KR20220060329A - 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법에 관한 것이다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제상 히터는 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값에 도달할 때까지는 연속 구동 방식으로 구동되고, 증발기 온도가 제1 기준 온도값에 도달한 시점부터 제2 기준 온도값에 도달하는 시점까지는 펄스 구동 방식으로 구동된다. 본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 높은 제상 성능이 유지되는 동시에 제상 히터의 소비 전력량 및 그에 따른 냉장고의 소비 전력량이 감소한다.

Description

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

본 명세서는 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, 저장 공간의 일 측면에는 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 식품에 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.

제상 운전이 적용되는 냉장고에서는 제상 시작 조건이 만족될 때 제상 히터가 구동되어 제상 운전이 시작된다. 제상 히터가 구동되면 제상 히터에서 발산되는 열에 의해서 증발기 주변의 온도가 상승하고, 온도 상승에 의해서 증발기 표면에 응결된 성에가 녹게 된다. 이후 제상 종료 조건이 만족되면 제상 히터의 구동이 정지되어 제상 운전이 종료된다.

그런데 종래 기술에 따르면 제상 운전이 수행되는 동안 제상 히터는 연속적으로 구동된다. 제상 히터가 연속적으로 구동되는 시간이 증가할수록 증발기 표면에 응결된 성에가 보다 많이 녹게되어 냉장고의 제상 성능이 높아진다. 그러나 제상 히터의 구동에 의해서 소비되는 전력량은 저장 공간의 냉각 시 소비되는 전력량에 비해 훨씬 더 크므로, 제상 히터가 연속적으로 구동되는 시간이 증가할수록 냉장고의 소비 전력량도 증가하는 문제가 있다.

따라서 제상 히터의 구동 시간은 일정 시간 이하로 제한되어야 하나, 제상 히터의 구동 시간 제한으로 인하여 냉장고의 제상 성능을 높이는데 한계가 있다.

또한 제상 히터 및 증발기는 저장 공간의 일 측면에 배치되므로, 제상 히터가 구동되는 동안 증발기 주변의 온도뿐만 아니라 저장 공간의 온도 또한 상승한다. 만약 제상 운전에 의해서 저장 공간의 온도가 지나치게 상승되면, 제상 운전이 종료된 이후 저장 공간의 냉각에 보다 많은 전력이 소모되고, 이로 인해 냉장고의 소비 전력량이 증가하는 문제가 있다.

한편, 제상 히터와 전력 공급 장치 사이에는 제상 히터와 전력 공급 장치를 전기적으로 연결하는 릴레이 소자(예컨대, 스위치)가 배치된다. 제상 운전 시 제어기는 릴레이 소자를 온(on)/오프(off) 시킴으로써 제상 히터를 구동시키거나 제상 히터의 구동을 정지시킨다. 그런데 릴레이 소자의 잦은 그리고 반복적인 온/오프 동작은 릴레이 소자의 고장 및 그에 따른 고객 불만을 유발한다. 따라서 제상 운전 과정에서 제상 히터와 전력 공급 장치 사이에 연결된 릴레이 소자의 고장 가능성을 줄일 필요가 있다.

본 명세서의 목적은 높은 제상 성능을 유지하면서도 제상 히터의 소비 전력량 및 그에 따른 냉장고의 소비 전력량을 감소시킬 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 명세서의 목적은 제상 운전 과정에서 보다 긴 시간 동안 증발기의 온도를 제상에 적합한 온도로 유지시키는 동시에 증발기의 온도가 과열 온도로 유지되는 시간을 감소시킴으로써 제상 성능이 높아지고 제상 신뢰성이 확보되는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 명세서의 목적은 제상 운전 시 제상 히터가 온 상태로 유지되는 시간 및 그에 따른 증발기가 열원에 노출되는 시간이 증가함으로써 제상 성능이 높아지는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 명세서의 목적은 제상 운전 과정에서 제상 히터가 과열 온도로 유지되는 시간이 감소함으로써 저장 공간의 온도 상승이 억제되고 그에 따른 냉각 소비 전력량이 감소되는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 명세서의 목적은 제상 운전 과정에서 과도하게 잦은 온/오프 동작으로 인한 릴레이 소자의 고장 발생 가능성이 낮아지는 냉장고 및 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 명세서의 다른 목적 및 장점들은 이하에서 기술되는 본 명세서의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 명세서의 목적 및 장점들은 청구범위에 기재된 구성요소들 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 과정에서, 제상 히터는 연속 구동 방식 및 펄스 구동 방식으로 각각 구동된다.

본 명세서에서 연속 구동 방식은 제상 히터가 연속적으로 온 상태로 구동되는 것을 의미한다. 연속 구동 방식에 의하면 제상 히터는 구동되는 동안 오프 상태로 변경되지 않고 계속해서 온 상태로 유지된다.

본 명세서에서 펄스 구동 방식은 제상 히터가 온 상태 및 오프 상태로 반복적으로 구동되는 것을 의미한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기는 제상 히터와 전원 공급 장치 사이에 연결되는 릴레이 소자의 구동 상태를 온 상태, 즉 닫힌 상태 또는 오프 상태, 즉 열린 상태로 반복적으로 변경함으로써 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시킬 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서, 제상 히터는 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값에 도달할 때까지는 연속 구동 방식으로 구동되고, 증발기 온도가 제1 기준 온도값에 도달한 시점부터 제2 기준 온도값에 도달하는 시점까지는 펄스 구동 방식으로 구동된다.

