KR20150017183A - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 압축기를 기동하여, 제 1 증발기 및 제 2 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구동하는 단계; 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급이 동시에 이루어지는 단계; 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계; 및 상기 냉매 쏠림이 발생하는 증발기로의 냉매 유량을 감소시키는 단계가 포함된다.

Description

냉장고 및 그 제어방법 {A refrigerator and a control method the same}
본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 저장물이 수용되는 다수의 저장실이 구비되고, 상기 음식물을 수납 및 취출하도록 상기 저장실의 일면이 개방되어 형성된다. 상기 다수의 저장실에는, 음식물의 냉동 저장을 위한 냉동실 및 음식물의 냉장 저장을 위한 냉장실이 포함된다.
냉장고에는, 냉매가 순환하는 냉동시스템이 구동된다. 상기 냉동 시스템을 구성하는 장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 상기 증발기에는, 냉장실의 일측에 구비되는 제 1 증발기 및 냉동실의 일측에 구비되는 제 2 증발기가 포함될 수 있다.
상기 냉장실에 저장된 냉기는 상기 제 1 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉장실로 다시 공급될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실에 저장된 냉기는 상기 제 2 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉동실로 다시 공급될 수 있다.
이와 같이, 종래의 냉장고는 다수의 저장실이 별개의 증발기를 통하여 독립적인 냉각이 수행되도록 구성되었다.
이와 관련하여, 본 출원인은 특허 등록을 받은 바 있다 (선행특허 등록번호 10-1275184, 등록일자 2013년 6월 10일).
위 선행특허에 따른 냉동시스템에는, 압축기(140), 응축기(150), 냉매공급수단(170), 팽창장치(113,123), 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(120)가 개시된다. 상기 제 1 증발기(110)와 제 2 증발기(120)는 별도의 저장실을 각각 냉각하기 위하여 구비되는 열교환기로서 이해된다.
상기 냉매공급수단(170)은 삼방밸브로 구성될 수 있으며, 상기 냉매공급수단(170)에 유입되는 냉매는 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 가이드 될 수 있다.
즉, 위 선행특허는, 냉매가 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 선택적으로 공급되어, 다수의 저장실 중 일 저장실의 냉각을 수행하고 타 저장실의 냉각을 정지하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 종래에는 다수의 저장실을 동시에 냉각하는 것이 아니라, 일 저장실과 타 저장실을 선택적으로, 또는 교번하여 냉각하는 것을 특징으로 하였다.
이 경우, 냉각이 이루어지는 저장실은 적정 범위의 온도를 유지할 수 있으나, 냉각되지 않는 저장실의 온도는 상승하여 정상범위를 벗어나는 문제점이 나타났다.
그리고, 일 저장실의 냉각이 필요한 상태에서, 타 저장실의 온도가 정상범위를 벗어난 것으로 감지된 경우, 상기 타 저장실의 냉각이 즉각적으로 이루어질 수 없게 되는 문제점이 나타났다.
결국, 독립적으로 저장실을 냉각하여야 하는 구조에서, 냉기를 적시 적소에 공급할 수 없게 되어, 냉장고의 운전효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.
한편, 종래에 다수의 저장실을 동시에 냉각하기 위하여, 상기 냉매공급수단(170)의 양방향 출구측으로 모두 개방하는 경우, 복수의 증발기 중 일 증발기로 냉매가 쏠리는 현상이 나타났다.
특히, 냉매공급수단으로서 삼방밸브가 사용되는 경우, 삼방밸브의 물리적 평형이 유지되지 않아, 일 증발기로 냉매가 많이 유입되고 타 증발기에는 상대적으로 냉매가 적게 유입되는 문제점이 있었다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다수의 저장실에 대한 냉각을 효율적으로 수행하는 냉장고 및 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 압축기를 기동하여, 제 1 증발기 및 제 2 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구동하는 단계; 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급이 동시에 이루어지는 단계; 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계; 및 상기 냉매 쏠림이 발생하는 증발기로의 냉매 유량을 감소시키는 단계가 포함된다.
또한, 다른 측면에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관; 상기 냉매배관으로부터 분지되며, 팽창장치가 설치되는 복수의 냉매유로; 상기 복수의 냉매유로를 통과한 냉매를 증발하기 위한 제 1,2 증발기; 상기 제 1,2 증발기의 냉매 입출구 온도값을 감지하는 복수의 온도센서; 및 상기 제 1 증발기의 냉매 입출구 온도에 관한 정보 및 상기 제 2 증발기의 냉매 입출구 온도에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여, 상기 복수의 냉매유로 중 적어도 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량을 조절하는 제어부가 포함된다.
