KR102237596B1

KR102237596B1 - 냉장고 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102237596B1
Application number: KR1020200099172A
Authority: KR
Inventors: 이상봉; 임형근; 정명진; 이장석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2021-04-07
Also published as: KR20200099507A

Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 압축기를 기동하여, 제 1 증발기 및 제 2 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구동하는 단계; 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 상기 제 1 증발기와 제 2 증발기에 냉매를 공급하여, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급이 동시에 이루어지는 단계; 상기 제 1 증발기로 공급되는 냉매의 유량을 제 1 설정시간 동안 증가시켜, 상기 제 2 증발기로의 냉매 쏠림을 제한하는 단계; 및 상기 제 2 증발기로 공급되는 냉매의 유량을 제 2 설정시간 동안 증가시켜, 상기 제 1 증발기로의 냉매 쏠림을 제한하는 단계가 포함된다.

Description

냉장고 및 그 제어방법 {A refrigerator and a control method the same}

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 저장물이 수용되는 다수의 저장실이 구비되고, 상기 음식물을 수납 및 취출하도록 상기 저장실의 일면이 개방되어 형성된다. 상기 다수의 저장실에는, 음식물의 냉동 저장을 위한 냉동실 및 음식물의 냉장 저장을 위한 냉장실이 포함된다.

냉장고에는, 냉매가 순환하는 냉동시스템이 구동된다. 상기 냉동 시스템을 구성하는 장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 상기 증발기에는, 냉장실의 일측에 구비되는 제 1 증발기 및 냉동실의 일측에 구비되는 제 2 증발기가 포함될 수 있다.

상기 냉장실에 저장된 냉기는 상기 제 1 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉장실로 다시 공급될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실에 저장된 냉기는 상기 제 2 증발기를 거치면서 냉각되고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉동실로 다시 공급될 수 있다.

이와 같이, 종래의 냉장고는 다수의 저장실이 별개의 증발기를 통하여 독립적인 냉각이 수행되도록 구성되었다.

이와 관련하여, 본 출원인은 특허 등록을 받은 바 있다 (선행특허 등록번호 10-1275184, 등록일자 2013년 6월 10일).

위 선행특허에 따른 냉동시스템에는, 압축기(140), 응축기(150), 냉매공급수단(170), 팽창장치(113,123), 제 1 증발기(110) 및 제 2 증발기(120)가 개시된다. 상기 제 1 증발기(110)와 제 2 증발기(120)는 별도의 저장실을 각각 냉각하기 위하여 구비되는 열교환기로서 이해된다.

상기 냉매공급수단(170)은 삼방밸브로 구성될 수 있으며, 상기 냉매공급수단(170)에 유입되는 냉매는 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 가이드 될 수 있다.

즉, 위 선행특허는, 냉매가 상기 제 1 증발기(110) 또는 제 2 증발기(120)로 선택적으로 공급되어, 다수의 저장실 중 일 저장실의 냉각을 수행하고 타 저장실의 냉각을 정지하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 종래에는 다수의 저장실을 동시에 냉각하는 것이 아니라, 일 저장실과 타 저장실을 선택적으로, 또는 교번하여 냉각하는 것을 특징으로 하였다.

이 경우, 냉각이 이루어지는 저장실은 적정 범위의 온도를 유지할 수 있으나, 냉각되지 않는 저장실의 온도는 상승하여 정상범위를 벗어나는 문제점이 나타났다.

그리고, 일 저장실의 냉각이 필요한 상태에서, 타 저장실의 온도가 정상범위를 벗어난 것으로 감지된 경우, 상기 타 저장실의 냉각이 즉각적으로 이루어질 수 없게 되는 문제점이 나타났다.

결국, 독립적으로 저장실을 냉각하여야 하는 구조에서, 냉기를 적시 적소에 공급할 수 없게 되어, 냉장고의 운전효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.

한편, 종래에 다수의 저장실을 동시에 냉각하기 위하여, 상기 냉매공급수단(170)의 양방향 출구측을 모두 개방하는 경우, 복수의 증발기 중 일 증발기로 냉매가 쏠리는 현상이 나타났다.

특히, 냉매공급수단으로서 삼방밸브가 설치되는 경우, 설치장소에서 삼방밸브의 물리적 평형이 유지되지 않아, 일 증발기로 냉매가 많이 유입되고 타 증발기에는 상대적으로 냉매가 적게 유입되는 문제점이 있었다.

본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다수의 저장실에 대한 냉각을 효율적으로 수행하는 냉장고 및 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 압축기를 기동하여, 제 1 증발기 및 제 2 증발기를 포함하는 냉동 사이클을 구동하는 단계; 상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 상기 제 1 증발기와 제 2 증발기에 냉매를 공급하여, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급이 동시에 이루어지는 단계; 상기 제 1 증발기로 공급되는 냉매의 유량을 제 1 설정시간 동안 증가시켜, 상기 제 2 증발기로의 냉매 쏠림을 제한하는 단계; 및 상기 제 2 증발기로 공급되는 냉매의 유량을 제 2 설정시간 동안 증가시켜, 상기 제 1 증발기로의 냉매 쏠림을 제한하는 단계가 포함된다.

또한, 다른 측면에 따른 냉장고에는, 냉장실 및 냉동실에 냉기공급을 위한 냉동사이클을 구동하기 위하여, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관; 상기 냉매배관으로부터 분지되며, 팽창장치가 설치되는 복수의 냉매유로; 상기 복수의 냉매유로를 통과한 냉매를 증발하기 위한 제 1,2 증발기; 상기 냉장실 또는 냉동실의 내부온도를 감지하는 저장실 온도센서; 상기 냉장실 및 냉동실 외부의 온도를 감지하는 외부온도 센서; 상기 복수의 냉매유로를 유동하는 냉매량을 조절하는 유동조절부; 상기 저장실 온도센서 및 외부온도 센서에 감지된 정보에 따라, 상기 유동조절부의 제어시간에 관한 정보를 매핑하여 저장한 메모리부; 및 상기 메모리부에 매핑된 정보에 기초하여, 상기 제 1,2 증발기로의 냉매공급이 동시에 이루어지도록 상기 유동조절부를 제어하는 제어부가 포함된다.

