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Patent Searching and Data


Title:
REFRIGERATOR CONTROL METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/175828
Kind Code:
A1
Abstract:
In a refrigerator control method according to an embodiment of the present invention, a control unit intermittently turns on a temperature sensor on a predetermined cycle when a deep-freezing chamber mode is turned off, so that the temperature sensor senses the internal temperature of a deep-freezing chamber for a first set time, and the sensed internal temperature of the deep-freezing chamber is transmitted to the control unit so as to minimize power consumption.

Inventors:
YUN SEOKJUN (KR)
LIM HYOUNGKEUN (KR)
LEE JUNGHUN (KR)
LEE HOYOUN (KR)
Application Number:
PCT/KR2020/002074
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
February 13, 2020
Export Citation:
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Assignee:
LG ELECTRONICS INC (KR)
International Classes:
F25D29/00; F25D11/02; F25D17/06
Foreign References:
KR101821289B12018-01-23
KR20190005042A2019-01-15
KR20000019752A2000-04-15
KR20040016659A2004-02-25
US20180266736A12018-09-20
KR20180097648A2018-08-31
Other References:
See also references of EP 3933326A4
Attorney, Agent or Firm:
HAW, Yong Noke (KR)
Download PDF:
Claims:
2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 청구범위

[청구항 1] 냉장실;

상기 냉장실과구획되는냉동실;

상기 냉동실내부에수용되고,상기 냉동실과구획되는심온실;

상기심온실의온도를냉동실온도보다낮은온도로냉각하도록 제공되는열전모듈;

상기심온실내부의온도를감지하는온도센서;

상기심온실내부공기를강제유동시키는심온실팬;및

상기심온실팬의구동을제어하는제어부를포함하는냉장고의제어 방법에 있어서,

상기 제어부에서심온실모드의온/오프여부를판단하는단계를 포함하고,

심온실모드가오프상태인경우,

상기 제어부는일정주기를가지고간헐적으로상기온도센서를온시켜 , 상기온도센서가제 1설정시간동안상기심온실의내부온도를 감지하도록하고,

감지된심온실내부온도가상기 제어부로전송되도록하는것을 특징으로하는냉장고의 제어방법 .

[청구항 2] 제 1항에 있어서,

상기온도센서에서감지된심온실온도가냉동실불만족온도영역에 있다고판단되면,심온실온도가냉동실만족온도영역으로하강할 때까지상기제어부는상기심온실팬을구동시키는것을특징으로하는 냉장고의 제어방법.

[청구항 3] 제 2항에 있어서,

상기심온실팬의구동속도는실내온도에 따라다르게설정되는것을 특징으로하는냉장고의 제어방법 .

[청구항 4] 제 3항에 있어서,

상기실내온도가설정온도 (IV)이상이면,상기심온실팬은중속으로 구동하고,

상기실내온도가설정온도 (1\)미만이면,상기심온실팬은저속으로 구동하는것을특징으로하는냉장고의 제어방법 .

[청구항 5] 제 2항에 있어서,

상기심온실온도가냉동실만족온도보다높은상태에서,냉장실단독 운전중인경우,냉동실도어가개방된경우,및냉동실운전시작후제 2 설정시간이경과하지 않은경우중적어도어느하나의 경우에해당하는 경우,상기심온실팬의구동이정지하거나정지상태를유지하도록 제어되는것을특징으로하는냉장고의 제어방법 . 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[청구항 6] 제 5항에 있어서,

상기 제 2설정시간은 90초인것을특징으로하는냉장고의제어 방법. [청구항 7] 제 4항에 있어서,

상기실내온도는 38ᄋ(:인것을특징으로하는냉장고의 제어방법 .

[청구항 8] 제 1항에 있어서,

상기 일정주기는 4분이고,

상기 제 1설정시간은 1분인것을특징으로하는냉장고의제어 방법. [청구항 9] 제 2항에 있어서,

상기 일정주기가경과하지 않았거나,상기심온실온도가냉동실만족 온도영역으로하강하였다고판단되면,상기 제어부는심온실모드의 온/오프여부를판단하는단계를반복수행하는것을특징으로하는 냉장고의 제어방법.

[청구항 10] 제 2항에 있어서 ,

심온실온도체크를위한상기 제 1설정시간이 경과하였다고판단되면, 상기심온실팬의 정지시간이 제 3설정시간이상유지되었는지 여부를 판단하는단계가수행되는것을특징으로하는냉장고의 제어방법 .

[청구항 11] 제 10항에 있어서 ,

상기 제 3설정시간은 60분인것을특징으로하는냉장고의제어 방법. [청구항 12] 제 10항에 있어서 ,

상기심온실팬의 정지시간이상기제 3설정시간이상유지되었다고 판단되면,상기심온실팬은저속으로제 4설정시간동안구동하도록 제어되며,

상기 제 4설정시간이 경과하면,상기제어부는심온실모드의온/오프 여부를판단하는단계를반복수행하는것을특징으로하는냉장고의 제어 방법.

[청구항 13] 제 12항에 있어서 ,

상기 제 4설정시간은 초인것을특징으로하는냉장고의제어 방법. [청구항 14] 제 1항에 있어서,

심온실모드가온상태인경우,상기온도센서는온상태를유지하여 심온실온도를지속적으로체크하고,

체크된심온실온도가심온실만족온도영역에 있다고판단되면상기 심온실팬의구동이 정지또는정지상태를유지하고,

심온실온도가심온실불만족온도영역에 있다고판단되면상기심온실 팬이구동하도록제어되는것을특징으로하는냉장고의 제어방법.

[청구항 15] 제 14항에 있어서 ,

상기심온실온도가심온실불만족온도영역에 있더라도,냉장실단독 운전중인경우,냉동실도어가개방된경우,냉동실운전시작후제 2 설정시간이경과하지 않은경우중적어도하나에해당되면상기심온실 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 팬은정지또는정지상태를유지하도록제어되는것을특징으로하는 냉장고의제어방법.

[청구항 16] 제 15항에있어서 ,

상기심온실온도가심온실불만족온도영역에있다고판단되면,상기 제어부는냉동실온도가냉동실만족온도영역에있는지여부를 판단하여상기심온실팬의구동속도를결정하는것을특징으로하는 냉장고의제어방법.

[청구항 17] 제 16항에있어서 ,

상기냉동실온도가냉동실만족온도영역에있다고판단되면,상기 심온실팬은중속으로구동하고,

상기냉동실온도가냉동실만족온도영역에있지아니하다고판단되면, 상기심온실팬은저속으로구동하도록제어되는것을특징으로하는 냉장고의제어방법.

[청구항 18] 제 17항에있어서 ,

상기심온실온도가심온실만족온도영역으로하강하였다고판단되면, 상기심온실팬은저속으로제 5설정시간동안더구동한다음

정지하도록제어되는것을특징으로하는냉장고의제어방법 .

[청구항 19] 제 18항에있어서 ,

상기제 5설정시간은 90초인것을특징으로하는냉장고의제어방법. [청구항 20] 제 14항에있어서 ,

상기심온실팬이정지한상태에서는,상기심온실팬의정지시간이제 3 설정시간이상유지되었는지여부를판단하는단계가수행되는것을 특징으로하는냉장고의제어방법 .

