KR20220084714A - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행된 이후에, 도어가 개방될 때 저장실 내의 고내 온도가 운전 종료조건을 만족하거나, 고내 온도의 변화가 운전 종료조건을 만족할 경우 부하 대응운전을 종료하도록 이루어지며, 이를 통해 부하 대응운전의 동작 중 과도한 전력 소모를 방지할 수 있고, 이로 인한 소비전력의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

Description

냉장고 및 그 제어방법{refrigerator and operating method thereof}

본 발명은 도어의 개방에 따라 야기되는 고내의 과도한 온도 상승을 해소하기 위해 수행되는 부하 대응운전의 종료가 효율적으로 수행되도록 하여 소비 전력이 개선될 수 있도록 한 새로운 방식에 따른 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉기를 이용하여 저장공간에 저장된 보관 대상물을 장시간 혹은, 일정한 온도를 유지하면서 보관할 수 있도록 한 기기이다.

이러한 냉장고에는 압축기 및 증발기를 포함하는 냉동시스템이 구비되면서 냉기를 생성 및 순환하도록 구성된다.

상기 저장실 내부에 대한 온도 제어는 해당 저장실의 설정 기준온도(NT;Notch)를 기준으로 상한 기준온도(NT+diff)에 비해 더욱 상승하면 압축기를 동작시켜 해당 저장실 내로 냉기가 공급되도록 운전되고, 설정 기준온도(NT)를 기준으로 하한 기준온도(NT-diff)에 비해 더욱 하락하면 압축기의 동작을 정지시켜 해당 저장실 내로 공급되는 냉기가 차단되도록 운전된다.

한편, 저장실에 대한 일반 저장운전이 수행되는 도중 냉동시스템이 고장나지 않았음에도 불구하고 저장실 내의 온도가 상승되는 경우가 있다.

이는, 통상적으로 저장실 내에 뜨거운 음식물이 저장되거나 혹은, 도어를 장시간 개방시킴에 따라 실내 공기가 고내로 유입될 경우 등이 될 수 있다.

이에 따라, 종래에는 도어가 개방되면 일반 저장운전에 비해 높은 출력(압축기의 출력)으로 부하 대응운전을 수행하여 신속하게 저장실 내부를 정상 저장 온도에까지 이르도록 하고 있다.

상기한 부하 대응운전은 신속히 고내 온도를 안정화시킴에 따라 저장실 내의 음식물을 보호하게 되는 장점을 가지는 반면, 소비전력을 저하시킨다는 단점도 있다.

이러한 부하 대응운전에 관련하여는 공개특허 제10-2017-0087440호, 공개특허 제10-2020-0105183호, 공개특허 제10-2020-0087049호 등 다양한 방식이 제공되고 있다.

그러나, 종래에는 냉장고에 대한 소비전력의 측정시 도어를 개폐하지 않고 일반 저장운전의 수행으로만 측정하고 있음에 따라 효율적인 부하 대응운전을 위한 노력이 부족하였다.

즉, 종래의 소비전력에 대한 측정은 소비자의 실생활(도어를 수시로 개폐하는 행동)을 고려하지 않고 수행되기 때문에 소비자가 실제 사용하면서 체감하는 소비전력과는 차이가 있다는 불만이 야기될 수밖에 없었다.

물론, 공개특허 제10-2018-0055242호에서와 같이 소비전력의 저하를 방지할 수 있도록 부하 대응운전의 실행 조건을 효율화시키고자 하는 노력도 있다.

즉, 도어가 개방되더라도 일정한 조건(예컨대, 도어 개방 후 5분 내에 2℃ 이상의 온도 상승이 발생될 경우)을 만족할 때에만 부하 대응운전이 수행되도록 함으로써 실사용을 고려한 소비전력의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

하지만, 전술된 종래 기술의 부하 대응운전은 도어가 개방되는 시점의 고내 온도를 고려하지 않음에 따라 실사용시의 상황을 충분히 만족하지 못한다는 단점이 있다.

예컨대, 종래 기술의 경우 도어가 개방되는 시점의 온도가 설정 기준온도(NT)와 상한 기준온도(NT+diff) 사이의 온도이거나 상한 기준온도(NT+diff)에 비해 더욱 높은 불만 영역의 온도일 경우에는 5분 내에 2℃를 초과하지 않더라도 상기 상한 기준온도(NT+diff)를 초과한 불만 영역에 진입되어 식품의 변질이 발생될 수 있다. 즉, 종래의 기술은 고내 온도가 불만 영역에 가까운 온도이더라도 2℃의 온도 변화가 발생되어야만 부하 대응운전이 수행되도록 이루어지기 때문에 식품을 안전하게 보호하지 못하였던 단점이 있다.

이와 함께, 종래 기술의 경우 도어가 개방되는 시점의 온도가 설정 기준온도(NT)와 하한 기준온도(NT-diff) 사이이거나 하한 기준온도(NT-diff)에 비해 더욱 낮은 온도일 경우에는 5분 내에 2℃ 이상 온도가 오르더라도 여전히 저장실 내부는 설정 기준온도(NT)를 만족하는 범위임에도 불구하고 무조건적인 부하 대응운전이 수행되기 때문에 오히려 소비전력이 저하되는 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 부하 대응운전은 해당 냉장고의 최대 부하로 일정 시간동안 수행되도록 제어된다. 즉, 부하 대응운전시에는 압축기를 최대 부하로 운전함과 더불어 냉각팬을 최대 속도로 운전함으로써 최대한 빨리 고내 온도가 안정화(기준온도 범위로의 유지)될 수 있도록 하고 있다.

하지만, 전술된 종래의 방법은 고내 온도가 만족 영역에 도달하였음에도 불구하고 정해진 시간 동안 혹은, 정해진 온도에 이르기까지 최대 냉력으로 부하 대응운전이 계속 수행되기 때문에 과냉이 발생되는 경우가 있었다.

