KR20160076858A - 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 제1 압축기에서 압축된 냉매가 제1 응축기를 거쳐 상기 제1 압축기로 되돌아오는 냉동 싸이클, 제2 압축기에서 압축된 냉매가 제2 응축기를 거쳐 상기 제2 압축기로 되돌아오고, 상기 냉동 싸이클과 독립적으로 순환하는 냉장 싸이클, 상기 제1 및 제2 압축기의 작동 상태에 근거하여, 상기 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 냉동 싸이클은, 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인을 구비하고, 상기 핫 라인은 상기 제1 응축기에 연결되고, 소정의 시간 간격 동안, 상기 냉동 싸이클의 평균 작동 시간은 상기 냉장 싸이클의 평균 작동 시간보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 기계실 팬을 제어하는 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 냉장고의 기계실 팬 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2원 냉각싸이클을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 2원 냉각 싸이클의 작동 상태에 따라 기계실 팬의 온오프 제어 및 단위시간당 회전수를 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는, 증발기 내부에는 저온의 냉매가 지나고, 이때 증발기 주위공기는, 상기 증발기 내부를 지나는 저온냉매와 열교환되고, 저온의 냉기로 변하게 된다. 그리고 상기 저온의 냉기는 냉동실과 냉장실로 공급되어 냉각기능을 수행하고 다시 증발기측으로 유입되는 반복 순환을 행하게 된다. 이러한 냉장고 장치 내에서 냉매의 순환을 냉각싸이클로 정의한다.
또한, 냉장고는 내부과 외부가 온도 차를 갖게 되고, 외부 환경이 고온 다습할 경우에 본체 중 도어가 접촉되는 부분에 이슬이 맺힐 수 있다. 이는 상온 상태의 실내 공기가 저온상태의 냉기와 열전달되어 저온상태의 냉기 온도가 상승하면서 이슬점이 발생하게 되는 것이다. 상기와 같은 이슬점은 도어의 개방시, 냉장고 내부의 온도와 냉장고 외부의 온도차에 의해 도어와 본체가 접촉되는 부위에 주로 이슬이 맺히게 된다. 냉장고는 본체에 응축기와 연결되는 핫 라인이 설치될 경우, 냉매가 핫 라인을 통과하면서 상기와 같은 이슬을 제거할 수 있다.
특히, 위와 같이 2원 냉각싸이클을 갖는 냉장고는 상기 2원 냉각싸이클 중 어느 하나에 상기 핫 라인을 포함시켜, 도어와 본체의 접촉부에 맺힐 수 있는 이슬을 방지한다.
한편, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고는, 1원 냉각싸이클에 핫 라인이 포함된 냉장고와 비교하여, 핫 라인의 가동율이 떨어지므로, 이슬 방지효과가 감소하는 문제점이 발생한다.
본 발명은, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 본체와 도어의 접촉부의 이슬을 방지할 수 있는 냉장고 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 전력 효율을 증가시킬 수 있는 냉장고 제어 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 냉장고는, 제1 압축기에서 압축된 냉매가 제1 응축기를 거쳐 상기 제1 압축기로 되돌아오는 제1 냉각 싸이클, 제2 압축기에서 압축된 냉매가 제2 응축기를 거쳐 상기 제2 압축기로 되돌아오고, 상기 제1 냉각 싸이클과 독립적으로 순환하는 제2 냉각 싸이클, 상기 제1 및 제2 압축기의 작동 상태에 근거하여, 상기 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 냉각 싸이클은, 상기 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인을 구비하고, 상기 핫 라인은 상기 제1 응축기에 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 압축기만 작동 중인 경우, 상기 핫 라인을 통과하는 냉매에 대해, 상기 응축기에서의 방열 양을 감소시키도록, 상기 팬의 단위 회전수를 기 설정된 제1 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 압축기만 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉장고 전면부에는 습도센서가 배치되고, 상기 제어부는, 상기 제1 압축기만 작동 중인 경우, 상기 습도센서의 감지결과에 따라, 상기 냉장고 전면부의 습도가 기 설정된 값 이상이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값으로 제어하고, 상기 냉장고 전면부의 습도가 상기 기 설정된 값 미만이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값 보다 큰 제2 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 압축기가 동시에 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 및 제2 값보다 큰 제3 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법에 있어서, 제1 및 제2 냉각 싸이클의 작동 여부를 판단하는 단계 및 상기 제1 및 제2 냉각 싸이클의 작동 상태에 근거하여, 상기 제1 및 제2 냉각 싸이클에 각각 포함된 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬을 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제1 냉각 싸이클은, 상기 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인을 구비하고, 상기 핫 라인은 상기 제1 응축기에 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방열용 팬을 제어하는 단계는, 상기 제1 냉각 싸이클만 작동 중인 경우, 상기 핫 라인을 통과하는 냉매에 대해, 상기 제1 응축기에서의 방열 양을 감소시키도록, 상기 팬의 단위 회전수를 기 설정된 제1 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방열용 팬을 제어하는 단계는, 상기 제2 냉각 싸이클만 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방열용 팬을 제어하는 단계가 수행되기 이전에, 상기 냉장고의 전면부의 습도를 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 방열용 팬을 제어하는 단계는, 상기 감지결과에 따라, 상기 냉장고의 전면부의 습도가 기 설정된 값 이상이면, 상기 제1 냉각 싸이클만 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방열용 팬을 제어하는 단계는, 상기 제1 및 제2 압축기가 동시에 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 및 제2 값보다 큰 제3 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 기계실 팬의 회전속도를 제어함으로써, 도어와 본체 사이에 이슬 맺힘을 방지할 수 있는 효과가 도출된다.