[청구항 21] 제 20항에있어서 ,

상기제 3설정시간은 60분인것을특징으로하는냉장고의제어방법.

[청구항 22] 제 20항에있어서 ,

상기심온실팬의정지시간이상기제 3설정시간이상유지되었다고 판단되면,상기심온실팬은저속으로제 4설정시간동안구동하도록 제어되며,

상기제 4설정시간이경과하면,상기제어부는심온실모드의온/오프 여부를판단하는단계를반복수행하는것을특징으로하는냉장고의 제어방법.

Description:
2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 명세서

발명의 명칭:냉장고의제어방법

기술분야

[1] 본발명은냉장고의제어방법에관한것이다.

배경기술

[2] 일반적으로냉장고는음식물을저온으로저장하 는가전기기로서 ,섭씨 3°0 범위의냉장상태로음식물을저장하기위한냉장 실과,섭씨 -20°0범위의냉동 상태로음식물을저장하기위한냉동실을포함한 다.

[3] 그러나,육류나해산물같은음식물을현재의냉 실내에서냉동상태로

보관는경우,음식물이 -20ᄋ(:로결빙되는과정에서육류나해산물의 포내에 있는수빈이세포밖으로빠져나가면서세포가파 괴되고해동과정에서식감이 변해버리는현상이발생한다.

[4] 그러나,저장실의온도조건을현재의냉동실온 보다현저히낮은극저온 상태로만들어서,음식물이냉동상태로변화될 때빙결점온도대역을빠르게 지나가도록하면세포파괴를최소화할수있으며 ,그결과해동후에도육질과 식감이냉동전의상태에가까운상태로되돌아올 수있는장점이있다.상기 극저온이라함은 -45°0 ~ -50°0범위의온도를말하는것으로이해될수있다 .

[5] 이러한이유때문에,최근에는냉동실온도보다 낮은온도로유지되는

심온실이구비된냉장고에대한수요가증가하고 있는추세에있다.

[6] 심온실에대한수요를만족시키기위해서는기존 의냉매를이용한냉각에는 한계가있기때문에,열전소자(TEM : 1¾ 1110£1 仕노 Module)를이용하여심온실 온도를극저온으로낮추는시도를하고있다.

[7] 한국공개특허제 10-2016-097648호(2016년 08월 18일)(이하선행기술)에는열전 소자를이용한심온실을구비한냉장고에대해서 개시하고있다.

[8] 상기선행기술에따르면,열전소자의발열면에 팽창변을통과한냉매가 흐르는냉매배관으로이루어지는증발기가부착 되어,열전소자의흡열면에서 흡수되어발열면으로전달되는열이증발기로방 출되도록한다.

[9] 열전소자는세라믹소재로이루어지는흡열면과 발열면사이에반도체가 배치되어,전원이인가되면일면은흡열면으로 용하고타면은발열면으로 작용하는특성을가진다.

[1이 열전소자의흡열면이심온실에노출되어심온실 온도를낮추도록하고, 발열면이증발기에부착되어열을외부로신속히 방출시키도록한다.

[11] 상기선행기술은열전소자의발열면에서방출되 는열을흡수하는히트

싱크로서증발기가적용되는예가개시되어 있기는하나,심온실내부의온도 제어를어떻게할것인지에대한내용은전혀개시 되어있지아니하다.

[12] 상세히,심온실모드가온된경우와오프된경우 따라서심온실팬의구동을 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 어떻게제어함으로써 열전모듈의 냉력과효율을극대화하고,소비 전력을 최소화할수있는지에 대한내용은전혀 개시되어 있지아니하다.

발명의상세한설명

기술적과제

[13] 본발명은상기와같은종래기술의 한계를극복하기 위하여제안된다.

과제해결수단

[14] 상기와같은목적을달성하기 위한본발명의실시예에 따른냉장고의 제어 방법은,심온실모드가오프상태인경우,상기 제어부는일정주기를가지고 간헐적으로상기온도센서를온시켜,상기온도 서가제 1설정시간동안 상기심온실의내부온도를감지하도록하고,감 된심온실내부온도가상기 제어부로전송되도록하여,전력소비를최소화 는것을특징으로한다.

[15] 또한,심온실모드가오프상태인경우심온실온 를냉동실만족온도로

유지되도록하여,심온실에서발생하는열부하 냉동실부하를증가시키는 현상을최소화하는것을특징으로한다.

발명의효과

[16] 상기와같은문제점을개선하기 위한본발명의실시예에 따른냉장고의 제어 방법에 의하면다음과같은효과가있다.

[17] 첫째,심온실모드가온된경우와오프된경우별 심온실팬의구동조건을 달리 설정하여제어함으로써,냉장고의소비 전력을최소화할수있는효과가 있다.

[18] 둘째,심온실모드가오프된경우에는심온실온 를냉동실만족온도로

유지하도록제어함으로써,심온실을사용하지 않음에도불구하고심온실 온도를불필요하게극저온으로냉각시키는것을 차단함으로써소비 전력을 최소화할수있는효과가있다.

[19] 셋째,심온실모드가오프된경우에도심온실온 를냉동실만족온도로

유지되도록함으로써 ,심온실모드가온되었을때심온실온도를심온 만족 온도로냉각하는데걸리는시간을단축시킬수있 는효과가있다.

[2이 넷째,심온실모드가오프된경우에도심온실온 를냉동실만족온도로

유지되로고함으로써,심온실내부에서 발생하는열부하가냉동실부하를 증가시키는요인이되는것을방지할수있는효과 가있다.

[21] 다섯째,심온실모드가오프된경우에는일정주 를가지고간헐적으로

심온실온도를감지하고,감지된온도에따라심 실팬의구동을제어함으로써, 심온실온도유지를위해제공되는전장부품들에 소모되는대기 전력을 최소화할수있는장점이 있다.

[22] 여섯째,메인제어부와,심온실제어만을위한서 제어부가별도로

제공됨으로써,메인제어부의공용화가가능한 점이 있다.

[23] 일곱째,심온실팬의 정지시간이 일정시간이상지속되면심온실팬의 결빙을 WO 2020/175828 PCT/KR2020/002074 방지하기위하여소정의시간동안저속구동하도 록함으로써,심온실팬의결빙 현상을방지할수있는효과가있다.

도면의간단한설명

[24] 도 1은본발명의실시예에따른제어방법이적용되 냉장고의냉매순환 시스템을보여주는도면.

[25] 도 2는본발명의실시예에따른냉장고의냉동실과 온실구조를보여주는 사시도.

[26] 도 3은도 2의 3-3을따라절개되는종단면도.

[27] 도 4는입력전압및푸리에효과에대한냉력의관계 보여주는그래프.

[28] 도 5는입력전압및푸리에효과에대한효율관계를 여주는그래프.

[29] 도 6은전압에따른냉력과효율의상관관계를보여 는그래프.

[3이 도 7은고내부하변동에따른냉장고제어를위한기 온도선을보여주는 도면.

[31] 도 8및도 9는본발명의실시예에따른심온실팬출력제어 위한제어

방법을보여주는플로차트.

[32] 도 10은본발명의다른실시예에따른제어구성도.