제안되는 실시예에 따르면, 복수의 증발기가 동시 운전될 수 있으므로 다수의 저장실의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
특히, 다수의 증발기 중, 적어도 일 증발기의 입구측에 다수의 냉매유로가 제공되고, 각 냉매유로에 팽창장치가 제공되어 냉매유동을 제어할 수 있게 된다.
또한, 증발기 입구 및 출구온도에 기초하여 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 판단할 수 있고, 냉매의 유량의 과부족 여부에 따라 유동 조절부를 제어하여 냉매의 유동을 조절할 수 있으므로, 복수의 증발기로의 냉매 분배가 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
결국, 복수의 증발기 중 일 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 다수의 냉매유로에 개도 조절이 가능한 유량 조절부가 구비됨으로써, 정확한 냉매 유량의 제어가 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
또한, 냉장고에 복수의 압축기가 제공되는 경우, 즉 고압측 압축기와 저압측 압축기가 구비되는 경우, 고압측 증발기의 입구측 냉매유동 저항이 저압측 증발기의 입구측 냉매유동 저항보다 작게 형성되도록 함으로써, 저압측 증발기로 냉매 쏠림이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉동 사이클을 구동하기 위한 다수의 장치가 포함된다.
상세히, 상기 냉장고(10)에는, 냉매를 압축하기 위한 복수의 압축기(111,115)와, 상기 복수의 압축기(111,115)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 다수의 팽창장치(141,143,145) 및 상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 다수의 증발기(150,160)가 포함된다.
그리고, 상기 냉장고(10)에는, 상기 복수의 압축기(111,115), 응축기(120), 팽창장치(141,143,145) 및 증발기(150,160)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 포함된다.
상기 복수의 압축기(111,115)에는, 저압측에 배치되는 제 2 압축기(115) 및 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매를 더 압축하는 제 1 압축기(111)가 포함된다.
상기 제 1 압축기(111)와 제 2 압축기(115)는 직렬로 연결된다. 즉, 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관은 상기 제 1 압축기(111)의 입구측에 연결된다.
상기 다수의 증발기(150,160)에는, 냉장실 및 냉동실 중 어느 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(150) 및 다른 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(160)가 포함된다.
일례로, 상기 제 1 증발기(150)는 상기 냉장실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉장실의 일측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)는 상기 냉동실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉동실의 일측에 배치될 수 있다.
상기 냉동실에 공급되는 냉기의 온도는 상기 냉장실에 공급되는 냉기의 온도보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력은 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮을 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 2 압축기(115)의 입구측으로 연장된다. 따라서, 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입될 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관에 연결된다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매와 합지되어, 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다.
상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에는, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 1 팽창장치(141) 및 제 3 팽창장치(145)와, 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 2 팽창장치(143)가 포함된다. 상기 제 1 내지 제 3 팽창장치(141,143,145)에는, 모세관(capillary tube)이 포함될 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력이 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮게 형성되도록 하기 위하여, 상기 제 2 팽창장치(143)의 모세관 관경이 상기 제 1 팽창장치(141) 및 제 3 팽창장치(145)의 모세관 관경보다 작을 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 입구측에는, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 복수의 냉매유로(101,105)가 구비된다.
상기 복수의 냉매유로(101,105)에는, 상기 제 1 팽창장치(141)가 설치되는 제 1 냉매유로(101) 및 상기 제 3 팽창장치(145)가 설치되는 제 3 냉매유로(105)가 포함된다. 상기 제 1,3 냉매유로(101,105)는 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름할 수 있다. 상기 제 1 냉매유로(101)와 제 3 냉매유로(105)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측에는, 상기 제 2 증발기(160)로의 냉매 유입을 가이드 하는 하나의 냉매유로(103)가 구비된다. 상기 하나의 냉매유로(103)에는, 상기 제 2 팽창장치(143)가 설치되는 제 2 냉매유로(103)가 포함된다. 상기 제 2 냉매유로(103)는 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)는 상기 냉매배관(100)에서 분지되는 "분지유로"로서 이해될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 냉매를 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)로 분지하여 유입시키기 위한 유동조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 제 1,2 증발기(150,160)가 동시에 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기에 동시에 유입되도록 냉매의 유동을 조절하는 장치로서 이해될 수 있다.