특히, 상기 정해진 온도의 경우 하한 기준온도(NT-diff)에 비해 더욱 낮은 온도이기 때문에 부하 대응운전이 상기 정해진 온도에 도달하여 종료되더라도 온도 관성에 의해 과냉 범위에까지 하락되는 경우가 자주 발생되었으며, 이로 인한 전력소모 역시 커짐에 따라 소비전력이 저하될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2017-0087440호 공개특허 제10-2020-0105183호 공개특허 제10-2020-0087049호 공개특허 제10-2018-0055242호

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 도어의 개방에 따라 야기되는 고내의 과도한 온도 상승을 해소하기 위해 수행되는 부하 대응운전의 동작 조건과 종료 조건을 개선하여 효율적인 부하 대응운전이 수행될 수 있도록 한 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 부하 대응운전이 해당 저장실의 설정 가능한 최저온도를 고려하여 종료될 수 있도록 함으로써 저장실의 과냉을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 부하 대응운전으로 인해 낮아지는 저장실 내의 온도 변화를 고려하여 해당 부하 대응운전이 종료될 수 있도록 함으로써 저장실의 과냉을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 제어부는 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행된 이후에, 저장실의 온도가 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우 부하 대응운전을 종료하도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)는 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도가 될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내부의 온도가 만족 영역에 속하면 운전 종료조건이 만족됨으로 판단될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전의 시작 온도보다 낮게 될 때 운전 종료조건이 만족됨으로 판단될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내부의 단위 시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 운전 종료조건이 달리 결정될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행되는 도중 도어가 개방되면, 도어가 닫힌 후 부하 대응운전이 최대 냉력으로 수행되도록 제어될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행되는 도중 제상운전의 투입 조건이 만족된 경우, 제상전 운전이 우선적으로 수행될 수 있다.

여기서, 상기 제상전 운전은 냉력조절수단이 최대 부하로 동작됨과 더불어 저장실 내의 고내 온도(CT)가 하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도의 제상 수행온도에 도달되면 종료될 수 있다.

이와 함께, 제상전 운전이 종료된 후 제상운전이 수행되고, 상기 제상운전이 완료된 후에는 냉력조절수단이 최대 부하로 동작됨과 더불어 저장실 내의 고내 온도(CT)가 하한 기준온(NT-diff)보다 낮은 온도에 도달되면 종료될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 제어부는 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 상기 부하 대응운전이 시작되었을 때의 온도 이하로 하락될 경우 부하 대응운전을 종료하도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 상기 확인된 온도 이하로 하락될 경우 부하 대응운전의 운전 종료조건이 만족함으로 판단될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행된 상태에서 설정된 경과시간이 경과될 경우 부하 대응운전의 종료를 위한 저장실 내의 고내 온도(CT)가 확인되도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전의 운전 시작조건은 설정 시간동안 투입 조건온도(Δt)를 초과하여 온도가 상승될 경우 만족함으로 판단될 수 있다.

여기서, 부하 대응운전의 종료를 위한 설정된 경과시간은 상기 운전 시작조건을 위한 설정 시간보다 짧은 시간이 될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 제어부는 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧음이 확인되면 부하 대응운전을 종료하도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧을 경우 운전 종료조건을 만족함으로 판단될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 복수의 설정 온도는 설정 기준온도(NT)와, 상기 설정 기준온도(NT)보다 높은 상한 기준온도(NT+diff)와, 상기 설정 기준온도(NT)보다 낮은 하한 기준온도(NT-diff) 중 어느 한 온도가 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 제어부는 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)을 측정하여, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 부하 대응운전의 종료시간이 달리 설정되도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 단위시간당 온도 변화량(ΔT)은 저장실 내의 고내 온도(CT)가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT+diff)에 도달할 경우 측정될 수 있다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료시간이 단축되도록 제어될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1저장실(12) 내의 온도가 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 과도한 냉각으로 저장물이 원치않게 냉동되는 현상을 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내부의 온도가 만족 영역에 속하면 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된ㅎ효과를 가진다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전의 시작 온도보다 낮게 될 때 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전이 시작되었을 때의 온도 이하로 하락될 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧을 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 도어 개방으로 인한 부하 대응이 정확히 이루어지면서도 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료시간이 단축되도록 제어되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부하 대응운전을 위한 구조를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 블럭도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 상태도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클을 개략화하여 나타낸 블럭도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 저장실에 대하여 사용자 설정 기준온도를 기준으로 운전 기준값에 따라 수행되는 운전 상태를 개략화하여 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 일 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 또 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 또 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 또 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제어방법 중 운전 종료조건에 의한 제어 과정의 또 다른 예를 설명하기 위해 나타낸 순서도

본 발명은 부하 대응운전이 저장실 내의 고내 온도(CT)에 따라 달리 제어될 수 있도록 함으로써 전력 소모를 줄여 소비전력을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 부하 대응운전이 최대 부하로만 수행되는 것이 아니라 가변적인 부하로 수행되도록 함으로써 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 것이다.

이러한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부하 대응운전을 위한 구조를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 블럭도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는 케이스(11)가 포함된다.

상기 케이스(11)는 냉장고(1)의 고내 벽면을 형성하는 이너케이스(inner-case)(11a) 및 외관을 형성하는 아웃케이스(outter case)(11b)가 포함되며, 이러한 케이스(11)에 의해 저장물이 저장되는 저장실이 제공된다.

상기 저장실은 하나만 제공될 수도 있고 둘 이상 복수로 제공될 수가 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 저장실이 서로 다른 온도 영역으로 저장물을 저장하는 두 개의 저장실이 포함됨을 그 예로 한다.

이러한 저장실은 제1설정 기준온도(NT:Notch Temperature)로 유지되는 제1저장실(12)이 포함될 수 있다.

상기 제1설정 기준온도(NT)는 저장물이 결빙되지 않을 정도의 온도이면서도 냉장고(1)의 외부 온도(실내 온도)에 비해서는 낮은 온도 범위가 될 수 있다.

예컨대, 상기 제1설정 기준온도(NT)는 32℃ 이하 0℃ 초과의 고내 온도(제1저장실 내의 온도)(CT;Compartment Temperature)로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 제1설정 기준온도(NT)는 필요에 따라(예컨대, 실내온도 혹은, 저장물의 종류 등에 따라) 32℃에 비해 더욱 높거나 혹은, 0℃에 비해 같거나 낮게 설정될 수도 있다.

특히, 상기 제1설정 기준온도(NT)는 사용자에 의해 설정되는 제1저장실(12)의 고내 온도(CT)가 될 수 있으며, 만일, 사용자가 상기 제1설정 기준온도(NT)를 설정하지 않을 경우에는 임의로 지정된 온도가 제1설정 기준온도(NT)로 사용된다.

이와 함께, 상기 제1저장실(12)은 상기 제1설정 기준온도(NT)를 유지하기 위한 제1운전 기준값(NT±diff)으로 일반 저장운전이 수행된다.

상기 제1운전 기준값(NT±diff)은 제1하한 기준온도(NT-diff)와 제1상한 기준온도(NT+diff)가 포함되는 만족 영역의 온도 범위값이다.

즉, 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 제1하한 기준온도(NT-diff1)에 도달될 경우에는 냉기 공급을 위한 운전을 중단하게 된다. 반면, 상기 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 상승될 경우에는 제1상한 기준온도(NT+diff)에 이르기 전에 냉기 공급을 위한 운전이 재개된다.

