KR20170110871A - 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 냉매를 압축하는 압축기와 공기를 이동시키는 팬을 구동하는 제1단계; 상기 압축기를 구동하고, 상기 팬을 정지하는 제2단계; 상기 압축기를 정지하고, 상기 팬을 구동하는 제3단계; 및 상기 압축기와 상기 팬을 정지하는 제4단계;를 포함하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공한다.

Description

냉장고 및 그 제어 방법{Refrigerator and Controlling method for the same}
본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저장실의 온도를 미세하게 제어할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 본체의 하부에 기계실을 포함한다. 상기 기계실은 냉장고의 무게중심과 조립의 효용성 및 진동저감을 위해 냉장고의 하부에 설치되는 것이 일반적이다.
이러한 냉장고의 기계실에는 냉동사이클장치가 설치되어, 저압의 액체상태 냉매가 기체상태의 냉매로 변화하면서 외부의 열을 흡수하는 성질을 이용하여 냉장고 내부를 냉동/냉장상태로 유지함으로써 식품을 신선하게 보관하게 된다.
상기 냉장고의 냉동사이클장치는 저온저압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 상기 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태의 냉매를 고온고압의 액채상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 변화된 저온고압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기 등으로 구성된다.
저장실은 영상의 온도로 유지되는 냉장실과 영하의 온도로 유지되는 냉동실이 있는데, 저장실의 온도가 일정하도록 유지할 필요가 있다. 온도가 일정하게 유지되지 않으면, 식품의 상태가 온도에 따라 변화될 수 있어서 각각의 저장실에 저장된 식품의 보관 기간이 줄어들 수 있다는 문제가 있다.
특히 냉장고 내 냉장실 온도유지는 냉장고의 기본성능이면서 식품의 품질에 영향을 미치는 인자이다. 냉장고의 시간 온도변동이 크면 식품의 신선도가 오래 유지되지 못하며, 그렇기 때문에 식품 장기 보관을 위해서는 정온유지가 필요하다.
본 발명은 저장실의 온도가 일정하게 유지될 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 저장실의 효율적으로 냉각할 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉매를 압축하는 압축기와 공기를 이동시키는 팬을 구동하는 제1단계; 상기 압축기를 구동하고, 상기 팬을 정지하는 제2단계; 상기 압축기를 정지하고, 상기 팬을 구동하는 제3단계; 및 상기 압축기와 상기 팬을 정지하는 제4단계;를 포함하고, 상기 제1단계에서는 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제2단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되며, 상기 제3단계에서는 상기 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제4단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되는 냉장고의 제어 방법을 제공한다.
이때 상기 제1단계 내지 상기 제4단계는 순차적으로 수행되며, 상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제3단계의 온도 변화 범위를 포함해서, 전체적으로 상기 제1단계 내지 상기 제4단계에서의 온도 변화 범위는 줄어들 수 있다.
상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 시작되는 것이 가능하다.
상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 수행이 종료되는 것이 가능하다.
상기 제2단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제2설정 차이값을 더한 온도에 도달하면 종료되는 것이 가능하다.
상기 제2설정 차이값은 냉장고 외부 온도가 올라갈수록 커지는 것이 가능하다.
상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 시작되고, 상기 제2설정 차이값은 상기 제1설정 차이값보다 작은 것이 가능하다.
상기 제2단계는 제1설정 시간 동안 수행되고 종료되는 것이 가능하다.
상기 제1설정 시간은 냉장고 외부 온도가 올라갈수록 커지는 것이 가능하다.
상기 제3단계는 증발기의 온도가 특정 온도에 도달하면 종료되는 것이 가능하다.
상기 증발기의 온도는 상기 증발기로 냉매가 유입 또는 유출되는 관 또는 상기 증발기의 일측에서 측정된 것이 가능하다.
상기 제3단계는 제2설정 시간 동안 수행되고 종료하는 것이 가능하다.
상기 제2설정 시간은 냉장고 외부 온도가 상승되면 커지는 것이 가능하다.
상기 제3단계는 증발기의 온도가 영상이 되지 않을 때까지 수행되는 것이 가능하다.
상기 제3단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 수행이 종료되는 것이 가능하다.
상기 제4단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 종료되는 것이 가능하다.
상기 제4단계가 종료되는 조건은 상기 제1단계가 시작되는 조건과 동일한 것이 가능하다.
상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제4단계에서 온도 변화 범위와 동일하고, 상기 제2단계가 종료될 때의 냉장실의 온도는, 상기 제1단계가 시작될 때의 냉장실의 온도보다 낮은 것이 가능하다.
