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KR101761996B1 - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

냉장고 및 그 제어방법 Download PDF

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KR101761996B1
KR101761996B1 KR1020150055735A KR20150055735A KR101761996B1 KR 101761996 B1 KR101761996 B1 KR 101761996B1 KR 1020150055735 A KR1020150055735 A KR 1020150055735A KR 20150055735 A KR20150055735 A KR 20150055735A KR 101761996 B1 KR101761996 B1 KR 101761996B1
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KR
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temperature
compartment
evaporator
refrigerant
refrigerator
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서용훈
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조남수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 복수의 압축기 및 상기 복수의 압축기의 입구측에 제공되며 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하는 복수의 증발기가 포함되는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 냉장실의 온도가 냉장실 만족구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계; 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간에 속하지 않으면, 실내온도가 인식되는 단계; 및 상기 인식된 실내온도가 설정범위 내에 속하면, 부하대응 운전조건이 충족되는지 여부가 인식되는 단계가 포함되며, 상기 부하대응 운전조건이 충족되면, 상기 냉장실과 냉동실의 동시운전이 수행되며, 상기 부하대응 운전조건이 충족되지 않으면, 상기 냉장실의 냉각운전을 수행하는 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 선행특허는, 냉매공급수단을 제어하여, 냉매가 제 1 증발기 또는 제 2 증발기로 선택적으로 공급되어, 다수의 저장실 중 일 저장실의 냉각을 수행하고 타 저장실의 냉각을 정지하는 것, 즉 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 냉매공급수단의 양방향 출구측으로 모두 개방하는 경우, 복수의 증발기 중 일 증발기로 냉매가 쏠리는 현상이 나타났다. 특히, 냉매공급수단으로서 삼방밸브가 사용되는 경우, 삼방밸브의 물리적 평형이 유지되지 않아, 일 증발기로 냉매가 많이 유입되고 타 증발기에는 상대적으로 냉매가 적게 유입되는 문제점이 있었다.
본 실시예는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 운전효율이 개선된 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 냉장고의 제어방법에는, 복수의 압축기 및 상기 복수의 압축기의 입구측에 제공되며 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하는 복수의 증발기가 포함되는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 냉장실의 온도가 냉장실 만족구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계; 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간에 속하지 않으면, 실내온도가 인식되는 단계; 및 상기 인식된 실내온도가 설정범위 내에 속하면, 부하대응 운전조건이 충족되는지 여부가 인식되는 단계가 포함되며, 상기 부하대응 운전조건이 충족되면, 상기 냉장실과 냉동실의 동시운전이 수행되며, 상기 부하대응 운전조건이 충족되지 않으면, 상기 냉장실의 냉각운전을 수행하는 단계가 포함된다.
또한, 상기 인식된 실내온도가 설정범위 외에 속하면, 상기 냉장실과 냉동실의 동시운전이 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간에 속하면, 상기 냉동실의 온도가 냉동실 만족구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계; 및 상기 냉동실의 온도가 상기 냉동실 만족구간에 속하면, 제 1 냉매회수 운전이 선택적으로 수행하는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 냉동실의 온도가 상기 냉동실 만족구간에 속하고, 이전 운전상태가 냉동실 냉각운전을 포함하는 경우, 상기 제 1 냉매회수 운전을 제 1 설정시간동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉동실의 온도가 냉동실 만족구간에 속하지 않으면, 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간의 하한온도에 적어도 1회이상 도달하였는지 여부를 인식하는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간의 하한온도에 적어도 1회이상 도달하였으면, 제 2 냉매회수 운전이 선택적으로 수행하는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 만족구간의 하한온도에 적어도 1회이상 도달하였고, 이전 운전상태가 냉장실 냉각운전을 포함하는 경우, 상기 제 2 냉매회수 운전을 제 2 설정시간동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 설정시간이 경과되면, 상기 냉동실의 냉각운전을 수행하는 단계가 더 포함된다.
또한, 상기 부하대응 운전조건에는, 상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실의 온도가 상한구간에 속하고, 타 저장실의 온도가 만족구간의 하한온도에 도달하지 못한 상태를 포함한다.
또한, 설정온도를 기준으로 규정된, 상기 만족구간, 불만족구간 및 상기 상한구간이 포함되고, 상기 만족구간은, 상기 설정온도를 기준으로 상하로 제 1 설정폭만큼의 구간을 가지는 온도구간이며, 상기 불만족구간은 상기 설정온도를 기준으로, 상기 제 1 설정폭보다 큰 제 2 설정폭 이상의 값을 가지는 온도구간이며, 상기 상한구간은 상기 불만족구간 이상의 온도값을 가지는 온도구간인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동시운전이 수행되면, 상기 복수의 압축기는 제 1 모드로 운전되어 설정냉력을 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 압축기가 제 1 모드로 설정시간 이상 운전되면, 상기 복수의 압축기는 제 2 모드로 전환되어 설정냉력보다 큰 냉력을 출력하도록 운전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 압축기가 제 1 모드 또는 제 2 모드로 운전되는 과정에서, 상기 냉장실이 상기 냉장실 만족구간에 속하거나, 상기 냉동실이 냉동실 만족구간에 속하면 냉장실 또는 냉동실의 단독 냉각운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 냉장고의 제어방법에는, 냉장실 또는 냉동실의 단독 냉각운전이 수행되는 단계; 상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실의 온도가 상한구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계; 상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실의 온도가 상한구간에 속하면, 타 저장실의 온도가 만족구간의 하한온도에 도달하였는지 여부가 인식되는 단계; 및 상기 타 저장실의 온도가 만족구간의 하한온도에 도달하였으면, 냉장실 및 냉동실의 동시운전이 수행되는 단계가 포함된다.
