KR20170132939A - 냉장고 제상 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 제상 운전 방법에 관한 것으로서, 제어부가 압축기의 구동시간을 적산하는 단계, 상기 제어부가 외기센서에 의해 측정되는 외기온도에 근거하여 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계, 및 상기 적산된 구동시간이 상기 결정된 제상 개시 기준시간에 도달한 경우, 상기 제어부가 제상히터를 구동시키는 단계를 포함하는 구성을 마련한다.

Description

냉장고 제상 운전 방법{METHOD FOR DRIVING DEFROST OF REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고 제상 운전 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외기온도에 따라 제상을 개시하는 기준시간을 가변적으로 결정하여 제상 운전을 수행하는 냉장고의 제상 운전 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클에서 생성된 냉기를 이용하여 각종 식품을 장기간 신선하게 유지하기 위한 장치로서, 결빙온도 이하의 냉동식품을 보관하기 위한 냉동실과, 결빙온도 이상의 냉장식품을 보관하기 위한 냉장실 및 냉동실과 냉장실을 냉각시키기 위한 냉각시스템을 포함하여 구성된다.

냉각시스템은 일반적으로 압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축된 냉매를 단열 팽창시키는 모세관 및 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하여 구성되며, 여기에 더해 증발기에서 생성된 냉기를 각 저장실로 공급하는 송풍팬 및 응축기와 각 증발기 사이에 마련되어 각 증발기로 냉매를 선택적으로 공급하는 3방 밸브를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 의하여 종래의 냉장고는 증발기에서 열교환되어 차가워진 공기를 송풍팬을 통하여 저장실로 순환시켜 저장실을 냉각시킨다.

한편, 송풍팬에 의해 순환하는 공기가 증발기에서 열교환될 때, 습기를 포함한 공기가 저온상태의 증발기와 접촉시, 증발기 표면에 얼어붙는 과착상이 발생하게 되는데, 이러한 과착상은 공기의 순환을 방해하여 증발효율을 떨어뜨리므로 이를 제거하기 위해 제상 운전이 필요하다.

따라서 제상 운전을 위해 압축기의 전체 운전시간을 적산한 운전 적산시간이 기 설정된 제상 개시시간을 초과할 경우 제상모드로 진입하여 증발기에 별도로 마련된 제상히터를 가열하거나, 송풍기를 구동시켜 증발기에 착상된 성에를 제거하는 등의 방법이 사용되었다.

이러한 제상 운전은 일반적으로 제상히터를 구동시킨 후, 증발기에 설치된 제상 온도센서를 통해 감지된 제상온도가 기 설정된 해제온도 이상 상승하게 되면 제상이 완료된 것으로 판단하여 제상히터의 구동을 정지시키는 방식으로 수행되었다.

하절기와 같이 외기온도가 높은 경우, 제상 운전으로 발생되는 열로 인한 고내온도 증가를 방지하기 위해 제상 운전시간을 제한할 필요가 있고, 동절기와 같이 외기온도가 낮은 경우, 제상 운전으로 인한 고내온도 증가는 상대적으로 작기 때문에 고내온도에 영향을 미치지 않는 범위에서 지속적으로 제상 운전을 수행함이 바람직하다.

그러나 종래의 제상 운전은, 압축기의 운전 적산시간이 외기온도의 고저에 상관없이 동일하게 설정된 제상 개시시간을 초과할 경우 제상히터가 구동되며, 제상 해제 역시 제상 온도센서를 통해 감지되는 제상온도가 외기온도의 고저에 상관없이 동일하게 설정된 해제온도 이상 상승하게 되면 제상히터의 구동이 정지되는 방식으로 수행된다.