제안되는 실시예에 따르면, 복수의 증발기가 동시 운전될 수 있으므로 다수의 저장실의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

특히, 다수의 증발기 중, 적어도 일 증발기의 입구측에 다수의 냉매유로가 제공되고, 각 냉매유로에 팽창장치가 제공되어 냉매유동을 제어할 수 있게 된다.

또한, 냉장고의 운전이 이루어지는 과정에서, 냉장고 내외부의 온도 조건에 따라 미리 결정된 시간값에 기초하여, 복수의 증발기에 공급되는 냉매량을 조절할 수 있으므로, 복수의 증발기로의 냉매 분배가 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

결국, 설정된 시간 주기에 따라, 복수의 증발기 중 일 증발기에 공급되는 냉매량을 증가시키는 제 1 제어과정 및 타 증발기에 공급되는 냉매량을 증가시키는 제 2 제어과정을 수행할 수 있으므로, 복수의 증발기 중 일 증발기 또는 타 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 별도의 제어 부품이 필요없이, 시간 주기에 따라 유동 조절부의 작동을 제어하는 방법을 통하여 냉매의 쏠림 현상을 방지할 수 있으므로, 비용이 절감될 수 있다는 효과가 있다.

또한, 상기 다수의 냉매유로에 개도 조절이 가능한 유량 조절부가 구비됨으로써, 정확한 냉매 유량의 제어가 이루어질 수 있다는 효과가 있다.

또한, 냉장고에 복수의 압축기가 제공되는 경우, 즉 고압측 압축기와 저압측 압축기가 구비되는 경우, 고압측 증발기의 입구측 냉매유동 저항이 저압측 증발기의 입구측 냉매유동 저항보다 작게 형성될 수 있으므로, 냉매의 압력 차이에 의하여 저압측 증발기로 냉매 쏠림이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉동 사이클을 구동하기 위한 다수의 장치가 포함된다.

상세히, 상기 냉장고(10)에는, 냉매를 압축하기 위한 복수의 압축기(111,115)와, 상기 복수의 압축기(111,115)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압하기 위한 다수의 팽창장치(141,143,145) 및 상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에서 감압된 냉매를 증발하기 위한 다수의 증발기(150,160)가 포함된다.

그리고, 상기 냉장고(10)에는, 상기 복수의 압축기(111,115), 응축기(120), 팽창장치(141,143,145) 및 증발기(150,160)를 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)이 포함된다.

상기 복수의 압축기(111,115)에는, 저압측에 배치되는 제 2 압축기(115) 및 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매를 더 압축하는 제 1 압축기(111)가 포함된다.

상기 제 1 압축기(111)와 제 2 압축기(115)는 직렬로 연결된다. 즉, 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관은 상기 제 1 압축기(111)의 입구측에 연결된다.

상기 다수의 증발기(150,160)에는, 냉장실 및 냉동실 중 어느 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(150) 및 다른 하나의 저장실에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(160)가 포함된다.

일례로, 상기 제 1 증발기(150)는 상기 냉장실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉장실의 일측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)는 상기 냉동실에 공급될 냉기를 생성하며, 상기 냉동실의 일측에 배치될 수 있다.

상기 냉동실에 공급되는 냉기의 온도는 상기 냉장실에 공급되는 냉기의 온도보다 낮을 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력은 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮을 수 있다.

상기 제 2 증발기(160)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 2 압축기(115)의 입구측으로 연장된다. 따라서, 상기 제 2 증발기(160)를 통과한 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입될 수 있다.

상기 제 1 증발기(150)의 출구측 냉매배관(100)은 상기 제 2 압축기(115)의 출구측 냉매배관에 연결된다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)를 통과한 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매와 합지되어, 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다.

상기 다수의 팽창장치(141,143,145)에는, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 1 팽창장치(141) 및 제 3 팽창장치(145)와, 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매를 팽창하기 위한 제 2 팽창장치(143)가 포함된다. 상기 제 1 내지 제 3 팽창장치(141,143,145)에는, 모세관(capillary tube)이 포함될 수 있다.

상기 제 2 증발기(160)가 냉동실측 증발기로 사용되고, 상기 제 1 증발기(150)가 냉장실측 증발기로 사용되는 경우, 상기 제 2 증발기(160)의 냉매 증발압력이 상기 제 1 증발기(150)의 냉매 증발압력보다 낮게 형성되도록 하기 위하여, 상기 제 2 팽창장치(143)의 모세관 관경이 상기 제 1 팽창장치(141) 및 제 3 팽창장치(145)의 모세관 관경보다 작을 수 있다.

상기 제 1 증발기(150)의 입구측에는, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 복수의 냉매유로(101,105)가 구비된다.

상기 복수의 냉매유로(101,105)에는, 상기 제 1 팽창장치(141)가 설치되는 제 1 냉매유로(101) 및 상기 제 3 팽창장치(145)가 설치되는 제 3 냉매유로(105)가 포함된다. 상기 제 1,3 냉매유로(101,105)는 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름할 수 있다. 상기 제 1 냉매유로(101)와 제 3 냉매유로(105)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 수 있다.

그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측에는, 상기 제 2 증발기(160)로의 냉매 유입을 가이드 하는 하나의 냉매유로(103)가 구비된다. 상기 하나의 냉매유로(103)에는, 상기 제 2 팽창장치(143)가 설치되는 제 2 냉매유로(103)가 포함된다. 상기 제 2 냉매유로(103)는 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.

상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)는 상기 냉매배관(100)에서 분지되는 "분지유로"로서 이해될 수 있다.

상기 냉장고(10)에는, 냉매를 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)로 분지하여 유입시키기 위한 유동조절부(130)가 더 포함된다. 상기 유동조절부(130)는 제 1,2 증발기(150,160) 중 적어도 하나의 증발기가 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기(150) 중 어느 하나의 증발기, 또는 상기 제 1,2 증발기(150,160) 에 동시에 유입되도록 냉매의 유동을 조절하는 장치로서 이해될 수 있다.

상기 유동조절부(130)는 냉매가 유입되는 1개의 유입부 및 냉매가 배출되는 3개의 유출부를 가지는 4방변(four-way valve)을 포함한다.

