KR101210751B1 - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 저장실의 온도 상승을 억제하는 동시에, 에너지 절약성을 향상시킨 냉각 운전을 행할 수 있는 냉장고를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.
압축기의 정지시에 송풍기를 구동시켜 냉장 온도대실로 냉기를 송풍하도록 냉장실 냉기 제어 수단 및 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제1 냉각 운전을 행하고, 상기 제1 냉각 운전시에 상기 압축기를 구동시켜 상기 냉장 온도대실로 냉기를 송풍하는 제2 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제3 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 {REFRIGERATOR}

본 발명은, 냉장고에 관한 것이다.

단일의 냉각기에 의해 냉장실과 냉동실을 냉각하는 냉장고이며, 냉장실과 냉동실 각각으로의 송풍을 독립적으로 제어하기 위해 댐퍼를 구비한 냉장고는 많고, 예를 들어 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 것이 있다.

특허 문헌 1에 기재된 냉장고에서는, 냉장실의 하한ㆍ상한 설정 온도, 냉동실의 하한ㆍ상한 설정 온도를 미리 기억 장치에 기억시키고, 냉장실 및 냉동실에 각각 설치한 온도 센서에 의해 고내 온도를 측정하고, 그 측정치와 냉장실의 하한ㆍ상한 설정 온도, 냉동실의 하한ㆍ상한 설정 온도의 비교 결과에 기초하여, 냉동실과 냉장실로의 공기 순환 개폐 제어 수단의 개폐 제어, 압축기의 가동ㆍ정지 제어, 송풍기의 가동ㆍ정지 제어 등의 제어를 행하는 것이다.

종래 기술의 일례가 되는 특허 문헌 1에 개시된 냉장고의 타임차트를 도 10에 나타낸다. 처음에「압축기 ON, 냉장실 댐퍼(R 댐퍼) 개방, 냉동실 댐퍼(F 댐퍼) 개방, 냉각기용 송풍기 ON」의 상태에서 냉장실과 냉동실의 양쪽을 냉각하고, 시간 t1에 있어서, 미리 기억되어 있는 냉장실 하한 온도 b에 도달하였으므로 R 댐퍼를 폐쇄하고 있다. 계속해서「압축기 ON, R 댐퍼 폐쇄, F 댐퍼 개방, 냉각기용 송풍기 ON」의 상태로 되어, 냉동실만 냉각되고, 냉장실 온도는 상승한다.

다음에 시간 t2에 있어서, 냉동실 온도가 미리 기억되어 있는 냉동실 하한 온도 d에 도달하고, 또한 냉장실 온도가, 미리 기억되어 있는 냉장실 상한 온도 a에 도달하였으므로,「압축기 OFF, R 댐퍼 개방, F 댐퍼 폐쇄, 냉각기용 송풍기 ON」의 상태로 하고 있다. 이에 의해 냉장실은 냉각기에 성장한 서리의 냉열 등에 의해 냉각되어 온도가 저하되고, 한편 냉동실은 냉각되지 않으므로 온도가 상승하고 있다. 또한, 이 운전에 의해 서리가 녹으므로 제상(除霜)시의 열부하가 감소하고 있다.

시간 t3에 있어서, 냉동실 온도가, 미리 기억되어 있는 냉동실 상한 온도 c에 도달하고, 또한 냉장실 온도가, 미리 기억되어 있는 냉장실 하한 온도 b에 도달하였으므로, 다음에「압축기 ON, R 댐퍼 개방, F 댐퍼 폐쇄, 냉각기용 송풍기 ON」의 상태로 하여, 냉동실을 냉각하고 있다.

시간 t4에 있어서, 냉동실 온도가, 미리 기억되어 있는 냉동실 하한 온도 d에 도달하고, 한편 냉장실 온도는 상승하고 있지만, 미리 기억되어 있는 냉장실 상한 온도 a에 도달되어 있지 않으므로,「압축기 OFF, R 댐퍼 폐쇄, F 댐퍼 폐쇄, 냉각기용 송풍기 OFF」의 상태로 하여, 냉동실, 냉장실 모두 냉각되지 않는 상태로 되어, 온도가 상승한다.

이상과 같이, 냉장실의 하한ㆍ상한 설정 온도, 냉동실의 하한ㆍ상한 설정 온도에 기초하여 제어된다.

다음에, 특허 문헌 2에 기재된 냉장고는, 최상단에 냉장실, 그 하부에 제빙실과 냉동 온도로 절환 가능한 절환실, 그 하부에 야채실, 최하단에 냉동실을 구비하고, 야채실의 배면부에 고내 팬, 그 하방에 단일의 냉각기를 구비하는 냉장고이다. 냉장실, 제빙실, 절환실, 냉동실 각각의 냉기 토출구에 연결되는 냉기 풍로가 설치되고, 각 실(室)의 냉기 토출구의 전방의 냉기 풍로에, 송풍을 제어하는 댐퍼를 구비하고 있다. 야채실은 냉장실과 직렬의 풍로로 되어 있어, 야채실로의 송풍은 냉장실 댐퍼에 의해 제어된다. 이상의 구성에 의해 특허 문헌 2에 기재된 냉장고는, 냉장실(냉장실과 직렬의 풍로로 연결되는 야채실)과 냉동실(제빙실, 냉동 온도로 절환 가능한 절환실, 냉동실) 각각으로의 송풍을 독립적으로 제어하는 것이 가능하게 되어 있고, 각 실로의 풍량 적정화에 의한 온도 제어를 실현하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제3484131호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2002-31466호 공보

그러나 상기 종래 기술에서는, 대략 냉장실의 하한과 상한 설정 온도, 냉동실의 하한과 상한 설정 온도의 범위 내가 되도록 각각의 저장실에 설치한 온도 센서의 검출 온도에 기초하여 냉각 운전이 행해진다. 그로 인해, 소정 온도로 유지할 수 있지만, 에너지 절약성을 충분히 고려한 것은 아니었다. 또한, 저장실 온도 센서에 의해 검출되는 온도와 실제의 저장실 온도에는 시간 지연이 발생하는 경우가 있고, 특히 고외 온도가 저온인 경우, 저장실 온도 센서에 의해 판단한 하한 온도보다도 실제의 저장실 온도의 쪽이 낮아지는 경우가 있어, 냉장실에 보관한 식품의 동결을 충분히 고려한 것은 아니었다.

