KR101837452B1

KR101837452B1 - 냉장고 및 그 제습 운전 제어 방법

Info

Publication number: KR101837452B1
Application number: KR1020100105694A
Authority: KR
Inventors: 김용한; 서국정; 박정원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2018-03-12
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: CN102538378A; EP2447634B1; EP2447634A2; US20120102984A1; EP2447634A3; CN102538378B; KR20120044428A; US9719714B2

Abstract

냉장고 및 그 제습 운전 제어 방법을 개시한다. 냉장고의 냉장실의 이슬 맺힘을 방지하기 위한 제습 운전에 있어서 냉장실의 온도 보상과 제습을 모두 효과적으로 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위한 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하며; 저온 모드로 판단되면, 제습 운전을 위해 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고; 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며; 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 한다.

Description

냉장고 및 그 제습 운전 제어 방법{REFRIGERATOR AND DEHUMIDIFICATION CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 냉장실의 제습 운전 제어에 관한 것이다.

냉장고는 냉동실과 냉장실이 중간 격벽에 의해 구획되는 본체와, 본체에 힌지 결합되어 냉동실과 냉장실을 각각 개폐하는 도어를 포함한다. 냉장실과 냉동실 각각의 안쪽에는 냉기를 생성하여 냉동실과 냉장실로 공급하기 위한 증발기와 팬이 냉동실과 냉장실에 대응되도록 구비된다.

외기 온도가 낮아지면 냉장실의 열 손실이 점점 작아져서 결국에는 냉각 운전을 하지 않아도 냉장실 설정 온도를 만족하게 된다. 즉 냉각 운전 시간이 점차 감소한다. 냉장실에 수분이 많은 물건을 보관 할 경우 이렇게 냉장실 냉각 운전 시간이 감소하면 냉장실 습도는 상대적으로 증가하여 냉장실과 냉동실을 분리시키는 격벽의 냉장실 쪽에 다량의 이슬이 맺히게 된다. 따라서 냉장실 내부의 이슬 맺힘을 방지하기 위한 개선된 제습 운전 제어 방법이 요구된다.

일 측면에 따르면, 냉장고의 냉장실의 이슬 맺힘을 방지하기 위한 제습 운전에 있어서 냉장실의 온도 보상과 제습을 모두 효과적으로 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하며; 저온 모드로 판단되면, 제습 운전을 위해 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고; 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며; 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 한다.

또한, 상술한 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실 가열 시간의 일부와 냉장실 냉각 시간의 일부가 서로 중첩되도록 제어한다.

또한, 상술한 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실의 가열이 시작된 후 미리 설정된 시간이 경과하면 냉장실의 냉각을 실시한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하고; 저온 모드로 판단되면, 제습 운전을 시작하기 전에 미리 설정된 시간 동안 압축기를 오프시키며; 미리 설정된 시간이 경과하면 제습 운전을 위해 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고; 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며; 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 한다.

또한, 상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실 가열 시간의 일부와 냉장실 냉각 시간의 일부가 서로 중첩되도록 제어한다.

또한, 상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실의 가열이 시작된 후 미리 설정된 시간이 경과하면 냉장실의 냉각을 실시한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 냉장고는, 냉매를 압축하기 위한 압축기와; 냉장실의 냉각을 위한 냉장실 증발기와; 냉장실 증발기 주변을 가열하기 위한 냉장실 히터와; 냉장실 증발기 주변의 공기를 냉장실 내에 불어넣기 위한 냉장실 팬과; 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고, 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며, 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 냉장고를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상술한 냉장고는, 냉장실 송풍 팬의 회전에 의해 형성되는 기류의 상류에 냉장실 증발기가 위치하고 기류의 하류에 냉장실 히터가 위치한다.

또한, 상술한 냉장고는, 냉장실 송풍 팬의 회전에 의해 형성되는 기류의 상류에 냉장실 히터가 위치하고 기류의 하류에 냉장실 증발기가 위치한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하고; 저온 모드로 판단되면, 제 1 제습 운전을 위해 미리 설정된 시간이 경과하면 제습 운전을 위해 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고, 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며, 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 하고; 제 1 제습 운전이 완료된 후 제 2 제습 운전을 수행하기 전에 미리 설정된 시간 동안 압축기를 오프시키며; 미리 설정된 시간이 경과하면, 제 2 제습 운전을 위해 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고, 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며, 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 한다.