상기 유동조절부(130)의 3개의 유출부에는, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 각각 연결된다. 따라서, 상기 유동조절부(130)를 통과하는 냉매는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)로 분지되어 배출될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)에 연결되는 유출부를 차례대로, "제 1 유출부", "제 2 유출부" 및 "제 3 유출부"라 이름한다.

상기 제 1 내지 제 3 유출부 중 적어도 하나의 유출부가 개방될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 내지 제 3 유출부가 모두 개방되면, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 통하여 냉매가 유동한다. 반면에, 상기 제 1,2 유출부가 개방되고 제 3 유출부가 폐쇄되면, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통하여 냉매가 유동한다.

물론, 상기 제 1 유출부는 개방, 제 2,3 유출부는 폐쇄되어 상기 제 1 냉매유로(101)를 통해서만 냉매가 유동할 수도 있고, 상기 제 2 유출부는 개방, 제 1,3 유출부는 폐쇄되어 상기 제 2 냉매유로(103)를 통해서만 냉매가 유동할 수도 있다.

이와 같이, 상기 유동조절부(130)의 제어에 따라, 냉매의 유동경로가 달라질 수 있다. 그리고, 상기 유동조절부(130)의 제어는, 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 냉매 과부족 여부에 기초하여 이루어질 수 있다.

일례로, 상기 제 1,2 증발기(150,160)가 동시 운전되는 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매가 상대적으로 부족할 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)에 냉매가 유동될 수 있도록 상기 유동조절부(130)가 제어된다.

반면에, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매가 상대적으로 부족할 경우, 상기 제 3 냉매유로(105)는 폐쇄되고, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)에 냉매가 유동될 수 있도록 상기 유동조절부(130)가 제어된다.

즉, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 냉매의 유동경로(101,105)가 복수 개 제공되고, 상기 복수의 유동경로(101,105)를 통한 냉매의 유동을 선택적으로 제어함으로써 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매량을 조절할 수 있다.

한편, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측에 비하여, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측에 더 많은 냉매 유로가 형성되므로, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방될 경우, 냉매는 상기 제 2 증발기(160)에 비하여, 상대적으로 상기 제 1 증발기(150)로 많이 유동할 수 있게 된다.

즉, 상기 제 1 증발기(150)의 열교환 능력이 상기 제 2 증발기(160)의 열교환 능력보다 크게 된다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)가 냉장실측 증발기이고 상기 제 2 증발기(160)가 냉동실측 증발기인 경우, 냉장실의 냉각부하 또는 용량이 냉동실의 냉각부하 또는 용량보다 크게 형성될 수 있다.

상기 냉장고(10)에는, 열교환기의 일측에 제공되어 공기를 불어주는 송풍팬(125,155,165)이 포함된다. 상기 송풍팬(125,155,165)에는, 상기 응축기(120)의 일측에 제공되는 응축팬(125), 상기 제 1 증발기(150)의 일측에 제공되는 제 1 증발팬(155) 및 상기 제 2 증발기(160)의 일측에 제공되는 제 2 증발팬(165)이 포함된다.

상기 제 1,2 증발팬(155,165)의 회전속도에 따라, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 열교환 능력이 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 증발기(150)의 운전에 따른 냉기 발생이 많이 필요할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도는 증가하며, 냉기가 충분할 경우에는 상기 제 1 증발팬(155)의 회전속도가 감소될 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉장고 저장실 내부의 온도 또는 냉장고 외부온도, 즉 냉장고가 설치되는 실내공간의 온도를 감지하는 다수의 온도센서(210,220,230)가 포함된다.

상기 다수의 온도센서(210,220,230)에는, 냉장실의 내부 온도를 감지하는 냉장실 온도센서(210)와, 냉동실의 내부 온도를 감지하는 냉동실 온도센서(220) 및 상기 냉장고 외부온도를 감지하는 외부온도 센서(230)가 포함된다. 상기 센서(210,220)를 "저장실 온도센서"라 이름한다.

그리고, 상기 냉장고(10)에는, 상기 다수의 온도센서(210,220,230)에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 유동조절부(130)의 작동을 제어하는 제어부(200)가 더 포함된다. 상기 제어부(200)는, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전, 또는 어느 하나의 저장실의 냉각운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115), 응축팬(125) 및 제 1,2 증발팬(155,165)의 작동을 제어할 수 있다.

상기 냉장고(10)에는, 냉장실과 냉동실의 동시냉각 운전과정에서, 상기 유동조절부(130)의 작동을 위한 시간 경과값을 적산하는 타이머(240)가 더 포함된다. 일례로, 상기 타이머(240)는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방된 상태로 경과된 시간, 또는 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)만 개방된 상태로 경과된 시간등을 적산할 수 있다.

상기 냉장고(10)에는, 냉장고 외부의 온도조건, 즉 상기 냉장고 외부온도와, 상기 냉장고 저장실의 온도조건 즉 냉장실 또는 냉동실의 내부온도에 관한 정보에 따라서, 냉장실 및 냉동실의 동시운전에 대한 시간값을 매핑하여 미리 저장한 메모리부(250)가 더 포함된다.

상세히, 상기 외부온도 센서(230)를 통하여 외부온도 값이 감지될 수 있고, 상기 냉장실 온도센서(210) 또는 냉동실 온도센서(220)에서 감지된 온도값 또는 압축기(110)의 기동여부에 대한 정보를 통하여 저장실의 상태조건 또는 상태정보가 결정될 수 있다. 상기 압축기(110)에는, 제 1 압축기(111) 및 제 2 압축기(115)가 포함된다.

일례로, 상기 저장실의 상태조건에는, "냉기동" 상태, "냉동실 부하대응" 상태, "냉장실 부하대응" 상태 및 "저장실(냉장실 및 냉동실)의 동시냉각" 상태가 포함될 수 있다.

상기 "냉기동 상태"라 함은, 상기 압축기(110)가 오프된 이후 다시 구동하기 시작한 상태로서 이해된다. 즉, 상기 압축기(110)가 오프되어 냉매의 고압 및 저압이 설정범위에 형성되지 않은 상태에서, 기동 후 냉매의 압력이 설정범위에 형성되기까지의 상태, 도 3에서 S12 단계에서 형성되기 전까지의 상태일 수 있다. 일례로, 냉기동 상태는 압축기(110)의 운전시작 이후 약 2~3분간 지속될 수 있다.