또한 본 발명은 캐비닛; 상기 캐비닛에 마련된 저장실; 냉매를 압축하는 압축기; 상기 저장실에 공기를 공급하는 팬; 및 상기 압축기 및 상기 팬을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기와 상기 팬을 구동하는 제1단계, 상기 압축기를 구동하고, 상기 팬을 정지하는 제2단계, ㄴ상기 압축기를 정지하고, 상기 팬을 구동하는 제3단계 및 상기 압축기와 상기 팬을 정지하는 제4단계를 수행하되 상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제3단계의 온도 변화 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
상기 저장실은 영상의 온도를 설정 온도로 하는 냉장실인 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 저장실 특히 냉장실의 온도가 일정하게 유지될 수 있어서 보관된 식품의 보관 기간이 늘어날 수 있다.
또한 본 발명은 저장실을 냉각하기 위해서 압축기의 구동 및 구동 정지를 자주 반복할 필요가 없어서 냉장고를 구동하기 위한 에너지 효율이 향상될 수 있다.
또한 본 발명은 압축기의 구동 및 구동 정지를 위한 주기가 늘어날 수 있어서, 잦은 구동 및 구동 정지에 따른 소음이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 냉장고의 도어가 개방된 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주요 구성도.
도 4는 본 발명의 구성을 개략적으로 설명한 도면.
도 5는 본 발명의 제어 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에서 저장실의 온도 변화를 도시한 도면.
일반적으로 냉장고는 내부에 단열재로 충진된 캐비닛과 도어에 의해, 외부에서 침투하는 열을 차단 가능한 식품 저장공간을 형성하고, 상기 식품저장공간 내부의 열을 흡수하는 증발기와 상기 식품저장공간 외부로 수집된 열을 배출하는 방열장치로 구성된 냉동장치를 구비하여, 상기 식품저장공간을 미생물의 생존 및 증식이 어려운 저온의 온도영역으로 유지하여, 저장된 식품을 장기간 변질없이 보관하는 장치이다.
상기 냉장고는 영상의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉장실과 영하의 온도영역으로 식품을 저장하는 냉동실로 분리하여 형성되고, 상기 냉장실과 냉동실의 배치에 따라, 상부 냉동실과 하부 냉장실을 배치한 탑프리즈(Top Freezer)냉장고와 하부 냉동실과 상부 냉장실을 배치한 바텀프리즈(Bottom Freezer)냉장고, 그리고 좌측 냉동실과 우측 냉장실로 배치한 사이드바이사이드(Side by side)냉장고 등으로 분류된다.
그리고, 사용자가 상기 식품저장공간에 저장된 식품을 편리하게 적치하거나, 인출하기 위해, 다수개의 선반과 서랍 등을 상기 식품저장공간 내부에 구비한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 냉장고의 도어가 개방된 정면도이다.
실시예에 따른 냉장고는 식품이 저장되는 저장실인 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되어 냉동실이 냉장실의 상측에 배치되는 탑 마운트 타입(Top Mount-Type)과, 냉동실과 냉장실이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고에도 동일하게 적용가능하다.
다만 본 실시예에서는 설명의 편의상 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되고 냉동실이 냉장실의 하측에 배치되는 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)을 중심으로 설명한다.
냉장고의 캐비닛는 외부에서 사용자가 보았을 때에 전체적인 외관을 형성하는 아우터 케이스(10)와 내부에 식품이 보관되는 저장실(22)을 형성하는 인너 케이스(12)를 포함한다. 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 소정의 공간이 형성되어 냉기가 순환되는 통로 등이 형성될 수 있다. 한편 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 단열재가 충진되어서 상기 저장실(22)의 내부가 외부에 비해서 상대적으로 저온을 유지할 수 있다.
또한 상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이 공간에 형성된 기계실(미도시)에는 냉매를 순환시켜 냉기를 발생시키는 냉매사이클장치가 설치된다. 냉매사이클장치를 이용해 냉장고 내부를 저온으로 유지하여 보관하는 식품류의 신선도를 유지될 수 있다. 냉매사이클장치는 냉매를 압축하는 압축기, 액체상태의 냉매를 기체상태로 상변환시켜 외부와 열교환이 이루어지게 하는 증발기(미도시) 등을 포함한다.
냉장고에는 저장실을 개폐하는 도어(20, 30)가 구비된다. 이때 도어는 각각 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)를 포함할 수 있고, 각각의 도어는 그 일단이 힌지에 의해서 냉장고의 캐비닛에 회동가능하게 설치된다. 상기 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉장실 도어(20) 및 상기 냉동실 도어(30)는 전방을 향해서 냉장고의 양 모서리를 중심으로 개방되는 형태로 설치될 수 있다.
상기 아우터 케이스(10)와 상기 인너 케이스(12)의 사이에는 발포제가 충진되어서, 외부와 상기 저장실(22)의 사이에는 단열될 수 있다.
