KR100757109B1 - 냉장고 및 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 냉장고가 구동하여 냉동실과 냉장실을 냉각시키는 과정에서 냉장실이 목표 온도에 도달할 때 냉동실이 과냉되는 현상을 방지하기 위한 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고는 제어부; 냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 온도 감지부; 상기 온도 감지부에서 감지되는 온도값과 목표 온도값 등이 저장되는 메모리; 상기 제어부에 의하여 제어되며 압축기와 송풍기 등이 포함되는 구동부; 상기 온도 감지부에 의하여 감지되는 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에 개방되기 시작하여, 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 일정 간격으로 개방되도록, 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 가변 밸브;가 포함된다.

본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉동실 현재 온도가 목표 온도보다 소정의 편차만큼 높은 온도에 도달할 때까지 냉동실 단독 운전이 수행되는 단계; 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되는 단계; 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉장실 및 냉동실 동시 운전이 수행되는 단계가 포함된다.

냉매 유량 가변 밸브, 압축기, 응축기

Description

냉장고 및 냉장고의 제어 방법{Refrigerator and controlling method thereof}

도 1은 본 발명의 사상에 따른 냉장고에 설치되는 냉매의 냉동 시스템을 보여주는 시스템도.

도 2는 상기 시스템을 단순화한 사이클 구성도.

도 3은 냉장고의 냉동 사이클이 수행되는 과정에서 나타나는 냉매의 상태를 보여주는 P-H 선도.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어를 위한 시스템을 보여주는 블럭도.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 냉동 시스템의 제어 방법을 보여주는 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 냉장고 11 : 압축기

12 : 응축기 13 : 냉매 유량 가변 밸브

14 : 캐필러리 15 : 증발기

16 : 송풍팬 17 : 기액 분리기

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 냉장고가 구동하여 냉동실과 냉장실을 냉각시키는 과정에서 냉장실이 목표 온도에 도달할 때 냉동실이 과냉되는 현상을 방지하기 위한 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

냉장고는 일반적으로 내부 온도가 실내 온도보다 낮은 상태를 유지하도록 하여, 음식물이 냉장 또는 냉동 상태로 장시간 보관될 수 있도록 하는 가전 제품이다.

일반적으로, 냉장고는 냉장실과 냉동실의 구성에 따라, 탑마운트(top mount) 방식과, 사이드 바이 사이드(side by side) 방식과, 바텀 프리저(bottom freezer)방식으로 대별된다.

상세히, 탑마운트 방식의 냉장고는 냉장실이 냉동실의 하측에 구비되는 냉장고이고, 사이드 바이 사이드 방식은 냉장실과 냉동실이 좌측과 우측으로 구분되는 냉장고이다. 그리고, 바텀 프리저 방식은 냉동실이 냉장실의 하측에 위치되는 냉장고이다.

더욱 상세히, 상기 사이드 바이 사이드 방식의 냉장고는 냉장실 도어와 냉동실 도어가 양쪽으로 개방되는 방식으로서 양문형 냉장고라고도 한다. 그리고, 상기 사이드 바이 사이드형 냉장고는 다른 방식의 냉장고에 비하여 용량이 크고 다양한 기능이 복합적으로 구비되어 최근에 그 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.

한편, 종래의 냉장고는 하나의 증발기를 통하여 냉각된 냉기가 냉동실과 냉 장실로 나뉘어 흐르도록 하는 구조와, 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기가 별도로 구비되는 구조가 있다. 그리고, 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기는 직렬 연결 또는 병렬 연결되어 냉매가 흐르도록 한다.

상세히, 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기가 병렬로 연결되는 냉장고에 있어서, 냉장고에 전원이 인가되어 구동하기 시작하면 냉동실만 개별 운전되어 냉동실 온도가 목표 온도에 도달하도록 한다. 그리고, 냉동실 온도가 목표 온도에 도달하면 냉동실과 냉장실 쪽으로 냉매가 동시에 이동하는 동시 운전이 수행되어, 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉각된다.

그러나, 상기와 같이 냉동실 개별 운전 후 냉동실과 냉장실이 동시운전되는 시스템을 취하는 종래의 냉장고는, 냉장실이 목표 온도에 도달하는 시점에서 냉동실이 과냉되는 문제가 발생한다.