이처럼 제상 히터가 특정 구간에서 펄스 구동 방식으로 구동되면 전체적인 제상 시간 및 증발기가 열원에 노출되는 시간이 증가하는 동시에 제상 히터의 소비 전력량이 종래에 비해 감소한다. 또한 제상 히터가 펄스 구동 방식으로 구동되면 증발기의 온도가 과열 온도로 유지되는 시간이 짧아지고 제상에 적합한 온도인 제상 온도로 유지되는 시간이 길어지므로, 냉장고의 제상 성능이 향상되고 제상 신뢰성이 확보된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서 제어기는 제상 히터가 미리 정해진 기준 횟수만큼만 펄스 구동 방식으로 구동되도록 제어할 수 있다. 제상 히터가 펄스 구동 방식으로 구동되면 제상 히터와 전원 공급 장치 사이에 연결되는 릴레이 소자는 반복적으로 온/오프되므로, 지나치게 잦은 온/오프로 인한 릴레이 소자의 고장 가능성이 존재한다. 본 명세서의 일 실시예에서는 제상 히터가 펄스 구동 방식으로 구동될 때 릴레이 소자의 온/오프 횟수가 제한됨으로써 릴레이 소자가 잦은 온/오프로 인해 고장날 가능성이 감소한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서 특정 조건이 만족될 경우 제어기는 제상 히터를 오직 연속 구동 방식으로만 구동시킴으로써 릴레이 소자의 고장 가능성이 더욱 감소한다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법은, 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키는 단계, 제상 온도 센서에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시키는 단계 및 상기 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터의 구동을 정지시키는 단계를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 시작 조건은 압축기의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일한 것이다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동되고 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달하지 않은 상태에서 상기 제상 히터의 펄스 구동 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 동일하면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키는 단계를 더 포함한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동될 때 상기 제상 히터의 온 시간은 오프 시간보다 짧게 설정된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로만 구동시키는 단계를 더 포함한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 즉시 제상 조건은 압축기의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일한 것이다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고는, 저장 공간의 일 측면에 배치되며 유체의 열을 흡수하여 상기 유체를 냉각시키는 증발기, 상기 증발기의 일 측면에 배치되며 상기 증발기 주변에 형성되는 성에를 제거하기 위하여 열을 발산하는 제상 히터 및 상기 제상 히터의 구동을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키고, 제상 온도 센서에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시키고, 상기 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터의 구동을 정지시킨다.

본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 시작 조건은 압축기의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일한 것이다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제어기는 상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동되고 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달하지 않은 상태에서 상기 제상 히터의 펄스 구동 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 동일하면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시킨다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동될 때 상기 제상 히터의 온 시간은 오프 시간보다 짧게 설정된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 제어기는 상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로만 구동시킨다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 상기 즉시 제상 조건은 압축기의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일한 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 높은 제상 성능이 유지되는 동시에 제상 히터의 소비 전력량 및 그에 따른 냉장고의 소비 전력량이 감소한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 제상 운전 과정에서 보다 긴 시간 동안 증발기의 온도가 제상에 적합한 온도로 유지되는 동시에 증발기의 온도가 과열 온도로 유지되는 시간이 감소한다. 따라서 냉장고의 제상 성능이 높아지고 제상 신뢰성이 확보된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 제상 운전 시 제상 히터가 온 상태로 유지되는 시간 및 그에 따른 증발기가 열원에 노출되는 시간이 증가한다. 따라서 냉장고의 제상 성능이 높아진다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 제상 운전 과정에서 제상 히터가 과열 온도로 유지되는 시간이 감소한다. 따라서 제상 운전으로 인한 저장 공간의 온도 상승이 억제되고, 그에 따라서 냉각에 소비되는 전력량 및 냉장고의 전체 소비 전력량이 감소한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 냉장고의 제상 운전 과정에서 릴레이 소자가 필요 이상으로 과도하게 자주 온/오프되지 않도록 릴레이 소자가 보호된다. 따라서 릴레이 소자의 고장 발생 가능성이 낮아지고 냉장고의 내구성이 향상된다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 증발기 및 제상 히터를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서의 실시예들을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 명세서를 설명함에 있어서 본 명세서와 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리킨다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.

도 1을 참조하면, 냉장고의 본체(106) 내부에는 상하 방향을 따라 격벽(118)을 사이에 두고 저장 공간, 즉 냉동실(102) 및 냉장실(104)이 형성된다. 냉동실(102) 및 냉장실(104) 전면에는 냉동실(102) 및 냉장실(104)을 각각 회동 개폐할 수 있도록 냉동실 도어(108) 및 냉장실 도어(110)가 본체(106)와 힌지 결합된다.

냉동실(102)의 후방 영역에는 공기 유로(126)가 형성될 수 있도록 본체(106)의 내벽으로부터 소정 거리 이격되어 쉬라우드 부재(112)가 설치되어 있다. 그리고 쉬라우드 부재(112)의 일측에는 공기토출구(116)가 형성된 그릴부재(114)가 이격 설치되어 있다. 마찬가지로, 냉장실(104) 내부에도 공기토출구(134)가 형성된 그릴부재(132)가 설치되어 있다.

격벽(118)의 일측 영역에는 냉동실(102) 내의 공기가 공기 유로(126)로 복귀할 수 있도록 냉동실 복귀유로(120)가 형성되어 있으며, 격벽(118)의 타측 영역에는 냉장실(104) 내의 공기가 공기 유로(126)로 복귀할 수 있도록 냉장실 복귀유로(122)가 형성되어 있다.

한편, 냉동실(102)의 후방 영역에 형성된 공기 유로(126) 내에는 각 복귀유로(120, 122)를 통하여 공기 유로(126)로 유입된 공기의 열 교환을 위한 증발기(124)가 구비된다. 증발기(124)의 상부에는 증발기(124)를 통과한 공기를 냉동실(102) 또는 냉장실(104) 내부로 유입시키기 위한 송풍팬(128)이 설치되어 있다.

본체(106)의 후방 하부 영역에는 압축기(130)가 배치된다. 압축기(130)는 증발기(124)로부터 전달되는 기체 상태의 냉매를 압축한다. 압축기(130)의 일측에는 압축기(130)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(미도시)가 구비된다. 응축기(미도시)를 통과하는 냉매는 열을 방출하면서 액화되고, 액화된 저온의 냉매는 증발기(124)로 공급된다.

송풍팬(128)이 회전하게 되면 냉동실(102) 또는 냉장실(104)의 내부의 공기는 각 복귀유로(120, 122)를 통하여 증발기(124)의 하부로 유입된다. 증발기(124)의 하부로 유입된 공기는 증발기(124)를 통과하면서 냉각되며, 냉각된 공기는 송풍팬(128)에 의해 냉동실(102) 또는 냉장실(104) 내부로 공급된다.