또한, 상기 냉장실 및 냉동실의 동시운전이 수행되는 과정에서, 압축기는 설정시간 동안 일반모드로 운전되어 설정냉력을 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 설정시간이 경과하면, 상기 압축기는 파워모드로 전환되어, 설정냉력보다 큰 냉력을 출력하도록 운전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압축기의 파워모드에 따른 운전은, 상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 만족구간에 도달할 때까지 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상한구간은, 상기 만족구간보다 높은 온도값을 가지는 온도구간인 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 냉장고에는, 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기; 상기 제 1,2 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 3개의 증발유로로 분지하는 유동조절부; 상기 3개의 증발유로 중 2개의 증발유로에 연결되며, 냉장실에 공급될 냉기를 생성하는 제 1 증발기; 상기 3개의 증발유로 중 1개의 증발유로에 연결되며, 냉동실에 공급될 냉기를 생성하는 제 2 증발기; 상기 냉장실 및 냉동실의 온도를 감지하는 저장실 온도센서; 실내온도를 감지하는 실내온도 센서; 및 상기 저장실 온도센서와 실내 온도센서에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 유동조절부를 제어하여 냉장실 또는 냉동실로의 냉기 공급을 조절하는 제어부가 포함되며, 상기 제어부는, 상기 냉장실 및 냉동실의 온도가 만족구간, 불만족구간 또는 상한구간에 속하는지 여부를 인식하고, 상기 실내온도가 설정범위 내에 속하면, 상기 냉장실의 단독 냉각운전을 수행하고, 상기 실내온도가 설정범위 외에 속하면 상기 냉장실 및 냉동실의 동시운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 만족구간은, 설정온도를 기준으로 상하로 제 1 설정폭만큼의 구간을 가지는 온도구간이며, 상기 불만족구간은 상기 설정온도를 기준으로, 상기 제 1 설정폭보다 큰 제 2 설정폭 이상의 값을 가지는 온도구간이며, 상기 상한구간은 상기 불만족구간 이상의 온도값을 가지는 온도구간인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉동실의 온도가 상한구간 또는 불만족구간에 속하고, 상기 냉장실의 온도가 만족 구간에 속하면, 상기 제어부는 상기 냉장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달하였는지 여부를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 것으로 인식되면, 상기 제어부는 냉동실의 냉각 운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉동실의 온도가 불만족구간에 속하는 상태에서, 상기 냉장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달하지 못한 것으로 인식되면, 상기 제어부는 상기 실내온도에 따라 냉장실의 냉각운전, 또는 냉장실과 냉동실의 동시운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 증발기로의 냉매 공급이 쏠리는 것으로 인식되면, 상기 제어부는, 상기 2개의 증발유로 중 어느 하나의 증발유로를 폐쇄하도록, 상기 유동조절부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 증발기로의 냉매 공급이 쏠리는 것으로 인식되면, 상기 제어부는, 상기 3개의 증발유로를 모두 개방하도록, 상기 유동조절부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
제안되는 실시예에 따르면, 냉장실 및 냉동실의 온도범위에 따라 냉동실 단독운전, 냉장실 단독운전 또는 냉장실과 냉동실의 동시 냉각운전을 수행하여, 냉장실과 냉동실의 온도를 최적으로 제어할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 냉장고가 온되어 구동하기 시작하면, 냉장실 및 냉동실의 온도가 만족구간의 하한온도에 적어도 1회이상 도달되도록 제어함으로써, 냉동 사이클의 저압이 목표 저압을 만족할 수 있고, 각 저장실의 선택적 냉각운전에 따라 온도상승이 야기되더라도, 저장실의 온도가 만족구간 내에서 용이하게 형성될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 냉장고가 설치되는 공간(이하, 설치공간 또는 실내공간)의 온도값에 따라 동시운전 또는 교대운전을 선택함으로써 냉장고의 운전효율을 개선함은 물론, 소비전력을 저감할 수 있다는 효과가 있다. 특히, 상기 설치공간의 온도가 설정 온도구간에 있을 때, 냉동실 또는 냉장실의 선택적 운전(또는 교번운전)을 수행함으로써, 소비전력을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 일반운전 조건에서는 압축기의 출력, 즉 냉력이 설정수준으로 형성되어 과도한 소비전력의 발생을 방지할 수 있는 반면, 부하대응 조건에서는 압축기의 출력, 즉 냉력이 설정수준 이상으로 형성되어 저장실의 냉각성능이 개선될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 증발기 입구 및 출구온도에 기초하여 증발기로 유입되는 냉매의 유량을 판단할 수 있고, 냉매의 유량의 과부족 여부에 따라 유동 조절부를 제어하여 냉매의 유동을 조절할 수 있으므로, 복수의 증발기로의 냉매 분배가 효과적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다. 결국, 복수의 증발기 중 일 증발기로 냉매의 쏠림이 발생되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉동사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 저장실의 온도 변화에 관한 일례를 보여주는 그래프이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 일반운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부하대응 운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 동시운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
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 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 냉동실(F) 및 냉장실(R)이 형성된 캐비닛(20)이 포함된다. 상기 냉동실(F)과 냉장실(R)은 격벽(25)에 의하여 구획될 수 있다.
도면에서는 상기 냉동실(F) 및 냉장실(R)이 좌우로 이격되어 배치되는 사상이 개시되나, 이와는 달리, 상기 냉동실(F)과 냉장실(R)은 상하 이격되게 배치될 수도 있을 것이다.
상기 캐비닛(20)에는, 상기 냉동실(F)을 여닫는 냉동실 도어(32) 및 냉장실(R)을 여닫는 냉장실 도어(34)가 포함된다.
그리고, 상기 캐비닛(20)에는, 냉장고(10)의 외관을 형성하는 아우터 케이스(41)와, 상기 아우터 케이스(41)의 내측에 배치되고 냉동실(F)의 내면을 형성하는 냉동실 이너케이스(45) 및 아우터 케이스(41)의 내측에 배치되고 냉장실(R)의 내면을 형성하는 냉장실 이너케이스(43)가 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 냉장실(R) 및 냉동실(F)을 각각 독립 냉각하기 위한 복수의 증발기(150,160)가 포함된다. 상기 복수의 증발기(150,160)에는, 상기 냉장실(R)을 냉각하는 제 1 증발기(150) 및 냉동실(F)을 냉각하는 제 2 증발기(160)가 포함된다. 상기 제 1 증발기(150) "냉장실 증발기", 상기 제 2 증발기(160)를 "냉동실 증발기"라 이름할 수 있다.
상기 캐비닛(20)에는, 상기 냉동실 이너케이스(45)의 내부 공간을 음식물이 냉동 보관되는 냉동실(F)과 냉동실 증발기(160)가 수용되는 냉동 열교환실(161)로 구획하는 냉동실 리어패널(49)이 포함된다. 즉, 상기 냉동실 리어패널(49)은 상기 냉동 열교환실(161)을 상기 냉동실(F)에 대하여 차폐하는 저장실 커버로서의 "냉동실 커버"로 이해되며, 상기 냉동 열교환실(161)은 상기 냉동실 리어패널(49)의 후측에 형성될 수 있다.
상기 냉동실 리어패널(49)에는, 상기 냉동실(F)의 냉기가 상기 냉동 열교환실(161)로 유입되는 냉기 흡입구(49a) 및 냉동실 증발기(160)에 의해 냉각된 냉기가 냉동실(F)로 토출되는 냉기 토출구(49b)가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉동 열교환실(161)에는 냉동실(F)의 공기를 상기 냉동 열교환실(161)과 냉동실(F)로 순환시키는 "송풍팬"으로서의 냉동실 팬(165)이 배치될 수 있다.
상기 캐비닛(20)에는, 상기 냉장실 이너케이스(43)의 내부를 음식물이 냉장 보관되는 냉장실(R)과 냉장실 증발기(150)가 수용되는 냉장 열교환실(151)로 구획하는 냉장실 리어패널(47)이 포함된다. 즉, 상기 냉장실 리어패널(47)은 상기 냉장 열교환실(151)을 상기 냉장실(R)에 대하여 차폐하는 저장실 커버로서의 "냉장실 커버"로 이해되며, 상기 냉장 열교환실(151)은 상기 냉장실 리어패널(47)의 후측에 형성될 수 있다.
상기 냉장실 리어패널(47)에는, 상기 냉장실(R)의 냉기가 상기 냉장 열교환실(151)로 유입되는 냉기 흡입구(47a) 및 냉장실 증발기(150)에 의해 냉각된 냉기가 냉장실(R)로 토출되는 냉기 토출구(47b)가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉장 열교환실(151)에는, 상기 냉징실(R)의 공기를 냉장실 열교환실(151)과 냉장실(R)로 순환시키는 "송풍팬"으로서의 냉장실 팬(155)이 배치될 수 있다.
상기 냉장실 리어패널(47) 및 냉동실 리어패널(49)은 상기 격벽(25)의 양측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 냉장 열교환실(151)과 냉동 열교환실(161)을 합하여, "열교환실"이라 이름할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉동사이클 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 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.
냉장고의 냉장실(R) 단독 냉각운전의 경우, 상기 제 2 압축기(115)의 구동은 정지되고, 상기 제 1 압축기(111)의 구동만 이루어진다. 반면에, 냉동실(F) 단독 냉각운전 또는 R/F 동시운전의 경우에는 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 모두 구동될 수 있다.
