KR20180120975A - 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20180120975A
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이순규
김성욱
박경배
최상복
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 저장실로 냉기를 공급하는 증발기에 열을 공급하는 히터를 지속적으로 구동시켜 상기 증발기를 가열하는 제1단계; 상기 증발기가 설정 온도에 도달한 시간이 설정 시간 이내인지 판단하는 제2단계; 및 상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내가 아니라고 판단되면 상기 제1단계와 동일한 입력값을 상기 히터에 제공해서 상기 히터를 구동하고, 상기 제2단계에서 상기 특정 시간 이내라고 판단되면 상기 제1단계 보다 작은 입력값이 상기 히터에 제공되는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 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 제상의 신뢰성 또는 에너지 효율이 향상된 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 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 변화된 저온고압의 액체상태의 냉매를 기체상태로 변화시키면서 외부의 열을 흡수하는 증발기 등으로 구성된다. 증발기는 기계실이 아닌, 별도의 공간에 다른 냉동사이클장치로부터 분리되도록 배치되는 것이 일반적이다.
증발기는 저장실에 냉기를 공급하게 되는데, 저장실 내부 공기와 열교환을 하면서, 시간이 경과할 수록 증발기에 얼음이 착상된다. 착상된 얼음을 제거하기 위해서 주기적으로 히터를 구동할 수 있는데, 히터를 자주 구동하게 되면 에너지가 소모된다. 또한 히터에서 발생된 열에 의해서 저장실 내부 온도가 상승되어서 식품이 변질될 우려가 있다. 또한 히터에 의해서 상승된 온도를 낮추기 위해서 압축기가 더 많이 구동되어서 압축기에 의해서 소모되는 에너지가 증가한다는 문제가 있다.
따라서 증발기에 착상된 얼음을 제거하는 신뢰성은 향상시키되, 사용되는 에너지를 줄여서 냉장고에서 소모되는 에너지를 줄일 필요가 있다.
본 발명은 에너지 효율이 높은 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 증발기에 대한 제상을 수행할 때에, 저장실의 온도가 급격하게 상승되는 것을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 제상의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다. 즉 본 발명에 따르면 증발기에 착상된 얼음이 제거되는 확률이 커질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저장실로 냉기를 공급하는 증발기에 열을 공급하는 히터를 지속적으로 구동시켜 상기 증발기를 가열하는 제1단계; 상기 증발기가 설정 온도에 도달한 시간이 설정 시간 이내인지 판단하는 제2단계; 및 상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내가 아니라고 판단되면 상기 제1단계와 동일한 입력값을 상기 히터에 제공해서 상기 히터를 구동하고, 상기 제2단계에서 상기 특정 시간 이내라고 판단되면 상기 제1단계 보다 작은 입력값이 상기 히터에 제공되는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법을 제공한다.
또한 저장실에 냉기를 제공하는 증발기; 상기 증발기의 온도를 측정하는 증발기 온도 센서; 경과 시간을 측정하는 타이머; 상기 증발기에 열을 공급하는 히터; 및 상기 히터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터를 구동하기 시작한 이후에, 상기 증발기가 설정 온도에 도달한 시간이 설정 시간 이내인지 판단하고, 설정 시간 이내라면 이전과 동일하게 히터를 구동하고, 설정 시간 이내가 아니라면 이전보다 작은 입력값을 상기 히터에 제공하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.
본 발명에 따르면, 증발기를 제상하면서 얼음의 잔존량을 파악해서, 잔존량이 많으면 히터를 통해서 더 많은 열을 가하고, 잔존량이 적으면 히터를 통해서 더 적은 열을 가할 수 있다. 따라서 얼음의 잔존량에 비해서 히터를 통해 과도한 열이 공급되는 것을 방지할 슈 있고, 냉장고의 소비 전력이 저감될 수 있다.
또한 얼음의 잔존량을 판단해서 열을 공급하기 때문에, 증발기에 얼음이 남아있을 확률이 줄어들어서, 제상에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한 증발기에 공급되는 열량이 줄어들 수 있어서, 저장실의 온도가 급격하게 상승되는 것이 방지되어서, 저장실에 저장된 음식이 변질되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 도어가 개방된 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예가 적용가능한 냉동 사이클을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 블록도.
도 4는 증발기에 설치된 챔버를 설명한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 증발기의 제상 흐름을 설명한 도면.
도 6은 제상을 수행하기 위한 시점을 설명한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 8은 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 10는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 13는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 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 실시예에 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. 이때 증발기는 기계실이 아닌 별도의 챔버에 구성된다.
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 사이는 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 실시예가 적용가능한 냉동 사이클을 도시한 도면이다.
도 2a에서는 압축기(110), 응축기(120), 팽창밸브(130)과 증발기(150, 160)가 마련된다. 상기 압축기(110)는 냉매를 압축하고, 상기 응축기(120)에서는 압축된 냉매가 열교환되어 냉각되며, 상기 팽창밸브(130)에서는 냉매가 기화되고, 상기 증발기(150, 160)에서는 냉매와 공기가 열교환된다. 이때 상기 증발기(150, 160)에서 냉각된 공기는 상기 저장실(22)로 공급되면, 상기 저장실(22)의 온도가 낮아질 수 있다.
상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 밸브(140)에 의해서 증발기(150) 또는 증발기(160)으로 안내될 지 결정될 수 있다. 즉 증발기(150)은 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 냉장실 증발기이고, 증발기(160)은 냉동실에 냉기를 공급하기 위한 냉동실 증발기인 것이 가능하다.
상기 압축기(110)에 의해서 압축된 냉매가 상기 냉장실 증발기(150)로 공급되면, 상기 냉장실 증발기(150)와 열교환된 차가운 냉기는 냉장실로 공급되면서 냉장실이 냉각될 수 있다.