상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 제 1 제습 운전과 제 2 제습 운전 각각에 있어서, 냉장실 가열 시간의 일부와 냉장실 냉각 시간의 일부가 서로 중첩되도록 제어한다.

상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 제 1 제습 운전과 제 2 제습 운전 각각에 있어서, 냉장실의 가열이 시작된 후 미리 설정된 시간이 경과하면 냉장실의 냉각을 실시한다.

상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실 히터와 냉장실 팬을 운전하여 냉장실을 가열하고; 냉장실 팬을 운전하는 동안 압축기를 운전하여 냉장실을 냉각하며; 냉장실의 가열과 냉각을 함께 실시하여 냉장실의 가열에 의한 온도 보상과 냉장실의 냉각에 의한 제습이 함께 이루어지도록 한다.

상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실 가열 시간의 일부와 냉장실 냉각 시간의 일부가 서로 중첩되도록 제어한다.

상술한 또 다른 냉장고의 제습 운전 제어 방법은, 냉장실의 가열이 시작된 후 미리 설정된 시간이 경과하면 냉장실의 냉각을 실시한다.

일 측면 따르면, 냉장고의 냉장실의 이슬 맺힘을 방지하기 위한 제습 운전에 있어서 냉장실의 온도 보상과 제습을 모두 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 나타낸 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전의 특성을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 나타낸 제습 운전 시 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전의 특성을 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 나타낸 제습 운전 시 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고(100)는 하부의 냉장실(110)과 상부의 냉동실(120)을 포함한다.

냉장실(110) 안쪽(도 1에서는 오른쪽)의 냉기 생성 공간에는 냉장실 증발기(106)와 냉장실 팬 모터(106a), 냉장실 팬(106b), 냉장실 히터(104a)가 마련된다. 이 냉장실 히터(104a)는 습도 제어를 위한 제습 운전 시 온도 보상을 통해 냉장실(110)의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 막기 위한 것으로서, 일반 모드에서는 냉장실 증발기(106)의 표면에 형성된 성에를 녹여 제거하기 위한 목적으로도 이용된다. 냉장실 팬(106b)의 송풍 방향의 상류 쪽에 냉장실 증발기(106)가 위치하고 하류 쪽에 냉장실 히터(104a)가 위치한다. 이렇게 되면 냉장실 팬(106b)에 의해 송풍되어 냉장실 증발기(106)를 통과하는 냉기가 냉장실 증발기(106) 표면에서 이루어지는 제습 작용에 의해 냉기의 온도 및 절대 습도가 저하된 다음 냉장실 히터(104a)에 의해 가열되어 온도가 상승한다(즉 온도 보상이 이루어진다). 냉장실 증발기(106)에서 발생하는 냉기는 냉장실 팬(106b)의 회전에 따른 송풍 작용에 의해 냉장실(110) 내부로 공급된다. 냉동실(120) 안쪽(도 1에서는 오른쪽)의 냉기 생성 공간에는 냉동실 증발기(108)와 냉동실 팬 모터(108a), 냉동실 팬(108b), 냉동실 히터(104b)가 마련된다. 냉동실 히터(104b)는 냉동실 증발기(108)의 표면에 형성된 성에를 녹여 제거하기 위한 것이다. 냉동실 증발기(108)에서 발생하는 냉기는 냉동실 팬(108b)의 회전에 따른 송풍 작용에 의해 냉동실(120) 내부로 공급된다.

냉장실 증발기(106)의 입구 측과 냉동실 증발기(108)의 입구 측에는 냉매를 감압 팽창시키기 위한 팽창 장치들(모세관 또는 팽창 밸브 등)(미도시)이 설치되고, 압축기(102)의 출구 측에는 응축기(미도시)가 마련된다. 이 냉장실 증발기(106)와 냉장실 증발기용 팽창 장치, 냉동실 증발기(108), 냉동실 증발기용 팽창 장치, 응축기, 압축기(102)가 냉매관에 의해 서로 연결되어 하나의 냉매 사이클을 이룬다. 이 냉매 사이클에는 앞서 언급한 구성 요소들 외에 필요에 따라 다양한 형태의 밸브와 추가적인 냉매관 등이 더해질 수 있다.