이렇게 획일적인 제상주기로 제상 운전이 수행될 경우, 상대적으로 운전시간을 제한하여 제상 운전을 수행해야 하는 하절기에, 동절기와 동일한 제상주기로 제상 운전이 수행되어 고내온도 증가에 따른 보관물 부패 등의 문제점이 발생하게 되고, 고내온도 변화가 적은 동절기에 제상 운전을 충분히 수행할 수 있음에도 하절기와 동일한 제상주기로 제상 운전이 이루어지게 되어, 결과적으로 제상 운전의 비효율성을 초래하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 외기온도에 따라 제상 운전시간을 가변 제어할 수 있는 냉장고 제상 운전 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 냉장고 제상 운전 방법은, 제어부가 압축기의 구동시간을 적산하는 단계, 상기 제어부가 외기센서에 의해 측정되는 외기온도에 근거하여 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계, 및 상기 적산된 구동시간이 상기 결정된 제상 개시 기준시간에 도달한 경우, 상기 제어부가 제상히터를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 외기온도가 낮을수록 상기 제상 개시 기준시간을 더 짧은 시간으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 이상이면 상기 제상 개시 기준시간을 제1 기준시간으로 결정하고, 상기 외기온도가 상기 기준외기온도 미만이면 상기 제상 개시 기준시간을 제2 기준시간으로 결정하되, 상기 제2 기준시간은 상기 제1 기준시간보다 짧은 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제상센서에 의해 측정되는 제상온도가 미리 설정된 제1 기준온도에 도달한 경우, 상기 제어부가 상기 제상히터의 구동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 미만인 경우, 고내센서에 의해 측정되는 고내온도가 미리 설정된 제2 기준온도에 도달하면 상기 제어부가 상기 제상히터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하되, 상기 제2 기준온도는 상기 제1 기준온도보다 낮은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 외기온도가 낮은 경우 제상주기를 낮춰 지속적으로 제상 운전을 수행함으로써 증발기에 누적되어 과착상된 성에를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법에서 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 냉장고 제상 운전 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 시스템을 설명하기 위한 블록구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 시스템은 외기센서(10), 압축기(20), 제어부(30), 제상히터(40), 제상센서(50) 및 고내센서(60)를 포함할 수 있다.

외기센서(10)는 냉장고의 외기온도를 감지하여 제어부(30)에 제공함으로써, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도의 고저에 근거하여 후술할 제상 개시 기준시간을 결정하고, 제상이 해제되는 조건을 결정하도록 할 수 있다.

제상히터(40)는 증발기에 열을 가하여 착상된 성에가 제거되도록 할 수 있다. 즉, 제어부(30)는 제상히터(40)를 구동시켜 제상 운전을 수행할 수 있다.

제상센서(50)는 증발기의 표면온도를 검출하여 제어부(30)에 제공할 수 있다. 제어부(30)는 기본적으로 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도를 후술할 제1 기준온도와 비교하여 제상히터(40)의 구동 정지 시점, 즉 제상 해제 시점을 판단할 수 있다.

고내센서(60)는 제상 운전이 수행되지 않는 일반 운전시에는 냉장고의 저장실 온도를 감지하여 제어부(30)에 제공함으로써, 일반 운전시 설정된 고내온도를 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 또한 제상 운전시에는, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 후술할 기준외기온도 미만인 경우, 고내온도를 감지하여 제어부(30)에 제공하여 미리 설정된 제2 기준온도와 비교하도록 함으로써 제상히터(40)의 구동을 정지시키도록 할 수 있다.

제어부(30)는 냉장고의 일반 운전을 수행하면서 압축기(20)의 구동시간을 적산하고, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도에 근거하여 제상 개시 기준시간을 결정하며, 상기 적산된 구동시간이 상기 결정된 제상 개시 기준시간에 도달한 경우, 제상히터(40)를 구동시킬 수 있다. 또한 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도가 제1 기준온도에 도달한 경우, 제상히터(40)의 구동을 정지시킬 수 있으며, 외기온도가 기준외기온도 미만인 경우에는, 고내센서(60)에 의해 측정되는 고내온도가 제2 기준온도에 도달하면 제상히터(40)의 구동을 정지시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법에서 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법에서, 제어부(30)는 먼저 압축기(20)의 구동시간을 적산한다(S10).

이어서 제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도에 근거하여 제상 개시 기준시간을 결정한다(S20). 제상 개시 기준시간은 제상 운전이 개시되기 위해 필요한 압축기(20)의 전체 구동시간을 의미한다. 제상 개시 기준시간을 길게 설정하면 제상이 개시되기 위한 압축기(20)의 구동시간이 증가하게 되어 제상주기가 길어지게 되고(제상 운전 횟수가 감소하게 되고), 제상 개시 기준시간을 짧게 설정하면 제상이 개시되기 위한 압축기(20)의 구동시간이 감소하게 되어 제상주기가 짧아지게 된다(제상 운전 횟수가 증가하게 된다). 따라서 제상 개시 기준시간을 조절함으로써 제상주기 내지 전체 제상 운전 시간을 조절할 수 있게 된다.