반면에 상기 압축기(110)에 의해서 압축된 냉매가 상기 냉동실 증발기(160)로 공급되면, 상기 냉동실 증발기(160)와 열교환된 차가운 냉기는 냉동실로 공급되면서 냉동실이 냉각될 수 있다.
도 2a에 따른 실시예에서는 하나의 압축기(110)에 의해서 압축된 냉매가 상기 냉장실 증발기(150) 또는 상기 냉동실 증발기(160)로 선택적으로 공급되어서 각각의 증발기를 냉각하고, 각각의 저장실을 냉각할 수 있다.
도 2b에 따른 실시예에서는 도 2a와는 다르게 압축기가 두 개가 구비된다. 압축기(110)는 냉장실 증발기(150)에 압축된 냉매를 공급하고, 압축기(112)는 냉동실 증발기(160)에 압축된 냉매를 공급한다.
도 2b는 도 2a와는 달리 압축기(110, 112)에 의해서 압축된 냉매의 유로를 변화하는 밸브가 구비될 필요가 없는 대신에, 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 응축기(120), 팽창밸브(130)가 구비되고, 냉동실에 냉기를 공급하기 위한 응축기(122), 팽창밸브(132)가 구비된다.
도 2b에서는 두 개의 압축기(110, 112)가 구비되기 때문에, 냉장실과 냉동실에 동시에 냉각을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 블록도이다.
본 발명의 실시예에서는 저장실의 온도를 측정하는 저장실 온도 센서(192)를 포함한다. 상기 저장실 온도 센서(192)는 냉장실 또는 냉동실의 고내 온도를 측정할 수 있다.
또한 증발기의 온도를 측정하는 증발기 온도 센서(194)를 포함한다. 상기 증발기 온도 센서(194)는 냉장실 또는 냉동실 증발기의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
상기 저장실 온도 센서(192)와 상기 증발기 온도 센서(194)에서 측정된 온도는 제어부(200)에 전달될 수 있다.
또한 상기 도어(20, 30)의 개폐를 판단하는 도어 스위치(196)가 구비된다. 상기 도어 스위치(196)는 각각의 도어에 각각 구비되어서, 냉동실 또는 냉장실 도어가 각각 개방되었는지, 폐쇄되었는지를 감지할 수 있다.
또한 경과된 시간을 측정하는 타이머(198)가 구비되고, 상기 타이머(198)에 의해서 측정된 시간은 상기 제어부(200)로 전달되어서, 측정된 시간에 따라 제어를 수행할 수 있다.
상기 저장실 온도 센서(192), 상기 증발기 온도 센서(194), 상기 타이머(198), 상기 도어 스위치(196)에서 전달된 정보에 따라 제어를 수행하는 제어부(200)를 포함한다.
상기 냉동실 증발기(160) 또는 상기 냉장실 증발기(150)에 열을 공급해서 상기 냉동실 증발기(160) 또는 상기 냉장실 증발기(150)에 착상된 얼음을 제거하는 히터(170)을 포함할 수 있다. 상기 히터(170)는 상기 냉동실 증발기(160)에 하나만 구비되는 것도 가능하고, 상기 냉동실 증발기(160)와 상기 냉장실 증발기(150)에 모두 각각 구비되는 것도 가능하다. 또한 상기 냉동실 증발기(160) 또는 상기 냉장실 증발기(150) 각각에 복수 개가 구비되는 것도 가능하다.
본 발명에서는 압축된 냉매를 냉장실 증발기 또는 냉동실 증발기로 공급하는 압축기(110, 112), 증발기(150, 160)에서 발생된 냉기를 저장실로 공급하는 팬(180)을 포함한다. 상기 팬(180)은 냉동실 증발기(160)과 냉장실 증발기(150) 각각에 구비되는 것이 가능하다.
상기 제어부(200)는 상기 증발기 온도 센서(194)와 상기 냉장실 온도 센서(192)에 의해서 측정된 온도에 따라 상기 압축기(110, 112)와 상기 냉장실 팬(180)을 제어하는 것이 가능하다.
도 4는 증발기에 설치된 챔버를 설명한 도면이다.
상기 증발기 온도 센서(194)는 상기 증발기(150, 160)가 설치되는 챔버의 내부에 설치되어서, 상기 증발기(150, 160)의 온도를 측정할 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼, 상기 증발기 온도 센서(194)는 상기 증발기(150, 160)에 냉매가 유입되는 입구에 인접한 파이프에 설치되는 것이 가능하다.
상기 증발기(150, 160)는 전체적으로 연결된 파이프의 형태를 가지되, 지그재그로 굴곡져 있고, 열교환 면적을 증가시키기 위한 다수 개의 핀(fin)이 구비되어 있다. 팽창밸브를 통과한 후에 냉매는 상기 증발기(150, 160)로 공급된다.
상기 증발기 온도 센서(194)는 상기 증발기(150, 160)의 핀이 형성된 부분의 앞단, 즉 냉매가 상기 냉장실 증발기(150)의 핀이 위치한 부분에 도달하기 전까지 이동하는 부위에 마련되는 것이 가능하다.
상기 증발기(150, 160)의 입구에 인접한 부분은 다른 부분보다, 온도가 낮은 것이 일반적이다. 냉매가 상기 증발기(150, 160)로 유입되면서 상기 증발기(150, 160)가 외부 공기와 열교환되는데, 입구에 해당되는 부분은 외부와 열교환이 많이 이루어지지 않은 상태인 것이 일반적이기 때문이다.
