KR20130094024A - 냉장고의 제상장치 및 제상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것으로서, 제상히터와 함께 자기장에 의한 상자성염의 발열 작용을 이용하여 성에를 효과적으로 신속하게 제거할 수 있으며, 상기 상자성염의 흡열 작용을 이용하여 제상 후 냉동사이클장치의 초기 기동시 증발기 주변 열부하를 신속히 제거함으로써, 주변 온기가 고내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것이다.

Description

냉장고의 제상장치 및 제상방법{DEFROSTING APPARATUS AND DEFROSTING METHOD FOR REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기의 성에를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제상 후 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 자기 냉각장치가 구비된 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고의 냉동사이클은 냉매가 압축기에서 단열 압축되어 고온고압의 포화증기가 되고, 상기 압축기로부터 토출된 냉매는 응축기에서 방열하여 저온 고압의 포화액으로 된다.

다음으로, 냉매는 필터 드라이어에서 여과되어 냉매 속에 함유된 수분과 이물질이 제거되고, 상기 필터 드라이어를 통과한 냉매는 팽창밸브인 캐필러리 튜브(capilary tube)에서 교축 팽창되어 저온 저압의 습한 포화 냉매가 되며, 최종적으로 증발기에서 기화되어 외부 공기의 증발 잠열을 흡수하는 동시에 주변 공기를 냉각되게 한 다음 석션 파이프를 통해 압축기로 복귀되도록 구성된다.

그런데, 이와 같은 냉동 사이클을 수행하는 냉장고에 따르면, 상기 증발기의 낮은 온도에 의해 주위 공기가 얼어서 증발기 표면에 성에가 발생하여 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.

이에 따라, 종래에는 증발기 표면의 성에 발생을 방지(제상)하기 위하여 제상히터를 설치하는 것이 일반적이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 냉장고 내의 제상히터는 증발기의 하부에 설치되므로 상부 및 측부의 히팅이 불량하여 잔빙이 남아 있게 되며, 이러한 잔빙을 제거하기 위해 제상히터를 장시간 동안 작동시켜야 하는 문제점이 있었다.

이와 같은 과잉 히팅으로 인해 전력 소모량이 증대될 뿐만 아니라, 증발기의 주변 온기가 고내로 유입되어 저장물의 부패를 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 상자성염을 이용하여 증발기의 성에를 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 제상 후 냉동사이클장치의 초기 기동시 증발기 주변 열부하를 신속히 제거할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고의 제상장치 및 제상방법은, 증발기의 온도 변화를 통해 성에의 유무를 감지하는 제상센서; 상기 증발기의 하부에 설치되어 상기 증발기 표면에 발생하는 성에를 제거하는 제상히터; 상기 증발기의 양측면에 설치되어 자기장을 발생 또는 소멸시키는 전자석부; 상기 전자석부에 이웃하며, 전자석부의 자기장에 따라 정배열 또는 불규칙 배열되면서 발열 또는 흡열 작용하는 상자성염; 상기 증발기의 온도 변화에 따라 상기 제상히터 및 전자석부의 작동을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발기에 발생하는 성에는 제상히터에 의해 제거되며, 상기 증발기에 형성되는 잔빙은 전자석부에 의해 제거되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 전자석부는 상기 제상히터가 오프되는 시점에 작동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

제상센서에서 감지된 증발기 표면의 온도에 따라 제상히터를 제어하는 1단계; 상기 제상히터가 오프되는 시점에 전자석전원공급부에 전원을 인가시켜 전자석부를 작동하는 2단계; 및, 상기 전자석부에 자기장이 발생하고 상자성염이 발열상태가 되어 증발기 표면에 형성된 잔빙을 제거하는 3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3단계 이후, 고내 온도를 감지하는 온도감지센서로부터 감지된 온도정보에 의해 냉동사이클장치가 기동하면 전자석전원공급부에서 공급되는 전원을 차단시켜 전자석부의 작동을 중지하는 4단계; 및, 상기 전자석부에 자기장이 소멸하고 상자성염이 흡열상태가 되어 증발기의 온도가 급속히 냉각되는 5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 냉장고의 제상장치 및 제상방법에 의하면, 제상히터와 함께, 자기장에 의한 상자성염의 발열 작용을 이용하여 성에를 효과적으로 신속하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 상자성염의 흡열 작용을 이용하여 제상 후 냉동사이클장치의 초기 기동시 증발기 주변 열부하를 신속히 제거함으로써, 주변 온기가 고내로 유입되는 것을 방지하게 되므로 저장물의 보관 기간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 제상장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제상방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 제상장치를 나타내는 개략적인 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제상방법을 나타내는 플로우차트이다.

