WO2023287030A1 - 냉장고의 운전 제어방법 - Google Patents

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WO2023287030A1
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temperature
evaporator
cooling
heat
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김호산
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엘지전자 주식회사
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    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator

Definitions

  • the present invention relates to an operation control method of a refrigerator configured to provide heat to an evaporator using a hot gas flow path.
  • a refrigerator is a home appliance provided to store various foods for a long time with cool air generated by using circulation of a refrigerant according to a refrigerating cycle.
  • one or a plurality of storage compartments for storing storage objects are partitioned from each other and provided.
  • the storage chamber receives cold air generated by a refrigeration system including a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator, and is maintained within a set temperature range.
  • each storage chamber is operated to maintain each notch temperature (NT:NoTch). That is, the cooling operation is performed when the set upper limit reference temperature (NT+Diff) is exceeded based on the notch temperature (NT), and the cooling operation is performed when the lower limit reference temperature (NT-Diff) is reached based on the notch temperature (NT). It ends.
  • the high-temperature refrigerant compressed by the compressor flows into the evaporator for the freezer compartment without passing through the expander for the freezer compartment, so that the evaporator for the freezer compartment can be defrosted.
  • the refrigerant passing through the freezing compartment evaporator sequentially passes through the refrigerating compartment expander and the refrigerating compartment evaporator, and then cools the refrigerating compartment evaporator while being returned to the compressor. Because of this, it is possible to cool the refrigerating compartment during defrosting of the evaporator for the freezing compartment, and thus the temperature of the refrigerating compartment can be prevented from rising due to the defrosting operation of the evaporator for the freezing compartment.
  • the above-mentioned technology using the conventional hot gas has a problem in that the refrigerating compartment is excessively cooled during defrosting of the evaporator for the freezing compartment.
  • the technology using the hot gas also has a problem in that the storage compartment does not maintain a constant temperature during the defrosting operation, and a rapid temperature rise occurs or a rapid temperature drop occurs, resulting in deterioration or overcooling of stored goods.
  • a deep cooling process of cooling each storage compartment to a temperature lower than a constant temperature range is performed prior to performing a defrosting operation.
  • the above deep cooling process sets a temperature lower than the notch temperatures (NT1, NT2) of the general cooling operation as the set reference temperature, the second storage compartment is excessively cooled during the deep cooling process.
  • the second storage chamber is further supercooled, causing deterioration or freezing of stored goods.
  • the refrigerating compartment reaches the excessive cooling temperature more quickly in the process of defrosting the evaporator for the freezing compartment using hot gas, resulting in food damage or defrosting. There is a problem that dissatisfaction with the effect cannot but be caused.
  • the present invention was made to solve various problems according to the prior art described above.
  • One object of the present invention is to prevent or minimize the phenomenon that each storage chamber is out of a constant temperature range during a heat supply operation for applying heat to an evaporator, such as a defrost operation.
  • Another object of the present invention is to prevent or minimize a phenomenon in which each storage chamber deviates from a constant temperature range during a heat supply operation for applying heat to an evaporator, such as a defrost operation.
  • Another object of the present invention is to prevent or minimize a phenomenon in which each storage chamber deviates from a constant temperature range during a heat supply operation after a heat supply operation for applying heat to an evaporator, such as a defrost operation, is performed.
  • Another object of the present invention is to maintain a sufficiently high temperature in a refrigerating chamber during a heat supply operation of an evaporator using hot gas. Through this, the refrigerating chamber is prevented from being overcooled when providing heat to the evaporator for the freezing chamber.
  • a heat supply operation may be included in which one evaporator is supplied with heat and the other evaporator is cooled by using a high-temperature refrigerant flowing along one hot gas flow path.
  • the heat supply operation when the start condition of the heat supply operation is satisfied during the normal cooling operation, the heat supply operation may be performed first before the heat supply operation is performed.
  • the temperature return operation may be performed until the normal cooling operation is performed again.
  • each storage compartment may be maintained within a constant temperature range of the corresponding storage compartment. That is, even if an operation to provide heat to the evaporator is performed, such as a defrosting operation, the temperature of each storage compartment can be maintained within a constant temperature range, thereby preventing deterioration of stored goods.
  • the constant temperature range is the upper limit reference temperature (NT1 + Diff, NT2 + Diff) and the lower limit reference temperature (NT-Diff, NT2- Diff).
  • the heat transfer operation may include a heat transfer cooling process of supplying cold air to each storage compartment.
  • a storage compartment having a relatively high temperature may be preferentially cooled.
  • the blower fan for the first storage compartment may be controlled to stop when the temperature of the first evaporator is higher than the temperature of the first storage compartment.
  • the heat transfer operation may include a first pause process of stopping the operation of the compressor.
  • the heat supply operation may include a heating process of generating heat from a heating heat source.
  • the heating process may be performed when the heating condition is satisfied.
  • the operation control method of the refrigerator of the present invention it may be determined that the heating condition is satisfied when the temperature of the first evaporator reaches the temperature of the first storage compartment.
  • the heat supply operation may include a first heat exchange process in which the refrigerant flows along the first hot gas flow path.
  • the first heat exchange process may be performed when the heat exchange condition is satisfied.
  • the operation control method of the refrigerator it may be determined that the heat exchange condition is satisfied when a set time elapses after the heat transfer operation is performed.
  • a heating process of heating the first evaporator with a heating heat source may be included before performing the first heat exchange process.
  • the operation control method of the refrigerator it may be determined that the heat exchange conditions are satisfied when a set time elapses after the heating process is performed.
  • the operation control method of the refrigerator it may be determined that the heat exchange condition is satisfied when the temperature of the first evaporator reaches the set temperature.
  • the first heat exchange process may end when the temperature of the second storage chamber reaches the supercooling region.
  • the supercooling region may be set to a temperature lower than the constant temperature range.
  • the first heat exchange process may end when the temperature of the first evaporator reaches a set temperature.
  • the temperature return operation may include a second pause process of stopping the operation of the compressor and the cooling fan for a set time.
  • the temperature return operation may include a second heat exchange process in which the high-temperature refrigerant flows along the second hot gas flow path.
  • a simultaneous operation process of simultaneously cooling the first storage compartment and the second storage compartment may be included.
  • the simultaneous operation process may be performed after the second heat exchange process.
  • the blowing fan for the second storage compartment may be operated.
  • the operation of the blower fan for the second storage compartment may be terminated when the temperature of the second evaporator reaches the second set temperature.
  • the blowing fan for the first storage compartment may be operated.
  • a first cooling process of maintaining the first storage compartment in a constant temperature range may be performed.
  • a second cooling process of alternately cooling the second storage compartment and the first storage compartment may be performed.
  • the operation control method of the refrigerator according to the present invention configured as described above provides the following effects.
  • each storage compartment is controlled to perform cooling and heating interlockingly by providing a plurality of hot gas passages and a plurality of passage switching valves. Accordingly, even if the temperature of one storage compartment excessively decreases while the temperature of the other storage compartment excessively increases, it is possible to maintain a constant temperature in each storage compartment.
  • the operation control method of the refrigerator according to the present invention is controlled to perform the heat transfer cooling process without changing the notch temperatures (NT1, NT2) of each storage compartment in the heat transfer operation. Accordingly, it is possible to maintain a constant temperature in each storage compartment during heat transfer operation.
  • the second storage chamber is controlled to perform a cooling operation while heating the first evaporator by the first heat exchange process during the heat supply operation. Accordingly, it is possible to maintain a constant temperature in the second storage compartment during the heat supply operation.
  • the operation control method of a refrigerator according to the present invention is controlled so that a natural defrosting process is performed in a temperature return operation. Accordingly, the temperature of the second evaporator can be increased without consuming power during the temperature return operation.
  • the operation control method of the refrigerator according to the present invention is controlled to perform an operation of cooling the first storage compartment while heating the second evaporator by the second heat exchange process in the temperature return operation. Accordingly, during the temperature return operation, the second evaporator can be heated up to a desired temperature more quickly.
  • the first storage chamber can maintain a constant temperature.
  • FIG. 1 is a state diagram showing the front appearance of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a state diagram showing the appearance of the rear side of the refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a state diagram showing the internal structure of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a state diagram showing a refrigeration system including a hot gas flow path of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which a hot gas flow path and a heating source are installed in a first evaporator of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view showing a state in which a hot gas flow path and a heating source are installed in a first evaporator of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart showing a control process during a cooling operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8 and 9 are state diagrams of a refrigeration system showing a flow of refrigerant during a cooling operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a state diagram showing an operating state of each component related to a heat supply operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of performing a heat transfer operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a process of performing a heat supply operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a state diagram of a refrigeration system showing a flow of refrigerant when performing a heat supply operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process of temperature return operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a state diagram of a refrigeration system showing a flow of refrigerant during a temperature return operation of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • the refrigerator and its operation control method according to the present invention provide a first hot gas flow path for guiding the flow of refrigerant to the second evaporator via the first evaporator or a second hot gas flow path for guiding the flow of refrigerant to the first evaporator via the second evaporator.
  • FIGS. 1 to 15 A preferred embodiment of the refrigerator and its operation control method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 15 attached.
  • each direction mentioned in the description of the installation position of each component takes an installation state in actual use (the same state as in the illustrated embodiment) as an example.
  • FIG. 1 is a state diagram showing a front appearance of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a state diagram showing a rear appearance of a refrigerator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a state diagram showing the internal structure of the refrigerator according to
  • a refrigerator according to an embodiment of the present invention has a refrigerator body 100 providing at least one or more storage compartments.
  • the storage compartment may include a first storage compartment 101 and/or a second storage compartment 102 as a storage space for storing items.
  • a plurality of first storage compartments 101 may be provided or a plurality of second storage compartments 102 may be provided.
  • the first storage compartment 101 and the second storage compartment 102 can be opened and closed by the first door 110 and the second door 120, respectively. Although not shown, the first storage compartment 101 and the second storage compartment 102 may be simultaneously opened and closed by a single door, or two or more doors may partially open and close each storage compartment 101 and 102 .
  • Each of the storage chambers 101 and 102 is between the upper limit reference temperature (NT1 + Diff, NT2 + Diff) and the lower limit reference temperature (NT1-Diff, NT2-Diff) based on the set reference temperatures (NT1, NT2) during each cooling operation. It is operated to maintain the temperature of
  • the set reference temperature NT1 of the first storage compartment 101 may be a temperature sufficient to freeze stored items.
  • the set reference temperature NT1 may be set to a temperature of 0°C or less and -24°C or more.
  • the set reference temperature NT2 of the second storage compartment 102 may be a temperature at which the stored product does not freeze.
  • the set reference temperature NT2 may be set to a temperature of 32° C. or lower and 0° C. or higher.
  • the set reference temperatures NT1 and NT2 may be set by the user. When the user does not set the set reference temperatures NT1 and NT2, arbitrarily designated temperatures may be used as the set reference temperatures NT1 and NT2.
  • the first storage compartment 101 may be used as a freezing compartment
  • the second storage compartment 102 may be used as a refrigerating compartment.
  • cooling air is supplied to or stopped from each of the storage chambers 101 and 102 described above according to the upper limit or lower limit of the set reference temperatures NT1 and NT2.
  • each storage room (101, 102) has a constant temperature range between the upper limit reference temperature (NT1 + Diff, NT2 + Diff) and the lower limit reference temperature (NT1-Diff, NT2-Diff) based on each set reference temperature (NT1, NT2). can be maintained as
  • reference numeral 280 denotes a first grill assembly that guides the flow of cold air into the first storage compartment.
  • reference numeral 290 denotes a second grill assembly that guides the flow of cold air into the second storage compartment.
  • the refrigerator main body 100 or each of the grill assemblies 280 and 290 may include a temperature sensor for measuring the internal temperature of each storage compartment 101 and 102 or a temperature sensor for measuring the indoor temperature.
  • a refrigerator according to an embodiment of the present invention has a refrigeration system.
  • the refrigeration system supplies cold air capable of maintaining each of the storage compartments 101 and 102 at set reference temperatures NT1 and NT2.
  • the refrigeration system may include a compressor 210.
  • the compressor 210 compresses the refrigerant.
  • the compressor 210 may be located in the refrigerator body 100 .
  • the compressor 210 may be located in the machine room 103 in the refrigerator body 100 .
  • a recovery passage 211 may be connected to the compressor 210 .
  • the recovery passage 211 guides the suction flow of the refrigerant recovered to the compressor 210 .
  • the recovery passage 211 may be formed of a pipe.
  • the recovery passage 211 may be formed to recover refrigerant that has passed through each of the evaporators 250 and 260 and then provide the refrigerant to the compressor 210 . Although not shown, two or more of the recovery passages 211 may be provided and connected to each passage individually or in plural numbers.
  • the refrigeration system may include a condenser 220.
  • the condenser 220 condenses the refrigerant compressed in the compressor 210 .
  • the condenser 220 may be located within the refrigerator body 100 .
  • the condenser 220 may be located in the machine room 103 within the refrigerator body 100 .
  • the interior of the machine room 103 may be cooled by driving a cooling fan (C-Fan) 221 .
  • Air flowing inside the machine room 103 by driving the cooling fan (C-Fan) 221 may exchange heat with the refrigerant passing through the condenser 220 .
  • An outlet passage 222 may be connected to a refrigerant outlet side of the condenser 220 .
  • the refrigerant passing through the condenser 220 flows out into the outlet passage 222 .
  • the refrigeration system may include a plurality of branch passages 203 and 204.
  • the branch passages 203 and 204 are provided to branch and guide the refrigerant flowing out from the outlet passage 222 to a plurality of parts.
  • the branch passages 203 and 204 may include a first branch passage 203 and a second branch passage 204 .
  • the branch flow path may be formed to be branched into three or more.
  • the refrigeration system may include a first expander 230 and a second expander 240 .
  • the refrigerant condensed in the condenser 220 may be reduced in pressure by the first expander 230 and the second expander 240 .
  • the first expander 230 and the second expander 240 are connected to receive refrigerant from the first branch flow path 203 .
  • the first expander 230 depressurizes the refrigerant flowing into the first evaporator 250 after passing through the condenser 220 .
  • the second expander 240 depressurizes the refrigerant passing through the condenser 220 and flowing into the second evaporator 260 .
  • the refrigeration system may include a first evaporator 250 and a second evaporator 260 .
  • the refrigerant reduced in pressure in the first expander 230 may be evaporated by the first evaporator 250 .
  • the first evaporator 250 may exchange heat with air flowing by driving an F-Fan 281 for the first storage compartment while being located in the first storage compartment 101 .
  • the refrigerant reduced in pressure in the second expander 240 may be evaporated by the second evaporator 260 .
  • the second evaporator 260 may exchange heat with air flowing by driving a blowing fan (R-fan) 291 for the second storage compartment while being located in the second storage compartment 102 .
  • the refrigeration system may include a first cooling passage (F-Path) 201 .
  • the first cooling passage 201 is formed to guide the flow of refrigerant recovered to the compressor 210 through the first expander 230 and the first evaporator 250 while branching from the first branch passage. That is, the first cooling passage 201 may serve as a refrigerant flow path for the freezing operation of the first storage chamber 101 .
  • the refrigeration system may include a second cooling path (R-Path) 202 .
  • the second cooling passage 202 is formed to guide the flow of refrigerant recovered to the compressor 210 through the second expander 240 and the second evaporator 260 while branching from the first branch passage. That is, the second cooling passage 202 may serve as a refrigerant flow path for the refrigerating operation of the second storage chamber 102 .
  • the refrigeration system may include a first hot gas path (H1-Path) 321 .
  • the first hot gas passage 321 may be formed to provide high-temperature heat to a place where heat is needed.
  • the first hot gas passage 321 may be formed to guide the high-temperature refrigerant (hot gas) compressed by the compressor 210 . That is, the refrigerant guided by the first hot gas flow path 321 provides heat.
  • the first hot gas passage 321 may be connected to the second branch passage 204 so that hot gas flows through the first evaporator 250 to the second evaporator 260 . Accordingly, the first hot gas flow path 321 heats the first evaporator 250 while the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 210 passes through the condenser 220 and then passes through the first evaporator 250. can do.
  • the refrigeration system may include a second hot gas path (H2-Path) 322.
  • the second hot gas passage 322 is connected to the second branch passage 204 and guides hot gas to flow through the second evaporator 260 to the first evaporator 250 .
  • the second hot gas flow path 322 heats the second evaporator 260 while the high-temperature refrigerant compressed by the compressor 210 passes through the condenser 220 and then passes through the second evaporator 260. can be provided to do so.
