KR20160053502A - 제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

제상 장치가 개시된다. 본 발명의 제상 장치는 증발기, 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상 히터 및 제상 장치에 대한 구동 개시 명령이 입력되면, 증발기에 대한 제상이 완료될 때까지 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 구동 개시 명령의 입력부터 제상 완료 시점 사이에 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 제상 히터를 제어한다.

Description

제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법{DEFROST DEVICE, REFRIGERATOR HAVING THE DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF }

본 발명은 제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제상 장치의 동작을 불연속적으로 제어하여 에너지 효율을 높일 수 있는 제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하기 위하여, 냉장고 내부의 저장실을 저온으로 유지하는 장치를 말한다.

이러한, 냉장고는 냉매관 속을 따라 흐르는 냉매의 상태를 변화시켜 냉장고의 실내와 실외에서 냉매가 열을 교환하도록 함으로써, 실내의 온도를 낮추었다.

구체적으로, 냉장고는 저압 저온의 냉매가 증발하면서 주위의 열을 흡수하는 증발기를 내부에 구비하여 저장실의 실내 공기와 열 교환이 이루어지도록 구성되었다.

이 경우, 상온의 실외에서 고내로 유입된 수증기 또는 고내에 저장된 식품에 포함된 수분이 증발한 수증기는 온도차에 의하여 낮은 온도의 증발기 외표면에 성에로 착상되었다.

이러한, 증발기의 표면에 착상된 성에는 열 교환 효율을 저하시켜, 냉장고의 냉각 효율을 떨어뜨리고 소비전력의 증대를 가져오기 때문에, 이를 제거하기 위한 제상 장치가 냉장고에 구비되었다.

종래, 열선을 이용하여 증발기의 성에를 제거하는 제상 장치의 경우, 증발기의 성에를 완전히 제거하였음을 보정하기 위해, 열선과 가장 멀리 떨어진 증발기의 위치에서 증발기의 온도를 감지하여 제상이 완료되는 온도에 도달할 때까지 제상운전을 지속하였다.

이러한 종래의 제상 방식은, 열선과 가까운 곳에 위치한 증발기의 부분에 과도하게 열이 가해지고, 성에를 제거할 수 있는 필요열량 이상이 사용되었다.

이로 인하여, 종래 냉장고는 제상운전시의 소비전력의 증가를 가져올 뿐만 아니라, 제상 후 남은 열이 고내의 찬공기와 만나서 고내에 이슬이 맺히거나 성에가 착상되고, 고내 온도 상승으로 인한 식품의 변질 및 제상 후 과도하게 상승된 온도를 다시 떨어뜨리기 위하여 냉각장치의 가동시간이 늘어나 소비전력의 증가와 수명의 단축을 가져오는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점에 귀감이 된 것으로서, 본 발명의 목적은 제상 장치의 동작을 불연속적으로 제어하여 에너지 효율을 높일 수 있는 제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치는, 증발기, 상기 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상 히터 및 상기 제상 장치에 대한 구동 개시 명령이 입력되면, 상기 증발기에 대한 제상이 완료될 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 제상 완료 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어한다.

이 경우, 상기 제어부는, 상기 증발기의 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하여 상기 증발기에 대한 제상을 완료할 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 상기 증발기에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서, 상기 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부는, 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 상기 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 상기 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 상기 제상 히터를 추가적으로 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 상기 제상 히터를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부는, 상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시킬 수 있다.

이 경우, 상기 제어부는, 상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 제상 장치는, 상기 증발기의 주변 온도를 감지하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제상 히터는 상기 증발기의 하부에 배치되고, 상기 온도 센서는 상기 증발기의 상부에 취부될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어방법은, 상기 제상 장치의 구동을 개시하는 명령이 입력되는 단계 및 상기 증발기 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어한다.

이 경우, 상기 제어하는 단계는, 상기 증발기에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서, 상기 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어하는 단계는, 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어하는 단계는, 상기 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 상기 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 상기 제상 히터를 추가적으로 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어하는 단계는, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 상기 제상 히터를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

이 경우, 상기 제어하는 단계는, 상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시킬 수 있다.

이 경우, 상기 제어하는 단계는, 상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어하는 단계는, 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치를 구비한 냉장고는, 상기 냉장고의 저장실 내 온도를 낮추기 위해 열 교환을 수행하는 증발기, 상기 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상 히터, 제상운전의 구동 개시 명령이 입력되면, 상기 증발기 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 제상 장치의 제어방법은, 상기 제상 장치의 구동을 개시하는 명령이 입력되는 단계 및 상기 증발기 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 정면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 간단한 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 도 2의 제상 장치의 구체적인 구성을 도시한 블럭도,
도 4는 도 2의 제상 장치의 구조를 예시한 도면,
도 5는 닫힌 계에서 얼음이 온도를 가함에 따라 상전이가 이루어지는 구간을 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 도 6의 제상 장치의 동작을 위한 제어신호의 타이밍 그래프 및 증발기의 온도 변화 그래프,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제상 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 정면도이다.

도 1을 참조하면, 냉장고(90)는 본체(60), T형 격벽(30), 냉장실 도어(10-1, 10-2) 및 냉동실 도어(20-1, 20-2)를 포함한다.

본체(60)는 냉장고(90)의 외관 및 냉장고(90)의 내부에 식품이 저장될 저장공간을 형성한다. 구체적으로 냉장고(90)는 직육면체의 외관으로 형성되고, 내부가 단열 재질을 포함하는 빈 공간을 형성할 수 있다.

T형 격벽(30)은 수평 격벽과 수직 격벽으로 구성되어 본체의 내부에 형성되어 냉장고(90)의 저장공간을 냉장실(70) 및 냉동실(80)로 구획하고, 냉동실(80)을 좌측공간(80-1)과 우측공간(80-2)으로 구획한다.

