KR20180090501A - 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 제상 운전 수행 조건이 만족되어 제상 히터를 구동하기 전에 송풍팬을 구동시키는 동시에 댐퍼를 개방함으로써 증발기가 설치된 냉기 생성실에 존재하는 잔여 냉기를 냉장실 내부로 유입 및 순환시킨다. 이와 같이 냉기를 순환시킴으로써 제상 운전 수행 전 냉장실 및 냉동실의 내부 온도가 감소된다. 이처럼 냉장실의 내부 온도를 미리 낮춤으로써 제상 히터의 구동으로 인한 냉장실의 내부 온도 상승폭이 감소된다.

Description

냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법{REFRIGERATOR AND METHOD FOR CONTROLLING DEFROSTING OF THE SAME}

본 발명은 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 관한 것이다.

냉장고는 냉동 또는 냉장 사이클을 반복하면서 냉동실 또는 냉장실을 특정 온도로 냉각시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치이다. 일반적으로 냉장고에는 저장 공간을 형성하는 본체 및 저장 공간을 개방 또는 폐쇄하는 도어가 포함된다. 저장 공간에는 음식과 같은 저장물이 저장되며 사용자는 저장물을 보관하거나 보관된 저장물을 인출하기 위하여 도어를 개방할 수 있다.

냉장고의 저장 공간 내부의 온도를 낮추기 위해, 냉장고에는 증발기가 구비된다. 증발기는 냉각관을 유동하는 냉매의 순환에 의해 생성되는 냉기를 이용하여 주변의 온도를 낮춘다. 증발기 내부를 흐르는 저압, 저온의 냉매는 증발하면서 주위의 열을 흡수하여 냉기를 생성한다.

이와 같이 증발기의 냉각관을 통해 흐르는 냉매가 증발할 때, 상온의 실외에서 고내로 유입된 수증기 또는 고내에 저장된 음식물에 포함된 수분이 증발한 수증기는 온도차에 의하여 낮은 온도의 증발기 표면에 성에로서 응결된다. 증발기의 표면에 응결되는 성에는 열 교환 효율을 저하시켜, 냉장고의 냉각 효율을 떨어뜨리고 소비전력을 증가시킨다. 따라서, 증발기 표면에 응결된 성에를 제거하기 위한 제상 히터 및 이를 이용한 제상 운전이 냉장고에 적용되고 있다.

종래 기술에 따르면 증발기 표면 또는 증발기 주변에 응결되는 성에를 제거하기 위하여 미리 설정된 제상 운전 수행 조건이 만족될 경우 제상 히터의 구동을 통해서 제상 운전이 수행된다. 제상 운전이 시작되면 제상 히터로부터 방출되는 열 에너지에 의해 증발기 표면에 응결된 성에가 녹게 된다.

이와 같은 제상 운전이 수행되는 동안에는 저장 공간, 즉 냉동실이나 냉장실에 대한 냉각을 수행할 수 없기 때문에 냉동실이나 냉장실의 내부 온도가 상승하게 된다. 이러한 온도 상승으로 인하여 저장 공간의 온도 품질이 저하되므로 저장된 음식물이 부패할 가능성이 높아진다. 또한 온도 상승 폭이 커질 수록 제상 운전이 종료된 이후 저장 공간 내부의 온도를 다시 낮추는데 많은 시간과 전력이 소모된다.

한편으로, 제상 운전시 제상 히터에 의하여 소비되는 전력량은 냉장고가 소비하는 전체 전력량의 약 10%를 차지할 정도로 높은 비중을 갖는다. 따라서 제상 히터가 구동되는 시간이 길어질 수록 냉장고의 소비 전력량이 상승하게 된다.

따라서 제상 히터의 구동 시간을 줄이는 동시에 저장 공간의 온도 품질 저하를 방지할 수 있는 보다 효율적인 제상 운전 제어 방법이 요구된다.

본 발명은 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 저장 공간의 온도 품질 저하를 방지하고 제상 운전 종료 이후 저장 공간의 내부 온도를 낮추는데 소모되는 시간과 전력을 줄일 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 냉장고의 전체 소비 전력량을 감소시키고 보다 효율적인 제상 운전이 이루어질 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 제상 히터가 구동되는 동안에는 냉장실 및 냉동실에 대한 냉각 운전이 수행되지 않으므로 냉장실 및 냉동실 내부의 온도가 상승한다. 이와 같은 온도 상승으로 인하여 냉장실 및 냉동실의 온도 품질이 저하되고, 제상 운전 종료 이후 냉장실 및 냉동실의 온도를 다시 낮추는데 많은 전력과 시간이 소모된다. 특히 상부에 냉장실이 형성되고 하부에 냉동실이 형성되는 구조를 갖는 냉장고의 경우, 냉장실이 전체 저장 용량의 약 70%를 차지하기 때문에 냉장실에 대한 재냉각에 많은 시간과 전력이 소모된다. 또한 제상 히터의 구동 자체에도 많은 전력이 소모되므로, 제상 히터의 구동 시간을 감소시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 제상 운전 수행 조건이 만족되어 제상 히터를 구동하기 전에 송풍팬을 구동시키는 동시에 댐퍼를 개방함으로써 증발기가 설치된 냉기 생성실에 존재하는 잔여 냉기를 냉장실 내부로 유입 및 순환시킨다.