아울러, 이와 함께, 본 발명에 따른 냉장고 제어방법은, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1는 냉장고의 2원 냉각싸이클을 나타낸 개념도.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 2원 냉각싸이클을 나타낸 개념도.
도 3은 도 2a 및 도 2b에 도시된 2원 냉각싸이클을 구비한 냉장고의 제어방법을 나타내는 흐름도.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 냉장고의 제어방법의 상세 실시예를 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 냉장고 제어방법과 관련된, 기계실 팬의 단위시간당 회전속도를 나타낸 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 냉장고에 있어 냉장실로 냉기공급 구조 및 냉기공급과정을 설명하기로 한다.
냉장고의 내부는, 단열재가 충진된 베리어에 의하여 냉동실과 냉장실로 나누어져 있다.
냉기의 공급구조를 살펴보면, 저온 저압의 냉매가 내부를 통과하는 증발기에서 열교환된 냉기의 일부는, 송풍팬에 의하여 냉동실 또는 냉장실로 공급된다.
냉장실로의 냉기의 공급은, 냉장실 후방에 길이 방향으로 설치되어 있는 냉기덕트를 통하여 자유낙하하면서, 상기 냉기덕트의 전면에 형성되어 있는 다수개의 냉기토출구를 통하여 냉장고의 후방에서 전방을 향하여 냉기가 토출되도록 구성되어 있다.
이와 같은 과정을 통하여 냉동실 및 냉장실 중 적어도 하나로 공급된 냉기는 내부에 보관중인 식품과의 과정을 거쳐 상대적으로 고온으로 되고, 고온으로 된 공기는 베리어의 내부에 성형된 귀환덕트를 통하여 다시 증발기 부근으로 이동하게 된다.
그리고 상기 냉동실과 냉장실은 각각 도어에 의하여 개폐될 수 있도록 되어 있고, 냉장실 도어의 내측에는 음식물을 보관하기 위한 도어바스켓이 다단으로 설치되어 있다.
다음은, 냉장실 내부의 각 부분으로 냉기가 공급되는 과정을 좀 더 상세히 설명하기로 한다. 증발기에서 열교환된 냉기가 유입되는 냉기덕트의 내부에는 댐퍼가 설치되고, 상기 댐퍼에는 냉기차단막이 설치되어 있다. 상기 댐퍼는 냉장실 내부의 좌우측 벽에 위치한 온도센서에 의해 감지된 온도에 의해 구동되며, 상기 냉기차단막이 개폐됨에 따라 냉기가 냉기덕트 내부로 유입되게 된다. 그리고, 냉기덕트 내에는 냉장실 각 부위로 냉기를 전달하는 유로가 형성되어 있다.
이하에서는, 2원 냉각싸이클을 구비한 냉장고와 단일 냉각싸이클의 세부사항과 관련된 일 실시예를 설명한다.