구체적으로, 도 11은 냉장실 온도 센서에 의해 검출한 냉장실 센서 검출 온도와, 실제의 냉장실 온도의 경시 변화의 시간 변화를 나타낸다. 시각 tc에 있어서, 냉장실 온도 센서에 의한 검출 온도가 TR2까지 낮아지면, 냉장실 운전이 종료된다. 그러나 냉장실 온도 센서에 의해 검출된 온도를 참조하여 냉장실 냉각 운전을 정지하는 경우, 특히 고외 온도가 낮을 때에는 시간 지연이 발생하여, 실제의 냉장실 온도가 냉장실 하한 온도 TR2 이하인 TR3에 도달하는 경우가 있다. 이러한 경우, 냉장실에 보존한 식품이 동결될 우려가 있다. 따라서, 냉장실 온도 센서에 의해 검출되는 온도가, 냉장실 하한 온도 TR2보다도 높아진 경우라도, 실제의 냉장실의 온도는 하한 온도 TR2 이하로 되는 경우가 있다.

또한, 증기 압축식 냉장고의 냉동 사이클을 고려하면, 일반적으로 방열 성능이 충분한 경우, 냉각기에 있어서의 증발 온도를 높게 하는(증발 압력을 높게 하는) 것이 성적 계수[＝냉동 능력(냉각 능력)/압축기 동력]의 향상에 유효하다. 즉, 증발 온도를 높게 할 수 있으면, 적은 압축기 동력으로 필요한 냉각 능력을 얻을 수 있으므로 에너지 절약이 된다. 따라서, 냉장고의 제어를 고려하는 경우, 가능한 한 증발 온도를 높게 하여 고내를 냉각할 수 있도록 배려하면 에너지 절약성을 높일 수 있다. 증발 온도는, 냉각기 내를 흐르는 냉매의 흡열량(증발 잠열과 냉매 순환량으로부터 정해짐)과, 냉각기로부터 냉열을 빼앗는(냉각기에 열을 전달하는) 전열량이 균형이 맞도록 정해진다. 따라서, 증발 온도를 높이기 위해서는, 냉각기로부터 보다 많은 냉열을 빼앗도록 하는(전열량을 높이는) 것이 유효해진다.

이 관점으로부터 상기 종래 기술을 다시 보면, 도 10(종래 기술)의 시간 t1까지는, R 댐퍼와 F 댐퍼가 모두 개방 상태이므로, 냉장실과 냉동실의 양쪽에 냉기가 송풍되고, 냉각기에는 냉장실로부터의 복귀 냉기와, 냉동실로부터의 복귀 냉기가 혼합되어 유입된다. 일반적으로, 냉장실과 냉동실을 동시에 송풍하는 상태로 된 경우, 냉동실측에 보다 많은 냉기가 분배되도록 풍로가 형성된다. 그로 인해, 냉각기에는 저온의 냉동실로부터의 복귀 냉기가 많이 유입한다. 따라서, 냉각기로부터 냉열을 빼앗는 공기의 온도가 낮으므로, 증발 온도는 낮은 온도에서 균형이 맞게 된다(일반적으로는 냉동실 온도 정도에서 균형이 맞음). 냉장실은 3 내지 5℃ 정도의 플러스 온도로 유지되면 좋지만, 냉동실과 비슷한 저온의 증발 온도로 운전하는 것은, 상기한 바와 같이 냉동 사이클의 성적 계수가 낮은 상태에서 냉각하고 있는 것이 된다.

이상과 같이 상기 종래 기술에서는, 단순히 냉장실의 하한과 상한 설정 온도, 냉동실의 하한과 상한 설정 온도에 기초하여, 냉각 운전을 실시하고 있을 뿐이며, 냉동 사이클의 성적 계수가 낮아, R 댐퍼와 F 댐퍼가 모두 개방 상태에서의 냉각이 실시되기 쉽게 되어 있었다. 따라서, 에너지 절약성을 충분히 고려하여 냉각 운전할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

다음에, 시간 t2 내지 t3에 관해서는,「압축기 OFF, R 댐퍼 개방, F 댐퍼 폐쇄, 냉각기용 송풍기 ON」의 상태로 하여, 서리의 냉열 등에 의해 냉장실을 냉각하고 있다.

시간 t3에 있어서, 냉장실의 하한 온도 도달과, 냉동실의 상한 온도 도달이 동시로 되어 있지만, 예를 들어 고외 온도가 바뀌어 열부하의 변화가 있으면, 냉장실의 하한 온도에 도달하는 시간은 바뀐다. 따라서, 경우에 따라서는 냉장실이 하한 온도에 도달하는 것보다 이전에, 냉동실이 상한 온도에 도달하는 경우가 있다. 그 경우는, 냉장실뿐만 아니라 냉동실의 냉각도 행할 필요가 있으므로, 상술한 R 댐퍼와 F 댐퍼가 모두 개방 상태에서 냉각하는 운전을 행해야 한다. 즉, 시간 t2 내지 t3에 있어서도, 에너지 절약성이 낮은 냉장실과 냉동실의 동시 냉각 운전이 실시되는 것을 최대한 피하기 위한 제어는 이루어져 있지 않으므로, 에너지 절약성이 충분히 얻어지지 않는다고 하는 과제가 있었다.

또한, 시간 t2 내지 t3의「압축기 OFF, R 댐퍼 개방, F 댐퍼 폐쇄, 냉각기용 송풍기 ON」의 운전 후에, 시간 t3 내지 t4의「압축기 ON, R 댐퍼 폐쇄, F 댐퍼 개방, 냉각기용 송풍기 ON」의 냉동실을 냉각하는 운전을 행하고 있지만, 이러한 운전의 순서는, 에너지 절약성을 충분히 높게 할 수 없는 요인으로 되어 있었다. 즉, 상기 종래 기술에서는, 단순히 냉장실의 하한과 상한 설정 온도, 냉동실의 하한과 상한 설정 온도에 기초하여 냉각 운전을 실시하고 있을 뿐이며, 에너지 절약성을 향상시키기 위해, 각 운전 모드가 제어되어 있지 않다고 하는 과제가 있었다.