냉장실(110) 내부에는 별도로 구획된 저장 공간인 다용도실(130)이 마련된다. 이 다용도실(130)은 냉기를 다용도실(130)내로 안내하기 위한 안내 통로(134)에 착탈 가능하도록 결합된다. 그리고 안내 통로(134)의 입구에는 일측이 힌지 결합되어 열림 각도가 조절되는 플랩(133)이 설치된다. 다용도실(130)의 상부에는 다수의 토출구가 형성된 단열재 재질의 경사판(132)이 배치되며, 이 경사판(132)에 형성되는 토출구를 통하여 냉기가 다용도실(130)내부로 공급된다.

냉장실 팬(106b)의 위쪽에는 댐퍼(109)가 설치되는데, 이 댐퍼(109)가 개방(open)되면 냉장실 증발기(108)로부터 발생하는 냉기가 냉장실(110) 전체에 고르게 공급되고, 반대로 이 댐퍼(109)가 폐쇄(close)되면 냉장실 증발기(108)로부터 발생하는 냉기는 다용도실(130)에만 한정적으로 공급된다. 이 댐퍼(109)는 댐퍼 모터(109a)에 의하여 구동되어 개방 또는 폐쇄된다.

도 2는 도 1에 나타낸 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어부(202)의 입력 측에는 키 입력부(204)와 냉동실 온도 감지부(206), 냉장실 온도 감지부(208), 냉장실 증발기 온도 감지부(222), 외기 온도 감지부(224)가 연결된다. 키 입력부(204)에는 다수의 기능 키가 마련되며, 이 기능 키들은 냉각 모드(강냉 또는 약냉 등) 설정이나 희망 온도 설정과 같은 냉장고(100)의 운전 조건 설정과 관련된 기능 키들을 포함한다. 냉동실 온도 감지부(206) 및 냉장실 온도 감지부(208)는 각각 냉동실(120)과 냉장실(110)의 고내 온도를 감지하여 제어부(202)에 제공한다. 냉장실 증발기 온도 감지부(222)는 냉장실 증발기(106)의 냉매 증발 온도를 검출하여 제어부(202)에 제공한다. 외기 온도 감지부(224)는 냉장고(100)의 외부 즉 냉장고(100)가 설치되어 있는 공간의 외기 온도를 검출하여 제어부(202)에 제공한다.

제어부(202)의 출력 측에는 압축기 구동부(212)와 냉동실 팬 구동부(214), 냉장실 팬 구동부(216), 댐퍼 구동부(218), 표시부(210), 제상 히터 구동부(220)가 통신 가능하도록 연결되며, 이들은 각각 압축기(102)와 냉동실 팬 모터(108a), 냉장실 팬 모터(106a), 댐퍼 모터(109a), 냉장실 히터(104a), 냉동실 히터(104b)를 구동한다. 제어부(202)의 출력 측에는 또한 표시부(210)가 통신 가능하도록 연결되는데, 이 표시부(210)는 냉장고의 현재 동작 상태(온도 등)나 각종 설정 값 등을 표시한다.