이와 같이 냉기를 순환시킴으로써 제상 운전 수행 전 냉장실 및 냉동실의 내부 온도가 감소된다. 이처럼 냉장실의 내부 온도를 미리 낮춤으로써 제상 히터의 구동으로 인한 냉장실의 내부 온도 상승폭이 감소된다.

또한 제상 히터를 구동하기 전에 송풍팬을 구동시키는 동시에 댐퍼를 개방할 경우, 냉장실 내부를 순환하면서 고온화된 공기가 다시 냉기 생성실 내부로 유입된다. 이와 같은 고온화된 공기의 유입으로 인하여 냉기 생성실 및 증발기의 온도가 상승하게 되면 제상 히터를 구동시키는데 소모되는 시간이 줄어드는 효과가 있다.

한편, 제상 히터를 구동하기 전에 송풍팬을 구동시키는 동시에 댐퍼를 개방함으로써 증발기가 설치된 냉기 생성실에 존재하는 잔여 냉기를 냉장실 내부로 유입시킬 경우, 냉장실의 내부 온도가 낮아지는 동시에 냉동실의 내부 온도는 높아진다. 이 경우 냉장실에는 과냉 현상이, 냉동실에는 약냉 현상이 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 발명에서는 냉장실 및 냉동실의 내부 온도를 기초로 송풍팬의 구동 시간 및 댐퍼의 개방 시간을 조절한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 저장 공간을 갖는 본체, 상기 저장 공간을 하부의 냉동실과 상부의 냉장실로 구획하는 배리어, 상기 냉동실의 일측에 형성되며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 냉기 생성실, 상기 냉기 생성실에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 상기 냉동실로 공급하는 송풍팬, 상기 냉장실의 일측에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 상기 냉장실로 공급하는 냉장실 덕트, 상기 냉장실 덕트를 개폐하는 댐퍼 및 상기 증발기에 대한 제상 운전 수행 조건 만족 여부에 따라서 상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법은, 미리 설정된 제상 운전 수행 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제상 운전 수행 조건이 만족되면 상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하여 상기 냉장고의 내부 온도를 조절하는 단계, 상기 냉장고의 내부 온도 조절이 완료되면 상기 제상 운전을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 저장 공간의 온도 품질 저하를 방지하고 제상 운전 종료 이후 저장 공간의 내부 온도를 낮추는데 소모되는 시간과 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 냉장고의 전체 소비 전력량을 감소시키고 보다 효율적인 제상 운전이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 제어부 및 관련 모듈을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 따른 제상 히터, 압축기, 송풍팬, 댐퍼의 구동 상태를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 제상 운전 제어 방법 수행 시 냉장실 내부 온도 및 증발기 온도의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 제상 운전 제어 방법 수행 시 냉장실 내부 온도 및 증발기 온도의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 배리어(112)에 의해 구획되는 냉장실(102) 및 냉동실(114)이 구비되는 본체(10)와, 본체(10)의 전면에 장착되어 냉장실(102) 및 냉동실(114)을 선택적으로 개폐하는 냉장실 도어(104) 및 냉동실 도어(116)를 포함한다. 냉장실 도어(104)는 본체(10)의 일측에 회동 가능하도록 결합되고, 냉동실 도어(116)는 냉동실(114) 내부의 수납 박스 등과 함께 전방으로 슬라이딩될 수 있다.

참고로 도 1에 도시된 냉장고(1)는 사용자의 편의를 위하여 자주 사용되는 냉장실(102)이 상부에 배치되고 냉동실(114)은 냉장실(102)의 하부에 배치되는 바텀 프리즈(Bottom Freeze) 타입의 냉장고이다.