이렇듯, 상기 제1저장실(12) 내부는 제1설정 기준온도(NT)를 기초로 상기 제1저장실(12)에 대한 제1운전 기준값(NT±diff)을 고려하여 냉기가 공급 또는, 공급 중단되면서 일반 저장운전이 수행된다.

이러한 제1설정 기준온도(NT)와 제1운전 기준값(NT±diff)에 관련하여는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같다.

또한, 상기 저장실은 제2설정 기준온도(NT2)로 유지되는 제2저장실(13)이 포함될 수 있다.

상기 제2설정 기준온도(NT2)는 상기 제1설정 기준온도(NT)보다 낮은 온도가 될 수 있다. 이때, 상기 제2설정 기준온도(NT2)는 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 사용자가 설정하지 않을 경우에는 임의로 규정된 온도가 사용된다.

상기 제2설정 기준온도(NT2)는 저장물을 결빙시킬 수 있을 정도의 온도가 될 수 있다. 예컨대, 상기 제2설정 기준온도(NT2)는 0℃ 이하 -24℃ 이상의 온도로 설정될 수 있다.

물론, 상기 제2설정 기준온도(NT2)는 필요에 따라(예컨대, 실내 온도 혹은, 저장물의 종류 등에 따라) 0℃에 비해 더욱 높거나 혹은, -24℃에 비해 같거나 더욱 낮게 설정될 수도 있다.

특히, 상기 제2설정 기준온도(NT2)는 사용자에 의해 설정되는 제2저장실(13)의 고내 온도가 될 수 있으며, 만일, 사용자가 상기 제2설정 기준온도(NT2)를 설정하지 않을 경우에는 임의로 지정된 온도가 제2설정 기준온도(NT2)로 사용될 수 있다.

이와 함께, 상기 제2저장실(13)은 상기 제2설정 기준온도(NT2)를 유지하기 위한 제2운전 기준값(NT2±diff2)으로 운전되도록 이루어질 수 있다.

상기 제2운전 기준값(NT2±diff2)은 제2하한 기준온도(NT2-diff2)와 제2상한 기준온도(NT2+diff2)가 포함되는 만족 영역의 온도 범위값이다.

즉, 제2저장실(13) 내의 고내 온도가 제2설정 기준온도(NT2±diff2)를 기준으로 제2하한 기준온도(NT2-diff2)에 도달될 경우에는 냉기 공급을 위한 운전을 중단할 수 있다. 반면, 상기 고내 온도가 제2설정 기준온도(NT2)를 기준으로 상승될 경우에는 제2상한 기준온도(NT2+diff2)에 이르기 전에 냉기 공급을 위한 운전을 재개할 수 있다.

이렇듯, 상기 제2저장실(13) 내부는 제2설정 기준온도(NT2)를 기초로 상기 제2저장실(13)에 대한 제2운전 기준값(NT2±diff2)을 고려하여 냉기가 공급 또는, 공급 중단된다.

특히, 상기 제1운전 기준값(NT±diff)은 제2운전 기준값(NT2±diff2)에 비해 상한 기준온도(NT+diff)와 하한 기준온도(NT-diff) 간의 범위가 더욱 작게 설정될 수 있다.

예컨대, 제1운전 기준값(NT±diff)의 제1하한 기준온도(NT-diff)와 제1상한 기준온도(NT+diff)는 ±2.0℃로 설정될 수 있고, 상기 제2운전 기준값(NT2±diff2)의 제2하한 기준온도(NT2-diff2)와 제2상한 기준온도(NT2+diff2)는 ±1.5℃로 설정될 수 있다.

한편, 전술된 각 저장실(12,13)은 유체가 순환되면서 고내 온도가 유지되도록 이루어진다.

상기 유체는 공기가 될 수 있다. 아래의 설명에서도 상기 저장실(12,13)을 순환하는 유체가 공기임을 그 예로 한다. 물론, 상기 유체는 공기 이외의 기체가 될 수도 있다.

저장실(12,13) 외부의 온도(실내온도)는 제1온도센서(1a)에 의해 측정될 수 있고, 고내 온도(제1저장실 내의 온도)(CT)는 제2온도센서(1b)(첨부된 도 9 참조)에 의해 측정될 수 있다.

상기 제1온도센서(1a)와 제2온도센서(1b)는 별개로 이루어질 수 있다. 물론, 실내온도와 고내 온도(CT)는 동일한 하나의 온도센서로 측정되거나 혹은, 둘 이상 복수의 온도센서가 협력하여 측정하도록 구성될 수도 있다.

또한, 상기 저장실(12,13)에는 도어(12a,13a)가 구비된다.

상기 도어(12a,13a)는 저장실(12,13)을 개폐하는 역할을 하며, 회전식 개폐 구조로 구성될 수도 있고, 서랍식의 개폐 구조로 구성될 수도 있다.

상기 도어(12a,13a)는 하나 혹은, 그 이상 복수로 제공 될 수가 있다.

특히, 상기 도어(12a,13a) 혹은, 케이스(11) 중 적어도 어느 한 부위에는 상기 도어(12a,13a)의 개방 여부를 감지할 수 있는 감지센서(14)가 구비될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)에는 냉기열원이 포함된다.

상기 냉기열원은 냉기를 생성하도록 제공되는 구성이다.

이러한 냉기열원은 다양하게 이루어질 수 있다.

예컨대, 상기 냉기열원은 열전모듈(23)로 구성될 수 있다.

이때, 상기 열전모듈(23)은 첨부된 도 3과 같이 흡열면(231)과 발열면(232)을 포함하는 열전소자(23a)와, 상기 흡열면(231)이나 발열면(232) 중 적어도 하나에 연결된 싱크(sink)(23b)를 포함하는 모듈이 될 수 있다.

또한, 상기 냉기열원은 증발기(21,22)로 구성될 수 있다.

상기 증발기(21,22)는 압축기(60)(첨부된 도 4 참조)와 응축기(도시는 생략됨) 및 팽창기(도시는 생략됨)와 함께 냉동시스템을 이루며, 해당 증발기를 지나는 공기와 열교환되면서 상기 공기의 온도를 낮추도록 동작된다.

상기 저장실이 제1저장실(12)과 제2저장실(13)을 포함할 경우 상기 증발기는 상기 제1저장실(12)로 냉기를 공급하기 위한 제1증발기(21)와 상기 제2저장실(13)로 냉기를 공급하기 위한 제2증발기(22)로 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1증발기(21)는 상기 이너케이스(11a) 내부 중 상기 제1저장실(12) 내의 후방측에 위치되고, 상기 제2증발기(22)는 상기 제2저정실(13) 내의 후방측에 위치될 수 있다.

물론, 도시되지는 않았으나 제1저장실(12) 혹은, 제2저장실(13) 중 적어도 어느 한 저장실 내에만 증발기가 제공될 수도 있다.