제어부(202)는 이와 같은 여러 구성 요소들과 협력하여 냉장실(110) 및 냉동실(120)의 온도가 설정 온도를 추종하도록 냉장고(100)의 동작 전반을 제어하고, 또 외기 온도 등을 고려한 냉장실(110) 내의 제습을 통해 냉장실(110) 내부 표면의 이슬 맺힘 또는 성에 형성 등을 미리 방지하기 위한 제습 운전을 자동으로 실시한다. 또한 외기 온도와 상관없이 사용자의 요청(설정)이 있을 때마다 수동적으로 제습 운전이 실시되도록 해도 좋다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전의 특성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전에서는, 냉장실(110)의 온도 보상을 위한 냉장실 가열 운전과 냉장실(110)의 제습을 위한 냉장실 냉각 운전이 함께 실시되는 중첩 구간(302)이 존재하는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제습 운전을 위해, 먼저 도 3(A) 및 도 3(B)에 나타낸 것처럼, 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 함께 운전한다. 이후 시간 t1이 경과하면 도 3(C)의 압축기(102)를 운전하여 냉장실(110)의 냉각 운전이 시작되도록 한다. 이렇게 되면 도 3(A)의 참조 부호 302로 지시된 중첩 구간에서는 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)이 함께 운전하여 냉장실(110)의 냉각과 온도 보상이 함께 이루어진다. 여기서 ‘중첩 구간’이라 함은, 냉장실(110)의 냉각이 이루어지는 구간과 냉장실(110)의 온도 보상이 이루어지는 구간이 서로 중첩되는 구간을 의미한다. 이와 같이 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 함께 운전하게 되면, 냉장실(110)에 송풍되는 공기가 냉장실 증발기(106)의 표면을 지나면서 제습이 이루어지고, 바로 이어서 냉장실 히터(104a)에 의한 가열로 인해 온도 보상이 이루어져서 냉장실(110)의 습도는 제거되면서 온도는 일정하게 유지된다. 이후 t2 시점에서 냉장실(110)의 냉각 운전이 완료되면 냉동실 팬(108b)을 운전하여 냉동실(120) 냉각이 이루어지도록 한다. 이 냉동실(120)의 냉각은 필요에 따라 생략될 수 있다.

도 3(E)의 냉장실 습도 곡선과 도 3(F)의 냉장실 온도 곡선을 살펴보면, 냉장실(110)의 온도 보상과 냉각이 함께 이루어지는 중첩 구간(302)에서는, 냉장실(110)의 습도가 점차 감소하지만(도 3(E) 참조), 냉장실(110)의 온도는 낮아지지 않고 그대로 유지되는 것을 알 수 있다(도 3(F) 참조). 이 중첩 구간(302)을 벗어나면 냉장실(110)의 습도가 낮아지면서 온도 역시 낮아진다.

만약, 중첩 구간(302)에서의 냉장실(110)의 온도가 도 3(F)에 나타낸 것처럼 일정하게 유지되지 못하면, 낮은 외기 온도로 인하여 냉장실(110)의 온도 역시 지나치게 낮아지는 경향이 있으므로 t1-t2 사이에서의 냉장실(110)의 온도 강하가 도 3(F)에 나타낸 것보다 더 가파르게 더 낮은 온도까지 이루어져서 t3 시점에서의 냉장실(110)의 온도가 도 3(F)에 나타낸 것보다 훨씬 더 낮아질 수 있다. 이는 곧 냉장실(110) 내부에서 결빙이나 성에 형성, 음식물의 동결 등의 상황이 발생할 수도 있음을 의미한다. 또한, 냉장실(110)의 온도가 지나치게 급강하 하면 냉장실(110)의 온도에 따라 결정되는 냉장실 냉각 운전 시간도 함께 짧아져서 냉장실(110)이 제습 시간(냉각 시간)이 충분하지 못하게 되어 만족할만한 수준의 제습이 이루어지지 않을 수도 있다. 그러나 도 3에 나타낸 것과 같은 중첩 구간(302)을 두면, 온도 보상을 통해 냉장실(110)의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 방지하여 결빙이나 성에 형성, 음식물의 동결 등의 상황이 발생하지 않도록 하고, 또 제습 운전(냉각 운전)이 충분한 시간동안 지속되도록 하여 만족할만한 제습 효과를 제공한다.

도 4는 도 3에 나타낸 제습 운전 시 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 제어부(202)는 외기 온도 검출부(224)를 통해 냉장고(100) 주변의 외기 온도를 검출한다(402). 만약 외기 온도가 냉장고(100)의 정상적인 냉각 운전(즉 설정 온도를 추종하는 운전)에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 인정되는 저온 모드(예를 들면 외기 온도가 21℃ 이하인 경우)이면(404의 ‘예’) 제습 운전을 실시한다(406-414). 반대로 저온 모드가 아닌 경우 즉 외기 온도가 21℃를 초과하면 일반 냉각 운전을 실시한다(416).