한편, 도 1에는 냉동실(102)이 냉장실(104) 상부에 배치되는 탑 마운트 타입(top mount type)의 냉장고가 도시되어 있으나, 본 명세서의 실시예는 탑 마운트 타입의 냉장고에만 적용되는 것은 아니다. 즉, 본 명세서의 실시예는 냉장실과 냉동실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 냉장고, 상부에 냉장실이 마련되고 하부에 냉동실이 마련되는 바텀 프리저 타입(bottom freezer type)의 냉장고 등 다른 타입의 냉장고에도 적용될 수 있다.

또한 도 1에는 냉동실(102)의 후방 영역에만 증발기(124)가 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나 본 명세서의 다른 실시예에서는 냉장실(104)의 후면에도 증발기가 배치될 수 있다.

이하에서는 증발기(124)를 중심으로, 증발기(124) 표면에 응결되는 성에를 제거하기 위한 제상 히터의 구성 및 기능에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 증발기 및 제상 히터를 나타내는 정면도이다.

도 2를 참조하면, 냉동실(102)의 후방 영역에 구비되는 증발기(124)는 냉각관(208), 복수의 냉각핀(210), 어큐뮬레이터(216)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 증발기(124)는 저장 공간, 즉 냉동실 또는 냉장실의 일 측면에 배치되며 주변 공간에 존재하는 유체, 예컨대 공기의 열을 흡수하여 유체를 냉각시킨다.

냉각관(208)은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 다수의 열을 이루며, 내부에는 냉매가 충진된다. 냉각관(208)은 수평 배관부와 벤딩 배관부의 조합으로 구성될 수 있다. 수평 배관부는 상하로 서로 수평하게 배치되고, 냉각핀(210)을 관통하도록 구성된다. 벤딩 배관부는 상측 수평 배관부의 단부와 하측 수평 배관부의 단부를 각각 연결하여 내부를 상호 연통시키도록 구성된다. 또한 냉각관(208)은 전후 방향으로 복수의 행을 이루도록 구성될 수도 있다.

냉각관(208)에는 복수의 냉각핀(210)이 냉각관(208)의 연장 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다. 냉각핀(208)은 알루미늄과 같은 금속 재질의 평판체로 형성될 수 있다. 냉각관(208)은 냉각핀(210)에 형성되는 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관됨으로써 삽입홀 내에 견고하게 고정될 수 있다.

냉각관(208)을 통과하여 주변의 열을 흡수한 냉매는 어큐뮬레이터(216)로 전달된다. 어큐뮬레이터(216)는 전달된 냉매 중 미기화된 액상 냉매를 분리하여 액상 냉매가 압축기로 전달되지 않도록 한다.

냉각관(208)의 일측, 예컨대 냉각관(208)의 하부 영역에는 제상 히터(212)가 배치된다. 제상 히터(212)는 전원 공급 장치(미도시)와 전기적으로 연결되며, 제어기(미도시)의 제어에 따라서 전원 공급 장치로부터 전력을 공급받으면 구동되어 열을 발산한다. 제상 히터(212)가 일정 시간 동안 열을 발생시키는 동작을 제상 운전이라고 한다. 제어기(미도시)는 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터(212)를 구동시킴으로써 제상 운전을 수행한다. 제상 운전이 수행되면 제상 히터(212)에 의해 발생된 열이 증발기(124)의 냉각관(208) 방향으로 전달된다. 이렇게 전달된 열에 의해서 냉각관(208) 표면에 응결된 성에가 제거될 수 있다. 미리 설정된 제상 종료 조건이 만족되면 제어기(미도시)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시켜 제상 운전을 종료한다.

냉각관(208)의 상부 영역에는 송풍팬(128)이 구비된다. 송풍팬(128)은 축 방향으로 공기를 흡입하여 저장 공간 내부로 공기를 토출한다. 송풍팬(128)이 구동되면, 냉각관(208) 하부 영역에 존재하는 고온, 고압의 공기가 냉각관(208)을 통과하여 송풍팬(128) 방향으로 흐른다. 냉각관(208) 주변을 통과한 고온, 고압의 공기는 냉각관(208)에 의해 냉각되어 저온, 저압의 공기로 바뀐다. 이렇게 냉각된 공기는 송풍팬(128)에 의해 냉장고 내부로 유입되고, 유입된 공기는 토출구(302, 304, 306)를 통해 저장 공간 내부로 토출된다.

제상 온도 센서(214)는 증발기(124)의 일 측면에 배치되며 증발기(124) 주변의 대기 온도를 측정하고, 측정된 온도를 제어기(미도시)에 전달한다. 이하에서는 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정되는 증발기(124) 주변의 대기 온도가 증발기 온도로 지칭된다. 도 2에는 제상 온도 센서(214)가 증발기(124)의 우측 상부 영역에 배치되어 있으나, 제상 온도 센서(214)의 위치는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

제어기(미도시)는 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정되는 증발기 온도에 따라서 제상 히터(212)를 미리 정해진 구동 방식으로 구동시키거나, 제상 히터(212)의 구동을 정지시킬 수 있다.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고는 제어기(30), 압축기(130), 제상 온도 센서(214), 타이머(37), 제상 히터(212), 전원 공급 장치(34), 릴레이 소자(32), 제상 히터 구동 회로(31)를 포함한다.

압축기(130)는 증발기로부터 전달되는 기체 상태의 냉매를 압축한다. 이하에서는 제어기(30)가 압축기(130)의 구동을 제어하는 실시예가 설명되나, 다른 실시예에서 압축기(130)는 제어기(30)가 아닌 다른 장치에 의해서 구동되거나 구동이 정지될 수 있다.

타이머(37)는 압축기(130)의 구동 시간을 측정한다. 제어기(30)는 타이머(37)에 의해서 측정되는 압축기(130)의 구동 시간을 미리 정해진 기준 구동 시간과 비교하여 제상 히터(212)의 구동 여부를 결정한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기(30)는 압축기(130)의 구동 시간이 기준 구동 시간과 동일하면, 다시 말해서 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터(212)를 구동시킨다.