냉장실(102) 및 냉동실(114)의 내부에는 음식물을 수납하기 위한 다수의 선반(106) 및 수납 박스(118)가 구비된다. 또한 냉장실 도어(104)의 배면에는 음식물을 수납할 수 있는 다수의 바스켓(108)이 장착된다. 바스켓(108)에는 치즈와 버터와 같이 냉기에 과도하게 노출될 경우 품질이 떨어지거나 수분이 증발되어 변색 또는 손상되는 음식물들이 저장될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 냉동실(114)의 후방에는 냉장실(102) 및 냉동실(114)을 냉각시키기 위한 냉기를 생성하는 냉기 생성실(130)이 형성된다. 냉기 생성실(130)에는 냉매와 공기의 열 교환을 통해 냉기를 생성하는 증발기(136)가 배치된다. 증발기(136)의 전방에는 증발기 커버(134)가 배치되며, 증발기 커버(134)에 의해 냉동실(114) 내부에 냉기 생성실(130)이 구획된다.

증발기 커버(134)의 상부에는 냉기 생성실(130)에서 생성된 냉기를 냉동실(114) 내부로 제공하기 위한 냉기 토출구(132a)가 형성된다. 또한 증발기 커버(134)의 하부에는 냉동실(114) 내부를 순환하면서 고온화된 공기를 냉기 생성실(130) 내부로 유입시키기 위한 냉기 흡입구(132b)가 형성된다.

한편, 증발기(136)의 상부에는 냉기 생성실(130)에서 생성된 냉기를 냉기 토출구(132a)를 통해 냉동실(114) 내부로 유입시키기 위한 송풍팬(126)과, 회전력에 의하여 송풍팬(126)을 회전시키는 모터(128)가 배치된다. 송풍팬(126)은 냉기 토출구(132a)를 향하도록 배치되며, 송풍팬(126)이 회전함에 따라서 냉기 생성실(130) 내부의 냉기가 냉기 토출구(132a)를 통해 냉동실(114) 내부로 유입된다.

또한 증발기(136)의 하부에는 냉각 운전, 즉 증발기(136)에 의한 냉기 생성 과정에서 증발기(136) 표면에 생성되는 성에를 제거하기 위한 제상 히터(138)가 배치된다. 후술하는 제어부(미도시)에 의하여 제상 히터(138)가 구동되면 제상 히터(138)에 의해 발생하는 열 에너지에 의하여 증발기(136) 표면에 생성되는 성에가 녹게된다.

제상 히터(138)의 하부에는 냉각 운전 과정에서 증발기(136)에 의하여 생성되는 응축수 또는 제상 히터(138)의 구동에 의하여 성에가 녹을 때 생성되는 제상수를 집수하기 위한 제상수 수용부(140)가 배치된다. 제상수 수용부(140)에 의하여 집수되는 물은 배수관(142)을 거쳐 기계실(160) 내부의 제상수 트레이(미도시)로 낙하한다.

또한 냉동실(114)의 하부에는 기계실(160)이 형성된다. 기계실(160)에는 증발기(136)를 통과한 냉매를 압축하여 고온, 고압의 기체로 변환시키는 압축기(162) 및 압축기(162)에 의하여 압축된 냉매를 응축, 액화시켜 증발기(136)로 전달하는 응축기(미도시)가 구비된다.

다시 도 1을 참조하면, 냉기 생성실(130)에 생성되는 냉기 중 일부는 송풍팬(126)에 의하여 냉동실(114) 내부로 유입되고, 나머지 일부는 냉장실(102) 내부로 공급된다. 냉장실(102)의 후방에는 냉기 생성실(130)로부터 생성되는 냉기를 냉장실(102) 내부로 공급하기 위한 냉기 덕트(122)가 배치된다.

냉기 덕트(112) 내부에는 냉기 생성실(130)과 냉기 덕트(112)간의 냉기 흐름을 차단하거나 허용하기 위한 댐퍼(150)가 구비된다. 후술하는 제어부(미도시)의 제어에 따라서 댐퍼(150)가 폐쇄되면, 냉기 생성실(130)로부터 냉기 덕트(112)로의 냉기 흐름이 차단된다. 반대로 제어부(미도시)의 제어에 따라서 댐퍼(150)가 개방되면 냉기 생성실(130)에서 생성된 냉기 중 일부가 댐퍼(150)를 통과하여 냉기 덕트(112)로 흐를 수 있다. 다시 말해서, 댐퍼(150)가 개방되면 냉장실(102) 내부로 냉기가 공급될 수 있고, 댐퍼(150)가 폐쇄되면 냉장실(102) 내부로의 냉기 공급이 차단된다.

냉기 덕트(112)에는 냉기 생성실(130)로부터 공급되는 냉기를 냉장실(102) 내부로 유입시기키 위한 다수의 냉기 토출구(124a, 124b, 124c, 124d)가 형성된다. 또한 냉기 덕트(112)에는 냉장실(102) 내부를 순환하면서 고온화된 공기를 냉기 생성실(130)로 유입시키기 위한 냉기 흡입구(124e)가 형성된다.