T형 격벽(30)에 의해 구획된 냉장실(70) 및 냉동실(80)은 식품을 효과적이고 편리하게 보관할 수 있도록 다수의 선반(40)과 상자(50)가 설치된다.

냉장실 도어(10-1, 10-2)는 냉장실(70) 전면에서 힌지에 의해 본체(60)와 결합되어 냉장실(70)을 개폐한다. 여기서 냉장실 도어(10-1, 10-2)는 냉장실 좌측도어(10-1)와 냉장실 우측도어(10-2)로 구성된 양문형일 수 있다.

냉동실 도어(20-1, 20-2)는 냉동실(80-1, 80-2) 전면에서 힌지에 의해 본체(60)와 결합되어 냉동실(80-1, 80-2)을 개폐한다. 여기서 냉동실 도어(20-1, 20-2)는 냉동실의 좌측공간(80-1)을 개폐하는 냉동실 좌측도어(20-1)와 냉동실의 우측공간(80-2)을 개폐하는 냉동실 우측도어(80-2)로 구성된 양문형일 수 있다.

냉장실 도어(10-1, 10-2)와 냉동실 도어(20-1, 20-2)에는 식품을 효과적이고 편리하게 보관 및 사용할 수 있도록 다수의 선반과 상자가 설치된다.

여기서, 보이진 않지만, 본체(90)의 후면에 마련된 기계실에는 냉매가 냉각 사이클을 순환하는 배관이 형성되어 있고, 냉장실(70) 및 냉동실(80)의 각 뒤편에는 열 교환을 수행하기 위한 증발기가 배치된다.

증발기는 냉장실(70) 및 냉동실(80)의 각 뒤편에 단열재질로 밀폐된 공간인 냉각실에 배치될 수 있다. 그리고, 증발기에 의해 열을 빼앗긴 냉기는 냉기토출구를 통하여 냉장실(70) 및 냉동실(80)로 유입될 수 있다.

그리고, 냉장실(70) 및 냉동실(80)의 공기는 흡입구를 통하여 증발기가 설치된 냉각실로 유입되어 증발기와 열 교환을 할 수 있다.

한편, 증발기 주변에는 제상 장치가 구비되어 증발기에 착상된 성에를 제거할 수 있다. 구체적으로, 제상 장치는 증발기 주변에 제상 히터를 포함하고, 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상운전이 개시되면 제상 히터가 열을 발산하도록 동작시켜 성에를 제거할 수 있다.

여기서, 제상 장치는 제상 히터가 제상이 완료되기까지 불연속적으로 동작하도록 제어함으로써, 제상 히터에서 발생한 열이 대류 및 확산할 수 있는 시간을 확보하도록 할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.

이상에서는 냉장실(70)과 냉동실(80)이 각각 별도의 증발기가 구비되어 독립냉각하는 것으로 설명하였지만, 구현시에는, 하나의 증발기에서 냉장실(70)과 냉동실(80)에 유입되는 냉기의 흐름량을 조절하는 방식이 될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 간단한 구성을 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 제상 장치(100)는 증발기(110), 제상 히터(120) 및 제어부(130)를 포함한다.

증발기(110)는 열 교환을 수행한다. 구체적으로, 증발기(110)는 냉장고(90)의 실내 공기와 열 교환을 수행할 수 있다.

증발기(110)는 냉매의 냉각 사이클에 따라, 저온 저압의 액체상태인 냉매가 증발기(110)의 관로를 따라 이동하면서 냉매를 증발시킬 수 있다. 그리고, 증발기(110)는 냉매가 증발할 때 필요한 열을 주변의 공기로부터 흡수하도록 할 수 있다. 이에 따라, 증발기(110)의 주변에는 증발기에 의해 냉각된 냉기가 형성될 수 있다.

이 때, 증발기(110) 주변에는 공기가 냉각되면서 상대습도가 낮아지기 때문에 증발기(110)를 지나는 공기에 포함된 수증기가 응결되는 결로현상이 발생할 수 있다. 그리고, 응고점 이하로 낮아진 물은 결빙되어 증발기(110) 표면에 성에로 착상될 수 있다. 또는, 공기 중의 수증기는 증발기(110)의 낮은 온도를 갖는 표면에 부딪치면서 승화하여 서리가 될 수 있다.

제상 히터(120)는 증발기(110)에 착상된 성에를 제거한다. 구체적으로 제상 히터(120)는 열을 발생시켜 증발기(110)에 착상된 성에를 녹일 수 있다.

제상 히터(120)는 전원이 인가되면 열을 발생하는 다양한 종류의 열선으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제상 히터(120)는 밴딩(banding)된 금속관 내부에 열선이 감겨있는 시즈히터(sheath heater)일 수 있다.

제상 히터(120)는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 복수의 제상 히터(120)는 서로 다른 종류일 수 있다. 예를 들어, 제상 히터(120)는 증발기와 대면하는 평면형의 플레이트 히터, 증발기의 냉매관에 대응되도록 배치된 코드 히터 및 증발기의 하부에 이격되어 배치된 외장 히터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(130)는 제상 장치(100)의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 증발기의 성에를 제거하는 제상 운전을 위한 제상 장치(100)의 각 구성을 제어할 수 있다.

제어부(130)는 구동 개시 명령을 입력받는다. 구체적으로, 제어부(130)는 제상 장치(100)의 제상운전을 수행하도록 하는 구동 개시 명령이 입력되는지 판단할 수 있다.