발명의실시를위한형태

[33] 이하에서는본발명의실시예에따른냉장고의제 어방법에대하여도면을 참조하여상세히설명한다.

[34] 본발명에서제 1냉각기 (first cooling device)에의해냉각되어소정의온도로 제어될수있는저장실을제 1저장실로정의할수있다.

[35] 또한,제 2냉각기에의해냉각되어상기제 1저장실보다낮은온도로제어될 수있는저장실을제 2저장실로정의할수있다.

[36] 또한,제 3냉각기에의해냉각되어상기제 2저장실보다낮은온도로제어될 수있는저장실을제 3저장실로정의할수있다.

[37] 상기제 1저장실을냉각하기위한상기제 1냉각기는,제 1증발기와,열전 소자를포함하는제 1열전모듈중적어도하나를포함할수있다.상기 1 증발기는후술할냉장실증발기를포함할수있다 .

[38] 상기제 2저장실을냉각하기위한상기제 2냉각기는,제 2증발기와,

열전소자를포함하는제 2열전모듈중적어도하나를포함할수있다.상기 2 증발기는후술할냉동실증발기를포함할수있다 .

[39] 상기제 3저장실을냉각하기위한상기제 3냉각기는,제 3증발기와

열전소자를포함하는제 3열전모듈중적어도하나를포함할수있다.

[4이 본명세서에서열전모듈을냉각수단으로하는실 시예들에서,열전모듈대신 증발기로대체하여적용가능하며 ,예를들면다음과같다.

[41] (1)’’열전모듈의콜드싱크’’또는’’열전 소자의흡열면’’또는’’열전모듈의

흡열측”은, "증발기또는증발기의일측”으로해석될수있 . 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[42] (2)’’열전모듈의흡열측’’은, "열전모듈의콜드싱크’’또는 "열전모듈의

흡열면”과동일한의미로해석될수있다.

[43] (3)제어부가 "열전모듈에정전압을인가또는차단하는것’ 은, "증발기로 냉매를공급또는차단하는것 ",”절환밸브가개방또는폐쇄되도록제어되는 것 ",또는 "압축기가온또는오프되도록제어되는것과동 한의미로해석될수 있다.

[44] (4)제어부가”열전모듈에 인가되는정전압이증가또는감소되도록제어하 는 것”은, "증발기에흐르는냉매의 양또는유속이증가또는감소되도록제어하는 것”,”절환밸브의 개도가증가또는감소되도록제어하는것”,압 기출력이 증가또는감소되도록제어하는것”과동일한의 미로해석될수있다.

[45] (5)제어부가”열전모듈에 인가되는역전압이증가또는감소되도록제어하 는 것”은, "증발기에 인접하는제상히터에 인가되는전압이증가또는감소되도록 제어하는것”과동일한의미로해석될수있다.

[46] 한편,본명세서에서 ”열전모듈에의하여 냉각되는저장실”을저장실쇼로 정의하고, "상기 열전모듈에 인접하는곳에위치하여상기 저장실쇼내부의 공기가상기 열전모듈의흡열면과열교환하도록하는팬”을 "저장실쇼팬”으로 정의할수있다.

[47] 또한,상기 저장실쇼와함께 냉장고를구성하면서 냉각기에의해 냉각되는 저장실을 "저장실 ’로정의할수있다.

[48] 또한, "냉각기 챔버 "는냉각기가위치하는공간으로정의하고,냉각 에서 생성된냉기를송풍하는팬이추가된구조에서는 상기 팬이수용되는공간을 포함하는것으로정의하고,상기 팬에의해송풍되는냉기를저장실로안내하는 유로나제상수가배줄되는유로가주가된구조에 서는상기유로들을포함하는 것으로정의할수있다.

[49] 또한,콜드싱크나그주변에착상된성에나얼음 제거하기 위해상기콜드 싱크의 일측에위치하는제상히터를콜드싱크제상히터 로정의할수있다.

[5이 또한,히트싱크나그주변에착상된성에나얼음 제거하기 위해상기 히트 싱크의 일측에위치하는제상히터를히트싱크제상히터 로정의할수있다.

[51] 또한,냉각기나그주변에착상된성에나얼음을 거하기위해상기 냉각기의 일측에 위치하는제상히터를냉각기 제상히터로정의할수있다.

[52] 또한,냉각기 챔버를형성하는벽면이나그주변에착상된성에 나얼음을

제거하기 위해상기 냉각기 챔버를형성하는벽면의 일측에위치하는제상 히터를냉각기 챔버 제상히터로정의할수있다.

[53] 또한,콜드싱크나그주변에서녹은제상수나수 기가배출되는과정에서, 재결빙또는재착상을최소화하기위하여상기콜 드싱크의 일측에 배치되는 히터를콜드싱크드레인히터로정의할수있다.

[54] 또한,히트싱크나그주변에서녹은제상수나수 기가배출되는과정에서 , 재결빙또는재착상을최소화하기위하여상기히 트싱크의 일측에 배치되는 히터를히트싱크드레인히터로정의할수있다.

[55] 또한,냉각기나그주변에서녹은제상수나수증 가배출되는과정에서, 재결빙또는재착상을최소화하기위하여상기냉 각기의일측에배치되는 히터를냉각기드레인히터로정의할수있다.

[56] 또한,냉각기챔버를형성하는벽면이나그주변 서녹은제상수나수증기가 배출되는과정에서,재결빙또는재착상을최소 하기위하여상기냉각기 챔버를형성하는벽면의일측에배치되는히터를 냉각기챔버드레인히터로 정의할수있다.

[57] 또한,아래에서설명될 "콜드싱크히터”는상기콜드싱크제상히터의 능과 상기콜드싱크드레인히터의기능중적어도하나 의기능을수행하는히터로 정의할수있다.

[58] 또한, "히트싱크히터 "는상기히트싱크제상히터의기능과상기히트 크 드레인히터의기능중적어도하나의기능을수행 하는히터로정의할수있다.

[59] 또한,”냉각기히터”는,상기냉각기제상히터 기능과상기냉각기드레인 히터의기능중적어도하나의기능을수행하는히 터로정의할수있다.

[60] 또한,아래에서설명될 "백히터 (back heater)”는상기히트싱크히터의기능과 상기냉각기챔버제상히터의기능중적어도하나 의기능을수행하는히터로 정의할수있다.즉,상기백히터는,히트싱크제상 히터,히터싱크드레인히터, 및냉각기챔버제상히터의기능들중적어도하나 의기능을수행하는히터로 정의할수있다.

[61] 본발명에서는일례로,상기제 1저장실은상기제 1냉각기에의해영상의 온도로제어될수있는냉장실을포함할수있다.

[62] 또한,상기제 2저장실은,상기제 2냉각기에의해영하의온도로제어될수 있는냉동실을포함할수있다.

[63] 또한,상기제 3저장실은,상기제 3냉각기에의해극저온 (cryogenic

temperature)또는초저온 (ultrafrezing temperature)의온도로유지될수있는 심온실 (deep freezing compartment)을포함할수있다.

[64] 또한,본발명은,상기제내지제 3저장실이모두영하의온도로제어되는

경우와,상기제 1내지제 3저장실이모두영상의온도로제어되는경우,및 상기제 1및제 2저장실은영상의온도로제어되고,상기제 3저장실은영하의 온도로제어되는경우를배제하지않는다.