도 1a를 참조하여, 냉장고의 2원 냉각싸이클에 의한 냉매의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
상기 2원 냉각싸이클은 제1 냉각싸이클과 제2 냉각싸이클로 크게 나눠지는데, 도 1a에 도시된 것과 같이, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클은 동일한 압축기(Comp) 및 응축기(Cond)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 냉각싸이클은 압축기, 응축기, 제1 증발기, 제1 드라이어 및 제1 모세관을 포함할 수 있다. 또한, 제2 냉각싸이클은 상기 압축기, 상기 응축기, 제2 증발기, 제2 드라이어 및 제2 모세관을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 동일한 압축기 및 응축기를 포함하는 경우, 압축기의 작동은 다음과 같다.
냉장고의 제어부가, 고내를 냉각하기 위해 압축기를 작동시키면 상기 압축기에서 압축된 냉매가 응축기를 거치면서 약 35℃의 고압 과냉액이 될 수 있다. 제1 냉각싸이클이 작동중인 경우, 제어부는 상기 압축된 냉매를 제1 드라이어에 통과시켜, 수분과 불순물을 걸러낼 수 있다. 아울러, 상기 냉매는 제1 모세관을 거치면서 저압의 저건도 냉매가 될 수 있다. 아울러, 상기 저건도 냉매는 제 1 증발기를 거치면서 증발온도가 약 -90℃가 된 다음 제 1 압축기로 되돌아갈 수 있다.
또한, 제2 냉각싸이클이 작동중인 경우, 제어부는 상기 압축된 냉매를 제2 드라이어, 제2 모세관 및 제2 증발기에 통과시킬 수 있다. 다만, 상기 압축기, 응축기, 제1 및 제2 증발기에서 냉매의 온도는 냉장고의 설정 정보에 따라 변경될 수 있고, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 도 2a 및 2b에서는 본 발명에 따른 2원 냉각싸이클을 구비한 냉장고의 일 실시예를 설명한다.
도 2a에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 냉장고는, 제1 압축기(211)에서 압축된 냉매가 제1 응축기(212) 및 제1 증발기(214)를 거쳐, 상기 제1 압축기로 되돌아오는 제1 냉각싸이클(210)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 냉각싸이클(210)은, 상기 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인(213)을 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 핫 라인(213)는 상기 제1 응축기와 상기 제1 증발기 사이에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 냉장고는 제2 압축기(221)에서 압축된 냉매가 제2 응축기(222) 및 제2 증발기(223)를 거쳐, 상기 제2 압축기로 되돌아오는 제2 냉각싸이클(220)을 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클은 각각 별개의 압축기를 포함하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 도 1a에 도시된 것과 같이, 상기 제1 및 제2 압축기는 동일한 압축기일 수도 있다.
보다 구체적으로, 증발기(214, 223)는 냉매를 고내와 열교환시켜 증발시킬 수 있다. 증발기(214, 223)에는 캐필러리튜브(미도시됨)를 통과한 냉매를 상기 증발기로 안내하는 증발기 입구 유로가 연결될 수 있다. 증발기는 압축기(211, 221)와 증발기 압축기 연결유로로 연결될 수 있다. 증발기에서 증발된 냉매는 증발기 압축기 연결유로를 통해 압축기로 흡입될 수 있다. 증발기는 이너 케이싱 외벽에 설치되거나 이너 케이싱 내부에 설치될 수 있다.
냉장고는 증발기가 이너 케이싱을 냉각시키고 고내 공기가 전도 및 자연 대류에 의해 저장실을 냉각시키는 직냉식 냉장고로 구성되는 것이 가능하다. 냉장고는 증발기가 저장실 이외에 설치되고 고내 공기가 저장실과 증발기를 강제 순환하면서 저장실을 냉각시키는 간냉식 냉장고로 구성되는 것이 가능하다. 냉장고는 증발기로 고내 공기를 송풍시키는 증발기 팬(미도시됨)을 더 포함할 수 있다.
압축기(211, 221)는 상기 증발기에서 증발된 냉매를 흡입하여 압축하고 압축된 냉매를 토출할 수 있다. 압축기는 응축기(212, 222)와 압축기 응축기 연결유로로 연결될 수 있다. 압축기에서 압축된 냉매는 압축기 응축기 연결유로를 통해 응축기(212, 222)로 안내될 수 있다. 압축기는 냉장고에 형성된 기계실에 설치될 수 있다.