상기 증발기(150, 160)에서 가장 온도가 낮은 부분은 얼음이 응결되어서, 착상이 이루어지기 쉬운 부분일 수 있다. 따라서 상기 증발기 온도 센서(194)는 상기 증발기(150, 160)에서 상대적으로 온도가 낮은 부분 또는 상대적으로 착상이 쉽게 이루어지는 부분에 배치되어서 상기 증발기(150, 160)의 온도를 측정하는 것이 가능하다.
한편 상기 증발기(150, 160)에 열을 공급하는 히터(170)는 복수 개의 히터(172, 174)를 포함할 수 있다. 상기 히터(170) 중에 하나는 시스 히터와 엘코드 히터 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(172)는 시스 히터로, 상기 증발기(150, 160)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 히터(172)는 상기 증발기(150, 160)의 하부에 이격되도록 배치되어서, 상기 히터(172)에 의해서 뜨거워진 공기는 상기 증발기(150, 160)로 상승되면서 대류 등의 방식에 의해서 상기 증발기(150, 160)에 열을 공급할 수 있다.
또한 히터(174)는 엘코드 히터로, 상기 증발기(150, 160)의 상측에 상기 증발기(150, 160)에 맞닿도록 배치되어서, 상기 히터(174)의 열이 상기 증발기(150, 160)에 전도의 방식으로 전달될 수 있다. 따라서 상기 증발기(150, 160)는 가열되면서 상기 증발기(150, 160)에 착상된 얼음이 녹으면서 상기 증발기(150, 160)의 하부로 낙하될 수 있다.
상기 히터(172, 174)는 개별적인 구성요소로, 하나의 히터는 구동되어서 열을 공급하는 반면에, 다른 히터는 구동되지 않는 것도 가능하다. 물론 두 개의 히터가 모두 구동되어서 열을 함께 공급하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 증발기의 제상 흐름을 설명한 도면이다.
상기 압축기(110, 112)가 구동되면서, 압축된 냉매가 증발기(150, 160)로 이동될 수 있다. 이때 팬(180)이 구동되면서 증발기로 인해서 차가워진 공기는 저장실로 이동되어서, 저장실이 냉각될 수 있다.
냉장고가 운전하는 시간이 증가하면서, 증발기(150, 160)에는 얼음이 착상될 수 있다.
냉장고의 제상 시작 조건이 만족하는지를 판단한다(S10).
제상 시작 조건은 상기 증발기(150, 160)에 착상이 많이 되어서, 증발기의 열교환 효율이 떨어지는 시점을 의미할 수 있다.
제상 시작 조건을 만족한다고 판단하면, 상기 히터(170)가 구동된다(S20). 상기 히터(170)에 전류가 공급되면서 상기 히터(170)는 열을 발생시킬 수 있다.
상기 히터(170)에 의해서 발생된 열은 상기 증발기(150, 160)에 대류 또는 전도의 방식 등으로 전달되어서, 상기 증발기(150, 160)가 가열되고, 상기 증발기(150, 160)에 착상된 얼음이 녹기 시작할 수 있다.
상기 증발기 온도 센서(194)에서는 상기 증발기(150, 160)의 온도를 측정할 수 있다. 상기 히터(170)가 구동되는 것과 동시에 상기 증발기(150, 160)의 온도가 측정되는 것이 가능하다.
상기 증발기 온도 센서(194)에서 측정된 온도가 제1설정 온도에 도달했지는지를 판단한다(S30).
상기 제1설정 온도는 다양하게 설정되는 것이 가능하지만, 대략적으로 섭씨 영하 5도로 설정되는 것도 가능하다.
상기 증발기(150, 160)가 상기 제1설정 온도에 도달하면, 상기 제1설정 온도에 도달하는 데에 소요되는 시간이 설정 시간 이내 인지를 판단한다(S40).
제상 시작 조건을 만족해서, 상기 히터(170)가 구동된 시점부터, 상기 제1설정 온도에 도달하는 데에 소요되는 시간을 상기 타이머(198)에서 측정하고, 해당 정보를 상기 제어부(200)에 전달하는 것이 가능하다.
설정 시간 이내에 상기 제1설정 온도에 도달하면, 상기 증발기(150, 160)에 잔빙이 많이 남지 않는 것으로 예상할 수 있다. 반면에 설정 시간 이내에 상기 제1설정 온도에 도달하지 못하면, 상기 증발기(150, 160)에 잔빙이 많이 남아 있는 것으로 예상할 수 있다.
상기 히터(170)를 통해서 동일한 열량을 공급함에도, 온도의 상승 속도가 늦은 것은 상기 증발기(150, 160)에 많은 양의 얼음이 착상되어 있어서, 많은 시간 동안 제상이 필요한 것이다. 반면에 상기 증발기(150, 160)의 온도 상승 속도가 빠른 것은 상기 증발기(150, 160)에 적은 양의 얼음이 착상되어서, 히터를 상대적으로 적게 구동하더라도 얼음이 쉽게 제거될 수 있는 상황을 의미한다.
설정 시간 이내라고 판단하면, 상기 제어부(200)는 상기 히터(170)를 제2모드로 구동한다(S50).
반면에 설정 시간 이내가 아니라고 판단하면, 상기 제어부(200)는 상기 히터(170)를 제1모드로 구동한다(S60).
이때 상기 제1모드와 상기 제2모드는 히터를 구동하는 방식, 예를 들어 온/오프의 듀티레이쇼(duty ratio), 온/오프가 이루어지는 주기, 히터에 제공되는 입력값 등이 서로 다른 것이 가능하다.
즉 본 발명에서는 제상이 시작된 이후에 특정 온도에 도달하는 데에 소요되는 시간에 따라, 이후에 히터의 구동을 달리하는 제어를 수행한다. 따라서 히터의 열이 과도하게 발생되어서 저장실의 온도가 상승되거나, 히터에 과도한 전류가 공급되어서 에너지가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에서는 증발기에 잔빙이 많이 남아, 증발기의 열효율이 떨어질 수 있는 상황에서는 히터를 통해서 많은 열을 공급해서 증발기에 잔빙을 제거할 수 있다. 따라서 증발기에 대한 제상에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
S60, S70에 의해서 히터가 구동된 이후에, 제상 종료 조건을 만족하면 제상을 종료시킬 수 있다(S70).