[65] 본발명에서냉장고의 "운전”은운전시작조건또는운전투입조건이

만족되는지여부를판단하는단계 (I)와,운전투입조건이만족된경우에미리 정해진운전이수행되는단계 (II)와,운전완료조건이만족되는지여부를 판단하는단계 (III),및운전완료조건이만족된경우에는운전이 종료되는 단계 (IV)의 4가지운전단계를포함하는것으로정의될수있 .

[66] 본발명에서냉장고의저장실냉각을위한”운전 ”은,일반운전과특수

운전으로구분하여정의될수있다. 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[67] 상기 일반운전은,저장실도어의 개방이나음식물저장에따른부하투입

상황이 발생하지 않은상태에서자연적으로고내온도가상승하였 을때 수행되는냉각운전을의미할수있다.

[68] 상세히,저장실의온도가불만족온도영역(아 에서도면을참조하여상세히 설명함)에 진입하여운전투입조건이 만족되면,상기 저장실의 냉각을위해 제어부가상기 저장실의 냉각기로부터 냉기가공급되도록제어하는것으로 정의된다.

[69] 구체적으로,일반운전은냉장실냉각운전,냉동 냉각운전,심온실냉각운전 등을포함할수있다.

이 반면,상기특수운전은,상기 일반운전으로정의되는운전을제외한운전을 의미할수있다.

1] 상세히 ,상기특수운전은,저장실의제상주기가경과하 냉각기에착상된 성에나얼음을녹이기 위해상기 냉각기에 열을공급하도록제어되는제상 운전을포함할수있다.

2] 또한,상기특수운전은,저장실의도어가개방된 닫힌시점으로부터 설정 시간이 경과한경우,또는설정시간이 경과하기 전에 저장실의온도가설정 온도로상승한경우중적어도하나에해당되어운 전투입조건이만족되면, 상기 저장실에침투한열부하를제거하기 위해상기 냉각기로부터상기 저장실로냉기가공급되도록제어되는부하대응 운전을더포함할수있다. 3] 상세히 ,상기부하대응운전은,저장실도어의 개폐동작이후에 저장실내부로 침투한부하를제거하기 위하여수행되는도어부하대응운전과,냉장고 치 후처음으로전원이 인가되었을때 저장실내부의부하를제거하기 위하여 수행되는초기 냉기동운전을포함할수있다.

4] 예를들면,상기 제상운전은,냉장실제상운전,냉동실제상운전, 및심온실 제상운전중적어도하나를포함할수있다.

5] 또한,상기도어부하대응운전은,냉장실도어부 대응운전,냉동실도어 부하대응운전,심온실부하대응운전중적어도 나를포함할수있다.

6] 여기서,상기심온실부하대응운전은,심온실도 가개방에따라부하가 증가되었을때수행되는심온실도어부하대응운 전투입조건,심온실오프 상태에서온상태로전환되었을때심온실내의부 하를제거하기 위해수행되는 심온실초기 냉기동운전투입조건,및심온실제상운전이 완료된이후에 처음으로시작되는제상후운전투입조건중적어 도하나의조건이 만족되면 수행되는,심온실부하제거를위한운전을의미 는것으로해석될수있다. 7] 상세히,심온실도어부하대응운전투입조건이 족되었는지 여부를

판단하는것은,냉동실도어와심온실도어중적 도하나가개방후닫힌 시점으로부터 일정시간이 경과하는조건,또는일정시간이내에심온실온 가 설정온도로상승하는조건중적어도하나가만족 되는지를판단하는것을 포함할수있다. P8] 또한,심온실초기냉기동운전투입조건이만족 었는지여부를판단하는 것은,냉장고전원이켜지고,심온실모드가오프 태에서온상태로

전환되었는지여부를판단하는것을포함할수있 다.

9] 또한,심온실제상후운전투입조건이만족되었 지여부를판단하는것은, 콜드싱크히터오프,백히터오프,콜드싱크제상 위해열전모듈에인가되는 역전압중단,콜드싱크제상을위해역전압이인 된후히트싱크제상을위해 열전모듈에인가되는정전압중단,히트싱크를 용하는하우징의온도가설정 온도로상승,및냉동실제상운전종료중적어도 나를판단하는것을포함할 수있다.

[8이 따라서,냉장실과냉동실및심온실중적어도하 를포함하는저장실의

운전은,저장실일반운전과,저장실특수운전을 함하는것으로정리될수 있다.

[81] 한편,상기에서설명된저장실의운전중 2가지운전이중돌하는경우,

제어부는어느하나의운전 (운전서이우선하여수행되고다른하나의 운전 (운전피은중단 (pause)되도록제어할수있다.

[82] 본발명에서운전의충돌은, i)운전 A의투입조건과운전 B의투입조건이 동시에만족하여동시에충돌하는경우, ii)운전 A의투입조건이만족되어운전 A가수행되는중에운전 B의투입조건이만족되어충돌하는경우, iii)운전 B의 투입조건이만족되어운전 B가수행되는중에운전 A의투입조건이만족되어 충돌하는경우를포함할수있다.

[83] 2가지운전이충돌하는경우,제어부는,충돌하는 운전의수행우선순위를 결정하고,해당운전의수행을제어하기위해,소 "충돌제어알고리즘”이 수행되도록한다.

[84] 운전 A가우선수행되고,운전 B가중단된경우를일례로들어설명한다.

[85] 상세히 ,본발명에서는중단된운전 B는운전 A의완료후,아래예시의 3가지 경우중적어도어느하나의과정을따르도록제어 될수있다.

[86] a.운전 B의해제 (termination)

[87] 운전 A가완료되면,운전 B의수행은해제되어상기충돌제어알고리즘을 종료하고,그이전의운전단계로되돌아가는가 록할수있다.

[88] 여기서 "해제”는,중단된상기운전 B는더이상수행되지않을뿐아니라,운전 B의투입조건이만족되었는지여부도판단하지 는다.즉,운전 B의투입 조건에대한판단정보가초기화되는것으로볼수 있다.

[89] b.운전 B의투입조건재판단 (redetermination)

[9이 우선수행된운전 A가완료되면,제어부는상기중단된운전 B의투입조건이 만족되었는지여부를다시판단하는단계로되돌 아가서,운전 B의

재시작 (restart)여부를결정할수있다.

[91] 예컨대,운전 B는 10분동안팬을구동하는운전이고,운전 A와충돌하여운전 시작후 3분이경과된시점에서운전이중단되었다면,운 A가완료된 2020/175828 1»(:1/10公020/002074 시점에서운전모의투입조건이만족되었는지 여부를다시판단하고,

만족되었다고판단되면다시 W분동안팬을구동하도록한다.

c.운전 B의속행(continuation)

[93] 우선수행된운전 A가완료되면,제어부는중단되었던상기운전 B가

속행되도록할수있다.여기서 "속행”은,처음부터다시시작하는것이아니라, 중단된운전을이어서수행하는것을의미한다.

예컨대,운전 B가 W분동안팬을구동하는운전이고,운전 A와충돌하여운전 시작후 3분이 경과된시점에서운전이중단되었다면,운전 A가완료된 시점부터곧바로잔여시간 7분동안압축기가더구동하도록한다.