제습 운전(406-414)에서는, 먼저 냉장실(110)의 온도 보상을 위해 냉장실 히터(104a)를 가동하고, 또 압축기(102)의 운전을 시작하기 전까지 냉장실 팬(106b)을 운전하여 냉장실 증발기(106) 주변의 가열된 공기를 냉장실(110)로 공급한다(406). 이는 냉장실 증발기(106) 주변의 온도가 높은 상태에서 새로운 냉각 운전에 의한 냉기와의 온도차를 줄이기 위한 것이다. t1 시점이 되면 비로소 압축기(102)를 운전하여 냉장실(110)의 냉각 운전을 시작한다(408). 압축기(102)의 운전과 동시에 중첩 구간(302)이 시작된다. 압축기(102)가 운전을 시작한 이후 중첩 구간(302)의 설정 시간이 경과하면 냉장실 팬(106b)은 계속 운전하면서 냉장실 히터(104a)를 오프시켜서 중첩 구간(302)이 종료되도록 한다(410). 냉장실(110)의 제습이 완료되었다고 판단되면, 냉장실 팬(106b)을 오프시켜서 제습 운전을 종료한다(412). 냉장실(110)의 제습 완료 판단 기준은, 냉장실(110)의 냉각 시간이나 냉장실 히터(104a)의 운전 시간 및 온도, 외기 온도 등을 고려하여 제어부(202)에 미리 설정해 두거나, 그 밖에 냉장실(110) 내부의 특정 조건을 만족할 때 제습 운전이 종료되도록 할 수 있다. 제습 운전이 완료되면, 이후 필요에 따라 냉동실 냉각 운전을 선택적으로 실시한다(414).

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전의 특성을 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉장고의 제습 운전에서는, 선행 제습 운전(제 1 제습 운전)(t0에서 t3까지)이 완료된 후 후속 제습 운전(제 2 제습 운전)(t4에서 t7까지)을 시작하기에 앞서 일정 시간 동안 압축기(102)가 오프되는 구간(502)이 존재하는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5에서, 선행 제습 운전이 t3 시점에서 종료되고, 후속 제습 운전은 t4 시점에서 시작된다. 이 선행 제습 운전과 후속 제습 운전은 도 3에 나타낸 것과 유사하게 진행된다. 즉, 예를 들어 후속 제습 운전의 경우, 먼저 도 5(A) 및 도 5(B)에 나타낸 것처럼, t4 시점에서 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 함께 운전한다. 이후 t5 시점이 되면 도 5(C)의 압축기(102)를 운전하여 냉장실(110)의 냉각 운전이 시작되도록 한다. 이렇게 되면 도 5(A)의 참조 부호 302로 지시된 중첩 구간에서는 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 함께 운전하여 냉장실(110)의 냉각과 온도 보상이 함께 이루어진다. 여기서 ‘중첩 구간’이라 함은, 냉장실(110)의 냉각이 이루어지는 구간과 냉장실(110)의 온도 보상이 이루어지는 구간이 서로 중첩되는 구간을 의미한다. 이와 같이 냉장실(110)의 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 함께 운전하게 되면, 냉장실(110)에 송풍되는 공기가 냉장실 증발기(106)의 표면을 지나면서 제습이 이루어지고, 바로 이어서 냉장실 히터(104a)에 의한 가열로 인해 온도 보상이 이루어져서 냉장실(110)의 습도는 제거되면서 온도는 일정하게 유지된다. 이후 t6 시점에서 냉장실(110)의 냉각 운전이 완료되면 냉동실 팬(108b)을 운전하여 냉동실(120) 냉각이 이루어지도록 한다. 이 냉동실(120)의 냉각은 필요에 따라 생략될 수 있다.