상기 유동조절부(130)는 냉매가 유입되는 1개의 유입부 및 냉매가 배출되는 3개의 유출부를 가지는 4방변(four-way valve)을 포함한다.
상기 유동조절부(130)의 3개의 유출부에는, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 각각 연결된다. 따라서, 상기 유동조절부(130)를 통과하는 냉매는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)로 분지되어 배출될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)에 연결되는 유출부를 차례대로, "제 1 유출부", "제 2 유출부" 및 "제 3 유출부"라 이름한다.
상기 제 1 내지 제 3 유출부 중 적어도 하나의 유출부가 개방될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 유출부가 모두 개방되면, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 통하여 냉매가 유동한다. 반면에, 상기 제 1,2 유출부가 개방되고 제 3 유출부가 폐쇄되면, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통하여 냉매가 유동한다.
이와 같이, 상기 유동조절부(130)의 제어에 따라, 냉매의 유동경로가 달라질 수 있다. 그리고, 상기 유동조절부(130)의 제어는, 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 냉매 과부족 여부에 기초하여 이루어질 수 있다.
일례로, 상기 제 1,2 증발기(150,160)가 동시 운전되는 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매가 상대적으로 부족할 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)에 냉매가 유동될 수 있도록 상기 유동조절부(130)가 제어된다.
반면에, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매가 상대적으로 부족할 경우, 상기 제 3 냉매유로(105)는 폐쇄되고, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)에 냉매가 유동될 수 있도록 상기 유동조절부(130)가 제어된다.
즉, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매의 유동경로(101,105)가 복수 개 제공되고, 상기 복수의 유동경로(101,105)를 통한 냉매의 유동을 선택적으로 제어함으로써 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매량을 조절할 수 있다.
한편, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측에 비하여, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측에 더 많은 냉매 유로가 형성되므로, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방될 경우, 냉매는 상기 제 2 증발기(160)에 비하여, 상대적으로 상기 제 1 증발기(150)로 많이 유동할 수 있게 된다.
즉, 상기 제 1 증발기(150)의 열교환 능력이 상기 제 2 증발기(160)의 열교환 능력보다 크게 된다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)가 냉장실측 증발기이고 상기 제 2 증발기(160)가 냉동실측 증발기인 경우, 냉장실의 냉각부하 또는 용량이 냉동실의 냉각부하 또는 용량보다 크게 형성될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 열교환기의 일측에 제공되어 공기를 불어주는 송풍팬(125,155,165)이 포함된다. 상기 송풍팬(125,155,165)에는, 상기 응축기(120)의 일측에 제공되는 응축팬(125), 상기 제 1 증발기(150)의 일측에 제공되는 제 1 증발팬(155) 및 상기 제 2 증발기(160)의 일측에 제공되는 제 2 증발팬(165)이 포함된다.
상기 제 1,2 증발팬(155,165)의 회전속도에 따라, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 열교환 능력이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 증발기(150)의 운전에 따른 냉기 발생이 많이 필요할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도는 증가하며, 냉기가 충분할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도가 감소될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)의 입구온도와 출구온도를 감지할 수 있는 다수의 온도센서(210,220,230,240)가 포함된다.
상기 다수의 온도센서(210,220,230,240)에는, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측 온도를 감지하는 제 1 입구온도 센서(210) 및 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 온도를 감지하는 제 1 출구온도 센서(220)가 포함된다.
그리고, 상기 다수의 온도센서(210,220,230,240)에는, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측 온도를 감지하는 제 2 입구온도 센서(230) 및 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 온도를 감지하는 제 2 출구온도 센서(240)가 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 상기 다수의 온도센서(210,220,230,240)에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 유동조절부(130)의 작동을 제어하는 제어부(200)가 더 포함된다.
상기 제어부(200)는, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115), 응축팬(125) 및 제 1,2 증발팬(155,165)의 작동을 제어할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 설명한다.
냉장고의 운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 기동된다. 상기 압축기(110)의 기동에 따라, 냉매의 압축-응축-팽창-증발에 따른 냉동 사이클이 구동될 수 있다. 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축되며, 압축된 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매와 합지되어 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다(S11).
상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 수행될 수 있다. 상기 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전을 위하여, 상기 유동조절부(130)는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 개방하도록 제어될 수 있다.
즉, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 개방되면, 상기 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)로 냉매 유입이 이루어지고, 상기 제 1,2 증발기(150,160)에서 열교환이 이루어짐으로써, 상기 냉장실 및 냉동실에 냉기 공급이 이루어질 수 있다.