이와 함께, 상기 증발기(21,22)가 두 개로 제공되더라도 해당 냉동시스템을 이루는 압축기(60)는 하나만 제공될 수 있다.

이의 경우 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이 압축기(60)는 제1냉매통로(61)를 통해 제1증발기(21)로 냉매를 공급하도록 연결됨과 더불어 제2냉매통로(62)를 통해 제2증발기(22)로 냉매를 공급하도록 연결될 수 있다. 이때 상기 각 냉매통로(61,62)는 냉매밸브(63)를 이용하여 선택적으로 개폐될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)에는 냉력조절수단이 포함된다.

상기 냉력조절수단은 제1저장실(12)로 공급되는 냉기의 냉력을 조절하도록 제공되는 구성이다.

상기 냉력조절수단은 제어부(70)에 의한 부하 제어가 가능하게 구성될 수 있으며, 상기 냉력조절수단에는 압축기(60)와 제1냉각팬(31) 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 압축기(60)는 상기 냉기열원(증발기)(21,22)와 함께 냉동시스템을 이루는 구성 중 하나이며, 이러한 압축기(60)의 부하 조절을 통해 냉력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 제1냉각팬(31)은 제1증발기(21)를 통과하면서 생성된 냉기를 제1저장실(12)에 공급하는 기기이며, 이러한 제1냉각팬(31)의 부하 조절(회전 속도의 조절)을 통해 냉력을 조절할 수 있다.

물론, 냉장고에는 제2증발기(22)를 통과하면서 생성된 냉기를 제2저장실(13)에 공급하는 제2냉각팬(41)이 더 포함되거나, 혹은, 상기 제1냉각팬(31)(혹은, 제2냉각팬)이 상기 제2저장실(13)로 제1증발기(21) 혹은, 제2증발기(22)를 통과하면서 생성된 냉기를 공급하도록 구성될 수도 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(1)에는 제어부(70)가 포함된다.

상기 제어부(70)는 냉력조절수단의 부하 및 운전을 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1온도센서(1a) 및 제2온도센서(1b)에 의해 측정된 온도를 기준으로 냉력조절수단을 이루는 압축기(60) 및 제1냉각팬(41)의 부하 및 운전을 제어하면서 제1저장실(12)이 제1설정 기준온도(NT)를 유지하도록 제어하게 된다.

상기 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 볼 때 제1상한 기준온도(NT+diff) 및 제1하한 기준온도(NT-diff) 사이의 온도 범위는 만족 영역으로 설정될 수 있고, 상기 제1상한 기준온도(NT+diff)에 비해 더욱 높은 온도는 불만 영역으로 설정될 수 있다.

상기 제어부(70)는 일반 저장운전과 부하 대응운전에 따라 상기 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)의 부하를 달리 제어할 수 있다.

예컨대, 일반 저장운전시에는 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)의 전력 소모를 고려한 절전 운전으로 동작되면서 서서히 제1저장실(12)의 온도를 낮추도록 제어될 수 있다.

반면, 부하 대응운전시에는 식품의 변질을 방지하기 위해 상기 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)을 일반 저장운전시에 비해 더욱 높은 부하로 운전되도록 제어하면서 신속하게 제1저장실(12)의 온도를 낮추도록 제어될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 부하 대응운전이 운전 시작조건을 만족할 경우에만 실시되도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제어부(70)는, 부하 대응운전이 수행되는 도중 부하 대응운전의 운전 종료조건을 확인하여 상기 운전 종료조건이 만족되면 부하 대응운전을 종료하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부(70)는, 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1도어(12a)가 재개방될 경우, 최대 부하로 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)을 동작하면서 부하 대응운전이 수행되도록 제어할 수 있다. 즉, 부하 대응운전 도중 제1도어(12a)가 재개방되면 운전 시작조건의 만족 여부에 상관없이 제1도어(12a)가 폐쇄되면 최대 냉력이 제공될 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 최대 부하는, 일반 저장운전시의 냉력보다는 높은 냉력이 제공될 수 있을 정도의 부하이다.

물론, 상기한 최대 냉력의 제공은 부하 대응운전의 재수행이 진행된 후 일정 시간 경과시까지 수행되도록 하며, 그 이후에는 제1저장실(12) 내부의 온도에 따라 냉력이 가변되게 제어함이 더욱 바람직하다.

이와 함께, 상기 제어부(70)는, 부하 대응운전이 수행되는 도중 제상운전의 투입 조건이 만족된 경우, 부하 대응운전은 중단됨과 더불어 제상운전을 위한 제상전 운전이 우선적으로 수행되도록 제어할 수 있다.

특히, 상기 제상전 운전은 냉력조절수단(압축기 및 제1냉각팬)이 최대 부하로 동작되도록 제어하면서 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도의 제상 수행온도에 도달할 때까지 냉각되도록 제어될 수 있다.

이러한 제어부(70)의 제어는 고내 온도가 제1상한 기준온도(NT+diff) 혹은, 그 이상의 온도 영역일 경우라도 제상 수행온도에 도달할 때까지의 시간을 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.

이와 함께, 상기 제어부(70)는, 상기 제상전 운전이 종료된 후 제상운전을 수행하고, 상기 제상운전이 완료된 후 최대 부하로 냉력조절수단을 동작한 후 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)보다 낮은 온도에 도달할 때까지 냉각되도록 제어할 수 있다.

다음은, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 일반 저장운전과 부하 대응운전을 위한 제어방법을 첨부된 도 6 및 도 7의 순서도를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

설명에 앞서, 각 운전은 각 온도센서(1a,1b)의 센싱값을 제공받고 냉동시스템을 운전하는 제어부(70)의 제어에 의해 수행되며, 아래의 실시예에서는 제1저장실(12)에 대한 각각의 운전임을 그 예로 한다.

먼저, 첨부된 도 6의 순서도와 같이 제어부(70)는 실내온도 및 제1저장실(12) 내의 고내 온도에 대한 센싱값을 지속적으로 취득(S110)한다.

상기 고내 온도는 제1저장실(12)에 위치된 제2온도센서(1b)에 의해 측정되며, 이렇게 측정된 고내 온도는 제어부(70)로 제공된다.

그리고, 상기 제어부(70)는 상기 취득된 고내 온도를 토대로 냉력조절수단을 제어하면서 제1저장실(12)에 대한 일반 저장운전을 지속적으로 수행(S120)한다.

상기 일반 저장운전은 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 만족 영역의 온도 범위(제1상한 기준온도(NT+diff) 및 제1하한 기준온도(NT-diff) 사이의 온도 범위)를 유지하도록 이루어진다.