제상 온도 센서(214)는 증발기 주변에 배치되며 증발기 주변의 대기 온도, 즉 증발기 온도를 측정한다. 제어기(30)는 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정되는 증발기 온도를 기초로 제상 히터(212)의 구동을 제어한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기(30)는 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면 제상 히터(212)를 펄스 구동 방식으로 구동시킬 수 있다. 또한 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기(30)는 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 제상 히터(212)의 구동을 정지시킬 수 있다.

제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 제어한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 구동 명령(온(on) 명령 또는 오프(off) 명령)을 전송함으로써 제상 히터(212)의 구동을 제어할 수 있다.

제어기(30)가 온 명령을 제상 히터 구동 회로(31)에 전송하면 제상 히터 구동 회로(31)는 릴레이 소자(32)를 온 상태로 변경한다. 릴레이 소자(32)가 온 상태라는 것은 릴레이 소자(32)가 닫힌 상태임을 의미한다. 릴레이 소자(32)가 닫히면 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212)가 전기적으로 연결되어 전원 공급 장치(34)가 공급하는 전력이 제상 히터(212)에 공급된다. 이에 따라서 제상 히터(212)가 구동되어 제상 히터(212)로부터 열이 발산된다.

제어기(30)가 오프 명령을 제상 히터 구동 회로(31)에 전송하면 제상 히터 구동 회로(31)는 릴레이 소자(32)를 오프 상태로 변경한다. 릴레이 소자(32)가 오프 상태라는 것은 릴레이 소자(32)가 열린 상태임을 의미한다. 릴레이 소자(32)가 열리면 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212) 간의 연결이 끊겨 제상 히터(212)에 전력이 공급되지 않는다. 이에 따라서 제상 히터(212)의 구동이 정지되어 제상 히터(212)가 열을 발산하지 않는다.

전원 공급 장치(34)는 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 변환하여 냉장고에 구비된 각 장치들이 사용하기에 적합한 전력으로 변환하고, 변환된 전력을 각 장치에 공급한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 전원 공급 장치(34)는 제상 히터(212)와 전기적으로 연결되어 제상 히터(212)의 구동을 위한 전력을 공급할 수 있다.

전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212) 사이에는 릴레이 소자(32)가 연결된다. 릴레이 소자(32)는 제상 히터 구동 회로(31)의 제어에 의해서 온 상태 또는 오프 상태로 변경된다. 릴레이 소자(32)가 온 상태로 변경되면, 다시 말해서 릴레이 소자(32)가 닫히면, 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212)가 전기적으로 연결되어 전원 공급 장치(34)가 공급하는 전력이 제상 히터(212)에 공급된다. 반대로 릴레이 소자(32)가 오프 상태로 변경되면, 다시 말해서 릴레이 소자(32)가 열리면, 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212) 간의 연결이 끊겨 제상 히터(212)에 전력이 공급되지 않는다.

본 명세서의 일 실시예에서 제어기(30)는 제상 히터(212)를 연속 구동 방식 또는 펄스 구동 방식 중 어느 하나의 방식으로 구동시킬 수 있다. 본 명세서에서 연속 구동 방식은 제상 히터(212)가 연속적으로 온 상태로 구동되는 것을 의미한다. 연속 구동 방식에 의하면 제상 히터(212)는 구동되는 동안 오프 상태로 변경되지 않고 계속해서 온 상태로 유지된다.

본 명세서에서 펄스 구동 방식은 제상 히터(212)가 온 상태 및 오프 상태로 반복적으로 구동되는 것을 의미한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 제어기(30)는 제상 히터(212)와 전원 공급 장치(34) 사이에 연결되는 릴레이 소자(32)의 구동 상태를 온 상태, 즉 닫힌 상태 또는 오프 상태, 즉 열린 상태로 반복적으로 변경되도록 제상 히터 구동 회로(31)에 구동 명령을 전달함으로써 제상 히터(212)를 펄스 구동 방식으로 구동시킬 수 있다.

도 4는 종래 기술에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 4에서 라인(402)은 증발기 온도를 나타내고, 라인(404)은 냉장고의 소비 전력량을 나타낸다. 냉장고의 소비 전력량은 압축기(130)의 구동에 의한 소비 전력량 및 제상 히터(212)의 구동에 의한 소비 전력량을 포함한다.

도 4를 참조하면, 시점(0)에서는 압축기(130)가 구동되어 저장 공간의 냉각이 이루어지며, 제상 히터(212)는 구동되지 않는다. 압축기(130)가 구동되는 동안 냉장고의 소비 전력은 50W에서 100W 사이로 유지된다. 압축기(130)가 구동되는 동안 타이머(37)에 의해서 압축기(130)의 구동 시간이 측정된다.

시점(t1)에서 압축기(130)의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간(예컨대, 6시간)과 동일해지면, 제상 시작 조건이 만족되어 압축기(130)의 구동이 정지된다. 압축기(130)의 구동이 정지되는 동안 냉장고의 소비 전력은 0W로 유지된다.

시점(t2)에서 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 온 명령을 전달하여 제상 히터(212)를 구동시킨다. 제상 히터 구동 회로(31)가 릴레이 소자(32)를 온 시키면 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212)가 전기적으로 연결되면서 제상 히터(212)가 구동된다. 제상 히터(212)가 구동되어 제상 히터(212)로부터 열이 발산되면서 증발기 온도가 상승하기 시작한다. 또한 제상 히터(212)의 구동에 의해서 냉장고의 소비 전력은 150W에서 200W 사이로 유지된다.

시점(t3)에서 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 기준 온도, 예컨대 5℃와 동일해지면, 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 오프 명령을 전달한다.