이때 제상이 종료되는 조건은 상기 증발기(150, 160)의 온도가 상기 제1설정 온도보다 높은 제2설정 온도에 도달하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2설정 온도는 상기 제1설정 온도보다 높은 섭씨 영상 1도를 의미할 수 있다. 상기 제2설정 온도는 사용자에 의해서 다양하게 변화될 수 있지만, 상기 제1설정 온도보다 높게 설정되는 것이 바람직하다.
한편 상기 증발기(150, 160)에 대한 제상이 수행되기 위해서 상기 히터(170)가 구동되는 동안에는 상기 압축기(110, 112)는 구동되지 않고 정지된 상태이다.
또한 상기 히터(170)가 구동되는 동안에는 상기 팬(180)은 구동되지 않고 정지된 상태를 유지해서, 상기 히터(170)에 의해서 가열된 공기가 상기 팬(180)에 의해서 저장실로 안내되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
도 6은 제상을 수행하기 위한 시점을 설명한 도면이다.
본 발명의 실시예에서는 냉동실 증발기의 제상이 수행되는 시점과 냉장실 증발기의 제상이 수행되는 시점이 동일하도록 할 수 있는 반면에, 서로 무관하도록 하는 것도 가능하다.
즉 냉동실 증발기에 제상이 수행되면, 동시에 냉장실 증발기에 대한 제상을 수행하는 것도 가능하다. 반면에 냉동실 증발기에 대한 제상 시작 시점이 되면 냉동실 증발기에 대한 제상을 수행하고, 냉장실 증발기에 대한 제상 조건이 완료되면 냉장실 증발기에 대한 제상을 수행하는 것이 가능하다. 냉동실 증발기에 대한 제상 조건과 냉장실 증발기에 대한 제상 조건은 서로 달라서, 각각의 조건이 만족한 경우에 각각의 증발기에 대한 제상만을 수행하는 것도 가능하다.
우선, 냉동실 증발기에 대한 제상이 시작되는 조건은 특정 시간, 예를 들어 냉동실 운전 시간이 43시간에서 7시간으로 줄어드는 시점을 기준으로 하는 것이 가능하다. 최대 43시간을 기준으로 하되, 냉동실 도어가 1초 열린 상태에서는 7분이 줄어들도록 해서, 운전 시간이 7시간에 도달하면 냉동실 증발기에 대한 제상을 수행하는 것이 가능하다.
냉장실 증발기에 대한 제상은 상술한 냉동실 증발기 제상이 시작되는 조건이 만족하면 함께 제상이 수행되는 것이 가능하다. 이 경우에는 냉장실 증발기에 대한 제상이 시작되는 조건을 고려하지 않고, 냉장실 증발기에 대한 제상은 냉동실 증발기에 대한 제상에 종속되도록 제상이 수행될 수 있다. 이 경우에는 상기 냉동실 증발기를 제상하기 위해서 히터를 구동하게 되면, 냉장실 증발기에 대한 제상도 함께 함께 수행하는 것이 가능하다.
반면에, 냉장실 증발기에 대한 제상이 시작되는 조건은 특정 시간, 예를 들어 냉장실 운전 시간이 20시간에서 7시간으로 줄어드는 시점을 기준으로 하는 것이 가능하다. 최대 20시간을 기준으로 하되, 냉장실 도어가 1초 열린 상태에서는 7분이 줄어들도록 해서, 운전 시간이 7시간에 도달하면 냉장실 증발기에 대한 제상을 수행하는 것이 가능하다.
이러한 조건하에서는 냉장실 증발기에 대한 제상은 냉동실 증발기에 대한 제상과 무관하게, 독립적으로 수행할 수 있다. 즉 냉동실 증발기에 대한 제상 조건이 만족하면 냉동실 증발기에 대한 제상이 수행되고, 냉장실 증발기에 대한 제상 조건이 만족하면 냉장실 증발기에 대한 제상이 수행되는 것이 가능하다.
즉 냉동실 증발기 제상과 냉장실 증발기 제상이 서로 독립적으로 수행되는 방식으로 각각의 증발기에 대한 제상이 수행되는 것이 가능하다. 이 경우에는 상기 냉동실 증발기를 제상하기 위해서 히터를 구동하게 되더라도, 냉장실 증발기에 대한 제상 조건이 만족하지 않으면, 냉장실 증발기에 대한 제상을 수행하지 않게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 7에서는 상기 제2단계에서 상기 증발기 온도 센서(192)에서 측정된 온도가 상기 제1설정 온도에 도달하는 시간이 상기 설정 시간 이내을 넘어서는 경우를 설명한다.
즉 상기 증발기에 착상된 얼음의 양이 많아서, 상기 히터(170)를 구동했음에도 상기 증발기의 온도 상승 속도가 늦여져서, 상기 설정 시간을 경과한 상황이다.
도 7에서와 같이, 상기 히터(170)의 제어는 제1구간과 제2구간으로 구분된다.
상기 제1구간에서 상기 제2구간으로 넘어갈 때에는 상기 제2단계에서 설명한 조건을 만족했는지 여부에 따라, 상기 히터(170)에 대한 제어 방식이 변화될 수 있다.
도 7의 실시예에서는 상기 히터(170)를 구동했음에도, 상기 설정 시간 내에 빠르게 상기 증발기(150, 160)의 온도가 상승되지 않았기 때문에, 상기 제2구간에서 상기 제1구간과 동일한 방식으로 히터를 제어한 것이다.