또한, 에너지 절약성을 고려하여 냉장실과 냉동실로의 냉기 송풍을 각각 독립적으로 절환하여 냉각하는 경우, 냉장실 운전 시간이 길어지면(예를 들어, 한 번에 식품을 냉장실에 넣은 경우), 냉동실의 온도 상승이 커져, 냉동 식품의 품질 악화나 제빙 시간의 연장 등의 문제가 발생한다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 이상과 같은 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 저장실의 온도 상승을 억제하는 동시에, 에너지 절약성을 향상시킨 냉각 운전을 행할 수 있는 냉장고를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 압축기 및 냉각기가 냉매 배관에 의해 접속된 냉동 사이클과, 냉장고 본체에 구획 형성된 냉장 온도대실 및 냉동 온도대실과, 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하는 송풍기와, 상기 냉장 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉장실 냉기 제어 수단과, 상기 냉동 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉동실 냉기 제어 수단을 구비하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 냉각 운전을 행하고, 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 냉각 운전을 행하고, 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 압축기 및 냉각기가 냉매 배관에 의해 접속된 냉동 사이클과, 냉장고 본체에 구획 형성된 냉장 온도대실 및 냉동 온도대실과, 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하는 송풍기와, 상기 냉장 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉장실 냉기 제어 수단과, 상기 냉동 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉동실 냉기 제어 수단을 구비하고, 상기 압축기의 정지시에 상기 송풍기를 구동시켜 상기 냉장 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제1 냉각 운전을 행하고, 상기 제1 냉각 운전시에 상기 압축기를 구동시켜 상기 냉장 온도대실로 냉기를 송풍하는 제2 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제3 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실의 온도를 검지하는 온도 센서를 구비하고, 상기 온도 센서의 검지 온도에 기초하여 상기 제1 냉각 운전, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉동 온도대실의 검지 온도에 기초하여, 상기 제2 냉각 운전으로부터 상기 제4 냉각 운전으로 이행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 절환하는 경우, 상기 송풍기를 소정 시간 정지시키는 것을 특징으로 한다.

다음에, 냉장고 본체에 상부로부터 차례로 구획 형성된 냉장실, 냉동실 및 야채실과, 상기 야채실의 후방에 설치된 기계실에 설치된 압축기와, 상기 냉동실의 후방에 설치된 냉각기실에 설치된 냉각기와, 상기 냉각기실 내에 상기 냉각기의 상방에 설치되고 상기 냉장실 및 상기 냉동실로 냉기를 송풍하는 송풍기와, 상기 냉장실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉장실 댐퍼와, 상기 냉동실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉동실 댐퍼를 구비하고, 상기 압축기의 정지시에 상기 송풍기를 구동시켜 상기 냉장실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 댐퍼를 개방 및 상기 냉동실 댐퍼를 폐쇄로 제어하는 제1 냉각 운전을 행하고, 상기 제1 냉각 운전시에 상기 압축기를 구동시켜 상기 냉장실로 냉기를 송풍하는 제2 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장실 및 상기 냉동실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 댐퍼 및 상기 냉동실 댐퍼를 개방으로 제어하는 제3 냉각 운전을 행하고, 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉동실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 댐퍼를 폐쇄 및 상기 냉동실 댐퍼를 개방으로 제어하는 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉장실 및 상기 냉동실의 온도를 검지하는 온도 센서를 구비하고, 상기 온도 센서의 검지 온도에 기초하여 상기 제1 냉각 운전, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉동실의 검지 온도에 기초하여, 상기 제2 냉각 운전으로부터 상기 제4 냉각 운전으로 이행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 절환하는 경우, 상기 송풍기를 소정 시간 정지시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 저장실의 온도 상승을 억제하는 동시에, 에너지 절약성을 향상시킨 냉각 운전을 행하는 냉장고를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고의 정면 외관도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고의 고내의 구성을 나타내는 측면으로부터 본 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고의 고내의 구성을 나타내는 정면도.
도 4는 냉각기 주변부의 단면 확대도.
도 5는 냉각기 주변부의 정면 확대도.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고의 제어를 나타내는 타임차트.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고의 운전 흐름도.
도 8은 냉각기 온도와 고내 팬 및 댐퍼의 동작의 관계를 나타내는 타임차트.
도 9는 고내 팬의 지연 동작을 설명하는 표.
도 10은 종래의 냉장고의 제어를 나타내는 타임차트.
도 11은 저장실 온도 센서의 검출 온도와 저장실 온도의 경시 변화의 관계 도.

본 발명에 관한 냉장고의 실시 형태를, 도 1 내지 도 9를 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 실시 형태의 냉장고의 정면 외관도, 도 2는 냉장고의 측면으로부터 본 종단면도, 도 3은 냉장고의 고내의 구성을 나타내는 정면도로, 냉기 덕트나 분출구의 배치 등을 도시하는 도면이고, 도 4는 냉각기 주변부의 단면 확대도이다. 또한 도 5는 냉각기 주변부의 정면 확대도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 냉장고(1)는 상방으로부터 차례로 냉장실(2), 제빙실(3), 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 야채실(6)로 구성되어 있다. 또한, 이하 본 실시예에서는, 제빙실(3)과 상단 냉동실(4)과 하단 냉동실(5)의 총칭으로서, 냉동실(60)이라고 칭하는 경우가 있다.

냉장실(2)은 전방측에, 좌우로 분할된 양문 개방형 냉장실 도어(2a, 2b)를 구비하고, 제빙실(3), 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 야채실(6)은 각각 서랍식의 제빙실 도어(3a), 상단 냉동실 도어(4a), 하단 냉동실 도어(5a), 야채실 도어(6a)를 구비하고 있다. 이하에서는, 냉장실 도어(2a, 2b), 제빙실 도어(3a), 상단 냉동실 도어(4a), 하단 냉동실 도어(5a), 야채실 도어(6a)를 단순히 도어(2a, 2b, 3a, 4a, 5a, 6a)라고 칭한다.

또한, 냉장고(1)는 도어(2a, 2b, 3a, 4a, 5a, 6a)의 각 도어의 개폐 상태를 각각 검지하는 도어 센서(도시하지 않음)와, 도어 개방 상태라고 판정된 상태가 소정 시간, 예를 들어 1분간 이상 계속된 경우에, 사용자에게 통지하는 알람(도시하지 않음), 냉장실(2)이나 야채실(6)의 온도 설정이나 냉동실(60)의 온도 설정을 하는 온도 설정기(도시하지 않음) 등을 구비하고 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 냉장고(1)의 고외와 고내는, 발포 단열재(발포 폴리우레탄)를 충전함으로써 형성되는 단열 상자체(10)에 의해 구획되어 있다. 냉장고(1)의 단열 상자체(10)는 복수의 진공 단열재(25)를 실장하고 있다. 고내는, 단열 구획벽(28)에 의해 냉장실(2)과, 상단 냉동실(4) 및 제빙실(3)[도 1 참조, 도 2 중에서 제빙실(3)은 도시되어 있지 않음]이 구획되고, 단열 구획벽(29)에 의해 하단 냉동실(5)과 야채실(6)이 구획되어 있다. 도어(2a, 2b)(도 1 참조)의 고내측에는 복수의 도어 포켓(32)이 구비되고, 냉장실(2)은 복수의 선반(36)에 의해 종방향으로 복수의 저장 공간으로 구획되어 있다.