응축기(212, 222)는 압축기에서 압축된 냉매를 응축할 수 있다. 응축기에는 응축기를 통과한 냉매가 안내되는 응축기 출구유로가 연결될 수 있다. 응축기 출구유로는 응축기의 출구부에 연결될 수 있다. 응축기는 냉장고에 형성된 기계실에 설치되거나 냉장고 외부에 노출되게 설치될 수 있다. 아울러, 상기 기계실에는, 응축기를 통과하는 냉매가 방열되도록, 기계실 팬이 구비될 수 있다. 상기 기계실 팬은 제1 및 제2 냉각싸이클을 순환하는 냉매에 대한 방열용 팬과 대응될 수 있다.
핫 라인(213)은 제1 응축기(212)를 통과한 냉매가 냉장고에 맺히는 이슬을 증발 제거시키도록 설치될 수 있다. 핫 라인(213)은 본체와 도어가 접촉되는 부위에 설치될 수 있다. 핫 라인(213)은 본체 중 도어와 접촉되는 부위에 설치되는 냉매 파이프를 포함할 수 있다. 핫 라인(213)은 본체의 아우터 케이싱과 이너 케이싱의 사이에 설치될 수 있고, 아우터 케이싱을 통해 열을 방열할 수 있다. 응축기를 통과한 냉매 중 기상 냉매는 핫 라인(213)을 통과하면서 방열되어 응축될 수 있고,본체와 도어가 접촉되는 부위에 맺히는 이슬은 핫 라인(213)에서 전달된 열에 의해 제거될 수 있다. 또한, 상기 핫 라인(213)은, 제1 냉각싸이클이 작동 중인 경우에만 냉매를 통과시킬 수 있다. 제2 냉각싸이클이 작동 중인 경우에는, 상기 핫 라인(213)에 냉매가 통과하지 않을 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제1 냉각싸이클을 나타내는 개념도가 도시되어 있다. 도 2b에 도시된 것과 같이, 제1 냉각싸이클의 압축기(201)와 응축기(202)는 기계실에 배치될 수 있다. 또한, 상기 응축기(202)를 통과하는 냉매는, 상기 기계실에 배치된 방열용 팬(207)에 의해, 방열될 수 있다. 제어부는 상기 방열용 팬의 단위 회전수(RPM)를 제어하여, 응축기를 통과하는 냉매의 방열 양을 조절할 수 있다.
이하에서 설명될 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 위에서 설명된 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 구성에 적용될 수 있다.
이하의 도 3에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 2원 냉각싸이클을 구비한 냉장고의 제어방법을 설명한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 냉장고의 제어부(미도시됨)는 제1 및 제2 냉각싸이클의 작동 여부를 판단할 수 있다(S301). 보다 구체적으로, 제어부는 제1 및 제2 압축기의 작동 상태와 관련된 정보를 각각 이용하여, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클의 작동 여부를 판단할 수 있다. 제어부는 제1 압축기가 작동 중이면, 상기 제1 냉각싸이클이 작동 중인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부는 제2 압축기가 작동 중이면, 상기 제2 냉각싸이클이 작동 중인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제어부는 제1 및 제2 압축기의 온오프 제어를 수행할 수 있다. 제어부는 제1 냉각싸이클이 작동하기 위한 조건의 만족 여부를 판단하여, 상기 제1 압축기를 작동시키거나, 오프시킬 수 있다. 마찬가지로, 제어부는 제2 냉각싸이클이 작동하기 위한 조건의 만족 여부를 판단하여, 상기 제2 압축기를 작동시키거나, 오프시킬 수 있다.
다음으로, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 냉각싸이클의 작동 상태에 근거하여, 상기 냉각싸이클에 포함된 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬의 회전 속도를 제어할 수 있다(S302).
보다 구체적으로, 제어부는 제1 냉각싸이클만 작동 중인 경우, 상기 핫 라인을 통과하는 냉매에 대해, 상기 제1 응축기기에서의 방열 양을 감소시키도록, 방열용 팬의 단위 회전수(RPM)를 기 설정된 제1 값으로 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 제2 냉각싸이클만 작동 중인 경우, 상기 기계실 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어할 수 있다.
아울러, 제어부는 제1 및 제2 냉각싸이클이 동시에 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 및 제2 값보다 큰 제3 값으로 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 기 설정된 제1 값은 930 RPM이고, 상기 제2 값은 1090 RPM이며, 상기 제3 값은 1300 RPM 일 수 있다. 다만, 상기 기계실 팬의 회전 속도와 관련된 기 설정된 제1 내지 제3 값은 이에 제한되는 것은 아니며, 핫 라인의 성능, 냉장고의 전력 효율 등을 고려하여 설정될 수 있다.