  • the refrigeration system may include a first physical property controller 271.
  • the first property control unit 271 is formed to provide resistance to the refrigerant flowing into the second evaporator 260 after passing through the first evaporator 250 under the guidance of the first hot gas flow path 321 . That is, resistance is provided to the flow of the refrigerant so that the physical properties of the refrigerant are adjusted (changed).
  • the physical properties of the refrigerant may include any one of temperature, flow rate, and flow rate of the refrigerant.
  • the first property control unit 271 may be connected to the first hot gas flow path 321 while being formed as a conduit through which the refrigerant flows. That is, the refrigerant condensed and liquefied while passing through the first evaporator 250 has physical properties in a state where it can easily exchange heat in the second evaporator 260 while passing through the first property control unit 271 .
  • the first property control unit 271 may prevent deterioration in operational reliability of the compressor 210 .
  • the first physical property adjusting unit 271 may be formed to provide a flow resistance different from that of the second expander 240 .
  • the resistance may be designed in consideration of the passage length of the first property control unit 271, the pressure in the passage, and the density of the refrigerant in the passage. For example, the resistance may be adjusted by changing at least one factor among the length of the flow path, the pressure within the flow path, and the density of the refrigerant within the flow path of the first property control unit 271 .
  • the refrigerant flowing into the second evaporator 260 along the second hot gas passage 322 may be reduced by the first physical property controller 271 .
  • the first physical property controller 271 may be formed to have a different diameter or length than the second expander 240 .
  • the first property control unit 271 may have the same diameter as the second expander 240 but may have a different length. That is, the lengths of the first property control unit 271 and the second expander 240 may be formed to be different so that each other has different physical properties. For example, the first physical property adjusting unit 271 may be shorter than the second expander 240 . In this case, since the first property control unit 271 and the second expander 240 have the same diameter, they have the advantage that they can be used in common.
  • the first property control unit 271 may be formed to have the same length as the second expander 240 but have different pipe diameters.
  • the first physical property control unit 271 may have a larger pipe diameter than the second expander 240 .
  • the refrigeration system may include a second property control unit 272 .
  • the second property control unit 272 is formed to provide resistance to the flow of the refrigerant.
  • the refrigerant flows into the first evaporator 250 after passing through the second evaporator 260 under the guidance of the second hot gas flow path 322 . That is, resistance is provided to the flow of the refrigerant so that the physical properties of the refrigerant are adjusted (changed).
  • the physical properties of the refrigerant may include any one of temperature, flow rate, and flow rate of the refrigerant.
  • the second property control unit 272 may be connected to the second hot gas flow path 322 while being formed as a conduit through which the refrigerant flows.
  • the second property control unit 272 may be formed to provide a flow resistance different from that of the first expander 230 .
  • the resistance may be designed in consideration of at least one of the passage length of the second property control unit 272, the pressure in the passage, and the density of the refrigerant in the passage. That is, the resistance may be adjusted by changing at least one of the flow path length, the pressure within the flow path, and the density of the refrigerant within the flow path of the second property control unit 272 .
  • the refrigerant flowing to the first evaporator 250 along the second hot gas passage 322 and the first evaporator 250 along the first cooling passage 201 it is possible to reduce the difference in physical properties of the refrigerant that flows.
  • the second property control unit 272 may have the same diameter as the first expander 230 but may have a different length.
  • the lengths of the second property control unit 272 and the first expander 230 may be formed to be different so that the physical properties of each other may be different.
  • the second property control unit 272 may be shorter than the second expander 230 .
  • the second property control unit 272 may be formed to have the same length as the first expander 230 but have different pipe diameters.
  • the second property control unit 272 may have a larger pipe diameter than the first expander 230 .
  • the refrigeration system may include a first flow path switching valve (Valve 1) 331.
  • the first flow path switching valve 331 is operated so that the refrigerant flowing into the first branch flow path 203 is supplied to at least one of the first cooling flow path 201 and the second cooling flow path 202.
  • the first flow path switching valve 331 may be operated to block supply of the refrigerant introduced into the first branch flow path 203 to both the first cooling flow path 201 and the second cooling flow path 202 .
  • the first flow path switching valve 331 is installed at a connection between the first branch flow path 203 and the first cooling flow path 201 and the second cooling flow path 202 .
  • the refrigeration system may include a second flow path switching valve (Valve 2) 332.
  • the second flow path switching valve 332 allows the refrigerant introduced into the second branch flow path 204 to pass through the first hot gas flow path 321 or the second hot gas flow path 322 to at least one of the hot gas flow paths 321 and 322. ) can be operated to supply.
  • the second flow path switching valve 332 may be operated to block the supply of the refrigerant introduced into the second branch flow path 204 to both the first hot gas flow path 321 and the second hot gas flow path 322. there is.
  • the second flow path switching valve 332 is installed at a connection between the second branch flow path 204 and the first hot gas flow path 321 and the second hot gas flow path 322 .
  • the refrigeration system may include a first guide passage 351 .
  • the first guide passage 351 may be formed to guide the refrigerant flowing into the first evaporator 250 through the first expander 230 or the second property control unit 272 .
  • the refrigerant passing through the first expander 230 or the second property control unit 272 may be mixed with each other in the first guide passage 351 and then flow into the first evaporator 250 .
  • the deviation between the physical properties of the refrigerant passing through the first expander 230 and flowing into the first evaporator 250 and the physical properties of the refrigerant flowing into the first evaporator 250 through the second property adjusting unit 272 is reduced.
  • the refrigeration system may include a second guide passage 352 .
  • the second guide passage 352 may be formed to guide the refrigerant flowing into the second evaporator 260 through the second expander 240 or the first physical property controller 271 .
  • the refrigerant passing through the second expander 240 or the first property control unit 271 may be mixed with each other in the second guide passage 352 and then flowed to the second evaporator 260 .
  • the difference between the physical properties of the refrigerant passing through the second expander 240 and flowing into the second evaporator 260 and the physical properties of the refrigerant flowing into the second evaporator 260 through the first property adjusting unit 271 is reduced.
  • the refrigerator according to the embodiment of the present invention may further include a heating heat source 310 .
  • the heating heat source 310 is a heat source that provides high-temperature heat together with the respective hot gas passages 321 and 322 .
  • Heat provided by the heating heat source 310 or each of the hot gas flow paths 321 and 322 may be used in various ways. For example, heat provided by the heating heat source 310 or heat provided by the first hot gas flow path 321 may be used to defrost the first evaporator 250 . When heat is to be provided to the second evaporator 260 , heat provided by the second hot gas flow path 322 may be used.
  • the heating heat source 310 may be formed of a sheath heater (Sheath HTR) that generates heat by power supply.
  • Sheath HTR sheath heater
  • the heating heat source 310 may be provided at any one adjacent part of the first evaporator 250 .
  • the heating heat source 310 may be located below the first evaporator 250.
  • the heating heat source 310 may be spaced apart from the lower part of the heat exchange fin 251 of the lowermost row constituting the first evaporator 250 .
  • the heating heat source 310 may be additionally provided to the second evaporator 260 .
  • the operation for each situation is performed by a controller (not shown) provided for operation of the refrigerator.
  • the operation for each situation is performed by a control means on a network connected by wired or wireless communication (eg, a home network, an online service server, etc.) so as to control the controller of the refrigerator instead of the corresponding refrigerator. can also be performed.
  • the operation of the refrigerator for each situation may include a general cooling operation (S100).
  • This general cooling operation is an operation that is controlled to maintain a constant temperature range set for each storage chamber (101, 102). During the normal cooling operation (S100), air passing through each evaporator is supplied to each storage compartment.
  • the constant temperature range is the temperature range between the upper limit reference temperature (NT1+Diff, NT2+Diff) and the lower limit reference temperature (NT1-Diff, NT2-Diff) based on the set reference temperatures (NT1, NT2) for each storage chamber (101, 102). to be.
  • the cold air is supplied (S121, S131) or the supply of cold air is stopped (S122, S132) to maintain the constant temperature of the corresponding storage compartment.
  • a first cooling operation for supplying cold air to the first storage compartment 101 is performed (S131). do.
  • the compressor 210 of the refrigeration system and the blowing fan 281 for the first storage compartment are operated.
  • the first flow path switching valve (Valve 1) 331 is operated so that the refrigerant flows through the first cooling flow path 201.
  • the second flow path switching valve (Valve 2) 332 is operated to block the first hot gas flow path 321 and the second hot gas flow path 322.
  • the refrigerant compressed by the operation of the compressor 210 is condensed while passing through the condenser 220 .
  • the refrigerant condensed in the condenser 220 flows along the first cooling passage 201 while passing through the first expander 230 and is reduced in pressure and expanded.
  • the refrigerant that has passed through the first expander 230 passes through the first evaporator 250 and exchanges heat with air flowing around the refrigerant, and then is returned to the compressor 210 and compressed to repeat a circular operation.
  • the air in the first storage compartment 101 passes through the first evaporator 250 and is supplied into the first storage compartment 101, repeating a circulation operation. In this process, the air exchanges heat with the first evaporator 250 and is supplied into the first storage compartment 101 at a lower temperature to lower the temperature in the first storage compartment 101 .
  • the first storage compartment 101 can maintain a constant temperature range through the first cooling operation.
  • the compressor 210 and the blowing fan 291 for the second storage compartment are operated.
  • the first flow path switching valve 331 is operated so that the refrigerant flows through the second cooling flow path 202.
  • the second flow path switching valve 332 operates to block the first hot gas flow path 321 and the second hot gas flow path 322.
  • the refrigerant compressed by the operation of the compressor 210 is condensed while passing through the condenser 220 .
  • the refrigerant condensed in the condenser 220 is reduced in pressure and expanded while passing through the second expander 240 .
  • the refrigerant that has passed through the second expander 240 passes through the second evaporator 260 and exchanges heat with air flowing around the refrigerant, then flows into the compressor 210 and is compressed, repeating a circular operation.
  • the air in the second storage compartment 102 passes through the second evaporator 260 and is supplied into the second storage compartment 102, repeating a circulation operation.
  • the air exchanges heat with the second evaporator 260 and is supplied into the second storage compartment 102 at a lower temperature to lower the temperature R of the second storage compartment.
  • the second storage compartment 102 can maintain a constant temperature range through the second cooling operation.
  • the operation may be performed to supply cold air to another storage compartment.
  • cold air is preferentially supplied to the second storage compartment 102 to achieve a satisfactory temperature (temperature between the upper limit reference temperature (NT1 + Diff, NT2 + Diff) and the lower limit reference temperature (NT1-Diff, NT2-Diff))
  • a satisfactory temperature temperature between the upper limit reference temperature (NT1 + Diff, NT2 + Diff) and the lower limit reference temperature (NT1-Diff, NT2-Diff)
  • NT1-Diff the lower limit reference temperature
  • the operation of the refrigerator for each situation may include a heat transfer operation (S210).
  • the heat supply operation (S210) is an operation performed before performing the heat supply operation (S220) when the start condition of the heat supply operation (S220) is satisfied while the general cooling operation (S100) or other operations are performed. to be.
  • the other operations may include a heat exchange process of heating the first evaporator 250 while cooling the second evaporator 260 or a heat exchange process of cooling the first evaporator 250 while heating the second evaporator 260. there is.
  • the heat transfer operation (S210) may include a heat transfer cooling process (S211) for cooling while supplying cold air to each of the storage compartments 101 and 102.
  • the storage compartments 101 and 102 are cooled before performing the heat supply operation (S220) in the heat transfer cooling process (S211) so that the temperature of each storage compartment 101 and 102 is within the constant temperature range during the heat supply operation (S220). so that it can be maintained as
  • the compressor 210 and the cooling fan (S221) are controlled to operate, and the blower fan 281 for the first storage compartment and the blower fan 291 for the second storage compartment are selectively operated. controlled
  • the heat transfer cooling process (S211) may be controlled to preferentially cool a storage compartment having a relatively high temperature among the two storage compartments 101 and 102 and then cool the other storage compartment. For example, after cooling the second storage compartment 102 first, the first storage compartment 101 may be cooled.
  • the blower fan 291 for the second storage compartment is operated during operation (S211a) for cooling the second storage compartment 102.
  • the blowing fan 291 for the second storage compartment is stopped when the temperature R of the second storage compartment reaches a satisfactory range.
  • the satisfaction region is a temperature region that satisfies the constant temperature range during the normal cooling operation (S100), and may be, for example, a temperature range between the upper limit reference temperature (NT2+Diff) and the lower limit reference temperature (NT2-Diff).
  • the blowing fan 291 for the second storage compartment is stopped when the temperature R of the second storage compartment reaches the set reference temperature NT2 or the lower limit reference temperature NT2-Diff. Accordingly, the second storage chamber 102 may maintain a constant temperature range during the heat transfer cooling process (S211).
  • the blower fan 281 for the first storage compartment is operated along with the compressor 210 and the cooling fan 221. .
  • each storage compartment (101, 102) may be cooled based on the constant temperature range (NT1 ⁇ Diff, Nt2 ⁇ Diff) for each storage compartment in the general cooling operation (S100). Accordingly, it is possible to prevent deterioration of stored materials in each of the storage chambers 101 and 102 due to rapid temperature change during the heat supply operation (S220). In particular, since overcooling of the second storage chamber 102 is prevented during the heat supply operation (S220), deterioration or freezing of stored goods in refrigerated storage can be prevented.
  • the first storage compartment 101 may maintain a constant temperature range during the heat transfer cooling process (S211).
  • each storage compartment 101, 102 is set to a notch temperature (which is lower than the notch temperatures (NT1, NT2) of a general cooling operation). Deep cooling was performed by changing the set reference temperature to NT-X°C) or changing the upper limit reference temperature (NT+Diff) or the lower limit reference temperature (NT-Diff).
  • NT-X°C the upper limit reference temperature
  • NT+Diff the upper limit reference temperature
  • NT-Diff the lower limit reference temperature
  • the heat transfer cooling process (S211) is performed as a normal cooling operation (eg, a first cooling operation or a second cooling operation) rather than a deep cooling process.
  • a normal cooling operation e.g, a first cooling operation or a second cooling operation
  • the operation time of the heat transfer cooling process (S211) can be shortened and energy consumption for the heat transfer cooling operation (S211) can be reduced.
  • a first pause process (S212) of stopping the operation of the compressor 210 may be included.
  • the first pause process (S212) may proceed after the heat transfer cooling process (S211) and before the heat transfer operation (S220) is performed. That is, the pause time of the compressor 210 can be guaranteed while allowing the first evaporator temperature FD to rise by a sufficient level by providing the first pause process S212.
  • the first pause process (S212) may be performed during the minimum pause time of the compressor 210. For example, a first pause process (S212) may be performed so that the compressor 210 is stopped for 3 minutes. That is, the first pausing process (S212) is maintained for a period of time required so as not to impair operational reliability of the compressor 210 until restarting after the compressor 210 is stopped.
  • a pump down may be performed before the compressor 210 and the cooling fan 221 are stopped for the first stop process (S212).
  • the pump-down is an operation in which the compressor 210 and the cooling fan 221 are operated for a predetermined time in a state in which the supply of refrigerant to each of the cooling passages 201 and 202 and each of the hot gas passages 321 and 322 is cut off. That is, it is possible to prevent a refrigerant flow defect due to a pressure difference between the evaporators 250 and 260 that may occur during the heat supply operation (S220) by pumping down.
  • the rotation speed of the first storage compartment blowing fan 281 may be controlled to increase (S213). That is, even when the compressor 210 is stopped, the first storage compartment 101 is cooled by the speed increase of the first storage compartment blowing fan 281, and the temperature FD of the first evaporator is close to the first storage compartment temperature F. This made it possible to reach it faster.
  • the blower fan 281 for the first storage compartment may continue to operate until the first pause process (S212) ends.
  • the blower fan 281 for the first storage compartment may be controlled to stop (S214) when the first evaporator temperature FD becomes higher than the first storage compartment temperature F. That is, although the first evaporator temperature (FD) is higher than the first storage compartment temperature (F), the first storage compartment temperature (F) may rise when the blowing fan 281 for the first storage compartment is rotated. Accordingly, when the temperature of the first evaporator (FD) is higher than the temperature (F) of the first storage compartment, the blowing fan 281 for the first storage compartment is stopped (S214).
  • the operation of the refrigerator for each situation may include a heat supply operation (S220).
  • the heat supply operation (S220) is an operation that provides heat for heating the first evaporator (250).
  • the heat supply operation (S220) may be performed to defrost frost generated on the surface of the first evaporator 250.
