KR20200031957A - 제빙실이 구비된 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절하여 제빙실의 온도를 일정하게 유지하는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는 저장실이 구비되는 본체, 상기 저장실을 개폐하는 도어, 상기 도어에 구비되어 얼음을 생성하는 제빙실, 상기 저장실의 일측에 구비되어 냉기를 생성하는 증발기, 상기 증발기가 구비된 공간과 상기 제빙실 사이에 연결되는 냉기 유로, 상기 냉기 유로 상에 구비되어 상기 증발기에 의해 생성된 냉기를 상기 냉기 유로를 통해 상기 제빙실로 공급하는 제빙팬, 상기 제빙실 내에 구비되어 상기 제빙실의 온도를 측정하는 온도센서 및 제빙팬의 구동 주기 내 상기 제빙실의 평균 온도에 기초하여 상기 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제빙실이 구비된 냉장고 및 그 제어 방법{REFRIGERATOR COMPRISING ICE MAKING ROOM AND A METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절하여 제빙실의 온도를 일정하게 유지하는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
냉장고는 도어에 의해 개폐되는 내부의 저장실에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 이를 위해, 냉장고는 냉동 사이클에 따라 순환하는 냉매와 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장실을 냉각한다.
일반적으로 냉장고의 저장실은 냉장실과 냉동실로 구분되고, 냉장실 및 냉동실 내부에는 선반, 서랍, 바스켓 등의 복수의 수납부재가 구비된다. 이러한 냉장고는 냉장실과 냉동실의 배치 및 도어의 형태에 따라 다양하게 분류된다.
최근, 식생활의 변화 및 제품의 고급화 추세에 따라 냉장고의 다기능화에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이에 따라, 사용자 편의를 고려한 다양한 부가 기능이 냉장고에 탑재되고 있다.
이러한 기능 중 제빙 기능은 냉장고 내부의 냉기를 이용하여 물을 얼려 얼음을 생성 및 저장하는 기능이다. 이러한 제빙 기능을 위해 냉장고 내에는 제빙 장치가 구비되고, 냉장고의 외부에는 제빙 장치에 의해 만들어진 얼음을 취출하기 위한 디스펜서(dispenser)가 구비된다.
이러한 제빙 장치는 냉장고 내 증발기를 통해 생성되는 냉기를 이용하여 얼음을 생성한다. 여기서, 냉기는 기본적으로 냉장실 또는 냉동실의 냉각을 위해 사용되며, 이러한 냉기를 이용하기 위해 제빙 장치는 증발기에서 생성된 냉기를 얼음이 생성되는 제빙실에 공급하는 제빙팬을 구동한다.
이 때, 종래의 제빙 장치는 제빙팬의 속도 및 구동 시간을 고정하여 구동한다. 이에 따라, 종래 제빙 장치에 의하면, 냉장실 또는 냉동실에 대한 냉각 시간이 변함에 따라 증발기에서 냉기가 생성되는 시간이 변동됨에도, 제빙팬을 고정 속도 및 고정 시간에 따라 구동하므로 제빙실의 온도가 일정하게 유지되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제빙팬의 속도 또는 구동 시간을 제어하여 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 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.
본 발명은 제빙실의 평균 온도에 기초하여 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어함으로써, 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 제빙실의 평균 온도가 기준 온도 범위 미만이면 제빙팬의 속도를 느리게 제어하거나 제빙팬의 구동 시간을 감소시키고, 제빙실의 평균 온도가 기준 온도 범위 이내이면 제빙팬의 속도 또는 구동 시간을 유지하며, 제빙실의 평균 온도가 기준 온도 범위를 초과하면 제빙팬의 속도를 빠르게 제어하거나 제빙팬의 구동 시간을 증가시킴으로써, 제빙팬의 속도 또는 구동 시간을 제어하여 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절할 수 있다.
본 발명은 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절함으로써, 제빙실의 온도를 일정하게 유지하여 제빙 동작의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제빙팬의 속도 또는 구동 시간을 제어하여 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절함으로써, 별도의 추가적인 구성 없이 제빙실의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 소비전력을 감소시킬 수 있고 생산비용을 절감할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 냉장실 도어가 개방된 상태의 냉장고를 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 냉장실 도어에 구비된 제빙실을 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 제빙 어셈블리가 제거된 상태의 제빙실을 도시한 도면.