상기 저장실(22)은 상기 인너 케이스(12)와 상기 도어(20)에 의해서 외부로부터 단열된 공간을 이룬다. 상기 저장실(22)은 상기 도어(20)가 상기 저장실(22)을 밀폐하게 되면, 외부로부터 격리되어 단열되는 공간을 형성할 수 있다.다시 말하면, 상기 저장실(22)은 도어(20)에 의한 단열벽 그리고 케이스(10, 12)에 의한 단열벽을 통해 외부와 격리되는 공간이라 할 수 있다.
상기 저장실(22) 내에는 기계실에서 공급되는 냉기가 곳곳으로 유동가능해서, 상기 저장실(22) 내에 보관되는 식품이 저온 상태를 유지할 수 있다.
상기 저장실(22)에는 상측에 식품이 거치되는 선반(40)을 포함할 수 있다. 이때 상기 선반(40)은 복수 개가 마련되고, 각각의 선반(40)에는 식품이 거치될 수 있다. 상기 선반(40)은 상기 저장실의 내부를 수평 방향으로 구획할 수 있다.
상기 저장실(22)에는 인입 또는 인출이 가능한 드로워(50)가 설치된다. 상기 드로워(50)에는 식품 등이 수용되어 보관된다. 상기 드로워(40)는 상기 저장실(22) 내에 좌우측으로 두 개가 배치되는 것이 가능하다. 사용자는 좌측에 배치되는 드로워에 접근하기 위해서는 상기 저장실(22)의 좌측 도어를 개방할 수 있다. 반면에 사용자가 우측에 배치되는 드로워에 접근하기 위해서는 상기 저장실(22)의 우측 도어를 개방할 수 있다.
상기 저장실(22) 내에는 상기 선반(40)의 상측에 위치하는 공간, 상기 드로워(50)에 의해서 형성되는 공간 등으로 구분되어서, 식품이 저장되는 공간이 복수 개로 구획될 수 있다.
하나의 저장실에 공급되는 냉기는 다른 저장실로 자유롭게 이동하지는 않지만, 하나의 저장실에 공급되는 냉기는 하나의 저장실 내부에 설치되는 각각의 구획되는 공간으로 자유롭게 이동할 수 있다. 즉 상기 선반(40)의 상측에 위치하는 냉기는 상기 드로워(50)에 의해서 형성되는 공간으로 이동가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 구성도이다.
도 2에서는 압축기(100), 응축기(110), 팽창밸브(120)과 증발기(130)이 마련된다. 상기 압축기(100)는 냉매를 압축하고, 상기 응축기(110)에서는 압축된 냉매가 열교환되어 냉각되며, 상기 팽창밸브(120)에서는 냉매가 기화되고, 상기 증발기(130)에서는 냉매와 공기가 열교환된다. 이때 상기 증발기(130)에서 냉각된 공기는 상기 저장실(22)로 공급되면, 상기 저장실(22)의 온도가 낮아질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주요 구성도이다.
도 3을 참조하면, 도 3에서는 두 개의 압축기(102, 104)가 구비되고, 응축기(110), 두 개의 팽창밸브(122, 124), 두 개의 증발기(132, 134)가 구비된다.
두 개의 압축기(102, 104), 두 개의 팽창밸브(122, 124), 두 개의 증발기(132, 134) 중 어느 하나는 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 구성이고, 다른 하나는 냉동실에 냉기를 공급하기 위한 구성인 것이 가능하다. 즉 도 3에 따르면, 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 구성요소와 냉동실에 냉기를 공급하기 위한 구성요소가 구분될 수 있다.
이때 상기 응축기(110)는 하나의 열교환기를 이루되, 상기 압축기(102, 104) 중 어느 하나에서 압축된 냉매가 통과하는 응축기(112)와 다른 하나에서 압축된 냉매가 통과하는 응축기(114)로 구분될 수 있다. 이때 하나의 응축기(110)의 내부에는 각각의 압축기에서 압축된 냉매를 통과하기 위한 개별 유로가 형성되어서, 두 가지 냉매는 상기 응축기(112)의 내부에서 혼합되지 않는다.
상기 압축기(102)는 냉매를 압축하고, 상기 응축기(112)에서는 압축된 냉매가 열교환되어 냉각되며, 상기 팽창밸브(122)에서는 냉매가 기화되고, 상기 증발기(132)에서는 냉매와 공기가 열교환된다. 이때 상기 증발기(132)에서 냉각된 공기는 상기 저장실(22), 특히 냉장실로 공급되면, 상기 냉장실의 온도가 낮아질 수 있다.