본 발명에 따른 냉장고는, 도 1에 도시된 바와 같이, 그 본체(10) 내부에 식품 등과 같은 저장물을 저장하는 공간인 저장실(11)이 구비되고, 상기 저장실(11)을 여러 개의 공간으로 구획할 수 있도록 하는 적어도 하나의 선반(12)이 구비되어 있다.

또한, 냉장고 본체(10)의 전면에는 일측에 개폐 가능한 도어(미도시)가 구비되어 있다.

상기 냉장고 본체(10)의 하부에는 압축기(21) 및 응축기(22) 등의 냉동사이클장치가 구비되어 있는 기계실(20)이 마련되어 있으며, 냉장고 본체(10)에 구비된 저장실(11)의 증발 잠열을 흡수하여 저장실(11)을 저온상태로 유지하도록 하는 증발기(23)는 냉장고 본체(10)의 후면에 구비되어 있다.

여기서, 상기 압축기(21)는 상기 증발기(23)에서 냉각된 저온저압의 기체 냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하게 된다.

또한, 상기 응축기(22)는 상기 압축기(21)에서 압축된 고온고압의 기체 냉매를 외부공기와의 자연대류나 강제대류 현상에 의해 열교환하여 저온고압의 액상냉매로 강제 냉각시켜 액화시키게 된다.

그리고, 상기 증발기(23)는 상기 압축기(21)에서 압축된 냉매를 이동시키고 저장실(11)의 열을 냉장고 밖으로 방출시켜 저장실(11)의 온도를 저온상태로 유지시키게 된다.

한편, 상기 증발기(23)의 온도 변화를 통해 성에의 유무를 감지하는 제상센서(30)가 설치되며, 상기 증발기(23) 표면에 성에가 발생하지 않도록 성에를 제거하기 위한 제상히터(40)가 증발기(23) 하부에 설치된다.

물론, 고내 온도를 감지하는 온도감지센서가 설치됨은 당연하며, 상기 제상센서(30)에서 감지된 온도에 따라 상기 제상히터(40)의 작동을 제어하는 동시에, 상기 온도감지센서에서 감지된 온도에 따라 후술하는 전자석전원공급부(50)의 작동을 제어하는 제어장치가 설치됨은 당연하다.

여기서, 상기 제상히터(40)의 작동이 필요한 경우 냉장고의 냉동사이클장치는 작동이 중단되며, 상기 제상히터(40)의 작동이 필요없는 경우 냉동사이클장치는 정상적인 냉각 작동을 수행하게 된다.

한편, 상기 증발기(23) 좌,우 양측면에는 전자석부(51)와 상자성염(52)이 서로 이웃하면서 증발기(23)의 길이방향으로 길게 설치된다.

상기 전자석전원공급부(50)는, 상기 제어장치의 명령에 따라 자기장를 생성하는 전자석부(51)에 전원을 공급하는 기능을 수행하게 된다.

보통, 전자석부(51)은 철심에 코일을 감고 전기를 인가함으로써 자기장을 형성하게 되는데, 본 발명에서는 자기장을 생성하면 열을 발산하여 온도가 상승하고 자기장을 제거하면 주위의 열을 흡수하여 온도가 하강하는 이른바'자기(磁氣)냉동'성질을 이용하게 된다.

따라서, 상기 전자석전원공급부(50)에 의해 전자석부(51)에 전원이 인가되면, 자기장이 생성되어 상기 상자성염(52)이 정배열되면서 열을 발산하므로 제상히터(40)에 의해서도 제거되지 않고 증발기(23)에 남아있는 잔빙을 신속히 제거할 수 있게 된다.

이와 달리, 상기 전자석부(51)에 전원이 인가되지 않으면, 자기장이 소멸되어 상자성염(52)이 불규칙 배열되면서 열을 흡수하므로 냉장고의 냉각 성능을 향상시키게 된다.

이와 같은 특성을 갖는 상기 전자석부(51)는, 제어장치에 의해 제상히터(40)가 오프되는 시점에 작동하여, 증발기(23)의 측부에 잔존하는 잔빙을 제거함으로써 증발기(23) 전체의 성에를 완전히 제거하게 된다.

이렇게 상기 성에가 제거되면 상기 전자석전원공급부(50)는 전자석부(51)에 전원을 인가하지 않게 되므로 상자성염(52)이 열을 흡수하여 냉장고의 온도를 급속 냉각시키게 된다. 물론, 냉동사이클장치 또한 작동하게 되므로 냉각 성능이 더욱 더 향상된다.

결국 본 발명에 따르면, 상기 증발기(23)에 발생하는 성에는 제상히터(40)에 의해 제거되며, 남아있는 잔빙은 최종적으로 전자석부(51)에 의해 제거된다.