도 5는 증발기에 의해 생성된 냉기가 제빙실로 공급되는 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 흐름을 도시한 도면.
도 7은 제빙실의 온도에 따라 제어되는 제빙팬의 속도를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어 방법을 도시한 순서도.
도 9는 제빙실의 평균 온도에 따라 제빙팬의 속도 및 구동 주기를 조절하는 과정을 도시한 순서도.
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.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 제빙팬의 속도 및 구동 시간을 제어함으로써 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절하여 제빙실의 온도를 일정하게 유지하는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉장실 도어가 개방된 상태의 냉장고를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 냉장실 도어에 구비된 제빙실을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 제빙 어셈블리가 제거된 상태의 제빙실을 도시한 도면이다.
도 5는 증발기에 의해 생성된 냉기가 제빙실로 공급되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 흐름을 도시한 도면이고, 도 7은 제빙실의 온도에 따라 제어되는 제빙팬의 속도를 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 냉장고(1)의 외형을 이루며 내부에 저장실을 구비하는 본체(10)와, 본체(10)에 대해 회동하여 저장실을 개폐하는 도어(11, 12)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 본체(10)의 내부에는 음식물을 보관하기 위한 저장실이 형성되고, 저장실은 냉장실(13)과 냉동실(14)을 포함할 수 있다. 냉장실(13)과 냉동실(14)은 배리어(15)에 의해 물리적으로 구분될 수 있다.
도면에서는 냉동실이 냉장실의 하부에 위치하는 바텀 프리즈(bottom freeze) 타입의 냉장고(1)가 도시되어 있으나, 후술되는 본 발명의 구성 및 제어 방법은 임의의 도어 배치 구조를 갖는 모든 냉장고에 적용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 냉동실이 상부에 배치되고 냉장실이 하부에 배치되는 탑 마운트(top mount) 타입 또는 냉동실과 냉장실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드(side by side) 타입의 냉장고에도 적용될 수 있다.
다만, 이하에서는 본 발명의 냉장고(1)가, 냉동실(14)이 냉장실(13)의 하부에 위치하는 바텀 프리즈 타입인 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
다시 도 1을 참조하면, 본체(10)에는 냉장실(13)을 개폐하기 위한 냉장실 도어(11)와, 냉동실(14)을 개폐하기 위한 냉동실 도어(12)가 연결될 수 있다. 냉장실 도어(11)는 본체(10)의 좌측면 및 우측면에 각각 회동 가능하게 연결되어 냉장실(13)의 개구된 전면을 독립적으로 개폐할 수 있다. 한편, 냉동실 도어(12)는 단일 또는 복수개로 구비될 수 있으며, 전방 또는 후방으로 슬라이딩 이동하여 냉동실(14)의 개구된 상면을 독립적으로 개폐할 수 있다.
냉장실 도어(11)에는 물 또는 얼음을 취출하기 위한 디스펜서(20)가 구비될 수 있다. 디스펜서(20)는 냉장고(1)의 좌측 및 우측 도어 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 이러한 디스펜서(20)는 후술되는 제빙실(30)과 연결될 수 있다.
제빙실(30)은 전술한 도어(11, 12)에 구비되어 얼음을 생성할 수 있다. 제빙실(30)은 냉장실 도어(11) 및 냉동실 도어(12) 중 적어도 하나의 내부에 구비될 수 있으며, 제빙실(30)에는 얼음을 생성 및 저장하기 위한 제빙 어셈블리(32)가 구비될 수 있다.
이하에서는, 제빙실(30)이 냉장실 도어(11) 내부에 구비되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 냉장실 도어(11)의 일측면에는 후술하는 증발기(40)에 의해 생성되는 냉기를 제빙실(30) 내로 유입시키기 위한 냉기 유입구(51a)와, 제빙실(30) 내에서 열교환된 공기를 다시 증발기(40)로 전달하기 위한 냉기 유출구(51b)가 각각 구비될 수 있다.