상기 압축기(104)는 냉매를 압축하고, 상기 응축기(114)에서는 압축된 냉매가 열교환되어 냉각되며, 상기 팽창밸브(124)에서는 냉매가 기화되고, 상기 증발기(134)에서는 냉매와 공기가 열교환된다. 이때 상기 증발기(134)에서 냉각된 공기는 상기 저장실(22), 특히 냉동실로 공급되면, 상기 냉동실의 온도가 낮아질 수 있다.
상기 응축기(110)가 두 개의 압축기(102, 104)에 의해서 공유되면서, 냉장고의 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하기 위한 구성요소를 설치하기 위한 기계실 등의 공간이 절약될 수 있다.
도 4는 본 발명의 구성을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서는 상기 저장실(22) 즉, 냉동실 또는 냉장실의 내부에 식품이 저장되는 부분의 온도를 측정할 수 있는 저장실용 온도 센서(210)가 구비된다. 상기 온도 센서(210)에서는 상술한 상기 저장실(22)의 선반 또는 도어 등에 설치되어서, 상기 저장실(22)의 온도가 측정될 수 있다. 상기 저장실용 온도 센서(210)에서 측정된 온도에 관한 정보는 제어부(200)에 전달될 수 있다.
증발기용 온도 센서(220)에서는 상기 증발기의 온도를 측정해서, 온도에 관한 정보를 상기 제어부(200)에 전달할 수 있다.
상기 증발기용 온도 센서(220)는 증발기의 외부 일측에 마련되어서, 상기 증발기의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
상기 증발기용 온도 센서(220)는 상기 증발기로 냉매가 유입되는 관의 입구 또는 상기 증발기로부터 냉매가 유출되는 관의 출구에 마련되어서, 증발기의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
상기 증발기용 온도 센서(220)는 증발기의 온도를 측정해서, 상기 증발기에 착상된 얼음이 충분히 제거되었는지에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이때 상기 증발기를 가열해서, 상기 증발기의 온도를 상승시키고, 착상된 얼음이 상기 증발기로부터 녹아서 분리되도록 하는 히터가 냉장고에 더 구비되는 것이 가능하다.
또한 냉장고의 외부 온도를 측정하는 외부 온도 센서(230)가 구비되는 것이 가능하다. 상기 외부 온도 센서(230)는 냉장고의 외부 온도를 측정해서 상기 제어부(200)에 전달할 수 있다. 이때 냉장고의 외부 온도는 상기 냉장고가 설치된 방 또는 부엌 등의 온도를 의미할 수 있다. 또한 냉장고의 외부 온도는 상기 저장실의 바깥 온도, 즉 식품이 저장되는 밀폐된 공간을 이루는 상기 저장실로부터 분리된 다른 공간의 온도를 의미하는 것이 가능하다.
또한 경과된 시간을 측정하는 타이머(240)가 더 구비되는 것이 가능하다. 상기 타이머(240)에 의해서 측정된 시간은 상기 제어부(200)에 전달될 수 있다. 상기 타이머(240)는 특정 과정이 시작된 시점부터 시간을 측정하면서, 경과된 시간을 측정할 수 있다.
상기 제어부(200)에서 전달된 정보에 따라, 상기 제어부(200)는 상기 저장실(22)에 공기를 공급하는 팬(250)을 구동할 수 있다. 상기 팬(250)이 구동되면 상기 증발기와 공기가 열교환이 되면서, 상기 증발기에 의해서 냉각된 공기가 상기 저장실(22)로 공급될 수 있다. 상기 증발기는 상기 저장실(22)과 관통공에 의해서 연통되기 때문에, 상기 팬(250)이 구동되지 않은 상태에서 상기 증발기에서 열교환이 이루어지면 상기 증발기의 주변의 공기는 냉각된 상태에서, 상기 증발기가 설치된 공간 내에서 머물 수 있다.
상기 제어부(220)에서는 획득된 정보에 따라 상기 압축기(100)를 구동하거나 상기 압축기(100)의 구동을 중지할 수 있다. 상기 압축기(100)가 구동되면 냉매가 압축되어서 상기 응축기(110)와 상기 팽창밸브(120)를 통과한 후에 상기 증발기(130)로 이동될 수 있다. 따라서 상기 압축기(100)가 구동되면, 상기 증발기(130)는 차가워지면서 주변 공기와 열교환되어, 상기 증발기(130)의 주변 공기가 냉각될 수 있다. 상술한 부분 및 이하 설명한 부분은 설명의 편의상 도 2의 구성만을 언급했지만, 도 3의 복수 개의 압축기 등에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제어 흐름을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에서 저장실의 온도 변화를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조해서 본 발명에서 상기 저장실(22)이 특정 온도 범위를 유지하는 제어 흐름에 대해서 설명한다.