  • This heat supply operation (S220) may be performed when the operation conditions are satisfied. For example, when the defrosting operation of the first evaporator 250 is required, it may be determined that the operating condition of the heat supply operation (S220) is satisfied.
  • the defrosting operation checks the amount or flow rate of cold air passing through the first evaporator 250, checks whether the cumulative operation time of the compressor 210 has elapsed, It is possible to determine whether operation is necessary by checking whether the temperature is maintained at the unsatisfactory temperature.
  • the heat supply operation (S210) is performed first, and then the heat supply operation (S220) is performed. can be performed
  • the heat supply operation (S220) will be described with reference to the state diagram of FIG. 10, the flow chart of FIG. 13, and the state diagram of FIG. 14 attached thereto.
  • the heat supply operation (S220) may include a heating process (S221b) of providing heat to the first evaporator 250 using the heating heat source 310.
  • the heating condition of the heating process (S221b) may be set to time. For example, it may be determined that the heating condition is satisfied when a set time elapses after the heat transfer cooling process (S211) ends (the end of the pause process or the end of cooling of the first storage compartment).
  • the heating condition of the heating process may be set to temperature. If the heating condition is set to time, a disadvantage in that it is difficult to respond to changes in various surrounding environments may be caused. Considering this, it may be more desirable to accurately respond to changes in various surrounding environments by setting the heating condition to temperature.
  • the heating condition is set to the temperature
  • a case where the first evaporator temperature (FD) reaches the first storage compartment temperature (F) or is higher than the first storage compartment temperature (F) may be included.
  • the first evaporator temperature (FD) is checked, and the corresponding first evaporator temperature (FD) gradually rises to the first storage compartment. If it is equal to or higher than the temperature F, it can be determined that the heating condition is satisfied.
  • the first evaporator temperature FD may include the temperature of the outlet side of the refrigerant or the temperature of the outlet side of the cold air of the first evaporator 250 .
  • a heating process (S221b) of heating the first evaporator 250 while heating the heating source 310 is performed.
  • the heating process (S221b) When the heating process (S221b) is performed (heating heat source generates heat), the time set as the pause process (S212) may be ignored. That is, even before the time set for the pause process (S212) elapses, if the heating condition of the heating heat source 310 is satisfied, the heating process (S221b) can be controlled to be performed (the heating heat source generates heat).
  • the heat generation process (S221b) will be delayed until the minimum idle time has elapsed. can For example, if 3 minutes have not elapsed after the heat transfer cooling process (S211) is finished, even if the first evaporator temperature (FD) reaches the first storage compartment temperature (F), the heating heat source 310 passes the 3 minutes The heating process (S221b) may be delayed until
  • the heat supply operation (S220) may include a first heat exchange process (S222b) of providing heat to the first evaporator 250 by using the circulation of the refrigerant.
  • the heating heat source 310 can provide heat to a desired temperature more quickly than when heat is provided to the first evaporator 250 only with the heating heat source 310. This is to reduce the power consumption due to the operation of the
  • the first heat exchange process (S222b) may be performed when the first pause process (S212) of the heat transfer operation (S210) ends.
  • the first heat exchange process (S222b) may be performed by supplying cold air to the first hot gas flow path 321 by operating the compressor 210. During the first heat exchange process (S222b), the first flow path switching valve (Valve 1) 331 is closed and the second flow path switching valve (Valve 2) 332 operates so that the first hot gas flow path 321 is opened. do.
  • the high-temperature refrigerant generated in the compressor 210 by performing the first heat exchange process passes through the condenser 220 and then goes to the first evaporator 250 along the first hot gas flow path 321. While flowing, the first evaporator 250 is heated. The refrigerant heated in the first evaporator 250 is returned to the compressor 210 after passing through the second evaporator 260 in a reduced pressure state through the first physical property controller 271 . This is as shown in the attached Figure 13.
  • the cooling fan 221 is controlled to be stopped.
  • the cooling fan 221 may be controlled to stop until the corresponding first heat exchange process (S222b) ends (S224b).
  • the refrigerant compressed in the compressor 210 can be provided to the first evaporator 250 in a state in which the temperature does not decrease while passing through the condenser 220, and the first evaporator 250 converts the high-temperature refrigerant into can be heated.
  • the R-Fan 291 for the second storage compartment may be controlled to operate.
  • the refrigerant that has passed through the first evaporator 250 passes through the first property control unit 271 to be decompressed, and then passes through the second evaporator 260 to exchange heat with the air in the second storage compartment 102 .
  • the heat-exchanged air is provided to the second storage compartment 102 to lower the temperature in the second storage compartment 102 .
  • the operation for cooling the second storage compartment 102 can be omitted, so that the first storage compartment 101 can be quickly cooled, and the time for cooling the first storage compartment 101 can be omitted. This can be shortened, and power consumption can be reduced.
  • the blowing fan 291 for the second storage compartment may be stopped (S224b) when the heating of the first evaporator 250 is finished or the heat supply operation (S220) is finished.
  • These heat exchange conditions may include various cases.
  • the heat exchange condition may include a case where a set time elapses after the heating process (S221b) is performed (power is supplied to the heating heat source). For example, when 10 minutes have elapsed after supplying power to the heating heat source 310, it is determined that the heat exchange condition is satisfied and the first heat exchange process (S222b) may be performed.
  • the heating process (S221b) and the first heat exchange process (S222b) are performed simultaneously or the first heat exchange process (S222b) is performed first than the heating process (S221b), hot gas passes through the first evaporator 250 In the process, the temperature of the hot gas rapidly decreases, so that sufficient heat is not provided to the first evaporator 250 .
  • the heat generation process (S221b) is performed prior to the first heat exchange process (S222b), so that the hot gas passing through the first evaporator 250 during the first heat exchange process (S222b) provides heat from the heating heat source 310. This is so that all parts of the first evaporator 250 can be sufficiently heated without a decrease in temperature.
  • the high-temperature refrigerant flows along the first hot gas flow path 321 to the first evaporator ( 250) to pass through.
  • the heat exchange condition may include a case where a set time elapses after the heat transfer cooling process (S211) of each storage chamber (101, 102) is finished (S211d). That is, when the set time elapses after the heat transfer cooling process (S211) ends (S211d), it is determined that the heat exchange condition is satisfied, and the first heat exchange process (S222b) may be performed.
  • the first evaporator temperature (FD) reaches the set first set temperature (X1) ( FD ⁇ X1°C) may be included. That is, after the heat transfer cooling process (S211) is finished (S211d), when the first evaporator temperature (FD) reaches the first set temperature (X1) (FD ⁇ X1 ° C), it is determined that the heat exchange condition is satisfied and the heat exchange condition is satisfied. 1 heat exchange process (S222b) may be performed.
  • the first set temperature X1 may be a temperature higher than the first storage compartment temperature F and lower than the second set temperature X2 at which heat generation of the heating heat source 310 is terminated.
  • the first set temperature (X1) when the first set temperature (X1) is set to the second set temperature (X2) at which the heating of the heating heat source 310 ends, heating by heat from the heating heat source 310 and heating using hot gas are performed simultaneously. may not be performed.
  • the first set temperature (X1) may be set to a lower temperature than the second set temperature (X2) at which the heat generation of the heating heat source 310 is terminated.
  • the first set temperature X1 may be set to -3°C
  • the second set temperature X2 may be set to 5°C.
  • the cooling fan 221 may be stopped until the first heat exchange process (S222b) ends (S224b) even if the compressor 210 is operated.
  • the refrigerant at the highest temperature can be provided to the first evaporator 250 .
  • the first storage compartment blowing fan 281 for circulating cold air in the first storage compartment 101 may be stopped. That is, it is possible to prevent a slow increase in the temperature of the first evaporator 250.
  • the blowing fan 291 for the second storage compartment for circulating cold air in the second storage compartment 102 may be operated. That is, when the refrigerant flows along the hot gas flow path 320, the blowing fan 291 for the second storage compartment is operated so that the cold air in the second storage compartment 102 passes through the second evaporator 260 to exchange heat. Accordingly, while heating the first evaporator 250 , a process of supplying cold air to the second storage chamber 102 can be simultaneously performed.
  • the heat generation end condition or the heat exchange end condition is checked (S223a, S224a), respectively, and the heat generation process ends when each end condition is satisfied. (S223b) or, the first heat exchange process ends (S224b).
  • the heat generation termination condition is a condition for terminating heat generation of the heating heat source 310 and may include a case where the first evaporator temperature FD reaches a preset second set temperature X2. That is, when the first evaporator temperature (FD) reaches the second set temperature (X2), it is determined that the heat generation end condition is satisfied, and the power supplied to the heating source 310 is cut off (S223b).
  • the second set temperature X2 is a temperature in consideration of the deterioration of stored materials due to the temperature rise of the first storage compartment 101, and may be set to, for example, 5°C.
  • the second set temperature X2 may be equal to or higher than the first set temperature X1 for confirming the satisfaction of the heat exchange condition.
  • the first storage compartment can maintain a constant temperature range during the heating process.
  • the heat exchange termination condition is a condition in which the supply of hot gas (refrigerant) is terminated, and may actually be a condition in which the heat supply operation (S220) for heating the first evaporator 250 is terminated.
  • These heat exchange termination conditions may include a case where the temperature of the second storage chamber 102 reaches the supercooling region.
  • the second storage compartment 102 since it is a storage compartment for refrigerated storage, damage such as freezing of stored items may occur when the temperature drops excessively. Considering this, it is necessary to maintain the temperature R of the second storage compartment in a constant temperature range so that deterioration or overcooling of stored materials does not occur. Accordingly, when the second storage chamber 102 reaches the supercooling region, it is determined that the heat exchange termination condition is satisfied, and the refrigerant supply to the first hot gas flow path 321 is cut off (S224b).
  • the supercooling region is a temperature lower than the constant temperature range and is equal to or less than the lower limit reference temperature (NT2-Diff) set based on the set reference temperature (NT2) of the second storage compartment 102. That is, when the temperature R of the second storage compartment reaches the lower limit reference temperature (NT2-Diff) or becomes lower than the lower limit reference temperature (NT2-Diff), the supply of refrigerant to the hot gas flow path 320 is cut off. Accordingly, the second storage compartment 260 can maintain a constant temperature during the first heat exchange process (S222b) of the heat supply operation (S220).
  • the blowing fan 291 for the second storage compartment may be stopped. That is, the time for the second storage chamber 102 to reach the supercooling region is delayed so that the time for the first evaporator 250 to be sufficiently heated is secured.
  • the heat exchange termination condition may be determined based on the total operating time of the heat supply operation (S220).
  • operation of the refrigerator for each situation may include a temperature return operation (S230).
  • the temperature return operation (S230) is an operation for cooling the first storage compartment 101, the temperature of which has risen in the heat supply operation (S220), to a satisfactory range.
  • the temperature return operation (S230) may include a second stop process (S231a) of stopping the compressor 210 and the cooling fan 221 for a set time. That is, the compressor 210 operated for the first heat exchange process can be paused for a certain period of time.
  • the temperature return operation (S230) may include a natural defrosting process (S232a).
  • the natural defrosting process (S232a) may be performed by operating the R-Fan 291 for the second storage compartment when the second pausing process (S231a) starts. That is, the operation of the blowing fan 291 for the second storage compartment allows the second evaporator 260 to naturally defrost the air in the second storage compartment 102 . This is possible because the temperature R in the second storage chamber is higher than the temperature RD of the second evaporator.
  • the second storage compartment 102 is sufficiently cooled through the previous heat supply operation (S220). Accordingly, the natural defrosting process (S232a) for the second evaporator 260 is performed simultaneously with the end of the heat supply operation (S220), so that the operation time of the natural defrosting process (S232a) is shortened as much as possible.
  • the natural defrosting process (S232a) may be performed until the second evaporator temperature (RD) reaches the third set temperature (X3).
  • the third set temperature X3 is a temperature at which defrosting of the second evaporator 260 is possible and may be set to a temperature lower than the upper limit reference temperature (NT2+Diff) of the second storage compartment 102 .
  • the third set temperature X3 may be set to 0°C.
  • the natural defrosting process (S232a) may end (S232b).
  • the second storage chamber 102 can maintain a constant temperature range in the natural defrosting process (S232a).
  • the temperature return operation (S230) includes a second heat exchange process (S233a).
  • the second heat exchange process (S233a) is a process for assisting the defrosting of the second evaporator 260 to be completed more quickly while cooling the first storage compartment 101. That is, the defrosting time of the second evaporator 260 can be shortened by the second heat exchange process (S233a), so that the temperature of the second storage chamber 102 does not deviate from the constant temperature range.
  • the second heat exchanging process (S233a) may be performed after the second pausing process (S231a) is finished by checking whether the second pausing process (S213a) is finished (S231b).
  • the second heat exchange process (S233a) may be performed by supplying cold air to the second hot gas flow path 322 by operating the compressor 210.
  • the first flow path switching valve (Valve 1) 331 is closed and the second flow path switching valve (Valve 2) 332 opens the second hot gas flow path 322.
  • the high-temperature refrigerant generated in the compressor 210 passes through the condenser 220 and then flows to the second evaporator 260 along the second hot gas flow path 322 to heat the second evaporator 260. do.
  • the refrigerant heated in the second evaporator 260 is returned to the compressor 210 after passing through the first evaporator 250 in a reduced pressure state through the second physical property controller 272 . This is as shown in the attached Figure 15.
  • the cooling fan 221 While the second heat exchange process (S233a) is being performed, the cooling fan 221 is stopped despite the operation of the compressor 210. The cooling fan 221 may be stopped until the corresponding second heat exchange process (S233a) ends.
  • the refrigerant compressed by the compressor 210 can be provided to the second evaporator 260 in a state in which the temperature does not decrease while passing through the condenser 220, and the first evaporator 260 converts the high-temperature refrigerant into can be heated.
  • the blowing fan 281 for the first storage compartment may be operated.
  • the first evaporator temperature (FD) is higher than the first storage room temperature (F), so when the first storage room blowing fan 281 is operated, it is rather the first storage room.
  • the temperature F may rise.
  • the blower fan 281 for the first storage compartment be operated when the temperature FD of the first evaporator becomes lower than the temperature F of the first storage compartment (S233b).
  • the heat exchange termination condition is a condition in which supply of hot gas (refrigerant) is terminated, and when the heat exchange termination condition is satisfied, the second hot gas flow path 322 is closed while being terminated (S233c).
  • the first storage compartment 101 can maintain a constant temperature range during the second heat exchange process (S233a).
  • the second heat exchange process (S233a) may be controlled not to end. This is because, in the case of the first storage chamber 101, since it is a storage chamber used for storing stored goods in a frozen state, even if the freezing temperature is excessively low, concerns about deterioration or overcooling of stored goods are prevented. In this case, it may be preferable to control the blowing fan 281 for the first storage compartment to stop in order to reduce power consumption.
  • a case where the operating time of the second heat exchange process (S233a) passes a set time may be included.
  • the set time may be set differently according to the room temperature or the surrounding environment.
  • the second storage compartment 102 can maintain a constant temperature range during the second heat exchange process (S233a).
  • the temperature return operation (S230) includes a simultaneous operation process (S234).
  • the simultaneous operation process (S234) is a process of simultaneously cooling the first storage compartment 101 and the second storage compartment 102.
  • the simultaneous operation process (S234) may be performed when the above heat exchange termination condition is satisfied and the second heat exchange process is ended (S233c).
  • the simultaneous operation process (S234) can be performed by simultaneously supplying refrigerant to the first evaporator 250 and the second evaporator 260, and simultaneously operating the blowing fan 291 for the second storage compartment and the cooling fan 221. there is. At this time, the compressor 210 and the blowing fan 281 for the first storage compartment may be controlled to continue to operate without being stopped even when the previous process, the second heat exchange process (S233c), is finished.
  • the first passage switching valve 331 is operated so that the refrigerant flows simultaneously to the first cooling passage 201 and the second cooling passage 202.
  • the second flow path switching valve 332 operates to block the first hot gas flow path 321 and the second hot gas flow path 322.
  • the simultaneous operation process (S234) may be performed based on a set time or a set temperature.
  • the first storage compartment 101 may be additionally cooled. That is, in the case of the first storage chamber, the defrost temperature is high, but the satisfactory temperature (set reference temperature) is relatively low, so it may take a long time to reach the satisfactory temperature, and in the case of the second storage chamber, the satisfactory temperature may be quickly reached. there is.
  • a first cooling process (S235) for controlling to be performed may be performed.
  • the first passage switching valve 331 is operated so that the refrigerant flows only through the first cooling passage 201 and is operated so as to block the second cooling passage 202 .