그리고, 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에 상대적으로 많은 양이 제공되어 상기 제 1 증발기(150)에서의 열교환량이 상기 제 2 증발기(160)의 열교환량보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)가 설치되는 저장실, 즉 냉장실에 공급되는 냉각부하가 더 커질 수 있다(S12,S13).
상기 제 1 증발기(150)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 1 입구온도 센서(210) 및 제 1 출구온도 센서(220)에 의하여 감지될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 2 입구온도 센서(230) 및 제 2 출구온도 센서(240)에 의하여 감지될 수 있다 (S14,S15).
상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도의 차이값과, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도의 차이값을 결정할 수 있다.
상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 유입되는 냉매량이 적절 냉매량 이상이 되면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차이가 적어지게 된다. 반대로, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 유입되는 냉매량이 적절 냉매량 미만이 되면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차이가 커지게 된다.
상기 제어부(200)는 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차에 관한 정보가 설정범위에 속하는지 여부를 인식할 수 있다.
즉, 상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 기초하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)를 유동하는 냉매의 과부족 여부, 즉 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 냉매 쏠림 여부를 인식할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)를 유동하는 냉매의 과부족 여부는, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 차이값 또는 그 비율값에 기초하여 결정될 수 있다(S16).
이하에서는, 자세한 판단방법을 설명한다.
판단방법의 일례로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값과 동일한지 여부, 또는 상기 기준값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다.
상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매는 상기 유동전환부(130)를 통하여 상기 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)로 분지되어 유동하는 바, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차를 감지하면 상기 제 1 증발기(150)를 통과하는 냉매 비율을 인식할 수 있고, 상기 제 2 증발기(150)를 통과하는 냉매 비율은 상기 제 1 증발기(160)를 통과하는 냉매 비율에 기초하여 인식될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 기준값보다 크면 냉매량이 부족한 것으로 판단되고, 반대로 상기 제 2 증발기(160)에는 상대적으로 냉매량이 많은 것으로 인식될 수 있을 것이다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차를 이용하여 냉매쏠림여부를 판단하는 방법을 설명한다. 물론, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 이용하여 냉매 쏠림여부를 판단할 수도 있을 것이다.
상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값(기준온도)과 동일하면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식될 수 있다.
반면에, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값과 동일하지 않은 경우, 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생한 것으로 인식된다.
상세히, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 미리 설정된 기준값보다 작으면, 상기 제 1 증발기(150)에는 상대적으로 많은 냉매가 통과하는 것으로 인식된다. 즉, 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식된다.
반대로, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 미리 설정된 기준값보다 크면, 상기 제 1 증발기(150)에는 상대적으로 적은 냉매가 통과하는 것으로 인식된다. 즉, 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식된다.
판단방법의 다른 예로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 비율이 제 1 설정값과 동일한지, 아니면 상기 제 1 설정값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 설정값은 1일 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1인 경우, 즉, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차가 동일한 경우, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생되지 않은 것으로 인식된다.
반면에, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1보다 큰 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 큰 경우, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1보다 작은 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 작은 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
판단방법의 또 다른 예로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 차이값이 제 2 설정값과 동일한지, 아니면 상기 제 2 설정값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 설정값은 0일 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0인 경우, 즉, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차가 동일한 경우, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생되지 않은 것으로 인식된다.
반면에, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0보다 큰 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 큰 경우, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
그리고, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0보다 작은 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 작은 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
상기한 3개의 판단 방법 중 하나의 판단방법을 이용하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식된 경우, 상기 유동조절부(130)의 제어상태는 유지될 수 있다. 즉, 상기 유동조절부(130)는, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방될 수 있도록 제어될 수 있다(S17).
반면에, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식되면, 상기 유동조절부(130)의 제어상태가 변경될 수 있다(S21).
상기 제 1 증발기(150)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 3 냉매유로(105)를 폐쇄하고, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통한 냉매 유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 물론, 상기 제 1 냉매유로(105)를 폐쇄하고, 상기 제 2,3 냉매유로(103,105)를 통한 냉매 유동이 이루어지도록 제어될 수 있다.
이 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량은 감소하고, 상대적으로 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량은 증가하므로 상기 제 1 증발기(150)의냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다(S22,S23,S24).
한편, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)이 개방상태를 유지한다. 시간이 경과함에 따라, 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매 중 상대적으로 많은 냉매가 상기 제 1 증발기(150)로 유입되므로, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매가 쏠리는 현상은 해결될 수 있을 것이다(S26,S27).