즉 상기 제1구간에서는 상기 히터(170)를 지속적으로 구동시켜 상기 증발기(150, 160)를 가열했는데, 상기 제2구간에서도 마찬가지로 상기 히터(170)를 지속적으로 구동시켜 상기 증발기(150, 160)를 가열한 방식이다.
즉 도 7의 실시예에서는 상기 제2구간에서 히터가 상기 제1모드로 구현되는 상황을 설명한 도면이다.
상기 제2구간에서는 상기 제1구간에서와 마찬가지로, 상기 히터(170)에 동일한 입력값이 공급되어서, 상기 히터(170)가 동일한 열량을 발생시키면서 상기 증발기(150, 160)를 가열할 수 있다.
도 8 내지 도 15에서는 상기 증발기(150, 160)가 상기 제1설정 온도에 도달한 시간이 상기 설정 시간을 경과하지 않아서, 상기 제2구간에서 상기 제1모드로 구동되는 상황을 설명한 것이다.
도 8 내지 도 15의 실시예는 서로 다른 실시예로 각각에 대해서, 구분해서 설명한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 8에서는 상기 제어부(200)에서 상기 설정 시간 이내라고 판단해서, 상기 히터(170)를 상기 제2구간에서 온/오프를 반복한다.
상기 제2구간에 진입한 후에, 처음으로 상기 히터(170)가 오프되는 시간을 t1(off)라고 하고, 상기 히터가(170)가 다시 온되는 시간을 t1(on)이라고 한다.
그리고 두 번째 상기 히터(170)가 오프되는 시간을 t2(off)라고 하고, 상기 히터가(170)가 다시 온되는 시간을 t2(on)이라고 한다. 이후에 세 번째, 네 번째 등등 계속해서 상기 히터(170)가 온 또는 오프되는 것이 가능하지만, 설명의 편의를 위해서 상기 히터(170)의 온/오프가 2회 반복되는 것에 한정해서 설명한다.
도 8의 실시예에서는 히터(170)가 1회 온/오프되는 시간의 합인 주기(T)는 일정하게 유지되는 경우이다. 주기 T1 은 t1(off) + t1(on)을 의미하고, T2는 t2(off) + t2(on)를 의미한다.
즉 T1 = T2 = t1(off) + t1(on)가 성립하는 경우이다.
도 8의 실시예에서는 상기 히터(170)의 온 시간 비율과 오프 시간 비율이 일정하게 고정되는 것이 가능하다.
즉 t1(off) : t1(on) = t2(off) : t2(on) = 2 : 1로 일정하게 유지될 수 있다.
상기 제어부(200)는 상기 제2구간에 진입하게 되면 상기 히터(170)을 온/오프하되, 각각의 시간 비율이 일정하게 유지되도록 온/오프되는 방식을 채택할 수 있다.
도 8의 실시예에서는 상기 제2구간에 진입하게 되면, 상기 히터(170)가 오프, 즉 꺼지는 시간이 존재하고, 해당되는 시간에는 상기 히터(170)로 전류가 공급되지 않게 된다. 따라서 상기 히터(170)에 공급되는 전류가 줄어들어서, 상기 히터(170)에 의해서 소모되는 전력이 감소되어 에너지 효율이 향상될 수 있다.
상기 히터(170)가 꺼져있는 동안에도, 상기 히터(170)에는 잔열이 남아있고 상기 증발기(150, 160)이 설치된 챔버 내부는 가열된 상태를 유지하기 때문에, 해당되는 시간에도 상기 증발기(150, 160)에서는 제상이 이루어진다.
따라서, 상기 증발기(150, 160)에 대한 제상이 수행되는 동안에 상기 히터(170)에 의해서 공급되는 열량이 줄어들기 때문에, 저장실의 온도가 급격하게 상승되는 것을 방지할 수 있다.
상기 히터(170)에 대한 온/오프가 수행되는 동안에 제상 종료 조건에 도달하게 되면, 상기 히터(170)는 더 이상 구동되지 않고, 상기 증발기(150, 160)에 대한 제상은 종료하게 된다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 9에서는 도 8에서와 달리, t1(off) : t1(on) = t2(off) : t2(on) = 1 : 1로 동일하게 유지될 수 있다. 또한 즉 T1 = T2 = t1(off) + t1(on)가 성립하는 경우이다.
즉 상기 제2구간에 진입한 후에, 상기 히터(170)를 끄는 시간과 켜는 시간을 동일하게 유지하면서, 상기 제2구간에서 상기 증발기(150, 160)에 대한 제상을 수행할 수 있다.
상기 히터(170)의 온 시간과 오프 시간을 1:1로 동일하게 구현하기 때문에, 상기 증발기 온도 센서(194)에서 측정되는 온도값을 고려할 필요없이, 상기 타이머(198)에 의해서 측정되는 경과 시간만을 고려하면 된다. 따라서 상기 제어부(200)에서는 상기 히터(170)를 경과 시간만을 고려해서, 간단히 제어하는 것이 가능하다.
도 9에 따른 방식을 잔빙에 대한 고려(제2단계에 따른 판단)없이 히터를 지속적으로 구동한 방식(도 7에 따른 방식)과 비교해보면, 대략 1.4~1.66%만큼 소비 전력이 감소했음을 확인할 수 있었다. 실험 결과에서는 제상이 수행되는 전체 시간이 대략 2.5분 감소했고, 저장실 내의 온도 상승이 늦어졌다. 제2단계에 대한 고려없이 히터를 지속적으로 구동할 때에는 저장실 온도가 4.3도 정도 상승했는데, 도 9에 따른 방식에 따르면 저장실의 온도가 3.8도 정도 상승되었는바, 저장실 온도 상승도 낮아진다는 효과도 확인할 수 있었다.