이때, 상기 일반 저장운전시 냉동시스템을 이루는 압축기(60)는 부하 대응운전에 비해 낮은 출력으로 동작되도록 제어된다.

이와 함께, 상기 일반 저장운전은 제1상한 기준온도(NT+diff)에 도달하면 압축기(60)가 운전되면서 냉기 공급을 증가시킴과 더불어 제1하한 기준온도(NT-diff)에 도달하기 전에 압축기(60)의 운전이 정지되면서 냉기 공급을 감소하는 제어를 지속적으로 반복함으로써 진행된다.

물론, 상기 압축기(60)는 상기 제1상한 기준온도(NT+diff)에 도달하기 전에 운전되도록 제어될 수도 있고, 상기 제1상한 기준온도(NT+diff)를 초과한 불만 영역에 도달할 때 운전되도록 제어될 수도 있다.

그리고, 전술된 일반 저장운전이 수행되는 도중에는 제어부(70)가 제1도어(12a)의 개방 여부를 지속적으로 확인한다.

만일, 일반 저장운전이 수행되는 도중 제1도어(12a)가 개방되면 상기 제어부(70)는 부하 대응운전을 위한 운전 시작조건의 만족 여부를 확인(S130)한다.

이때, 상기 제1도어(12a)의 개방은 제1도어(12a)가 개방되거나 혹은, 제1도어(12a)가 개방되고 폐쇄되었을 때가 포함될 수 있다. 즉, 제1저장실(12)을 개폐하는 제1도어(12a)의 개방이 이루어질 경우에만 부하 대응운전의 운전 시작조건에 대한 판단이 이루어지며, 제1도어(12a)가 개방되지 않은 상황에서는 전술된 일반 저장운전을 반복하여 수행한다.

이러한 운전 시작조건에는, 설정된 경과 시간의 조건(제1운전조건)이 포함될 수 있다.

상기 설정된 경과 시간의 조건은 상기 제1도어(12a)가 개방된 이후부터 설정된 경과 시간에 도달하기 까지가 될 수 있다. 즉, 이러한 설정 경과 시간 이내에 조건에 대한 판단을 주기적으로 수행하도록 설정될 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부(70)에는 시간을 카운팅하는 카운터(71)가 포함될 수 있다.

물론, 상기 설정된 경과 시간의 조건은 상기 제1도어(12a)의 개방 시점으로부터의 경과 시간에 대한 조건은 설정된 시간이 경과된 이후가 될 수 있다. 즉, 이러한 설정 경과 시간이 경과된 이후에 상기 조건의 판단을 수행하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 운전 시작조건에는, 상기 제1도어(12a)가 개방된 이후부터의 측정된 제1저장실(12) 내의 온도가 투입 조건온도(Δt)를 초과하는 조건(제2운전조건)이 포함될 수 있다.

상기 투입 조건온도(Δt)는 특정한 온도가 될 수도 있고, 특정한 온도의 범위가 될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 투입 조건온도(Δt)는 0 < Δt1 ≤ 설정 상한온도 - 제1상한 기준온도(NT+diff)의 조건을 만족하는 온도이다. 이때, 상기 설정 상한온도는 해당 냉장고의 제1저장실(12)이 허용할 수 있는 최대의 온도로써, 고장 여부나 증발기(제1증발기)(21)의 완전한 착상을 판단하는 기준 온도가 될 수 있다. 즉, 상기 투입 조건온도(Δt)는 고내 온도(제1저장실 내의 온도)(CT)가 설정 상한온도를 초과하지 않는 범위에서 결정되도록 이루어진다.

이와 함께, 상기 투입 조건온도(Δt)는 상기 제1도어(12a)가 개방된 시점에 측정된 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 제1상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 경우와 상기 제1상한 기준온도(NT+diff)보다 낮은 경우가 서로 다르도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 운전 시작조건에는, 고내 온도(CT)가 기준값 1 보다 크거나 같은 경우(CT≥기준값 1)(제3운전조건)가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 기준값 1은 제1상한 기준온도(NT+diff)에 비해서는 크고 설정 상한온도에 비해서는 작거나 같은 값((NT+diff)<기준값 1≤설정 상한온도)이다.

즉, 전술된 제3운전조건은 상기 제1운전조건 및 제2운전조건을 보완하는 조건으로써 제1도어(12a)가 개방된 후 고내 온도(CT)가 불만 영역(제1상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 경우)에 속한다면 투입 조건온도(Δt)나 제1도어(12a)가 개방된 후부터의 경과 시간에 상관없이 부하 대응운전이 수행되도록 한 것이다.

또한, 상기 운전 시작조건에는, 기준값 2가 투입 조건온도(Δt)보다 작은 경우(Δt>기준값 2)가 포함될 수 있다. 이때, 상기 기준값 2는 0보다는 크면서도 설정 상한온도로부터 제1상한 기준온도(NT+diff) 간의 차이에 비해서는 작거나 같은(0 < 기준값 2 ≤ 설정 상한온도-제1상한 기준온도(NT+diff)) 값이다.

즉, 제1도어(12a)가 개방된 후 투입 조건온도(Δt)가 설정 상한온도와 제1상한 기준온도(NT+diff) 사이의 온도에 속하도록 설정될 경우 상기 투입 조건온도(Δt)에의 도달 여부에 상관없이 부하 대응운전이 수행되도록 한 것이다.

한편, 전술된 각 운전 시작조건은 어느 한 조건만 만족되어도 부하 대응운전이 수행될 수도 있고, 둘 이상 복수의 조건이 동시에 만족될 경우에만 부하 대응운전이 수행될 수도 있다.

그리고, 상기 운전 시작조건에 대한 확인 결과 운전 시작조건이 만족(고내 온도가 불만 영역이거나, 만족 영역이더라도 고내 온도 상승폭이 투입 조건온도(Δt)에 비해 크거나 같을 경우)된 것으로 판단되면 제어부(70)는 이 판단 결과에 따라 부하 대응운전을 수행(S140)하도록 제어하게 된다.

물론, 상기 부하 대응운전은 종래 기술로 알려진 방법과 같이 제1저장실(12) 내의 온도 영역에 상관없이 일정 시간동안 미리 설정된 투입 조건온도(Δt) 이상의 온도 상승이 이루어질 경우 부하 대응운전이 수행되도록 제어될 수도 있다.

이때, 상기 부하 대응운전은 제1도어(12a)가 폐쇄된 상태에서 수행될 수 있다.

즉, 상기 제1도어(12a)가 폐쇄되기 전에 부하 대응운전에 대한 운전 시작조건이 만족되었음으로 판단될 경우에는 상기 제1도어(12a)가 폐쇄된 직후 부하 대응운전을 수행할 수 있고, 상기 제1도어(12a)가 폐쇄된 후 부하 대응운전에 대한 운전 시작조건이 만족되었음으로 판단된다면 상기 만족 여부의 판단이 이루어진 직후에 부하 대응운전을 수행할 수 있다.