  • the first storage compartment 101 can reach the set reference temperature NT1, thereby maintaining a constant temperature range.
  • a second cooling process (S236) in which the second storage compartment 102 and the first storage compartment 101 are alternately cooled is further progressed, and then the normal cooling operation (S100) may be returned.
  • the second cooling process (S236) may not be performed and the normal cooling operation (S100) may be returned.
  • cooling and heating of each storage compartment 101 and 102 can be performed in conjunction with each other by providing a plurality of hot gas passages 321 and 322 and a plurality of passage switching valves 331 and 332.
  • the set reference temperatures (notch temperatures, NT1, NT2) of each storage compartment (101, 102) are not changed.
  • the heat transfer cooling process (S211) is performed without Accordingly, it is possible to maintain a constant temperature in each of the storage compartments 101 and 102 during the heat transfer operation (S210).
  • the second storage compartment 102 performs a cooling operation while heating the first evaporator 250 by the first heat exchange process (S222b) during the heat supply operation (S220). Accordingly, it is possible to maintain a constant temperature of the second storage compartment 102 during the heat supply operation (S220).
  • a natural defrosting process (S232b) is performed in the temperature return operation (S230).
  • the temperature of the second evaporator 260 can be increased without consuming power during the temperature return operation (S230).
  • the first storage chamber (101) is cooled while heating the second evaporator (260) by the second heat exchange process (S233a). Accordingly, the second evaporator 260 can be heated up to a desired temperature more quickly during the temperature return operation (S230).
  • the first storage compartment 101 can maintain a constant temperature.

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Abstract

본 발명의 냉장고의 운전 제어방법은 열제공전운전과 열제공운전 및 온도 복귀운전 중 적어도 어느 한 운전에서 각 저장실은 해당 저장실의 정온 범위로 각각 유지되도록 제어된다. 이로써 열제공운전으로 각 저장실이 정온 범위를 벗어나는 현상을 방지 또는, 최소화될 수 있다.

Description

냉장고의 운전 제어방법
본 발명은 핫가스유로를 이용하여 증발기에 열을 제공하도록 이루어진 냉장고의 운전 제어방법에 관련된 것이다.
일반적으로, 냉장고는 냉동사이클에 따른 냉매의 순환을 이용하여 생성한 냉기로 다양한 식품을 장시간 보관하도록 제공되는 가전 기기이다.
이와 같은 냉장고는 저장물(예컨대, 식품 혹은, 음료 등)을 보관하기 위한 하나 혹은, 복수의 저장실이 서로 구획되면서 제공된다. 이러한 저장실은 압축기와 응축기와 팽창기 및 증발기를 포함하는 냉동시스템에 의해 생성된 냉기를 공급받아 설정된 온도 범위로 유지된다.
한편, 각 저장실은 각각의 노치온도(NT:NoTch)를 유지하도록 운전된다. 즉, 노치온도(NT)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT+Diff)를 초과하면 냉각 운전이 수행되고, 노치온도(NT)를 기준으로 하한 기준온도(NT-Diff)에 도달하면 냉각 운전이 종료된다.
즉, 상기한 상한 기준온도(NT+Diff)와 하한 기준온도(NT-Diff)를 벗어나지 않는 정온 모드로의 운전을 통해 저장물이 변질되거나 과냉되는 등의 손상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
하지만, 냉장고의 각 저장실에 대한 냉각 운전이 수행되는 도중 적어도 어느 한 증발기의 착상을 제거하기 위한 제상 운전이 수행될 경우에는 정온의 유지를 위한 정온 모드가 무시되었다. 이로써 제상 운전 중에는 저장실의 온도가 급격히 상승하여 상한 기준온도(NT+Diff)를 초과한 상태로 오랜 시간 유지되는 경우가 발생되었고, 이러한 과도한 온도 상승에 의해 저장물이 변질되는 등의 문제가 발생되었다.
최근에는 하나의 압축기로 두 증발기에 대한 냉각 운전을 수행하는 냉장고에서 핫 가스를 이용하여 증발기를 제상하는 기술이 제공되고 있다. 이는 공개특허 제10-2017-0013766호 및 공개특허 제10-2017-0013767호에 제시되고 있는 바와 같다.
즉, 압축기에서 압축된 고온의 냉매가 냉동실용 팽창기를 거치지 않고 냉동실용 증발기로 유동되면서 상기 냉동실용 증발기에 대한 제상 운전을 수행할 수 있도록 한 것이다.
특히, 상기 냉동실용 증발기를 지난 냉매는 냉장실용 팽창기와 냉장실용 증발기를 순차적으로 경유한 후 압축기로 회수되는 과정에서 상기 냉장실용 증발기를 냉각한다. 이 때문에 냉동실용 증발기를 제상하는 도중 냉장실의 냉각이 가능하게 되어 냉동실용 증발기의 제상 운전으로 냉장실의 온도가 상승됨은 방지될 수 있다.
하지만, 전술된 종래의 핫 가스를 이용하는 기술은 냉동실용 증발기를 제상하는 도중 냉장실이 과도하게 냉각되는 문제점이 있다.
즉, 상기 핫 가스를 이용하는 기술 역시 제상 운전시에는 저장실이 정온을 유지하지 못하고 급격한 온도 상승이 발생되거나 혹은, 급격한 온도 하강이 발생되어 저장물의 변질 혹은, 과냉이 발생되었던 문제점이 있었다.
예컨대, 종래에는 제상 운전을 수행하기 전에 각 저장실을 정온 범위보다 낮은 온도에 이르기까지 냉각시키는 딥쿨 과정이 수행된다. 그러나, 상기한 딥쿨 과정은 일반 냉각운전의 노치온도(NT1,NT2)보다 낮은 온도를 설정 기준온도로 설정되기 때문에 딥쿨 과정시 제2저장실이 과도히 냉각된다. 이의 상태에서 핫 가스를 이용한 제상 운전이 수행되면 제2저장실은 더욱 과냉되면서 저장물의 변질이나 결빙이 발생되는 문제점이 있었다.
물론, 냉장실의 고내 온도(R)가 과도하게 하락되면 제상 운전을 종료함으로써 고내 식품의 손상(과냉)을 방지할 수 있다.
그러나, 상기 냉장실의 고내 온도(R)로만 제상 운전의 종료 시점이 결정된다면 냉동실용 증발기에 대한 충분한 제상이 이루어지지 못한다는 문제점이 야기된다. 즉, 냉동실용 증발기가 충분히 제상되지 않았을 경우에도 냉장실의 고내 온도로 인해 제상 운전이 종료되는 문제가 발생된 것이다.
이와 함께, 통상적인 제상 운전이 수행되기 전에는 제상 운전 도중 각 저장실의 온도가 상승됨을 고려하여 각 저장실을 냉각하는 열제공전 냉각과정이 수행된다.
하지만, 이렇게 핫 가스를 이용하는 제상 운전을 수행하기 전에 열제공전 냉각과정이 수행될 경우 핫 가스를 이용하는 냉동실용 증발기를 제상하는 과정에서 냉장실이 더욱 빨리 과도 냉각 온도에 도달되어 식품의 손상 혹은, 제상 효과의 불만이 야기될 수밖에 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다.
본 발명의 일 목적은 제상 운전과 같이 증발기에 열을 가하는 열제공운전을 위한 열제공전운전시 각 저장실이 정온 범위를 벗어나는 현상을 방지 또는, 최소화할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제상 운전과 같이 증발기에 열을 가하는 열제공운전이 수행되는 도중 각 저장실이 정온 범위를 벗어나는 현상을 방지 또는, 최소화할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제상 운전과 같이 증발기에 열을 가하는 열제공운전이 수행된 후 열제공후운전시 각 저장실이 정온 범위를 벗어나는 현상을 방지 또는, 최소화할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 핫 가스를 이용한 증발기의 열제공운전 도중 냉장실의 온도를 충분히 높게 유지하는데 있다. 이를 통해 냉동실용 증발기로 열을 제공할 때 냉장실가 과냉되지 않도록 한 것이다.
본 발명의 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 어느 한 핫가스유로를 따라 유동되는 고온의 냉매를 이용하여 어느 한 증발기에 열을 제공함과 더불어 다른 한 증발기는 냉각하는 열제공운전이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 일반 냉각운전 도중 열제공운전의 시작 조건이 만족될 경우 상기 열제공운전이 수행되기 전에 열제공전운전이 먼저 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공운전이 종료된 후 일반 냉각운전이 재수행되기 전까지 온도 복귀운전이 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공전운전과 열제공운전 및 온도 복귀운전 중 적어도 어느 한 운전이 수행되는 도중에는 각 저장실이 해당 저장실의 정온 범위로 각각 유지될 수 있다. 즉, 제상 운전과 같이 증발기에 열을 제공하는 운전이 수행되더라도 각 저장실의 온도가 정온 범위를 유지할 수 있도록 함으로써 저장물의 변질을 방지할 수 있도록 한 것이다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 정온 범위는 각 저장실별 노치온도(NT1,NT2)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff)와 하한 기준온도(NT-Diff,NT2-Diff) 사이의 온도 범위가 될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공전운전은 각 저장실로 냉기를 공급하는 열제공전 냉각과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공전 냉각과정은 상대적으로 온도가 높은 저장실을 우선적으로 냉각할 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공전운전 중 제1저장실의 냉각을 위한 운전시 제1저장실용 송풍팬은 제1증발기 온도가 제1저장실 온도보다 높을 경우 정지되도록 제어될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공전운전은 압축기의 동작을 정지하는 제1휴지과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공운전은 히팅열원을 발열하는 발열과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 발열과정은 발열조건이 만족될 경우 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 발열조건은 제1증발기의 온도가 제1저장실 온도에 도달될 경우 만족된 것으로 판단될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열제공운전은 제1핫가스유로를 따라 냉매가 유동되도록 제어되는 제1열교환과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1열교환과정은 열교환조건이 만족될 경우 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열교환조건은 열제공전운전이 수행된 후 설정된 시간이 경과될 경우 만족된 것으로 판단될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1열교환과정의 수행 전 히팅열원으로 제1증발기를 가열하는 발열과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열교환조건은 발열과정이 수행된 후 설정된 시간이 경과될 경우 만족된 것으로 판단될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 열교환조건은 제1증발기의 온도가 설정된 온도에 도달될 경우 만족된 것으로 판단될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1열교환과정은 제2저장실의 온도가 과냉 영역에 도달될 경우 종료될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 과냉 영역은 정온 범위보다 낮은 온도로 설정될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1열교환과정은 제1증발기의 온도가 설정온도에 도달될 경우 종료될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 온도 복귀운전은 설정 시간동안 압축기와 냉각팬의 동작을 정지하는 제2휴지과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 온도 복귀운전은 제2핫가스유로를 따라 고온의 냉매를 유동하는 제2열교환과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1저장실과 제2저장실을 동시에 냉각하는 동시운전과정이 포함될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 동시운전과정은 제2열교환과정 후 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 온도 복귀운전의 제2휴지과정이 시작될 경우 제2저장실용 송풍팬이 동작될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제2저장실용 송풍팬은 제2증발기 온도가 제2설정온도에 도달할 경우 동작이 종료될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 온도 복귀운전이 수행되는 도중 제1증발기 온도가 제1저장실 온도보다 낮아질 경우 제1저장실용 송풍팬이 동작될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 동시운전과정이 종료된 후 제1저장실을 정온 범위로 유지하는 제1냉각과정이 수행될 수 있다.
본 발명 냉장고의 운전 제어방법에 따르면, 제1냉각과정 후에는 제2저장실과 제1저장실을 교대로 냉각하는 제2냉각과정이 진행될 수 있다.
이상에서와 같이 구성되는 본 발명의 냉장고의 운전 제어방법은 아래의 각 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 복수의 핫가스유로 및 복수의 유로전환밸브의 제공으로 각 저장실이 냉각과 가열을 연동하여 수행하도록 제어된다. 이로써, 어느 한 저장실의 온도가 과도히 하락하는 반면 다른 한 저장실의 온도가 과도히 상승하더라도 각 저장실의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 열제공전운전에서 각 저장실의 노치온도(NT1,NT2)를 변경하지 않고 열제공전 냉각과정을 수행하도록 제어된다. 이로써 열제공전운전시 각 저장실의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 열제공운전시 제1열교환과정에 의해 제1증발기를 가열하면서 제2저장실은 냉각 운전을 수행하도록 제어된다. 이로써 열제공운전시 제2저장실의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 온도 복귀운전에서 자연 제상과정이 수행되도록 제어된다. 이로써, 온도 복귀운전시 전력을 소모를 하지 않고도 제2증발기의 온도를 상승시킬 수 있다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 온도 복귀운전에서 제2열교환과정에 의해 제2증발기를 가열하면서 제1저장실은 냉각하는 운전이 수행되도록 제어된다. 이로써, 온도 복귀운전시 제2증발기를 더욱 빨리 원하는 온도에 이르기까지 가열할 수 있다. 이와 함께, 제1저장실은 정온 유지가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 전방측 외관을 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 후방측 외관을 나타낸 상태도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 나타낸 상태도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 핫가스유로가 포함된 냉동시스템을 나타낸 상태도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제1증발기에 핫가스유로 및 히팅열원이 설치된 상태를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제1증발기에 핫가스유로 및 히팅열원이 설치된 상태를 나타낸 측면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉각운전시 제어 과정을 나타낸 순서도
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉각운전시 냉매 흐름을 나타낸 냉동시스템의 상태도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 열제공운전에 관련한 각 구성요소의 동작 상태를 나타낸 상태도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 열제공전운전의 수행 과정을 나타낸 순서도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 열제공운전의 수행 과정을 나타낸 순서도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 열제공운전의 수행시 냉매 흐름을 나타낸 냉동시스템의 상태도
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 온도 복귀운전시의 과정을 나타낸 순서도
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 온도 복귀운전시 냉매 흐름을 나타낸 냉동시스템의 상태도
본 발명의 냉장고 및 그의 운전 제어방법은 제1증발기를 지나 제2증발기로 냉매의 유동을 안내하는 제1핫가스유로 또는, 제2증발기를 지나 제1증발기로 냉매의 유동을 안내하는 제2핫가스유로가 포함된 냉장고 및 이를 이용한 운전 제어방법이다.
이러한 본 발명의 냉장고 및 그의 운전 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명한다.
실시예의 설명에 앞서, 각 구성요소의 설치 위치에 대한 설명시 언급되는 각 방향은 실제 사용시의 설치 상태(도시된 실시예에서와 같은 상태)를 그 예로 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 전방측 외관을 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 후방측 외관을 나타낸 상태도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 나타낸 상태도이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고는 적어도 하나 이상의 저장실을 제공하는 냉장고 본체(100)를 가진다.
상기 저장실은 저장물을 보관하는 저장 공간으로써 제1저장실(101) 및/또는, 제2저장실(102)이 포함될 수 있다. 상기 제1저장실(101)은 복수로 제공되거나 제2저장실(102)은 복수로 제공될 수도 있다.
상기 제1저장실(101) 및 제2저장실(102)은 제1도어(110) 및 제2도어(120)에 의해 각각 개폐될 수 있다. 도시되지는 않았으나 하나의 도어로 상기 제1저장실(101)과 제2저장실(102)이 동시에 개폐하거나 혹은, 둘 이상 복수의 도어가 각 저장실(101,102)을 부분적으로 개폐할 수도 있다.
상기 각 저장실(101,102)은 각각의 냉각운전시 설정 기준온도(NT1,NT2)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff) 및 하한 기준온도(NT1-Diff,NT2-Diff) 사이의 온도로 유지되도록 운전된다.
상기 제1저장실(101)의 설정 기준온도(NT1)는 저장물을 결빙할 수 있을 정도의 온도가 될 수 있다. 예컨대, 상기 설정 기준온도(NT1)는 0℃ 이하 -24℃ 이상의 온도로 설정될 수 있다.
상기 제2저장실(102)의 설정 기준온도(NT2)는 저장물이 결빙되지 않을 정도의 온도가 될 수 있다. 예컨대, 상기 설정 기준온도(NT2)는 32℃ 이하 0℃ 이상의 온도로 이루어질 수 있다.
상기 설정 기준온도(NT1,NT2)는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 상기 사용자가 상기 설정 기준온도(NT1,NT2)를 설정하지 않을 경우에는 임의로 지정된 온도가 설정 기준온도(NT1,NT2)로 사용될 수 있다.
예컨대, 상기 제1저장실(101)이 냉동실로 사용되고, 상기 제2저장실(102)은 냉장실로 사용될 수 있다.