상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5) 및 야채실(6)은, 각각의 실의 전방에 구비된 도어(3a, 4a, 5a, 6a)와 일체로, 수납 용기(3b, 4b, 5b, 6b)가 각각 설치되어 있고, 도어(4a, 5a, 6a)의 손잡이부(도시하지 않음)에 손을 걸어 전방측으로 잡아당김으로써 수납 용기(4b, 5b, 6b)를 인출할 수 있도록 되어 있다. 도 1에 도시하는 제빙실(3)에도 마찬가지로, 도어(3a)와 일체로, 수납 용기[도 2의 (3b)로 표시]가 설치되고, 도어(3a)의 손잡이부에 손을 걸어 전방측으로 잡아당김으로써 수납 용기(3b)를 인출할 수 있도록 되어 있다.

냉각기(7)는 하단 냉동실(5)의 대략 배면부에 구비된 냉각기 수납실(8) 내에 설치되어 있고, 냉각기(7)의 상방에 설치된 고내 송풍기(송풍기)(9)에 의해 냉각기(7)와 열교환되어 차가워진 공기[냉기, 이하 냉각기(7)에 의해 냉각되어 온 저온 공기를 냉기라고 칭함]가 냉장실 송풍 덕트(11), 상단 냉동실 송풍 덕트(12), 하단 냉동실 송풍 덕트인 냉기 덕트(13) 및 제빙실 송풍 덕트(도시하지 않음)를 통해, 냉장실(2), 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5), 제빙실(3)의 각 실로 보내진다. 각 실로의 송풍량은 냉기 제어 수단에 의해 제어된다. 즉, 냉장실 냉각 댐퍼[이하「R 댐퍼(20)」라고 칭함]와 냉동실 냉각 댐퍼[이하「F 댐퍼(50)」라고 칭함]의 개폐에 의해 제어된다. 냉장실(2), 제빙실(3), 상단 냉동실(4), 하단 냉동실(5)의 각 송풍 덕트는, 도 3에 파선으로 나타내는 바와 같이 냉장고(1)의 각 실의 배면측에 설치되어 있다.

구체적으로는, R 댐퍼(20)가 개방 상태, F 댐퍼(50)가 폐쇄 상태일 때에는, 냉기는 냉장실 송풍 덕트(11)를 거쳐서 다단으로 설치된 분출구(2c)로부터 냉장실(2)로 보내진다. 냉장실의 냉각을 종료한 후에, 냉장실 배면 우측 하부에 구비된 냉장실 복귀구(2d)로부터 유입되어, 냉장실-야채실 연통 덕트(16)를 통해, 야채실(6) 배면 우측 상부에 설치된 야채실 분출구(6c)로부터 야채실(6)로 유입되어 야채실을 냉각한다. 야채실을 냉각한 냉기는, 단열 구획벽(29)의 하부 전방에 설치된, 야채실 복귀구(6d)로부터 야채실 복귀 덕트(18)를 통해 냉각기(7)의 폭과 거의 동등한 폭의 야채실 복귀 토출구(18a)로부터 유입된다(도 3 또는 도 5 참조).

도 3에서는 F 댐퍼(50)가 생략되어 있지만, F 댐퍼(50)가 개방 상태일 때, 냉각기(7)에 의해 열교환된 냉기가 고내 송풍기(9)에 의해 도시 생략된 제빙실 송풍 덕트나 상단 냉동실 송풍 덕트(12)를 거쳐서 분출구(3c, 4c)로부터 각각 제빙실(3), 상단 냉동실(4)로 송풍되고, 냉기 덕트(13)를 거쳐서 분출구(5c)로부터 상단 냉동실(4)로 송풍된다. 일반적으로, 주위 온도에 대해 저온의 냉기는 상방으로부터 하방을 향하는 하강류를 형성하므로, 냉기는 실의 상방으로 보다 많이 공급함으로써 실내를 양호하게 냉각할 수 있다. 본 실시 형태의 냉장고에서는, 냉동실 냉각 댐퍼를 설치하고 있지만, 이것을 고내 송풍기의 상방에 설치함으로써, 고내 송풍기로부터의 송풍을 원활하게, 냉동 온도대실의 상단에 위치하는 제빙실(3)이나 상단 냉동실(4)로 송풍할 수 있도록 배려하고 있다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 냉장실(2)을 냉각한 냉기는, 냉각기 수납실(8)의 측방에 구비된 냉장실-야채실 연통 덕트(16)를 통과하여 야채실(6)로 유입된다. 야채실(6)로부터의 복귀 냉기는, 야채실 복귀구(6d)(도 2 참조)로부터 유입되어, 도 4에 도시하는 바와 같이 단열 구획벽(29) 중에 설치된 야채실 복귀 덕트(18)를 통과하여, 냉각기 수납실(8)의 하부 전방에 설치된 냉각기(7)의 폭과 거의 동등한 폭 치수의 야채실 복귀 토출구(18a)(도 5 참조)로부터, 냉각기 수납실(8)로 유입된다. 한편, 냉동실(60)을 냉각한 냉기는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 냉각기 수납실(8)과 냉동실(60)을 구획하는 구획판(54)의 하부에 구비된, 냉각기(7)의 폭과 거의 동등한 폭 치수의 냉동실 복귀구(17)를 통해 냉각기 수납실(8)로 유입된다. 또한, 냉각기 수납실(8)의 하방에는 제상 히터(22)가 구비되어 있다. 제상 히터(22)는 유리관 히터로, 유리관의 외주에는 알루미늄제의 방열 핀(22a)이 구비되어 있다. 제상 히터(22)의 상방에는 제상수가 제상 히터(22)에 적하되는 것을 방지하기 위해, 상부 커버(53)가 설치되어 있다.

냉각기(7) 및 그 주변의 냉각기 수납실(8)의 벽에 부착된 서리가 제상에 의해 융해됨으로써 발생한 제상수는, 냉각기 수납실(8)의 하부에 구비된 통(23)으로 유입된 후, 배수관(27)을 통해 후기하는 기계실(19)에 배치된 증발 접시(21)에 도달하고, 압축기(24) 및 기계실(19) 내에 배치되는 도시하지 않은 응축기의 발열에 의해 증발된다.