이하의 도 4 및 도 5에서는 도 3에 도시된 냉장고의 제어방법의 상세 실시예를 설명한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 제어부는 핫 라인을 포함하는 제1 냉각싸이클의 작동 여부를 판단할 수 있다(S401). 또한, 상기 제1 냉각싸이클의 작동 여부를 판단하는 단계(S401)를 수행한 후, 제어부는 핫 라인을 포함하지 않는 제2 냉각싸이클의 작동 여부를 판단할 수 있다(S402, S403).
아울러, 제어부는 상기 제1 및 제2 냉각싸이클의 작동 여부를 판단하는 단계(S401, S402, S403)를 수행한 결과에 따라, 방열용 팬의 단위 회전수(RPM)를 제어할 수 있다(S404, S405, S406, S407).
구체적으로, 상기 제1 냉각싸이클만 작동하는 경우, 제어부는 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 제1 값으로 제어할 수 있다(S404). 상기 제2 냉각싸이클만 작동하는 경우, 제어부는 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 제2 값으로 제어할 수 있다(S405). 상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동하는 경우, 제어부는 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 제3 값으로 제어할 수 있다(S406). 상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동하지 않는 경우, 제어부는 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 제4 값으로 제어할 수 있다(S407).
이 경우, 상기 제1 내지 제4 값은 방열용 팬의 회전 속도와 관련되고, 미리 설정된 값일 수 있다. 또한, 상기 방열용 팬의 회전 속도와 관련되어, 미리 설정된 제1 값은, 1원 냉각싸이클을 구비한 냉장고의 방열용 팬의 회전 속도 값보다 작을 수 있다. 이로써, 특정 시간 간격 내에서, 1원 냉각싸이클에 비해, 핫 라인을 작동시킬 수 있는 시간이 줄어들더라도, 핫 라인을 작동시키는 제1 냉각싸이클이 작동 중인 경우, 방열용 팬의 회전 속도를 감소시킴으로써, 냉장고 도어 및 본체 사이에 이슬 맺힘을 방지하는 효과를 도출할 수 있다.
아울러, 상기 제2 값은 제1 값보다 큰 값일 수 있다. 즉, 상기 제1 냉각싸이클이 작동 중인 상태에서, 핫 라인을 포함하지 않는 제2 냉각싸이클로 전환되는 경우, 제어부는 방열용 팬의 단위 회전 수를 제1 값에서 제2 값으로 증가시킬 수 있다(S405). 방열용 팬의 단위 회전수가 제1 값에서 제2 값으로 증가함으로써, 제2 냉각싸이클 작동시 제2 응축기를 통과하는 냉매에서 방열되는 열의 양은, 제1 냉각싸이클 작동시 제1 응축기를 통과하는 냉매에서 방열되는 열의 양보다 클 수 있다. 즉, 제1 냉각싸이클의 냉매 온도보다 제2 냉각싸이클의 냉매 온도가 낮을 수 있고, 이로써, 제2 냉각싸이클 작동시 냉장고의 전력 효율이 상승할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 냉각싸이클은 냉동 싸이클(F-cycle)에 대응될 수 있고, 상기 제2 냉각싸이클은 냉장 싸이클(R-cycle)에 대응될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 소정의 시간 간격 동안, 냉동 싸이클의 평균 작동 시간은 냉장 싸이클의 평균 작동 시간보다 더 클 수 있다. 즉, 일정 시간 간격 동안, 상기 제1 냉각싸이클의 작동 유지 시간과 제2 냉각싸이클의 작동 유지 시간의 비율은 7:3일 수 있다.
참고로, 도 2a 내지 도 5에 도시된 제1 냉각싸이클은 냉동 싸이클을 의미하는 것이고, 제2 냉각싸이클은 냉장 싸이클을 의미하는 것일 수 있다. 또한 이하의 명세서에서도 '제1 냉각싸이클' 및 '제2 냉각싸이클'로 기재된 것은 각각 냉동 싸이클과 냉장싸이클에 대응되는 것으로 이해될 수 있다.
또한 상기 냉동 싸이클이 작동되는 경우, 냉장고의 냉동실에 냉기가 공급될 수 있다. 상기 냉장 싸이클이 작동되는 경우, 냉장고의 냉장실에 냉기가 공급될 수 있다.