한편, 전술된 각 저장실(101,102)은 상기 설정 기준온도(NT1,NT2)의 상한 혹은, 하한 온도에 따라 냉각 공기가 공급되거나 혹은, 중단된다.
예컨대, 각 냉각운전시 저장실(101,102) 온도가 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff)를 초과할 경우 해당 저장실(101,102)로 냉각 공기가 공급된다. 각 냉각운전시 저장실(101,102) 온도가 하한 기준온도(NT1-Diff,NT2-Diff)보다 낮을 경우 냉각 공기의 공급이 중단된다. 이로써 각 저장실(101,102)은 각각의 설정 기준온도(NT1,NT2)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff) 및 하한 기준온도(NT1-Diff,NT2-Diff) 사이의 정온 범위로 유지될 수 있다.
한편, 미설명 부호 280은 제1저장실 내로의 냉기 유동을 안내하는 제1그릴어셈블리이다. 미설명 부호 290은 제2저장실 내로의 냉기 유동을 안내하는 제2그릴어셈블리이다.
도시되지는 않았으나 상기 냉장고 본체(100) 혹은, 상기 각 그릴어셈블리(280,290)에는 각 저장실(101,102) 내의 고내 온도를 측정하기 위한 온도센서 혹은, 실내 온도를 측정하기 위한 온도센서가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고는 냉동시스템을 가진다.
상기 냉동시스템에 의해 각 저장실(101,102)이 설정 기준온도(NT1,NT2)로 유지될 수 있는 냉기가 공급된다.
이러한 냉동시스템에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
상기 냉동시스템은 압축기(210)가 포함될 수 있다. 상기 압축기(210)는 냉매를 압축한다.
상기 압축기(210)는 냉장고 본체(100) 내에 위치될 수 있다. 예컨대, 상기 압축기(210)는 냉장고 본체(100) 내의 기계실(103)에 위치될 수 있다.
상기 압축기(210)에는 회수유로(211)가 연결될 수 있다. 상기 회수유로(211)는 상기 압축기(210)로 회수되는 냉매의 흡입 유동을 안내한다. 이러한 회수유로(211)는 파이프로 형성될 수 있다.
상기 회수유로(211)는 각 증발기(250,260)를 지난 냉매를 회수한 후 상기 압축기(210)로 제공하도록 형성될 수 있다. 도시되지는 않았으나 상기 회수유로(211)는 둘 이상 복수로 제공되면서 각각의 유로에 개별적 혹은, 복수개씩 연결될 수도 있다.
상기 냉동시스템은 응축기(220)가 포함될 수 있다. 상기 응축기(220)는 상기 압축기(210)에서 압축된 냉매를 응축한다.
상기 응축기(220)는 냉장고 본체(100) 내에 위치될 수 있다. 예컨대, 상기 응축기(220)는 냉장고 본체(100) 내의 기계실(103)에 위치될 수 있다.
상기 기계실(103) 내부는 냉각팬(C-Fan)(221)의 구동에 의해 냉각될 수 있다. 상기 냉각팬(C-Fan)(221)의 구동에 의해 기계실(103) 내부를 유동하는 공기는 상기 응축기(220)를 지나는 냉매와 열교환될 수 있다.
상기 응축기(220)의 냉매 유출측에는 출구유로(222)가 연결될 수 있다. 상기 응축기(220)를 지난 냉매는 상기 출구유로(222)로 유출된다.
상기 냉동시스템은 복수의 분지유로(203,204)가 포함될 수 있다.
상기 분지유로(203,204)는 상기 출구유로(222)로부터 유출되는 냉매를 복수의 부위로 분지하여 안내하기 위해 제공된다.
상기 분지유로(203,204)는 제1분지유로(203)와 제2분지유로(204)가 포함될 수 있다. 도시되지는 않았으나 상기 분지유로는 셋 이상으로 분지되도록 형성될 수도 있다.
상기 냉동시스템은 제1팽창기(230) 및 제2팽창기(240)가 포함될 수 있다.
상기 제1팽창기(230) 및 제2팽창기(240)에 의해 상기 응축기(220)에서 응축된 냉매가 감압될 수 있다.
상기 제1팽창기(230) 및 제2팽창기(240)는 제1분지유로(203)로부터 냉매를 제공받도록 연결된다.
상기 제1팽창기(230)는 상기 응축기(220)를 지나 제1증발기(250)로 유동되는 냉매를 감압한다. 상기 제2팽창기(240)는 상기 응축기(220)를 지나 제2증발기(260)로 유동되는 냉매를 감압한다.
상기 냉동시스템은 제1증발기(250) 및 제2증발기(260)가 포함될 수 있다.
상기 제1증발기(250)에 의해 상기 제1팽창기(230)에서 감압된 냉매가 증발될 수 있다. 상기 제1증발기(250)는 제1저장실(101) 내에 위치되면서 제1저장실용 송풍팬(F-Fan)(281)의 구동에 의해 유동되는 공기와 열교환될 수 있다.
상기 제2증발기(260)에 의해 상기 제2팽창기(240)에서 감압된 냉매가 증발될 수 있다. 상기 제2증발기(260)는 제2저장실(102) 내에 위치되면서 제2저장실용 송풍팬(R-fan)(291)의 구동에 의해 유동되는 공기와 열교환될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제1냉각유로(F-Path)(201)가 포함될 수 있다.
상기 제1냉각유로(201)는 제1분지유로로부터 분지되면서 제1팽창기(230) 및 제1증발기(250)를 지나 압축기(210)로 회수되는 냉매의 유동을 안내하도록 형성된다. 즉, 상기 제1냉각유로(201)는 제1저장실(101)의 냉동 운전을 위한 냉매의 유동 경로로 제공될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제2냉각유로(R-Path)(202)가 포함될 수 있다.
상기 제2냉각유로(202)는 제1분지유로로부터 분지되면서 제2팽창기(240) 및 제2증발기(260)를 지나 압축기(210)로 회수되는 냉매의 유동을 안내하도록 형성된다. 즉, 상기 제2냉각유로(202)는 제2저장실(102)의 냉장 운전을 위한 냉매의 유동 경로로 제공될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제1핫가스유로(H1-Path)(321)가 포함될 수 있다.
상기 제1핫가스유로(321)는 열이 필요한 곳으로 고온의 열을 제공하도록 형성될 수 있다.
이러한 제1핫가스유로(321)는 압축기(210)에서 압축된 고온의 냉매(핫 가스)를 안내하도록 형성될 수 있다. 즉, 제1핫가스유로(321)에 의해 안내되는 냉매가 열을 제공하게 된다.
상기 제1핫가스유로(321)는 제2분지유로(204)에 연결되면서 제1증발기(250)를 지나 제2증발기(260)로 핫 가스가 유동되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 제1핫가스유로(321)는 압축기(210)에서 압축된 고온의 냉매가 응축기(220)를 경유한 후 제1증발기(250)를 지나는 과정에서 해당 제1증발기(250)를 가열할 수 있다.
상기 냉동시스템은 제2핫가스유로(H2-Path)(322)가 포함될 수 있다.
상기 제2핫가스유로(322)는 제2분지유로(204)에 연결되면서 제2증발기(260)를 지나 제1증발기(250)로 핫 가스가 유동되도록 안내한다.
즉, 상기 제2핫가스유로(322)는 압축기(210)에서 압축된 고온의 냉매가 응축기(220)를 경유한 후 제2증발기(260)를 지나는 과정에서 해당 제2증발기(260)를 가열하도록 제공될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제1물성치 조절부(271)가 포함될 수 있다.
상기 제1물성치 조절부(271)는 제1핫가스유로(321)의 안내를 받아 제1증발기(250)를 지난 후 제2증발기(260)로 유동되는 냉매에 저항을 제공하도록 형성된다. 즉, 냉매의 유동에 저항을 제공하여 해당 냉매의 물성치가 조절(변동)되도록 한 것이다. 이때 상기 냉매의 물성치는 냉매의 온도나 유량, 유속 중 어느 하나가 포함될 수 있다.
상기 제1물성치 조절부(271)는 상기 냉매가 유동되는 관로로 형성되면서 상기 제1핫가스유로(321)에 연결될 수 있다. 즉, 제1증발기(250)를 지나면서 응축되어 액화된 냉매가 상기 제1물성치 조절부(271)를 지나는 도중 제2증발기(260)에서 용이하게 열교환될 수 있는 상태의 물성치를 갖게 된다.
상기 제2증발기(260)를 지나 압축기(210)로 회수되는 냉매가 과도히 액화될 경우 압축기(210)의 동작 신뢰성이 저하될 수 있다. 상기 제1물성치 조절부(271)는 상기 압축기(210)의 동작 신뢰성이 저하됨을 방지할 수 있다.
특히, 상기 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)와는 서로 다른 유동 저항을 제공하도록 형성될 수 있다.
상기 저항은 제1물성치 조절부(271)의 유로 길이와, 유로 내의 압력, 유로 내의 냉매가 이루는 밀도를 고려하여 설계될 수 있다. 예컨대, 제1물성치 조절부(271)의 유로 길이, 유로 내의 압력, 유로 내의 냉매가 이루는 밀도 중 적어도 어느 한 인자를 변경함으로써 저항이 조절될 수 있다.
즉, 제2핫가스유로(322)와 제2냉각유로(202)를 따라 유동되는 냉매가 서로 다른 물성치를 갖더라도 제2핫가스유로(322)를 따라 제2증발기(260)로 유동되는 냉매 및 제2냉각유로(202)를 따라 제2증발기(260)로 유동되는 냉매 간의 물성치 차이는 상기 제1물성치 조절부(271)에 의해 줄어들 수 있다.
상기 물성치 차이를 줄이기 위해 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)와 다른 직경 혹은, 다른 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
일 예로써, 상기 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)와 동일한 직경으로 형성하면서도 길이가 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1물성치 조절부(271)와 제2팽창기(240)의 길이를 다르게 형성하여 서로의 물성치가 달리 이루어지도록 형성될 수 있는 것이다. 예컨대 상기 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)보다 짧게 형성될 수 있다. 이의 경우, 상기 제1물성치 조절부(271)와 제2팽창기(240)는 직경이 동일하기 때문에 공용으로 사용될 수 있다는 장점을 가지게 된다.
다른 예로써, 상기 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)와 동일한 길이로 형성하면서도 관경이 서로 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1물성치 조절부(271)는 제2팽창기(240)보다 관경이 더욱 크게 형성될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제2물성치 조절부(272)가 포함될 수 있다.
상기 제2물성치 조절부(272)는 냉매의 유동에 저항을 제공하도록 형성된다. 상기 냉매는 제2핫가스유로(322)의 안내를 받아 제2증발기(260)를 지난 후 제1증발기(250)로 유동되는 냉매이다. 즉, 상기 냉매의 유동에 저항을 제공하여 해당 냉매의 물성치가 조절(변동)되도록 한 것이다. 상기 냉매의 물성치는 냉매의 온도나 유량, 유속 중 어느 하나가 포함될 수 있다.
이러한 제2물성치 조절부(272)는 상기 냉매가 유동되는 관로로 형성되면서 상기 제2핫가스유로(322)에 연결될 수 있다.
상기 제2물성치 조절부(272)는 제1팽창기(230)와는 서로 다른 유동 저항을 제공하도록 형성될 수 있다.
상기 저항은 제2물성치 조절부(272)의 유로 길이와, 유로 내의 압력, 유로 내의 냉매가 이루는 밀도 중 적어도 어느 하나를 고려하여 설계될 수 있다. 즉, 제2물성치 조절부(272)의 유로 길이, 유로 내의 압력, 유로 내의 냉매가 이루는 밀도 중 적어도 어느 한 인자를 변경함으로써 저항이 조절될 수 있다. 그리고, 이러한 제2물성치 조절부(272)의 설계 변경으로 제2핫가스유로(322)를 따라 제1증발기(250)로 유동되는 냉매 및 제1냉각유로(201)를 따라 제1증발기(250)로 유동되는 냉매의 물성치 차이를 줄일 수 있다.
일 예로써, 상기 제2물성치 조절부(272)는 제1팽창기(230)와 동일한 직경으로 형성하면서도 길이가 다르게 형성될 수 있다. 제2물성치 조절부(272)와 제1팽창기(230)의 길이를 다르게 형성하여 서로의 물성치가 달리 이루어지도록 형성될 수 있는 것이다. 예컨대, 상기 제2물성치 조절부(272)는 제2팽창기(230)보다 짧게 형성될 수 있다.
다른 예로써 상기 제2물성치 조절부(272)는 제1팽창기(230)와 동일한 길이로 형성하면서도 관경이 서로 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제2물성치 조절부(272)는 제1팽창기(230)보다 관경이 더욱 크게 형성될 수 있다.
상기 냉동시스템은 제1유로전환밸브(Valve 1)(331)가 포함될 수 있다.
상기 제1유로전환밸브(331)는 상기 제1분지유로(203)로 유입된 냉매가 제1냉각유로(201) 혹은, 제2냉각유로(202) 중 적어도 어느 한 냉각유로에 공급되도록 동작될 수 있다.
상기 제1유로전환밸브(331)는 상기 제1분지유로(203)로 유입된 냉매가 제1냉각유로(201)와 제2냉각유로(202) 모두로의 공급이 차단되도록 동작될 수도 있다.
이러한 제1유로전환밸브(331)는 제1분지유로(203)와 제1냉각유로(201) 및 제2냉각유로(202) 간의 연결 부위에 설치된다.
상기 냉동시스템은 제2유로전환밸브(Valve 2)(332)가 포함될 수 있다.
상기 제2유로전환밸브(332)는 상기 제2분지유로(204)로 유입된 냉매가 제1핫가스유로(321) 혹은, 제2핫가스유로(322) 중 적어도 어느 한 핫가스유로(321,322)에 공급되도록 동작될 수 있다.
상기 제2유로전환밸브(332)는 상기 제2분지유로(204)로 유입된 냉매가 제1핫가스유로(321)와 제2핫가스유로(322) 모두로의 공급이 차단되도록 동작될 수도 있다.
이러한 제2유로전환밸브(332)는 제2분지유로(204)와 제1핫가스유로(321) 및 제2핫가스유로(322) 간의 연결 부위에 설치된다.
상기 냉동시스템은 제1안내유로(351)가 포함될 수 있다.
상기 제1안내유로(351)는 상기 제1팽창기(230) 혹은, 제2물성치 조절부(272)를 지나 제1증발기(250)로 유동되는 냉매를 안내하도록 형성될 수 있다.
상기 제1팽창기(230) 혹은, 제2물성치 조절부(272)를 지난 냉매는 상기 제1안내유로(351)에서 서로 혼합된 후 제1증발기(250)로 유동될 수 있다. 이로써 제1팽창기(230)를 통과하여 상기 제1증발기(250)로 유입되는 냉매의 물성치와 제2물성치 조절부(272)를 통과하여 제1증발기(250)로 유입되는 냉매의 물성치 편차는 줄어들 수 있다.
상기 냉동시스템은 제2안내유로(352)가 포함될 수 있다.
상기 제2안내유로(352)는 상기 제2팽창기(240) 혹은, 제1물성치 조절부(271)를 지나 제2증발기(260)로 유동되는 냉매를 안내하도록 형성될 수 있다.
기 제2팽창기(240) 혹은, 제1물성치 조절부(271)를 지난 냉매는 상기 제2안내유로(352)에서 서로 혼합된 후 제2증발기(260)로 유동될 수 있다. 이로써 제2팽창기(240)를 통과하여 상기 제2증발기(260)로 유입되는 냉매의 물성치와 제1물성치 조절부(271)를 통과하여 제2증발기(260)로 유입되는 냉매의 물성치 편차는 줄어들 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에는 히팅열원(310)이 더 포함될 수 있다.
상기 히팅열원(310)은 상기 각 핫가스유로(321,322)와 함께 고온의 열을 제공하는 열원이다.
상기 히팅열원(310) 혹은, 각 핫가스유로(321,322)에 의해 제공되는 열은 다양하게 사용될 수 있다. 예컨대, 제1증발기(250)를 제상하기 위해 상기 히팅열원(310)이 제공하는 열이나 제1핫가스유로(321)에 의해 제공되는 열이 사용될 수 있다. 제2증발기(260)에 열을 제공하고자 할 경우는 제2핫가스유로(322)에 의해 제공되는 열이 사용될 수 있다.
이러한 히팅열원(310)은 전원 공급에 의해 발열되는 시스 히터(Sheath HTR)로 형성될 수 있다.
상기 히팅열원(310)은 상기 제1증발기(250)의 어느 한 인접 부위에 구비될 수 있다. 예컨대, 첨부된 도 5 및 도 6과 같이 상기 제1증발기(250)가 세워진 상태로 설치될 경우 상기 히팅열원(310)은 상기 제1증발기(250)의 하측 부위에 위치될 수 있다.