또한, 냉각기(7)의 정면으로부터 보아 좌측 상부에는 냉각기에 장착된 냉각기 온도 센서(35), 냉장실(2)에는 냉장실 온도 센서(33), 하단 냉동실(5)에는 냉동실 온도 센서(34)가 각각 구비되어 있고, 각각 냉각기(7)의 온도(이하, 냉각기 온도라고 칭함), 냉장실(2)의 온도(이하, 냉장실 온도라고 칭함), 하단 냉동실(5)의 온도(이하, 냉동실 온도라고 칭함)를 검지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 냉장고(1)는, 고외의 온도를 검지하는 외기 온도 센서(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한, 야채실(6)에도 야채실 온도 센서(33a)를 배치하고 있다.

본 실시 형태에서는, 이소부탄을 냉매로서 사용하고, 냉매 봉입량은 약 80g으로 소량으로 하고 있다.

냉장고(1)의 천장벽 상면측에는 CPU, ROM이나 RAM 등의 메모리, 인터페이스 회로 등을 탑재한 제어 기판(31)이 배치되어 있고(도 2 참조), 제어 기판(31)은 상기한 외기 온도 센서, 냉각기 온도 센서(35), 냉장실 온도 센서(33), 야채실 온도 센서(33a), 냉동실 온도 센서(34), 도어(2a, 2b, 3a, 4a, 5a, 6a)의 각 도어의 개폐 상태를 각각 검지하는 상기한 도어 센서, 냉장실(2) 내벽에 설치된 온도 설정기(도시하지 않음), 하단 냉동실(5) 내벽에 설치된 온도 설정기(도시하지 않음) 등과 접속하고, 상기 ROM에 미리 탑재된 프로그램에 의해, 압축기(24)의 ON, OFF 등의 제어, 냉장실 냉각 댐퍼(20) 및 냉동실 냉각 댐퍼(50)를 개별로 구동시키는 도시 생략된 각각의 액추에이터의 제어, 고내 송풍기(9)의 ON/OFF 제어나 회전 속도 제어, 상기한 도어 개방 상태를 통지하는 알람의 ON/OFF 등의 제어를 행한다.

다음에, 본 실시 형태의 냉장고의 냉각 운전의 제어에 대해 설명한다.

도 6은 본 실시 형태의 냉장고를 외기 온도가 30℃, 상대 습도 70％의 환경에 설치하고, 안정 냉각 운전의 상태로 되었을 때의 냉장실, 냉동실의 온도 변화와, 고내 송풍기, R 댐퍼, F 댐퍼 및 압축기의 제어 상태를 나타내는 타임차트이다. 또한, 상세한 측정 조건은 JIS9801:2006에 준거하고 있다.

「고내 송풍기 ON, R 댐퍼 폐쇄, F 댐퍼 개방, 압축기 ON(고회전)」의 상태에서 실시되는 냉동 운전(F 운전)은, 경과 시간 ta에 있어서, 냉동실 온도가 냉동실 하한 온도 TF2에 도달하였으므로, 계속해서「고내 송풍기 ON, R 댐퍼 폐쇄, F 댐퍼 개방, 압축기 OFF」의 상태에서 실시되는 서리 냉각 운전(압축기 정지)으로 되어 있다. 서리 냉각 운전(제1 냉각 운전)의 실시 중에는, 냉동실의 냉각은 행해지고 있지 않으므로, 냉동실 온도는 상승하여, 경과 시간 tb에서 압축기 ON 온도 TFON에 도달한다.

제1 냉각 운전, 즉 서리 냉각의 개시 판단은 이하와 같이 행한다. 제1 냉각 운전의 개시 판단은, 제4 냉각 운전 종료시의 냉장실(2)의 온도[냉장실 온도 센서(33)에 의해 검출]가, TR1과 TR2 사이에 있는 경우, 즉 고외 온도가 비교적 높은 경우(예를 들어, 30℃), 제1 냉각 운전을 개시한다. 또한, 고외의 온도가 비교적 낮은 경우(예를 들어, 15℃), 제4 냉각 운전 종료시에, 냉장실(2)의 실제의 온도가 냉장실 하한 온도 TR2 이하가 되는 경우도 생각할 수 있고(도 11 참조), 그 때에는 냉장실 내의 식품 동결 방지를 확실하게 행하기 위해 제1 냉각 운전을 행하지 않는다.

이와 같이 서리 냉각을 행하는 제1 냉각 운전은, 냉장고를 설치하고 있는 고외 온도에 따라서 변동되는 냉장실 온도를 기초로, 제1 냉각 운전 개시시(제4 냉각 운전 종료시)에 판단을 행한다. 따라서, 이 판단에 의해 제1 냉각 운전이 행해지지 않고, 즉 압축기(24)가 정지 상태에서 제2 운전으로 이행하는 경우도 있다. 제4 냉각 운전 종료 후에, 제1 냉각 운전을 행하지 않는 판단을 한 경우, 제2 냉각 운전 개시 전에 제1 냉각 운전을 도중으로부터 개시하는 것은, 식품 동결 방지를 우선시키기 위해 행하지 않는다.

제1 냉각 운전으로부터 제2 냉각 운전으로 계속해서 운전함으로써, 에너지 절약의 운전을 실현할 수 있다. 상세한 것은 후술하지만, 냉장 온도대실과 냉동 온도대실의 양쪽을 단일의 냉각기로 냉각하는 냉장고에서는, F 댐퍼와 R 댐퍼를 설치함으로써 사이클 효율이 좋은 제2 운전을 실현할 수 있다. 그로 인해, 제1 냉각 운전의 개시시에, 그 운전 개시 판단을 하는 제어 방법을 갖지 않고, 제2 냉각 운전, 제3 냉각 운전, 제4 냉각 운전으로 운전한 경우라도 에너지 절약성을 향상시키는 효과가 얻어진다.

계속해서, 압축기가 저회전으로 가동되고,「고내 송풍기 ON, R 댐퍼 개방, F 댐퍼 폐쇄, 압축기 ON(저회전)」의 냉장 운전(R 운전)(제2 냉각 운전)이 된다. 경과 시간 tb까지는, 압축기가 가동되지 않는 서리 냉각이었던 것에 대해, 경과 시간 tb로부터는 압축기가 가동되는 R 운전으로 됨으로써, 냉장실의 냉각이 가속된다.