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에서 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로의 개폐여부가 제어되어 상기 냉매 쏠림 현상을 해결하고, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 유지될 수 있다(S25).
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, S23,S24 단계의 제어를 통하여 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통한 냉매유동이 이루어지는 과정에서, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 것으로 인식된 경우에는, 상기 제 3 냉매유로(105)를 다시 개방함으로써, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 통한 냉매유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 이와 같은 제어에 의하면, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매유동이 상대적으로 증가되므로, 상기 제 2 증발기(160)에서의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측에 복수의 냉매유로 및 팽창장치를 설치하고, 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매량의 과부족 여부에 따라, 냉매의 유동을 제어할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 응축기(120)에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)과, 상기 냉매배관(100)에 설치되며 제 1,2 증발기(150,160)로 냉매를 분지하는 유동조절부(130) 및 상기 유동조절부(130)의 출구측으로부터 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 연장되는 다수의 냉매유로(101,103,105,107)가 포함된다.
상기 다수의 냉매유로(101,103,105,107)는 상기 냉매배관(100)으로부터 분지된 "분지유로"로서 이해되며, 상기 제 1 증발기(150)에 연결되는 제 1 냉매유로(101) 및 제 3 냉매유로(105)와, 상기 제 2 증발기(160)에 연결되는 제 2 냉매유로(103) 및 제 4 냉매유로(107)가 포함된다.
상기 제 1,3 냉매유로(101,105)는 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름하고, 상기 제 2,4 냉매유로(103,107)는 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.
상기 제 1 냉매유로(101)와 제 3 냉매유로(105)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 냉매유로(103)와 제 4 냉매유로(107)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 수 있다.
그리고, 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 제 2 증발기(160)에서 배출된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입되고 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에서 배출된 냉매와 합지되어 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다.
상기 다수의 냉매유로(101,103,105,107)에는, 다수의 팽창장치(141,143,145,147)가 배치된다. 상기 다수의 팽창장치(141,143,145,147)에는, 모세관이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 팽창장치(141,143,145,147)에는, 상기 제 1 냉매유로(101)에 배치되는 제 1 팽창장치(141), 상기 제 2 냉매유로(103)에 배치되는 제 2 팽창장치(143), 상기 제 3 냉매유로(105)에 배치되는 제 3 팽창장치(145) 및 상기 제 4 냉매유로(107)에 배치되는 제 4 팽창장치(147)가 포함된다.
상기 유동조절부(130)에는, 냉매가 유입되는 하나의 유입구 및 냉매가 배출되는 4개의 유출구가 포함되는 5방변(five-way valve)이 포함될 수 있다. 상기 4개의 유출구는 상기 제 1 내지 제 4 냉매유로(101,103,105,107)에 연결될 수 있다.
상기 유동조절부(130)의 제어에 따라, 상기 제 1 냉매유로(101) 및 제 3 냉매유로(105) 중 적어도 어느 하나의 냉매유로와, 상기 제 2 냉매유로(103) 및 제 4 냉매유로(107) 중 적어도 어느 하나의 냉매유로가 개방될 수 있다.
일례로, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)는 개방되고, 상기 제 4 냉매유로(107)는 폐쇄되는 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량이 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량보다 많을 수 있다.
반면에, 상기 제 1,2,4 냉매유로(101,103,107)는 개방되고, 상기 제 3 냉매유로(105)는 폐쇄되는 경우, 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량이 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량보다 많을 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입구측에 복수의 냉매유로 및 팽창장치가 구비되고, 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매의 과부족 여부에 따라 상기 복수의 냉매유로 중 적어도 하나의 냉매유로를 개방 또는 폐쇄하여 냉매 유량을 제어할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 플로우 챠트를 참조하여, 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제 1 실시예에서 설명된 바와 같이, 냉장고의 운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 기동된다. 상기 압축기(110)의 기동에 따라, 냉매의 압축-응축-팽창-증발에 따른 냉동 사이클이 구동될 수 있다(S31).
그리고, 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 수행될 수 있다. 상기 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전을 위하여, 상기 유동조절부(130)는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 개방하고 상기 제 4 냉매유로를 폐쇄하도록 제어될 수 있다.
이와 같이, 냉매유로의 개폐가 이루어지면, 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에 상대적으로 많은 양이 제공되어 상기 제 1 증발기(150)에서의 열교환량이 상기 제 2 증발기(160)의 열교환량보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)가 설치되는 저장실, 즉 냉장실에 공급되는 냉각부하가 더 커질 수 있다(S32,S33).