냉기 유입구(51a) 및 냉기 유출구(51b)는 냉장실 도어(11)가 닫힌 상태에서 각각 냉기 유로(50)와 연통될 수 있는 위치에 개구되어 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 냉장실 도어(11)는 전면 외관을 형성하는 케이스(111)와, 케이스(111)에 결합되는 도어 라이너(112)를 포함할 수 있다. 도어 라이너(112)는 냉장실 도어(11)의 배면을 형성하며, 특히 제빙실(30)을 형성할 수 있다.
제빙실 도어(31)는 흰지에 의해 도어 라이너(112)에 회동 가능하게 연결될 수 있고, 제빙실(30)은 제빙실 도어(31)에 의해 개폐될 수 있다. 제빙실 도어(31)의 일측면에는 제빙실 도어(31)의 개폐를 조작하기 위한 핸들부(31a)가 구비될 수 있고, 도어 라이너(112)에는 핸들부(31a)의 일부를 수용하여 제빙실 도어(31)를 닫힌 상태로 고정하기 위한 핸들 수용부(31b)가 구비될 수 있다.
냉장실 도어(11)의 배면에는 도어 라이너(112)가 함몰되어 제빙 어셈블리(32)를 수용할 수 있는 제빙실(30)이 형성될 수 있다. 제빙실(30)은 전면이 개구되고, 전술한 제빙실 도어(31)에 의해 단열될 수 있다.
제빙 어셈블리(32)는 얼음을 생산하는 아이스 메이커(32a)와 아이스 메이커(32a)에서 생산된 얼음을 저장하는 아이스 뱅크(32b)로 구성될 수 있다. 아이스 메이커(32a)와 아이스 뱅크(32b)는 서로 탈착되도록 구성될 수 있으며, 각각이 독립적으로 제빙실(30) 내측에 장착될 수 있다. 아이스 메이커(32a)는 급수와 이빙 동작을 자동으로 수행할 수 있고, 아이스 뱅크(32b)는 저장된 얼음을 전술한 디스펜서(20)로 공급할 수 있다.
제빙 어셈블리(32) 상부에는 냉기 유입구(51a)를 통해 유입되는 냉기를 제빙실(30) 내로 유도하기 위한 냉기 덕트(51c)가 구비될 수 있다.
한편, 제빙실(30)의 상측면에는 제빙 어셈블리(32)로 전원을 공급하기 위한 커넥터(114)가 구비될 수 있다. 제빙 어셈블리(32)가 도 3에 도시된 바와 같이 제빙실(30) 내로 수용된 경우, 커넥터(114)와 제빙 어셈블리(32)가 전기적으로 연결되고, 제빙 어셈블리(32)는 커넥터(114)를 통해 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 제빙실(30)의 상측면에는 제빙 어셈블리(32)에 물을 공급하기 위한 급수관(115)이 구비될 수 있다.
제빙실(30)의 내측벽(33)에는 도 4에 도시된 바와 같이 냉기 유입구(51a)와 냉기 유출구(51b)가 각각 형성될 수 있다. 도 4에서는 제빙실(30)의 내측벽(33)에서 냉기 유입구(51a)가 상부에 배치되고 냉기 유출구(51b)가 하부에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 냉기 유입구(51a) 및 냉기 유출구(51b)의 위치는 이에 제한되지 않는다.
제빙실(30)의 하측면에는 아이스 뱅크(32b) 내에 저장된 얼음을 외부로 배출하기 위한 개구부(35)와 얼음 덕트(34)가 배치될 수 있다.
한편, 제빙실(30) 내에는 제빙실(30)의 온도를 측정하는 온도센서(70)가 구비될 수 있다. 온도센서(70)는 제빙실(30) 내 임의의 위치에 구비될 수 있다. 다만, 온도센서(70)가 전원을 필요로 하는 경우, 배선의 간소화를 위해 온도센서(70)는 전술한 커넥터(114)에 인접하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 온도센서(70)는 제빙실(30)의 상측면에서 커넥터(114)에 인접하여 구비될 수 있다.