상기 다수의 증발기(150,160)에는, 냉장실(R)에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 1 증발기(150) 및 냉동실(F)에 공급될 냉기를 생성하기 위한 제 2 증발기(160)가 포함된다. 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)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)가 동시에 운전되도록, 즉 냉매가 상기 제 1,2 증발기에 동시에 유입되도록 냉매의 유동을 조절하는 장치로서 이해될 수 있다.
일례로, 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. 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.
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.
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 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 저장실의 온도를 감지할 수 있는 저장실 온도센서(201,205)가 포함된다. 상기 저장실 온도센서(201,205)에는, 냉장실(R)의 온도를 감지할 수 있는 냉장실 온도센서(201) 및 냉동실(F)의 온도를 감지할 수 있는 냉동실 온도센서(205)가 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)의 입구온도와 출구온도를 감지할 수 있는 다수의 증발기 온도센서(210,220,230,240)가 더 포함된다.
상세히, 상기 다수의 증발기 온도센서(210,220,230,240)에는, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측 온도를 감지하는 제 1 입구온도 센서(210) 및 상기 제 1 증발기(150)의 출구측 온도를 감지하는 제 1 출구온도 센서(220)가 포함된다.
그리고, 상기 다수의 증발기 온도센서(210,220,230,240)에는, 상기 제 2 증발기(160)의 입구측 온도를 감지하는 제 2 입구온도 센서(230) 및 상기 제 2 증발기(160)의 출구측 온도를 감지하는 제 2 출구온도 센서(240)가 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 냉장고(10)가 설치되는 공간, 일례로 실내공간의 온도를 감지하는 실내온도 센서(250)가 더 포함된다. 그리고, 상기 냉장고(10)에는, 미리 설정된 운전이 수행되면 경과되는 시간을 적산하는 타이머(260)가 더 포함된다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 저장실 온도센서(201,205), 다수의 증발기 온도센서(210,220,230,240) 및 실내온도 센서(250)에서 감지된 온도값, 또는 상기 타이머(260)에서 적산된 시간값을 인식하는 제어부(200)가 더 포함된다.
상기 제어부는, 상기 인식된 온도값 또는 시간값에 기초하여, 상기 제 1,2 압축기(111,115), 응축팬(125) 및 제 1,2 증발팬(155,165), 또는 상기 유동조절부(130)의 작동을 제어하여, 저장실(R,F)의 동시 냉각운전 또는 특정 저장실의 단독 운전을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고 저장실의 온도 변화에 관한 일례를 보여주는 그래프이다.
냉장고(10)의 전원이 온 된 이후, 제 1,2 압축기(111,115)가 구동하고 응축기(120) 및 증발기(150,160)에서 열교환이 일어나면서 냉동 사이클이 운전된다. 상기 냉동 사이클의 운전에 따라, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 온도는 하강하게 된다.
도 4는, 냉장실(R) 또는 냉동실(F)의 온도가 소정의 변동추이에 따라 상승 또는 하강하는 모습을 보여준다. 일례로, 시간 0에서, 냉동 사이클이 운전되지 않은 상태에서는, 저장실(R 또는 F)의 온도가 상대적으로 매우 높은 상태에 있게 된다. 이 때의 온도는 냉장고(10)가 설치된 실내공간의 온도와 유사한 값을 가질 수 있다.
냉동 사이클의 운전이 시작되어 상기 저장실(R 또는 F)로 냉기가 공급되면, 저장실의 온도가 하강하기 시작한다. 그리고, 저장실로의 냉기공급이 중단되면 저장실의 온도가 다시 상승하며 상승된 온도를 감지하여 냉기공급을 재개하면 온도가 하강할 수 있다.
그리고, 사용자가 냉장고 도어를 개방하면 냉장고 외부의 공기가 유입되어 저장실의 온도가 상승하고 이에 따라 냉기공급을 수행하여 저장실의 온도를 하강시킬 수 있다. 이러한 패턴에 따른 냉기 공급이 냉장실(R) 또는 냉동실(F)에 선택적으로 수행됨으로써 도 4와 같은 온도 변화선도가 형성될 수 있다. 물론, 도 4의 온도 변화모습은 하나의 예일 뿐 반드시 이러한 모습으로 형성되지는 않으며, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 상대적인 온도값 또는 사용자의 냉장고 도어개방 패턴에 따라 달라질 수 있다.
상기 냉장고(10)는, 저장실의 온도 제어를 위하여, 미리 설정된 온도구간(이하, 제어 온도구간)을 규정한다. 일례로, 상기 온도구간에는 "만족구간(제 1 온도구간)", "불만족구간(제 2 온도구간)" 및 "상한구간(제 3 온도구간)"이 포함된다.
그리고, 냉장실의 만족구간을 "냉장실 만족구간", 냉동실의 만족구간을 "냉동실 만족구간"이라 칭하며, 냉장실 및 냉동실의 불만족구간을 각각, "냉장실 불만족구간" 및 "냉동실 불만족구간"이라 칭한다. 그리고, 냉장실 및 냉동실의 상한구간을 각각, "냉장실 상한구간" 및 "냉동실 상한구간"이라 칭한다.
상기 만족구간은, 저장실의 설정온도(To)를 기준으로 제 1 설정폭(△T1)만큼 높은 온도값과, 상기 제 1 설정폭(△T1)만큼 낮은 온도값 사이의 온도구간으로서 정의될 수 있다. 즉, 상기 만족구간은, To-△T1 이상, To+△T1 이하의 온도 구간으로서 이해될 수 있다.
상기 설정온도(To)는 사용자가 설정할 수 있는 온도값이다. 그리고, 상기 To-△T1를 만족구간의 하한온도, 상기 To+△T1를 만족구간의 상한온도라 이름할 수 있다.
상기 불만족구간은, To+△T1 이상, To+△T2 이하의 온도 구간으로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 △T2는 제 2 설정폭으로서, 상기 제 1 설정폭 보다는 큰 값으로 결정된다.
상기 상한구간은, To+△T2 이상의 온도구간으로서 이해될 수 있다.
상기 냉장고(10)는, 저장실의 온도가 상기 만족구간에 유지될 수 있도록, 상기 저장실에 냉기를 공급하도록 제어될 수 있다. 상기 만족구간을 제 1 온도구간, 상기 불만족구간을 제 2 온도구간, 상기 상한구간을 제 3 온도구간이라 이름한다.
일례로, 도 4를 참조하면, 냉장고(10)가 온 되어 압축기(111,115)가 구동된 이후 저장실에 냉기가 공급되어, 저장실의 온도는 하강될 수 있다. 그리고, 시간 t1에서 상기 저장실의 온도가 만족구간의 하한온도(To-△T1)에 도달하면 상기 저장실로의 냉기공급은 중단될 수 있다.
상기 냉기공급의 중단에 따라 저장실의 온도는 상승할 수 있으며, 시간 t2에서 상기 저장실의 온도가 상기 만족구간의 상한온도(To+△T1)에 도달하면 다시 상기 저장실로 냉기 공급이 이루어질 수 있다. 이러한 패턴이 반복되면서 저장실의 온도가 만족구간 내에서 형성될 수 있다.
한편, 냉장고가 온 되어 냉동 사이클이 운전되면, 사이클의 고압(압축기의 토출압력 또는 응축기의 응축압력)과 저압(증발기의 증발압력)의 차이가 점점 커지게 된다. 그리고, 소정의 시간이 경과하여 냉동 사이클이 안정화 되면, 상기 사이클의 고압과 저압은 각각 미리 설정된 운전압력(이하, 설정 운전압력)의 범위 내에서 형성될 수 있다.