상기 제 1 증발기(150)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 1 입구온도 센서(210) 및 제 1 출구온도 센서(220)에 의하여 감지될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 2 입구온도 센서(230) 및 제 2 출구온도 센서(240)에 의하여 감지될 수 있다 (S34,S35).
상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도의 차이값과, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도의 차이값을 결정할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(200)는 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차에 관한 정보가 설정범위에 속하는지 여부를 인식할 수 있다. 이에 대한 3가지의 판단방법은 제 1 실시예의 설명을 원용한다.
위 판단방법에 의하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식된 경우, 상기 유동조절부(130)의 제어상태는 유지될 수 있다. 즉, 상기 유동조절부(130)는, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)는 개방되고, 상기 제 4 냉매유로(107)는 폐쇄되도록 제어될 수 있다(S37).
반면에, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식되면, 상기 유동조절부(130)의 제어상태가 변경될 수 있다(S41).
상기 제 1 증발기(150)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 3 냉매유로(105)를 폐쇄하고 상기 제 4 냉매유로(107)를 개방하여, 상기 제 1,2,4 냉매유로(101,103,107)를 통한 냉매 유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 이때, 상기 제 3 냉매유로(105)를 대신하여, 상기 제 1 냉매유로(101)를 폐쇄할 수도 있을 것이다.
이 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량은 감소하고, 상대적으로 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량은 증가하므로 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다(S42,S43,S44).
한편, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)이 개방상태를 유지한다. 시간이 경과함에 따라, 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매 중 상대적으로 많은 냉매가 상기 제 1 증발기(150)로 유입되므로, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매가 쏠리는 현상은 해결될 수 있을 것이다(S46,S47).
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에서 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 4 냉매유로의 개폐여부가 제어되어 상기 냉매 쏠림 현상을 해결하고, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 유지될 수 있다(S45).
한편, 도 7에는 도시되지 않았으나, S43,S44 단계의 제어를 통하여 상기 제 1,2,4 냉매유로(101,103,107)를 통한 냉매유동이 이루어지는 과정에서, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 것으로 인식된 경우에는, 상기 제 3 냉매유로(105)를 다시 개방하고 상기 제 4 냉매유로(107)를 폐쇄함으로써, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 통한 냉매유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 이와 같은 제어에 의하면, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매유동이 상대적으로 증가되므로, 상기 제 2 증발기(160)에서의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입구측에 각각 복수의 냉매유로 및 팽창장치를 설치하고, 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매량의 과부족 여부에 따라, 냉매의 유동을 제어할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 응축기(120)에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)과, 상기 냉매배관(100)에 설치되며 제 1,2 증발기(150,160)로 냉매를 분지하는 유동조절부(130) 및 상기 유동조절부(130)의 출구측으로부터 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 연장되는 다수의 냉매유로(201,203)가 포함된다.
상기 다수의 냉매유로(201,203)는 상기 냉매배관(100)으로부터 분지된 "분지유로"로서 이해되며, 상기 제 1 증발기(150)에 연결되는 제 1 냉매유로(201) 및 상기 제 2 증발기(160)에 연결되는 제 2 냉매유로(203)가 포함된다.
상기 다수의 냉매유로(201,203)에는, 다수의 팽창장치(241,243)가 배치된다. 상기 다수의 팽창장치(241,243)에는, 모세관이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 팽창장치(241,243)에는, 상기 제 1 냉매유로(201)에 배치되는 제 1 팽창장치(241) 및 상기 제 2 냉매유로(203)에 배치되는 제 2 팽창장치(243)가 포함된다.
상기 유동조절부(130)에는, 냉매가 유입되는 하나의 유입구 및 냉매가 배출되는 2개의 유출구가 포함되는 3방변(three-way valve)이 포함될 수 있다. 상기 2개의 유출구는 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 연결될 수 있다. 상기 유동조절부(130)는, 냉매가 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 동시에 유입될 수 있도록 제어된다.
상기 냉장고(10)에는, 냉매의 유동을 조절하기 위한 유량조절부(251,253)가 포함된다. 상기 유량조절부(251,253)는 상기 제 1 냉매유로(201) 및 제 2 냉매유로(203) 중 적어도 하나의 냉매유로에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 유량조절부(251,253)에는, 상기 제 1 냉매유로(201)에 설치되는 제 1 유량조절부(251) 및 상기 제 2 냉매유로(203)에 설치되는 제 2 유량조절부(253)가 포함된다.