경과 시간 tb로부터 td의 시간이 긴 경우, 즉 냉장실측의 열부하가 큰 경우(예를 들어, 대량의 식품을 냉장실에 넣은 경우), 냉장실 하한 온도 TR2에 도달할 때까지의 시간이 길어져, 경과 시간 td에 있어서 냉동실 온도는 냉동실 온도 TF3을 넘어 버린다.

에너지 절약성을 고려한 냉각 운전은, 냉장실과 냉동실을 각각 따로따로 냉각하는 것이 바람직하지만, R 운전이 길어지면, 냉동실에 보존한 냉동 식품의 품질 악화나, 제빙 시간의 연장 등, 에너지 절약 이외의 냉장고의 기본 성능을 악화시킬 우려가 있다.

따라서, 냉동실 온도가 냉동실 온도 TF3을 넘으면, F 댐퍼를 개방으로 하고, 냉동실과 냉장실을 동시에 냉각하는 FR 운전(제3 냉각 운전)을 행함으로써, 냉동실의 온도 상승의 억제를 행한다. 또한, R 운전 종료 전에 냉동실 온도 TF3을 넘지 않는 경우는, 제3 냉각 운전인 FR 운전을 실시하지 않고, 직접 F 운전(제4 냉각 운전)으로 이행한다.

또한, 냉동실 온도 TF3을 넘으면 제3 냉각 운전인 FR 운전으로 이행하지만, 도어 개폐 등에 의해 TF3을 센싱하는 센서의 오차를 고려하면, 제2 냉각으로부터 제3 냉각으로의 운전 절환의 판단을 확실하게 행하기 위해, 제2 운전 시간 t3(＝td－tb)으로 판단해도 좋다.

냉장실은 경과 시간 td에서, 냉장실 하한 온도 TR2에 도달하므로, 그 후는 R 댐퍼를 폐쇄로 하고, F 운전(제4 냉각 운전)을 단독으로 행함으로써, 냉동실 하한 온도 TF2까지 냉각한다.

제1 내지 제4 냉각 운전에 따라서, R 댐퍼와 F 댐퍼의 개폐를 행하여 냉기 풍로를 절환한다. 예를 들어, 제4 냉각 운전 중에서는, R 댐퍼를 폐쇄, F 댐퍼를 개방으로 하여 냉동실로 냉기를 송풍하지만, 각 저장실로의 냉기 송풍의 절환을 목적으로 하지 않는 댐퍼의 동작, 즉 댐퍼 동결 방지나 초기화에서 동작하는 것이 한 순간 있지만, 그들은 냉각 운전의 절환을 목적으로 한 댐퍼 동작에는 포함하지 않는다.

도 7은 도 6의 운전 상태의 타임차트를 흐름도로 정리한 것이다. 제4 냉각 운전 종료 후(TF＝TF2)(S100), 제1 냉각 운전 개시의 판단을 행한다. 즉, 냉장실 온도 TR이 TR2(냉장실 하한 온도)＜TR＜TR1(냉장실 상한 온도)인 경우(S102), 제1 냉각 운전을 개시한다(S104). 한편, 냉장실 온도 TR이 TR2＞TR인 경우(S103), 제1 냉각 운전은 행하지 않으므로, 고내 송풍기를 ON하여 냉기를 송풍하지 않고 압축기 정지 상태로 된다. 압축기 정지 중, 즉 제2 냉각 운전이 개시되기 전에, 냉장실 온도 TR이 냉장실 하한 온도 TR2 이상으로 되어도, 고내 송풍기를 ON시켜 제1 냉각 운전을 하는 일은 없다.

다음에, 냉동 온도대실로의 냉기 송풍은 행하고 있지 않으므로, 냉동실 온도는 시간의 경과와 함께 상승하고, 냉동실 온도 TF＝TFON(압축기 ON)으로 되어, 제2 냉각 운전을 개시한다(S105). 냉동실 온도 TF＝TF3으로 될 때, 또는 미리 정한 제2 냉각 운전 시간 t3(＝td－tb)으로 될 때(S106), 제3 냉각 운전을 개시하여 냉기의 일부를 냉동실로 송풍한다(S107). 다음에, TR＝TR2로 되면(S108), 냉장실 온도는 냉장실 하한 온도가 되므로, 냉장 온도대실의 냉각은 멈추고, 제4 냉각 운전을 개시하여(S109) 냉동 온도대실 단독의 냉각 운전을 행한다. 그 후, 냉동실 온도 TF가 저하되어 냉동실 하한 온도 TF2로 된 시점에서 제4 냉각 운전은 종료된다(S100).

도 8은 냉각 운전에 대한 냉각기 온도의 경시 변화의 일례와, 그것에 대응한 고내 팬, R 댐퍼, F 댐퍼의 동작을 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 냉각 운전 패턴은, 서리 냉각(압축기 OFF)(제1 냉각), R 운전(제2 냉각), F 운전(제4 냉각)을 기본으로 한 것이다. 도 6에서 설명한 바와 같이, R 운전 시간이 긴 경우는, 냉동실의 검출 온도에 기초하여 R 운전과 F 운전 사이에 냉동실과 냉장실을 동시 냉각하는 FR 운전(제3 냉각)을 행한다.

서리 냉각에 의해 냉각기 온도를 상승시키고, 다음에 R 운전을 실시하고 있다. 따라서, R 운전으로부터 F 운전으로 절환할 때, R 운전시의 냉각기 온도를 높게 하고 있으므로, 운전 절환과 동시에 팬을 운전시켜 F실측으로 냉기를 송입하면, F실을 가열시켜 버릴 우려가 있다. 따라서, F 운전 개시와 동시에 팬을 바로 가동시키지 않고, 정해진 시간만큼 가동을 지연시켜(팬 지연 시간 ΔT), 그 동안에 냉각기의 온도를 낮추도록 한다. 압축기를 운전하여, 냉각기에 냉기를 통풍시키지 않으면, 냉각기의 온도는 저하된다. 팬 지연에 수반하여 고내 팬을 OFF로 한 경우, R 댐퍼, F 댐퍼의 개폐는 어느 쪽이라도 좋다.

도 9는 냉각 운전이 절환될 때의 팬 지연의 고려 방법을 정리한 일람표이다. 팬 지연은, 냉각 온도가 높은 운전으로부터 낮은 운전으로 절환될 때에 행해야 하는 것이다. R 운전으로부터 F 운전으로 절환되는 경우, 운전 절환시의 냉각기의 온도차가 크다. 또한, FR 운전으로부터 F 운전으로 절환되는 경우도 운전 절환시의 냉각기의 온도차는 발생하지만, R 운전으로부터 F 운전으로 절환되는 경우보다도 온도차가 작아지므로, 그것에 따라서 팬 지연 시간도 짧아도 된다.