한편, 상기 제3 값은 제1 및 제2 값보다 큰 값일 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 동시에 작동되면, 제어부는 방열용 팬의 단위 회전 수를 제1 값 또는 제2 값에서 제3 값으로 증가시킬 수 있다(S406).
구체적으로, 제어부는 냉장고 고내의 부하 변화량을 감지하여, 상기 감지결과 부하 변화량이 기준치를 초과하는 경우, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클을 동시에 작동시킬 수 있다. 이 경우, 제어부는 방열용 팬의 단위 회전수를 제3 값으로 제어할 수 있다.
한편, 도 4에 도시되지는 않았으나, 제어부는 방열용 팬의 단위 회전수가 제3 값으로 설정된 후, 소정의 시간이 경과하면, 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제4 값은 제1 내지 제3 값보다 작은 값일 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동하지 않는 경우, 제어부는 방열용 팬의 단위 회전수를 제4 값으로 감소시킬 수 있다(S407). 일 실시예에서, 제어부는 상기 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동하지 않는 것으로 판단되면, 상기 방열용 팬을 오프시켜, 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 0으로 제어할 수도 있다.
한편, 제어부는 방열용 팬의 전기적 부하량을 감지하여, 상기 전기적 부하량이 기준치를 초과하는 경우, 상기 방열용 팬의 단위 회전수를 감소시키거나, 상기 방열용 팬을 오프시킬 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 제1 냉각싸이클만 작동되는 경우에 있어서, 냉장고의 방열용 팬의 제어방법과 관련된, 보다 상세한 실시예가 설명된다.
도 5에 도시된 것과 같이, 제어부는 핫 라인을 포함하는 제1 냉각싸이클의 작동 여부를 판단할 수 있다(S501).
또한, 냉장고 전면부에 배치된 습도센서(미도시됨)는, 냉장고 전면부의 습도를 감지할 수 있다(S502). 보다 구체적으로, 상기 습도 센서는 냉장고의 본체와 도어가 접촉되는 부분의 습도를 감지할 수 있다. 또한, 상기 습도 센서는 상기 냉장고의 본체와 도어가 접촉되는 부분에 근접한 특정 공간의 습도를 감지할 수 있다.
아울러, 제어부는 상기 습도 센서로부터 감지된 습도 값과, 기 설정된 습도 값을 비교할 수 있다(S503). 이 경우, 상기 기 설정된 습도 값은 냉장고 외부 온도 및 압력에 따라 설정될 수 있다. 제어부는 냉장고 외부 온도 및 압력이 변화함에 따라, 상기 기 설정된 습도 값을 변경시킬 수 있다. 또한, 상기 기 설정된 습도 값은 사용자 입력을 이용하여 설정될 수도 있다.
제어부는 상기 습도센서의 감지결과에 따라, 상기 냉장고 전면부의 습도가 기 설정된 값 이상이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값으로 제어할 수 있다(S504).
한편, 제어부는 상기 냉장고 전면부의 습도가 상기 기 설정된 값 미만이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값 보다 큰 상기 제2 값으로 제어할 수 있다(S505).
구체적으로 제어부는 습도 센서에서 감지된 정보를 이용하여, 핫 라인을 작동시키지 않아도, 냉장고 본체와 도어의 접촉 부분에 이슬이 맺히지 않는 것으로 판단되면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값에서 상기 제2 값으로 증가시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시되지 않았으나, 제어부는, 상기 습도 센서에서 감지된 정보를 이용하여, 핫 라인의 작동 시간을 결정할 수 있다. 즉, 제어부는 상기 습도 센서에서 감지된 습도 값이 기준 값보다 높은 경우, 핫 라인의 작동 시간을 증가시킬 수 있고, 상기 감지된 습도 값이 기준 값보다 낮은 경우, 핫 라인의 작동 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 냉장고 전면부에는 상기 습도센서와 함께, 온도센서 및 압력센서가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 제어부는 상기 온도센서 및 압력센서에서 감지된 정보를 이용하여, 팬의 단위 회전수를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 상기 온도센서로부터 감지된 온도 값과 냉장고 본체의 온도 값의 차이를 산출하고, 상기 산출 결과에 따라, 상기 팬의 단위 회전수를 제어하거나, 상기 핫 라인의 작동 시간을 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 냉장고 제어방법과 관련된, 기계실 팬의 단위시간당 회전속도를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시된 것과 같이, 제1 냉각싸이클만 작동 중인 경우(640), 제어부는 방열용 팬(기계실 팬)의 단위 회전수를 제1 값(601)으로 제어할 수 있다. 제2 냉각싸이클만 작동 중인 경우(630), 제어부는 상기 팬의 단위 회전수를 제1 값보다 큰 제2 값(602)으로 제어할 수 있다. 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동 중인 경우(620), 제어부는 상기 팬의 단위 회전수를 제1 및 제2 값보다 큰 제3 값(603)으로 제어할 수 있다. 