상기 히팅열원(310)은 제1증발기(250)를 이루는 가장 하측열의 열교환핀(251)보다 저부에 이격되게 위치될 수 있다.
도시되지는 않았으나 상기 히팅열원(310)은 제2증발기(260)에도 추가로 제공될 수가 있다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 냉장고를 이용한 각 상황별 운전을 첨부된 도 7 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 상기 각 상황별 운전은 냉장고의 운전을 위해 제공되는 제어부(도시는 생략됨)에 의해 수행됨을 그 예로 한다. 구체적으로 설명되지는 않았으나 상기 각 상황별 운전은 해당 냉장고가 아닌 상기 냉장고의 제어부를 제어할 수 있도록 유선 혹은, 무선 통신으로 연결된 네트워크상의 제어 수단(예컨대, 홈 네트워크나, 온라인 상의 서비스 서버 등)으로도 수행될 수 있다.
먼저, 냉장고의 각 상황별 운전에는 일반 냉각운전(S100)이 포함될 수 있다.
이러한 일반 냉각운전(S100)은 각 저장실(101,102)별로 설정된 정온 범위로 유지하도록 제어하는 운전이다. 상기 일반 냉각운전(S100)시 각 증발기를 지난 공기는 각각의 저장실에 제공된다.
상기 정온 범위는 각 저장실(101,102)별 설정 기준온도(NT1,NT2)를 기준으로 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff) 및 하한 기준온도(NT1-Diff,NT2-Diff) 사이의 온도 범위이다. 상기 정온 범위에 따라 냉기가 공급(S121,S131)되거나 혹은, 냉기 공급이 중단(S122,S132)되면서 해당 저장실의 정온을 유지하게 된다.
예컨대, 제1저장실(101)의 고내 온도(F)가 상한 기준온도(NT1+Diff)를 초과하여 불만 온도를 이루면 제1저장실(101)로 냉기를 공급하는 제1냉각운전이 수행(S131)된다.
첨부된 도 8은 제1냉각운전이 수행될 경우의 냉매 흐름을 나타내고 있다.
상기 제1냉각운전이 수행(S131)될 경우 냉동시스템의 압축기(210) 및 제1저장실용 송풍팬(281)이 동작된다. 상기 제1냉각운전이 수행(S131)될 경우 제1유로전환밸브(Valve 1)(331)는 제1냉각유로(201)를 통해 냉매가 유동되도록 동작된다. 상기 제1냉각운전이 수행(S131)될 경우 제2유로전환밸브(Valve 2)(332)는 제1핫가스유로(321) 및 제2핫가스유로(322)가 차단되도록 동작된다.
상기 압축기(210)의 동작에 의해 압축된 냉매는 응축기(220)를 통과하는 과정에서 응축된다. 상기 응축기(220)에서 응축된 냉매는 제1냉각유로(201)를 따라 유동되면서 제1팽창기(230)를 통과하는 도중 감압되어 팽창된다. 상기 제1팽창기(230)를 통과한 냉매는 제1증발기(250)를 통과하여 주변을 흐르는 공기와 열교환된 후 압축기(210)로 회수되어 압축되는 순환 동작을 반복한다.
상기 제1저장실용 송풍팬(281)의 동작에 의해 제1저장실(101) 내의 공기는 제1증발기(250)를 통과하여 제1저장실(101) 내로 공급되는 순환 동작을 반복한다. 이의 과정에서 상기 공기는 상기 제1증발기(250)와 열교환되어 더욱 낮은 온도로 제1저장실(101) 내에 공급되어 상기 제1저장실(101) 내의 온도를 낮춘다.
상기 제1저장실(101)의 고내 온도(F)가 하한 기준온도(NT1-Diff)에 도달하면 제1저장실(101)로의 냉기 공급이 중단되고 제1냉각운전이 종료(S132)된다. 따라서, 상기 제1냉각운전으로 제1저장실(101)은 정온 범위를 유지할 수 있다.
상기 일반 냉각운전(S100)시 제2저장실(102)의 고내 온도(제2저장실 온도)(R)가 상한 기준온도(NT2+Diff)를 초과하여 불만 온도를 이루면 제2저장실(102)로 냉기를 공급하는 제2냉각운전이 수행(S121)된다.
첨부된 도 9는 제2냉각운전이 수행될 경우의 냉매 흐름을 나타내고 있다.
상기 제2냉각운전이 수행(S121)될 경우 압축기(210) 및 제2저장실용 송풍팬(291)이 동작된다. 상기 제2냉각운전이 수행(S121)될 경우 제1유로전환밸브(331)는 제2냉각유로(202)를 통해 냉매가 유동되도록 동작된다. 상기 제2냉각운전이 수행(S121)될 경우 제2유로전환밸브(332)는 제1핫가스유로(321) 및 제2핫가스유로(322)가 차단되도록 동작된다.
이로써, 상기 압축기(210)의 동작에 의해 압축된 냉매는 응축기(220)를 통과하는 과정에서 응축된다. 상기 응축기(220)에서 응축된 냉매는 제2팽창기(240)를 통과하면서 감압되어 팽창된다. 상기 제2팽창기(240)를 통과한 냉매는 제2증발기(260)를 통과하여 주변을 흐르는 공기와 열교환된 후 압축기(210)로 유동되어 압축되는 순환 동작을 반복한다.
상기 제2저장실용 송풍팬(291)의 동작에 의해 제2저장실(102) 내의 공기는 제2증발기(260)를 통과하여 제2저장실(102) 내로 공급되는 순환 동작을 반복한다. 이의 과정에서 상기 공기는 상기 제2증발기(260)와 열교환되어 더욱 낮은 온도로 제2저장실(102) 내에 공급되어 상기 제2저장실 온도(R)를 낮춘다.
상기 제2저장실(102)의 고내 온도(R)가 하한 기준온도(NT2-Diff)에 도달하면 제2저장실(102)로의 냉기 공급이 중단되고, 제2냉각운전이 종료(S122)된다. 따라서, 상기 제2냉각운전으로 제2저장실(102)은 정온 범위를 유지할 수 있다.
만일, 상기 제1저장실(101)과 제2저장실(102)의 고내 온도(F,R)가 함께 불만 온도(상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff)보다 높은 온도)를 이룬다면 어느 한 저장실로 냉기가 우선적으로 공급되도록 운전된 후 다른 한 저장실로 냉기가 공급되도록 운전될 수 있다.
예컨대, 제2저장실(102)로 냉기가 우선적으로 공급되어 만족 온도(상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff)와 하한 기준온도(NT1-Diff,NT2-Diff) 사이의 온도)를 이루도록 한 후 제1저장실(101)로 냉기가 공급되도록 운전될 수 있다. 이는 제2저장실(102)이 상온으로 유지되는 저장실이기 때문에 해당 저장실(102)에 보관되는 저장물이 온도 변화에 민감할 수 있기 때문이다.
다음으로, 냉장고의 각 상황별 운전에는 열제공전운전(S210)이 포함될 수 있다.
상기 열제공전운전(S210)은 일반 냉각운전(S100)이나 여타의 운전이 수행되는 도중 열제공운전(S220)의 시작 조건이 만족되었을 경우 해당 열제공운전(S220)을 수행하기 전에 실시되는 운전이다.
이러한 열제공전운전(S210)에 관해 첨부된 도 10의 상태도와 도 11의 순서도를 참조하여 설명한다.
상기 여타의 운전은 제1증발기(250)는 가열하면서 제2증발기(260)는 냉각하는 열교환과정 혹은, 제2증발기(260)는 가열하면서 제1증발기(250)는 냉각하는 열교환과정이 포함될 수 있다.
또한, 상기 열제공전운전(S210)에서는 각 저장실(101,102)로 냉기를 공급하면서 냉각하는 열제공전 냉각과정(S211)이 포함될 수 있다.
즉, 상기 열제공전 냉각과정(S211)으로 열제공운전(S220)을 수행하기 전에 각 저장실(101,102)이 냉각될 수 있도록 하여 열제공운전(S220) 도중 각 저장실(101,102)의 온도가 정온 범위로 유지될 수 있도록 한 것이다.
상기 열제공전 냉각과정(S211)은 압축기(210)와 냉각팬(S221)이 동작되도록 제어되고, 제1저장실용 송풍팬(281) 및 제2저장실용 송풍팬(291)은 선택적으로 동작되도록 제어된다.
이러한 열제공전 냉각과정(S211)은 두 저장실(101,102) 중 상대적으로 온도가 높은 저장실을 우선적으로 냉각한 후 다른 한 저장실을 냉각하도록 제어될 수 있다. 예컨대, 제2저장실(102)을 우선적으로 냉각한 후 제1저장실(101)을 냉각할 수 있다.
상기 열제공전 냉각과정(S211) 중 제2저장실(102)의 냉각을 위한 운전시(S211a)에는 제2저장실용 송풍팬(291)이 동작된다. 상기 제2저장실용 송풍팬(291)은 상기 제2저장실 온도(R)가 만족 영역을 이룰 경우 정지된다. 이때 상기 만족 영역은 일반 냉각운전(S100)시 정온 범위를 만족하는 온도의 영역이며, 예컨대, 상한 기준 온도(NT2+Diff)와 하한 기준온도(NT2-Diff) 사이의 온도 범위가 될 수 있다.
상기 제2저장실용 송풍팬(291)은 상기 제2저장실 온도(R)가 설정 기준온도(NT2) 혹은, 하한 기준온도(NT2-Diff)에 도달되면 정지된다. 이로써 제2저장실(102)은 열제공전 냉각과정(S211) 중 정온 범위를 유지할 수 있다.
상기 열제공전 냉각과정(S211) 중 제1저장실(101)의 냉각을 위한 운전시(S211c)에는 압축기(210) 및 냉각팬(221)과 함께 제1저장실용 송풍팬(281)이 동작된다.
상기 열제공전 냉각과정(S211)에서는 일반 냉각운전(S100)의 각 저장실별 정온 범위(NT1±Diff,Nt2±Diff)를 기준으로 각 저장실(101,102)이 냉각될 수 있다. 이로써 열제공운전(S220) 도중 각 저장실(101,102) 내의 저장물이 급격한 온도 변화로 변질됨을 방지할 수 있다. 특히 열제공운전(S220) 도중 제2저장실(102)의 과냉이 방지되기 때문에 냉장 보관중인 저장물의 변질 또는, 결빙이 방지될 수 있다. 이와 함께, 제1저장실(101)은 열제공전 냉각과정(S211) 중 정온 범위를 유지할 수 있다.
종래에는 제상운전(본 발명의 실시예에 따른 열제공운전에 해당될 수 있음)을 수행하기 전에 각 저장실(101,102)을 일반 냉각운전의 노치온도(NT1,NT2)보다 더욱 낮은 온도의 노치온도(NT-X℃)로 설정 기준온도를 변경하거나 혹은, 상한 기준온도(NT+Diff)나 하한 기준온도(NT-Diff)를 변경하는 딥쿨 과정(Deep cooling)이 수행되었다. 하지만 상기한 설정 기준온도(NT1,NT2)의 온도 변경없이도 핫 가스를 이용한 운전시에는 열제공운전(S220) 후 고내 온도 상승이 상기 -X℃만큼 상승된다.
이에 따라 본 발명의 실시예에서는 딥쿨 과정이 아닌 일반 냉각운전(예컨대, 제1냉각운전 또는, 제2냉각운전)으로 열제공전 냉각과정(S211)이 수행된다. 이를 통해 열제공전 냉각과정(S211)의 운전 시간을 단축하고, 열제공전 냉각운전(S211)을 위한 에너지 소모를 줄일 수 있도록 한 것이다.
상기 열제공전운전(S210)에서는 압축기(210)의 동작을 정지하는 제1휴지과정(S212)이 포함될 수 있다.
상기 제1휴지과정(S212)은 상기 열제공전 냉각과정(S211) 후 상기 열제공운전(S220)의 수행전까지 진행될 수 있다. 즉, 상기한 제1휴지과정(S212)의 제공으로 제1증발기 온도(FD)가 충분한 온도만큼 상승될 수 있도록 하면서도 압축기(210)의 휴지시간(pause time)이 보장될 수 있다. 상기 제1휴지과정(S212)은 압축기(210)의 최소 휴지시간 동안 수행될 수 있다. 예컨대, 3분간 압축기(210)가 정지되도록 제1휴지과정(S212)이 수행될 수 있다. 즉, 압축기(210)가 정지된 후 재기동시까지 압축기(210)의 동작 신뢰성을 훼손하지 않기 위해 요구되는 시간동안 제1휴지과정(S212)이 유지되도록 한 것이다.
특히, 상기 제1휴지과정(S212)을 위한 압축기(210) 및 냉각팬(221)이 정지되기 전에는 펌프 다운(Pump Down)이 수행될 수 있다. 상기 펌프 다운은 각 냉각유로(201,202) 및 각 핫가스유로(321,322)에의 냉매 공급을 차단한 상태에서 압축기(210)와 냉각팬(221)을 일정시간 동작시키는 운전이다. 즉, 상기 펌프 다운으로 열제공운전(S220)시 발생될 수 있는 각 증발기(250,260)의 압력차이에 의한 냉매 유동 불량을 방지할 수 있도록 한 것이다.
한편, 상기 열제공전 냉각과정(S211)이 종료되어 제1휴지과정(S212)이 수행될 경우 상기 제1저장실용 송풍팬(281)은 회전 속도가 빨라지도록 제어(S213)될 수 있다. 즉, 압축기(210)가 정지된 상태라 하더라도 제1저장실용 송풍팬(281)의 증속으로 제1저장실(101)을 냉각시키면서 제1증발기의 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)에 더욱 빠르게 도달할 수 있도록 한 것이다.
상기 제1저장실용 송풍팬(281)은 상기 제1휴지과정(S212)이 종료될 때까지 계속해서 동작될 수 있다.
특히, 상기 제1저장실용 송풍팬(281)은 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)보다 높아질 경우 정지(S214)되도록 제어될 수 있다. 즉, 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)보다 높음에도 불구하고 제1저장실용 송풍팬(281)이 회전되면 제1저장실 온도(F)가 상승될 수 있다. 이에 따라 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)보다 높을 경우 상기 제1저장실용 송풍팬(281)이 정지(S214)되도록 한 것이다.
다음으로, 냉장고의 각 상황별 운전에는 열제공운전(S220)이 포함될 수 있다.
상기 열제공운전(S220)은 제1증발기(250)를 가열하기 위한 열을 제공하는 운전이다. 예컨대, 제1증발기(250)의 표면에 생성된 서리를 제상하기 위해 상기 열제공운전(S220)이 수행될 수 있다.
이러한 열제공운전(S220)은 운전 조건이 만족될 경우 수행될 수 있다. 예컨대, 제1증발기(250)의 제상 운전이 필요할 경우 열제공운전(S220)의 운전 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제상 운전은 제1증발기(250)를 통과하는 냉기의 양이나 유속을 확인하거나, 압축기(210)의 적산 운전 시간이 설정된 시간을 경과하였는지를 확인하거나, 제1저장실(101)이 일정 시간 연속으로 불만 온도로 유지되는지를 확인함으로써 운전의 필요 여부를 판단할 수 있다.
만일, 적어도 어느 한 방법에 의해 운전 조건(예컨대, 제1증발기의 제상 운전을 위한 조건)이 만족된 것으로 확인되면 상기 열제공전운전(S210)이 우선적으로 수행된 후 열제공운전(S220)이 수행될 수 있다.
상기한 열제공운전(S220)에 관해 첨부된 도 10의 상태도와 도 13의 순서도 및 도 14의 상태도를 참조하여 설명한다.
상기 열제공운전(S220)은 히팅열원(310)을 이용하여 제1증발기(250)에 열을 제공하는 발열과정(S221b)이 포함될 수 있다.
이러한 발열과정(S221b)은 각 저장실(101,102)의 열제공전 냉각과정(S211)이 시작된 후 제1증발기(250)의 가열을 위한 발열 조건이 만족되는지를 확인(S221a)하여 상기 발열조건이 만족되면 수행될 수 있다.
일 예로써, 상기 발열과정(S221b)의 발열 조건은 시간으로 설정될 수 있다. 예컨대, 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(휴지과정의 종료 혹은 제1저장실의 냉각 종료)된 후 설정된 시간이 경과되면 발열 조건을 만족한 것으로 판단될 수도 있는 것이다.