다음에, 본 실시 형태의 냉장고에 의해 얻어지는 에너지 절약 효과에 대해 설명한다.

본 실시 형태의 냉장고는, 안정 냉각 운전시에는, 서리 냉각 운전에 계속해서, 냉장실 냉각 운전(R 운전)이 실시되도록 제어가 이루어져 있다. 이에 의해 에너지 절약성을 충분히 높게 할 수 있다. 이하에서 그 이유를 설명한다.

서리 냉각 운전을 실시하면 도 8 중에 나타내는 바와 같이, 냉각기 온도는 냉장실로부터의 비교적 온도가 높은 복귀 냉기와 열교환되어 온도가 상승한다. 이때, 서리의 표면의 일부는 융해되어, 서리층 내부에 물이 되어 침투한다. 침투한 물은, 서리층 내부가 저온이므로 일부는 재동결된다. 서리는 융해시[상(相) 변화시]에는 0℃ 일정한 온도가 되므로, 서리의 대부분이 상 변화되어 있는 상태에서는 냉각기 온도는 거의 0℃가 된다. 그러나 안정 냉각 운전시에 서리 냉각을 행해도, 서리의 대부분이 융해되어 있다고 할 수 있는 0℃ 부근까지 냉각기 온도를 상승시키는 것은 어렵다. 또한, 서리 냉각 운전에 의해 제상을 완료시키기 위해서는, 서리가 상 변화를 종료하여 0℃ 이상이 되는 시점까지 서리 냉각 운전을 실시할 필요가 있지만, 그때까지 서리 냉각 운전을 계속하면, 냉동실 온도의 상승이 현저해져, 냉동 식품이 녹는 등의 문제가 발생해 버린다.

따라서, 일반적으로는 서리 냉각 운전을 실시해도 서리의 제상[서리를 녹여 배수관(27)을 통해 고외로 배수함]은 거의 행할 수 없다. 그러나 한편 서리 냉각 운전은, 고내 송풍기만의 동력(일반적으로 압축기 동력에 비해 매우 작음)에 의해, 서리의 현열이나 일부 녹은 융해 잠열을 냉열원으로 하여, 냉장실을 냉각할 수 있으므로 에너지 절약성이 높은 운전이 된다. 그러나 녹은 서리가 고외로 거의 배출되지 않는 것을 생각하면, 서리 냉각 운전에 의해 온도 상승한 서리나 서리가 녹은 융해수는 그 다음의 냉각 운전이 실시될 때의 열부하가 된다. 또한, 서리 표면이 녹아 서리층 내부에 침투한 결과, 공기를 많이 포함하는 다공질 형상의 서리로부터, 공기 부분이 적은 얼음에 가까운 서리로 변화된다. 다공질 형상의 서리는 열전도율이 매우 낮고, 또한 서리 높이도 높아지므로(밀도가 작으므로), 냉각기의 유로를 폐색하는 비율도 커져, 냉각기의 통풍 저항이 크다. 한편, 서리 냉각 운전 실시 후의 서리는, 공기 부분이 적은 얼음에 가까운 서리가 되므로 열전도율이 높아지고, 또한 서리 높이가 낮아지므로 통풍 저항이 낮아진다.

이상으로부터, 서리 냉각 운전의 다음 냉각 운전에서는, 서리 냉각 운전에 의해 온도 상승한 서리나 서리가 녹은 융해수로 인해 열부하가 커지고, 공기 부분이 적은 얼음에 가까운 서리가 되므로 냉각기의 전열 성능이 좋은 상태에서의 운전이 된다고 할 수 있다. 증발 온도는, 냉각기 내를 흐르는 냉매의 흡열량(증발 잠열과 냉매 순환량으로부터 정해짐)과, 냉각기로부터 냉열을 빼앗는(냉각기에 열을 전달함) 전열량이 균형이 맞도록 정해지므로, 서리 냉각 운전 후는, 전열 성능이 좋은 상태이므로 증발 온도를 높이기 쉬운 상태라고 할 수 있다(일반적으로, 증발 온도는 높은 쪽이 냉동 사이클의 성적 계수가 높아짐). 한편, 서리 냉각 운전 후의 냉각 운전으로서는, 냉동실 운전(F 운전), 냉장실 운전(R 운전) 및 냉장 냉동 운전(FR 운전)을 생각할 수 있지만, 냉동실로의 송풍이 있으면, 냉각기(7)로 유입되는 복귀 냉기의 온도가 낮아지므로 증발 온도는 높아지기 어렵다. 따라서, 서리 냉각 운전에 의해 증발 온도를 높이기 쉬운 상태가 된 후의 냉각 운전으로서는, 복귀 냉기의 온도가 높은 냉장실 운전으로 하는 것이 에너지 절약성을 높이기 위해서는 바람직하다. 또한, 서리 냉각 운전의 다음 냉각 운전시에는 상술한 바와 같이, 서리 냉각 운전에 의해 온도 상승한 서리나 서리가 녹은 융해수로 인해 열부하가 커지지만, 이것은 서리 냉각 운전에 의해 냉장실을 냉각하였기 때문에 증가한 열부하이며, 그 열부하를 증발 온도가 높은(냉동 사이클 성적 계수가 높은) 냉장실 운전에 의해 냉각하므로, 증발 온도가 낮은 냉동실 운전(F 운전)이나, 냉동 냉장 운전(FR 운전)에 의해 냉각하는 것보다도 에너지 절약성은 높아진다.

본 실시 형태의 냉장고는, 냉동실 온도에 기초하여, 서리 냉각 운전으로부터 냉장실 운전(R 운전)으로 이행하도록 제어가 이루어져 있다. 이에 의해, 서리 냉각 운전을 계속함으로써, 냉동실 온도의 상승이 현저해지는 것을 방지하여, 신뢰성이 높은 냉각 운전을 실시할 수 있다. 또한, 냉동실의 온도 상승이 현저해진 경우에 행해지는, 냉장 냉동 운전(증발 온도를 높게 할 수 없으므로 냉동 사이클의 성적 계수가 낮아 에너지 절약성을 고려하면 바람직하지 않음)에 의한 냉각이 실시되기 어려운 냉장고이지만, 서리 냉각, R 운전으로 계속해서 운전하였을 때에, R 운전 시간이 길고, 냉동실의 온도 상승을 억제하기 위해 R 운전과 F 운전 사이에 FR 운전을 실시하고, 냉동 식품의 열화 방지, 제빙 시간의 연장 방지를 도모하고, 동시에 에너지 절약성이 높은 냉각 운전을 실시할 수 있다.