도 3을 참고하여 제상 개시 기준시간을 결정하는 방법을 설명한다.

제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 낮을수록 제상 개시 기준시간을 더 짧은 시간으로 결정할 수 있다. 즉, 외기온도가 낮은 경우에는, 제상주기를 짧게 하여 제상 운전을 빈번히 하더라도 고내온도가 증가하는 정도는 상대적으로 작을 것이므로, 제상 개시 기준시간을 더 짧은 시간으로 결정하여 제상주기를 짧게 조절함으로써 지속적인 제상 운전이 수행되도록 할 수 있다.

또한, 제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도와 미리 설정된 기준외기온도를 비교함으로써 제상 개시 기준시간을 결정할 수 있다(S21). 이때 기준외기온도는, 이를테면 하절기와 동절기로 구분하기 위해 기준이 되는 온도로서, 제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도와 기준외기온도를 비교하여 하절기와 동절기로 구분할 수 있으며, 제상 개시 기준시간을 길게 결정하여 제상 운전 횟수를 감소시킬지, 또는 제상 개시 기준시간을 짧게 결정하여 제상 운전 횟수를 증가시킬지 결정할 수 있다.

보다 구체적으로, 제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 이상이면 제상 개시 기준시간을 제1 기준시간으로 결정할 수 있고(S23), 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 미만이면 제상 개시 기준시간을 제1 기준시간보다 짧은 제2 기준시간으로 결정할 수 있다(S25).

즉, 춘추기 내지 하절기와 같이 외기온도가 비교적 높아서 외기온도가 기준외기온도 이상인 경우, 빈번한 제상 운전으로 인해 고내온도가 상승하여 보관물이 부패하는 문제 등이 발생할 수 있으므로, 제상 개시 기준시간을 상대적으로 긴 제1 기준시간으로 설정하여 제상 운전 횟수를 감소시킬 수 있다. 또한 동절기와 같이 외기온도가 낮아서 외기온도가 기준외기온도 미만인 경우, 고내온도 변화가 적어 제상 운전을 충분히 수행할 수 있으므로, 제상 개시 기준시간을 제1 기준시간보다 짧은 제2 기준시간으로 설정하여 제상 운전 횟수를 증가시킬 수 있다.

기준외기온도, 제1 기준시간 및 제2 기준시간은 제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있으며, 시스템 사양 및 설계자의 의도에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다.

압축기(20)의 적산된 구동시간이 상기 제1 기준시간 또는 제2 기준시간으로 결정된 제상 개시 기준시간에 도달한 경우(S30), 제어부(30)는 제상히터(40)를 구동시켜 제상 운전을 개시한다(S40).

이어서, 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도가 상승하여 미리 설정된 제1 기준온도에 도달한 경우(S50), 제어부(30)는 제상히터(40)의 구동을 정지시킬 수 있다(S60). 즉, 제어부(30)는 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 이상인지 여부에 관계없이 증발기에 설치된 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도를 제1 기준온도와 비교하여 제상을 해제할 수 있는데, 이는 제상히터(40)가 증발기를 오랜시간 가열함으로써 발생하는 증발기의 소손을 방지하기 위함이다.

본 발명의 따른 일 실시예에서는, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 미만인 경우에는, 제상을 해제하기 위해 측정하는 온도를 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도가 아닌, 고내센서(60)에 의해 측정되는 고내온도로 할 수도 있다. 즉, 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도가 제1 기준온도에 도달하였는지 고려하지 않고, 고내센서(60)에 의해 측정되는 고내온도가 미리 설정된 제2 기준온도에 도달하면, 제어부(30)는 제상히터(40)의 구동을 정지시킬 수도 있다(S60).