그리고, 상기 "냉동실 부하대응" 상태는 냉동실의 온도가 갑자기 상승한 경우, 예를 들어 냉동실 도어가 장시간 개방되어 설정온도 이상 갑작스런 온도 상승이 이루어진 상태이며, 상기 "냉장실 부하대응" 상태는 냉장실의 온도가 갑자기 상승한 경우, 예를 들어 냉장실 도어가 장시간 개방되어 설정온도 이상 갑작스런 온도 상승이 이루어진 상태로서 이해이다.

상기 "저장실(냉장실 및 냉동실)의 동시냉각" 상태는, 냉장실 및 냉동실의 내부온도가 목표온도에 도달하지 못하는 등의 이유로 동시에 냉각될 필요가 있는 상태로서 이해될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 메모리부(250)에는, 아래 [표 1]과 같은 매핑된 정보가 저장될 수 있다.

외부온도 조건		외부온도 ≤16℃		16℃<외부온도≤28℃		외부온도> 28℃
저장실 상태조건	냉기동	케이스 1	케이스 2	100초	120초	110초	150초
	냉기동	90초	90초	100초	120초	110초	150초
	냉동실 부하대응	90초	120초	120초	150초	150초	180초
	냉장실 부하대응	120초	90초	150초	120초	180초	150초
	저장실 동시냉각	60초	100초	90초	150초	120초	180초

위 [표 1]을 참조하면, "케이스 1"은 상기 유동 조절부(130)의 제 1 제어상태로서, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방되도록 상기 유동 조절부(130)가 조절된 상태를 의미한다. 즉, 상기 "케이스 1"은 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생된 경우 제어될 수 있는 상태로서 상기 유동조절부(130)의 "제 1 조절상태"인 것으로 이해된다.반면에, "케이스 2"는 상기 유동 조절부(130)의 제 2 제어상태로서, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)는 개방되고 상기 제 3 냉매유로(105)는 폐쇄되도록 상기 유동 조절부(130)가 조절된 상태를 의미한다. 즉, 상기 "케이스 2"은 상기 제 1 증발기(150)에 냉매 쏠림이 발생된 경우 제어될 수 있는 상태로서 상기 유동조절부(130)의 "제 2 조절상태"인 것으로 이해된다.

일례로, 저장실 상태조건이 "냉기동" 상태이고, 냉장고 외부온도가 16℃ 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 90초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 90초 수행하게 된다.

반면에, 냉기동 상태에서, 냉장고 외부온도가 16℃ 이상 28도 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 100초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 120초 수행하게 된다.

다른 예로서, 저장실 상태조건이 "냉동실 부하대응" 상태이고, 냉장고 외부온도가 16℃ 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 90초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 120초 수행하게 된다.

반면에, 냉동실 부하대응 상태에서, 냉장고 외부온도가 16℃ 이상 28도 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 120초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 150초 수행하게 된다.

또 다른 예로서, 저장실 상태조건이 "냉장실 부하대응" 상태이고, 냉장고 외부온도가 16℃ 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 120초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 90초 수행하게 된다.

반면에, 냉장실 부하대응 상태에서, 냉장고 외부온도가 16℃ 이상 28도 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 150초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 120초 수행하게 된다.

또 다른 예로서, 저장실 상태조건이 "저장실 동시냉각" 상태이고, 냉장고 외부온도가 16℃ 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 60초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 100초 수행하게 된다.

반면에, 저장실 동시냉각 상태에서, 냉장고 외부온도가 16℃ 이상 28도 이하인 경우, 상기 케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 90초 수행하고, 이어서 상기 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어부를 150초 수행하게 된다.

케이스 1에 따른 유동 조절부(130)의 제어시간을 "제 1 설정시간"이라 하고, 케이스 2에 따른 유동 조절부(130)의 제어시간을 "제 2 설정시간"이라 한다.

[표 1]에 기재된, 외부온도 조건과, 저장실의 상태조건에 따라 케이스 1,2의 제어를 순차적으로 수행하는 시간값에 관한 정보는 반복된 실험을 통하여 얻어진 정보임을 밝혀둔다.

상기 냉장고(10)에는, 냉장실 또는 냉동실의 목표온도를 입력할 수 있는 목표온도 설정부(260)가 포함된다. 일례로, 상기 목표온도 설정부(260)는 냉장실 도어 또는 냉동실 도어의 전면에, 사용자의 조작이 편리한 위치에 배치될 수 있다. 상기 목표온도 설정부(260)를 통하여 입력된 정보는, 상기 압축기(110), 다수의 송풍팬(125,155,165) 또는 유동 조절부(130)의 제어 기준정보가 될 수 있다.

도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 설명한다.

냉장고의 운전을 위하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 기동된다. 상기 압축기(110)의 기동에 따라, 냉매의 압축-응축-팽창-증발에 따른 냉동 사이클이 구동될 수 있다. 상기 제 2 증발기(160)에서 증발된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)에서 압축되며, 압축된 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에서 증발된 냉매와 합지되어 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다(S11).

상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 초기에는 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 수행될 수 있다. 소정 시간이 경과되면, 냉매 순환에 따른 압력값이 설정범위에 도달될 수 있다. 즉, 상기 제 1,2 압축기(111,115)에서 토출된 냉매의 고압과, 상기 제 1,2 증발기(150,160)에서 토출된 냉매의 저압이 설정범위에서 형성될 수 있다.

상기 냉매 고압 및 저압이 설정범위에 형성되면, 상기 냉동 사이클은 안정화 되어 계속 구동될 수 있다. 이 때, 냉장고 저장실의 목표온도 미리 설정되어 있을 수 있다(S12).

냉동 사이클의 구동중에, 상기 다수의 온도센서(210,220,230)를 통하여 저장실의 내부온도 및 냉장고의 외부온도에 관한 온도조건을 1차 감지할 수 있다. 그리고, 상기 감지된 온도조건 및 압축기(110)의 기동여부등이 고려되어, 위 [표 1]에 기재된 외부온도 조건 및 저장실 상태조건이 결정될 수 있다(S13).