본 발명에서는 상기 저장실의 온도가 일정한 온도 범위 내에 유지되도록 하기 위해서 총 4단계의 과정이 순차적으로 수행된다.
본 발명은 냉매를 압축하는 압축기(100)와 공기를 이동시키는 팬(250)을 구동하는 제1단계, 상기 압축기(100)를 구동하고, 상기 팬(250)을 정지하는 제2단계, 상기 압축기(100)를 정지하고, 상기 팬(250)을 구동하는 제3단계 및 상기 압축기(100)와 상기 팬(250)을 정지하는 제4단계를 포함한다.
상기 제4단계의 수행이 종료되면, 바로 상기 제1단계가 수행된다.
상기 제1단계에서는 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제2단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되며, 상기 제3단계에서는 상기 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제4단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되는 온도 변화 분포를 가질 수 있다.
상기 제1단계는 상기 제1단계의 시작 조건을 만족하면 시작된다(S10). 상기 제1단계의 시작 조건은 상기 저장실(22)의 설정 온도에서 허용되는 온도 변화 폭, 즉 제1설정 차이값을 더한 온도를 의미한다. 즉 상기 저장실(22)의 온도가 설정 온도와 제1설정 온도 차이값 만큼 상승되면, 상기 제1단계가 수행된다(S12).
이때 상기 제1설정 온도 차이값은 대략 0.5도를 의미하는 것이 가능하다.
상기 제1단계에서는 상기 압축기(100)가 구동되기 때문에 상기 증발기가 냉각되고, 상기 팬(250)에 의해서 상기 증발기를 통해서 냉각된 공기가 상기 저장실(22)로 이동되면서 상기 저장실(22)의 온도가 하강될 수 있다. 이때 상기 저장실(22)의 온도는 도 6에서와 같이 직선이 아닌, 곡선의 형태로 변화되는 것이 가능하지만, 설명의 편의를 위해서 도 6에서는 간략히 직선으로 표현한다.
상기 제1단계가 수행되는 동안에, 상기 제2단계가 시작되는 조건을 만족하는지 판단한다(S20). 이때 상기 제2단계가 시작되는 조건은 상기 제1단계가 종료되는 조건과 동일하다. 상기 제1단계가 종료되면 즉시 상기 제1단계가 수행되기 때문이다.
상기 제1단계는 상기 저장실(22)의 온도가 상기 설정 온도에서 상기 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 수행이 종료될 수 있다. 즉 상기 제2단계는 상기 저장실(22)의 온도가 상기 설정 온도에서 상기 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 시작될 수 있다.
따라서 상기 제1단계에서는 상기 저장실(22)이 설정 온도에서 상기 제1설정 차이값을 더한 온도와 설정 온도에서 상기 제1설정 차이값을 뺀 온도의 범위 내에서 변화될 수 있다. 이때 상기 제1설정 차이값이 대략 0.5도라면, 상기 제1단계에서는 상기 저장실(22)의 설정 온도를 기준으로 1도의 범위에서 온도변화가 이루어질 수 있다.
상기 제2단계에서는 상기 압축기(100)는 구동을 유지하는 반면에, 상기 팬(250)은 구동을 중지할 수 있다(S22). 상기 압축기(100)는 구동되기 때문에 상기 증발기에서는 낮은 온도를 가지고 상기 증발기 주변의 공기를 냉각한다. 하지만 상기 팬(250)은 구동되지 않기 때문에 상기 증발기에 의해서 냉각된 공기의 대부분은 상기 저장실(22)로 이동되지 못하고, 상기 증발기 주변에 위치하게 된다.
따라서 상기 저장실(22)의 온도는 상기 제2단계가 시작될 때의 온도에 비해서 상승된다.
상기 제2단계가 수행되는 동안에, 상기 제3단계가 시작되는 조건을 만족하는지 판단한다(S30). 이때 상기 제3단계가 시작되는 조건은 상기 제2단계가 종료되는 조건과 동일하다. 상기 제2단계가 종료되면 즉시 상기 제3단계가 수행되기 때문이다.
상기 제2단계는 상기 저장실(22)의 온도가 설정 온도에서 제2설정 차이값을 더한 온도에 도달하면 종료될 수 있다. 이때 상기 제2설정 차이값은 냉장고 외부 온도가 올라갈수록 커지는 것이 가능하다. 상기 제2설정 차이값이 커진다는 것은 상기 제2단계의 수행 시간이 커지는 것을 의미할 수 있다.
외부 온도(℃) T<18 18<T<22 22<T<34 34<T
제2설정 차이값 작아짐 <-> 커짐
외부 온도 T가 커지면, 상기 저장실(22)을 냉각하기 위한 냉기가 더 많이 필요하게 된다. 즉 외부 온도가 높으면 상기 저장실(22)을 동일한 온도로 냉각하기 위해서는 상기 압축기(100)가 더 많이 구동되어야 한다.