또한, 상기 부하 대응운전은 일반 저장운전시의 냉력보다 높은 냉력을 제공하면서 수행된다. 이때 상기 냉력조절수단은 최대 부하로 운전 종료시까지 동작될 수도 있고, 운전 초기에는 최대 부하로 동작된 후 제1저장실(12) 내부의 온도 영역에 따라 부하가 가변될 수도 있으며, 운전 초기부터 제1저장실(12) 내부의 온도 영역에 따라 부하가 가변될 수도 있다.

만일, 상기 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1도어(12a)가 재개방될 경우, 제어부(70)는 최대 부하로 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)을 동작하면서 부하 대응운전이 수행되도록 제어한다. 이로써 부하 대응운전의 운전 시작조건을 재확인하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.

상기한 최대 냉력의 제공은 부하 대응운전의 재수행이 진행된 후 일정 시간 경과시까지 수행되며, 이러한 시간이 경과되면 상기 제1저장실(12) 내부의 온도에 따라 냉력이 가변되게 제어된다.

만일, 상기 부하 대응운전이 수행되는 도중 제상운전의 투입 조건이 만족될 경우에는, 제어부(70)는 부하 대응운전을 중단(혹은, 강제 종료)함과 더불어 제상운전을 위한 제상전 운전이 우선적으로 수행되도록 제어한다.

즉, 제어부(70)는 냉력조절수단(압축기 혹은, 제1냉각팬)이 최대 부하로 동작되도록 제어하면서 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도의 제상 수행온도에 도달할 때까지 냉각되도록 운전하게 된다. 이에 따라 고내 온도가 제1상한 기준온도(NT+diff) 혹은, 그 이상의 온도 영역일 경우라도 제상 수행온도에 도달할 때까지의 시간이 최소화될 수 있다.

그리고, 상기 제상전 운전이 종료되면 제어부(70)는 제상운전을 수행한다. 상기 제상운전은 열기를 제공하여 제1증발기(21)를 가열함과 더불어 제1냉각팬(31)의 동작을 통해 공기가 제1증발기(21)를 지나도록 송풍시킴으로써 상기 제1증발기(21)의 표면에 착상된 성에를 제상하게 된다.

계속해서, 상기 제상운전이 완료되면 제어부(70)는 열기 제공을 중단함과 더불어 최대 부하로 냉력조절수단(압축기 및 제1냉각팬)을 동작하면서 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)보다 낮은 온도에 도달할 때까지 냉각되도록 제어한다.

이후, 제어부(70)는 일반 저장운전을 수행하면서 제1저장실(12) 내부가 만족 영역의 온도 범위(제1상한 기준온도(NT+diff) 및 제1하한 기준온도(NT-diff) 사이의 온도 범위)를 유지하도록 제어한다.

한편, 상기 제어부(70)는, 전술된 부하 대응운전을 위한 제어를 수행하는 도중에는 운전 종료조건이 만족되었는지의 여부를 지속적으로 확인(S150)한다.

종래(예컨대, 공개특허 제10-2018-0055242호 참조)에는, 상기한 운전 종료조건이 설정된 시간 동안 혹은, 설정 온도에 도달할 경우 부하 대응운전이 종료되도록 이루어지고 있다.

그러나, 상기한 종래 기술의 운전 종료조건은 과냉 및 이로 인한 소비전력의 저하에 대한 문제점을 가지고 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 소비전력이 향상될 수 있는 적어도 하나 이상의 운전 종료조건을 제시한다.

상기 운전 종료조건에는, 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행된 이후에, 제1저장실(12) 내의 온도(고내 온도)가 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우가 포함될 수 있다.

구체적으로는, 부하 대응운전이 수행된 이후에, 제1저장실(12)의 온도가 설정 가능한 최저온도(LNT)에 도달됨이 확인(S151)되면 운전 종료조건을 만족함으로 판단하고 부하 대응운전을 종료한다.

이때, 상기 설정 최저온도(LNT)는 제1하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도이면서도 0℃보다는 높은 온도로써, 사용자가 설정할 수 있는 최저의 온도이다.

즉, 저장물의 냉장 보관을 위해 사용되는 제1저장실(12)의 경우 설정 최저온도(LNT)가 0℃보다 높은 온도이기 때문에 상기 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 0℃ 이하로 떨어져 저장물을 과냉시키는 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 7의 순서도에 도시된 바와 같다.

또한, 상기 운전 종료조건에는, 제1저장실(12) 내부의 고내 온도(CT)가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 부하 대응운전에 의해 만족 영역에 속하는 조건(S152)이 포함될 수 있다.

즉, 제1저장실(12) 내부의 고내 온도(CT)가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작된다면 상기 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)를 확인(S152a)한 후 이 확인된 고내 온도(CT)가 제1상한 기준온도(NT+diff)와 제1하한 기준온도(NT-diff) 사이의 만족 영역에 속할 경우 운전 종료조건을 만족한 것으로 판단(S152b)하고 부하 대응운전이 종료되도록 제어하는 것이다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 8의 순서도에 도시된 바와 같다.

또한, 상기 운전 종료조건에는, 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 상기 부하 대응운전이 시작될 때 확인된 시작 온도(CT_S) 이하로 하락되는 조건(S153)이 포함될 수 있다.

즉, 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 제1상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작된다면 상기 부하 대응운전의 시작 온도(CT_S)를 확인(S153a)하고, 상기 부하 대응운전이 수행된 이후부터 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)를 확인(S153b)하여 상기 고내 온도(CT)가 상기 시작 온도(CT_S) 이하로 하락됨을 판단한다.

만일, 상기 고내 온도(CT)가 상기 시작 온도(CT_S) 이하로 하락됨이 확인된다면 운전 종료조건을 만족한 것으로 판단(S153c)하고 부하 대응운전이 종료되도록 제어하는 것이다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 9의 순서도에 도시된 바와 같다.

물론, 제1저장실(12) 내부의 온도가 불만 영역이 아닌 상태에서 부하 대응운전이 시작되더라도 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전이 시작된 시작 온도(CT_S) 이하로 하락되면 운전 종료조건을 만족함으로 판단하고 부하 대응운전을 종료할 수도 있다.

또한, 상기 운전 종료조건에는, 제1저장실(12) 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 상기 부하 대응운전이 시작된 이후부터 제1저장실(12) 내부의 단위 시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 결정되는 조건(S154)이 포함될 수 있다.