상기 외부온도 조건 및 저장실 상태조건이 결정되면, 상기 [표 1]에 기재된 매핑 정보에 따라서, 냉장실 및 냉동실의 동시냉각 운전을 수행할 수 있다.

즉, 상기 케이스 1에 따라, 상기 제 2 증발기(160)로의 냉매 쏠림을 방지할 수 있는 시간제어 운전을 먼저 수행하고, 뒤이어 상기 케이스 2에 따라, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매 쏠림을 방지할 수 있는 시간제어 운전을 수행하게 된다(S14).

상기 케이스 1 및 2에 따른 동시냉각 운전이 1회 수행되면, 냉장실 및 냉동실의 동시냉각 운전이 유지되어야 하는지 여부가 인식된다. 상세히, 상기 냉장실 온도센서(210) 및 냉동실 온도센서(220)를 통하여, 냉장실 또는 냉동실의 온도가 목표온도에 도달하였는지 여부가 감지될 수 있다.

만약, 상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 목표온도에 도달한 경우에는, 해당 저장실의 냉각이 불필요하므로, 동시냉각 운전이 불필요하게 된다.

따라서, 목표온도에 도달하지 않은 저장실을 단독 냉각, 즉 해당 저장실의 증발기를 단독 운전하거나, 모든 저장실이 목표온도에 도달한 경우에는 압축기(110)의 운전을 OFF 할 수 있다.

반면에, 상기 냉장실 및 냉동실의 온도가 모두 목표온도에 도달하지 않은 경우에는, S14 단계로 돌아가 제 1,2 증발기(150,160)의 동시운전을 재자 수행하게 된다. 이러한 동시운전은 상기 냉장실 또는 냉동실 중 적어도 하나의 저장실이 목표온도에 도달할 때까지 반복하여 이루어질 수 있다(S15,S16).

S16 단계에서, 일 증발기의 단독운전이 이루어지거나, 상기 압축기(110)의 운전이 OFF 된 상태에서, 시간이 경과되면 냉장실 또는 냉동실의 온도가 상승될 수 있다.

상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 목표온도 범위 외로 상승되면, 온도 상승된 저장실의 냉각이 필요하거나, 오프 상태에 있었던 압축기(110)의 냉기동이 요구될 수 있다. 이 때, [표 1]에 기재된 외부 온도조건 또는 저장실의 온도조건이 변경되었는지 여부가 감지될 수 있다.

즉, 외부온도가 제어기준 범위외로 변경된 경우, 일례로 외부온도가 17℃에서 15℃로 변경된 경우, 압축기(110)의 오프 상태에서 냉기동이 이루어졌는지 여부, 저장실의 부하대응이 발생하였는지, 또는 냉장실 및 냉동실의 동시냉각이 필요한지 여부 등이 감지될 수 있다(S17,S18).

만약, 상기 외부 온도조건 또는 저장실의 상태조건에 변경이 이루어지지 않았다면, 즉 S13 단계에서 인식되었던 조건에서 변경이 없다면 기존 외부온도 조건 및 저장실 상태조건의 매핑된 정보에 따라, 케이스 1,2에 따른 제 1,2 증발기(150,160)의 동시냉각 운전을 수행할 수 있다(S19,S20).

반면에, 상기 외부 온도조건 또는 저장실의 상태조건에 변경이 이루어졌다면, 즉 S13 단계에서 인식되었던 조건에서 변경이 이루어졌다면, 변경된 외부온도 조건 및 저장실 상태조건의 매핑된 정보에 따라, 케이스 1,2에 따른 제 1,2 증발기(150,160)의 동시냉각 운전을 수행할 수 있다(S23).

정리하면, 냉장고는 상시 구동제품이므로, 냉장고에 전원이 켜진 후 압축기의 온/오프가 반복되고 저장실의 온도가 변동되는 과정에서, [표 1]에 기재된 외부온도 조건 및 저장실의 상태조건의 매핑된 정보에 기초하여, 상기 케이스 1,2에 따른 유동 조절부(130)의 제어가 반복하여 이루어질 수 있다.

이러한 제어방법은, 냉장고의 전원이 OFF 되어, 제 1,2 증발기(150,160)의 동시운전(시간 제어)가 종료될 때까지 이루어질 수 있다(S21,S22,S24).

이와 같이, 제 1,2 증발기의 동시운전이 이루어지는 과정에서, 제 1 증발기 및 제 2 증발기의 냉매쏠림을 방지하는, 케이스 1,2에 따른 유동 조절부(130)의 제어를 순차적으로 수행할 수 있으므로, 저장실의 냉각효율 및 냉장고의 운전효율이 개선될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여 일부 구성에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 응축기(120)에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)과, 상기 냉매배관(100)에 설치되며 제 1,2 증발기(150,160)로 냉매를 분지하는 유동조절부(130) 및 상기 유동조절부(130)의 출구측으로부터 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 연장되는 다수의 냉매유로(101,103,105,107)가 포함된다.

상기 다수의 냉매유로(101,103,105,107)는 상기 냉매배관(100)으로부터 분지된 "분지유로"로서 이해되며, 상기 제 1 증발기(150)에 연결되는 제 1 냉매유로(101) 및 제 3 냉매유로(105)와, 상기 제 2 증발기(160)에 연결되는 제 2 냉매유로(103) 및 제 4 냉매유로(107)가 포함된다.

상기 제 1,3 냉매유로(101,105)는 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 1 증발유로"라 이름하고, 상기 제 2,4 냉매유로(103,107)는 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 유입을 가이드 하는 점에서, "제 2 증발유로"라 이름할 수 있다.

상기 제 1 냉매유로(101)와 제 3 냉매유로(105)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 1 증발기(150)로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 냉매유로(103)와 제 4 냉매유로(107)를 유동하는 냉매는 합지된 후, 상기 제 2 증발기(160)로 유입될 수 있다.

그리고, 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 제 2 증발기(160)에서 배출된 냉매는 상기 제 2 압축기(115)로 흡입되고 상기 제 2 압축기(115)에서 압축된 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에서 배출된 냉매와 합지되어 상기 제 1 압축기(111)로 흡입될 수 있다.