시점(t4)에서 제상 히터 구동 회로(31)가 오프 명령에 따라서 릴레이 소자(32)를 오프시킴에 따라서 제상 히터(212)의 구동이 정지된다. 이에 따라서 냉장고의 소비 전력은 0W로 감소한다. 그러나 시점(t4)에서 제상 히터(212)의 구동이 정지되더라도 제상 히터(212)의 잔열로 인하여 증발기 온도는 시점(t5)까지 증가하다가 시점(t5) 이후로 서서히 감소한다.

시점(t5)에서 압축기(130)가 다시 구동된다. 이에 따라서 시점(t5) 이후로 냉장고의 소비 전력은 50W에서 100W 사이로 유지된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래에는 제상 히터(212)가 구동되는 구간(t2~t4), 즉 제상 운전 구간 동안 제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동된다. 이에 따라서 제상 운전 구간 동안 제상 히터(212)의 구동으로 인한 소비 전력 및 그에 따른 냉장고의 소비 전력이 매우 높게 유지된다.

또한 도 4를 참조하면, 종래에는 제상 히터(212)의 구동에 따라서 증발기 온도가 제상에 적합한 온도, 즉 제상 온도인 0℃ 내지 5℃ 사이로 유지되는 구간인 제상 온도 영역(408)이 유지되는 시간이 짧고, 증발기 온도가 과열 온도인 5℃를 초과하는 온도로 유지되는 구간인 과열 영역(406)이 유지되는 시간이 길게 나타난다. 또한 과열 영역(406)에서 증발기 온도는 최대 15℃까지 상승한다.

이처럼 제상 온도 영역(408)이 유지되는 시간이 짧고 과열 영역(406)이 유지되는 시간이 길며 과열 영역(406)에서 증발기 온도가 높아지면 제상 성능, 즉 증발기 표면의 성에를 제거하는 능력이 낮아지고 제상 신뢰성이 확보될 수 없다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 종래에는 제상 히터(212)가 구동되는 구간(t2~t4)의 길이, 즉 제상 히터(212)의 구동 시간이 짧아서 증발기가 열원, 즉 제상 히터(212)에 노출되는 시간이 짧아지므로 높은 제상 성능을 기대하기 어렵다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 종래에는 과열 영역(406)이 유지되는 시간이 길어지므로 제상 운전 과정에서 증발기와 인접한 저장 공간의 온도가 지나치게 높아진다. 따라서 제상 운전이 종료된 이후 저장 공간의 온도를 다시 적정 온도로 낮추기 위해서 소비되는 전력량이 증가한다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 5에서 라인(502)은 증발기 온도를 나타내고, 라인(504)은 냉장고의 소비 전력량을 나타낸다. 냉장고의 소비 전력량은 압축기(130)의 구동에 의한 소비 전력량 및 제상 히터(212)의 구동에 의한 소비 전력량을 포함한다.

도 5를 참조하면, 시점(0)에서는 압축기(130)가 구동되어 저장 공간의 냉각이 이루어지며, 제상 히터(212)는 구동되지 않는다. 압축기(130)가 구동되는 동안 냉장고의 소비 전력은 50W에서 100W 사이로 유지된다. 압축기(130)가 구동되는 동안 타이머(37)에 의해서 압축기(130)의 구동 시간이 측정된다.

압축기(130)가 구동되는 동안 제어기(30)는 타이머(37)에 의해서 측정되는 압축기(130)의 구동 시간을 미리 정해진 기준 구동 시간(예컨대, 6시간)과 비교한다.

시점(t6)에서 압축기(130)의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일해지면, 제상 시작 조건이 만족된다. 제상 시작 조건이 만족되면 압축기(130)의 구동이 정지된다. 압축기(130)의 구동이 정지되는 동안 냉장고의 소비 전력은 0W로 유지된다.

시점(t7)에서 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 온 명령을 전달하여 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시킨다. 온 명령에 따라서 제상 히터 구동 회로(31)가 릴레이 소자(32)를 온 시키면 전원 공급 장치(34)와 제상 히터(212)가 전기적으로 연결되면서 제상 히터(212)가 구동된다. 제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동되어 제상 히터(212)로부터 열이 발산되면서 제상 히터(212)의 온도 및 증발기 온도가 빠르게 상승한다. 이 때 제상 히터(212)의 구동에 의해서 냉장고의 소비 전력은 150W에서 200W 사이로 유지된다.

시점(t8)에서 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도, 예컨대 0℃와 동일해지면, 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 펄스 구동 명령을 전달한다. 펄스 구동 명령을 수신한 제상 히터 구동 회로(31)는 미리 정해진 오프 시간(S1)동안 릴레이 소자(32)를 오프 시키고, 미리 정해진 온 시간(S2)동안 릴레이 소자(32)를 온 시킨다. 이에 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 시점(t9)으로부터 제상 히터(212)는 반복적으로 구동 및 정지를 반복한다. 다시 말해서, 제상 히터(212)는 시점(t9)으로부터 펄스 구동 방식으로 구동된다.

본 명세서에서, 제상 히터(212)가 1회 펄스 구동되었다는 것은 제상 히터(212)가 각각 1회 오프 구동되고 1회 온 구동되었음을 의미한다. 예컨대 도 5의 실시예에서 펄스 구동 시작 시점인 시점(t8)을 기준으로 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수는 4회이다. 따라서 제상 히터(212)의 1회 펄스 구동 시 구동 시간은 S1+S2이다.

제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동됨에 따라서 냉장고의 소비 전력은 오프 시간(S1)동안에는 0W로 유지되고, 온 시간(S2)동안에는 150W에서 200W 사이로 유지된다.

시점(t10)에서 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도, 예컨대 5℃와 동일해지면, 제어기(30)는 제상 히터 구동 회로(31)에 오프 명령을 전달한다.

시점(t11)에서 제상 히터 구동 회로(31)가 오프 명령에 따라서 릴레이 소자(32)를 오프시킴에 따라서 제상 히터(212)의 구동이 정지된다. 이에 따라서 냉장고의 소비 전력은 0W로 감소한다. 그러나 시점(t11)에서 제상 히터(212)의 구동이 정지되더라도 제상 히터(212)의 잔열로 인하여 증발기 온도는 시점(t12)까지 증가하다가 시점(t12) 이후로 서서히 감소한다.