즉, 제1저장실(12) 내부의 온도가 제1설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 제1상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 부하 대응운전이 시작된 이후부터 제1저장실(12) 내부의 단위 시간당 하락되는 온도 변화량(ΔT)을 확인(S154a)하여 상기 온도 변화량(ΔT)이 미리 설정된 설정 변화량보다 클 경우 운전 종료조건을 만족한 것으로 판단(S154b)하고 부하 대응운전이 종료되도록 제어하는 것이다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 10의 순서도에 도시된 바와 같다.

또한, 상기 운전 종료조건에는, 부하 대응운전의 수행 중 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전의 시작시 확인된 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT_S) 이하로 하락되는 조건(S155)이 포함될 수 있다.

즉, 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행되면 해당 시점(시작 시점)의 제1저장실(12) 내의 온도(CT_S)를 확인(S155a)하여 저장하고, 상기 부하 대응운전이 수행되는 중에는 실시간으로 변화되는 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)를 확인(155b)하여 상기 고내 온도(CT)가 상기 저장된 시작 시점(CT_S)의 온도 이하로 하락되면 운전 종료조건을 만족한 것으로 판단(155c)하여 부하 대응운전이 종료되도록 제어하는 것이다.

이때, 상기 운전 종료조건의 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)에 대한 확인은, 상기 부하 대응운전이 시작될 때부터 수행하는 것이 아니라 부하 대응운전이 수행된 후 설정된 경과시간이 경과되면 수행되도록 함이 바람직하다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 11의 순서도에 도시된 바와 같다.

또한, 상기 운전 종료조건에는, 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧은 조건(S156)이 포함될 수 있다.

즉, 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행되면 제1저장실(12) 내부의 고내 온도(CT)를 확인(S156a)하고, 상기 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간(T1,T2,T3)을 각각 확인(S156b,156c,156d)하여, 상기 확인된 도달 시간(T1,T2,T3)이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간(설정시간 1, 설정시간 2, 설정시간 3)보다 짧음이 확인되면 부하 대응운전의 운전 종료조건을 만족한 것으로 판단(S156e)하여 부하 대응운전이 종료되도록 제어하는 것이다.

여기서, 상기 각 설정 온도는 상한 기준온도(NT+diff), 설정 기준온도(NT) 및 하한 기준온도(NT-diff)가 포함될 수 있다.

예를 들어, 제1저장실(12) 내부의 온도가 상한 기준온도(NT+diff)에 도달하는 시간이 설정 시간 1(예컨대, 5분)보다 짧거나, 제1저장실(12) 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)에 도달하는 시간이 설정 시간 2(예컨대, 10분)보다 짧거나, 제1저장실(12) 내부의 온도가 하한 기준온도(NT-diff)에 도달하는 시간이 설정 시간 3(예컨대, 15분)보다 짧으면 부하 대응운전을 종료하는 것이다.

만일, 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도에 도달하는 시간(T1,T2,T3)이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간(설정시간 1, 설정시간 2, 설정시간 3)보다 오래 소요되면 운전 종료조건을 불만족한 것으로 판단(S156f)하고 부하 대응운전을 지속한다.

이에 관련한 제어는 첨부된 도 12의 순서도에 도시된 바와 같다.

한편, 전술된 각 운전 종료조건 중 적어도 어느 한 운전 종료조건은 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 달리 설정되도록 제어될 수 있다.

예컨대, 상기 운전 종료조건에는 부하 대응운전의 종료시간에 도달하는 경우가 포함되며, 이의 경우 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료시간은 단축되도록 제어됨과 더불어 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 작을수록 부하 대응운전의 종료시간은 길어지도록 제어될 수 있다.

이와 함께, 상기 운전 종료조건에는 부하 대응운전의 종료온도에 도달하는 경우가 포함되며, 이의 경우 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료온도는 높아지도록 제어됨과 더불어 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 작을수록 부하 대응운전의 종료온도는 낮아지도록 제어될 수 있다.

이때, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)은 제1저장실(12)의 고내 온도(CT)가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT+diff)에 도달할 경우 측정될 수 있다. 즉, 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)가 만족 영역에 속할 경우에만 단위시간당 온도 변화량(ΔT)에 따른 부하 대응운전의 종료가 이루어질 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기 운전 종료조건의 만족으로 인한 제어부(70)의 제어에 의해 부하 대응운전이 종료되면 상기 제어부(70)는 제1저장실(12) 내의 고내 온도(CT)를 기준으로 냉력조절수단(압축기 및 제1냉각팬)을 제어하면서 일반 저장운전을 수행한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 부하 대응운전이 수행되는 도중 제1저장실(12) 내의 온도가 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 과도한 냉각으로 저장물이 원치않게 냉동되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내부의 온도가 만족 영역에 속하면 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법은 저장실 내부의 온도가 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 저장실 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전의 시작 온도보다 낮게 될 때 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 부하 대응운전이 시작되었을 때의 온도 이하로 하락될 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧을 경우 부하 대응운전이 종료되기 때문에 도어 개방으로 인한 부하 대응이 정확히 이루어지면서도 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 냉장고 및 그 제어방법에 따르면, 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료시간이 단축되도록 제어되기 때문에 부하 대응운전을 위한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

1. 냉장고 1a. 제1온도센서
1b. 제2온도센서 11. 케이스
12. 제1저장실 13. 제2저장실
12a,13a. 도어 14. 감지센서
21,22. 증발기 23. 열전모듈
23a. 열전소자 23b. 싱크
231. 흡열면 232. 발열면
31. 제1냉각팬 41. 제2냉각팬
60. 압축기 61. 제1냉매통로
62. 제2냉매통로 63. 냉매밸브
70. 제어부 71. 카운터

Claims (20)

