JP3943107B2 - 冷蔵庫およびその制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、冷蔵庫およびその制御方法に関し、特に霜の発生を防止する冷蔵庫およびその制御方法に関する。
一般的に、冷蔵庫は食べ物を貯蔵するための冷凍室および冷蔵室と、圧縮機で圧縮されて凝縮器で凝縮された冷媒と冷蔵庫内の空気との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換された冷却空気を冷凍室および冷蔵室に循環させる送風ファンとを具備する。このような冷蔵庫は食べ物を低温貯蔵するためのみならず、氷を生成するためにも使用されている。従来には、氷を得るために使用者が製氷容器に水を入れて冷凍室に位置させた後にかなりの時間を待たなければならなかった。よって、不便な上に必要な時に即時に氷を使えない短所があった。
かかる問題点を解決するために、冷凍室内部に製氷装置を備えて自動で氷を生成できる冷蔵庫が開発されたが、製氷装置を具備した冷蔵庫に対しては大韓民国登録実用新案公報10−0152136に詳細に開示されている。従来の製氷装置を具備した冷蔵庫は、冷凍室の内部に位置する製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、生成された氷を使用者が使用する時まで保管する氷保管容器と、製氷容器に冷気を供給する冷凍室ファンとを具備する。このような冷蔵庫で氷を作るためには、製氷容器に製氷用水を給水し、冷凍室ファンを駆動させて冷気を製氷容器に供給する過程を行った。
しかしながら、従来の製氷装置を具備した冷蔵庫は製氷容器に製氷用水を給水する間にも冷凍室ファンを駆動して製氷容器に冷気を送るため、製氷用水で蒸発された水蒸気と冷気とが接して冷凍室内部に霜を形成したり、氷保管容器に保管中の氷同士がくっついたりするなどの問題点があった。
すなわち、氷を主に使用する夏に製氷容器に供給される製氷用水の温度は23℃程度なので、製氷容器に供給された後にも少量が水蒸気として蒸発し、前記蒸発された水蒸気が冷凍室ファンにより循環される冷気と接して冷凍室内部壁や製氷装置などに霜を形成したり氷保管容器に保管中の氷同士をくっつけさせて、氷を冷凍室の外部に容易に移送することができなかった。
従って、本発明は、前述した従来の問題点を解決するために案出されたものであり、霜の発生を防止できる冷蔵庫およびその制御方法を提供することにその目的がある。
前記目的を達成するために、本発明は、製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、冷却された空気を循環させる送風装置と、前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御する制御部とを含む冷蔵庫であって、前記給水モードは、前記製氷容器に前記製氷用水を給水する給水過程と、前記水過程を完了した後に前記製氷容器に給水された前記製氷用水の温度が降下するように所定時間の間待機する待機過程とを含むことを特徴とする。
本発明に係る冷蔵庫は、冷凍室内部に霜が発生したり保管中の氷同士がくっついたりすることを防止できる効果がある。
以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に示したように、本発明の一実施例による冷蔵庫は、本体10内部に横方向に長く形成されて前面が開放された冷凍室11と、冷凍室11を開閉できるように冷凍室11の前面開放部に位置する冷凍室ドア20と、本体10の下部後面部に設けられて冷媒を圧縮する圧縮器12とを具備する。かつ、冷凍室11の内部には食品を貯蔵するための多数の棚15と保管容器14が設けられる。
冷凍室11の上部後面と本体10の間には熱交換を行う熱交換装置30が設けられ、冷凍室11の上部には自動で氷を生成させる製氷装置40が設けられ、冷凍室11の後面一側には冷凍室の温度を感知するための冷凍室温度センサー13が設けられる。