즉 도 9에 따른 실시예를 통해서, 제상이 수행되는 동안에 잔빙량을 감지해서 히터의 작동 방식을 변화시키면, 제상 시간 감소와 저장실 온도 상승이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 따라서 냉장고에서 제상 시에 소모되는 에너지를 절약할 수 있고, 저장실 온도 상승으로 인한 식품 변질을 방지할 수 있다는 효과를 확인했다.
도 10는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 10에서는 T1 = T2 인 반면에, t1(off) : t1(on) = 1:1이고, t2(off) : t2(on) = 2 : 1로 온 시간과 오프 시간의 비율이 달라지는 경우이다.
즉 시간이 경과할수록 상기 히터(170)가 오프되는 시간을 증가시켜서, 제상이 후반 단계에서는 초반 단계에 비해서 시간당 상기 히터(170)에서 공급되는 평균 열량이 감소되도록 조절할 수 있다.
따라서, 상기 증발기(150, 160)의 주변 온도가 충분히 상승되고, 시간이 경과하면서 주변 공기와 열교환이 되는 시간이 필요한 경우에 상기 히터(170)를 통해서 추가적인 열량을 공급하지 않아서, 에너지 효율이 향상될 수 있다. 마찬가지로, 상기 증발기(150, 160)의 주변 온도가 상승된 상황에서는 주변 온도 상승 속도를 낮출 수 있어서, 상기 저장실에 저장된 식품이 고온에 노출되는 상황을 줄일 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 11에서는 T1 > T2로 주기가 변화되는 반면에, t1(off) : t1(on) = t2(off) : t2(on) = 1 : 1로 고정되는 방식으로 상기 히터(170)를 제어하는 방식이다.
도 11에서는 제상을 수행하는 후반 단계로 갈수록 상기 히터(170)가 온/오프전환되는 시간 간격을 줄이는 방식을 의미할 수 있다. 즉 제상이 수행될 수록 상기 히터(170)를 빠르게 온/오프해서 후반으로 갈수록 상기 히터(170)에 의해서 공급되는 열량을 줄이는 것이 가능하다.
따라서 상기 히터(170)의 온도가 높아지지 않도록 조절해서, 상기 증발기(150, 160)에 공급되는 열량을 감소시켜서, 상기 증발기(150, 160)의 주변 온도가 급격하게 상승되는 것을 방지할 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 12에서는 T1 > T2로 주기가 변화되고, t1(off) : t1(on) =1:1, t2(off) : t2(on) = 2 : 1로 가변되는 방식으로 상기 히터(170)를 제어하는 방식이다.
도 12는 도 11에서와 마찬가지로 주기가 감소하고, 온 오프 시간 또한 변화되는 방식이다.
도 12의 실시예에서도 제상이 진행되는 동안에 시간이 경과하면 상기 히터(170)가 켜지는 시간이 줄어드는 방식으로 변화되기 때문에, 제상의 후반 단계로 갈수록 상기 히터(170)에서 소모되는 전력이 감소되어서 에너지 효율이 향상될 수 있다.
도 13는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 13에서는 상기 설정 시간 이내라고, 판단되면, 제1구간에 비해서 제2구간에서 상기 히터(170)에 제공되는 입력값을 감소시키는 것이 가능하다.
상기 제2구간에서는 상기 히터(170)의 입력값이 연속적으로 감소되어서, 상기 히터(170)에 의해서 상기 제2구간 동안 공급되는 열량이 감소될 수 있다.
상기 제2구간은 상기 증발기(160, 170)에 일정량 이상의 열량이 제공된 상태이기 때문에, 상기 히터(170)에 잔존하는 열 및 상기 증발기(160, 170)가 설치된 챔버 내부의 열에 의해서 추가적인 열이 공급되지 않더라도 상기 증발기(160, 170)에 착상된 얼음이 녹을 수 있다.
따라서, 상기 제2구간에서는 상기 히터(170)에 의해서 공급되는 열량을 점차적으로 줄여서, 저장실 내부로 뜨거운 공기가 유입되어 저장실 온도가 급격히 상승하는 것을 방지할 수 있다.
이때 상기 히터(170)에는 일차함수에 준하는 입력값이 공급되어서, 상기 히터(170)에서 방출되는 열량은 일차함수에 준하는 형태로 감소될 수 있다. 즉 상기 히터(170)의 입력값은 경과 시간에 비례하게 감소되는 것이 가능하다.
도 13에서 세로축은 상기 히터(170)에 공급되는 전력, 또는 전류를 의미할 수 있지만, 상기 히터(170)에서 방출되는 열량을 의미하는 것도 가능하다.
상기 제2구간에서는 상기 제1구간에서 상기 히터(170)에 공급되는 입력값에 비해서 작은 입력값이 제공되는 구역이 존재한다. 따라서 상기 제2구간에서는 상기 제1구간에 비해서 상기 히터(170)는 시간당 작은 열량을 발생시킨다.
제상 완료 조건, 즉 상기 증발기 온도 센서(194)에 의해서 측정되는 온도가 상기 제2설정 온도에 도달하면 상기 증발기(150, 160)에 대한 제상을 종료한다. 이때 상기 히터(170)에 전류를 공급하지 않아서, 상기 히터(170)에서 추가적인 열량을 발생시키지 않게 되어, 제상이 종료될 수 있다.
상기 히터(170)의 입력값을 감소시키는 기울기는 다양한 형태로 변화될 수 있다. 예를 들어서, 입력값이 시간에 대해서 가파르게 감소될 수 있고, 완만하게도 감소될 수 있다. 완만하게 감소되는 경우에는 도 13에서와 같이, 상기 히터(170)에 대한 입력갑이 0에 도달하기 전에 제상이 종료되는 방식으로 상기 히터(170)가 제어될 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 14의 실시예에 따르면 상기 설정 시간 이내라고 판단되면, 제1구간에 비해서 제2구간에서 상기 히터(170)에 제공되는 입력값을 감소시키는 것이 가능하다.