시점(t12)에서 압축기(130)가 다시 구동된다. 이에 따라서 시점(t12) 이후로 냉장고의 소비 전력은 50W에서 100W 사이로 유지된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에서는 제상 히터(212)가 구동되는 구간(t7~t11), 즉 제상 운전 구간 동안 제상 히터(212)가 연속 구동 방식 및 펄스 구동 방식으로 각각 구동된다. 보다 구체적으로, 제상 히터(212)는 증발기 온도가 제1 기준 온도에 도달할 때까지 연속 구동 방식으로 구동되고, 증발기 온도가 제1 기준 온도를 초과하여 제2 기준 온도에 도달할 때까지 펄스 구동 방식으로 구동된다.

본 명세서의 일 실시예에서 제1 기준 온도 및 제2 기준 온도는 각각 제상 온도 영역(0℃ 내지 5℃)의 기준점인 0℃ 및 5℃로 설정될 수 있다. 그러나 실시예에 따라서 제1 기준 온도 및 제2 기준 온도는 각각 다른 값으로 설정될 수도 있다.

전술한 바와 같이 본 명세서의 일 실시예에서 제상 히터(212)는 제상 운전 구간 전체에 걸쳐 연속 구동 방식으로 구동되는 것이 아니라, 제상 운전 구간 중 일부 구간에서 펄스 구동 방식으로 구동된다. 따라서 펄스 구동 방식으로 구동되는 구간동안 제상 히터(212)의 소비 전력의 적산량이 종래 연속 구동 방식으로 구동될 때에 비해 감소한다. 따라서 도 4에 도시된 종래의 제상 운전 제어 방법과 비교할 때, 제상 운전 구간 동안 제상 히터(212)의 소비 전력량이 감소하는 효과가 있다.

또한 종래에 비해 제상 히터(212)의 소비 전력량이 감소하더라도, 도 5에 도시된 바와 같이 증발기 온도가 종래에 비해 보다 오랜 시간동안 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 유지되므로, 냉장고의 제상 성능이 종래에 비해 향상된다.

결국 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 제어 방법이 적용된 냉장고는 제상으로 인한 소비 전력량이 종래에 비해 감소하면서 종래에 비해 보다 향상된 제상 성능을 나타낸다.

한편, 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동될 때, 제상 히터(212)의 온 시간(S2)은 오프 시간(S1)보다 짧게 설정될 수 있다. 온 시간(S2)이 오프 시간(S1)보다 짧게 설정됨으로써 종래에 비해 제상 히터(212)의 소비 전력량을 더욱 더 감소시킬 수 있다. 또한 온 시간(S2)이 오프 시간(S1)보다 짧게 설정되더라도 온 시간(S2) 동안 가열된 제상 히터(212)의 잔열로 인하여 오프 시간(S1) 동안 증발기 온도가 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 충분히 유지될 수 있다.

또한 도 4 및 도 5를 비교하면, 제상 운전 과정에서 본 명세서의 일 실시예에 따른 증발기 온도가 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 유지되는 제상 온도 영역(508)의 면적이 종래 기술에 따른 증발기 온도가 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 유지되는 제상 온도 영역(408)의 면적보다 넓다. 제상 온도 영역(508)의 면적이 제상 온도 영역(408)의 면적보다 넓다는 것은, 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 과정에서 증발기 온도가 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 유지되는 시간이 종래에 비해 더 길다는 것을 의미한다.

또한 도 4 및 도 5를 비교하면, 제상 운전 과정에서 종래 기술에 따른 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 과열 온도 영역(406)의 면적이 본 명세서의 일 실시예에 따른 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 과열 온도 영역(506)의 면적보다 넓다. 과열 온도 영역(406)의 면적이 과열 온도 영역(506)의 면적보다 넓다는 것은, 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 과정에서 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 시간이 종래에 비해 더 짧고, 과열 온도 영역(506) 내에서 증발기의 온도가 종래에 비해 낮음을 의미한다.

이처럼 과열 온도 영역(506)의 면적이 종래의 과열 온도 영역(406)의 면적보다 작게 나타나는 것은, 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되면서 제상 히터(212) 및 증발기의 온도가 종래에 비해 보다 천천히 상승하기 때문이다.

결국 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 제어 방법이 적용되면 제상 운전 수행 시 증발기 온도가 종래에 비해 보다 긴 시간동안 제상 온도(0℃ 내지 5℃)로 유지된다. 또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 제상 운전 수행 시 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 시간이 종래에 비해 짧아지고, 과열 온도 영역에서 증발기의 온도가 종래에 비해 낮게 유지된다. 따라서 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 제어 방법이 적용된 냉장고는 종래에 비해 향상된 제상 성능을 나타내며, 제상 신뢰성이 확보될 수 있다.

또한 도 4 및 도 5를 비교하면, 종래의 제상 히터(212)가 구동되는 구간(t2~t4)의 길이보다 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 히터(212)가 구동되는 구간(t7~t11)의 길이가 더 길다. 즉, 본 명세서의 일 실시예에 따르면 제상 히터(212)의 구동 시간이 종래에 비해 더 길어져 증발기가 열원, 즉 제상 히터(212)에 노출되는 시간이 길어지고, 그에 따라서 냉장고의 제상 성능이 향상된다.

또한 앞서 언급된 바와 같이 제상 운전 과정에서 종래 기술에 따른 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 과열 온도 영역(406)의 면적이 본 명세서의 일 실시예에 따른 증발기 온도가 과열 온도(5℃ 초과)로 유지되는 과열 온도 영역(506)의 면적보다 넓다. 따라서 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 제어 방법이 적용되면 제상 운전이 종료된 이후 저장 공간의 온도는 종래에 비해 낮게 유지된다. 따라서 본 명세서의 일 실시예에 따르면 제상 운전이 종료된 이후 저장 공간의 온도를 다시 적정 온도로 낮추기 위해서 소비되는 전력량이 종래에 비해 감소한다.