여기서, 구동 개시 명령은 외부의 센서로부터 감지된 신호일 수 있으며, 제어부(130)로 입력되는 정보가 일정 조건을 만족하는 경우, 제어부(130)에서 발생된 명령일 수 있다. 예를 들어, 구동 개시 명령은 압축기의 가동 시간을 적산하는 타이머로부터 적산된 시간이 제상이 필요한 기설정된 시간에 도래하면 제어부(130)로 전송될 수 있다. 또한, 구동 개시 명령은 증발기(110)에 착상된 성에가 누적된 량을 빛을 이용한 센서나 증발기의 열 교환판 사이의 전기 용량을 측정하는 센서로부터 발행될 수 있다.

구동 개시 명령이 입력되는 경우의 수는 이에 한정되지 아니하며, 보다 다양한 조건에서 제상이 개시될 수 있도록 설계될 수 있다. 구체적으로, 구동 개시 명령은 냉장고(90)가 사용되는 지역의 환경(습도 등)에 따라 보다 자주 제상이 이루어지도록 설계될 수 있으며, 사용자의 사용 습관에 따라 도어(10, 20)의 개폐가 자주 발생하면 그 빈도 수에 따른 제상이 개시되도록 구동 개시 명령이 발행될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 빈번한 도어(10, 20)의 개폐는 외기의 고내 유입이 자주 발생하기 때문에 고온 다습한 공기로 인해 생성된 성에를 제거하도록 기설정된 횟수가 도달하면 제상이 개시되도록 구동 개시 명령을 제어부(130)로 입력할 수 있다. 또한, 도어(10, 20)가 열려있는 시간을 누적하여, 소정의 시간에 도달하면 제상이 개시되도록 구동 개시 명령을 제어부(130)로 입력할 수 있다. 또한, 계절에 따라 가변하는 환경에 적응적으로 제상하기 위해 저장실에 온도 센서나 습도 센서가 부착되어 외부와의 온도 차나 외부에서 유입된 습도에 따라 제상이 이루어질 수 있다.

이와 같은 기설정된 횟수나 시간, 온도, 습도 등의 제상 개시 조건은 일반 냉장고, 김치 냉장고, 쌀 냉장고 등 제품의 용도나 사용 방식, 디자인에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

이상의 실시예에서는 제어부(130) 외부의 별도의 구성으로부터 구동 개시 명령을 입력받는 것으로 설명하였으나, 구현시에는 제어부(130)가 하나의 모듈로서 증발기(110)에 착상된 성에의 상태나 압축기의 구동 시간을 적산하고 기설정된 조건을 만족하면 제상을 위한 제어를 실행할 수 있다.

제어부(130)는 제상 운전이 완료될 때까지 제상 히터(120)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 기설정된 제상 완료 조건이 만족할 때까지 제상 히터(120)를 제어할 수 있다.

여기서, 증발기(110)의 성에를 제거하는 제상 운전이 완료되는 제상 완료 조건은 실제 구현 형태에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 제상 완료 조건은 실험적으로 각 냉장고(90) 모델별로 디자인된 저장실의 용적과 냉각실의 배치 및 크기 그리고, 제상 히터(120)의 파워(kJ/s 또는 kW) 등을 고려하여, 제상 개시 후 제상이 완전히 이루어지는 제상 가동 시간, 총 소비 전력, 발산 열량 등이 될 수 있다.

이러한, 제상 운전이 완료되기까지 제상 운전을 구동하는 시간, 제상시 소비되는 에너지 등의 제상 완료 조건은 제상 개시 조건과 마찬가지로 여러 가지 변수에 따라 적응적으로 가변하도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 동일한 제상 개시 조건일 경우, 제상이 더 필요한 환경, 예를 들어, 동일한 압축기의 구동 시간을 적산되어 제상을 개시하였지만, 습도가 높고, 냉장고 사용이 많은 여름철에서는 착상된 성에가 증가하여 보다 긴 시간 동안 제상 운전이 구동되도록 설정될 수 있다. 이러한 제상 운전 시간 및 제상시 소비할 에너지량은 사용 환경과 제품의 모델, 사용 용도, 디자인, 형태에 따라 최적의 제상이 이루어질 수 있는 값으로 설정될 수 있다.

한편, 제상 완료 조건은 센서로부터 감지된 신호에 따른 조건일 수 있다. 예를 들어, 제상 완료 조건은 증발기(110) 주변에 배치된 온도 센서가 감지한 온도에 따른 조건일 수 있으며, 증발기(110)를 향하여 빛을 조사하여 반사된 빛을 감지한 광 센서나 증발기의 열 교환판 사이의 전기 용량을 측정하는 센서로부터 감지된 신호에 따른 조건일 수 있다.

이하에서는, 제상이 완료되는 조건을 증발기(110) 주변의 온도에 의존적인 실시예로 설명한다. 다만, 통상의 기술자라면 본 발명을 구현함에 있어서 이상 설명한 바와 같은 다양한 제상 운전에 본 발명의 기술적 수단이 활용될 수 있음은 자명하다.

제어부(130)는 증발기(110) 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 증발기(110) 주변의 온도가 상승하여 증발기(110)에 착상된 성에를 제거하기에 충분한 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터(120)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(130)는 구동 개시 명령이 입력되면 제상 히터(120)를 제어하여 열을 발생하는 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)의 제어 신호에 따라 제상 히터(120)의 열선에 전원이 인가되어 제상 히터(120)에서 열이 발생할 수 있다.

여기서 기설정된 온도는 증발기(110)에 착상된 성에를 완전히 제거하기에 충분한 온도가 될 수 있다. 기설정된 온도는 제상의 종료를 알리는 온도가 될 수 있으며, 온도를 측정하는 위치에 있는 얼음이 물로 상태가 변환되는 온도보다 높은 온도가 될 수 있다. 이는, 냉각실의 일부 남아있을 수 있는 잔빙이나 남아있는 물이 증발기(110)의 냉각 동작시 다시 얼어 붙는 것을 막을 수 있는 정도의 높은 온도일 수 있다.