한편, 냉장실(102) 내부에는 냉장실(102)의 내부 온도를 측정하기 위한 냉장실 온도 센서(110)가 구비된다. 마찬가지로 냉동실(114) 내부에는 냉동실(114)의 내부 온도를 측정하기 위한 냉동실 온도 센서(120)가 구비된다. 제어부(미도시)는 냉장실 온도 센서(110) 및 냉동실 온도 센서(120)를 통해서 냉장실(102) 및 냉동실(114)의 내부 온도를 각각 확인할 수 있다.

이와 같은 구성에 따르면, 제어부(미도시)는 미리 설정된 설정 온도에 따라서 냉장실(102) 및 냉동실(114)을 냉각시키기 위하여 압축기(162) 및 응축기(미도시)를 구동시켜 냉기를 생성하는 냉각 운전을 수행할 수 있다. 냉각 운전에 의하여 냉기 생성실(130)에서 생성되는 냉기를 냉장실(102) 및 냉동실(114)로 공급하기 위하여, 제어부(미도시)는 송풍팬(126)을 구동하거나 댐퍼(150)를 개방할 수 있다.

또한 냉각 운전의 수행 과정에서 증발기(136) 표면에 생성되는 성에를 제거하기 위하여, 제어부(미도시)는 제상 운전을 수행할 수 있다. 제어부(미도시)에 의한 제상 운전 과정에 대해서는 이하에서 보다 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 제어부 및 관련 모듈을 나타내는 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 제어부(20)는 증발기에 대한 제상 운전 수행 조건이 만족되는지 여부를 판단한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(20)는 미리 설정된 제상 운전 수행 시간에 도달하면, 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어부(20)는 증발기의 일측에 설치되는 제상 온도 센서(미도시)를 통해 측정되는 증발기의 온도가 미리 설정된 제상 기준 온도에 도달할 경우 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 제상 운전 수행 조건은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

제어부(20)는 증발기에 대한 제상 운전 수행 조건 만족 여부에 따라서 송풍팬(126) 및 댐퍼(150)의 구동을 제어한다. 제어부(20)는 전술한 바와 같이 제상 운전 수행 조건이 만족될 경우, 제상 히터(138)를 구동하기에 앞서 송풍팬(126) 및 댐퍼(150)의 구동을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제상 운전 수행 조건이 만족되고 압축기(162)의 구동이 정지된 것으로 확인되면 제어부(20)는 제상 히터(138)를 구동시키기 전에 미리 설정된 제어 시간 동안 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한다.

제상 운전 수행 조건이 만족되어 제상 운전이 시작되더라도 제상 히터(138)가 구동되기 전에 냉기 생성을 위하여 일정 시간 동안 압축기(162)가 구동될 수 있다. 이와 같은 압축기(162)의 구동에 따라서 증발기(136)는 냉기를 생성하고, 생성된 냉기가 냉기 생성실(130)에 잔류하게 된다. 제어부(20)는 제상 운전 수행 조건이 만족되더라도 압축기(162)의 구동 여부를 확인하고, 압축기(162)의 구동이 종료된 이후에 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한다.

제상 운전 수행 조건이 만족되고 압축기(162)의 구동이 정지된 것으로 확인되면, 제어부(20)는 제상 히터(138)를 바로 구동시키지 않고 미리 설정된 제어 시간 동안 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한다. 전술한 바와 같이 압축기(162)의 구동에 의하여 생성되어 냉기 생성실(130)에 잔류하는 잔여 냉기는 송풍팬(126)의 구동과 댐퍼(150)의 개방으로 인해서 냉기 덕트(122)를 통해 냉장실(102) 내부로 공급될 수 있다.

이와 같이 제상 히터(138)를 구동하기 전에 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방하여 냉장실(102) 내부로 일정량의 냉기를 공급하면 냉기가 공급되지 않을 때에 비해서 냉장실(102)의 온도는 하강하게 된다. 따라서 제상 히터(138)의 구동으로 인한 냉장실(102)의 온도 상승폭도 종래에 비해 감소하게 된다. 또한 이와 같은 냉장실(102)의 온도 상승폭 감소에 따라서 제상 운전 종료 이후 냉장실(102)의 내부 온도를 다시 설정 온도까지 낮추는데 소모되는 시간 및 전력이 감소하는 효과도 있다.