다른 예로써, 상기 발열과정(S221b)의 발열 조건은 온도로 설정될 수도 있다. 만일, 상기 발열 조건이 시간으로 설정된다면 다양한 주변 환경의 변화에 대응하기가 어려운 단점이 야기될 수 있다. 이를 고려한다면 발열 조건을 온도로 설정함으로써 다양한 주변 환경의 변화에도 정확히 대응할 수 있도록 함이 더욱 바람직할 수 있다.
상기 발열 조건이 온도로 설정되는 경우는 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)에 도달되거나 혹은, 제1저장실 온도(F)보다 높을 경우가 포함될 수 있다.
즉, 열제공전 냉각과정(S211) 도중 혹은, 열제공전 냉각과정(S211)이 완료된 후 제1증발기 온도(FD)를 확인하고, 해당 제1증발기 온도(FD)가 점차 상승되어 제1저장실 온도(F)와 같거나 높아지면 발열 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있는 것이다.
상기 제1증발기 온도(FD)는 상기 제1증발기(250)의 냉매 유출측 온도 혹은, 냉기 유출측 온도가 포함될 수 있다.
상기 발열 조건이 만족된 것으로 판단되면 히팅열원(310)이 발열되면서 제1증발기(250)가 가열되는 발열과정(S221b)이 수행된다.
상기 발열과정(S221b)이 수행(히팅열원이 발열)될 경우에는 휴지과정(S212)으로 설정된 시간이 무시될 수 있다. 즉, 휴지과정(S212)으로 설정된 시간이 경과하기 전이라도 상기 히팅열원(310)의 발열 조건이 만족되면 발열과정(S221b)이 수행(히팅열원이 발열)되도록 제어될 수 있다.
상기 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)에 도달되더라도 압축기(210)의 최소 휴지시간이 경과되지 않는다면 상기 최소 휴지시간이 경과될 때까지 발열과정(S221b)의 수행이 지연될 수 있다. 예컨대, 열제공전 냉각과정(S211)이 종료된 후 3분이 경과되지 않았을 경우에는 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)에 도달되더라도 히팅열원(310)이 상기 3분을 경과할 때까지 발열과정(S221b)이 지연될 수 있는 것이다.
상기 열제공운전(S220)은 냉매의 순환을 이용하여 제1증발기(250)에 열을 제공하는 제1열교환과정(S222b)이 포함될 수 있다.
즉, 제1열교환과정(S222b)의 수행에 의해 상기 히팅열원(310)으로만 제1증발기(250)에 열을 제공할 경우보다 더욱 빨리 원하는 온도에까지 열을 제공할 수 있어서 히팅열원(310)의 동작으로 인한 전력소모를 줄일 수 있도록 한 것이다.
이러한 제1열교환과정(S222b)은 열제공전운전(S210)의 제1휴지과정(S212)이 종료될 경우 수행될 수 있다.
상기 제1열교환과정(S222b)은 압축기(210)를 동작하여 제1핫가스유로(321)에 냉기를 공급함으로써 수행될 수 있다. 상기 제1열교환과정(S222b)시 제1유로전환밸브(Valve 1)(331)는 폐쇄되고, 제2유로전환밸브(Valve 2)(332)는 제1핫가스유로(321)가 개방되도록 동작된다.
이로써, 상기 제1열교환과정(S222b)의 수행에 의해 압축기(210)에서 생성된 고온의 냉매는 응축기(220)를 통과한 후 제1핫가스유로(321)를 따라 제1증발기(250)로 유동되면서 상기 제1증발기(250)를 가열하게 된다. 상기 제1증발기(250)를 가열한 냉매는 제1물성치 조절부(271)를 통해 감압된 상태로 제2증발기(260)를 통과한 후 압축기(210)로 회수된다. 이는 첨부된 도 13에 도시된 바와 같다.
상기한 제1열교환과정(S222b)이 수행되는 도중 압축기(210)가 동작되더라도 냉각팬(221)은 정지되도록 제어된다. 상기 냉각팬(221)은 해당 제1열교환과정(S222b)이 종료(S224b)될 때까지 정지되도록 제어될 수 있다. 이로써, 압축기(210)에서 압축된 냉매는 응축기(220)를 지나는 도중 온도 저하가 이루어지지 않은 상태로 제1증발기(250)에 제공될 수 있고, 상기 제1증발기(250)는 고온의 냉매로 가열될 수 있게 된다.
상기 제1열교환과정(S222b)이 수행될 경우 제2저장실용 송풍팬(R-Fan)(291)은 동작되도록 제어될 수 있다. 이의 경우, 제1증발기(250)를 지난 냉매는 제1물성치 조절부(271)를 지나 감압된 후 제2증발기(260)를 지나면서 제2저장실(102) 내의 공기와 열교환된다. 그리고, 상기 열교환된 공기는 상기 제2저장실(102)로 제공되어 제2저장실(102) 내의 온도를 하락시키게 된다.
즉, 제1열교환과정(S222b)으로 제1증발기(250)가 가열될 경우 제2저장실(102)은 냉각된다. 이 때문에 열제공운전(S220)의 종료시 제2저장실(102)의 냉각을 위한 운전이 생략될 수 있어서 제1저장실(101)이 빠르게 냉각될 수 있고, 제1저장실(101)의 냉각을 위한 시간이 단축되며, 전력소모가 줄어들 수 있게 된다.
상기 제2저장실용 송풍팬(291)은 제1증발기(250)의 가열이 종료되거나 열제공운전(S220)이 종료될 경우 정지(S224b)될 수 있다.
한편, 각 저장실(101,102)의 열교환 조건에 대한 만족 여부를 확인(S222a)하여 상기 열교환 조건이 만족될 경우 상기 제1열교환과정(S222b)이 수행될 수 있다. 즉, 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(S211d)될 경우 압축기(210)가 정지되고, 상기 열교환 조건이 만족되면 압축기(210)가 동작되면서 제1핫가스유로(321)에 핫 가스(고온 냉매)를 공급한다.
이러한 열교환 조건에는 다양한 경우가 포함될 수 있다.
일 예로써, 상기 열교환 조건에는 발열과정(S221b)이 수행(히팅열원으로 전원이 공급)된 후 설정된 시간이 경과될 경우가 포함될 수 있다. 예컨대, 히팅열원(310)으로의 전원 공급후 10분이 경과되면 열교환 조건이 만족됨으로 판단하여 제1열교환과정(S222b)이 수행될 수 있다.
즉, 상기 발열과정(S221b)과 제1열교환과정(S222b)이 동시에 수행되거나 상기 제1열교환과정(S222b)이 발열과정(S221b)보다 우선 수행될 경우 제1증발기(250)를 핫 가스가 지나는 과정에서 핫 가스의 온도가 급격히 낮아져 제1증발기(250)에 충분한 열이 제공되지 않는다. 이를 고려한다면 상기 발열과정(S221b)이 제1열교환과정(S222b)보다 우선 수행함으로써 제1열교환과정(S222b) 중 제1증발기(250)를 지나는 핫 가스가 상기 히팅열원(310)의 열을 제공받아 온도의 저하 없이 제1증발기(250)의 전 부위를 충분히 가열할 수 있도록 한 것이다. 즉, 히팅열원(310)의 발열이 이루어진 후 히팅열원(310)으로부터의 열기가 제1증발기(250)에 영향을 미치기 시작될 경우 제1핫가스유로(321)를 따라 고온 냉매가 제1증발기(250)를 통과하도록 한 것이다.
다른 예로써, 상기 열교환 조건에는 각 저장실(101,102)의 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(S211d)된 후 설정된 시간이 경과될 경우가 포함될 수도 있다. 즉, 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(S211d)된 후 설정된 시간이 경과되면 열교환 조건이 만족됨으로 판단하여 제1열교환과정(S222b)이 수행될 수 있다.
또 다른 예로써, 상기 열교환 조건에는 각 저장실(101,102)의 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(S211d)된 후 상기 제1증발기 온도(FD)가 설정된 제1설정온도(X1)에 도달(FD≥X1℃)할 경우가 포함될 수도 있다. 즉, 열제공전 냉각과정(S211)이 종료(S211d)된 후 제1증발기 온도(FD)가 설정된 제1설정온도(X1)에 도달(FD≥X1℃)하면 열교환 조건이 만족됨으로 판단하여 제1열교환과정(S222b)이 수행될 수 있다.
상기 제1설정온도(X1)는 제1저장실 온도(F)보다 높은 온도이면서 히팅열원(310)의 발열이 종료되는 제2설정온도(X2) 이하의 온도가 될 수 있다.
물론, 상기 제1설정온도(X1)가 히팅열원(310)의 발열이 종료되는 제2설정온도(X2)로 설정될 경우 히팅열원(310)의 발열에 의한 가열과 핫 가스를 이용한 가열이 동시에 수행되지 않을 수 있다. 이를 고려할 때 상기 제1설정온도(X1)는 히팅열원(310)의 발열이 종료되는 제2설정온도(X2)보다는 낮은 온도로 설정됨이 바람직할 수 있다. 예컨대, 제1설정온도(X1)는 -3℃로 설정도고, 제2설정온도(X2)는 5℃로 설정될 수 있다.
상기 열교환 조건이 만족되어 제1열교환과정(S222b)이 수행될 경우 냉각팬(221)은 압축기(210)가 동작되더라도 제1열교환과정(S222b)이 종료(S224b)될 때까지 정지될 수 있다.
즉, 압축기(210)에서 압축된 고온의 냉매가 응축기(220)를 통과하는 도중 상기 냉각팬(221)의 동작에 의한 온도 저하(열량 손실)를 방지할 수 있도록 한 것이다. 이로써, 최대한 고온의 냉매가 제1증발기(250)에 제공될 수 있게 된다.
상기 열교환 조건이 만족되어 제1열교환과정(S222b)이 수행될 경우에는 제1저장실(101)의 냉기 순환을 위한 제1저장실용 송풍팬(281)이 정지될 수 있다. 즉, 제1증발기(250)의 온도 상승이 느려짐을 방지할 수 있도록 한 것이다.
상기 열교환 조건이 만족되어 제1열교환과정(S222b)이 수행될 경우에는 제2저장실(102)의 냉기 순환을 위한 제2저장실용 송풍팬(291)이 동작될 수 있다. 즉, 핫가스유로(320)를 따라 냉매가 유동될 때에는 제2저장실용 송풍팬(291)이 동작되면서 제2저장실(102)의 냉기가 제2증발기(260)를 지나 열교환되도록 한 것이다. 이로써 제1증발기(250)를 가열하면서도 제2저장실(102)로 냉기를 공급하는 과정이 동시에 이루어질 수 있다.
전술된 열제공운전(S220)의 발열과정(S221b)과 제1열교환과정(S222b)은 발열 종료조건 혹은, 열교환 종료조건을 각각 확인(S223a,S224a)하여 각 종료조건이 만족되면 발열과정이 종료(S223b)되거나 혹은, 제1열교환과정이 종료(S224b)된다.
상기 발열 종료조건은 히팅열원(310)의 발열을 종료하기 위한 조건으로써 제1증발기 온도(FD)가 미리 설정된 제2설정온도(X2)에 도달할 경우가 포함될 수 있다. 즉, 제1증발기 온도(FD)가 제2설정온도(X2)에 도달되면 발열 종료조건이 만족됨으로 판단하여 히팅열원(310)으로 공급되는 전원을 차단(S223b)하게 된다.
상기 제2설정온도(X2)는 제1저장실(101)의 온도 상승으로 인한 보관물의 변질을 고려한 온도로써 예컨대, 5℃로 설정될 수 있다. 특히, 상기한 제2설정온도(X2)는 상기 열교환조건의 만족을 확인하기 위한 제1설정온도(X1)와 같거나 상기 제1설정온도(X1)보다 높은 온도로 설정될 수도 있다. 이로써 상기 제1저장실은 발열과정 중 정온 범위를 유지할 수 있다.
상기 열교환 종료조건은 핫 가스(냉매) 공급이 종료되는 조건으로써 사실상 제1증발기(250)를 가열하는 열제공운전(S220)이 종료되는 조건이 될 수 있다.
이러한 열교환 종료조건은 제2저장실(102)의 온도가 과냉 영역에 도달될 경우가 포함될 수 있다.
상기 제2저장실(102)의 경우 냉장 보관을 위한 저장실이기 때문에 과도한 온도 하락시 보관물이 어는 등의 손상이 발생될 수 있다. 이를 고려할 때, 보관물의 변질 혹은, 과냉이 발생되지 않도록 제2저장실 온도(R)를 정온 범위로 유지함이 필요하다. 이로써 제2저장실(102)이 과냉 영역에 도달되면 열교환 종료조건이 만족됨으로 판단하여 제1핫가스유로(321)로의 냉매 공급을 차단(S224b)하게 된다.
상기 과냉 영역은 상기 정온 범위보다 낮은 온도로써 제2저장실(102)의 설정 기준온도(NT2)를 기준으로 설정된 하한 기준온도(NT2-Diff) 이하의 온도이다. 즉, 상기 제2저장실 온도(R)가 하한 기준온도(NT2-Diff)에 도달되거나 혹은, 하한 기준온도(NT2-Diff)보다 낮아질 경우 핫가스유로(320)로의 냉매 공급이 차단된다. 이로써 제2저장실(260)은 열제공운전(S220)의 제1열교환과정(S222b) 도중 정온 온도를 유지할 수 있다.
상기 제2저장실(102)이 설정 기준온도(NT2)에 도달할 경우 제2저장실용 송풍팬(291)은 정지될 수도 있다. 즉, 상기 제2저장실(102)이 과냉 영역에 도달되는 시간을 지연시켜 제1증발기(250)가 충분히 가열될 수 있는 시간이 확보되도록 한 것이다.
다른 예로써, 상기 열교환 종료조건은 열제공운전(S220)의 전체 운전 시간을 기준으로 결정될 수도 있다.
예컨대, 제1열교환과정(S222b)이 시작된 후부터 설정된 시간이 경과되면 열교환 종료조건이 만족된 것으로 판단하여 제1핫가스유로(321)로의 냉매 공급이 차단(S224b)되면서 제1열교환과정(S222b)을 종료할 수 있다. 이때에는 제2저장실용 송풍팬(291)의 동작이 중단될 수 있다.
혹은, 히팅열원(310)이 발열될 때부터 설정된 시간이 경과되면 열교환 종료조건이 만족된 것으로 판단하여 제1핫가스유로(321)로의 냉매 공급이 차단(S224b)되면서 제1열교환과정(S222b)을 종료할 수 있다. 이때에는 제2저장실용 송풍팬(291)의 동작이 중단될 수 있다.
다음으로, 냉장고의 각 상황별 운전에는 온도 복귀운전(S230)이 포함될 수 있다.
상기 온도 복귀운전(S230)은 열제공운전(S220)으로 온도가 상승된 제1저장실(101)을 만족 영역에 이르기까지 냉각하는 운전이다.
이러한 온도 복귀운전(S230)에 관해 첨부된 도 10의 상태도와 도 14의 순서도 및 도 15의 상태도를 참조하여 설명한다.
상기 온도 복귀운전(S230)은 설정 시간동안 압축기(210)와 냉각팬(221)을 정지하는 제2휴지과정(S231a)이 포함될 수 있다. 즉, 제1열교환과정을 위해 동작된 압축기(210)가 일정 시간 동안 휴지(pause)될 수 있도록 한 것이다.
상기 온도 복귀운전(S230)은 자연 제상과정(S232a)이 포함될 수 있다.
상기 자연 제상과정(S232a)은 상기 제2휴지과정(S231a)이 시작될 경우 제2저장실용 송풍팬(R-Fan)(291)을 동작함으로써 수행될 수 있다. 즉, 상기 제2저장실용 송풍팬(291)의 동작으로 제2증발기(260)가 제2저장실(102) 내의 공기로 자연 제상될 수 있도록 한 것이다. 이는 상기 제2저장실 내의 온도(R)가 상기 제2증발기 온도(RD)보다 높기 때문에 가능하다.
상기 제2저장실(102)은 그 이전의 열제공운전(S220)을 통해 충분히 냉각된 상태이다. 이로써 상기 제2증발기(260)에 대한 자연 제상과정(S232a)을 열제공운전(S220)의 종료와 동시에 진행함으로써 자연 제상과정(S232a)의 운전 시간이 최대한 단축되도록 한다.