熱交換装置30は熱交換を通じて冷凍室内の空気を冷却させる熱交換器31と、熱交換器31の上部に設けられて熱交換器31を通過した冷気を冷凍室11の内部に循環させる冷凍室ファン32と、冷凍室ファン32を駆動するためのファンモーター33とを具備する。熱交換器31の下部には冷凍室ファン32の駆動により冷蔵庫内の空気を吸い込するための吸込口34と、吸込口34を通じて吸い込まれた冷蔵庫内の空気を熱交換器31まで導く吸込流路35とが形成される。かつ、冷凍室11の後面には冷凍室ファン32により送風された冷気を冷凍室内部に均一に吐き出させるための複数の吐出口36が形成され、熱交換器31と冷凍室11後面の間には冷凍室ファン32から送風された冷気を複数の吐出口36まで導くための吐出流路37が形成される。従って、冷凍室ファン32を駆動する場合、冷凍室11の空気は吸込口34と吸込流路35を通じて吸い込まれ、上昇しながら熱交換器31を経て、吐出流路37を過ぎて多数の吐出口36を通じて冷凍室11に均一に吐き出されるようになる。
製氷装置40は製氷用水を供給する給水管41と、給水管41から供給された製氷用水を貯蔵して氷を生成する製氷容器42と、離氷のために製氷容器42を回転させる製氷容器駆動部43と、製氷容器駆動部43の側面部に設けられて後述する氷保管容器44に貯蔵された氷量を感知する満氷レバー47とを具備する。製氷容器42の下部には製氷容器42から剥離された氷を保管する氷保管容器44と、氷保管容器44に貯蔵される氷を冷凍室外部に自動移送するための移送装置45とが設けられる。
給水管41は製氷用水が給水管41から製氷容器42に安全に給水されるように、一端が製氷容器42の上部まで延設され、供水管41の一地点には製氷容器42に供給される製氷用水の流れを調節する給水バルブ46が設けられる。
冷凍室ドア20には、使用者が冷凍室ドア20を開けずに氷保管容器44に入っている氷を取り出せるように、冷凍室11内部と連通されて氷の排出を導く吐出案内管21が設けられ、冷凍室ドア20の前面には吐出案内管21を通じて排出される氷を受けやすく内側に窪んでいる氷収納空間22が形成される。氷収納空間22には吐出案内管21の出口を開閉させると同時に氷移送装置45を作動させるスイッチ23が設けられる。
図2に示したように、本発明の一実施例による冷蔵庫は、図1に示された装置の他に給水される製氷用水の水圧を測定する水圧センサー51と、給水バルブ46を駆動する給水バルブ駆動部52と、冷凍室ファン32を駆動するファン駆動部53と、圧縮機12を駆動する圧縮機駆動部54と、冷蔵庫の全体的な動作を制御するマイコン50とを具備する。
図3を参照して、図2に示された冷蔵庫の動作を詳細に説明する。冷凍室11に給水された水から蒸発された水蒸気と冷気とが接して霜を形成する問題点は、主に製氷装置40で氷を生成する製氷モードで発生するため、マイコン50はまず冷蔵庫が製氷モードであるかどうかを判断する(60段階)。
前記冷蔵庫が製氷モードだったら、マイコン50は冷凍室温度センサー13から冷凍室温度の測定値を入力されて冷凍室温度が基準温度より高いかどうかを判断する(62段階)。基準温度は冷凍室ファン32を駆動するための基準となる温度であって、基本的には冷凍室11の温度が基準温度より高いと冷凍室ファン32を駆動させ、冷凍室11の温度が基準温度より低いと冷凍室ファン32をオフさせる。
基準温度は使用者が冷蔵庫の温度調節器(図示せず)を通じて選択した冷凍室11の温度により設定されるが、例えば、冷蔵庫の冷凍能力を強−中−弱の3段階に調節することができ、冷凍能力を強に選択した時の冷凍室11の制御目標温度を−20℃、冷凍能力を中に選択した時の冷凍室11の制御目標温度を−15℃、冷凍能力を弱に選択した時の冷凍室11の制御目標温度を−10℃だと設定した時、使用者が冷凍室の温度調節器を通じて冷凍能力を強に選択すると基準温度は−20℃になる。
前記の場合とは異なり、基準温度を冷蔵庫のモードに応じて選択することもできる。即ち、冷蔵庫が単純な冷凍モードである場合と、または製氷モードである場合の冷凍室の制御目標温度をそれぞれ別にし、製氷モードが行われる時は予め設定された製氷モード時の制御目標温度を冷凍室11の基準温度として設定することもできる。