다만, 복수의 증발기가 저장실에 각각 배치되고, 저장실의 냉각모드, 즉 냉장실 단독냉각 운전, 냉동실 단독냉각 운전 및 냉장실과 냉동실의 동시냉각 운전모드에 따라 냉매의 증발이 선택적으로 이루어지는 과정에서, 냉매의 증발압력이 설정 운전저압에 다다르기 전에 해당 저장실의 냉각운전이 중단되는 경우, 증발압력 또는 증발온도가 상대적으로 높은 상태로 유지되는 상태에서 냉동 사이클이 운전되는 문제점이 발생할 수 있다.
이 경우, 상대적으로 높은 증발온도를 형성하는 증발기를 통과하는 냉기의 온도가 높아지게 되고 이에 따라 저장실의 충분한 냉각이 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 본 실시예는, 냉장고(10)가 온 되어 냉동 사이클이 구동되기 시작하면, 저장실의 온도가 적어도 1회 이상 상기 만족구간의 하한온도(To-△T1)에 도달되도록 하여, 냉동 사이클의 저압이 상기 설정 운전저압의 압력구간에서 형성되고 이에 따라 저장실의 온도가 변화하더라도 만족구간 내에서 변화될 수 있도록 제어를 수행할 수 있다.
즉, 저장실의 온도값이 만족구간에 속하더라도 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 적이 있는지 여부에 기초하여, 냉장고의 제어방법이 달리질 수 있다. 상기 저장실의 온도값이 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 적이 있으면, "한번 만족" 상태에 있는 것으로 인식되고, 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 적이 없으면, "한번 불만족" 상태인 것으로 인식될 수 있다. 즉, "한번 만족" 여부는 해당 저장실의 온도가 만족구간에 속하는 경우 판단될 수 있다.
이하에서는, 표를 이용하여 본 실시예에 따른 냉장고의 제어방식을 설명한다.
냉동실(F) 온도 냉장실(R) 온도 냉장실(R) 한번 만족여부 운전(제어)모드
상한구간 상한구간 R/F 동시운전
불만족구간 R/F 동시운전
만족구간
 한번 만족 F 냉각운전
한번 불만족 R/F 동시운전
냉장고(10)가 운전되는 상태에서, 냉동실 온도센서(205) 및 냉장실 온도센서(201)를 이용하여 냉동실(F) 및 냉장실(R)의 온도값을 감지할 수 있다. [표 1]은 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 냉장고의 운전(제어)모드를 보여준다.
상기 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 즉 저장실(R,F)의 온도가 모두 만족구간 이상의 값으로 형성되므로, R/F 동시운전이 이루어지도록 제어한다. R/F 동시운전이 이루어지는 경우, 제 1,2 압축기(111.115)가 구동되고, 상기 유동조절부(130)를 제어하여 냉매가 상기 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)에 모두 공급될 수 있다.
상기 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 불만족구간에 속하는 경우, 즉 저장실(R,F)의 온도가 모두 만족구간 이상의 값으로 형성되므로, R/F 동시운전이 이루어지도록 제어한다.
상기 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 만족구간에 속하는 경우, 상기 냉장실(R)이 "한번 만족"을 충족하였는지 여부가 인식될 수 있다. 상기 냉장실(R)이 "한번 만족"을 충족한 경우, 냉동 사이클의 저압이 설정 운전저압에 도달하였고 상기 냉장실(R)은 안정적인 온도 범위에 형성된 것으로 인식되어, 냉동실(F)의 단독 냉각운전을 수행한다. F 단독 냉각운전이 이루어지는 경우, 상기 제 1,2 압축기(111,115)가 구동되고 상기 유동조절부(130)를 제어하여 냉매가 상기 제 2 증발기(160)에만 공급될 수 있다.
반면에, "한번 만족"이 충족되지 않은 경우, 즉 "한번 불만족"인 경우, 아직 냉장실(R)의 충분한 냉각이 이루어지지 않은 것으로 판단하여 저장실(R,F)의 동시 냉각운전을 수행할 수 있다.
냉동실(F) 온도 냉장실(R) 온도 냉장실(R) 한번 만족 여부 운전(제어)모드
불만족 구간 상한 구간
R/F 동시운전
불만족 구간
 R 냉각운전(실내온도가 설정범위 내)
R/F 동시운전(실내온도가 설정범위 외)
만족 구간
 한번 만족 F 냉각운전
한번 불만족 R 냉각운전(실내온도가 설정범위 내)
R/F 동시운전(실내온도가 설정범위 외)
[표 2]는 냉동실(F)의 온도가 불만족구간에 속하는 경우, 냉장고의 운전(제어)모드를 보여준다.
상기 냉동실(F)의 온도가 불만족구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 즉 저장실(R,F)의 온도가 모두 만족구간 이상의 값으로 형성되므로, R/F 동시운전이 이루어지도록 제어한다.
상기 냉동실(F)의 온도가 불만족구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 불만족구간에 속하는 경우, 실내온도 센서(250)를 이용하여 냉장고(10)가 설치된 설치공간(실내공간)의 온도를 감지한다. 상기 실내공간의 온도가 설정범위 내에 속하는 경우 R 냉각운전이 이루어지도록 제어되며, 상기 설정범위 외에 속하는 경우 R/F 동시운전이 이루어지도록 제어한다. R 냉각운전이 이루어지는 경우, 제 1 압축기(111)만 구동되고, 상기 유동조절부(130)를 제어하여 냉매가 상기 제 1 증발기(150)에 공급될 수 있다.
원칙적으로 저장실(R,F)의 온도가 모두 불만족구간에 속하는 경우, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 동시운전이 바람직할 수는 있다. 다만, 동시운전을 수행하는 경우, 단독 냉각운전에 비하여 압축기 또는 팬 동작의 차이에 의하여, 소비전력이 더 높게 형성된다.
반면에, 저장실(R,F)의 온도가 불만족구간에 속하는 경우, 상기 저장실의 온도와 만족구간과의 온도 차이가 그리 크지 않고, 냉장실(R) 및 냉동실(F) 중 어느 하나의 저장실만 냉각하여 다른 하나의 저장실의 온도가 상승하더라도, 추후 냉각운전을 통하여 상기 다른 하나의 저장실의 온도를 하강시킬 수 있다.
따라서, 효율적인 냉각운전과 함께 소비전력을 절감할 수 있도록, 본 실시예에 따른 냉장고는 위 조건에서, 냉장실 및 냉동실의 동시운전이 아닌, 단독 냉각운전을 수행할 수 있다.
일례로, 단독 냉각운전되는 저장실은 냉장실(R) 및 냉동실(F) 중, 상대적으로 소비자 신뢰성 요구가 큰 저장실로 선택될 수 있다. 즉, 상대적으로 저장 용량이 큰 저장실이 선택될 수 있다. 본 실시예에서는, 이러한 저장실로 냉장실(R)이 선택된다. 따라서, 냉장실(R)과 냉동실(F)의 온도가 불만족구간에 속하고 실내온도가 설정범위 내에 속하는 경우, 냉장실(R) 단독 냉각운전을 수행한다.
한편, 상기 설정범위는, 냉장고가 주로 설치되는 실내공간의 일반적인 온도구간으로서 결정된다. 일례로 상기 설정범위는 18℃~27℃로 결정될 수 있다.