제어부(130)는 구동 개시 명령의 입력부터 상기 증발기(110)에 대한 제상이 완료될 때까지 제상 히터가 동작하지 않는 유휴(idle) 구간을 갖도록 제상 히터를 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 성에를 제거하는 제상운전의 시작부터 기설정된 온도에 도달하는 제상운전의 종료시까지 제상 히터(120)가 단속적인 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.

이 경우, 제어부(130)는 증발기(120)에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서 유휴 구간을 갖도록 제상 히터를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 성에의 상변화가 진행되는 섭씨 0도의 온도에서 제상 히터(120)가 동작하지 않도록 제어할 수 있다.

이는 제상 운전이 시작되고 제상 히터(120)에 의해 국부적으로 가해진 열은 상변화가 시작되는 온도에 도달하기까지는 상대적으로 가파르게 상승하지만, 제상 히터(120)에서 발생한 복사열이 증발기(110)에 착상된 성에 전체에 얼음의 결정이 물로 분해되기 위해 필요한 잠열의 열량만큼 대류로 전달되는 데에는 상당 시간이 걸리게 된다.

따라서, 대류로 전달되는 열에 의해 모든 성에가 제거되기까지 계속적인 제상 히터(120)의 동작은 필요 열량 이상으로 열을 발생하기 때문에, 제어부(130)는 제상 운전에서 대부분의 열량을 소모하는 상변화 구간에서 제상 히터(120)에서 발생한 열이 증발기(110)의 성에에 전달될 수 있는 유휴 구간을 갖도록 한다.

또한, 제어부(130)는 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터(120)가 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 증발기에 착상된 모든 성에의 상변화가 완료된 온도가 감지되면 기설정된 온도에 도달할 때까지, 동작중인 제상 히터(120)를 계속 동작시키거나, 유휴 상태의 제상 히터(120)가 동작을 속행하도록 제어하여 더이상의 유휴 구간을 갖지 않고, 제상 운전을 신속히 종료할 수 있도록 할 수 있다. 이는, 상변화가 물로 완료된 상태에서는 증발기(110)에 착상된 성에가 제거되고, 잔빙에 대한 열 전달이 신속히 이루어질 수 있기 때문에, 상변화가 완료된 시점에서의 기설정된 온도까지의 계속적인 제상 히터의 동작은 제상 운전시간을 단축할 수 있다.

한편, 제어부(130)는 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 제상 히터(120)를 추가적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 기설정된 시간동안 열이 확산된 후에도, 성에의 상변화가 완료되지 않은 것으로 판단되면, 유휴 상태의 제상 히터(120)를 재가동 시켜 제상을 위한 열을 발생하도록 제어할 수 있다.

제어부(130)는 제상 히터(120)를 기설정된 시간동안 추가 동작하도록 할 수 있으며, 이후 다시 유휴 구간을 갖도록 제어할 수 있다. 이러한 제어부(130)의 감지된 온도에 의존적인 제상 히터(120)에 대한 제어는 증발기(110)와 냉각실의 크기 형태 및 제상 히터(120)의 배치 구조 등에 따라 실험적으로, 열의 확산시간, 제상 운전 개시때 누적된 성에량, 제상 운전 시간 등의 관계에서 최적화된 추가 동작 및 유휴 구간을 갖도록 기설정될 수 있다.

제어부(130)는 제상이 완료될 때까지 제상 히터(120)를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 제상 히터(120)를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 제상 히터(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 구동 개시 명령이 입력되면 기설정된 히팅 시간 동안 제상 히터(120)가 동작하도록 제어하고, 기설정된 유휴 시간 동안 제상 히터(120)를 동작하지 않도록 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 기설정된 온도에 도달하는 제상 종료시까지 한 차례 이상의 유휴 구간을 갖도록 함으로써, 제상 히터(120)에서 발생한 열이 확산될 수 있는 시간을 확보할 수 있다.

이 경우, 제어부(130)는 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 히팅 구간 및 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시킬 수 있다. 구체적으로 제어부(130)는 기설정된 유휴 시간이 경과할 때마다 감지된 온도가 성에의 상변화가 완료된 온도를 나타내는지 확인하여 아직 얼음 상태 또는 상변화가 진행 중인 얼음과 물이 혼재하는 상태인 경우, 추가적인 히팅 구간 및 유휴 구간을 갖도록 제어할 수 있다.

그리고, 제어부(130)는 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 증발기(110) 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 히팅 구간 및 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 제상 히터(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 감지된 온도가 섭씨 0도 이하로서 아직 성에가 완전히 물로 상태가 변화하지 않은 경우, 히팅 구간 및 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 제상 히터(120)를 제어할 수 있다.

그리고, 제어부(130)는 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터(120)가 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 히팅 구간과 유휴 구간을 갖도록 제어하는 중에 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 제상운전을 종료하기 위한 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터(120)의 동작을 속행하도록 제어할 수 있다.

제어부(130)는 CPU와 제상 장치(100)의 각 구성을 제어하기 위한 제어 프로그램이 저장된 롬(Read-Only Memory: ROM) 및 제상 장치(100)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 기억하거나, 제상 장치(100)에서 수행되는 작업을 위한 기억영역으로 사용되는 램(Random Access Memory: RAM)을 포함한다. CPU는 싱글 코어 프로세서, 듀얼 코어 프로세서, 트리플 코어 프로세서 및 쿼드 코어 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. CPU, 롬 및 램은 내부버스(BUS)를 통해 상호 연결된다. CPU는 제상 장치(100)의 각 구성을 제어하기 위한 프로그램에 포함된 인스트럭션들을 실행할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치(100)는 제상운전시 제상 히터가 불연속적으로 동작하도록 제어함으로써 제상시 에너지의 효율을 높이고, 냉장고의 식품 보전 성능을 높일 수 있다.