[95] 한편,본발명에서운전의우선순위는아래와같 정해질수있다.

[96] 첫째,일반운전과특수운전이충돌하면,상기특 운전이우선하여

수행되도록제어할수있다.

둘째,일반운전간의중돌이 발생하는경우운전의우선순위는아래와같이 정해질수있다.

I.냉장실냉각운전과냉동실냉각운전이충돌하 ,냉장실냉각운전이 우선하여수행되도록할수있다.

II.냉장실(또는냉동실)냉각운전과심온실냉 각운전이충돌하면, 냉장실(또는냉동실)냉각운전이우선하여수 행되도록할수있다.이때,심온실 온도가지나치게상승하는것을막기 위해,상기심온실냉각기의최대 냉력보다 낮은수준의 냉력이심온실냉각기로부터상기심온실로공급 되도록할수있다.

00] 상기 냉력은,냉각기자체의 냉각능력과,냉각기에 인접한곳에 위치하는냉각 팬의송풍량중적어도하나를의미할수있다.예 들어,심온실의 냉각기가 열전모듈인경우,제어부는,냉장실(또는냉동 )냉각운전과심온실냉각운전이 스 ] ] ] 충돌하면,냉장실(또는냉동실)냉각운전을 선하여수행하되 ,열전모듈에

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9999927981 인가될수있는최대전압보다낮은전압이 열전모듈에 입력되도록제어할수 있다.

셋째,특수운전간의충돌이 발생하는경우운전의우선순위는아래와같이 정해질수있다.

I.냉장실도어부하대응운전과냉동실도어부하 응운전이충돌하면, 제어부는냉장실도어부하대응운전이우선하여 수행되도록제어할수있다.

II.냉동실도어부하대응운전과심온실도어부 하대응운전이충돌하면, 제어부는심온실도어부하대응운전이우선하여 수행되도록제어할수있다.

III.냉장실운전과심온실도어부하대응운전 충돌하면,제어부는냉장실 운전과심온실도어부하대응운전이동시에수행 하도록제어한후,냉장실 온도가특정온도 a에도달하면,심온실도어부하대응운전이단독 로 수행되도록제어할수있다.심온실도어부하대 운전이단독적으로수행되는 도중에 냉장실온도가다시상승하여특정온도 b(a<b)에도달하면,제어부는 다시 냉장실운전과심온실도어부하대응운전이동시 에수행하도록제어할수 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 있다.이후에도,냉장실온도에따라,상기심온실 과냉장실동시운전과심온실 단독운전간의운전전환과정이반복하여수행되 도록제어할수있다.

[105] 한편,확장된변형예로,제어부는심온실부하대 운전의운전투입조건이 만족되면,상기 냉장실운전과심온실도어부하대응운전이충돌 한경우와 동일하게운전이수행되도록제어할수있다.

[106] 이하에서는,일례로서상기 제 1저장실이 냉장실,상기 제 2저장실이 냉동실, 상기 제 3저장실이심온실인경우로한정하여 설명한다.

[107] 도 1은본발명의실시예에따른냉장고의 냉매순환시스템을보여주는

도면이다.

[108] 도 1을참조하면,본발명의실시예에따른냉매순환 스템 (10)은,냉매를 고온고압의기체 냉매로압축하는압축기 (11)와,상기 압축기 (11)로부터 토출되는냉매를고온고압의 액상냉매로응축하는응축기 (12)와,상기 응축기 (12)로부터토출되는냉매를저온저압의 2상냉매로팽창시키는 팽창변과,상기 팽창변을통과한냉매를저온저압의기체 냉매로증발시키는 증발기를포함한다.상기증발기로부터토출되 냉매는상기 압축기 (11)로 유입된다.상기의구성들은냉매 배관에의하여서로연결되어 폐회로를 구성한다.

[109] 상세히,상기 팽창변은,냉장실팽창변 (14)과냉동실팽창변 (15)을포함할수 있다.상기응축기 (12)의출구측에서 냉매배관은두갈래로나뉘어지고,두 갈래로나뉘어지는냉매 배관에상기 냉장실팽창변 (14)과상기 냉동실 팽창변 (15)이각각연결된다.즉,상기 냉장실팽창변 (14)과냉동실팽창변 (15)은 상기응축기 (12)의출구에서 병렬연결된다.

[110] 상기응축기 (12)의출구측에서 냉매배관이두갈래로나뉘어지는지점에 절환 밸브 (13)가장착된다.상기 절환밸브 (13)의 개도조절동작에의하여상기 응축기 (12)를통과한냉매가상기 냉장실팽창변 (14)과상기 냉동실팽창변 (15) 중어느한쪽으로만흐르거나,양쪽으로나뉘어 를수있다.

[111] 상기절환밸브 (13)는삼방밸브일수있고,운전모드에따라서 냉매의흐름 방향이 결정된다.여기서,상기삼방밸브와같은하나의 환밸브가상기 응축기 (12)의출구에장착되어 냉매의흐름방향을제어할수도있고,다른 방법으로상기 냉장실팽창변 (14)과냉동실팽창변 (15)의 입구측에 개폐밸브가 각각장착되는구조도가능할것이다.

[112] 한편,증발기 배치 방식에 대한첫번째 예로서,상기증발기는,상기 냉장실 팽창변 (14)의출구측에 연결되는냉장실증발기 (16)와,상기 냉동실

팽창변 (15)의출구측에 연결되는직렬연결되는히트싱크 (24)및냉동실 증발기 (17)를포함할수있다.상기 히트싱크 (24)및냉동실증발기 (17)는직렬 연결되고,상기 냉동실팽창변을통과한냉매는상기히트싱크 (24)를통과한후 상기 냉동실증발기 (17)로유입된다.

[113] 두번째 예로서,상기히트싱크 (24)는상기 냉동실증발기 (17)의출구측에 배치되어,냉동실증발기 ( 17) 를통과한냉매가히트싱크 (24)로유입되는구조도 가능함을밝혀둔다.

[114] 세번째예로서 ,상기히트싱크 (24)와냉동실증발기 (17)가상기냉동실

팽창변 (15)의출구단에서병렬연결되는구조를배제하 않는다.

[115] 상기히트싱크 (24)는증발기이지만,심온실냉기와열교환하는 적이아니라 후술할열전모듈의발열면을냉각시키는목적으 로제공된다.

[116] 증발기의배치방법에대하여상기에서설명된세 가지 예들각각에서 ,상기 절환밸브 (13)와냉장실팽창변 (14)및냉장실증발기 (16)가제거된제 1냉매 순환시스템과,냉장실냉각용증발기,냉장실냉 용팽창변,냉장실냉각용 응축기,냉장실냉각용압축기로이루어지는제 2냉매순환시스템이조합된 복합시스템도가능하다.여기서,상기제 1냉매순환시스템을구성하는 응축기와상기제 2냉매순환시스템을구성하는응축기가독립적 로제공될 수도있고,단일체로이루어지는응축기이되냉 는혼합되지않는복합 응죽기가제공될수도있다.

[117] 한편,심온실을포함하여저장실이 2개인냉장고의냉매순환시스템은,상기 제 1냉매순환시스템만으로구성하면된다.