반면에, 상기 실내온도가 설정범위 외에 속하는 경우에는, 원칙적으로 저장실(R,F)의 동시운전을 수행한다. 특히, 상기 실내온도가 설정범위 이상의 온도로 형성되는 경우, 응축온도가 상승하게 되고 이에 따라 증발압력 또는 증발온도가 같이 상승하여 저장실의 냉각효과가 제한될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 소비전력이 다소 증가하더라도 저장실의 동시운전을 수행하여 냉각성능을 확보할 수 있다.
다시 [표 2]를 참조하면, 상기 냉동실(F)의 온도가 불만족구간에 속하고, 상기 냉장실(R)의 온도가 만족구간에 속하는 경우, 상기 냉장실(R)이 "한번 만족"을 충족하였는지 여부가 인식될 수 있다. 상기 냉장실(R)이 "한번 만족"을 충족한 경우, 냉동 사이클의 저압이 설정 운전저압에 도달하였고 상기 냉장실(R)은 안정적인 온도 범위에 형성된 것으로 인식되어, 냉동실(F)의 단독 냉각운전을 수행한다.
반면에, "한번 만족"이 충족되지 않은 경우, 즉 "한번 불만족"인 경우, 아직 냉장실(R)의 충분한 냉각이 이루어지지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 원칙적으로 저장실(R,F)의 동시 냉각운전을 수행할 수 있으나, 상기한 바와 같이, 실내온도가 설정온도 범위 내에서 속하는 경우에는 소비전력 절감을 위하여, 상기 냉장실(R)의 단독 냉각운전을 수행할 수 있다. 반면에, 상기 실내온도가 설정온도 범위 외에 속하는 경우에는 원칙대로 저장실(R,F)의 동시 냉각운전을 수행할 수 있다.
냉동실(F) 온도 냉장실(F) 한번 만족 여부 냉장실(R) 온도 운전(제어)모드
만족 구간 한번 만족 상한 구간

 R 냉각운전(실내온도가 설정범위 내)
R/F 동시운전(실내온도가 설정범위 외)
한번 불만족 R/F 동시운전

불만족 구간
 R 냉각운전(실내온도가 설정범위 내)
R/F 동시운전(실내온도가 설정범위 외)
만족 구간 운전 오프(OFF)
[표 3]은 냉동실(F)의 온도가 만족구간에 속하는 경우, 냉장고의 운전(제어)모드를 보여준다.
상기 냉동실(F)의 온도가 만족구간에 속하는 경우 상기 냉동실(F)이 "한번 만족"을 충족하였는지 인식된다. 상기 냉동실(F)이 "한번 만족"을 충족하고 상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 실내온도가 상기 설정범위 내에 속하면 냉장실(R) 냉각운전을 수행하고, 실내온도가 상기 설정범위 외에 속하면 저장실(R,F)의 동시운전을 수행한다.
냉동실(F)이 한번 만족을 충족하였으므로, 냉장실(R)의 단독 냉각운전이 원칙적인 운전모습일 수 있다. 다만, 실내온도가 설정범위를 벗어나는 경우, 특히 실내온도가 상대적으로 높은 온도를 형성하는 경우, 냉동실(F)의 내부온도와 실내온도의 온도 차이에 의하여 냉동실(F)의 온도가 빠르게 상승하는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 저장실(R,F)의 동시운전을 수행하여, 냉동실(F)의 온도상승을 방지할 수 있다.
상기 냉동실(F)이 "한번 불만족" 상태이고, 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 저장실(R,F)의 동시운전을 수행하여, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 냉각을 유도한다.
상기 냉동실(F)의 온도가 만족구간에 속하고 냉장실(R)의 온도가 불만족 구간에 속하는 경우, 실내온도를 감지한다. 상기 냉장실(R)의 온도가 상한인 경우와 마찬가지로, 상기 실내온도가 상기 설정범위 내에 속하면 냉장실(R) 냉각운전을 수행하고, 실내온도가 상기 설정범위 외에 속하면 저장실(R,F)의 동시운전을 수행한다.
다만, 이 경우, 냉동실(F)의 온도가 "한번 만족" 여부를 충족하였는지 여부는 판단되지 않는다. 상기 냉동실(F)의 온도가 "한번 불만족" 상태이고 상기 냉장실(R)의 온도가 불만족 구간에 속하는 경우, 원칙적으로 저장실(R,F)의 동시운전이 원칙적인 모습일 수는 있으나, 소비전력 절감을 위하여, 실내온도에 따라 냉장실(R) 단독운전 또는 저장실(R,F)의 동시운전을 수행할 수 있다. 따라서, [표 3]에 도시된 바와 같이, 냉장실(R)의 온도가 불만족 구간에 속하고 냉동실(F)의 온도가 만족 구간에 속하는 경우, 냉동실(F)이 "한번 만족" 상태에 있는지 여부는 판단되지 않는다. 이와 같은 제어방식에 의하여, 냉장고의 제어를 단순화 할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 일반운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 제 1,2 압축기(111,115)가 기동하여 냉장고(10)의 운전이 시작되면, 냉장실(R)의 온도값이 인식될 수 있다. 그리고, 인식된 냉장실(R)의 온도가 만족 구간에 속하는지 여부가 인식될 수 있다(S11,S12).
상기 냉장실(R)의 온도가 만족 구간에 속하는 경우, 냉동실(F)의 온도가 만족 구간에 속하는지 여부가 인식될 수 있다(S13,S14,S15).
상기 냉동실(F)의 온도가 만족 구간에 속하면, 냉장고의 이전 운전상태가 인식될 수 있다. 상기 이전 운전상태라 함은, 냉장실(R)과 냉동실(F)의 온도가 모두 만족 구간에 속하게 되는 시점에서, 냉장실(R) 또는 냉동실(F)의 냉각운전이 있었는지 여부를 나타내는 상태로서 이해된다. 저장실(R,F)의 동시운전을 한 경우에는, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 냉각운전이 모두 있었던 것으로 인식된다(S16).
상기 이전 운전상태에 냉동실(F)의 냉각운전이 포함되는 경우, 실내 온도값이 인식될 수 있다(S17,S18).
상기 인식된 실내 온도값이 설정범위에 속하면, 제 1 냉매 회수운전을 실시한다. 일례로, 상기 설정범위는 18℃~27℃로 결정될 수 있다. 상기 설정범위는 일반적으로 냉장고가 설치되는 실내공간의 온도로서 이해될 수 있다.
상기 인식된 실내 온도값이 설정범위 외에 속하면, 제 1 냉매 회수운전은 수행되지 않는다. 상기 제 1 냉매 회수운전을 수행하는 경우, 저장실(R,F)의 냉각운전이 정지되므로 냉각성능 저하방지를 위하여 냉매 회수운전을 실시하지 않는다. 특히, 상기 인식된 실내 온도값이 설정범위 이상으로 형성될 때 저장실의 냉각운전을 정지하면 저장실의 온도가 빠르게 상승될 수 있으므로, 이러한 현상을 방지하기 위함이다.
상기 1 냉매 회수운전은 냉동실(F)의 냉각운전이 수행된 이후 실시되며, 상기 응축기(120)로 냉매를 보내는 냉매 회수운전으로서 이해된다. 상기 제 1 냉매 회수운전이 수행되면, 상기 유동조절부(130)는 닫혀져 상기 제 1,2 증발기(150,160)로의 냉매 공급은 제한되며, 제 1,2 증발팬(155,165)은 저속으로 운전되고, 응축팬(125)은 구동되지 않게 된다(S19,S20).
상기 제 1 냉매 회수운전이 수행되면 경과시간이 적산되며, 적산된 시간이 제 1 설정시간을 경과하였는지 여부가 인식된다. 일례로, 상기 제 1 설정시간은 약 80~100초로 결정된다. 상기 제 1 설정시간은, 후술할 제 2 냉매 회수운전 수행시 기준이 되는 제 2 설정시간에 비하여 길게 결정될 수 있다(S21).