상세히, 냉동실이 목표 온도에 도달할 때까지 개별 운전한 다음, 냉장실과 냉동실이 동시 운전되므로, 냉장실 온도가 낮아지는 과정에서 냉동실 온도도 함께 감소하게 된다. 따라서, 냉동실 온도가 목표 온도 이하로 내려가게 됨과 동시에, 소비 전력이 증가되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 냉장고의 냉동 시스템을 개선함으로써, 냉동실과 냉장실이 거의 같은 시간에 목표 온도에 도달하도록 하여 냉동실이 과냉되는 것을 방지하고 소비 전력이 감소되도록 하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고는 제어부; 냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 온도 감지부; 상기 온도 감지부에서 감지되는 온도값과 목표 온도값 등이 저장되는 메모리; 상기 제어부에 의하여 제어되며 압축기와 송풍기 등이 포함되는 구동부; 상기 온도 감지부에 의하여 감지되는 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에 개방되기 시작하여, 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 일정 간격으로 개방되도록, 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 가변 밸브;가 포함된다.

또한, 상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉동실 현재 온도가 목표 온도보다 소정의 편차만큼 높은 온도에 도달할 때까지 냉동실 단독 운전이 수행되는 단계; 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되는 단계; 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉장실 및 냉동실 동시 운전이 수행되는 단계가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉동실 운전이 시작된 후, 냉동실과 냉장실의 고내 온도가 거의 같은 시점에서 목표 온도에 도달하도록 함으로써, 냉동실 과냉 현상이 방지되고 소비 전력이 감소되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 냉장고에 설치되는 냉매의 냉동 시스템을 보여주는 시스템도이고, 도 2는 상기 시스템을 단순화한 사이클 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 냉동 시스템은 냉동실이 목표 온도보다 약간 높은 상태에서, 냉매 유량 가변 밸브가 작동하여 냉장실 증발기쪽으로 냉매가 이동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상세히, 본 발명에 따른 냉장고(10)는 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 유입되는 응축기(12)와, 상기 응축기(12)를 통과한 고온 고압의 냉매가 저온 저압으로 냉각되는 캐필러리(14)와, 상기 캐필러리(14)를 통과하면서 액상 및 기상의 이상 상태로 된 냉매가 유입되어 냉장실 및 냉동실 냉기와 열교환하는 증발기(15)와, 상기 증발기(15)를 통과한 냉기를 흡입하여 고내로 불어주는 송풍팬(16)과, 상기 증발기(15)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(17)가 포함된다. 그리고, 상기 송풍팬(16)은 냉동실 송풍팬(161)과 냉장실 송풍팬(162)으로 이루어진다.

더욱 상세히, 상기 캐필러리(14)는 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142)로 나뉘어지며, 상기 응축기(12)를 통과한 냉매는 캐필러리(14)와 응축기(12) 사이에 배치된 냉매 유량 가변 밸브(13)(PMV : Pulse Modulation Valve)에 의하여 적정량으로 나뉘어진다.

또한, 상기 증발기(15)는 냉동실 증발기(151)와 냉장실 증발기(152)로 나뉘어지며, 상기 냉동실 캐필러리(141)를 통과한 냉매는 냉동실 증발기(151)로 이동하고, 냉장실 캐필러리(142)를 통과한 냉매는 냉장실 증발기(152)로 이동하게 된다. 그리고, 상기 기액 분리기(17) 또한 냉장실 기액 분리기(171)와 냉동실 기액 분리기(172)로 나뉘어져, 각각의 증발기를 통과한 이상 상태의 냉매가 액체와 기체로 분리된다. 그리고, 상기 기액 분리기(17)에 의하여 분리된 냉매 중 기상 냉매가 상기 압축기(11)로 유입된다.

한편, 상기 압축기(11)는 2단 압축기로서 냉장실 증발기(152)를 통과한 저압의 냉매를 일차적으로 압축하고, 상기 압축된 저압의 냉매와 냉동실 증발기(151)를 통과한 냉매가 합쳐진 상태에서 이차적으로 고압으로 압축하게 된다. 그리고, 고압으로 압축된 냉매가 토출되어 상기 응축기(12)로 유입된다.

이하에서는 상기와 같은 사이클 구성을 이루는 본 발명에 따른 냉매 시스템의 작동과정에 대하여 상변화 선도를 이용하여 상세히 설명한다.