증발기(40)는 저장실의 일측에 구비되어 냉기를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 증발기(40)는 냉장실(13) 및 냉동실(14) 중 어느 하나의 일측에 구비될 수 있다.
또한, 제빙팬(60)은 전술한 냉기 유로(50) 상에 구비되어 증발기(40)에 의해 생성된 냉기를 냉기 유로(50)를 통해 제빙실(30)로 공급할 수 있다. 제빙팬(60)은 냉기 유로(50) 상의 임의의 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 제빙팬(60)은 냉기가 유입되는 냉기 유로(50)의 일단 또는 냉기가 출력되는 냉기 유로(50)의 타단에 적어도 하나로 구비될 수 있따.
이하에서는 설명의 편의를 위해 증발기(40)가 냉동실(14)의 일측에 구비되고, 제빙팬(60)이 냉기가 유입되는 냉기 유로(50)의 일단에 구비되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 배리어(15)는 냉장실(13)과 냉동실(14)을 물리적으로 구분할 수 있다. 냉동실(14)에는 열교환 공간을 형성하기 위한 그릴팬(41)이 배치되고, 그릴팬(41)에 의해 형성되는 열교환 공간의 내측에는 증발기(40)가 구비될 수 있다.
그릴팬(41)의 일측에는 증발기(40)에 의해 생성된 냉기를 제빙실(30)로 공급하는 제빙팬(60)이 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 제빙팬(60)은 냉기 유로(50)를 통해 냉기를 제빙실(30)로 공급할 수 있으며, 이를 위해 냉기 유로(50)는 증발기(40)가 구비된 공간, 예컨대 전술한 열교환 공간과, 제빙실(30) 사이에 연결될 수 있다.
제빙팬(60)이 구동되면 증발기(40)에 의해 생성된 냉기는 냉기 유로(50)를 따라 이동하여 냉기 유입구(51a)를 통해 제빙실(30)로 공급될 수 있다. 한편, 제빙실(30) 내에서 유동하여 열교환된 공기는 냉기 유출구(51b)를 통해 냉기 유로(50)를 따라 다시 증발기(40)로 회수될 수 있다.
제어부(80)는 제빙팬(60)의 어느 한 구동 주기 내 제빙실(30)의 평균 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 다음 주기에서 제빙팬(60)의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
기본적으로 제어부(80)는 제빙팬(60)의 구동을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(80)는 미리 설정된 구동 주기 및 구동 시간에 따라 제빙팬(60)을 온 또는 오프시킬 수 있다. 여기서 구동 시간은 구동 주기 내에서 제빙팬(60)이 온 제어되는 시간을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제빙팬(60)의 구동 주기가 10분일 때 제어부(80)는 7분의 구동 시간 동안 제빙팬(60)을 온 제어할 수 있고, 나머지 3분의 미구동 시간 동안 제빙팬(60)을 오프 제어할 수 있다. 제빙팬(60)이 오프 제어된 후 3분이 지나면 다시 제빙팬(60)은 구동 주기에 따라 7분 동안 온 제어될 수 있다.
제빙팬(60)의 구동 시간 동안, 증발기(40)에 의해 생성된 냉기는 제빙실(30)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 제빙팬(60)의 구동 시간에서 제빙실(30)의 온도는 낮아질 수 있고, 제빙팬(60)의 미구동 시간에서 제빙실(30)의 온도는 높아질 수 있다.
한편, 제어부(80)는 전술한 온도센서(70)에 의해 측정된 제빙실(30)의 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 구동 주기 내 제빙실(30)의 평균 온도를 산출할 수 있다.
냉매는 냉동 사이클에 따라 압축, 응축, 팽창, 증발이 순차적 및 반복적으로 이루어질 수 있다. 이 때, 냉매의 압축은 압축기(미도시)에서 수행되며, 후술되는 제빙팬(60)의 구동 주기는 압축기의 온, 오프 시점에 의해 결정될 수 있다.