상기 제 1 설정시간이 경과하였으면, 제 1,2 압축기(111,115)를 정지하게 된다(S22).
이러한 제어방법은 냉장고(10)의 전원이 오프될 때까지 반복될 수 있다. 즉, 상기 냉장고(10)의 전원오프 명령이 발생되지 않으면, S12 이하의 단계를 계속 수행할 수 있다(S23).
한편, S13 단계에서, 냉장실(R)의 온도가 만족 구간에 속하지 않으면, 실내온도 값을 인식한다(S24). 그리고, 상기 인식된 실내온도 값이 상기 설정범위에 속하는지 여부가 인식된다(S25).
상기 실내온도 값이 상기 설정범위 내에 속하면, 부하대응 운전조건의 충족여부가 인식될 수 있다(S26). 상기 부하대응 운전조건에는, 어느 하나의 저장실의 온도가 급격하게 상승하고 다른 하나의 저장실의 온도가 특정조건을 만족하는 경우를 의미한다. 일례로, 상기 부하대응 운전조건에는, 사용자가 냉장실 도어를 자주 개방하거나 오랫동안 개방하는 경우, 냉장실(R)의 온도가 상한 구간까지 상승하고, 냉동실(F)이 "한번 불만족" 상태에 있는 경우가 포함된다. 이와 관련하여서는 도 9에서 상세히 설명한다.
상기 부하대응 운전조건이 충족되면, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 동시운전이 수행된다. 반면에, 상기 부하대응 운전조건이 충족되지 않은 경우에는, 소비전력 절감을 위하여, 냉장실(R)의 단독 냉각운전을 수행하게 된다([표 1] 내지 [표 3] 참조)(S27,S28,S29).
그리고, S25 단계에서 실내온도가 설정범위 외에 속하는 경우, R/F 동시운전이 수행될 수 있다([표 1] 내지 [표 3] 참조)
한편, S15 단계에서 냉동실(F)의 온도가 만족 구간에 속하지 않으면, 상기 냉장실(R)의 온도가 만족구간 하한온도에 도달한 적이 있는지 여부, 즉 냉장실(R)의 "한번 만족"을 충족하였는지 여부가 인식된다(S30).
상기 냉장실(R)의 온도가 상기 "한번 만족"을 충족한 경우, 이전 운전상태가 인식될 수 있다(S31,S32).
상기 이전 운전상태에 냉장실(R)의 냉각운전이 포함되면, 실내온도 값이 인식될 수 있다. 그리고, 상기 인식된 실내온도 값이 설정범위에 속하는지 여부가 인식되며, 상기 인식된 실내온도 값이 설정범위에 속하면, 제 2 냉매 회수운전이 수행될 수 있다.
반면에, 상기 인식된 실내 온도값이 설정범위 외에 속하면, 제 2 냉매 회수운전은 수행되지 않는다. 상기 제 2 냉매 회수운전을 수행하는 경우, 저장실(R,F)의 냉각운전이 정지되므로 냉각성능 저하방지를 위하여 냉매 회수운전을 실시하지 않는다(S33,S34,S35).
상기 2 냉매 회수운전은 냉장실(R)의 냉각운전이 수행된 이후 실시되며, 상기 응축기(120)로 냉매를 보내는 냉매 회수운전으로서 이해된다. 상기 제 2 냉매 회수운전이 수행되면, 상기 유동조절부(130)는 닫혀져 상기 제 1,2 증발기(150,160)로의 냉매 공급은 제한되며, 제 1 증발팬(155)은 저속운전, 제 2 증발팬(165)은 중속운전, 응축팬은 중속으로 운전될 수 있다(S36).
상기 제 2 냉매 회수운전이 수행되면 경과시간이 적산되며, 적산된 시간이 제 2 설정시간을 경과하였는지 여부가 인식된다. 일례로, 상기 제 2 설정시간은 약 20~40초로 결정된다. 상기 제 2 설정시간은, 전술한 제 1 냉매 회수운전 수행시 기준이 되는 제 1 설정시간에 비하여 짧게 형성될 수 있다.
냉동실(F)의 냉각운전이 수행된 상태에서 제 1 냉매 회수운전을 수행하면, 상대적으로 저압으로 형성된 제 2 증발기(160)의 냉매가 제 1,2 압축기(111,115)를 거쳐 상기 응축기(120)로 유동하기 위하여는 상대적으로 많은 일이 필요하게 된다. 즉, 제 2 증발기(160)의 냉매 압력과 제 1,2 압축기(111,115) 사이의 압력 차이가 크게 되므로 상대적으로 오랜시간 동안 냉매 회수운전을 수행하게 된다.
반면에, 냉장실(R)의 냉각운전이 수행된 상태에서 제 2 냉매 회수운전을 수행하면, 상대적으로 고압으로 형성된 제 1 증발기(150)의 냉매가 제 1 압축기(111)를 거쳐 상기 응축기(120)로 유동하기 위하여는 상대적으로 적은 일이 필요하게 된다. 즉, 제 1 증발기(150)와 제 1 압축기(111) 사이의 압력 차이가 작게 되므로 상대적으로 짧은 시간동안 냉매 회수운전을 수행하게 된다(S37).
상기 제 2 설정시간이 경과하면, 냉동실(F)의 냉각운전이 수행될 수 있다(S38).
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부하대응 운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 실내온도가 설정범위 내에 속하는 경우, 냉장고의 부하대응 조건이 충족되었을 때, 일례로 냉장실(R) 또는 냉동실(F)의 온도가 상한 구간에 속하게 되었을 때, 저장실의 단독운전 또는 동시운전이 수행되는 제어방법이 도시된다. 그리고, 도 9 및 도 10은 도 7의 S26 내지 S29의 구체화 된 내용을 포함한다.
제 1 압축기(111) 또는 제 2 압축기(115)가 기동하고 냉장고 운전이 시작되면, 실내온도가 설정범위 내에 속하는 것으로 인식될 수 있다(S41,S42).
상기한 [표 1] 내지 [표 3]에 기재된 냉동실(F)의 단독 냉각운전 또는 냉장실(R)의 단독 냉각운전이 수행될 수 있다. 도 7의 S28 단계에서 설명된 냉장실(R)의 단독 냉각운전 및 도 8의 S38 단계에서 설명된 냉동실(F)의 단독 냉각운전의 모습이 여기에 해당할 수 있다(S43). 그리고, 이와 함께, 상기 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 온도값이 인식될 수 있다(S44).
상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하는지 여부가 인식될 수 있다. 상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하고 냉동실(F)의 온도가 만족구간 하한온도에 도달한 적이 있는 것, 즉 "한번 만족" 상태에 있으면, S43 단계로 돌아가 상기 냉장실(R)의 냉각운전을 수행한다(S45,S46)(표 3 참조).
반면에, 상기 냉장실(R)의 온도가 상한구간에 속하고 냉동실(F)의 온도가 "한번 불만족" 상태에 있으면, 저장실(R,F)의 동시운전을 수행하게 된다(S47)(표 3 참조).
한편, S45 단계에서 냉장실(R)의 온도가 상한 구간에 속하지 않고 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하는 경우, 냉장실(R)의 온도가 만족구간 하한온도에 도달한 적이 있는지, 즉 "한번 만족" 상태에 있는지 여부가 인식된다(S54,S55).