도 3은 냉장고의 냉동 사이클이 수행되는 과정에서 나타나는 냉매의 상태를 보여주는 P-H 선도이다.

도 3을 참조하면, 냉동 사이클이 시작되면 상기 압축기(11)가 구동하여 냉매를 고온 고압의 기체로 압축시킨다. 그리고, 고온 고압으로 압축된 냉매는 상기 응축기(12)를 통과하면서 고온의 액상 냉매로 변화된다. 그리고, 상기 응축기(12)를 통과한 냉매는 유량 가변 밸브(13)에 의하여 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142) 쪽으로 나뉘어져 흐르게 된다. 여기서, 상기 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142) 쪽으로 냉매가 나뉘어 흐르는 것은 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 적정량으로 나뉘어진다.

한편, 냉동실과 냉장실은 고내 목표 온도가 다르기 때문에 증발기의 용량과 증발기 내부의 압력도 서로 다르게 형성된다. 상세히, 냉동실의 경우 고내 온도가 대략 -30도 정도로 유지되고, 냉장실의 경우 대략 -4도 정도로 유지되어야 한다. 따라서, 냉동실 증발기(151)는 냉장실 증발기(152)에 비하여 용적이 크고 압력이 낮게 유지된다. 그리고, 상기 증발기(15)의 용량에 맞게 캐필러리(14)의 직경과 길이 또한 서로 다르게 구성된다.

한편, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 나뉘어진 냉매는 각각 상기 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142)로 유입된다. 그리고, 상기 캐필러리(14)로 유입된 냉매는 저온 저압으로 강하되어 액상과 기상의 이상 상태로 변화된다. 이 때, 냉장실 캐필러리(142)를 통과한 냉매는 중간압 상태로 변화되고, 냉동실 캐필러리(141)를 통과한 냉매는 저압 상태로 변화된다. 그리고, 상기 이상 상태의 냉매는 상기 증발기(15)로 유입되어 냉동실 냉기와 열교환하게 된다. 그리고, 냉기와 열교환이 이루어지면 증발기(15) 내부에서는 액상이 기상으로 변화되는 상변화 과정을 거치게 된다. 그리고, 상기 증발기(15)를 통과한 냉매는 상기 기액 분리기(17)에서 액상과 기상이 분리되어, 기상 냉매만이 상기 압축기(11)로 다시 복귀된다. 그리고, 상기 압축기(11)는 다단 압축기로서, 냉동실 증발기(151)를 통과한 냉매를 중간압으로 압축하고, 냉장실 증발기(152)를 통과한 냉장실 냉매와 냉동실 냉매가 합쳐진 상태에서 다시 고압으로 압축하게 된다.

이하에서는 냉장고(10)의 구동이 시작되어 냉장실과 냉동실의 고내 온도가 목표 온도에 동시에 도달하도록 하기 위한 제어 방법에 대하여 도면과 함께 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어를 위한 시스템을 보여주는 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 다른 냉장고의 제어는 냉장실 또는 냉동실에 장착된 고내 온도 센서에 의하여 감지되는 온도값에 따라, 냉매 유량 제어 밸브의 개도가 조절되도록 함으로써, 냉동실과 냉장실이 동시에 목표 온도에 도달하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상세히, 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법을 위한 제어 시스템은 제어부(20)와, 상기 제어부(20)에 연결되며 냉장실 또는 냉동실의 고내 온도를 감지하는 고내 온도 센서(21)와, 상기 온도 센서(21)로부터 전송된 온도 값과, 목표 온도값 및 냉장고 작동 조건 등이 저장되는 메모리(23)와, 상기 온도 센서들로부터 전송된 온도값에 따라 압축기(11) 및/또는 송풍팬(16)의 구동 속도 및 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개방 정도가 제어되도록 하는 구동부(24)가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉장고(10)에 전원이 인가되어 압축기가 구동하기 시작하면, 상기 고내 온도 센서(21)에서 냉장실과 냉동실의 고내 온도를 감지하게 된다. 그리고, 감지된 온도는 제어부(20)로 전달되고, 상기 제어부(20)에서는 전달된 온도값을 비교 판단하여 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도를 결정하게 된다.