상기 다수의 냉매유로(101,103,105,107)에는, 다수의 팽창장치(141,143,145,147)가 배치된다. 상기 다수의 팽창장치(141,143,145,147)에는, 모세관이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 팽창장치(141,143,145,147)에는, 상기 제 1 냉매유로(101)에 배치되는 제 1 팽창장치(141), 상기 제 2 냉매유로(103)에 배치되는 제 2 팽창장치(143), 상기 제 3 냉매유로(105)에 배치되는 제 3 팽창장치(145) 및 상기 제 4 냉매유로(107)에 배치되는 제 4 팽창장치(147)가 포함된다.

상기 유동조절부(130)에는, 냉매가 유입되는 하나의 유입구 및 냉매가 배출되는 4개의 유출구가 포함되는 5방변(five-way valve)이 포함될 수 있다. 상기 4개의 유출구는 상기 제 1 내지 제 4 냉매유로(101,103,105,107)에 연결될 수 있다.

상기 유동조절부(130)의 제어에 따라, 상기 제 1 냉매유로(101) 및 제 3 냉매유로(105) 중 적어도 어느 하나의 냉매유로와, 상기 제 2 냉매유로(103) 및 제 4 냉매유로(107) 중 적어도 어느 하나의 냉매유로가 개방될 수 있다. 물론, 상기 제 1 증발유로(101,105) 및 제 2 증발유로(103,107) 중 어느 하나가 폐쇄될 수도 있다.

일례로, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)는 개방되고, 상기 제 4 냉매유로(107)는 폐쇄되는 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량이 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량보다 많을 수 있다.

반면에, 상기 제 1,2,4 냉매유로(101,103,107)는 개방되고, 상기 제 3 냉매유로(105)는 폐쇄되는 경우, 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량이 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량보다 많을 수 있다.

이와 같이, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입구측에 복수의 냉매유로 및 팽창장치가 구비되고, 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매의 과부족 여부에 따라 상기 복수의 냉매유로 중 적어도 하나의 냉매유로를 개방 또는 폐쇄하여 냉매 유량을 제어할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에 대하여는 도 3에서 설명한 제어방법에 관한 설명을 원용한다. 다만, 케이스 1,2에 따른 유동 조절부(130)의 제어상태가 변경된다.

상세히, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(10,103,105)는 개방되고, 상기 제 4 냉매유로(107)가 폐쇄되도록 유동 조절부(130)가 제어되는 경우, [표 1]에 기재된 케이스 1에 따른 시간 제어가 적용될 수 있다.

그리고, 상기 제 1,2,4 냉매유로(101,103,107)는 개방되고, 상기 제 3 냉매유로(105)가 폐쇄되도록 유동 조절부(130)가 제어되는 경우, [표 1]에 기재된 케이스 2에 따른 시간 제어가 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 냉동 사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 응축기(120)에서 응축된 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매배관(100)과, 상기 냉매배관(100)에 설치되며 제 1,2 증발기(150,160)로 냉매를 분지하는 유동조절부(130) 및 상기 유동조절부(130)의 출구측으로부터 상기 제 1,2 증발기(150,160)로 연장되는 다수의 냉매유로(201,203)가 포함된다.

상기 다수의 냉매유로(201,203)는 상기 냉매배관(100)으로부터 분지된 "분지유로"로서 이해되며, 상기 제 1 증발기(150)에 연결되는 제 1 냉매유로(201) 및 상기 제 2 증발기(160)에 연결되는 제 2 냉매유로(203)가 포함된다.

상기 다수의 냉매유로(201,203)에는, 다수의 팽창장치(241,243)가 배치된다. 상기 다수의 팽창장치(241,243)에는, 모세관이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 팽창장치(241,243)에는, 상기 제 1 냉매유로(201)에 배치되는 제 1 팽창장치(241) 및 상기 제 2 냉매유로(203)에 배치되는 제 2 팽창장치(243)가 포함된다.

상기 유동조절부(130)에는, 냉매가 유입되는 하나의 유입구 및 냉매가 배출되는 2개의 유출구가 포함되는 3방변(three-way valve)이 포함될 수 있다. 상기 2개의 유출구는 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 연결될 수 있다. 상기 유동조절부(130)는, 냉매가 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 동시에 유입될 수 있도록 제어된다.

상기 냉장고(10)에는, 냉매의 유동을 조절하기 위한 유량조절부(251,253)가 포함된다. 상기 유량조절부(251,253)는 상기 제 1 냉매유로(201) 및 제 2 냉매유로(203) 중 적어도 하나의 냉매유로에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 유량조절부(251,253)에는, 상기 제 1 냉매유로(201)에 설치되는 제 1 유량조절부(251) 및 상기 제 2 냉매유로(203)에 설치되는 제 2 유량조절부(253)가 포함된다.

상기 제 1 유량조절부(251) 및 제 2 유량조절부(253)에는, 개도 조절이 가능한 전자팽창밸브(Electric expansion valve, EEV)가 포함될 수 있다.

도 5에는, 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)가 상기 제 1,2 팽창장치(241,243)의 출구측에 각각 제공되는 것으로 도시되나, 이와는 달리 상기 제 1,2 팽창장치(241,243)의 입구측에 각각 제공될 수도 있을 것이다.

상기 제 1 유량조절부(251) 또는 제 2 유량조절부(253)의 개도가 감소하면 감소된 개도를 통하여 유동하는 냉매의 양은 줄어들며, 상기 개도가 증대되면 증대된 개도를 통하여 유동하는 냉매의 양은 증가하게 된다.

일례로, 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도보다 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도가 상대적으로 크면, 냉매는 상기 제 1 냉매유로(201)를 더 많이 유동하게 된다. 반면에, 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도보다 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도가 상대적으로 크면, 냉매는 상기 제 2 냉매유로(203)를 더 많이 유동하게 된다.

상기 제 1,2 유동조절부(251,253)가 제공됨으로써, 냉매유로의 미세한 개도조절이 가능하게 되고, 이에 따라 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 유입될 냉매량이 미세한 수준까지 조절 가능할 수 있다. 결국, 제 1,2 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로의 냉매 쏠림을 방지할 수 있게 된다.

다른 실시예를 제안한다.