상기 냉장실(R)이 "한번 만족" 상태에 있으면, S43 단계로 돌아가 상기 냉동실(F)의 냉각운전을 수행한다(표 1 참조).
반면에, 상기 냉장실(R)의 온도가 만족구간 하한온도에 도달한 적이 없는 경우 즉 "한번 불만족" 상태에 있으면, 저장실(R,F)의 동시운전을 수행하게 된다(표 1 참조).
한편, S54 단계에서 냉동실(F)의 온도가 상한구간에 속하지 않는 경우, 냉장실(R)의 냉각운전 또는 냉동실(F)의 냉각운전을 수행하게 된다(표 2,3 참조).
위 단계에서, 저장실(R,F)의 동시운전을 수행하게 되면, 제 1,2 압축기(111,115)는 제 1 모드로 운전될 수 있다(S48). 상기 압축기의 제 1 모드는 설정냉력을 출력할 수 있는 일반모드로서 이해될 수 있다.
그리고, 상기 동시운전의 경과시간을 적산하며, 상기 동시운전이 설정시간 동안 수행되었는지 여부가 인식된다. 상기 동시운전이 설정시간 이상 수행되지 않으면, 압축기는 상기 제 1 모드로 계속 운전된다(S49).
반면에, 동시운전이 설정시간 이상 수행되면, 상기 제 1,2 압축기(111,115)는 제 2 모드로 전환하여 운전한다. 상기 압축기의 제 2 모드는 설정냉력 이상의 냉력을 출력할 수 있는 파워모드로서 이해될 수 있다(S50).
상기 제 1,2 압축기(111,115)의 제 2 모드 과정에서, 상기 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 온도는 계속하여 감지될 수 있다. 그리고, 상기 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 온도 중 적어도 어느 하나의 저장실의 온도가 만족구간에 도달하지 않은 이상, 상기 제 1,2 압축기(111,115)의 제 2 모드 운전은 계속될 수 있다. 상기 적어도 어느 하나의 저장실의 온도가 만족구간에 도달하면, S43 단계로 돌아간다(S51).
물론, 상기 제 1,2 압축기(111,115)의 제 1 모드 운전과정에서, 상기 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 온도 중 적어도 어느 하나의 저장실의 온도가 만족구간에 도달하는 경우에도, S43 단계로 되돌아갈 수 있을 것이다.
그리고, 이러한 제어방법은 냉장고(10)의 전원이 OFF 될 때까지 반복하여 이루어질 수 있다(S52,S53).
이와 같은 제어방법에 의하면, 냉장실(R) 및 냉동실(F) 중 어느 하나의 저장실의 온도가 상한구간에 속하고, 다른 하나의 저장실이 "한번 만족" 상태에 있지 않은 경우, 냉장실(R) 및 냉동실(F)의 동시운전을 수행하여, 저장실의 냉각성능을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
즉, 어느 하나의 저장실의 온도가 상한구간에 속하고 다른 하나의 저장실이 한번 불만족 상태에 있는 경우, 상기 상한구간에 속한 저장실의 냉각만을 수행하게 되면 상기 다른 하나의 저장실의 온도가 불만족 구간에 속하게 되는 문제점이 발생할 수 있는데, 본 실시예는 이러한 문제점을 방지할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 동시운전시 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다. 도 11 및 도 12를 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(S61).
상기 냉동 사이클의 구동에 따라, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 수행될 수 있다. 상기 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전을 위하여, 상기 유동조절부(130)는 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 개방하도록 제어될 수 있다.
즉, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 개방되면, 상기 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)로 냉매 유입이 이루어지고, 상기 제 1,2 증발기(150,160)에서 열교환이 이루어짐으로써, 냉장실(R) 및 냉동실(F)에 냉기 공급이 이루어질 수 있다.
그리고, 냉매는 상기 제 1 증발기(150)에 상대적으로 많은 양이 제공되어 상기 제 1 증발기(150)에서의 열교환량이 상기 제 2 증발기(160)의 열교환량보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제 1 증발기(150)가 설치되는 저장실, 즉 냉장실에 공급되는 냉각부하가 더 커질 수 있다(S62,S63).
상기 제 1 증발기(150)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 1 입구온도 센서(210) 및 제 1 출구온도 센서(220)에 의하여 감지될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입구온도 및 출구온도가 상기 제 2 입구온도 센서(230) 및 제 2 출구온도 센서(240)에 의하여 감지될 수 있다 (S64,S65).
상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도의 차이값과, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도의 차이값을 결정할 수 있다.
상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 유입되는 냉매량이 적절 냉매량 이상이 되면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차이가 적어지게 된다. 반대로, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 유입되는 냉매량이 적절 냉매량 미만이 되면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차이가 커지게 된다.
상기 제어부(200)는 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차에 관한 정보가 설정범위에 속하는지 여부를 인식할 수 있다.
즉, 상기 제어부(200)는 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 기초하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)를 유동하는 냉매의 과부족 여부, 즉 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)의 냉매 쏠림 여부를 인식할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)를 유동하는 냉매의 과부족 여부는, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 차이값 또는 그 비율값에 기초하여 결정될 수 있다(S66).
이하에서는, 자세한 판단방법을 설명한다.
판단방법의 일례로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값과 동일한지 여부, 또는 상기 기준값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다.
상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매는 상기 유동전환부(130)를 통하여 상기 제 1 증발기(150) 및 제 2 증발기(160)로 분지되어 유동하는 바, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차를 감지하면 상기 제 1 증발기(150)를 통과하는 냉매 비율을 인식할 수 있고, 상기 제 2 증발기(150)를 통과하는 냉매 비율은 상기 제 1 증발기(160)를 통과하는 냉매 비율에 기초하여 인식될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 기준값보다 크면 냉매량이 부족한 것으로 판단되고, 반대로 상기 제 2 증발기(160)에는 상대적으로 냉매량이 많은 것으로 인식될 수 있을 것이다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차를 이용하여 냉매쏠림여부를 판단하는 방법을 설명한다. 물론, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 이용하여 냉매 쏠림여부를 판단할 수도 있을 것이다.
상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값(기준온도)과 동일하면, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식될 수 있다. 반면에, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 미리 설정된 기준값과 동일하지 않은 경우, 상기 기준값보다 크거나 같은 경우에는 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생한 것으로 인식된다.
상세히, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 미리 설정된 기준값보다 작으면, 상기 제 1 증발기(150)에는 상대적으로 많은 냉매가 통과하는 것으로 인식된다. 즉, 상기 제 1 증발기(150)로 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식된다.
반대로, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 미리 설정된 기준값보다 크면, 상기 제 1 증발기(150)에는 상대적으로 적은 냉매가 통과하는 것으로 인식된다. 즉, 상기 제 2 증발기(160)로 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식된다.
판단방법의 다른 예로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 비율이 제 1 설정값과 동일한지, 아니면 상기 제 1 설정값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 설정값은 1일 수 있다.
상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1인 경우, 즉, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차가 동일한 경우, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생되지 않은 것으로 인식된다.
반면에, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1보다 큰 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 큰 경우, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
그리고, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차에 대한, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차의 비율이 1보다 작은 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 작은 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
판단방법의 또 다른 예로서, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차와, 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차의 차이값이 제 2 설정값과 동일한지, 아니면 상기 제 2 설정값보다 크거나 작은지 여부에 따라 냉매의 쏠림여부를 판단할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 설정값은 0일 수 있다.
상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0인 경우, 즉, 상기 제 1,2 증발기(150,160)의 입출구 온도차가 동일한 경우, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생되지 않은 것으로 인식된다.