도 3은 도 2의 제상 장치의 구체적인 구성을 도시한 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 제상 장치(100)는 증발기(110), 제상 히터(120), 제어부(130), 온도 센서(140), 송풍팬(150), 고내 온도센서(160), 도어 센서(170), 압축기(180) 및 순환팬(190)을 포함한다. 여기서, 증발기(110), 제상 히터(120) 및 제어부(130)의 동일한 동작 및 기능은 도 2와 관련하여 앞서 설명하였는바, 중복 설명은 생략한다.

온도 센서(140)는 증발기(110) 주변의 온도를 감지한다. 구체적으로, 온도 센서(140)는 증발기(110)에 착상된 성에의 상변화를 알 수 있도록 증발기 일측에 배치되어 온도를 감지할 수 있다.

여기서, 온도 센서(140)는 증발기(110)에 착상된 성에가 모두 제거되는 것을 보증하기 위하여 증발기(110)를 기준으로 제상 히터(120)가 배치된 위치의 맞은 편에 취부될 수 있다. 예를 들어, 증발기(110)의 하부에 제상 히터(120)가 배치된 경우, 온도 센서(140)는 증발기(110)의 상부에 취부될 수 있다.

송풍팬(150)은 고내의 공기를 후벽에 마련된 덕트를 통해 냉각실로 유입시키고, 증발기(110)와 열교환된 냉기가 고내로 토출될 수 있도록 공기의 흐름을 생성한다.

고내 온도센서(160)는 저장실의 고내 온도를 감지한다. 구체적으로, 고내 온도센서(160)는 고내에 배치되어 공기의 온도를 감지할 수 있다.

도어 센서(170)는 냉장고(90)의 냉장실 도어(10) 또는 냉동실 도어(20)의 개폐 여부를 감지한다.

압축기(180)는 냉매를 압축시킨다. 구체적으로, 압축기(180)는 냉매를 압축시키기 위한 모터가 구비되어 냉매가 순환하는 동력을 제공할 수 있다.

순환팬(190)은 제상 히터(120)에서 발생한 열이 냉각실 내에서 대류할 수 있도록 풍력을 제공한다. 구체적으로 순환팬(190)은 증발기(110)와 제상 히터(120)가 위치한 냉각실 내부에 배치되어, 제상운전시에 제상 히터(120)에서 발생한 열기를 증발기(110)에 착상된 성에에 신속히 확산되도록 강제로 대류시킬 수 있다.

도 3의 실시예에서는 순환팬(190)과 송풍팬(150)이 각각 독립적인 기능을 하도록 별도의 구성으로 설명하였으나, 구현시에는 하나의 팬이 냉기를 냉각실에서 고내로 토출하기 위한 동력 및 냉각실 내부 공기를 대류시키기 위한 동력을 제공하도록 설계할 수 있다.

제어부(130)는 온도 센서(140)에 의해 감지된 증발기(110) 주변의 온도에 따라 제상운전시 제상 히터(120)를 제어한다. 제상 히터(120)를 제어하는 제어부(130)의 기능 및 동작은 앞서 도 2와 동일한바 구체적인 설명은 생략한다.

제어부(130)는 구동 개시 명령이 입력되면, 냉각을 위한 송풍팬(150) 및 압축기(180)의 운전을 정지시키고, 제상 운전시 열기의 대류를 위한 순환팬(190)을 동작시킬 수 있다.

제어부(130)는 고내 온도센서(160)에서 감지된 온도에 따라 고내 온도가 기설정된 범위를 유지하도록 압축기(180)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 고내의 기설정된 최저 온도에 도달하면 압축기(180)의 동작을 정지시키고, 기설정된 최고 온도에 도달하면 압축기(180)의 동작을 개시하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 압축기(180)를 동작시킨 시간을 적산하여 제상운전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.

제어부(130)는 도어 센서(170)에서 감지된 도어의 개폐 여부에 따라 고내에 설치된 조명의 온오프 또는 냉기가 토출되고 고내의 공기가 유입되는 덕트의 개폐를 제어할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치(100)는 제상운전시 제상 히터가 불연속적으로 동작하도록 제어함으로써 제상시 에너지의 효율을 높이고, 냉장고의 식품 보전 성능을 높일 수 있다. 이하에서는 도 4를 참조하여 이러한 제어 방식으로 열 효율을 상승시킬 수 있는 증대되는 제상 장치의 구조에 대해 설명한다.

도 4는 도 2의 제상 장치의 구조를 예시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 증발기(110), 제상 히터(120), 온도 센서(140) 및 제상수 받이(410)가 도시된다.

증발기(110)는 액상의 냉매가 주위를 통과하는 공기의 열을 흡수하여 증발이 잘 일어날 수 있도록, U자로 수차례 구부러진 가늘고 긴 냉매관에 다수의 열교환핀이 박혀 있는 구조일 수 있다.

그리고, 증발기(110)의 하부에는 열을 발생하는 제상 히터(120)가 배치된다. 여기서, 제상 히터(120)는 단위 길이당 발생시킬 수 있는 열 용량 및 인가할 수 있는 전원의 크기가 제한적이므로, 일정한 공간 안에서 발생시킬 열 용량을 증대하기 위해 다양한 모양으로 밴딩될 수 있다.

제상 히터(120)는 증발기(110)의 하부에 배치되어, 제상 히터(120)에 의해 데워진 공기가 상승하여 증발기(110)의 상부를 제상할 수 있도록 할 수 있다.

증발기(110) 및 제상 히터(120)의 아래에는 성에가 녹아서 중력에 의해 떨어진 제상수를 받는 제상수 받이(410)가 구비된다. 제상수 받이(410)에는 제상수를 배출하기 위해 하측면이 천공될 수 있다.