상기 제 1 유량조절부(251) 및 제 2 유량조절부(253)에는, 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브(Electric expansion valve, EEV)가 포함될 수 있다.
도 8에는, 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)가 상기 제 1,2 팽창장치(241,243)의 출구측에 각각 제공되는 것으로 도시되나, 이와는 달리 상기 제 1,2 팽창장치(241,243)의 입구측에 각각 제공될 수도 있을 것이다.
상기 제 1 유량조절부(251) 또는 제 2 유량조절부(253)의 개도가 감소하면 감소된 개도를 통하여 유동하는 냉매의 양은 줄어들며, 상기 개도가 증대되면 증대된 개도를 통하여 유동하는 냉매의 양은 증가하게 된다.
일례로, 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도보다 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도가 상대적으로 크면, 냉매는 상기 제 1 냉매유로(201)를 더 많이 유동하게 된다. 반면에, 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도보다 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도가 상대적으로 크면, 냉매는 상기 제 2 냉매유로(203)를 더 많이 유동하게 된다.
상기 제 1,2 유동조절부(251,253)가 제공됨으로써, 냉매유로의 미세한 개도조절이 가능하게 되고, 이에 따라 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매량이 미세한 수준까지 조절 가능할 수 있다. 결국, 제 1,2 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로의 냉매 쏠림을 방지할 수 있게 된다.
다른 실시예를 제안한다.
도 8에서는 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 제 1,2 유량조절부(251,253)가 각각 제공되는 것으로 도시되었으나, 이와는 달리, 상기 제 1 냉매유로(201) 또는 제 2 냉매유로(203)에 하나의 유량조절부가 제공될 수도 있을 것이다.
어느 하나의 냉매유로에 유량조절부가 제공되어 개도가 조절됨으로써, 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량이 상대적으로 조절될 수 있다. 즉, 상기 유량조절부의 개도가 증대되면 상기 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량은 감소되고, 상기 유량조절부의 개도가 감소되면 상기 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량은 증대될 수 있다.
또 다른 실시예를 제안한다.
도 8에서 설명된 유량조절부(251,253)은 제 1,2 실시예에서 설명된 다수의 냉매유로(101.103,105,107)에 각각 제공될 수도 있을 것이다. 이 경우, 냉매의 유량 조절이 미세한 수준까지 이루어질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하여, 본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 설명한다.
제 1 실시예에서 설명된 바와 같이, 냉장고의 운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 기동된다. 상기 압축기(110)의 기동에 따라, 냉매의 압축-응축-팽창-증발에 따른 냉동 사이클이 구동될 수 있다(S31).
그리고, 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 수행될 수 있다. 상기 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전을 위하여, 상기 유동조절부(130)는 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 개방하도록 제어된다(S52,S53).
그리고, 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)는 설정된 개도로 개방될 수 있다(S54).
상기 제 1 증발기(150)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 1 입구온도 센서(210) 및 제 1 출구온도 센서(220)에 의하여 감지될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 2 입구온도 센서(230) 및 제 2 출구온도 센서(240)에 의하여 감지될 수 있다 (S55,S56).
상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도의 차이값과, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도의 차이값을 결정할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(200)는 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차에 관한 정보가 설정범위에 속하는지 여부를 인식할 수 있다. 이에 대한 3가지의 판단방법은 제 1 실시예의 설명을 원용한다.
위 판단방법에 의하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식된 경우, 상기 유량조절부(251,253)의 개도상태는 유지될 수 있다(S58).
반면에, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식되면, 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)의 개도상태가 변경될 수 있다(S61).
상기 제 1 증발기(150)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도를 감소하는 제어 및 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도를 증대하는 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량은 감소하고, 상대적으로 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량은 증가하므로, 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다(S63,S64).
한편, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도를 감소하는 제어 및 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도를 증대하는 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량은 감소하고, 상대적으로 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량은 증가하므로, 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다(S66,S67,S68).
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에서 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)의 개도가 변경되어 상기 냉매 쏠림 현상을 해결하고, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 유지될 수 있다(S65).