도 5에서는 상기 제 1,2 냉매유로(201,203)에 제 1,2 유량조절부(251,253)가 각각 제공되는 것으로 도시되었으나, 이와는 달리, 상기 제 1 냉매유로(201) 또는 제 2 냉매유로(203)에 하나의 유량조절부가 제공될 수도 있을 것이다.

어느 하나의 냉매유로에 유량조절부가 제공되어 개도가 조절됨으로써, 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량이 상대적으로 조절될 수 있다. 즉, 상기 유량조절부의 개도가 증대되면 상기 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량은 감소되고, 상기 유량조절부의 개도가 감소되면 상기 다른 하나의 냉매유로를 통과하는 냉매량은 증대될 수 있다.

또 다른 실시예를 제안한다.

도 5에서 설명된 유량조절부(251,253)은 제 1,2 실시예에서 설명된 다수의 냉매유로(101.103,105,107)에 각각 제공될 수도 있을 것이다. 이 경우, 냉매의 유량 조절이 미세한 수준까지 이루어질 수 있다.

본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에 대하여는 도 3에서 설명한 제어방법에 관한 설명을 원용한다. 다만, 케이스 1,2에 따른 제 1,2 유량조절부(251,253)의 제어상태가 변경된다.

상세히, 상기 제 1 냉매유로(201)를 유동하는 냉매량이 상기 제 2 냉매유로(203)를 유동하는 냉매량이 많아지도록 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)가 제어되는 경우, [표 1]에 기재된 케이스 1에 따른 시간 제어가 적용될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도가 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도보다 크게 제어될 수 있다.

그리고, 상기 제 2 냉매유로(203)를 유동하는 냉매량이 상기 제 1 냉매유로(201)를 유동하는 냉매량이 많아지도록 상기 제 1,2 유량조절부(251,253)가 제어되는 경우, [표 1]에 기재된 케이스 2에 따른 시간 제어가 적용될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 유량조절부(253)의 개도가 상기 제 1 유량조절부(251)의 개도보다 크게 제어될 수 있다.

10 : 냉장고 101 : 제 1 냉매유로
103 : 제 2 냉매유로 105 : 제 3 냉매유로
107 : 제 4 냉매유로 111,115 : 제 1,2 압축기
120 : 응축기 130 : 유동조절부
141 : 제 1 팽창장치 143 : 제 2 팽창장치
145 : 제 3 팽창장치 147 : 제 4 팽창장치
150 : 제 1 증발기 160 : 제 2 증발기
200 : 제어부 210 : 냉장실 온도센서
220 : 냉동실 온도센서 230 : 외부 온도센서
240 : 타이머 250 : 메모리부
251,253 : 제 1,2 유량조절부