상기 제2단계에서는 상기 제3단계에서 상기 압축기(100)가 구동되지 않더라도 상기 저장실(22)을 냉각할 수 있을 충분한 냉기를 확보해야 한다. 따라서 외부 온도가 높아질수록 상기 제2단계에서 더 많은 냉기를 축적하기 위해서는 상기 제2단계의 수행 시간이 길어져야 한다. 이를 위해서 상기 제2단계의 종료 조건인 설정 온도와 제2설정 차이값에서 상기 제2설정 차이값을 크게 변화시켜서, 상기 저장실(22)의 온도가 더 높게 올라갈 때까지 기다린 후에 상기 제2단계의 수행을 종료하는 것이 가능하다.
또한 사용자는 상기 압축기(100)가 잦은 주기를 가지고 구동과 중지를 반복하면 상대적으로 소음에 민감하게 반응하는 경향이 있다. 또한 상기 압축기(100)가 잦은 구동과 중지를 반복하면 에너지 효율이 떨어지기 때문에, 상기 압축기(100)는 구동을 시작한 후에는 충분한 냉기를 확보한 후에, 오랜 시간 동안 구동되지 않아도 될 만큼 구동을 한 후에 정지되는 것이 바람직하다.
한편 상기 제2설정 차이값은 위의 표에서 볼 수 있듯이, 총 4개의 구간을 가지면서 크기가 변화되는 것이 가능하다. 예를 들어서, 상기 제2설정 차이값은 총 4개의 변화값만을 가지면서, 상기 외부 온도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라서 선택되는 것이 가능하다.
한편 상기 제2설정 차이값은 상기 제1설정 차이값보다 작은 것이 바람직하다. 즉 상기 제2단계의 종료 시점에서의 상기 저장실(22)의 온도는 상기 제1단계의 시작 시점에서의 상기 저장실(22)의 온도에 비해서 낮은 것이 바람직하다. 상기 제1단계에서의 온도 변화 범위는 상기 제2단계에서의 온도 변화 범위를 포함해서, 상기 저장실(22)의 온도 변화 범위는 작아지는 것이 바람직하다. 따라서 상기 저장실(22)이 상기 설정 온도를 중심으로 좁은 범위 내에서 변화되어, 상기 저장실(22)의 온도 변화폭이 줄어들 수 있다.
상기 제2단계의 또 다른 종료 조건으로 상기 제2단계가 제1설정 시간(T1) 동안 수행되었는지를 판단할 수 있다(S30).
외부 온도(℃) T<18 18<T<22 22<T<34 34<T
제1설정 시간(T1) 작아짐 <-> 커짐
외부 온도 T가 커지면, 상기 저장실(22)을 냉각하기 위한 냉기가 더 많이 필요하게 된다. 즉 외부 온도가 높으면 상기 저장실(22)을 동일한 온도로 냉각하기 위해서는 상기 압축기(100)가 더 많이 구동되어야 한다.
상기 제2단계에서는 상기 제3단계에서 상기 압축기(100)가 구동되지 않더라도 상기 저장실(22)을 냉각할 수 있을 충분한 냉기를 확보해야 한다. 따라서 외부 온도가 높아질수록 상기 제2단계에서 더 많은 냉기를 축적하기 위해서는 상기 제2단계의 수행 시간 즉 제1설정 시간(T1)이 길어져야 한다.
한편 상기 제1설정 시간은 위의 표에서 볼 수 있듯이, 총 4개의 구간을 가지면서 크기가 변화되는 것이 가능하다. 예를 들어서, 상기 제1설정 시간은 총 4개의 변화값만을 가지면서, 상기 외부 온도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라서 선택되는 것이 가능하다.
상기 제1설정 시간(T1)은 상기 타이머(240)에 의해서 측정되는 것이 가능하다. 상기 타이머(240)는 상기 제2단계의 시작, 즉 상기 압축기(100)는 구동되고 상기 팬(250)은 정지된 상태가 시작되면 경과된 시간을 측정하기 시작해서, 제1설정 시간(T1)을 경과했는지에 관한 정보를 상기 제어부(200)에 전달할 수 있다.
상기 제3단계에서는 상기 압축기(100)는 구동을 중지하고, 상기 팬(250)은 구동된다(S32). 상기 압축기(100)는 구동되지 않기 때문에, 상기 증발기에는 냉기가 발생되지 않아서, 상기 증발기의 주변 공기는 지속적으로 냉각되기는 어렵다. 한편 상기 제2단계에서 상기 증발기 주변의 공기는 냉각된 상태이기 때문에, 상기 팬(250)이 구동되면 차가워진 공기는 상기 저장실(22)로 이동되어서 상기 저장실(22)이 냉각될 수 있다. 따라서 도 6에 도시된 것처럼 상기 저장실(22)의 내부 온도는 하강될 수 있다.