이와 같이, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입구측 냉매유로에 각각 팽창장치 및 유량조절부를 설치하고, 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매량의 과부족 여부에 따라, 유량조절부의 개도를 조절할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
10 : 냉장고 101 : 제 1 냉매유로
103 : 제 2 냉매유로 105 : 제 3 냉매유로
107 : 제 4 냉매유로 111,115 : 제 1,2 압축기
120 : 응축기 130 : 유동조절부
141 : 제 1 팽창장치 143 : 제 2 팽창장치
145 : 제 3 팽창장치 147 : 제 4 팽창장치
150 : 제 1 증발기 160 : 제 2 증발기
200 : 제어부 210 : 제 1 입구온도 센서
220 : 제 1 출구온도 센서 230 : 제 2 입구온도 센서
240 : 제 2 출구온도 센서 251,253 : 제 1,2 유량조절부

Claims (15)

  1. 압축기를 기동하여, 제 1 증발기 및 제 2 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구동하는 단계;
    상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급이 동시에 이루어지는 단계;
    상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계; 및
    상기 냉매 쏠림이 발생하는 증발기로의 냉매 유량을 감소시키는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계에는,
    상기 제 1 증발기의 입구온도 및 출구온도를 감지하는 단계; 및
    상기 제 2 증발기의 입구온도 및 출구온도를 감지하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계에는,
    상기 제 1 증발기의 입출구 온도차에 관한 정보 및 상기 제 2 증발기의 입출구 온도차에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보가 설정범위에 속하는지 여부를 인식하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계에는,
    상기 제 1 증발기의 입출구 온도차가 기준값과 동일한지 여부, 또는 상기 기준값보다 크거나 작은지 여부를 인식하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계에는,
    상기 제 1 증발기의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기의 입출구 온도차에 대한 비율값이 제 1 설정값과 동일한지 여부, 또는 상기 제 1 설정값보다 크거나 작은지 여부를 인식하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 설정값은 1인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 상기 제 1 증발기 또는 제 2 증발기에 냉매 쏠림이 발생하는지 여부를 인식하는 단계에는,
    상기 제 1 증발기의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기의 입출구 온도차에 대한 차이값이 제 2 설정값과 동일한지 여부, 또는 상기 제 2 설정값보다 크거나 작은지 여부를 인식하는 단계가 포함되는 냉장고의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 설정값은 0인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기로 냉매를 유입시키는 제 1,3 냉매유로 및 상기 제 2 증발기로 냉매를 유입시키는 제 2 냉매유로가 더 포함되며,
    상기 제 1 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되면, 상기 제 1 냉매유로 또는 제 3 냉매유로를 폐쇄하고 상기 제 2 냉매유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기로 냉매를 유입시키는 제 1,3 냉매유로 및 상기 제 2 증발기로 냉매를 유입시키는 제 2,4 냉매유로가 더 포함되며,
    상기 제 1 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되면, 상기 제 1 냉매유로 또는 제 3 냉매유로를 폐쇄하고,
    상기 제 2,4 냉매유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기로 냉매를 유입시키는 제 1 냉매유로 및 상기 제 2 증발기로 냉매를 유입시키는 제 2 냉매유로와,
    상기 제 2 냉매유로에 배치되는 유량조절부가 더 포함되며,
    상기 제 1 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되면, 상기 제 2 냉매유로의 개도를 증대하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  12. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관;
    상기 냉매배관으로부터 분지되며, 팽창장치가 설치되는 복수의 냉매유로;
    상기 복수의 냉매유로를 통과한 냉매를 증발하기 위한 제 1,2 증발기;
    상기 제 1,2 증발기의 냉매 입출구 온도값을 감지하는 복수의 온도센서; 및
    상기 제 1 증발기의 냉매 입출구 온도에 관한 정보 및 상기 제 2 증발기의 냉매 입출구 온도에 관한 정보 중 적어도 하나의 정보에 기초하여, 상기 복수의 냉매유로 중 적어도 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량을 조절하는 제어부가 포함되는 냉장고.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 증발기의 냉매 입출구 온도차가 기준값보다 크거나 같은지 여부,
    상기 제 1 증발기의 냉매 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기의 냉매 입출구 온도차의 비율이 제 1 설정값보다 크거나 같은지 여부, 또는
    상기 제 1 증발기의 냉매 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기의 냉매 입출구 온도차의 차이값이 제 2 설정값보다 크거나 같은지 여부에 기초하여,
    상기 냉매량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 압축기에는,
    제 2 증발기에서 증발된 냉매가 흡입되는 제 2 압축기; 및
    상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매와, 상기 제 1 증발기에서 증발된 냉매가 합지되어 흡입되는 제 1 압축기가 포함되는 냉장고.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 냉매유로 중 적어도 하나의 냉매유로에는,
    개도 조절이 가능한 전자팽창 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.




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