상기 제1구간에서 입력되는 입력값이 P1이라고 하면, 상기 제2구간에서는 P1보다는 작은 입력값인 P2, P3 등이 상기 히터(170)에 입력되어서, 상기 제2구간에서는 더 작은 입력값이 상기 히터(170)에 제공될 수 있다.
상기 제2구간에서 P2, P3 등의 입력값의 입력은 연속이 아니라, 불연속적으로 단계적으로 감소하는 방식으로 상기 히터(170)에 인가될 수 있다.
즉 상기 제2구간에서는 시간이 경과할 수록 더 작은 입력값이 단계적으로 상기 히터(170)에 공급된다.
P2, P3, P4 등의 입력값의 감소 비율은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 입력값의 감소 비율이 변화한다면, 상기 제2구간에서 시간이 경과할 수록 감소 비율이 작아지도록 변형하는 것이 가능할 것이다. 이와는 다르게 P2, P3, P4 등으로 갈수록 동일한 수치 만큼 입력값이 감소하도록 제어하는 것도 가능하다.
상기 제2구간에서 시간이 경과할 수록 상기 히터(170)에 작은 입력값을 인가해서, 시간이 경과할 수록 상기 히터(170)에서 제공되는 열량이 감소하게 된다. 상기 증발기(160, 170)의 온도가 상승된 상태에서는, 상기 증발기(160, 170)의 온도 상승 폭을 감소시켜서, 저장실 내부의 온도가 급격하게 상승되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1구간에서는 동일한 입력값 P1이 연속적으로 제공되어서, 상기 증발기(150, 160)를 제상하는 초기에는 상기 증발기(150, 160)로 많은 열량이 짧은 시간에 제공될 수 있다. 그리고 상기 제2구간에서는 상대적으로 적은 열량이 긴 시간 동안 제공되어서, 상기 증발기(150, 160)가 챔버의 주변 공기가 열교환되면서 착상된 얼음이 녹을 수 있는 시간적 여유를 제공할 수 있다.
물론, 상기 제2단계에서 상기 증발기 온도 센서(194)에서 측정된 증발기의 온도가 상기 설정 시간 이내에 상기 제1설정 온도에 도달하지 않으면, 상기 제2구간에서도 제1구간에서와 동일한 P1의 입력값이 상기 히터(170)에 제공된다. 상기 제1구간을 통해서 제상이 수행되었음에도, 상기 증발기(160, 170)에 잔빙이 많이 남아있다고 판단해서, 상기 히터(170)에서 상기 증발기(160, 170)에 제공하는 열량을 줄이지 않을 수 있다.
도 14의 실시예에서도 상기 증발기 온도 센서(194)에서 측정된 온도가 제상 종료 조건인, 상기 제2설정 온도에 도달하면 상기 히터(170)에 전류 공급을 중단할 수 있다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
상기 히터(170)는 복수 개의 히터(172, 174)를 구비할 수 있고, 각각의 히터는 개별적으로 제어될 수 있다.
도 15a에서와 같이, 시스 히터는 시간의 경과에 따라 3단계로 나누어서 히터에 입력값이 인가될 수 있다. 반면에 도 15b에서와 같이, 엘코드 히터는 2 단계로 나누어서 히터에 입력값이 인가될 수 있다.
도 15a에 따른 제어와 도 15b에 따른 제어를 중첩하면, 복수 개의 히터를 이용해서, 단계적으로 입력값이 감소되도록 하는 제어를 수행할 수 있다.
즉 제1구간에서는 복수 개의 히터, 즉 시스 히터와 엘코드 히터를 모두 동작시키는 반면에, 제2구간에서는 시스 히터와 엘코드 히터 중에 어느 하나만을 구동하는 것도 가능하다.
이와는 달리, 제1구간에서는 복수 개의 히터, 즉 시스 히터와 엘코드 히터를 모두 동작시키는 반면에, 제2구간에서는 시스 히터와 엘코드 히터의 입력값을 각각 단계적으로 감소시켜서 동작시키는 것이 가능하다.
전체적으로 제2구간에서는 복수 개의 히터에 의해서 공급되는 총 열량이 감소해서, 상기 증발기(150, 160)에 공급되는 열량이 감소되고, 상기 증발기의 온도 상승 속도가 감소될 수 있다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 히터 제어를 설명한 도면이다.
도 16에서는 도 8에서 도 12의 내용에, 도 13에서 도 15를 합친 내용이다.
즉 상기 증발기(150, 160)에 히터에 의해서 열을 공급해서 제상을 수행할 때에, 상기 증발기(150, 160)의 온도가 상기 설정 시간 내에 상기 제1설정 온도까지 상승하면, 제2구간에서는 상기 히터(170)를 온/오프하면서, 상기 히터(170)가 온 되는 시간 동안에 상기 히터(170)에 제공되는 입력값을 감소시키는 것이 가능하다.
도 16의 실시예에 대한 내용은 상술한 내용과 중복되기 때문에, 구체적인 설명은 생략한다.
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.