[118] 이하에서는일례로서상기히트싱크와냉동실증 발기 (17)가직렬연결되는 구조로한정하여설명하도록한다.

[119] 상기응축기 (12)에인접하는곳에는응축팬 (121)이장착되고,상기냉장실 증발기 (16)에인접하는곳에는냉장실팬 (161)이장착되며,상기냉동실 증발기 (17)에인접하는곳에는냉동실팬 (1기)이장착된다.

[12이 한편,본발명의실시예에따른냉매순환시스템 구비되는냉장고의

내부에는,상기냉장실증발기 (16)에서생성되는냉기에의하여냉장온도로 유지되는냉장실과,상기냉동실증발기 (16)에서생성되는냉기에의하여냉동 온도로유지되는냉동실,및후술하게될열전모 에의하여극저온 (cryogenic) 또는초저온 (ultrafrezing)의온도로유지되는심온실 (dee freezing

compartment)(202)이형성된다.상기냉장실과냉동실 은상하방향또는좌우 방향으로인접하여배치될수있고,구획벽에의 여서로구획된다.상기 심온실은상기냉동실내부의일측에구비될수있 으나,본발명은상기 심온실이냉동실의외부일측에구비되는것을포 함한다.상기심온실의냉기와 상기냉동실의냉기가서로열교환하는것을차단 하기위하여단열성능이높은 심온케이스 (201)에의하여상기심온실 (202)은상기냉동실로부터구획될수 있다.

[121] 또한,상기열전모듈은,전원이공급되면한쪽면 열을흡수하고반대면은 열을방출하는특징을보이는열전소자 (21)와,상기열전소자 (21)의흡열면에 장착되는콜드싱크 (cold sink)(22)와,상기열전소자 (21)의발열면에장착되는 히트싱크 (heat sink)와,상기콜드싱크 (22)와히트싱크간의열교환을차단하는 단열재 (23)를포함할수있다. 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[122] 여기서 ,상기히트싱크 (24)는상기 열전소자 (21)의발열면에 접촉되는

증발기이다.즉,상기 열전소자 (21)의발열면으로전달되는열은상기히트 싱크 (24)내부를흐르는냉매와열교환한다.상기히트 크 (24)내부를따라 흐르면서상기 열전소자 (21)의 발열면으로부터 열을흡수한냉매는상기 냉동실 증발기 (17)로유입된다.

[123] 또한,상기콜드싱크 (22)의 전방에는냉각팬이구비될수있고,상기 냉각팬은 상기심온실내부후측에 배치되므로심온실팬 (25)으로정의할수있다.

[124] 상기콜드싱크 (22)는상기심온실 (202)내부후방에 배치되어상기

심온실 (202)의 냉기에 노출되도록구성된다.따라서,상기심온실팬 (25)이 구동하여상기심온실 (202)냉기를강제순환시키면,상기콜드싱크 (22)는상기 심온실냉기와열교환을통하여 열을흡수한다음상기 열전소자 (21)의 흡열면으로전달하는기능을한다.상기흡열면 로전달된열은상기 열전 소자 (21)의발열면으로전달된다.

[125] 상기히트싱크 (24)는상기 열전소자 (21)의흡열면에서흡수되어상기 열전 소자 (21)의발열면으로전달된열을다시흡수하여상 열전모듈 (20)외부로 방출시키는기능을한다.

[126] 도 2는본발명의실시예에따른냉장고의 냉동실과심온실구조를보여주는 사시도이고,도 3은도 2의 3-3을따라절개되는종단면도이다.

[127] 도 2및도 3을참조하면,본발명의실시예에 따른냉장고는냉동실 (102)을 정의하는인너 케이스 (101)와,상기 냉동실 (102)의 내부일측에장착되는심온 냉동유닛 (200)을포함한다.

[128] 상세히,냉장실내부는약섭씨 3ᄋ (:내외로유지되고,상기 냉동실 (102)내부는 약 - 18ᄋ (:내외로유지되는반면,상기심온냉동유닛 (200)내부의온도,즉 심온실 (202)내부온도는약 -50°0내외로유지되어야한다.따라서 ,심온실 (202) 내부온도를 - 50ᄋ (:의극저온으로유지하기위해서는냉동실증발 외에 열전 모듈 (20)과같은부가적인냉동수단이필요하다.

[129] 더욱상세히,상기심온냉동유닛 (200)은,내부에심온실 (202)을형성하는심온 케이스 (201)와,상기심온케이스 (201)내부에슬라이딩삽입되는심온실 드로어 (203),및상기심온케이스 (201)의후면에장착되는열전모듈 (20)을 포함한다.

[13이 상기심온실드로어 (203)가적용되는대신,상기심온케이스 (201)전면일측에 심온실도어가연결되고,상기심온케이스 (201)내부전체가음식물저장 공간으로구성되는구조도가능하다.

[131] 또한,상기 인너 케이스 (101)의후면은후방으로단차져서,상기 냉동실

증발기 (17)가수용되는냉동증발실 (104)을형성한다.또한,구획벽 (103)에 의하여상기 인너 케이스 (101)의 내부공간이상기 냉동증발실 (104)과 냉동실 (102)로구획된다.상기 열전모듈 (20)은상기구획벽 (103)의 전면에고정 장착되고,일부가상기심온케이스 (201)를관통하여상기심온실 (202)내부에 수용된다.

[132] 상세히 ,상기열전모듈 (20)을구성하는상기히트싱크 (24)는,상술한바와 같이,상기냉동실팽창변 (15)에연결되는증발기일수있다.상기

구획벽 (103)에는상기히트싱크 (24)가수용되는공간이형성될수있다.

[133] 상기히트싱크 (24)내부에는냉동실팽창변 (15)을통과하면서 -18 O C ~ -20 O C? 정도로냉각된 2상냉매가흐르므로,상기히트싱크 (24)의표면온도는 -18 O C~ -20 O C?로유지된다.여기서,냉동실팽창변 (15)을통과한냉매의온도와압력은 냉동실온도조건에따라달라질수있음을밝혀둔 다.

[134] 상기히트싱크 (24)의전면에상기열전소자 (21)의후면이접촉되고,상기열전 소자 (21)에전원이인가되면상기열전소자 (21)의후면은발열면이된다.

[135] 상기열전소자의전면에는상기콜드싱크 (22)가접촉되고,상기열전

소자 (21)에전원이인가되면상기열전소자 (21)의전면은흡열면이된다.

[136] 상기콜드싱크 (22)는알루미늄소재로이루어지는열전도판과, 기

열전도판의전면에서연장되는다수의열교환핀 (fin)을포함할수있고,상기 다수의열교환핀은수직하게연장되고가로방향 으로이격배치될수있다.

[137] 여기서,열전도판과열교환핀으로이루어지는 전도체의적어도일부분을 감싸거나수용하는하우징이제공될경우,상기 드싱크 (22)는,상기열전도체 뿐만아니라상기하우징도포함하는열전달부재 로해석되어야한다.이는, 상기히트싱크 (22)에도동일하게적용되어,상기히트싱크 (22)는열전도판과 열교환핀으로이루어지는열전도체뿐만아니라 ,하우징이제공될경우 하우징을포함하는열전달부재로해석되어야한 다.