본 실시 형태의 냉장고는, 도 6의 타임차트 중에 나타내는 바와 같이, 냉장실 운전 중의 냉각기 온도가, 냉동실 운전 중의 냉각기 온도보다 높아지도록 제어가 이루어져 있다. 구체적으로는, 냉장실 운전 중의 압축기 회전수가 저회전으로, 냉동실 운전 중의 압축기 회전수가 고회전으로 되도록 제어하고 있다. 이에 의해, 냉장실 운전 중의 냉동 사이클의 성적 계수를 높게 할 수 있으므로 에너지 절약성이 높은 냉장고가 된다. 이하에서 그 이유를 설명한다.

증발 온도는, 냉각기 내를 흐르는 냉매의 흡열량(증발 잠열과 냉매 순환량으로부터 정해짐)과, 냉각기로부터 냉열을 빼앗는(냉각기에 열을 전달하는) 전열량이 균형이 맞도록 정해진다. 따라서, 증발 온도를 높이기 위해서는, 냉각기로부터 보다 많은 냉열을 빼앗도록 하는(전열량을 높이는) 것이 유효해지는 것은 이미 서술하였지만, 필요한 냉각 능력이 얻어지는 범위에서 냉매 순환량을 저감시키는, 즉 압축기 회전수를 낮추는 것도 유효하다. 이에 의해, 상대적으로 냉각기로부터 냉열을 빼앗는(냉각기에 열을 전달하는) 전열량의 쪽이 커지므로, 증발 온도는 높아져 균형이 맞게 되어, 냉동 사이클의 성적 계수가 높아지므로 에너지 절약성이 높은 냉장고가 된다. 또한, 냉장실 운전시에, 압축기 회전수를 저회전으로 하는 것 이외의 실시 형태로서, 냉장실 운전시에 고내 송풍기의 회전수를 높여 풍량을 증가시킴으로써, 냉각기로부터 냉열을 빼앗는(냉각기에 열을 전달하는) 전열량을 증가시키는 것이라도 마찬가지로 증발 온도를 높게 하는 효과를 얻을 수 있지만, 송풍기의 회전수를 높이는 것은 소음의 증대를 수반한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 관한 냉장고는, 단일의 냉각기에 의해 냉장실과 냉동실을 냉각하는 것이며, 냉장실과 냉동실 각각으로의 냉기 송풍을 독립적으로 제어하는 것을 가능하게 하기 위해, 각각의 냉기 풍로에 댐퍼를 설치하고 있다. 냉각기에 부착된 서리의 냉열 에너지를 유효 활용하는 서리 냉각[압축기를 정지하고, 고내 팬을 운전하여 서리의 냉열 에너지에 의해 냉기를 발생시켜, 냉장실(야채실 포함함)로 냉기를 송풍하는 운전], 냉장실을 단독 냉각하는 냉장 운전, 냉동실을 단독 냉각하는 냉동 운전의 3개로 이루어지는 냉각 운전의 고효율화와, 냉동실의 온도 상승 억제를 양립시키는 냉각 운전 패턴을 고려하여, 에너지 절약성과 신뢰성을 양립한 냉장고를 얻을 수 있다.

1 : 냉장고
2 : 냉장실(냉장 온도대실)
3 : 제빙실(냉동 온도대실)
4 : 상단 냉동실(냉동 온도대실)
5 : 하단 냉동실(냉동 온도대실)
6 : 야채실(냉장 온도대실)
7 : 냉각기
8 : 냉각기 수납실
9 : 고내 송풍기(송풍기)
10 : 단열 상자체
11 : 냉장실 송풍 덕트
12 : 상단 냉동실 송풍 덕트
13 : 냉기 덕트
15 : 냉장실 덕트
16 : 냉장실-야채실 연통 덕트
17 : 냉동실 복귀구
18 : 야채실 복귀 덕트
18a : 야채실 복귀 토출구
19 : 기계실
20 : 냉장실 냉각 댐퍼(냉장실 냉기 제어 수단)
21 : 증발 접시
22 : 제상 히터
23 : 통
24 : 압축기
31 : 제어 기판
33 : 냉장실 온도 센서
33a : 야채실 온도 센서
34 : 냉동실 온도 센서
35 : 냉각기 온도 센서
50 : 냉동실 냉각 댐퍼(냉동실 냉기 제어 수단)
53 : 상부 커버
54 : 구획판
60 : 냉동실

Claims (9)

1. 압축기 및 냉각기가 냉매 배관에 의해 접속된 냉동 사이클과,
   냉장고 본체에 구획 형성된 냉장 온도대실 및 냉동 온도대실과,
   상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하는 송풍기와,
   상기 냉장 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉장실 냉기 제어 수단과,
   상기 냉동 온도대실로의 냉기의 공급량을 제어하는 냉동실 냉기 제어 수단을 구비하고,
   상기 압축기의 정지시에 상기 냉각기의 온도가 0℃보다 낮은 상태에서 상기 송풍기를 구동하여 상기 냉장 온도대실로만 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제1 냉각 운전을 행하고,
   상기 제1 냉각 운전시, 상기 냉각기의 온도가 0℃보다 낮은 소정 온도까지 높아졌을 경우에 상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장 온도대실로만 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제2 냉각 운전을 행하고,
   상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실로 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제3 냉각 운전을 행하고,
   상기 압축기 및 상기 송풍기를 구동시킨 상태에서 상기 냉동 온도대실로만 냉기를 송풍하도록 상기 냉장실 냉기 제어 수단 및 상기 냉동실 냉기 제어 수단을 제어하는 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉장 온도대실 및 상기 냉동 온도대실의 온도를 검지하는 온도 센서를 구비하고, 상기 온도 센서의 검지 온도에 기초하여 상기 제1 냉각 운전, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 행하는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
3. 제2항에 있어서, 상기 냉동 온도대실의 검지 온도에 기초하여, 상기 제2 냉각 운전으로부터 상기 제4 냉각 운전으로 이행하는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 냉각 운전, 상기 제3 냉각 운전 및 상기 제4 냉각 운전을 절환하는 경우, 상기 송풍기를 소정 시간 정지시키는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
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