한편, 제상 히터(138)의 구동 전에 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방하여 냉장실(102) 내부로 냉기를 공급하게 되면, 냉장실(102) 내부의 공기 순환에 따라서 고온화된 공기가 냉기 흡입구(124e)를 통해서 냉기 생성실(130)로 공급된다. 이와 같이 고온화된 공기를 냉기 생성실(130)로 공급할 경우, 증발기(136)의 온도가 상승하게 된다. 이와 같이 제상 히터(138)의 구동 전에 증발기(136)의 온도를 상승시키게 되면 제상 시간, 즉 제상 히터(138)의 구동 시간이 종래에 비해 감소하고, 이에 따라서 제상에 소모되는 전력량도 감소하는 효과가 있다.

전술한 바와 같이 제상 히터(138)를 구동하기 전에 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방하여 냉장실(102) 내부로 일정량의 냉기를 공급할 경우, 냉장실(102)의 온도는 하강하게 된다. 한편, 송풍팬(126)의 구동에 따라서 냉동실(114) 내부에도 일부 냉기가 공급되나, 냉기 생성실(130)에서는 압축기(162)의 구동 정지로 인하여 냉기가 더 이상 생성되지 않는 상태가 유지된다. 따라서 송풍팬(126)이 구동되고 나서 일정 시간이 경과하게 되면 냉기 흡입구(132b, 124e)를 통해 냉기 생성실(130)로 유입된 고온화된 공기가 그대로 냉기 토출구(132a)를 통해서 냉동실(114) 내부로 유입된다. 이에 따라서 냉동실(114)의 내부 온도는 점차 상승하게 된다.

결국 제상 히터(138)를 구동하기 전에 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방하고 나서 일정 시간이 경과하게 되면 온도 하강으로 인하여 냉장실(102)에는 과냉 현상이 발생하고, 온도 상승으로 인하여 냉동실(114)에는 약냉 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 냉장실(102)의 과냉 현상 또는 냉동실(114)의 약냉 현상을 방지하기 위하여 제어부(20)는 냉장실(102) 및 냉동실(114)의 내부 온도를 참조하여 송풍팬(126) 및 댐퍼(150)의 구동을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한 이후 제어부(20)는 냉장실 온도 센서(110)를 통해서 냉장실(102)의 내부 온도를 확인할 수 있다. 제어부(20)는 냉장실(102)의 내부 온도가 미리 설정된 최저 기준 온도 미만이면 송풍팬(126)의 구동을 정지시키고 댐퍼(150)를 폐쇄함으로써 냉장실(102)의 과냉 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한 이후 제어부(20)는 냉동실 온도 센서(120)를 통해서 냉동실(114)의 내부 온도를 확인할 수 있다. 제어부(20)는 냉동실(114)의 내부 온도가 미리 설정된 최고 기준 온도를 초과하면 송풍팬(126)의 구동을 정지시키고 댐퍼(150)를 폐쇄함으로써 냉동실(114)의 약냉 현상을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에서, 제어부(20)는 미리 설정된 제어 시간이 경과할 경우 송풍팬(126)의 구동을 정지시키고 댐퍼(150)를 폐쇄할 수 있다.

제어부(20)는 송풍팬(126)의 구동이 정지되고 댐퍼(150)가 폐쇄되면 제상 히터(138)를 구동시켜 제상 운전을 시작할 수 있다. 제어부(20)는 미리 설정된 제상 운전 시간이 경과하거나 제상 온도 센서(미도시)에 의하여 측정되는 증발기(136)의 온도가 미리 설정된 제어 종료 온도에 도달한 것으로 확인되면 제상 히터(138)를 정지시켜 제상 운전을 종료할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법의 흐름도이다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(20)는 먼저 미리 설정된 제상 운전 수행 조건이 만족되는지 여부를 판단한다(302). 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(20)는 미리 설정된 제상 운전 수행 시간에 도달하면, 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어부(20)는 증발기의 일측에 설치되는 제상 온도 센서(미도시)를 통해 측정되는 증발기의 온도가 미리 설정된 제상 기준 온도에 도달할 경우 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 제상 운전 수행 조건은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

다음으로 제어부(20)는 증발기에 대한 제상 운전 수행 조건 만족 여부에 따라서 송풍팬(126) 및 댐퍼(150)의 구동을 제어한다(304). 본 발명의 일 실시예에서 제상 운전 수행 조건이 만족되고 압축기(162)의 구동이 정지된 것으로 확인되면, 제어부(20)는 제상 히터(138)를 바로 구동시키지 않고 미리 설정된 제어 시간 동안 송풍팬(126)을 구동시키고 댐퍼(150)를 개방한다. 전술한 바와 같이 압축기(162)의 구동에 의하여 생성되어 냉기 생성실(130)에 잔류하는 잔여 냉기는 송풍팬(126)의 구동과 댐퍼(150)의 개방으로 인해서 냉기 덕트(122)를 통해 냉장실(102) 내부로 공급될 수 있다. 이와 같은 냉기 공급에 의해서 냉장실(102)의 온도가 하강하고, 냉기 생성실(130)의 온도가 상승하게 된다.