일 예에서, 저장실에 단일의 압축기가 구비된 경우, 제어부(80)는 해당 압축기의 구동 주기를 제빙팬(60)의 구동 주기로 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 단일의 압축기는 냉동실(14)에 구비될 수 있다. 냉동실(14)에 구비된 압축기는 온 되어 냉동실(14)의 온도를 일정 온도까지 하강시킬 수 있다. 냉동실(14)의 온도가 일정 온도까지 하강하면 압축기는 오프 되고 냉동실(14)과 냉장실(13)을 연결하는 댐퍼가 개방될 수 있다. 냉장실(13)의 온도는 댐퍼를 통해 공급되는 냉기에 의해 일정 온도 까지 하강할 수 있다. 냉장실(13)의 온도가 일정 온도까지 하강하면, 다시 압축기는 온 되고 댐퍼는 다시 닫힐 수 있다.
전술한 동작은 반복적으로 수행될 수 있으며, 여기서, 제빙팬(60)은 냉동실(14)의 온도가 하강할 때(압축기 온), 다시 말해, 냉동실(14)에 냉기가 공급될 때 구동될 수 있다. 또한, 제빙팬(60)은 냉동실(14)의 온도가 상승할 때(압축기 오프), 다시 말해, 냉장실(14)에 냉기가 공급될 때 구동되지 않을 수 있다.
이에 따라, 제어부(80)는 압축기가 한 번 온 된 시점으로부터 다음 주기에 온 되는 시점까지, 또는 압축기가 한번 오프 된 시점으로부터 다음 주기에 오프 되는 시점까지를 제빙팬(60)의 구동 주기로 결정할 수 있다.
다른 예에서, 저장실에는 복수의 압축기가 구비될 수 있다. 예를 들어, 냉동실(14) 및 냉장실(13)에는 각각 교번 동작하는 제1 압축기 및 제2 압축기가 구비될 수 있다.
이 때, 제어부(80)는 제1 압축기의 온 시점으로부터 제2 압축기의 오프 시점까지의 시간을 제빙팬(60)의 구동 주기로 결정할 수 있다. 여기서 제1 압축기 및 제2 압축기는 냉장실(13) 및 냉동실(14)에 구비되는 각각의 압축기를 의미하는 것으로서, 그 위치가 고정되지 않을 수 있다.
이에 따라, 이하에서는 제1 압축기가 냉동실(14)에 구비된 압축기로 설명하나, 제1 압축기는 냉장실(13)에 구비될 수도 있으며, 제1 압축기가 냉장실(13)에 구비되는 경우 제2 압축기는 냉동실(14)에 구비될 수 있다.
냉동실(14)에 구비된 제1 압축기는 온 되어 냉동실(14)의 온도를 일정 온도까지 하강시킬 수 있다. 냉동실(14)의 온도가 일정 온도까지 하강하면 제1 압축기는 오프 되고, 냉장실(13)에 구비된 제2 압축기는 온 되어 냉장실(13)의 온도를 일정 온도까지 하강시킬 수 있다. 냉장실(13)의 온도가 일정 온도까지 하강하면 제2 압축기는 오프 되고, 다시 냉동실(14)에 구비된 제1 압축기는 온 될 수 있다.
전술한 동작은 반복적으로 수행될 수 있으며, 여기서, 제빙팬(60)은 냉동실(14)의 온도가 하강할 때(제1 압축기 온), 다시 말해, 냉동실(14)에 냉기가 공급될 때 구동될 수 있다. 또한, 제빙팬(60)은 냉동실(14)의 온도가 상승할 때(제2 압축기 온), 다시 말해, 냉장실(14)에 냉기가 공급될 때 구동되지 않을 수 있다.
이에 따라, 제어부(80)는 제1 압축기의 온 시점으로부터 제2 압축기의 오프 시점까지의 시간을 제빙팬(60)의 구동 주기로 결정할 수 있다.
한편, 온도센서(70)는 일정한 측정 주기로 제빙실(30)의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도센서(70)는 1초에 한번씩 제빙실(30)의 온도를 측정할 수 있다.
제어부(80)는 온도센서(70)로부터 측정 주기에 따라 측정된 제빙실(30)의 온도를 제공받고, 제공된 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 구동 주기 내에서 제빙실(30)의 평균 온도를 산출할 수 있다.