즉, 기본적으로 제어부(30)는 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도에 기초하여 제상 해제 여부를 판단할 수 있으며, 증발기를 국소적으로 가열시키는 제상히터(40)를 구동시킴에 따라 증발기에 설치된 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도는 비교적 빠른 속도로 상승하여 제1 기준온도에 도달하기 때문에 제상 운전시간은 상대적으로 짧아지게 된다.

그리고, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 미만이면, 제어부(30)는 고내센서(60)에 의해 측정되는 고내온도에 기초하여 제상 해제 여부를 판단할 수 있으며, 증발기를 국소적으로 가열시키는 제상히터(40)를 구동시킴에 따라 고내온도가 상승하는 속도는 크지 않기 때문에 제2 기준온도에 도달하는 시간이 길어지게 되어 제상 운전시간을 늘릴 수 있다. 즉, 외기온도가 낮아 고내온도 변화가 크지 않은 환경에서는, 고내온도를 모니터링 함으로써, 고내 냉장물의 온도에 영향을 미치지 않는 범위에서 지속적으로 제상 운전을 유지할 수 있도록 하여 제상 효율성을 향상시킬 수 있다. 한편, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 미만이라도, 증발기의 소손 방지를 위해 제상센서(50)에 의해 측정되는 제상온도와 제1 기준온도를 비교하여 제상 해제 여부를 결정할 수 있음은 앞서 설명한 바이다.

제1 기준온도 및 제2 기준온도는 제상히터(40) 구동에 따른 고내온도 내지 고내 냉장물의 온도상승에 기초하여 제어부(30)에 미리 설정되어 있을 수 있으며, 설계자의 의도에 따라 다양한 값으로 설계될 수 있다. 또한 제1 기준온도는 증발기 표면온도, 즉 제상온도에 대응하고, 제2 기준온도는 고내온도에 대응하므로 제2 기준온도는 제1 기준온도보다 낮게 설정될 수 있다.

결론적으로, 본 발명에 따른 실시예에서는, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도가 기준외기온도 미만인 경우, 제상 개시 기준시간을 짧게 설정하여 제상 운전 횟수를 증가시키고, 제상 해제 여부를 고내센서(60)에 의해 측정되는 고내온도로 판단하여 제상 운전 시간을 증가시킴으로써 전체 제상 운전 시간을 증대시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 제상 운전 방법은, 외기센서(10)에 의해 측정되는 외기온도의 고저에 따라, 제상 개시 기준시간을 가변적으로 결정하여 제상 운전을 수행하고, 제상 운전을 해제하는 조건을 가변적으로 결정하여 제상을 해제함으로써, 외기온도의 고저에 따라 제상 운전시간을 독립적으로 제어하여 제상 효율성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 외기센서
20: 압축기
30: 제어부
40: 제상히터
50: 제상센서
60: 고내센서

Claims (5)

1. 제어부가 압축기의 구동시간을 적산하는 단계;
   상기 제어부가 외기센서에 의해 측정되는 외기온도에 근거하여 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계; 및
   상기 적산된 구동시간이 상기 결정된 제상 개시 기준시간에 도달한 경우, 상기 제어부가 제상히터를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제상 운전 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계에서,
   상기 제어부는 상기 외기온도가 낮을수록 상기 제상 개시 기준시간을 더 짧은 시간으로 결정하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제상 운전 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제상 개시 기준시간을 결정하는 단계에서,
   상기 제어부는, 상기 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 이상이면 상기 제상 개시 기준시간을 제1 기준시간으로 결정하고, 상기 외기온도가 상기 기준외기온도 미만이면 상기 제상 개시 기준시간을 제2 기준시간으로 결정하되,
   상기 제2 기준시간은 상기 제1 기준시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 냉장고 제상 운전 방법.
4. 제1항에 있어서,
   제상센서에 의해 측정되는 제상온도가 미리 설정된 제1 기준온도에 도달한 경우, 상기 제어부가 상기 제상히터의 구동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제상 운전 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제상히터의 구동을 정지시키는 단계에서,
   상기 외기온도가 미리 설정된 기준외기온도 미만인 경우, 고내센서에 의해 측정되는 고내온도가 미리 설정된 제2 기준온도에 도달하면 상기 제어부가 상기 제상히터의 구동을 정지시키되,
   상기 제2 기준온도는 상기 제1 기준온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장고 제상 운전 방법.
   

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