송풍팬(126) 및 댐퍼(150)의 구동 제어에 따라서 냉장고의 내부 온도 조절이 완료되면, 제어부(20)는 제상 운전을 수행한다(306). 본 발명의 일 실시예에서 제어부(20)는 제상 히터(138)를 구동시켜 제상 운전을 시작하고, 미리 설정된 제상 종료 조건이 만족되면 제상 히터(138)의 구동을 정지켜 제상 운전을 종료할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법의 흐름도이다.

제어부(20)는 먼저 미리 설정된 제상 운전 수행 조건이 만족되는지 여부를 판단한다(402). 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(20)는 미리 설정된 제상 운전 수행 시간에 도달하면, 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제어부(20)는 증발기의 일측에 설치되는 제상 온도 센서(미도시)를 통해 측정되는 증발기의 온도가 미리 설정된 제상 기준 온도에 도달할 경우 제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 제상 운전 수행 조건은 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 제상 운전 수행 조건이 만족되지 않은 것으로 확인되면 제어부(20)는 단계(402)를 반복적으로 수행한다.

제상 운전 수행 조건이 만족된 것으로 확인되면, 제어부(20)는 송풍팬(126)을 구동시키고(404) 댐퍼(150)를 개방하여(406) 냉장실(102)의 내부 온도를 낮추는 동시에 냉기 생성실(130)의 내부 온도를 상승시킨다. 송풍팬(126)의 구동과 댐퍼(150)의 개방 순서는 서로 달라질 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.

다음으로 제어부(20)는 냉장실(102)의 내부 온도가 최저 기준 온도 미만이거나, 냉동실(114)의 내부 온도가 최고 기준 온도를 초과하는지 여부를 판단한다(408). 단계(408)의 판단 결과 냉장실(102)의 내부 온도가 최저 기준 온도 이상이고 냉동실(114)의 내부 온도가 최고 기준 온도 이하인 경우 제어부(20)는 송풍팬(126)의 구동과 댐퍼(150)의 개방을 유지한다.

단계(408)의 판단 결과 냉장실(102)의 내부 온도가 최저 기준 온도 미만이거나, 냉동실(114)의 내부 온도가 최고 기준 온도를 초과할 경우, 제어부(20)는 송풍팬(126)의 구동을 정지시키고(410), 댐퍼(150)를 폐쇄한다(412). 송풍팬(126)의 구동 정지와 댐퍼(150)의 폐쇄 순서는 서로 달라질 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.

송풍팬(126)의 구동이 정지되고 댐퍼(150)가 폐쇄되면, 제어부(20)는 제상 히터(138)를 구동시켜 제상 운전을 시작한다(414). 이후 제상 운전 종료 조건이 만족되면 제어부(20)는 제상 히터(138)를 정지시켜 제상 운전을 종료할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 따른 제상 히터, 압축기, 송풍팬, 댐퍼의 구동 상태를 나타내는 타이밍도이다.

도 5는 제상 운전 수행 조건이 만족된 이후 제상 히터, 압축기, 송풍팬, 댐퍼의 구동 상태를 각각 나타낸다. 전술한 바와 같이 제상 운전 수행 조건이 만족되어 제상 히터의 구동이 시작되기 전에, 일정 시간(T1~T2) 동안 압축기가 구동되어 냉기 생성이 이루어진다. 압축기의 구동 시작 시점(T1)에 송풍팬의 구동이 시작되고, 댐퍼도 개방된다.

본 발명에서는 압축기의 구동이 종료된 이후 제상 히터의 구동이 시작되기 전의 구간(T2~T3)에서 송풍팬이 계속해서 구동되고, 댐퍼는 계속해서 개방 상태를 유지한다. 종래 기술에 따르면 이 구간(T2~T3) 동안 송풍팬이 구동되지 않거나 댐퍼가 폐쇄된다. 그러나 본 발명에서는 구간(T2~T3) 동안 송풍팬이 구동되고 댐퍼가 개방됨으로써 냉장실에 냉기가 공급되는 동시에 냉기 생성실에 고온화된 공기가 유입된다. 이에 따라서 제상 히터의 구동 시작 시점(T3) 이전에 냉장실의 온도가 하강하고 냉기 생성실의 온도가 상승하게 된다.