이어서, 제어부(80)는 산출된 평균 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 속도 및 구동 시간을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도에 비례하여 제빙팬(60)의 속도 및 구동 시간을 제어할 수 있다.
다시 말해, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 높을수록 제빙팬(60)의 속도를 빠르게 제어하거나 제빙팬(60)의 구동 시간을 길게 제어할 수 있다. 반면, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 낮을수록 제빙팬(60)의 구동 시간을 느리게 제어하거나 제빙팬(60)의 구동 시간을 짧게 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 제빙팬(60)의 속도를 제어할 수 있다.
기준 온도 범위는 사용자가 요구하는 제빙실(30)의 온도를 중심으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준 온도 범위는 사용자가 요구하는 제빙실(30)의 온도의
Figure pat00001
의 범위로 설정될 수 있다. 이에 따라, 사용자가 요구하는 제빙실(30)의 온도를 -6.5oC로 가정하면, 기준 온도 범위는 -7.15oC에서 -5.85oC로 설정될 수 있다.
제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 미만이면 제빙팬(60)의 속도를 느리게 제어하고, 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 이내이면 제빙팬(60)의 속도를 유지하며, 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위를 초과하면 제빙팬(60)의 속도를 빠르게 제어할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제빙실(30)의 온도는 제빙팬(60)의 구동 주기에 따라 상승 및 하강할 수 있다. 보다 구체적으로, 전술한 제빙팬(60)의 구동 주기에 따라 냉동실(14)에는 냉기가 공급될 수 있고, 냉동실(14)에 공급되는 냉기는 제빙팬(60)을 통해 제빙실(30)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 제빙실(30)의 온도는 제빙팬(60)의 구동 주기에 따라 상승과 하강을 반복할 수 있다.
제어부(80)는 제빙팬(60)의 구동 주기에 대한 제빙실(30)의 평균 온도를 산출하고, 산출된 평균 온도를 기준 온도 범위와 비교할 수 있다. 예를 들어, 기준 온도 범위가 -7.15oC에서 -5.85oC로 설정되고, 도 6에서 첫번째 구동 주기에 대한 제빙실(30)의 평균 온도는 -7.9oC일 수 있다.
첫번째 구동 주기에 대한 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 미만이므로, 제어부(80)는 1880[rpm]으로 회전하는 제빙팬(60)의 속도를 1860[rpm]으로 느리게 제어할 수 있고, 이에 따라 두번째 구동 주기에서 제빙실(30)로 공급되는 냉기의 양은 줄어들 수 있다.
공급되는 냉기의 양이 감소함에 따라 두번째 구동 주기에서 제빙실(30)의 온도는 상승할 수 있고, 두번째 구동 주기에서 제빙실(30)의 평균 온도는 -7.4oC일 수 있다.
두번째 구동 주기에 대한 제빙실(30)의 평균 온도가 여전히 기준 온도 범위 미만이므로, 제어부(80)는 1860[rpm]으로 회전하는 제빙팬(60)의 속도를 1840[rpm]으로 느리게 제어할 수 있고, 이에 따라 세번째 구동 주기에서 제빙실(30)로 공급되는 냉기의 양은 더 줄어들 수 있다.
공급되는 냉기의 양이 더욱 감소함에 따라 세번째 구동 주기에서 제빙실(30)의 온도는 더 상승할 수 있고, 세번째 구동 주기에서 제빙실(30)의 평균 온도는 -7oC일 수 있다.
세번째 구동 주기에 대한 제빙실(30)의 평균 온도는 기준 온도 범위 이내이므로, 제어부(80)는 1840[rpm]으로 회전하는 제빙팬(60)의 속도를 그대로 유지할 수 있고, 이에 따라 네번째 구동 주기에서 제빙실(30)로 공급되는 냉기의 양은 유지될 수 있다.
비록 도 6에는 도시되지 않았으나, 어느 한 구동 주기의 평균 온도가 기준 온도 범위를 초과하면 제어부(80)는 제빙팬(60)의 속도를 빠르게 제어할 수 있다. 이러한 제어 과정은 제빙팬(60)의 속도를 느리게 제어하는 과정과 동일할 수 있다.