도 5에 나타낸 본 발명의 또 다른 실시 예에서는, 선행 제습 운전의 종료 시점(즉 압축기 오프 시점)인 t3과 후속 제습 운전을 시작하는 시점(즉 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)의 온 시점)인 t4 사이에 압축기 오프 구간(502)을 둔다. 즉, 후속 제습 운전을 위해 냉장실 히터(104a)와 냉장실 팬(106b)을 온 시키기 전에 t4-t3의 시간 동안 압축기 오프 구간(502)을 마련한다. 이 압축기 오프 구간(502)은, 선행 제습 운전에 의해 얻어진 저습 구간이 더 오래 지속되도록 하고, 또 후속 제습 운전을 시작하기에 앞서 냉매 사이클의 압력 평형 등이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다. 즉, 선행 제습 운전(t0에서 t3까지)에 의해 냉장실(110)의 습도가 낮아진 상태에서 너무 일찍 후속 제습 운전(t4에서 t7까지)을 실시하게 되면 선행 제습 운전에 의해 저습 구간이 지속되고 있음에도 불구하고 불필요하게 후속 제습 운전을 하게 되어 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있다. 따라서 선행 제습 운전 이후 후속 제습 운전을 시작하기에 앞서 일정 시간 동안 압축기 오프 구간(502)을 둠으로써 성급한 후속 제습 운전의 실시에 따른 불필요한 전력 소모가 발생하지 않도록 한다. 또한 이 압축기 오프 구간(502)은 후속 제습 운전을 실시하기에 앞서 냉매 사이클의 압력 평형 등이 이루어질 수 있도록 함으로써, 후속 제습 운전을 위해 압축기(102)의 운전을 개시할 때 압축기(102)의 원활한 운전이 이루어지고, 또 압축기(102)의 운전 개시 시점에서 냉매 사이클의 압력 불균형에 따른 충격 등이 발생하지 않게 되어 압축기(102)의 수명 연장에도 기여한다.

도 6은 도 5에 나타낸 제습 운전 시 냉장고의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 제어부(202)는 외기 온도 검출부(224)를 통해 냉장고(100) 주변의 외기 온도를 검출한다(602). 만약 외기 온도가 냉장고(100)의 정상적인 냉각 운전(즉 설정 온도를 추종하는 운전)에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 인정되는 저온 모드(예를 들면 외기 온도가 21℃ 이하인 경우)이면(604의 ‘예’) 제습 운전을 실시한다(606-610). 반대로 저온 모드가 아닌 경우 즉 외기 온도가 21℃를 초과하면 일반 냉각 운전을 실시한다(612).

도 6에서, 제습 운전(606-610)은 선행 제습 운전(606)과 후속 제습 운전(610)으로 이루어지는데, 선행 제습 운전(606)과 후속 제습 운전(610) 사이에 일정 시간 동안 압축기(102)를 오프시키는 압축기 오프 구간(도 5의 502)을 둔다(608). 선행 제습 운전(606)과 후속 제습 운전(610) 각각은 앞서 도 5의 설명에서 언급한 대로 실시된다.