상기 제3단계에서는 상기 압축기(100)가 구동되지 않기 때문에 상기 압축기(100)에 의한 소음이 발생되지 않는다(S32). 통상적으로 상기 압축기(100)에 의한 소음은 상기 팬(250)에 의한 소음보다는 크기 때문에, 상기 제3단계에서는 상기 제2단계에 비해서 소음이 작은 상태가 유지될 수 있다.
상기 제3단계가 수행되는 동안에, 상기 제4단계가 시작되는 조건을 만족하는지 판단한다(S40). 이때 상기 제4단계가 시작되는 조건은 상기 제3단계가 종료되는 조건과 동일하다. 상기 제3단계가 종료되면 즉시 상기 제4단계가 수행되기 때문이다.
상기 제3단계는 증발기의 온도가 특정 온도에 도달하면 종료되는 것이 가능하다. 상기 증발기의 온도는 상기 증발기용 온도 센서(220)에서 측정되는 것이 가능하다. 상기 특정 온도는 상기 팬(250)의 운전으로 인해 상기 증발기에 착상된 얼음의 승화현상이 발생되어, 상기 저장실(220)의 내부에 이슬이나 결빙에 대한 신뢰성에 영향을 주지 않을 수 있는 온도를 의미할 수 있다. 상기 특정 온도는 구체적으로 섭씨 0도 이상, 즉 영상을 의미하는 것이 가능하다.
이때 상기 증발기용 온도 센서(220)는 상기 증발기로 냉매가 유입되는 관 또는 상기 증발기의 일측의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
또한 상기 제3단계는 제2설정 시간(T2) 동안 수행되고 종료되는 것이 가능하다.
외부 온도(℃) T<18 18<T<22 22<T<34 34<T
제2설정 시간(T2) 작아짐 <-> 커짐
외부 온도 T가 커지면, 상기 저장실(22)을 냉각하기 위한 냉기가 더 많이 필요하게 된다. 즉 외부 온도가 높으면 상기 저장실(22)을 동일한 온도로 냉각하기 위해서는 상기 압축기(100)가 더 많이 구동되어야 한다. 상기 제2단계에서 외부 온도가 높다고 측정되면, 상기 제1설정 시간이 길기 때문에 상기 압축기(100)의 더 오랜 시간 동안 구동되어서 더 많은 냉기가 축적된 상태이다. 이에 따라서 상기 제3단계에서 상기 제2단계에 축적된 냉기를 상기 저장실(22)로 충분히 이동시키기 위해서는 상기 팬(250)을 더 오랜 시간 동안 구동하는 것이 가능하다. 즉 더 많은 냉기가 포함되어 있기 때문에, 상기 팬(250)을 더 많이 구동해서 상기 증발기의 주변의 냉기가 상기 저장실(22)로 충분히 이동되어서 상기 저장실(22)이 냉각될 수 있도록 한다.
한편 상기 제2설정 시간은 위의 표에서 볼 수 있듯이, 총 4개의 구간을 가지면서 크기가 변화되는 것이 가능하다. 예를 들어서, 상기 제2설정 시간은 총 4개의 변화값만을 가지면서, 상기 외부 온도 센서(230)에서 측정된 온도에 따라서 선택되는 것이 가능하다.
상기 제4단계의 시작 조건은 상술한 두 가지 이외에 상기 저장실(22)의 온도가 상기 설정 온도에서 상기 제1설정 차이값을 뺀 값에 도달하면 시작되는 것도 가능하다. 관련 내용은 상기 제2단계를 시작하는 경우와 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
상기 제4단계가 수행되면 상기 팬(250)과 상기 압축기(100)가 구동되지 않기 때문에, 소음이 발생되지 않는다(S42). 반면에 상기 저장실(22)로는 냉기가 공급되지 않아서 상기 저장실(22)의 온도가 상승될 수 있다.
상기 제4단계가 수행되는 동안에, 상기 제4단계가 종료되는 조건을 만족하는지 판단한다(S50). 이때 상기 제4단계가 종료되는 조건은 상기 제1단계가 시작되는 조건과 동일하다. 상기 제4단계가 종료되면 즉시 상기 제1단계가 수행되기 때문이다.
상기 제4단계는 상기 저장실(22)의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 종료되는 것이 가능하다. 따라서 상기 저장실(22)의 내부 온도의 변화 범위가 상기 제1단계의 온도 변화 범위에 포함될 수 있다.