상세히, 상기 제어부(20)에서는 냉동실의 고내 온도가 목표 온도로부터 소정의 편차만큼 높은 온도에 도달한 상태에서 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)가 작동하도록 한다. 더욱 상세히, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)가 작동하여 냉장실 증발기쪽으로 냉매가 조금씩 공급되도록 냉장실 증발기쪽 밸브가 개방되도록 한다.

여기서, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)는 응축기(12)로부터 공급된 냉매가 상기 냉동실 캐필러리(141)와 냉장실 캐필러리(142)로 개별 또는 동시에 공급되도록 하는 밸브로서, 펄스에 의하여 개도가 조절되는 밸브이다.

상세히, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13) 내부에는 개폐 부재가 회전 가능하게 장착된다. 그리고, 상기 개폐 부재의 회전 각도에 따라 상기 냉동실 캐필러리(141)및 냉장실 캐필러리(142)와 연통되는 연통홀의 개도가 결정된다.

이하에서는 플로차트를 통하여 고내 온도에 따른 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도 조절을 통하여, 냉장실과 냉동실의 고내 온도가 동시에 목표 온도에 도달하도록 하는 제어 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 냉동 시스템의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은 상기에서 언급한 바와 같이 고내 온도 센서에 의하여 감지되는 온도값에 따라 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상세히, 냉장고(10)에 전원이 인가되어 압축기가 구동(S110)하게 되면 냉매가 고온 고압으로 압축되고, 냉동 사이클이 구동되어 냉동실 단독 운전이 시작된다(S120).

이와 동시에, 상기 고내 온도 센서(21)에서는 냉장실과 냉동실의 고내 온도를 감지하게 된다. 그리고, 상기 고내 온도 센서(21)에서 감지된 온도값은 제어부(20)로 전송된다. 그리고, 상기 제어부(20)에서는 상기 고내 온도 센서(21)로부터 전달된 온도값과 목표 온도값의 차이가 목표 온도편차(b) 범위 내에 들어오는지 여부를 판단(S130)하게 된다.

이에 앞서, 후술하게 될 플로차트의 설명을 단순화하기 위하여 몇가지 기호를 정의하도록 한다.

고내 온도차(a) = (냉동실 현재 온도-목표온도)(>0)

b = (목표 온도 편차)(>0)

상기에서 정의된 바와 같이 a는 고내 온도 센서에 의하여 감지되는 냉동실의 현재 온도와 메모리(23)에 저장된 목표 온도와의 차이를 의미한다. 상세히, 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에는 고내 현재 온도가 목표 온도보다 높기 때문에, a의 값은 양의 값을 가지게 된다.

또한, 상기 b는 목표 온도 편차로서, 목표 온도를 기준으로 플러스 편차와 마이너스 편차가 존재하며, 상기 b는 이들의 절대값을 나타낸다. 그리고, 고내 온도는 목표 온도보다 높은 상태에서 점점 하강하면서 목표 온도에 도달할 것이기 때문에, 실질적으로 마이너스 편차는 고려하지 않아도 무방하다. 그리고, 상기 목표 온도 편차는 프로그램에 의하여 임의 값이 설정될 수 있다.

또한, 상기 목표 온도 편차 b는 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도 시점을 결정하기 위하여 정의되는 것이다. 상세히, 고내 온도 센서(21)에 의하여 감지되는 고내 현재 온도가 목표 온도보다 상기 편차 b만큼 높은 온도에 도달할 때까지는 냉매 유량 가변 밸브(13)에 의하여 냉동실 증발기(151)쪽으로만 냉매가 흐르도록 한다. 다시 말하면, 냉동실이 일정 온도로 냉각될 때까지는 냉동실만 냉각되도 록 한다. 예를 들어, 목표 온도 편차가 1이고 목표 온도가 섭씨 -20도라고 하면, 냉동실 고내 온도가 -19도에 도달할 때까지는 냉매 유량 가변 밸브가 냉장실 증발기 쪽으로 개방되지 아니한다. 그리고, 냉동실 온도가 -19도에 도달하는 순간부터 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)가 개방되기 시작한다. 그리고, 시간이 지남에 따라 펄스가 조금씩 증가되면서 냉장실 증발기로의 냉매 유입량이 증가되도록 하여, 냉장실이 신속히 냉각되도록 하고, 반대로 냉동실의 냉각 속도가 늦춰지도록 한다.