증발기(110)의 상부에는 온도 센서(140)가 위치한다. 온도 센서(140)는 증발기(110)의 상부에 배치되어 제상 히터(120)의 열에 의해 증발기(110)의 상부까지 모두 제상되었는지 알 수 있도록 할 수 있다.

이와 같은 일 예에 따른 제상 장치의 구조에서 제상운전이 개시되면, 제상 히터(120)에 의해 발생한 열은 증발기(110)의 아래쪽에 착상된 성에에서 가장 많이 흡수된다.

이하에서는 도 5의 상변화 그래프와 함께, 도 4의 제상 히터의 구조에서 도 2 또는 도 3의 제상 장치의 제어 방식이 효율을 높일 수 있는 이유를 설명한다.

도 5는 닫힌 계에서 얼음이 온도를 가함에 따라 상전이가 이루어지는 구간을 나타내는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 초기에 낮은 온도의 고체상태인 얼음에 열이 가해지면, 얼음의 비열에 따라 일정한 기울기로 얼음의 온도가 상승하다가(A 구간), 상변화가 시작되는 온도에 이르면, 온도가 상승하지 않고 물과 얼음이 상평형을 이루며 동시에 존재하게 된다. 이 B 구간에서 공급된 열은 얼음이 물로 용융되는 상전이를 위한 잠열로 흡수된다.

그리고, 액체 상태인 물로 상태 변화가 완료되면 물의 비열에 따라 일정한 기울기로 물의 온도가 상승한다(C 구간). 그리고, 상변화가 시작되는 온도에 이르면, 온도가 상승하지 않고 물과 수증기가 상평형을 이루며 동시에 존재하게 된다. 이 D 구간에서 공급된 열은 물이 수증기로 기화되는 상전이를 위한 잠열로 흡수된다.

이후, 수증기는 열이 가해질수록 수증기의 비열에 따라 온도가 일정하게 상승한다(E 구간). 반대로, 열이 빼앗길 경우, 위 순서와 반대로, 수증기는 액화, 응고의 상전이 구간을 거치게 된다.

한편, 제상운전에 있어서, 제상시 발생하는 성에의 상변화 구간은 도 5의 그래프에서 점선의 박스(510) 내에 있는 A, B 및 C가 된다.

점선의 박스(510) 내의 구간을 살펴보면, 열이 가해질 때 대분의 열량이 소모되는 구간은 얼음에서 물로 상변화가 일어나는 B 구간이다.

다시 도 4를 참조하면, 증발기(110)의 아래쪽은 가까이에 위치한 제상 히터(120)의 열에 의해 제상이 완료되더라도, 증발기(110)의 상부에 착상된 성에는 아직 얼음 상태이거나 상변화가 진행중인 A 또는 B 구간에 있을 수 있다.

이 경우, 증발기(110) 상부의 성에가 제상 히터(120)로부터 발생한 열의 대류에 의해 C 구간으로 전환될 때까지 계속적인 제상 히터(120)의 동작이 수행될 경우, 증발기(110) 하부에는 제상이 완료된 후에도 필요 이상의 열이 공급되게 된다.

따라서, 도 2 또는 도 3의 제상 장치가 단속적으로 히팅하는 제어 방식은 하부에 가해지는 초과 열량이 증발기의 상부로 확산되는 시간을 확보함으로써, 효율을 높일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 압축기의 운전을 적산한 시간이 기설정된 시간에 도래하거나, 증발기에 착상된 성에의 두께를 감지하는 센서에 의해 제상 개시 명령이 입력된다(S610). 여기서, 제상 개시 명령이 입력되기 전에 제상의 준비하는 단계로서, 증발기의 구동을 정지하고, 열려있는 냉각실의 덕트를 닫도록 할 수 있다.

제상 개시 명령이 입력되면, 제상 히터를 온(on)시킨다(S620). 구체적으로, 제상운전에서 성에를 제거하기 위한 초기 제상 히터의 동작을 개시할 것을 명령할 수 있다.

그리고, 증발기 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달하였는지 판단한다(S630). 구체적으로, 증발기 주변에 배치된 온도 센서로부터 감지된 온도가 기설정된 온도인 temp 1에 도달하였는지 판단할 수 있다. 이 경우, 증발기 주변의 온도가 증발기를 초벌 가열시 대응되는 기설정된 temp 1 이상에 이르지 아니하면(S630: N), 제상 히터의 동작을 계속한다(S620). 여기서 기설정된 온도 temp1 은 제상을 완료하는 온도보다 낮은 온도일 수 있다.

증발기 주변에서 감지된 온도가 기설정된 온도 이상으로 판단되면(S630: Y), 제상 히터를 오프(off)시킨다(S640). 구체적으로, 제상 장치는 증발기를 초벌 가열한 후 제상 히터에서 발생한 열이 증발기 전체로 확산되는 대기 시간을 가지도록 제상 히터를 유휴 상태로 진입하도록 할 수 있다.

그리고, 제상 히터가 유휴 상태에 진입한 후 대기 시간이 기설정된 시간에 도달하였는지 판단한다(S650). 구체적으로, 제상 히터를 첫 오프시킨 때로부터 첫 번째 대기 시간인 T_wait1 동안 제상 히터의 유휴 상태를 유지할 수 있다(S650: N).

제상 히터를 오프시킨 대기 시간이 기설정된 시간 이상이 되면(S650:Y), 제상 히터를 온시킨다(S660). 구체적으로, 열의 확산을 위해 기설정된 대기 시간동안 유휴 상태를 유지한 제상 히터가 제상 동작을 속행하도록 할 수 있다.