도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 시 증발기 온도 및 냉장고의 소비 전력량의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 히터(212)는 릴레이 소자(32)에 의해서 전원 공급 장치(34)와 연결된다. 릴레이 소자(32)는 제상 히터 구동 회로(31)의 온 신호 또는 오프 신호에 의해서 온 또는 오프된다. 그런데 일정 시간 동안 지나치게 잦은 온/오프 동작이 반복될 경우, 릴레이 소자(32)의 고장 발생 가능성이 높아진다. 릴레이 소자(32)의 잦은 온/오프 동작으로 인한 고장 발생 가능성을 줄이기 위하여, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 과정에서는 릴레이 보호 기능이 적용된다.

도 6을 참조하면, 시점(0)에서 시점(t13) 사이에서 제상 히터(212)는 연속 구동 방식으로 구동된다. 즉, 도 6의 구간(0~t13)은 도 5에 도시된 구간(t7~t8)과 동일한 구간이다.

시점(t12)에서 증발기 온도가 제1 기준 온도(예컨대 0℃)에 도달하면 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동 방식을 연속 구동 방식에서 펄스 구동 방식으로 변경한다. 이에 따라서 시점(t13)부터 제상 히터(212)는 펄스 구동 방식으로 구동된다.

제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되는 동안 제어기(30)는 증발기 온도를 확인하면서 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수를 카운트한다. 제어기(30)는 카운트된 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수를 미리 정해진 기준 횟수(예컨대, 7회)와 비교한다. 기준 횟수는 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있음이 주지되어야 한다.

증발기 온도가 제2 기준 온도(예컨대 5℃)에 아직 도달하지 않은 상태에서 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 기준 횟수(예컨대, 7회)와 동일해지면, 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동 방식을 펄스 구동 방식에서 다시 연속 구동 방식으로 변경한다. 이에 따라서 시점(t14) 이후로 제상 히터(212)는 다시 연속 구동 방식으로 구동된다.

이후 시점(t15)에서 증발기 온도가 제2 기준 온도에 도달하면, 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시키기 위한 오프 명령을 제상 히터 구동 회로(31)에 전송한다. 이에 따라서 시점(t16)에서 제상 히터(212)의 구동이 정지된다. 시점(t16)에서 시점(t17)까지 제상 히터(212)의 잔열로 인하여 증발기 온도는 증가하고, 시점(t17) 이후로 증발기 온도는 서서히 감소한다. 또한 시점(t17)에서 압축기(130)가 다시 구동되어 저장 공간에 대한 냉각이 이루어진다.

도 6에 도시된 실시예에 따르면, 제어기(30)는 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되고 증발기 온도가 제2 기준 온도에 아직 도달하지 않은 상태에서 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 기준 횟수와 동일해지면 제상 히터(212)의 구동 방식을 연속 구동 방식으로 변경한다. 다시 말해서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 제상 운전 제어 과정에서는 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 기준 횟수를 초과하지 않는다. 이러한 제어에 의하면, 제상 히터(212)와 전원 공급 장치(34) 사이에 연결되는 릴레이 소자(32)가 일정 시간동안 지나치게 자주 온/오프 되는 현상이 방지된다. 따라서 릴레이 소자(32)의 고장 발생 가능성이 줄어들어 냉장고의 내구성이 향상된다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 제어기(30)는 제상 운전이 시작될 때 참조되는 압축기(130)의 기준 구동 시간을 미리 정해진 최소 구동 시간과 비교하여 제상 히터(212)의 구동 방식을 결정할 수 있다.

예컨대 도 5의 실시예에서, 구간(0~t7)에서 제어기(30)는 압축기(130)의 구동 시간을 기준 구동 시간(예컨대, 6시간)과 비교한다. 그런데 본 명세서의 일 실시예에서, 냉장고가 운전되는 과정에서 기준 구동 시간은 냉장고의 구동 환경이나 냉장고 운전 과정에서 발생하는 이벤트에 따라서 변경될 수 있다.

예를 들어 냉장고의 운전 과정에서 냉장고의 외기 온도가 저장 공간의 온도보다 높아질 경우, 기준 구동 시간은 최초 설정된 값(예컨대, 6시간)보다 감소될 수 있다. 또 다른 예로, 냉장고의 운전 과정에서 사용자에 의해서 도어가 열리는 횟수가 증가하거나 도어가 열리는 간격이 짧아지면, 기준 구동 시간은 최초 설정된 값(예컨대, 6시간)보다 감소될 수 있다.

본 명세서에서는 기준 구동 시간이 점점 짧아져 미리 정해진 최소 구동 시간(예컨대, 4시간)과 동일해진 상태에서 수행되는 제상 운전이 '즉시 제상 운전'으로 지칭된다. 기준 구동 시간이 최소 구동 시간과 동일해져 즉시 제상 운전이 수행된다는 것은 제상 운전 간격이 짧아져 제상 운전이 보다 자주 수행됨을 의미한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동된다면 릴레이 소자(32)가 온/오프되는 횟수도 증가하게 된다.

이처럼 즉시 제상 운전에 의하여 릴레이 소자(32)가 자주 온/오프되는 현상을 방지하기 위하여, 본 명세서의 일 실시예에 따른 제어기(30)는 제상 히터(212)가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 증발기 온도가 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로만 구동시킨다. 여기서 즉시 제상 조건은 압축기(130)의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일해지는 것을 의미한다. 이러한 제어에 의해서 릴레이 소자(32)가 자주 온/오프되는 현상이 방지되어 따른 릴레이 소자(32)의 고장 발생 가능성이 감소한다.

도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어기(30)는 제상 히터(212)가 정지된 상태에서 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시킨다(702).

본 명세서의 일 실시예에서, 제상 시작 조건은 압축기의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일한 것으로 정의된다.

제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서 제상 온도 센서(214)에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면, 제어기(30)는 제상 히터(212)를 펄스 구동 방식으로 구동시킨다(704).

본 명세서의 일 실시예에서, 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동될 때 제상 히터(212)의 온 시간은 오프 시간보다 짧게 설정될 수 있다.

제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서, 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시킨다(706).