상기 자연 제상과정(S232a)은 제2증발기 온도(RD)가 제3설정온도(X3)에 도달할 때까지 수행될 수 있다. 상기 제2증발기 온도(RD)가 제3설정온도(X3)에 도달하면 상기 제2저장실용 송풍팬(291)은 정지(S232b)된다. 상기 제3설정온도(X3)는 제2증발기(260)의 제상이 가능한 온도이면서 제2저장실(102)의 상한 기준온도(NT2+Diff)보다는 낮은 온도로 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 제3설정온도(X3)는 0℃로 설정될 수 있다. 이의 경우 상기 제2증발기 온도(RD)가 0℃보다 높을 경우 상기 자연 제상과정(S232a)이 종료(S232b)될 수 있다. 이로써 제2저장실(102)은 자연 제상과정(S232a)에서 정온 범위를 유지할 수 있다.
상기 온도 복귀운전(S230)은 제2열교환과정(S233a)이 포함된다. 이러한 제2열교환과정(S233a)은 상기 제1저장실(101)을 냉각하면서 상기 제2증발기(260)의 제상이 더욱 빨리 종료될 수 있도록 보조하기 위한 과정이다. 즉, 상기 제2열교환과정(S233a)에 의해 제2증발기(260)의 제상 시간이 단축될 수 있어서 제2저장실(102)의 온도가 정온 범위를 벗어나지 않게 된다.
상기 제2열교환과정(S233a)은 상기 제2휴지과정(S213a)의 종료 여부를 확인(S231b)하여 상기 제2휴지과정(S231a)이 종료된 후 수행될 수 있다.
상기 제2열교환과정(S233a)은 압축기(210)를 동작하여 제2핫가스유로(322)에 냉기를 공급함으로써 수행될 수 있다. 상기 제2열교환과정(S233a)시 상기 제1유로전환밸브(Valve 1)(331)는 폐쇄되고, 제2유로전환밸브(Valve 2)(332)는 제2핫가스유로(322)가 개방되도록 동작된다.
이로써, 압축기(210)에서 생성된 고온의 냉매는 응축기(220)를 통과한 후 제2핫가스유로(322)를 따라 제2증발기(260)로 유동되면서 상기 제2증발기(260)를 가열하게 된다. 상기 제2증발기(260)를 가열한 냉매는 제2물성치 조절부(272)를 통해 감압된 상태로 제1증발기(250)를 통과한 후 압축기(210)로 회수된다. 이는 첨부된 도 15에 도시된 바와 같다.
상기한 제2열교환과정(S233a)이 수행되는 도중 냉각팬(221)은 압축기(210)의 동작에도 불구하고 정지된다. 상기 냉각팬(221)은 해당 제2열교환과정(S233a)이 종료될 때까지 정지될 수 있다. 이로써, 압축기(210)에서 압축된 냉매는 응축기(220)를 지나는 도중 온도 저하가 이루어지지 않은 상태로 제2증발기(260)에 제공될 수 있고, 상기 제1증발기(260)는 고온의 냉매로 가열될 수 있게 된다.
상기 제2열교환과정(S233a)이 수행되는 도중에는 제1저장실용 송풍팬(281)이 동작될 수 있다. 이때 상기 제2열교환과정(S233a)이 시작되는 시점에는 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)보다 높기 때문에 상기 제1저장실용 송풍팬(281)이 동작될 경우 오히려 제1저장실 온도(F)가 상승될 수 있다. 이를 고려한다면 상기 제1저장실용 송풍팬(281)은 제1증발기 온도(FD)가 제1저장실 온도(F)보다 낮아질 경우 동작되도록 제어(S233b)됨이 바람직하다.
한편, 상기한 제2열교환과정(S233a)은 열교환 종료조건이 만족될 경우 종료(S233c)될 수 있다.
상기 열교환 종료조건은 핫 가스(냉매) 공급이 종료되는 조건으로써, 상기 열교환 종료조건이 만족되면 종료(S233c)되면서 제2핫가스유로(322)가 폐쇄된다.
이러한 열교환 종료조건의 일 예로써, 제1저장실(101)의 온도(F)가 만족 영역에 도달될 경우가 포함될 수 있다. 상기 만족 영역은 정온 범위의 설정 기준온도(NT1)보다 낮은 온도이다. 이로써 제2열교환과정(S233a) 중 제1저장실(101)은 정온 범위를 유지할 수 있게 된다.
상기 상기 제2열교환과정(S233a)으로 제1저장실의 온도(F)가 만족 영역에 도달되더라도 상기 제2저장실(102)에 대한 자연 제상과정이 종료되지 않을 경우(제2증발기 온도가 제3설정온도(X3)에 도달하지 않을 경우) 상기 제2열교환과정(S233a)은 종료되지 않도록 제어될 수 있다. 이는, 제1저장실(101)의 경우 저장물을 냉동 보관하는 용도로 사용되는 저장실이기 때문에 냉동 온도가 과도히 낮아지더라도 저장물의 변질이나 과냉의 우려를 방지되기 때문이다. 이의 경우 전력 소모를 줄이기 위해 제1저장실용 송풍팬(281)이 정지되도록 제어됨이 바람직할 수 있다.
상기 열교환 종료조건의 다른 예로써, 제2열교환과정(S233a)의 운전 시간이 설정 시간을 경과할 경우가 포함될 수 있다. 상기 설정 시간은 실내 온도나 주변 환경에 따라 달리 설정될 수 있다.
상기 열교환 종료조건의 또 다른 예로써, 제2저장실(102)의 온도가 과온 영역에 도달될 경우가 포함될 수 있다. 상기 과온 영역은 정온 범위보다 높은 온도로써 제2저장실(102)의 상한 기준온도(NT2+Diff) 혹은, 그 이상의 온도이다. 이로써 제2열교환과정(S233a) 중 제2저장실(102)은 정온 범위를 유지할 수 있게 된다.
상기 온도 복귀운전(S230)은 동시운전과정(S234)이 포함된다.
상기 동시운전과정(S234)은 제1저장실(101)과 제2저장실(102)을 동시에 냉각하는 과정이다.
이러한 동시운전과정(S234)은 상기한 열교환 종료조건이 만족되어 제2열교환과정이 종료(S233c)될 경우 수행될 수 있다.
상기 동시운전과정(S234)은 제1증발기(250)와 제2증발기(260)로 동시에 냉매를 공급하고, 제2저장실용 송풍팬(291) 및 냉각팬(221)을 동시에 동작시킴으로써 수행될 수 있다. 이때 압축기(210) 및 제1저장실용 송풍팬(281)은 그 이전 과정인 제2열교환과정(S233c)이 종료되더라도 정지되지 않고 계속 동작되도록 제어될 수 있다. 상기 동시운전과정(S234)시 제1유로전환밸브(331)는 제1냉각유로(201) 및 제2냉각유로(202)로 동시에 냉매가 유동되도록 동작된다. 상기 동시운전과정(S234)시 제2유로전환밸브(332)는 제1핫가스유로(321) 및 제2핫가스유로(322)가 차단되도록 동작된다.
상기한 동시운전과정(S234)에 의해 제2저장실(260)이 빠르게 냉각되면서 고내 온도 상승이 최소화될 수 있다.
상기 동시운전과정(S234)은 설정된 시간을 기준으로 수행되거나 설정된 온도를 기준으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 동시운전과정(S234)이 종료된 후에는 제1저장실(101)을 추가 냉각할 수 있다. 즉, 제1저장실의 경우 제상 온도는 높은 반면, 만족 온도(설정 기준온도)는 상대적으로 낮기 때문에 만족 온도에 이르기까지는 오랜 시간이 소요될 수 있고, 제2저장실의 경우는 빠르게 만족 온도에 도달될 수 있다.
이를 고려할 때 상기 동시운전과정(S234)의 종료시에는 제2저장실용 송풍팬(291)만 정지될 뿐 압축기(210)와 냉각팬(221) 및 제1저장실용 송풍팬(281)은 계속해서 동작되도록 제어하는 제1냉각과정(S235)이 수행될 수 있다. 이때, 제1유로전환밸브(331)는 제1냉각유로(201)로만 냉매가 유동되도록 동작되며, 제2냉각유로(202)는 차단되도록 동작된다.
따라서, 상기 제1냉각과정(S235)에 의한 제1저장실(101)의 추가 냉각으로 제1저장실(101)은 설정 기준온도(NT1)에 이를 수 있고, 이로써 정온 범위로 유지될 수 있다.
상기 제1냉각과정(S234) 후에는 제2저장실(102)과 제1저장실(101)을 교대로 냉각하는 제2냉각과정(S236)이 더 진행된 후 일반 냉각운전(S100)으로 복귀될 수도 있다. 물론, 상기 제2냉각과정(S236)이 수행되지 않고 일반 냉각운전(S100)으로 복귀될 수 있다.
이렇듯, 본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 복수의 핫가스유로(321,322) 및 복수의 유로전환밸브(331,332)의 제공으로 각 저장실(101,102)이 냉각과 가열을 연동하여 수행할 수 있다. 이로써, 어느 한 저장실의 온도가 과도히 하락하는 반면 다른 한 저장실의 온도가 과도히 상승하더라도 각 저장실(101,102)의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 열제공운전(S220)을 수행하기 전에 수행되는 열제공전운전(S210)시 각 저장실(101,102)의 설정 기준온도(노치온도, NT1,NT2)를 변경하지 않고 열제공전 냉각과정(S211)을 수행한다. 이로써, 열제공전운전(S210)시 각 저장실(101,102)의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 열제공운전(S220)시 제1열교환과정(S222b)에 의해 제1증발기(250)를 가열하면서 제2저장실(102)은 냉각 운전을 수행한다. 이로써 열제공운전(S220)시 제2저장실(102)의 정온 유지가 가능하다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 온도 복귀운전(S230)에서 자연 제상과정(S232b)이 수행되다. 이로써, 온도 복귀운전(S230)시 전력을 소모를 하지 않고도 제2증발기(260)의 온도를 상승시킬 수 있다.
본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어방법은 온도 복귀운전(S230)에서 제2열교환과정(S233a)에 의해 제2증발기(260)를 가열하면서 제1저장실(101)은 냉각하는 운전이 수행된다. 이로써, 온도 복귀운전(S230)시 제2증발기(260)를 더욱 빨리 원하는 온도에 이르기까지 가열할 수 있다. 이와 함께, 제1저장실(101)은 정온 유지가 가능하다.

Claims (27)

  1. 제1냉각유로를 따라 냉매가 유동되면서 압축기와 냉각팬 및 제1저장실용 송풍팬의 선택적인 동작 제어로 제1증발기를 지난 공기를 제1저장실에 제공하여 제1저장실의 정온 범위로 유지하는 제1냉각운전과, 제2냉각유로를 따라 냉매가 유동되면서 압축기와 냉각팬 및 제2저장실용 송풍팬의 선택적인 동작 제어로 제2증발기를 지난 공기를 제2저장실에 제공하여 제2저장실의 정온 범위로 유지하는 제2냉각운전을 포함하는 일반 냉각운전과,
    제1핫가스유로와 제2핫가스유로 중 어느 한 핫가스유로를 따라 유동되는 고온의 냉매로 어느 한 증발기에 열을 제공함과 더불어 다른 한 증발기는 냉각하는 열제공운전과,
    일반 냉각운전 도중 열제공운전의 시작 조건이 만족될 경우 열제공운전이 수행되기 전에 제1저장실과 제2저장실 중 적어도 어느 한 저장실을 냉각하는 열제공전운전과,
    상기 열제공운전이 종료된 후 상기 일반 냉각운전이 재수행되기 전까지 수행되는 온도 복귀운전을 포함하며,
    상기 열제공전운전과 열제공운전 및 온도 복귀운전 중 적어도 어느 한 운전이 수행되는 도중에는 각 저장실이 해당 저장실의 정온 범위로 각각 유지되도록 제어됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정온 범위는 각 저장실별 노치온도(NT1,NT2)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT1+Diff,NT2+Diff)와 하한 기준온도(NT-Diff,NT2-Diff) 사이의 온도 범위임을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열제공전운전은
    각 저장실로 냉각 공기를 공급하는 열제공전 냉각과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열제공전 냉각과정은
    두 저장실 중 상대적으로 온도가 높은 저장실을 우선적으로 냉각한 후 다른 한 저장실을 냉각함을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 열제공전 냉각과정 중 제1저장실의 냉각을 위한 운전시에는 제1저장실용 송풍팬이 동작되고,
    상기 제1저장실용 송풍팬은 제1증발기 온도가 제1저장실 온도보다 높을 경우 정지됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 열제공전운전은
    상기 열제공전 냉각과정 후 상기 열제공운전의 수행전까지 압축기의 동작을 정지하는 제1휴지과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열제공운전은
    히팅열원을 발열하여 상기 어느 한 증발기를 가열하는 발열과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발열과정은 발열조건이 만족될 경우 수행됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발열조건은 제1증발기의 온도가 제1저장실 온도에 도달되거나 혹은, 제1저장실 온도보다 높을 경우 만족된 것으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 열제공운전은
    제1핫가스유로를 따라 냉매가 유동되도록 제어되며, 고온의 냉매로 제1증발기를 가열함과 더불어 상기 제1증발기를 통과한 냉매가 제2증발기를 지나면서 제2증발기를 냉각하도록 제어되는 제1열교환과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1열교환과정은 열교환조건이 만족될 경우 수행됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열교환조건은 열제공전운전이 수행된 후 설정된 시간이 경과될 경우 만족된 것으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1열교환과정의 수행 전 히팅열원을 발열하여 상기 제1증발기를 가열하는 발열과정이 포함되고,
    상기 열교환조건은 상기 발열과정이 수행된 후 설정된 시간이 경과될 경우 만족된 것으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 열교환조건은 제1증발기의 온도가 설정된 온도에 도달될 경우 만족된 것으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1열교환과정은
    제2저장실의 온도가 과냉 영역에 도달될 경우 종료됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 과냉 영역은 정온 범위보다 낮은 온도임을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전은
    설정 시간동안 압축기와 냉각팬을 정지하는 제2휴지과정과,
    상기 제2휴지과정 후 제2핫가스유로를 따라 고온의 냉매를 유동하면서 제2증발기를 가열함과 더불어 제1증발기를 냉각하는 제2열교환과정과,
    상기 제1증발기와 제2증발기로 동시에 냉매를 공급하고, 제1저장실용 송풍팬과 제2저장실용 송풍팬 및 냉각팬을 동시에 동작하는 동시운전과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 동시운전과정은 상기 제2열교환과정 후 수행됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전의 제2휴지과정이 시작될 경우 제2저장실용 송풍팬이 동작됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제2저장실용 송풍팬은 제2증발기 온도가 설정온도에 도달할 경우 정지됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전이 수행되는 도중 제1증발기 온도가 제1저장실 온도보다 낮아질 경우 제1저장실용 송풍팬이 동작됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 동시운전과정이 종료된 후 제1냉각유로를 따라 냉매가 유동되면서 압축기와 냉각팬 및 제1저장실용 송풍팬의 선택적인 동작 제어로 제1증발기를 지난 공기를 제1저장실에 제공하여 제1저장실을 정온 범위로 유지하는 제1냉각과정이 수행됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1냉각과정 후에는 제2저장실과 제1저장실을 교대로 냉각하는 제2냉각과정이 더 진행됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전은
    설정 시간동안 압축기와 냉각팬을 정지하는 제2휴지과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전은
    제2핫가스유로를 따라 냉매가 유동되도록 제어되며, 고온의 냉매로 제2증발기를 가열함과 더불어 상기 제2증발기를 통과한 냉매가 제1증발기를 지나면서 제1증발기를 냉각하는 제2열교환과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 복귀운전은
    상기 제1증발기와 제2증발기로 동시에 냉매를 공급하고, 제1저장실용 송풍팬과 제2저장실용 송풍팬 및 냉각팬을 동시에 동작시키는 동시운전과정이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
  27. 각 증발기를 지난 공기를 각각의 저장실에 제공하여 정온 범위로 유지하는 일반 냉각운전과,
    어느 한 핫가스유로를 따라 유동되는 고온의 냉매를 이용하여 어느 한 증발기에 열을 제공함과 더불어 다른 한 증발기는 냉각하는 열제공운전과,
    일반 냉각운전 도중 열제공운전의 시작 조건이 만족될 경우 상기 열 제공운전이 수행되기 전에 제1저장실과 제2저장실 중 적어도 어느 한 저장실을 냉각하는 열제공전운전과,
    상기 열제공운전이 종료된 후 상기 일반 냉각운전이 재수행되기 전까지 수행되는 온도 복귀운전을 포함하며,
    상기 열제공전운전과 열제공운전 및 온도 복귀운전 중 적어도 어느 한 운전이 수행되는 도중에는 각 저장실이 해당 저장실의 정온 범위로 각각 유지되도록 제어됨을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어방법.
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