제상 동작을 재개한 제상 히터는 증발기 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 운전을 계속한다(S670). 구체적으로, 증발기 주변에 배치된 온도 센서로부터 감지된 온도가 기설정된 온도 Temp 2에 이르렀는지 판단하여 제상 히터의 동작을 계속할 수 있다(S670:N). 여기서 기설정된 온도 temp 2는 제상을 완료하는 기설정된 온도일 수 있다.

제상 히터를 속행하여 상승된 증발기의 온도가 기설정된 온도에 도달하면(S670:Y), 다시 제상 히터를 오프시킨다(S680). 구체적으로, 제상 히터의 속행으로 발생한 열이 증발기가 설치된 증발실의 곳곳으로 퍼지도록 제상 히터를 오프시켜 유휴 구간을 갖도록 할 수 있다. 또한, 제상 히터를 오프시켜 다시 증발기에 의한 냉각이 이루어지기 전에 제상수를 흘려보내고 가열된 증발기를 식히는 대기시간을 가질 수 있다.

다음으로, 두 번째 제상 히터의 오프시로부터 기산하는 대기 시간이 기설정된 T_wait2의 시간인지 여부를 판단한다(S690). 구체적으로, 유휴 구간이 기설정된 T_wait2 시간만큼 유지되도록(S690:N) 제어할 수 있다.

기설정된 T_wait2 시간 이상 대기 시간이 경과하면(S690:Y), 제상 운전을 종료한다. 제상 운전이 종료되면, 증발기는 다시 냉각사이클에 따른 열교환을 수행하고, 냉각실의 덕트는 개방될 수 있다.

이상에서는, 제상 히터가 동작하도록 on 시킨 후 감지된 증발기 주변의 온도에 따라 제상 히터를 off하고, 기설정된 시간을 기준으로 유휴 구간을 갖도록 하는 제어 방식을 설명하였다. 그러나, 유휴 구간을 유지하는 방식은 시간 의존적이지 않고, 제상 히터를 off 한 상태에서 발산되었던 열의 확산만으로 상승된 온도차를 감지하는 방식이 될 수 있다.

도 7은 도 6의 제상 장치의 동작에 따른 제어신호의 타이밍 그래프 및 증발기의 온도 변화 그래프이다.

도 7을 참조하면, 제상 운전의 개시부터 종료시 까지의 시간동안의 증발기 주변의 온도를 나타내는 그래프(710)와 함께, 제상 히터의 온/오프를 제어하는 제어 신호의 타이밍 그래프(720)가 함께 도시된다.

제상 운전의 개시를 알리는 구동 개시 명령이 입력되면 제상 히터를 동작시키기 위한 제어신호는 high 상태가 되고, 제어신호가 high 상태인 구간 동안 제상 히터는 On 된다.

제상 히터의 동작에 의해 증발기 주변의 온도가 상승하여, 증발기에 착상된 성에의 상변화가 시작되는 기설정된 섭씨 0도에 도달하면(730), 제어신호는 low 상태가 되어 제상 히터의 동작을 중지시킨다.

제상 히터는 기설정된 시간 동안 중지되고, 이 유휴 구간 동안 제상 히터로부터 냉각기로 뿜어져 나온 열기에 의해 증발기의 상부까지 성에의 상변화가 진행된다.

제상 히터가 유휴 상태로 유지되는 기설정된 대기 시간이 경과하면, 다시 제어 신호는 high 상태로 전환하여, 제상 히터가 동작하도록 한다.

이 때, 제상 히터를 속행하는 제어신호는 제상을 완료하는 기설정된 온도에 도달할 때까지 high상태를 지속한다. 일 예로 도 7에선 기설정된 영상 섭씨 10도에서 제상이 종료한다.

또는, 제상히터가 재구동한 후 기설정된 히팅 시간 이내에 상변화가 끝나는 온도가 감지되어, 제상이 종료하는 온도에 이르기까지 제어신호가 high 상태를 유지하는 경우일 수 있다.

제상이 완료되는 기설정된 최고 온도에 도달하고 제상 히터의 동작이 중지되면(740), 한 회의 모든 제상운전이 종료되고, 다시 증발기가 냉각 사이클을 위한 열 교환을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우, 도 7의 그래프와 같이 증발기 주변의 온도가 급격히 하강한다.

그러나, 도 6의 흐름도와 같이 제상운전이 종료하기 전에 다시 유휴 구간을 갖도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제상 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 제상 개시 명령이 입력된다(S810). 그리고, 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 동작시키기 위해 제상 히터를 온 시킨다(S820). 그리고, 제상 히터가 동작하는 히팅시간이 기설정된 시간 T_heat 동안 지속되도록 제어한다(S830).

기설정된 히팅시간이 경과한 후 유휴 구간을 갖기 위해 제상 히터를 오프한다(S840). 그리고, 오프된 제상 히터의 대기 시간이 기설정된 시간 T_wait1 동안 지속되도록 제어한다(S850).

기설정된 시간 동안이 경과한 후 증발기 주변의 온도가 성에의 상변화가 진행되는 섭씨 0도 이상인지 판단한다(S860).

아직 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도에 미치지 못하는 경우(S860:N), 다시 제상 히터를 기설정된 시간 동안 동작 및 중지하는 절차를 반복한다(S820).

기설정된 대기 시간이 경과한 후 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이상이 감지되면(S860:Y), 제상 히터를 기설정된 히팅시간 T_last 동안 온시킨다(S870, S880). 마지막 단계의 기설정된 히팅시간 T_last는 잔빙의 제거를 보장하기 위함이다.