한편 상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제4단계에서 온도 변화 범위와 동일한 것이 가능하다.
본 발명에서는 상기 압축기(100)를 상기 제1단계와 상기 제2단계에서만 구동하고, 상기 제3단계와 상기 제4단계에서 구동하지 않기 때문에 상기 압축기(100)의 구동과 정지에 대한 주기가 길어질 수 있다. 따라서 상기 압축기(100)의 구동에 따른 소음이 줄어들 수 있다.
또한 상기 압축기(100)의 구동 주기가 길어지기 때문에 상기 압축기(100)를 운전하는 데에 소모되는 에너지 효율이 향상될 수 있다. 상기 압축기(100)를 자주 껐다 켰다하면 상기 압축기(100)를 구동하는 데에 소모되는 전력이 크게 증가할 수 있기 때문이다.
또한 상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제3단계의 온도 변화 범위를 포함해서, 전체적으로 상기 저장실(22)의 온도가 상기 제1단계의 온도 변화 범위 내에서 변화될 수 있다. 물론 상기 저장실(22)의 온도가 상기 제4단계의 온도 변화 범위 내에서 변화될 수 있다. 따라서 상기 저장실(22)의 온도의 변화 범위 폭이 줄어들어서 상기 저장실(22)에 저장된 식품의 온도가 일정 범위 내에서 유지될 수 있고, 식품의 저장 기간이 증가될 수 있다.
특히 상기 저장실(22)은 냉장실인 것이 가능하다. 냉장실은 영상의 온도를 설정 온도로 가지고 있기 때문에, 식품들이 냉동실에 비해서 높은 온도에서 보관된다. 따라서 냉장실에 보관된 식품은 냉동실에 보관된 식품에 비해서 저장실의 온도 변화에 대해서 민감하다. 본 발명에서 설명되는 제어 흐름이 냉장실에 적용되어서 냉장실의 온도 변화 폭을 줄이는 것이 가능하다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
100: 압축기 110: 응축기
120: 팽창 밸브 130: 증발기
200: 제어부 210: 저장실용 온도 센서
220: 증발기용 온도 센서 230: 외부 온도 센서
250: 팬

Claims (20)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와 공기를 이동시키는 팬을 구동하는 제1단계;
    상기 압축기를 구동하고, 상기 팬을 정지하는 제2단계;
    상기 압축기를 정지하고, 상기 팬을 구동하는 제3단계; 및
    상기 압축기와 상기 팬을 정지하는 제4단계;를 포함하고,
    상기 제1단계에서는 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제2단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되며, 상기 제3단계에서는 상기 저장실의 온도가 하강되고, 상기 제4단계에서는 상기 저장실의 온도가 상승되며,
    상기 제1단계 내지 상기 제4단계는 순차적으로 수행되며,
    상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제3단계의 온도 변화 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 시작되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 수행이 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제2설정 차이값을 더한 온도에 도달하면 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2설정 차이값은 냉장고 외부 온도가 올라갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 시작되고,
    상기 제2설정 차이값은 상기 제1설정 차이값보다 작은 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계는 제1설정 시간 동안 수행되고 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1설정 시간은 냉장고 외부 온도가 올라갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 증발기의 온도가 특정 온도에 도달하면 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증발기의 온도는 상기 증발기로 냉매가 유입 또는 유출되는 관 또는 상기 증발기의 일측에서 측정된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 제2설정 시간 동안 수행되고 종료하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2설정 시간은 냉장고 외부 온도가 상승되면 커지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 증발기의 온도가 영상이 되지 않을 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 뺀 온도에서 수행이 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계는 상기 저장실의 온도가 설정 온도에서 제1설정 차이값을 더한 온도에서 수행이 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계가 종료되는 조건은 상기 제1단계가 시작되는 조건과 동일한 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제4단계에서 온도 변화 범위와 동일한 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계가 종료될 때의 냉장실의 온도는, 상기 제1단계가 시작될 때의 냉장실의 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  19. 캐비닛;
    상기 캐비닛에 마련된 저장실;
    냉매를 압축하는 압축기;
    상기 저장실에 공기를 공급하는 팬; 및
    상기 압축기 및 상기 팬을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압축기와 상기 팬을 구동하는 제1단계, 상기 압축기를 구동하고, 상기 팬을 정지하는 제2단계, 상기 압축기를 정지하고, 상기 팬을 구동하는 제3단계 및 상기 압축기와 상기 팬을 정지하는 제4단계를 수행하되
    상기 제1단계의 온도 변화 범위는 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제3단계의 온도 변화 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 저장실은 영상의 온도를 설정 온도로 하는 냉장실인 것을 특징으로 하는 냉장고.
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