이처럼, 선행 제습 운전(606) 이후 후속 제습 운전(610)을 시작하기에 앞서 일정 시간 동안 압축기 오프 구간(도 5의 502)을 둠으로써 성급한 후속 제습 운전의 실시에 다른 불필요한 전력 소모가 발생하지 않도록 한다. 또한 이 압축기 오프 구간(도 5의 502)은 후속 제습 운전을 실시하기에 앞서 냉매 사이클의 압력 평형 등이 이루어질 수 있도록 함으로써, 후속 제습 운전을 위해 압축기(102)의 운전을 개시할 때 압축기(102)의 원활한 운전이 이루어지고, 또 압축기(102)의 운전 개시 시점에서 냉매 사이클의 압력 불균형에 따른 충격 등이 발생하지 않게 되어 압축기(102)의 수명 연장에도 기여한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고(700)는 하부의 냉장실(710)과 상부의 냉동실(120)로 이루어진다. 냉장실(710) 안쪽(도 7에서는 오른쪽)의 냉기 생성 공간에는 냉장실 증발기(706)와 냉장실 팬 모터(706a), 냉장실 팬(706b), 냉장실 히터(704a)가 마련된다. 이 냉장실 히터(704a)는 습도 조절을 위한 제습 운전 시 온도 보상을 통해 냉장실(710)의 온도가 지나치게 낮아지는 것을 막기 위한 것으로서, 일반 냉각 운전 시에는 냉장실 증발기(706)의 표면에 형성된 성에를 녹여 제거하기 위한 목적으로도 이용된다. 냉장실 팬(706b)의 송풍 방향의 상류 쪽에 냉장실 증발기(706)가 위치하고 하류 쪽에 냉장실 히터(704a)가 위치한다. 이렇게 되면 냉장실 팬(706b)에 의해 송풍되어 냉장실 증발기(706)를 통과하는 냉기가 냉장실 증발기(706) 표면에서 이루어지는 제습 작용에 의해 냉기의 온도 및 절대 습도가 저하된 다음 냉장실 히터(704a)에 의해 가열되어 온도가 상승한다(즉 온도 보상이 이루어진다). 냉장실 증발기(706)에서 발생하는 냉기는 냉장실 팬(706b)의 회전에 따른 송풍 작용에 의해 냉장실(710) 내부로 공급된다. 냉동실(720) 안쪽(도 7에서는 오른쪽)의 냉기 생성 공간에는 냉동실 증발기(708)와 냉동실 팬 모터(708a), 냉동실 팬(708b), 냉동실 히터(704b)가 마련된다. 냉동실 히터(704b)는 냉동실 증발기(708)의 표면에 형성된 성에를 녹여 제거하기 위한 것이다. 냉동실 증발기(708)에서 발생하는 냉기는 냉동실 팬(708b)의 회전에 따른 송풍 작용에 의해 냉동실(720) 내부로 송풍된다.

냉장실 증발기(706)의 입구 측과 냉동실 증발기(708)의 입구 측에는 냉매를 감압 팽창시키기 위한 팽창 장치들(모세관 또는 팽창 밸드 등)(미도시)이 설치되고, 압축기(702)의 출구 측에는 응축기(미도시)가 마련된다. 이 냉장실 증발기(706)와 냉장실 증발기용 팽창 장치, 냉동실 증발기(708), 냉동실 증발기용 팽창 장치, 응축기, 압축기(702)가 냉매관에 의해 서로 연결되어 하나의 냉매 사이클을 이룬다. 이 냉매 사이클에는 앞서 언급한 구성 요소들 외에 필요에 따라 다양한 형태의 밸브와 추가적인 냉매관 등이 더해질 수 있다.

냉장실(710) 내부에는 별도로 구획된 저장 공간인 다용도실(730)이 마련된다. 이 다용도실(730)은 냉기를 다용도실(730)내로 안내하기 위한 안내 통로(734)에 착탈 가능하도록 결합된다. 그리고 안내 통로(734)의 입구에는 일측이 힌지 결합되어 열림 각도가 조절되는 플랩(733)이 설치된다. 다용도실(730)의 상부에는 다수의 토출구가 형성된 단열재 재질의 경사판(732)이 배치되며, 이 경사판(732)에 형성되는 토출구를 통하여 냉기가 다용도실(730)내부로 공급된다.

냉장실 팬(706b)의 위쪽에는 댐퍼(709)가 설치되는데, 이 댐퍼(709)가 개방(open)되면 냉장실 증발기(708)로부터 발생하는 냉기가 냉장실(710) 전체에 고르게 공급되고, 반대로 이 댐퍼(709)가 폐쇄(close)되면 냉장실 증발기(708)로부터 발생하는 냉기는 다용도실(730)에만 한정적으로 공급된다. 이 댐퍼(709)는 댐퍼 모터(709a)에 의하여 구동되어 개방 또는 폐쇄된다.