반면에, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0보다 큰 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 큰 경우, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
그리고, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차에서 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차를 뺀 값이 0보다 작은 경우, 즉, 상기 제 1 증발기(150)의 입출구 온도차가 상기 제 2 증발기(160)의 입출구 온도차보다 작은 경우, 상기 제 1 증발기(150)에 냉매의 쏠림이 발생된 것으로 인식된다.
상기한 3개의 판단 방법 중 하나의 판단방법을 이용하여, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)로 냉매 쏠림이 발생하지 않은 것으로 인식된 경우, 상기 유동조절부(130)의 제어상태는 유지될 수 있다. 즉, 상기 유동조절부(130)는, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)가 모두 개방될 수 있도록 제어될 수 있다(S67).
반면에, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에 냉매의 쏠림이 발생하는 것으로 인식되면, 상기 유동조절부(130)의 제어상태가 변경될 수 있다(S71).
상기 제 1 증발기(150)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 3 냉매유로(105)를 폐쇄하고, 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통한 냉매 유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 물론, 상기 제 1 냉매유로(101)를 폐쇄하고, 상기 제 2,3 냉매유로(103,105)를 통한 냉매 유동이 이루어지도록 제어될 수 있다.
이 경우, 상기 제 1 증발기(150)로 유입되는 냉매량은 감소하고, 상대적으로 상기 제 2 증발기(160)로 유입되는 냉매량은 증가하므로 상기 제 1 증발기(150)의냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다(S72,S73,S74).
한편, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)의 개방상태를 유지한다. 시간이 경과함에 따라, 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매 중 상대적으로 많은 냉매가 상기 제 1 증발기(150)로 유입되므로, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매가 쏠리는 현상은 해결될 수 있을 것이다(S76,S77).
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150) 또는 제 2 증발기(160)에서 냉매 쏠림이 발생한 경우, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로의 개폐여부가 제어되어 상기 냉매 쏠림 현상을 해결하고, 냉장실 및 냉동실의 동시 냉각운전이 유지될 수 있다(S75).
한편, 도 11에는 도시되지 않았으나, S73,S74 단계의 제어를 통하여 상기 제 1,2 냉매유로(101,103)를 통한 냉매유동이 이루어지는 과정에서, 상기 제 2 증발기(160)에 냉매 쏠림이 발생한 것으로 인식된 경우에는, 상기 제 3 냉매유로(105)를 다시 개방함으로써, 상기 제 1 내지 제 3 냉매유로(101,103,105)를 통한 냉매유동이 이루어지도록 제어될 수 있다. 이와 같은 제어에 의하면, 상기 제 1 증발기(150)로의 냉매유동이 상대적으로 증가되므로, 상기 제 2 증발기(160)에서의 냉매 쏠림현상이 해결될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 증발기(150)의 입구측에 복수의 냉매유로 및 팽창장치를 설치하고, 제 1,2 증발기(150,160)로 유입되는 냉매량의 과부족 여부에 따라, 냉매의 유동을 제어할 수 있으므로, 복수의 증발기가 동시운전 되는 과정에서, 어느 하나의 증발기로 냉매의 쏠림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
10 : 냉장고 R : 냉장실
F : 냉동실 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 150 : 제 1 증발기
160 : 제 2 증발기 200 : 제어부
201 : 냉장실 온도센서 205 : 냉동실 온도센서
210 : 제 1 입구온도 센서 220 : 제 1 출구온도 센서
230 : 제 2 입구온도 센서 240 : 제 2 출구온도 센서
250 : 실내온도 센서 260 : 타이머

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  14. 냉장실과 냉동실의 각 설정온도(To)를 기준으로 규정된 만족구간 및 상기 만족구간 이상의 온도값을 가지는 상한구간이 포함되고,
    상기 냉장실 또는 상기 냉동실의 단독 냉각운전이 수행되는 단계;
    상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실의 온도가 상기 상한구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계;
    상기 냉장실 및 냉동실 중 일 저장실의 온도가 상기 상한구간에 속하면, 타 저장실의 온도가 상기 만족구간에 속하는지 여부가 인식되는 단계;
    상기 타 저장실의 온도가 상기 만족구간에 속하면, 한번 만족상태에 있는지 여부가 인식되는 단계; 및
    상기 타 저장실의 온도가 상기 한번 만족상태에 있으면 상기 냉장실 또는 냉동실의 냉각운전을 계속 수행하고, 상기 타 저장실의 온도가 한번 불만족 상태에 있으면 상기 냉장실 및 냉동실의 동시운전을 수행하는 단계가 포함되며,
    상기 한번 만족상태는, 상기 타 저장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 적어도 1회 이상 도달한 상태이며,
    상기 한번 불만족상태는, 상기 타 저장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 적이 없는 상태를 나타내는 냉장고의 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 냉장실 및 냉동실의 동시운전이 수행되는 과정에서,
    압축기는 설정시간 동안 일반모드로 운전되어 설정냉력을 출력하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 설정시간이 경과하면, 상기 압축기는 파워모드로 전환되어, 설정냉력보다 큰 냉력을 출력하도록 운전되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 압축기의 파워모드에 따른 운전은, 상기 냉장실 또는 냉동실의 온도가 상기 만족구간에 도달할 때까지 유지되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
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  19. 냉매를 압축하는 제 1,2 압축기;
    상기 제 1,2 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 3개의 증발유로로 분지하는 유동조절부;
    상기 3개의 증발유로 중 2개의 증발유로에 연결되며, 냉장실에 공급될 냉기를 생성하는 제 1 증발기;
    상기 3개의 증발유로 중 1개의 증발유로에 연결되며, 냉동실에 공급될 냉기를 생성하는 제 2 증발기; 및
    상기 냉장실 및 냉동실의 온도를 감지하는 저장실 온도센서;
    실내온도를 감지하는 실내온도 센서; 및
    상기 저장실 온도센서와 실내 온도센서에서 감지된 온도값에 기초하여, 상기 유동조절부를 제어하여 냉장실 또는 냉동실로의 냉기 공급을 조절하는 제어부가 포함되며,
    상기 제어부는,
    상기 냉장실 및 냉동실의 온도가, 설정온도를 기준으로 상하로 제 1 설정폭만큼의 구간을 가지는 만족구간, 상기 설정온도를 기준으로 상기 제 1 설정폭보다 큰 제 2 설정폭 이상의 값을 가지는 불만족구간 또는 상기 불만족구간 이상의 온도값을 가지는 상한구간에 속하는지 여부를 인식하고,
    상기 냉동실의 온도가 상기 상한구간 또는 불만족구간에 속하고 상기 냉장실의 온도가 상기 만족 구간에 속하며, 상기 냉장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달한 것으로 인식되면, 상기 냉동실의 냉각운전을 수행하며,
    상기 냉동실의 온도가 상기 불만족구간에 속하는 상태에서, 상기 냉장실의 온도가 상기 만족구간의 하한온도에 도달하지 못한 것으로 인식된 경우, 상기 실내온도가 설정범위 내에 속하면 상기 냉장실의 단독 냉각운전을 수행하고, 상기 실내온도가 상기 설정범위 이상이 되면 상기 냉장실 및 냉동실의 동시운전을 수행하는 냉장고.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 증발기로의 냉매 공급이 쏠리는 것으로 인식되면,
    상기 제어부는, 상기 2개의 증발유로 중 어느 하나의 증발유로를 폐쇄하도록, 상기 유동조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 증발기로의 냉매 공급이 쏠리는 것으로 인식되면,
    상기 제어부는, 상기 3개의 증발유로를 모두 개방하도록, 상기 유동조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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