Claims

냉장실 및 냉동실에 냉기공급을 위하여, 냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
상기 응축기의 출구측에 구비되는 유동조절부;
상기 유동조절부의 출구에 연결되며, 제 1,3 냉매유로를 포함하는 제 1 증발유로;
상기 유동조절부의 출구에 연결되며, 제 2,4 냉매유로를 포함하는 제 2 증발유로;
상기 제 1 증발유로에 연결되며, 상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실을 냉각하기 위한 제 1 증발기;
상기 제 2 증발유로에 연결되며, 상기 냉장실 및 냉동실 중 타 저장실을 냉각하기 위한 제 2 증발기; 및
상기 냉장실 및 상기 냉동실의 동시 냉각을 위하여, 상기 제 1~4 냉매유로의 개폐를 조절하도록 상기 유동조절부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 유동조절부는,
제1 설정시간 동안 상기 제 1,3 냉매유로 중 적어도 하나를 개방하고 상기 제 2,4 냉매유로 중 어느 하나를 폐쇄하며,
제2 설정시간 동안 상기 제 2,4 냉매유로 중 적어도 하나를 개방하고 상기 제 1,3 냉매유로 중 어느 하나를 폐쇄하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 설정시간 동안 상기 유동조절부의 제 1 조절상태를 유지한 후, 상기 제 2 설정시간 동안 상기 유동조절부의 제 2 조절상태를 유지하며,
상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 목표온도에 도달할 때까지, 상기 유동조절부의 제 1,2 조절상태를 반복하여 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 설정시간 및 상기 제 2 설정시간은,
상기 냉장고의 외부온도와, 상기 냉장고의 운전정보에 따라 서로 다른 값으로 저장된 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,
상기 냉장고의 운전정보에는,
상기 압축기가 기동하기 시작한 냉기동 운전에 관한 정보,
상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 설정온도 이상 상승한, 부하대응 운전에 관한 정보 및
상기 냉장실 및 냉동실의 동시냉각 운전에 관한 정보 중,
적어도 하나의 정보가 포함되는 냉장고.
제 3 항에 있어서,
상기 냉장고의 외부온도, 또는 상기 냉장고의 운전정보가 변경되었으면,
변경된 제 1 설정시간 및 제 2 설정시간에 따라 냉매의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 5 항에 있어서,
상기 냉장고 외부온도가 증가하면,
상기 제 1 설정시간 및 상기 제 2 설정시간 중 적어도 하나는 증가하여, 상기 유동조절부의 제어가 이루어지는 냉장고.
제 6 항에 있어서,
상기 냉장고 외부온도가 증가하면,
상기 제 1 설정시간 및 상기 제 2 설정시간은 모두 증가하여, 상기 유동조절부의 제어가 이루어지는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 냉매유로에 설치되는 제 1 팽창장치;
상기 제 2 냉매유로에 설치되는 제 2 팽창장치;
상기 제 3 냉매유로에 설치되는 제 3 팽창장치; 및
상기 제 4 냉매유로에 설치되는 제 4 팽창장치를 더 포함하는 냉장고.
냉장실 또는 냉동실의 냉기공급을 위하여, 압축기와, 응축기와, 제 1,2 증발기 및 상기 제 1,2 증발기의 입구측에 구비되어 냉매를 상기 제 1 증발기 또는 상기 제 2 증발기로 공급하는 유동 조절부를 포함하는 냉장고에 있어서,
상기 유동 조절부의 출구측에 구비되어 상기 제 1 증발기로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 1 증발유로;
상기 유동 조절부의 출구측에 구비되어 상기 제 2 증발기로의 냉매 유입을 가이드 하는 제 2 증발유로; 및
상기 유동 조절부를 제어하여, 상기 제 1,2 증발유로를 유동하는 냉매의 유동량을 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1,2 증발기로 공급되는 냉매량이 가변되도록 제 1,2 설정시간에 따라 상기 유동 조절부의 제어상태를 조절하는 냉장고.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 증발유로 및 상기 제 2 증발유로 중 적어도 하는 다수의 냉매유로를 포함하고,
상기 다수의 냉매유로에는 각각 팽창장치가 설치되는 냉장고.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 설정시간 동안 상기 다수의 냉매유로 중 적어도 일부를 개방하는 제 1 제어와,
상기 제 2 설정시간 동안 상기 다수의 냉매유로 중 적어도 다른 일부를 개방하는 제 2 제어를 수행하는 냉장고.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 설정시간 및 상기 제 2 설정시간은,
상기 냉장고의 외부온도와, 상기 냉장고의 운전정보에 따라 서로 다른 값으로 저장되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 12 항에 있어서,
상기 냉장고의 운전정보에는,
상기 압축기가 기동하기 시작한 냉기동 운전에 관한 정보,
상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 설정온도 이상 상승한, 부하대응 운전에 관한 정보, 및
상기 제 1,2 증발기의 냉매공급 시간에 관한 정보 중,
적어도 하나의 정보가 포함되는 냉장고.
저압측에 구비되는 제 2 압축기 및 상기 제 2 압축기와 직렬 연결되며 상기 제 2 압축기에서 압축된 냉매를 추가 압축하는 고압측의 제 1 압축기;
상기 제 2 압축기의 토출측에서 상기 제 1 압축기의 흡입측으로 연결되는 제 1 냉매배관;
상기 제 1 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
상기 응축기의 출구측에 구비되며, 1개의 입구포트 및 다수 개의 출구포트를 가지는 유동 조절부;
상기 유동 조절부의 다수 개의 출구포트에 접속하는 다수의 냉매유로;
상기 다수의 냉매유로에 연결되는 제 1 증발기 및 제 2 증발기;
상기 제 2 증발기의 출구측에서 상기 제 2 압축기의 흡입측으로 연결되는 제 2 냉매배관;
상기 제 1 증발기의 출구측에 연결되는 제 3 냉매배관; 및
상기 유동조절부의 작동을 조절하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
제 1 설정시간 동안 상기 제 1 증발기로의 냉매 공급이 상기 제 2 증발기로의 냉매 공급보다 많도록 상기 다수 개의 출구포트의 개폐를 제어하고,
제 2 설정시간 동안 상기 제 2 증발기로의 냉매 공급이 상기 제 1 증발기로의 냉매 공급보다 많도록 상기 다수 개의 출구포트의 개폐를 제어하는 냉장고.
제 14 항에 있어서,
상기 다수의 냉매배관은, 상기 제 1 증발기에 연결되는 제 1,2 냉매유로 및 상기 제 2 증발기에 연결되는 제 3 냉매유로를 포함하고,
상기 제 1 설정시간 동안 상기 제 1~3 냉매유로를 개방하고,
상기 제 2 설정시간 동안 상기 제 1,2 냉매유로 중 어느 하나를 폐쇄하는 냉장고.
제 14 항에 있어서,
상기 다수의 냉매배관은, 상기 제 1 증발기에 연결되는 제 1,2 냉매유로 및 상기 제 2 증발기에 연결되는 제 3,4 냉매유로를 포함하고,
상기 제 1 설정시간 동안 상기 제 3,4 냉매유로 중 어느 하나를 폐쇄하고,
상기 제 2 설정시간 동안 상기 제 1,2 냉매유로 중 어느 하나를 폐쇄하는 냉장고.
냉장실 및 냉동실의 냉기공급을 위하여, 압축기, 응축기, 제 1,2 증발기, 상기 제 1,2 증발기의 입구측에 구비되어 냉매를 상기 제 1,2 증발기 중 적어도 하나로 공급하는 밸브장치 및 상기 냉장실과 냉동실의 온도를 감지하는 저장실 온도센서를 포함하고,
상기 저장실 온도센서에서 감지된 제 1 정보에 기초하여, 상기 냉장실 또는 상기 냉동실의 단독 냉각운전을 수행하도록 상기 밸브장치를 조절하고,
상기 냉장실과 상기 냉동실의 온도가 설정온도 이상일 때 상기 제 1 정보와 구별되는 제 2 정보에 기초하여, 상기 냉장실 및 상기 냉동실의 동시 냉각운전을 수행하도록 상기 밸브장치를 조절하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 정보는 미리 저장된 테이블 값을 포함하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 정보는 상기 제 1 증발기로 냉매가 유입되는 시간 및 상기 제 2 증발기로 냉매가 유입되는 시간에 관한 정보를 포함하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 정보는 적어도 2개의 인자를 포함하는 냉장고.
제 20 항에 있어서,
상기 2개의 인자는 냉장고의 외부온도 및 상기 냉장고의 운전정보를 포함하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 제 2 정보는 적어도 냉장고의 외부온도 및 냉장고의 운전정보 중 적어도 하나를 포함하는 냉장고.
제 22 항에 있어서,
상기 냉장고의 운전정보는,
상기 압축기가 기동하기 시작한 냉기동 운전에 관한 정보,
상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 설정온도 이상 상승한, 부하대응 운전에 관한 정보, 및
상기 냉장실 및 냉동실의 동시냉각 운전에 관한 정보 중,
적어도 하나를 포함하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 밸브장치는,
상기 제 1,2 증발기의 입구측 다수의 냉매유로 중 적어도 하나로 냉매를 분지하여 유입시키거나, 상기 다수의 냉매유로에 동시에 유입시키도록 조절하는 유동 조절부를 포함하는 냉장고.
제 17 항에 있어서,
상기 밸브장치는,
상기 제 1 증발기에 연결되는 제 1 냉매유로 및 상기 제 2 증발기에 연결되는 제 2 냉매유로 중 적어도 하나에 설치되어 냉매의 유동량을 조절하는 유량 조절부를 포함하는 냉장고.