110, 112; 압축기 120: 응축기
130: 팽창 밸브 ` 150: 냉장실 증발기
160: 냉동실 증발기 170: 히터
180: 팬 192: 저장실 온도 센서
194: 증발기 온도 센서 200: 제어부

Claims (18)

  1. 저장실로 냉기를 공급하는 증발기에 열을 공급하는 히터를 지속적으로 구동시켜 상기 증발기를 가열하는 제1단계;
    상기 증발기가 설정 온도에 도달한 시간이 설정 시간 이내인지 판단하는 제2단계; 및
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내가 아니라고 판단되면 상기 제1단계와 동일한 입력값을 상기 히터에 제공해서 상기 히터를 구동하고,
    상기 제2단계에서 상기 특정 시간 이내라고 판단되면 상기 제1단계 보다 작은 입력값이 상기 히터에 제공되는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계에서는 상기 증발기에 열을 공급하는 복수 개의 히터를 모두 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내가 아니라고 판단되면, 상기 제3단계에서 상기 증발기에 열을 공급하는 복수 개의 히터를 모두 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내라고 판단되면, 상기 제3단계에서 상기 증발기에 열을 공급하는 복수 개의 히터 중에 일부는 구동하고, 일부는 구동하지 않는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내라고 판단되면,
    상기 제3단계에서 상기 히터의 입력값이 연속적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내라고 판단되면,
    상기 제3단계에서 상기 히터의 입력값이 경과 시간에 비례하게 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 설정 시간 이내라고 판단되면,
    상기 제3단계에서 상기 히터의 입력값이 단계적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3단계에서 상기 히터의 입력값은 복수 개의 계단 형태를 이루며 감소되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 증발기에 잔존하는 얼음의 착상량을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계를 시작하는 조건을 만족하는지 판단하는 제상 시작 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에서는,
    상기 제1단계가 시작된 시점부터 상기 설정 온도에 도달한 시점까지의 시간이 상기 설정 시간 이내인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계가 종료되면, 상기 증발기에 대한 제상이 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계에서는,
    상기 히터에는 일정한 입력값이 제공되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
  14. 저장실에 냉기를 제공하는 증발기;
    상기 증발기의 온도를 측정하는 증발기 온도 센서;
    경과 시간을 측정하는 타이머;
    상기 증발기에 열을 공급하는 히터; 및
    상기 히터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터를 구동하기 시작한 이후에, 상기 증발기가 설정 온도에 도달한 시간이 설정 시간 이내인지 판단하고, 설정 시간 이내라면 이전과 동일하게 히터를 구동하고, 설정 시간 이내가 아니라면 이전보다 작은 입력값을 상기 히터에 제공하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 증발기에 압축된 냉매를 공급하는 압축기를 더 포함하고,
    상기 히터가 구동되는 동안에는, 상기 압축기는 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설정 시간 이내라면 상기 히터의 입력값이 연속적으로 감소되도록 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설정 시간 이내라면 상기 히터의 입력값이 단계적으로 감소되도록 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 증발기에서 발생된 냉기를 저장실로 공급하는 팬을 더 포함하고,
    상기 히터가 구동되는 동안에는, 상기 팬은 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110056981A (zh) * 2019-03-18 2019-07-26 青岛海尔空调器有限总公司 一种换热组件、空调室外机及其控制方法
CN112197489A (zh) * 2020-07-17 2021-01-08 Tcl家用电器(合肥)有限公司 蒸发器除霜方法、装置、冰箱、计算机设备和存储介质

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634258A (ja) * 1992-07-21 1994-02-08 Fujitsu General Ltd 電気冷蔵庫
JPH0634259A (ja) * 1992-07-21 1994-02-08 Fujitsu General Ltd 電気冷蔵庫
US5460010A (en) * 1993-02-23 1995-10-24 Sanyo Electric Co., Ltd. Refrigerator
US5415005A (en) * 1993-12-09 1995-05-16 Long Island Lighting Company Defrost control device and method
JP2000121233A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Toshiba Corp 冷凍冷蔵庫
US6713729B2 (en) * 2001-03-12 2004-03-30 Denso Corporation Electric load control system and vehicle air-conditioning system having the same
US6631620B2 (en) * 2002-01-31 2003-10-14 General Electric Company Adaptive refrigerator defrost method and apparatus
CN101749915B (zh) * 2008-12-08 2012-09-26 博西华家用电器有限公司 冰箱
WO2010107536A2 (en) * 2009-03-18 2010-09-23 Carrier Corporation Microprocessor controlled defrost termination
DE102009028778A1 (de) * 2009-08-21 2011-02-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Kältegerätes
JP5469993B2 (ja) * 2009-10-19 2014-04-16 ホシザキ電機株式会社 冷却貯蔵庫
JP5756898B2 (ja) * 2009-12-28 2015-07-29 パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 保冷庫
US9127875B2 (en) * 2011-02-07 2015-09-08 Electrolux Home Products, Inc. Variable power defrost heater
EP2574868B1 (en) * 2011-09-29 2019-06-12 LG Electronics Inc. Refrigerator
JP5847626B2 (ja) * 2012-03-26 2016-01-27 ハイアールアジア株式会社 冷蔵庫及びその運転方法
KR101940509B1 (ko) * 2012-08-01 2019-01-22 삼성전자주식회사 냉각장치 및 그 제어방법
KR101953120B1 (ko) * 2012-08-27 2019-03-04 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 제어방법
US20140123690A1 (en) * 2012-11-07 2014-05-08 General Electric Company Method for improving efficiency of a refrigerator appliance during a defrost cycle
KR101982776B1 (ko) * 2012-12-10 2019-05-27 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 동작방법
US10018400B2 (en) * 2013-08-13 2018-07-10 Lennox Industries Inc. Defrost operation management in heat pumps
CN104154696A (zh) * 2014-08-05 2014-11-19 合肥荣事达三洋电器股份有限公司 一种风冷冰箱化霜系统的控制方法
KR102241307B1 (ko) * 2014-11-05 2021-04-16 삼성전자주식회사 제상 장치, 이를 구비한 냉장고 및 제상 장치의 제어 방법
US10612832B2 (en) * 2015-12-17 2020-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Refrigerator with defrost operation control

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