이후 시점(T3)에서 제상 히터의 구동이 시작되면 송풍팬은 정지되고 댐퍼는 폐쇄된다. 제상 히터의 구동이 끝나고 일정 시간(T4~T5)이 경과하면 냉장실 및 냉동실의 상승된 온도를 하강시키기 위한 냉각 운전이 다시 시작될 수 있다. 이에 따라서 시점(T5)에서 압축기 및 송풍팬의 구동이 시작되고, 댐퍼가 개방된다.

결국 본 발명에 따른 제상 운전 제어 방법이 적용된 냉장고의 제상 운전 시간, 즉 제상 히터 구동 시간(H1)은 종래에 비해 짧아지게 된다. 또한 본 발명에 따르면 제상 운전이 종료된 이후 냉장실 및 냉동실의 온도를 다시 설정 온도까지 하강시키기 위하여 수행되는 냉각 운전 시간, 즉 압축기의 구동 시간(C1) 또한 종래에 비해 짧아지게 된다.

도 6은 종래 기술에 따른 제상 운전 제어 방법 수행 시 냉장실 내부 온도 및 증발기 온도의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다. 또한 도 7은 본 발명에 따른 제상 운전 제어 방법 수행 시 냉장실 내부 온도 및 증발기 온도의 시간에 따른 변화를 나타내는 그래프이다.

도 6의 그래프에는 종래 기술에 따른 제상 운전 수행 시 시간의 흐름에 따른 냉장실의 내부 온도 변화(602) 및 증발기의 온도 변화(604)가 각각 기록되어 있다. 도 6에서 P1은 제상 운전 조건이 만족된 이후 압축기의 구동이 종료되는 시점을 의미하고, P2는 제상 운전을 위하여 제상 히터의 구동이 시작되는 시점을 의미한다.

또한 도 7의 그래프에는 본 발명에 따른 제상 운전 수행 시 시간의 흐름에 따른 냉장실의 내부 온도 변화(702) 및 증발기의 온도 변화(704)가 각각 기록되어 있다. 도 7에서 P3은 제상 운전 조건이 만족된 이후 압축기의 구동이 종료되는 시점을 의미하고, P4는 제상 운전을 위하여 제상 히터의 구동이 시작되는 시점을 의미한다.

먼저 제상 운전 조건이 만족된 이후 압축기의 구동이 종료되는 시점(P1, P3)에서, 종래 기술에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도(602) 및 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도(702)는 모두 1.6℃로 동일하게 나타난다. 그러나 압축기의 구동이 종료된 이후 제상 히터의 구동이 시작되는 시점(P2, P4)에서, 종래 기술에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도(602)는 계속해서 1.6℃로 나타나는 반면에 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도(702)는 1.2℃로 0.4℃ 낮게 나타난다.

이와 같이 제상 히터의 구동이 시작되는 시점(P4)에서 본 발명의 따른 냉장실의 내부 온도가 낮게 나타나는 것은 전술한 바와 같이 제상 히터가 구동되기 이전에 송풍팬이 구동되고 댐퍼가 개방되어 냉장실 내부로 일정량의 냉기가 공급되기 때문이다. 결국 이와 같은 온도 하강으로 인하여 제상 히터의 구동이 종료되는 시점에서 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도는 종래 기술에 따른 냉장고의 냉장실 내부 온도보다 낮게 형성된다. 이로 인해서 도 5에 도시된 제상 운전이 종료된 이후 냉장실의 온도를 다시 설정 온도까지 하강시키기 위하여 수행되는 냉각 운전 시간(C1)이 종래에 비해 6.7% 감소되는 것으로 확인되었다. 이와 같은 냉각 운전 시간(C1)의 감소에 따라서 냉각 운전에 소모되는 전력량 또한 감소하게 된다.

다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 제상 운전 조건이 만족된 이후 압축기의 구동이 종료되는 시점(P1, P3)에서, 종래 기술에 따른 증발기의 온도(604)는 -22℃로 나타나고, 본 발명에 따른 증발기의 온도(704)는 -21.8℃로 나타난다. 그러나 압축기의 구동이 종료된 이후 제상 히터의 구동이 시작되는 시점(P2, P4)에서, 종래 기술에 따른 냉장고의 증발기의 온도(604)는 -19.2℃로 나타나는 반면에 본 발명에 따른 냉장고의 증발기의 온도(704)는 -18.3℃로 나타난다. 결국 제상 히터의 구동이 시작되는 시점(P2, P4)에서 종래 기술에 따른 증발기의 온도는 압축기의 구동이 종료되는 시점에 비해 2.8℃ 상승하나, 본 발명에 따른 증발기의 온도는 3.5℃ 상승함을 확인할 수 있다.