제1 및 제2 냉각싸이클이 모두 작동하지 않는 경우(610), 제어부는 상기 팬의 단위 회전수를 제1 내지 제3 값보다 작은 제4 값(604)으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 값은 930 RPM, 상기 제2 값은 1090 RPM, 상기 제3 값은 1300 RPM, 상기 제4 값은 0 RPM일 수 있다. 다만, 상기 제1 내지 제4 값은 방열용 팬의 성능 또는 팬의 단위 회전수를 제어하기 위한 사용자 입력에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 기계실 팬의 회전속도를 제어함으로써, 도어와 본체 사이에 이슬 맺힘을 방지할 수 있는 효과가 도출된다. 아울러, 이와 함께, 본 발명에 따른 냉장고 제어방법은, 2원 냉각싸이클을 구비하는 냉장고의 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 제1 압축기에서 압축된 냉매가 제1 응축기를 거쳐 상기 제1 압축기로 되돌아오는 냉동 싸이클;
    제2 압축기에서 압축된 냉매가 제2 응축기를 거쳐 상기 제2 압축기로 되돌아오고, 상기 냉동 싸이클과 독립적으로 순환하는 냉장 싸이클;
    상기 제1 및 제2 압축기의 작동 상태에 근거하여, 상기 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 냉동 싸이클은, 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인을 구비하고,
    상기 핫 라인은 상기 제1 응축기에 연결되고,
    소정의 시간 간격 동안, 상기 냉동 싸이클의 평균 작동 시간은 상기 냉장 싸이클의 평균 작동 시간보다 더 큰 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 압축기만 작동 중인 경우, 상기 핫 라인을 통과하는 냉매에 대해, 상기 응축기에서의 방열 양을 감소시키도록, 상기 팬의 단위 회전수를 기 설정된 제1 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 압축기만 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 냉장고 전면부에는 습도센서가 배치되고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 압축기만 작동 중인 경우,
    상기 습도센서의 감지결과에 따라, 상기 냉장고 전면부의 습도가 기 설정된 값 이상이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값으로 제어하고,
    상기 냉장고 전면부의 습도가 상기 기 설정된 값 미만이면, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값 보다 큰 제2 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 압축기가 동시에 작동 중인 경우,
    상기 팬의 단위 회전수를 상기 제2 값보다 큰 제3 값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 냉동 싸이클 및 냉장 싸이클의 작동 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 냉동 싸이클 및 냉장 싸이클의 작동 상태에 근거하여, 상기 냉동 싸이클 및 냉장 싸이클에 각각 포함된 제1 및 제2 응축기에 대한 방열용 팬을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 냉동 싸이클은, 냉장고의 본체와 도어 사이에 배치되는 핫 라인을 구비하고,
    상기 핫 라인은 상기 제1 응축기에 연결되고,
    소정의 시간 간격 동안, 상기 냉동 싸이클의 평균 작동 시간은 상기 냉장 싸이클의 평균 작동 시간보다 더 큰 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방열용 팬을 제어하는 단계는,
    상기 냉동 싸이클만 작동 중인 경우, 상기 핫 라인을 통과하는 냉매에 대해, 상기 제1 응축기에서의 방열 양을 감소시키도록, 상기 팬의 단위 회전수를 기 설정된 제1 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열용 팬을 제어하는 단계는,
    상기 냉장 싸이클만 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 냉장고 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 방열용 팬을 제어하는 단계가 수행되기 이전에, 상기 냉장고의 전면부의 습도를 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 방열용 팬을 제어하는 단계는,
    상기 감지된 결과에 따라, 상기 냉장고의 전면부의 습도가 기 설정된 값 보다 작은 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제1 값보다 큰 제2 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 방열용 팬을 제어하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 압축기가 동시에 작동 중인 경우, 상기 팬의 단위 회전수를 상기 제2 값보다 큰 제3 값으로 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
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