다른 예에서, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 제빙팬(60)의 구동 시간을 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제빙팬(60)의 구동 주기는 제빙팬(60)이 구동되는 구동 시간과 제빙팬(60)이 구동되지 않는 미구동 시간으로 구분될 수 있다.
제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 미만이면 구동 주기 내에서 제빙팬(60)의 구동 시간을 감소시키고, 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 이내이면 제빙팬(60)의 구동 시간을 유지하며, 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위를 초과하면 구동 주기 내에서 제빙팬(60)의 구동 시간을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 제빙팬(60)은 7분의 구동 시간과 나머지 3분의 미구동 시간으로 구성된 총 10분의 구동 주기에 따라 구동될 수 있다.
제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 이내이면 제빙팬(60)의 구동 시간을 미리 설정된 시간으로 유지시킬 수 있다.
한편, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위 미만이면 구동 주기 내에서 제빙팬(60)이 구동되는 시간을 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(80)는 7분으로 설정된 제빙팬(60)의 구동 시간을 6분으로 감소시킬 수 있다.
반대로, 제어부(80)는 제빙실(30)의 평균 온도가 기준 온도 범위를 초과하면 구동 주기 내에서 제빙팬(60)이 구동되는 시간을 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(80)는 7분으로 설정된 제빙팬(60)의 구동 시간을 8분으로 증가시킬 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 9는 제빙실의 평균 온도에 따라 제빙팬의 속도 및 구동 주기를 조절하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어 방법은 저장실의 일측에 구비되는 증발기에 의해 생성되는 냉기를 제빙팬을 통해 제빙실로 공급하는 단계(S10), 제빙실 내 온도를 측정하고, 제빙팬의 구동 주기 내 제빙실의 평균 온도를 산출하는 단계(S20) 및 제빙실의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
단계(S10)는 도 5를 참조하여 설명한, 증발기와 증발기에서 생성된 냉기를 제빙실로 공급하는 제빙팬(60)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 단계(S20)는 제빙실 내에 구비된 온도센서(70)와, 온도센서(70)로부터 제공된 제빙실의 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 구동 주기에 대한 제빙실의 평균 온도를 산출하는 제어부(80)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 단계(S30)는 제빙실의 평균 온도에 기초하여 제빙팬(60)의 속도 및 구동 시간을 제어하는 제어부(80)에 의해 수행될 수 있다.
각 단계(S10, S20, S30)를 수행하는 각각의 구성요소는 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 바 있으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
도 9를 참조하면, 단계(S20)에 따라 제빙실의 평균 온도(Ta)가 산출되면, 제어부(80)는 산출된 평균 온도(Ta)와 기준 온도 범위를 비교할 수 있다(S31). 기준 온도 범위는 최소 기준 온도(T2)와 최대 기준 온도(T1) 사이의 범위일 수 있다.
제빙실의 평균 온도(Ta)가 최대 기준 온도(T1)를 초과하면(A) 제어부(80)는 제빙팬의 속도를 증가시키거나 제빙팬의 구동 시간을 증가시킬 수 있다(S32).
또한, 제빙실의 평균 온도(Ta)가 기준 범위 이내이면(B) 제어부(80)는 제빙팬의 속도를 유지시키거나 제빙팬의 구동 시간을 유지시킬 수 있다.
또한, 제빙실의 평균 온도(Ta)가 최소 기준 온도(T2) 미만이면(C) 제어부(80)는 제빙팬의 속도를 감소시키거나 제빙팬의 구동 시간을 감소시킬 수 있다(S33).
이어서, 제어부(80)는 압축기를 온 제어할 수 있다(S34). 제어부(80)는 압축기가 온 제어된 이후에 냉매는 압축, 응축, 팽창, 증발이 순차적으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 저장실의 온도는 감소할 수 있다.
제어부(80)는 시간에 따라 감소하는 저장실의 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 저장실의 온도가 사용자가 요구하는 동작 온도 조건을 만족하는지 판단할 수 있다(S35).
판단 결과, 저장실의 온도가 동작 온도 조건을 만족하지 않으면, 제어부(80)는 압축기를 계속 온 상태로 유지하고(S34), 저장실의 온도가 동작 온도 조건을 만족하면, 제어부(80)는 압축기를 오프 제어할 수 있다(S36).