[138] 상기콜드싱크 (22)의전방에는상기심온실팬 (25)이배치되어,상기

심온실 (202)내부공기를강제순환시킨다.

[139] 이하에서는열전소자의효율및냉력에대하여설 명한다.

[140] 열전모듈 (20)의효율은성능계수 (C0P : Coefficient Of Performance)로정의될 수있고,효율식은아래와같다.

[142] Q c :냉력 (Cooling Capacity,열을톱수하는능력)

[143] P e :입력 (Input Power,열전소자에공급된전력)

[144] P e= v y ' i

[145] 또한,열전모듈 (20)의냉력은아래와같이정의될수있다.

[147] <반도체소재특성계수>

[148] a:제벡 (Seebeck)계수 [V/K]

[149] p:비저항 [Qm-1] [15이 k:열전도도 [W/mk]

[151] <반도체구조특성>

[152] L :열전소자두께 :흡열면과발열면의거리

[153] A :열전소자의면적

[154] <시스템사용조건>

[155] i :전류

[156] V :전압

[157] Th :열전소자의발열면온도

[158] Tc :열전소자이흡열면온도

[159]

[16이 위의냉력식에서 ,우측첫번째항은펠티어효과 (Peltier Effect)로정의될수 있고,전압차에의한흡열면과발열면양단간의 동열량으로정의될수있다. 상기펠티어효과는전류함수로서공급전류에비 례하여증가한다.

[161] V = iR식에서 ,열전소자를구성하는반도체는저항으로작용 고,상기

저항을상수로간주할수있으므로,전압과전류 비례관계에있다고할수 있다.즉,상기열전소자 (21)에걸리는전압이증가하면전류도증가함을 의미한다.따라서,상기펠티어효과는전류함수 볼수도있고전압의함수로 볼수도있다·

[162] 상기냉력또한전류의함수또는전압의함수로볼 수있다.상기펠티어

효과는상기냉력을증가시키는플러스효과로작 용한다.즉,공급전압이 커지면펠티어효과가증가하여냉력이증가한다 .

[163] 상기냉력식에서두번째항은줄효과 (Joule Effect)로정의된다.

[164] 상기줄효과는,저항체에전류가인가되면열이 생하는효과를의미한다. 다시말하면,열전소자에전원을공급하면열이 생하므로,이는냉력을 감소시키는마이너스효과로작용한다.따라서, 전소자에공급되는전압이 증가하면줄효과가증가하여열전소자의냉력을 저하시키는결과를가져온다.

[165] 상기냉력식에서세번째항은푸리에효과 (Fourier Effect)로정의된다.

[166] 상기푸리에효과는,열전소자의양면에온도차 발생하면열전도에의하여 열이이동하는효과를의미한다.

[167] 상세히,상기열전소자는세라믹기판으로이루 지는흡열면과발열면,상기 흡열면과발열면사이에배치되는반도체를포함 한다.상기열전소자에전압을 걸어주면흡열면과발열면사이에온도차가발생 하게된다.상기흡열면을 통하여흡수되는열은반도체를통과하여발열면 으로전달된다.그런데,상기 흡열면과발열면의온도차가발생하면,열전도 의하여발열면으로부터 흡열면으로열이역류하는현상이발생하며,이 푸리에효과라고한다.

[168] 상기푸리에효과는줄효과와마찬가지로냉력을 저하시키는마이너스효과로 작용한다.다시말하면,공급전류가증가하면,열 전소자의발열면과흡열면의 온도차 (Th-Tc),즉 AT값이커지게되어냉력을저하시키는결과를가 온다. 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[169] 도 4는입력 전압및푸리에 효과에 대한냉력의관계를보여주는그래프이다.

[170] 도 4를참조하면,푸리에효과는흡열면과발열면의 도차,즉스!의함수로 정의할수있다.

[171] 상세히,열전소자의규격이결정되면,위 냉력식의푸리에효과항에서ᄂ쇼및 값은상수값이 되므로,푸리에효과는쇼1를변수로하는함수로 수있다.

[172] 따라서,스!가커질수록푸리에 효과값은증가하나푸리에 효과는냉력에

마이너스효과로작용하므로결국냉력은감소하 게된다.

[173] 도 4의그래프에서보이는바와같이,전압이 일정한조건하에서스!가클수록 냉력은적음을알수있다.

[174] 또한 를고정한상태,예컨대 가 30ᄋ(:인경우로한정하여 전압변화에 따른냉력 변화를살펴보면,전압값이증가할수록냉력이 가하다가어느 지점에서 최고치를보인후다시감소하는포물선형태를그 리게된다.

[175] 여기서 전압과전류는비례관계에 있기 때문에위 냉력식에기재된전류를 전압으로보고동일하게해석하여도무방함을밝 혀둔다.

[176] 상세히 ,공급전압(또는전류)이증가함에따라냉력 증가하게되는데이는 위 냉력식으로설명될수있다.먼저상기 값을고정하였으므로상수가된다. 열전소자의규격 별상기스!값은정해지기 때문에,요구되는스!값에 따라 적정한열전소자의규격을설정할수있다.

[177] 스!가고정되므로상기푸리에효과는상수로볼 있고,결국냉력은

전압(또는전류)의 1차함수로볼수있는펠티어 효과와전압(또는전류)의 2차 함수로볼수있는줄효과의함수로단순화될수있 다.

[178] 전압값이 점진적으로증가함에 따라,전압의 1차함수인펠티어 효과의

증가량이 전압의 2차함수인줄효과의증가량보다커서,결과적으 냉력이 증가하는양태를보인다.다시 말하면,냉력이최대가될때까지는줄효과의 함수는상수에가까워서 냉력이 전압의 1차함수에근접하는형태를보이게 된다.

[179] 전압이더증가할수록펠티어 효과에따른이동열량보다줄효과에 의한자체 발열량이 더커지는역전현상이 발생하게되고,그결과냉력은다시감소하는 양태를보이는것을확인할수있다.이는전압( 는전류)의 1차함수인펠티어 효과와전압(또는전류)의 2차함수인줄효과의함수관계식으로부터더욱 명확하게 이해될수있다.즉,냉력이감소할때는냉력은전 의 2차함수에 근접하는형태를보이게된다.

[18이 도 4의그래프상에서는공급전압이 약 30내지 4 범위구간,더욱

구체적으로는약 35¥일때냉력이 최대임을확인할수있다.따라서,냉력만 고려한다면열전소자에 30내지 40¥범위 내의 전압차가발생하도록하는것이 좋다고말할수있다.

[181] 도 5는입력 전압및푸리에 효과에 대한효율관계를보여주는그래프이다.

[182] 도 5를참조하면,동일전압대비스!가클수록효율이 적음을확인할수있다. 이는,효율이냉력에비례하기때문에당연한결 라할것이다.

[183] 또한 AT를고정한상태,예컨대 AT가 30 O C인경우로한정하여전압변화에 따른효율변화를살펴보면,공급전압이증가할 록효율도함께증가하다가 어느시점을경과하면효율이오히려감소하는양 태를보인다.이는전압변화에 따른냉력그래프와유사하다고할수있다.

[184] 여기서,상기효율 (C0P)은냉력뿐만아니라입력전력의함수이기도 며, 입력 (Pe)은,열전소자 (21)의저항을상수로보면, V 2 의함수가된다.냉력을 V 2 으로나누면효율은결국, 펠티어효과-푸리에효과 로나타낼수있다.