1. 저장실;
   상기 저장실을 개폐하는 도어;
   상기 저장실 내부의 온도를 측정하는 온도센서;
   냉기를 생성하는 냉기열원;
   부하 제어가 가능하게 구성되면서 저장실로 공급되는 냉기의 냉력을 조절하기 위한 냉력조절수단;
   상기 저장실을 위한 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되면, 일반 저장운전시의 냉력보다 높은 냉력을 제공하도록 상기 냉력조절수단의 부하를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행된 이후에, 저장실의 온도가 사용자가 설정할 수 있는 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우 부하 대응운전을 종료하도록 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)는 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도임을 특징으로 하는 냉장고.
3. 저장실 내의 고내 온도를 측정하는 온도 측정단계;
   도어의 개방 여부를 확인하는 도어 개방 확인단계;
   상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 시작조건 판단단계;
   상기 운전 시작조건이 만족되면 부하 대응운전을 실시하는 운전 실시단계;
   상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 종료조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 종료조건 판단단계;
   상기 운전 종료조건이 만족되면 부하 대응운전을 종료하는 운전 종료단계;를 포함하며,
   상기 운전 종료조건은,
   상기 부하 대응운전이 수행된 이후에, 저장실의 온도가 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)에 도달될 경우 만족함으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 설정 가능한 설정 최저온도(LNT)는 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 하한 기준온도(NT-diff)보다 낮은 온도임을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 운전 종료조건에는,
   상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)와 하한 기준온도(NT-diff) 사이의 만족 영역에 속하는 조건이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 운전 종료조건에는,
   상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 상기 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 상기 부하 대응운전이 시작된 온도 이하로 하락되는 조건이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 운전 종료조건에는,
   상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 상기 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내부의 단위 시간당 하락되는 온도 변화량(ΔT)에 따라 결정되는 조건이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
8. 저장실;
   상기 저장실을 개폐하는 도어;
   상기 저장실 내부의 온도를 측정하는 온도센서;
   냉기를 생성하는 냉기열원;
   부하 제어가 가능하게 구성되면서 저장실로 공급되는 냉기의 냉력을 조절하기 위한 냉력조절수단;
   상기 저장실을 위한 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되면, 일반 저장운전시의 냉력보다 높은 냉력을 제공하도록 상기 냉력조절수단의 부하를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행되면 해당 시점의 저장실 내의 고내 온도(CT)를 확인하고,
   상기 부하 대응운전이 수행된 이후부터 저장실 내의 고내 온도(CT)가 상기 확인된 온도 이하로 하락될 경우 부하 대응운전을 종료하도록 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고.
9. 저장실 내의 고내 온도를 측정하는 온도 측정단계;
   도어의 개방 여부를 확인하는 도어 개방 확인단계;
   상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 시작조건 판단단계;
   상기 운전 시작조건이 만족되면 부하 대응운전을 실시하는 운전 실시단계;
   상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 종료조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 종료조건 판단단계;
   상기 운전 종료조건이 만족되면 부하 대응운전을 종료하는 운전 종료단계;를 포함하며,
   상기 운전 종료조건은,
   상기 부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)를 확인하고, 이 확인된 온도가 부하 대응운전의 시작시 확인된 저장실 내부의 온도 이하로 하락될 경우 만족함으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 운전 종료조건의 저장실 내의 고내 온도(CT)에 대한 확인은,
    상기 부하 대응운전이 시작된 이후부터 설정된 경과시간이 경과될 경우 확인함을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    부하 대응운전의 운전 시작조건은 설정 시간동안 투입 조건온도(Δt)를 초과하여 온도가 상승될 경우 만족함으로 판단되고,
    상기 부하 대응운전의 종료를 위한 상기 설정된 경과시간은 상기 운전 시작조건을 위한 설정 시간보다 짧은 시간임을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 운전 종료조건에는,
    상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)보다 높은 불만 영역에서 부하 대응운전이 시작될 경우 상기 저장실 내부의 온도가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정한 상한 기준온도(NT+diff)와 하한 기준온도(NT-diff) 사이의 만족 영역에 속하는 조건이 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
13. 저장실;
    상기 저장실을 개폐하는 도어;
    상기 저장실 내부의 온도를 측정하는 온도센서;
    냉기를 생성하는 냉기열원;
    부하 제어가 가능하게 구성되면서 저장실로 공급되는 냉기의 냉력을 조절하기 위한 냉력조절수단;
    상기 저장실을 위한 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되면, 일반 저장운전시의 냉력보다 높은 냉력을 제공하도록 상기 냉력조절수단의 부하를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되어 부하 대응운전이 수행되면 저장실 내의 고내 온도(CT)를 확인하여,
    상기 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧음이 확인되면 부하 대응운전을 종료하도록 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고.
14. 저장실 내의 고내 온도를 측정하는 온도 측정단계;
    도어의 개방 여부를 확인하는 도어 개방 확인단계;
    상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 시작조건 판단단계;
    상기 운전 시작조건이 만족되면 부하 대응운전을 실시하는 운전 실시단계;
    상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 종료조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 종료조건 판단단계;
    상기 운전 종료조건이 만족되면 부하 대응운전을 종료하는 운전 종료단계;를 포함하며,
    상기 운전 종료조건은,
    부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)가 복수의 설정 온도 중 어느 한 설정 온도에 도달하는 시간이 미리 설정된 해당 온도별 도달시간보다 짧을 경우 만족함으로 판단됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 설정 온도는
    설정 기준온도(NT)와,
    상기 설정 기준온도(NT)보다 높은 상한 기준온도(NT+diff)와,
    상기 설정 기준온도(NT)보다 낮은 하한 기준온도(NT-diff)가 포함됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
16. 저장실;
    상기 저장실을 개폐하는 도어;
    상기 저장실 내부의 온도를 측정하는 온도센서;
    냉기를 생성하는 냉기열원;
    부하 제어가 가능하게 구성되면서 저장실로 공급되는 냉기의 냉력을 조절하기 위한 냉력조절수단;
    상기 저장실을 위한 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되면, 일반 저장운전시의 냉력보다 높은 냉력을 제공하도록 상기 냉력조절수단의 부하를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)을 측정하여, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 부하 대응운전의 종료시간이 달리 설정되도록 제어함을 특징으로 하는 냉장고.
17. 저장실 내의 고내 온도를 측정하는 온도 측정단계;
    도어의 개방 여부를 확인하는 도어 개방 확인단계;
    상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 시작조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 시작조건 판단단계;
    상기 운전 시작조건이 만족되면 부하 대응운전을 실시하는 운전 실시단계;
    상기 저장실 내의 고내 온도정보에 기초하여 부하 대응운전의 운전 종료조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 종료조건 판단단계;
    상기 운전 종료조건이 만족되면 부하 대응운전을 종료하는 운전 종료단계;를 포함하며,
    부하 대응운전 중 저장실 내의 고내 온도(CT)의 단위시간당 온도 변화량(ΔT)을 측정하여, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)에 따라 부하 대응운전의 운전 종료조건이 변경되도록 제어됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)은 저장실 내의 고내 온도(CT)가 설정 기준온도(NT)를 기준으로 설정된 상한 기준온도(NT+diff)에 도달할 경우 측정함을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 운전 종료조건에는 부하 대응운전의 종료시간에 도달하는 경우가 포함되며,
    상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료시간은 단축되도록 제어되고, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 작을수록 부하 대응운전의 종료시간은 길어지도록 제어됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
20. 제 17 항에 있어서,
    상기 운전 종료조건에는 부하 대응운전의 종료온도에 도달하는 경우가 포함되며,
    상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 클수록 부하 대응운전의 종료온도는 높아지도록 제어되고, 상기 단위시간당 온도 변화량(ΔT)이 작을수록 부하 대응운전의 종료온도는 낮아지도록 제어됨을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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