한편, 미설명부호 60은 상기 제상히터(40)에 인가되는 전원을 단속하는 릴레이이다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제상방법을 나타내는 플로우차트로서, 본 발명에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 제상센서(30)가 냉장고의 증발기(23) 표면의 온도를 감지하여 성에의 유무를 판단하되, 상기 제상센서(30)에서 감지된 온도정보가 설정된 기준 온도값 이하일 경우 제어장치에 의해 제상히터(40)가 작동하게 된다.

상기 제어장치는 제상센서(30)로부터 감지된 온도정보를 전송받아 감지된 온도가 설정된 기준 온도값에 도달하였는지를 확인하게 된다.

다시 말해, 상기 증발기(23) 표면에 발생한 성에가 제거되었는지를 판단하게 되며, 이와 같이 감지된 온도정보가 설정된 기준 온도값에 도달하였을 경우 제상히터(40)를 오프하게 된다.

물론, 상기 제상히터(40)에 의한 증발기(23) 표면의 상부 및 측부의 히팅이 불량하여 잔빙이 남아 있게 되며, 이러한 잔빙을 제거하기 위해 상기 제어장치는 증발기(23)의 양측면에 위치한 전자석전원공급부(50)에 전원을 인가시켜 전자석부(51)가 작동되도록 한다.

따라서, 상기 전자석부(51)에 자기장이 발생하고 상자성염(52)이 발열상태가 되어 증발기(23) 표면의 상부 및 측부에 얼어있는 잔빙을 제거하게 된다.

상기 증발기(23) 표면의 잔빙이 제거된 이후, 고내 온도를 감지하는 온도감지센서로부터 감지된 온도정보를 전송받아 감지된 냉장고의 온도가 설정된 기준 온도값에 도달하였는지 확인하게 된다.

다시 말해, 상기 증발기(23) 표면에 남아있는 잔빙이 완전히 제거되었는지를 판단하게 되며, 이와 같이 감지된 온도정보가 설정된 기준 온도값에 도달하였을 경우 압축기를 가동시켜서 냉동사이클장치를 기동시키고, 이와 동시에 또는 잠시 후에 전자석전원공급부(50)에서 공급되는 전원을 차단시켜 전자석부(51)가 작동을 중지하도록 한다.

즉, 냉동사이클장치의 초기 기동시 상기 전자석부(51)에 전원공급을 중지시킴으로써 자기장이 소멸되며, 상자성염(52)이 흡열상태가 되어 증발기(23)의 온도가 급속히 냉각되며, 이에 따라 냉동사이클장치의 가동시 냉장고의 냉각 성능을 증대시키게 된다.

또한, 제상 히팅이 중지되어 냉동사이클장치의 초기 기동시 증발기(23) 주변 열부하를 신속히 제거함으로써, 주변 온기가 고내로 유입되는 것을 방지하여 저장물의 보관 기간을 늘릴 수 있게 된다.

30 : 제상센서 40 : 제상히터
50 : 전자석전원공급부 51 : 전자석부
52 : 상자성염 60 : 릴레이

Claims (5)

1. 증발기의 온도 변화를 통해 성에의 유무를 감지하는 제상센서;
   상기 증발기의 하부에 설치되어 상기 증발기 표면에 발생하는 성에를 제거하는 제상히터;
   상기 증발기의 양측면에 설치되어 자기장을 발생 또는 소멸시키는 전자석부;
   상기 전자석부에 이웃하며, 전자석부의 자기장에 따라 정배열 또는 불규칙 배열되면서 발열 또는 흡열 작용하는 상자성염;
   상기 증발기의 온도 변화에 따라 상기 제상히터 및 전자석부의 작동을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 증발기에 발생하는 성에는 제상히터에 의해 제거되며, 상기 증발기에 형성되는 잔빙은 전자석부에 의해 제거되도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 전자석부는 상기 제상히터가 오프되는 시점에 작동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
   
4. 제상센서에서 감지된 증발기 표면의 온도에 따라 제상히터를 제어하는 1단계;
   상기 제상히터가 오프되는 시점에 전자석전원공급부에 전원을 인가시켜 전자석부를 작동하는 2단계; 및,
   상기 전자석부에 자기장이 발생하고 상자성염이 발열상태가 되어 증발기 표면에 형성된 잔빙을 제거하는 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 3단계 이후, 고내 온도를 감지하는 온도감지센서로부터 감지된 온도정보에 의해 냉동사이클장치가 기동하면 전자석전원공급부에서 공급되는 전원을 차단시켜 전자석부의 작동을 중지하는 4단계; 및,
   상기 전자석부에 자기장이 소멸하고 상자성염이 흡열상태가 되어 증발기의 온도가 급속히 냉각되는 5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상방법.

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