또한, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)는 대략 49 펄스 ~ 71 펄스 범위 내에서 개도가 조절되도록 하여, 냉장실 증발기로 유입되는 냉매의 양이 제어부에 의하여 선형적(linear)으로 제어될 수 있도록 한다. 상세히, 상기 밸브(13)의 개도가 71 펄스 이상으로 개방되는 경우, 냉장실 증발기로 유입되는 냉매의 양이 급격하게 증가되어, 제어부에 의하여 정확하게 조절될 수 없는 문제가 생긴다. 반대로, 개도가 49 펄스 미만이 되는 경우에도 냉장실 증발기로 유입되는 냉매의 양이 정확하게 제어되지 못하게 된다. 따라서, 냉동실 온도가 목표 온도 편차 범위 내에 들어오는 순간부터, 냉매 유량 가변 밸브의 개도를 49 펄스부터 시작하여 최대 71 펄스까지 개방되도록 한다. 그리고, 71 펄스로 개방되었을 때, 냉장고 및 냉동실의 고내 온도가 목표 온도에 도달하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 냉장실 또는 냉동실 내부의 온도는 고내 온도 센서(23)에 의하여 매순간 감지되어 제어부(20)로 보내지게 된다.

이하에서는 상기와 같은 시스템 조건에 따라 냉동 시스템이 제어되는 방법을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

상기 제어부(20)에서 고내 온도차(a)가 목표 온도편차(b) 범위 내에 들어 오는지 여부를 판단(S130)한 다음, 목표 온도 편차(b) 범위에 들어오지 아니한 경우(a>b)는 계속하여 냉동실 단독 운전 과정(S120) 이 수행된다. 그리고, 목표 온도 편차(b) 범위에 들어오는 경우, 즉 고내 온도차(a)가 목표 온도 편차(b)보다 작은 경우에는, 고내 온도차(a)와 목표 온도 편차(b)와의 크기를 세분하여 판단한다. 그리고, 그 차이값에 따라 냉매 유량 가변 밸브(13)의 펄스를 결정하게 된다.

상세히, (b/2)<a≤b 인 경우(S140) 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도를 n펄스로 하여 개방한다(S141). 여기서, 상기 n펄스는 상기에서 설명한 대로 대략 49 펄스로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도가 n펄스로 개방되고 소정의 시간이 경과된 후에는, 냉장실 및 냉동실의 고내 온도를 측정하여, 냉장실 온도가 목표 온도까지 냉각되었는지 여부를 판단(S180)하게 된다.

더욱 상세히, 고내 온도차(a)가 b/2보다 작은 경우는 (b/3)<a≤(b/2) 범위 내에 들어오는지 여부를 판단(S150)하고, 범위 내에 들어오는 경우는 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도가 1펄스 증가된 n+1 펄스가 되도록 한다(S151). 그리고, 소정 시간 경과 후, 상기 고내 온도 센서(23)에 의하여 냉장실 및 냉동실 고내 온도가 재차 감지된다. 그리고, 상기 제어부(20)에서는 감지된 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단(S180)하게 된다.

또한, 고내 온도차(a)가 b/3보다 작은 경우는 (b/4)<a≤(b/3) 범위 내에 들어오는지 여부를 판단(S160)하고, 범위 내에 들어오는 경우는 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도가 1펄스 증가된 n+2 펄스가 되도록 한다(S161). 그리고, 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단(S180)하게 된다.

상기와 같이, 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도 증가와 함께 냉장실 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단하는 일련의 과정을 반복하여, 냉장실 증발기(152)쪽으로의 냉매 공급량이 늘어나도록 한다. 최종적으로, 고내 온도차(a)가 {b/(m+1)}<a≤b/m 범위 내에 들어오는지 여부를 판단(S170)하고, 범위 내에 들어오는 경우 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도가 p펄스가 되도록 개도를 조절(S171)한다. 여기서, 상기 p펄스는 대략 71 펄스가 되도록 하여, 냉매 유량이 선형적으로 제어 가능한 최대 펄스까지 개방되도록 한다.