이상에서는, 제상을 위한 제어 방식이 시간에 의존적인 히팅시간 및 대기시간을 갖도록 하였으나, 앞서 도 6의 증발기 주변에 감지된 온도에 의존적인 절차로 대체될 수 있다. 예를 들어, 마지막 S870 및 S880 의 단계는, 제상을 완료하는 기설정된 온도에 이르기까지 제상 히터를 온시키는 단계일 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어 방법은, 먼저 제상 개시 명령이 입력된다(S910). 구체적으로, 제상 개시 명령은 외부로부터 수신되는 제상운전을 개시하도록 하는 명령일 수 있으며, 외부로부터 수신되는 정보에 기초하여 제상이 필요한 조건을 만족하는 경우, 발행되는 제상 개시 명령일 수 있다.

다음으로, 제상 히터를 제어한다(S920). 구체적으로, 증발기 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터를 제어한다. 그리고, S910 의 제상 개시 명령의 입력부터 제상이 완료될 때까지 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 제상 히터를 제어한다. 여기서 제상이 완료되는 시점은 증발기 주위의 온도가 기설정된 온도에 도달하는 시점이 될 수 있다.

이 경우, 증발기에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서, 유휴 구간을 갖도록 제상 히터를 제어할 수 있다. 상변화가 진행되는 온도에 유휴 구간을 통해 가장 길고 열량을 다수 소모하는 상태에서 추가적인 열의 공급 없이 발생되었던 열의 대류에 의한 제상이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고, S910에서는 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 제상이 완료되는 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터가 동작하도록 제어할 수 있다. 즉, 제상 장치가 신속히 제상을 완료하도록 기설정된 온도까지 제상 히터의 동작을 지속하도록 제어할 수 있다.

한편, S910에서는 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 제상 히터를 추가적으로 동작하도록 제어할 수 있다. 다시 말하면, 유휴 상태에서 확산된 열로 성에를 제거하기에 부족한 경우, 추가적인 제상 히터의 동작이 수행되도록 할 수 있다.

한편, S910은 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 제상 히터를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 제상 히터를 제어할 수 있다.

이 경우, 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 제상 히터는 히팅 구간 및 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시키도록 제어될 수 있다.

그리고, 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 히팅 구간 및 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 제상 히터가 제어될 수 있다.

한편, 제상히터는 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 기설정된 온도에 도달할 때까지 제상 히터가 동작하도록 제어될 수 있다. 즉, 제상운전을 마무리하는 단계에서, 신속한 제상을 위해 제상을 완료하는 기설정된 온도까지 제상 히터의 동작을 지속하도록 제어할 수 있다.

이상과 같은 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어 방법은, 제상운전시 제상 히터가 불연속적으로 동작하도록 제어함으로써 제상시 에너지의 효율을 높이고, 냉장고의 식품 보전 성능을 높일 수 있다. 그리고, 증발실이 불균일하게 과열되어 가열에 의한 열팽창 및 냉각시 수축하는 현상에 의해 증발기 등이 뒤틀어지는 손상을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제상 장치의 제어방법은 도 2 또는 도 3의 제상 장치에서 구현될 수 있다. 또한 제상 장치의 제어방법은 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 CPU 등에 의해 실행되는 프로그램 코드에 의해 구현될 수도 있다.

구체적으로는, 상술한 방법들을 수행하기 위한 코드는, RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USB 메모리, CD-ROM 등과 같이, 단말기에서 판독 가능한 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 제상 장치 110: 증발기
120: 제상 히터 130: 제어부
140: 온도 센서 150: 송풍팬
160: 고내 온도센서 170: 도어 센서
180: 압축기 190: 순환팬

Claims (20)

1. 제상 장치에 있어서,
   증발기;
   상기 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상 히터; 및
   상기 제상 장치에 대한 구동 개시 명령이 입력되면, 상기 증발기에 대한 제상이 완료될 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 제상 완료 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 제상 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 증발기의 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하여 상기 증발기에 대한 제상을 완료하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 증발기에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서, 상기 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 상기 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 상기 제상 히터를 추가적으로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제상이 완료될 때까지 상기 제상 히터를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 상기 제상 히터를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 증발기의 주변 온도를 감지하는 온도 센서;를 더 포함하고,
    상기 제상 히터는 상기 증발기의 하부에 배치되고,
    상기 온도 센서는 상기 증발기의 상부에 취부되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
11. 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 제상 장치의 구동을 개시하는 명령이 입력되는 단계; 및
    상기 증발기 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 제상 장치의 제어방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 증발기에 착상된 성에의 상변화가 진행되는 온도에서, 상기 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면, 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 유휴 구간에서 기설정된 시간 동안 상기 성에의 상변화가 완료되지 않으면, 상기 제상 히터를 추가적으로 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
15. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 기설정된 히팅 시간 동안 동작시키는 히팅 구간과 상기 제상 히터를 기설정된 유휴 시간 동안 중지시키는 유휴 구간을 적어도 한 번 이상 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 성에의 상변화가 완료되는 온도에 도달하였는지 여부에 따라 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 갖는 횟수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 기설정된 유휴 시간이 경과하였을 때 상기 증발기 주변의 온도가 섭씨 0도 이하로 확인되면 상기 히팅 구간 및 상기 유휴 구간을 일 회 더 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
18. 제16항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 성에의 상변화가 완료되는 온도가 확인되면 상기 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제상 장치의 제어방법.
19. 냉장고에 있어서,
    상기 냉장고의 저장실 내 온도를 낮추기 위해 열 교환을 수행하는 증발기;
    상기 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상 히터;
    제상운전의 구동 개시 명령이 입력되면, 상기 증발기 주변의 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고.
20. 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 히터를 포함하는 제상 장치의 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서,
    상기 제상 장치의 제어방법은,
    상기 제상 장치의 구동을 개시하는 명령이 입력되는 단계; 및
    상기 증발기 주변 온도가 기설정된 온도에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 구동 개시 명령의 입력부터 상기 온도 도달 시점 사이에 상기 제상 히터가 동작하지 않는 유휴 구간을 갖도록 상기 제상 히터를 제어하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.

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