62段階において、冷凍室11の温度が基準温度より高いと、マイコン50は給水モードで給水が始まったかを判断する(64段階)。本実施例において、給水モードは製氷容器42に製氷用水を供給する給水過程と、給水を完了した後に製氷容器42に給水された製氷用水の温度が特定温度まで降下するように所定時間の間待機する待機過程とから構成される。給水モードで給水が始まったかどうかは給水バルブ46が開放されたかまたは水圧センサー51で水圧が感知されているかを確認してみれば判断できる。
給水が始まっていないと冷凍室ファン32がオン状態であるかを判断し(76段階)、冷凍室ファン32がオン状態だったらサイクルを終了し、冷凍室ファン32がオフ状態だったら冷凍室11の温度を降下させるために冷凍室ファン32をオンさせる(74段階)。この際、圧縮機12を駆動するかどうかはマイコン50に貯蔵された別途のアルゴリズムにより制御される。冷凍室ファン32がオンされると、冷凍室ファン32により送風された冷気が吐出口36を通じて冷凍室11に供給されて冷凍室11の温度が降下する。
給水が始まったらマイコン50は冷凍室ファン32がオン状態であるかを判断する(66段階)。冷凍室ファン32がオン状態だったら冷凍室ファン32をオフさせて(68段階)吐き出された冷気と給水された水から蒸発された水蒸気とが接しないようにし、冷凍室ファン66がオフ状態だったら後述する72段階に進む。
次に、マイコン50は給水が完了したかを判断し(72段階)、給水が完了していないとリターンし、給水が完了した場合には給水が完了した後に設定された所定時間(T)が経過したかどうかを判断する(72段階)。もし、設定された所定時間が経過していないとリターンし、設定された所定時間が経過していると霜が発生する可能性が少ないと判断して冷凍室ファン32をオンさせる(74段階)。このように給水が完了してから所定時間が経過した後にやっと冷凍室ファン32をオンさせることは、製氷容器42に製氷用水が給水された後に製氷用水の温度が特定温度に降下するまでは継続的に蒸発が行われるため、製氷用水の温度が降下する時間をおいてその間に冷凍室ファン32の駆動を防止することにより霜の発生や氷同士のくっつきを防止するためである。給水完了後、製氷用水の温度が降下するように待機する時間(T)は実験を通じて適宜な値に設定することができる。本発明により氷同士がくっつかないと、氷移送装置45で氷を容易に移送することができるようになる。
一方、62段階で冷凍室温度センサー13を通じて入力された冷凍室11の温度が基準温度より低いと、マイコン50は冷凍室ファン32がオン状態であるかを判断し(78段階)、冷凍室ファン32がオン状態だったら冷凍室ファン32をオフさせ(80段階)、冷凍室ファン32がオフ状態だったらサイクルを終了する。
一方、60段階で冷蔵庫が製氷モードでないと、マイコン50は冷凍室11の温度に応じて冷凍室ファン32を駆動するかどうかを決定する(82段階)。すなわち、冷凍室11の温度が制御目標温度より高いと冷凍室ファン32をオンさせ、冷凍室11の温度が制御目標温度より低いと冷凍室ファン32をオフさせる。
図4において、Aは冷蔵庫の供給電力、Bは冷凍室の温度を示し、図示したように、製氷モードで給水完了後に所定時間(T区間)の間冷凍室ファン32の駆動を防止しても冷凍室11の温度はあまり変わらない。従って、本発明によると、冷凍室11の温度変化はほとんど起こらないが冷凍室11に発生する霜を防止することができる。
本実施例において、霜の発生を防止するために冷凍室ファン32がオン状態だったら給水開始時点で冷凍室ファン32をオフさせるように制御しているが、冷凍室ファン32のオフ時点は給水開始時点に限られない。
実際に、製氷容器42に給水されている間に発生する水蒸気より給水完了後に製氷用水の温度が一定温度以下に降下する時点まで発生する水蒸気の量が多い場合もあるため、給水が完了した後に冷凍室ファン32が駆動されているかを判断して、冷凍室ファン32がオン状態だったら冷凍室ファン32をオフさせることもできる。
以上、詳細に前述したように、本発明によると冷凍室内部に霜が発生したり保管中の氷同士がくっついたりすることを防止できる。
10 本体
11 冷凍室
12 圧縮機
13 冷凍室温度センサー
14 保管容器
15 棚