한편, 상기 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도를 증가시킨 상태에서 냉장실 온도가 목표 온도에 도달하였는지 여부를 판단(S180)하여, 냉장실 온도가 목표 온도에 도달한 경우에는 냉동실 온도가 목표 온도까지 냉각되었는지 여부를 판단(S190)하게 된다. 그리고, 냉장실 및 냉동실 온도가 목표 온도까지 냉각되었다고 판단되는 경우, 압축기 구동이 중지(S200)되고 냉동 사이클이 종료된다.

그러나, 냉장실 온도가 목표 온도에 도달하지 아니하였다고 판단되는 경우에는, 고내 온도차(a)와 목표 온도 편차(b)값을 다시 비교 판단하여, 냉매 유량 가변 밸브(13)의 개도를 더 증가시키는 과정을 반복 수행하게 된다.

또한, 냉동실 온도가 목표 온도에 도달하지 아니하였다고 판단되면, 냉동실 단독 운전(S120) 상태로 전환되어 냉동실 온도가 목표 온도에 도달하도록 한다.

상기와 같은 냉동 시스템에 의하여, 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에 냉장실 증발기 쪽으로 냉매가 전달되도록 하여, 냉동실과 냉장실이 동시에 목표 온도에 도달하게 되는 효과가 있다. 나아가, 냉장실이 목표 온도에 도달하는 과정에서 냉동실이 과냉되는 현상이 방지되어, 소비 전력이 감소하게 된다.

상기된 바와 같은 구성을 이루는 냉장고 및 그 제어 방법에 의하여, 냉동실 개별 운전후 냉동실 및 냉장실 동시 운전되는 냉동 시스템에서 냉장실과 냉동실이 거의 동시에 목표 온도에 도달하는 효과가 있다.

상세히, 냉동실과 냉동실의 고내 온도가 목표 온도에 도달하는 시간이 거의 동일하게 됨으로써, 냉동실이 과냉되는 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 냉동실이 과냉되는 현상이 방지되므로 압축기의 구동에 필요한 소비 전력이 감소되는 효과도 있다.

Claims (11)

1. 제어부;

   냉장실 또는 냉동실 고내 온도를 감지하는 온도 감지부;

   상기 온도 감지부에서 감지되는 온도값과 목표 온도값 등이 저장되는 메모리;

   상기 제어부에 의하여 제어되며 압축기와 송풍기 등이 포함되는 구동부;

   상기 온도 감지부에 의하여 감지되는 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에 개방되기 시작하여, 냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 일정 간격으로 개방되도록, 상기 제어부에 의하여 개도가 조절되는 냉매 유량 가변 밸브;가 포함되는 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉매 유량 가변 밸브는 펄스 값에 의하여 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 냉매 유량 가변 밸브는 냉매의 공급이 선형적으로 제어 가능한 펄스 범위 내에서 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 냉매 유량 가변 밸브는 대략 49 펄스 ~ 71 펄스 범위 내에서 개도가 조절되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 1 항에 있어서,

   초기에는 냉동실 단독 운전이 수행되다가, 상기 냉매 유량 가변 밸브의 개방이 시작되면 냉동실 및 냉장실 동시 운전으로 전환되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제 5 항에 있어서,

   냉동실 및 냉장실 동시 운전 상태에서 냉장실이 목표 온도에 도달하였으나, 냉동실의 고내 온도가 목표 온도에 도달하지 아니한 경우, 냉동실 단독 운전으로 전환되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
7. 냉동실 현재 온도가 목표 온도보다 소정의 편차만큼 높은 온도에 도달할 때까지 냉동실 단독 운전이 수행되는 단계;

   냉매 유량 가변 밸브의 개도가 조절되는 단계;

   냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달할 때까지 냉장실 및 냉동실 동시 운전이 수행되는 단계가 포함되는 냉장고의 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   냉동실 현재 온도와 목표 온도의 차이값이 상기 편차값 범위 내에 들어오면, 상기 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 일정 간격으로 증가되어, 냉장실 증발기 쪽으로 흐르는 냉매의 양이 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   냉동실 현재 온도가 목표 온도에 가까워질수록 상기 냉매 유량 가변 밸브의 개도가 증가되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    냉장실 고내 온도가 목표 온도에 도달하고, 냉동실 고내 온도가 목표 온도에 도달하지 아니한 경우, 냉동실 단독 운전으로 전환되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
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