이와 같이 압축기의 구동이 종료되는 시점에 비해 제상 히터의 구동이 시작되는 시점의 증발기의 온도의 상승폭이 더 높게 나타나는 것은, 전술한 바와 같이 제상 히터의 구동 이전에 송풍팬이 구동되고 댐퍼가 개방됨으로써 냉동실 및 냉장실에서 고온화된 공기가 냉기 생성실 내부로 유입되기 때문이다.

결국 본 발명에 따르면 제상 히터가 구동되기 이전에 증발기의 온도가 종래에 비해 높게 나타나므로, 도 5에 도시된 제상 히터의 구동 시간(H1)이 종래에 비해 5.6% 감소되는 것으로 확인되었다.

지금까지 설명된 본 발명에 따르면 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 저장 공간의 온도 품질 저하를 방지하고 제상 운전 종료 이후 저장 공간의 내부 온도를 낮추는데 소모되는 시간과 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면 제상 운전에 소요되는 시간을 감소시킴으로써 냉장고의 전체 소비 전력량을 감소시키고 보다 효율적인 제상 운전이 이루어질 수 있는 장점이 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (10)

1. 저장 공간을 갖는 본체;
   상기 저장 공간을 하부의 냉동실과 상부의 냉장실로 구획하는 배리어;
   상기 냉동실의 일측에 형성되며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 냉기 생성실;
   상기 냉기 생성실에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 상기 냉동실로 공급하는 송풍팬;
   상기 냉장실의 일측에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 상기 냉장실로 공급하는 냉장실 덕트;
   상기 냉장실 덕트를 개폐하는 댐퍼; 및
   상기 증발기에 대한 제상 운전 수행 조건 만족 여부에 따라서 상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는
   냉장고.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 제상 운전 수행 조건이 만족되고 압축기의 구동이 정지된 것으로 확인되면 제상 히터를 구동시키기 전에 미리 설정된 제어 시간 동안 상기 송풍팬을 구동시키고 상기 댐퍼를 개방하는
   냉장고.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 냉장실의 내부 온도가 미리 설정된 최저 기준 온도 미만이면 상기 송풍팬의 구동을 정지시키고 상기 댐퍼를 폐쇄하는
   냉장고.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 냉동실의 내부 온도가 미리 설정된 최고 기준 온도를 초과하면 상기 송풍팬의 구동을 정지시키고 상기 댐퍼를 폐쇄하는
   냉장고.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 송풍팬의 구동이 정지되고 상기 댐퍼가 폐쇄되면 제상 히터를 구동시키는
   냉장고.
   
6. 냉기 생성실에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 냉동실로 공급하는 송풍팬, 냉장실의 일측에 배치되며 상기 냉기 생성실에서 생성되는 냉기를 상기 냉장실로 공급하는 냉장실 덕트, 상기 냉장실 덕트를 개폐하는 댐퍼를 포함하는 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 있어서,
   미리 설정된 제상 운전 수행 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 제상 운전 수행 조건이 만족되면 상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하여 상기 냉장고의 내부 온도를 조절하는 단계; 및
   상기 냉장고의 내부 온도 조절이 완료되면 상기 제상 운전을 수행하는 단계를 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하여 상기 냉장고의 내부 온도를 조절하는 단계는
   상기 제상 운전이 시작되고 압축기의 구동이 정지된 것으로 확인되면 제상 히터를 구동시키기 전에 미리 설정된 제어 시간 동안 상기 송풍팬을 구동시키고 상기 댐퍼를 개방하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하여 상기 냉장고의 내부 온도를 조절하는 단계는
   상기 냉장실의 내부 온도를 확인하는 단계; 및
   상기 냉장실의 내부 온도가 미리 설정된 최저 기준 온도 미만이면 상기 송풍팬의 구동을 정지시키고 상기 댐퍼를 폐쇄하는 단계를 더 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 송풍팬 및 상기 댐퍼의 구동을 제어하여 상기 냉장고의 내부 온도를 조절하는 단계는
   상기 냉동실의 내부 온도를 확인하는 단계; 및
   상기 냉동실의 내부 온도가 미리 설정된 최고 기준 온도를 초과하면 상기 송풍팬의 구동을 정지시키고 상기 댐퍼를 폐쇄하는 단계를 더 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 냉장고의 내부 온도 조절이 완료되면 상기 제상 운전을 수행하는 단계는
    상기 송풍팬의 구동이 정지되고 상기 댐퍼가 폐쇄되면 제상 히터를 구동시키는 단계를 더 포함하는
    냉장고의 제상 운전 제어 방법.

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