20 冷凍室ドア
21 吐出案内管
22 氷収納空間
23 スイッチ
30 熱交換装置
31 熱交換器
32 冷凍室ファン
33 ファンモーター
34 吸込口
35 吸込流路
36 吐出口
37 吐出流路
40 製氷装置
41 給水管
42 製氷容器
43 製氷容器駆動部
44 氷保管容器
45 氷移送装置
46 給水バルブ
47 満氷レバー
50 マイコン
51 水圧センサー
52 給水バルブ駆動部
53 ファン駆動部
54 圧縮機駆動部
11 冷凍室
12 圧縮機
13 冷凍室温度センサー
14 保管容器
15 棚
20 冷凍室ドア
21 吐出案内管
22 氷収納空間
23 スイッチ
30 熱交換装置
31 熱交換器
32 冷凍室ファン
33 ファンモーター
34 吸込口
35 吸込流路
36 吐出口
37 吐出流路
40 製氷装置
41 給水管
42 製氷容器
43 製氷容器駆動部
44 氷保管容器
45 氷移送装置
46 給水バルブ
47 満氷レバー
50 マイコン
51 水圧センサー
52 給水バルブ駆動部
53 ファン駆動部
54 圧縮機駆動部
Claims (6)
- 製氷容器と、
前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、
冷却された空気を循環させる送風装置と、
前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードで前記送風装置の駆動を防止するように制御する制御部とを含む冷蔵庫であって、
前記給水モードは、前記製氷容器に前記製氷用水を給水する給水過程と、前記給水過程を完了した後に前記製氷容器に給水された前記製氷用水の温度が降下するように所定時間の間待機する待機過程とを含むことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記制御部は、給水の開始時に前記送風装置がオン状態であるかを判断し、前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせることを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
- 前記制御部は、前記送風装置をオフさせた後に給水が完了したかを判断し、前記給水が完了した場合には前記待機過程で前記送風装置のオフ状態を保持するように制御することを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫。
- 前記制御部は、前記給水モードで給水が完了したかを判断し、前記給水が完了した場合には前記送風装置がオン状態であるかを判断し、前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせ、前記送風装置のオフ状態を前記待機過程で保持するように制御することを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
- 製氷容器と、前記製氷容器に製氷用水を供給する給水装置と、熱交換器で冷却された空気を前記製氷容器に供給する送風装置とを備える冷蔵庫の制御方法において、
前記冷蔵庫が製氷モードであるかを判断し、
前記冷蔵庫が製氷モードだったら前記冷蔵庫が前記製氷容器に前記製氷用水を供給する給水モードであるかを判断し、
前記冷蔵庫が給水モードだったら前記送風装置がオン状態であるかを判断し、
前記送風装置がオン状態だったら前記送風装置をオフさせ、
前記送風装置をオフさせた後に給水が完了したかどうかを判断し、
給水が完了した場合には給水の完了後に所定時間の間前記送風装置のオフ状態を保持する過程を含むことを特徴とする冷蔵庫の制御方法。 - 前記冷蔵庫の制御方法は、前記所定時間の経過後に冷凍室の温度を測定し、前記測定された冷凍室の温度に対応して前記送風装置を駆動するかどうかを決定する過程をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の冷蔵庫の制御方法。
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