도면에는 도시되지 않았으나, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법은 제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되고 증발기 온도가 제2 기준 온도값에 도달하지 않은 상태에서 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 동일하면 증발기 온도가 제2 기준 온도값에 도달할 때까지 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 도면에는 도시되지 않았으나, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법은 제상 히터(212)가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로만 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서, 즉시 제상 조건은 압축기의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일한 것으로 정의된다.

도 8은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제상 운전 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 제어기(30)는 압축기(130)의 구동 시간을 측정하고, 측정된 압축기(130)의 구동 시간을 기준 구동 시간과 비교한다(802).

비교(802) 결과 압축기(130)의 구동 시간이 기준 구동 시간과 동일하지 않으면, 제어기(30)는 계속해서 압축기(130)의 구동 시간을 측정하고, 측정된 압축기(130)의 구동 시간을 기준 구동 시간과 비교한다(802).

비교(802) 결과 압축기(130)의 구동 시간이 기준 구동 시간과 동일하면, 제어기(30)는 기준 구동 시간을 미리 정해진 최소 구동 시간과 비교한다(804).

비교(804) 결과 기준 구동 시간이 최소 구동 시간과 동일하지 않으면, 제어기(30)는 압축기(130)의 구동이 정지된 후 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시킨다(806).

제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서 제어기(30)는 증발기 온도를 미리 정해진 제1 기준 온도와 비교한다(808).

비교(808) 결과 증발기 온도가 제1 기준 온도와 동일하지 않으면, 제어기(30)는 제상 히터(212)를 계속해서 연속 구동 방식으로 구동시킨다(806).

비교(808) 결과 증발기 온도가 제1 기준 온도와 동일하면, 제어기(30)는 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시킨다(810).

제상 히터(212)가 펄스 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서 제어기(30)는 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수를 기준 횟수와 비교한다(812).

비교(812) 결과 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 기준 횟수와 동일하면, 제어기(30)는 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시킨다. 제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서 제어기(30)는 증발기 온도와 제2 기준 온도를 비교하고(820), 증발기 온도와 제2 기준 온도가 동일하지 않으면 제상 히터(212)를 계속해서 연속 구동 방식으로 구동시킨다. 비교(820) 결과 증발기 온도와 제2 기준 온도가 동일하면 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시킨다(816). 단계(816) 이후 압축기(130)가 다시 구동된다.

비교(812) 결과 제상 히터(212)의 펄스 구동 횟수가 기준 횟수와 동일하지 않으면, 제어기(30)는 증발기 온도를 미리 정해진 제2 기준 온도와 비교한다(814).

비교(814) 결과 증발기 온도가 제2 기준 온도와 동일하지 않으면, 제어기(30)는 단계(810) 및 단계(812)를 다시 수행한다.

비교(814) 결과 증발기 온도가 제2 기준 온도와 동일하면, 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시킨다(816). 단계(816) 이후 압축기(130)가 다시 구동된다.

한편, 단계(804)에서 기준 구동 시간이 최소 구동 시간과 동일하면, 제어기(30)는 제상 히터(212)를 연속 구동 방식으로 구동시킨다. 제상 히터(212)가 연속 구동 방식으로 구동되고 있는 상태에서 제어기(30)는 증발기 온도와 제2 기준 온도를 비교하고(820), 증발기 온도와 제2 기준 온도가 동일하지 않으면 제상 히터(212)를 계속해서 연속 구동 방식으로 구동시킨다. 비교(820) 결과 증발기 온도와 제2 기준 온도가 동일하면 제어기(30)는 제상 히터(212)의 구동을 정지시킨다(816). 단계(816) 이후 압축기(130)가 다시 구동된다.

이상과 같이 본 명세서에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 명세서가 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있을 것이다. 아울러 앞서 본 명세서의 실시예를 설명하면서 본 명세서의 구성에 따른 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 한다.

Claims (12)

1. 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키는 단계;
   제상 온도 센서에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시키는 단계; 및
   상기 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제상 시작 조건은
   압축기의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일한 것인
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동되고 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달하지 않은 상태에서 상기 제상 히터의 펄스 구동 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 동일하면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키는 단계를 더 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동될 때 상기 제상 히터의 온 시간은 오프 시간보다 짧게 설정되는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로만 구동시키는 단계를 더 포함하는
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 즉시 제상 조건은
   압축기의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일한 것인
   냉장고의 제상 운전 제어 방법.
   
7. 저장 공간의 일 측면에 배치되며 유체의 열을 흡수하여 상기 유체를 냉각시키는 증발기;
   상기 증발기의 일 측면에 배치되며 상기 증발기 주변에 형성되는 성에를 제거하기 위하여 열을 발산하는 제상 히터; 및
   상기 제상 히터의 구동을 제어하는 제어기를 포함하고,
   상기 제어기는
   상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 설정된 제상 시작 조건이 만족되면 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키고, 제상 온도 센서에 의해서 측정된 증발기 온도가 미리 정해진 제1 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터를 펄스 구동 방식으로 구동시키고, 상기 증발기 온도가 미리 정해진 제2 기준 온도값과 동일하면 상기 제상 히터의 구동을 정지시키는
   냉장고.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제상 시작 조건은
   압축기의 구동 시간이 미리 정해진 기준 구동 시간과 동일한 것인
   냉장고.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어기는
   상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동되고 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달하지 않은 상태에서 상기 제상 히터의 펄스 구동 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 동일하면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값에 도달할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로 구동시키는
   냉장고.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 제상 히터가 상기 펄스 구동 방식으로 구동될 때 상기 제상 히터의 온 시간은 오프 시간보다 짧게 설정되는
    냉장고.
    
11. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는
    상기 제상 히터가 정지된 상태에서 미리 정해진 즉시 제상 조건이 만족되면 상기 증발기 온도가 상기 제2 기준 온도값과 동일할 때까지 상기 제상 히터를 연속 구동 방식으로만 구동시키는
    냉장고.
    
12. 제5항에 있어서,
    상기 즉시 제상 조건은
    압축기의 기준 구동 시간이 미리 정해진 최소 구동 시간과 동일한 것인
    냉장고.

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