냉장실(710)은 그 안쪽의 냉기 생성 공간에 마련되는 냉장실 팬(706b)의 송풍 방향의 상류 쪽에 냉장실 히터(704a)가 위치하고 하류 쪽에 냉장실 증발기(706)가 위치하는 점이 도 1의 냉장실(110)과 구별된다. 즉, 도 1에 나타낸 냉장고(100)의 경우, 냉장실 팬(106b) - 냉장실 증발기(106) - 냉장실 히터(104a)의 순서로 배열되지만, 도 7에 나타낸 냉장고(700)의 경우에는 냉장실 팬(706b) - 냉장실 히터(704a) - 냉장실 증발기(706)의 순서로 배열된다. 이와 같은 구조에 따라, 냉장실 팬(706b)에 의해 송풍되어 냉장실 증발기(706)를 통과하는 냉기가 냉장실 히터(704a)에 의해 온도가 상승하면서 절대 습도가 일정한 상태로 냉장실 증발기(706)의 표면을 거치면서 제습 작용에 의해 냉기의 온도 및 절대 습도가 저하된다. 도 1의 냉장실 팬(106b) - 냉장실 증발기(106) - 냉장실 히터(104a) 순서의 배열은 냉기가 먼저 가열된 후 제습이 이루어진다는 점에서 도 7의 배열보다 상대적으로 더 큰 제습 효과를 제공하지만, 도 7의 냉장실 팬(706b) - 냉장실 히터(704a) - 냉장실 증발기(706) 순서의 배열은 냉장고에서 많이 사용되고 있는 구조여서, 기존의 구조를 그대로 사용하면서도 본 발명에 따른 제습 효과를 얻을 수 있다는 점에서 유리하다.

102, 702 : 압축기
104a, 704a : 냉장실 히터
104b, 704b : 냉동실 히터
106, 706 : 냉장실 증발기
108, 708 : 냉동실 증발기
110, 710 : 냉장실
120, 720 : 냉동실
130, 730 : 다용도실
109a, 709a : 댐퍼

Claims

냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하며;
상기 외기 온도가 상기 저온 모드에 대응하는 온도로 판단되면, 제습 운전을 위한 제 1 설정 시간 동안 냉장실 히터와 냉장실 팬을 함께 운전하여 냉장실을 가열하고;
상기 제 1 설정 시간이 경과한 후 상기 냉장실을 가열하는 동안, 상기 냉장실의 가열을 통해 온도 보상을 실시하면서 상기 냉장실의 냉각을 통해 상기 제습 운전을 실시하기 위해 압축기를 운전하여 상기 냉장실의 냉각을 시작하며;
상기 냉장실의 가열과 상기 냉장실의 냉각이 제 2 설정 시간 동안 서로 부분적으로 중첩되도록 제어하는 냉장고의 제습 운전 제어 방법.
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냉매를 압축하기 위한 압축기와;
냉장실의 냉각을 위한 냉장실 증발기와;
상기 냉장실 증발기 주변을 가열하기 위한 냉장실 히터와;
상기 냉장실 증발기 주변의 공기를 냉장실 내에 불어넣기 위한 냉장실 팬과;
냉장고 주변의 외기 온도를 검출하여 제습 운전이 필요한 저온 모드인지를 판단하며; 상기 외기 온도가 상기 저온 모드에 대응하는 온도로 판단되면, 제습 운전을 위한 제 1 설정 시간 동안 냉장실 히터와 냉장실 팬을 함께 운전하여 냉장실을 가열하고; 상기 제 1 설정 시간이 경과한 후 상기 냉장실을 가열하는 동안, 상기 냉장실의 가열을 통해 온도 보상을 실시하면서 상기 냉장실의 냉각을 통해 상기 제습 운전을 실시하기 위해 압축기를 운전하여 상기 냉장실의 냉각을 시작하며; 상기 냉장실의 가열과 상기 냉장실의 냉각이 제 2 설정 시간 동안 서로 부분적으로 중첩되도록 제어하는 제어부를 포함하는 냉장고.
제 7 항에 있어서,
상기 냉장실 송풍 팬의 회전에 의해 형성되는 기류의 상류에 상기 냉장실 증발기가 위치하고 상기 기류의 하류에 상기 냉장실 히터가 위치하는 냉장고.
제 7 항에 있어서,
상기 냉장실 송풍 팬의 회전에 의해 형성되는 기류의 상류에 상기 냉장실 히터가 위치하고 상기 기류의 하류에 상기 냉장실 증발기가 위치하는 냉장고.
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