압축기가 오프 제어되면 단계(S20)가 수행되고, 이어서 도 8에 도시된 단계(S31) 내지 단계(S36)이 반복적으로 수행될 수 있다
상술한 바와 같이, 본 발명은 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절함으로써, 제빙실의 온도를 일정하게 유지하여 제빙 동작의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제빙팬의 속도 또는 구동 시간을 제어하여 제빙실에 유입되는 냉기의 양을 조절함으로써, 별도의 추가적인 구성 없이 제빙실의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 이에 따라 소비전력을 감소시킬 수 있고 생산비용을 절감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (10)

  1. 저장실이 구비되는 본체;
    상기 저장실을 개폐하는 도어;
    상기 도어에 구비되어 얼음을 생성하는 제빙실;
    상기 저장실의 일측에 구비되어 냉기를 생성하는 증발기;
    상기 증발기가 구비된 공간과 상기 제빙실 사이에 연결되는 냉기 유로;
    상기 냉기 유로 상에 구비되어 상기 증발기에 의해 생성된 냉기를 상기 냉기 유로를 통해 상기 제빙실로 공급하는 제빙팬;
    상기 제빙실 내에 구비되어 상기 제빙실의 온도를 측정하는 온도센서; 및
    상기 제빙팬의 어느 한 구동 주기 내 상기 제빙실의 평균 온도에 기초하여 상기 제빙팬의 다음 구동 주기에서 상기 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는
    냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저장실은 냉장실 및 냉동실로 구성되고,
    상기 제빙실은 상기 냉장실의 도어에 구비되고, 상기 증발기는 상기 냉동실의 일측에 구비되는 냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장실에는 단일의 압축기가 구비되고,
    상기 제어부는 상기 압축기의 구동 주기를 상기 제빙팬의 구동 주기로 결정하는 냉장고.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 냉동실 및 냉장실에는 각각 교번 동작하는 제1 압축기 및 제2 압축기가 구비되고,
    상기 제어부는 상기 제1 압축기의 온 시점으로부터 상기 제2 압축기의 오프 시점까지의 시간을 상기 제빙팬의 구동 주기로 결정하는 냉장고.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제빙실의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 상기 제빙팬의 속도 및 상기 제빙팬의 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 냉장고.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 미만이면 상기 제빙팬의 속도를 느리게 제어하고, 상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 이내이면 상기 제빙팬의 속도를 유지하며, 상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위를 초과하면 상기 제빙팬의 속도를 빠르게 제어하는 냉장고.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 미만이면 상기 제빙팬의 구동 시간을 감소시키고, 상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 이내이면 상기 제빙팬의 구동 시간을 유지하며, 상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위를 초과하면 상기 제빙팬의 구동 시간을 증가시키는 냉장고.
  8. 저장실의 일측에 구비되는 증발기에 의해 생성되는 냉기를 제빙팬을 통해 제빙실로 공급하는 단계;
    상기 제빙실의 온도를 측정하고, 상기 제빙팬의 구동 주기 내 상기 제빙실의 평균 온도를 산출하는 단계; 및
    상기 제빙실의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 상기 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는
    냉장고 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제빙실의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 상기 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 단계는
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 미만이면 상기 제빙팬의 속도를 느리게 제어하는 단계;
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 이내이면 상기 제빙팬의 속도를 유지하는 단계; 및
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위를 초과하면 상기 제빙팬의 속도를 빠르게 제어하는 단계를 포함하는
    냉장고 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제빙실의 평균 온도와 기준 온도 범위를 비교하여 상기 제빙팬의 속도 및 구동 시간 중 적어도 하나를 제어하는 단계는
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 미만이면 상기 제빙팬의 구동 시간을 감소시키는 단계;
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위 이내이면 상기 제빙팬의 구동 시간을 유지하는 단계; 및
    상기 제빙실의 평균 온도가 상기 기준 온도 범위를 초과하면 상기 제빙팬의 구동 시간을 증가시키는 단계를 포함하는
    냉장고 제어 방법.
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