J, 2

따라서,상기효율의그래프는도 5에보이는바와같은형태를이룬다고볼수 있다.

[185] 도 5의그래프상에서효율이최대인지점은열전소 에걸리는전압차 (또는 공급전압)가대략 20V미만인영역에서나타남을확인할수있다.따 서, 요구되는 AT가결정되면,그에따라적절한전압을걸어주어 효율이최대가 되도록하는것이좋다.즉,히트싱크의온도와심 실 (202)의설정온도가 결정되면 AT가결정되고,그에따라서열전소자에걸리는최 적의전압차를 결정할수있다.

[186] 도 6은전압에따른냉력과효율의상관관계를보여 는그래프이다.

[187] 도 6을참조하면,상술한바와같이,전압차가커질수 록냉력과효율모두

증가후감소하는모습을보여준다.

[188] 상세히,냉력이최대가되는전압값과효율이최 가되는전압값이다르게 나타나는것을볼수있는데,이는냉력이최대가 때까지는전압의 1차 함수이고,효율은전압의 2차함수이기때문으로볼수있다.

[189] 도 6에보이는바와같이 ,일례로서 AT가 30 O C인열전소자의경우열전소자에 걸리는전압차가대략 12V ~ 17V범위내에서열전소자의효율이가장높게 나오는것을확인할수있다.상기전압의범위내 서냉력은계속해서 증가하는모습을보인다.따라서,냉력을함께고 하여적어도 12V이상의 전압차가요구되고,전압차가 14V일때효율이최대임을알수있다.

[190] 도 7은고내부하변동에따른냉장고제어를위한기 온도선을보여주는 도면이다.

[191] 이하에서는각저장실의설정온도를노치온도 (notch temperature)로정의하여 설명한다.상기기준온도선은임계온도선으로 현될수도있다.

[192] 그래프상에서하측의기준온도선은만족온도영 역과불만족온도영역을 구분하는기준온도선이다.따라서,하측의기준 도선아래영역 (서은만족 구간또는만족영역으로정의되고,하측의기준 도선위영역 (피은불만족 구간또는불만족영역으로정의될수있다.

[193] 또한,상측의기준온도선은불만족온도영역과 한온도영역을구분하는 기준온도선이다.따라서 ,상측의기준온도선위영역 (C)은상한영역또는상한 구간으로정의될수있고,특수운전영역으로볼 있다.

[194] 한편,냉장고제어를위한만족/불만족/상한온도 영역을정의할때,하측의 기준온도선은만족온도영역에포함되도록하는 경우와불만온도영역에 포함되도록하는경우중어느하나로정의될수있 다.또한,상측의기준 온도선은불만족온도영역에포함되도록하는경 우와상한온도영역에 포함되도록하는경우중하나로정의될수있다.

[195] 고내온도가만족영역 (A)내에 있는경우에는압축기를구동하지않으며, 불만족영역 (피에 있는경우에압축기를구동하여고내온도가만족 영역내로 들어오도록한다.

[196] 또한,고내온도가상한영역 (C)에있는경우는,고내로온도가높은음식물이 투입되었거나,해당저장실의도어가개방되어 내부하가급격히증가한 것으로보아부하대응운전을포함하는특수운전 알고리즘이수행될수있다.

[197] 도 7의 (a)는냉장실온도변화에따른냉장고제어를위한 기준온도선을

보여주는도면이다.

[198] 냉장실의노치온도 (N1)는영상의온도로설정된다.냉장실온도가노

온도 (N1)로유지되록하기위하여 ,노치온도 (N1)보다제 1온도차 (dl)만큼높은 제 1만족임계온도 (Ni l)로상승하면,압축기를구동하도록제어되고, 축기 구동후상기노치온도 (N1)보다상기제 1온도차 (dl)만큼더낮은제 2만족 임계온도 (N12)로하강하면압축기를정지하도록제어된다.

[199] 상기제 1온도차 (dl)는상기냉장실의노치온도 (N1)로부터증가또는감소된 온도값으로써,상기냉장실온도가설정온도인 치온도 (N1)로유지되는 것으로간주되는온도구간을정의하는제어디퍼 런셜 (control differential)또는 제어디퍼런셜온도 (control diffetial temperature)로정의될수있으며,대략 1.5 일수있다.

[20이 또한,냉장실온도가노치온도 (N1)로부터제 2온도차 (d2)만큼더높은제 1 불만족임계온도 (N13)로상승하였다고판단되면특수운전알고리 이 수행되도록제어된다.상기제 2온도차 (d2)는 4.5 O C일수있다.상기제 1불만족 임계온도는상한투입온도로정의될수도있다.

[201] 특수운전알고리즘이수행된이후에고내온도가 상기제 1불만족임계

온도보다제 3온도차 (d3)만큼더낮은제 2불만족온도 (N14)로하강하면,상기 특수운전알고리즘의운전을종료한다.상기제 2불만족온도 (N14)는제 1 불만족온도 (N13)보다낮으며,상기제 3온도차 (d3)는 3.0 O C일수있다.상기제 2 불만족임계온도 (N14)는상한해제온도로정의될수있다.

[202] 상기특수운전알고리즘이종료한다음에는압축 기의냉력을조절하여고내 온도가상기제 2만족임계온도 (N12)에도달하도록한후압축기의구동을 정지한다.

[203] 도 7의 (비는냉동실온도변화에따른냉장고제어를위 기준온도선을 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 보여주는도면이다.

[204] 냉동실온도제어를위한기준온도선의 형태는냉장실온도제어를위한기준 온도선의 형태와동일하되,노치온도어2)및노치온도어2 )로부터증가또는 감소하는온도변화량少1ᅩ2太3)이냉장실의 노치온도에)와온도

변화량(바,(12,(13)과다를뿐이다.

[205] 상기 냉동실노치온도어2)는상술한바와같이 -18°0일수있으나이에

제한되는것은아니다.상기 냉동실온도가설정온도인노치온도어2)로 유지되는것으로간주되는온도구간을정의하는 제어 디퍼런셜온도少1)는 2 일수있다.

[206] 따라서 ,냉동실온도가노치온도어2)보다제 1온도차少1)만큼증가한제 1 만족임계온도어21)로증가하면압축기를구동 고,노치온도어2)보다제 2 온도차少2)만큰증가한제 1불만족임계온도(상한투입온도)(N23)이 특수 운전알고리즘이수행된다.

[207] 또한,압축기구동후냉동실온도가노치온도어2 보다제 1온도차少1)만큼 낮은제 2만족임계온도온도어22)로하강하면압축기구 동을정지한다.

[208] 특수운전알고리즘이수행된이후냉동실온도가 제 1불만족온도어23)보다 제 3온도차少3)만큼낮은제 2불만족임계온도(상한해제온도)어24)로 하강하면특수운전알고리즘을종료한다.압축 냉력조절을통하여 냉동실 온도가제 2만족임계온도어22)로하강하도록한다.

[209] 한편,심온실모드가꺼진상태에서도상기심온 의온도를일정주기를

가지고간헐적으로제어하여심온실온도가과도 하게상승하는것을방지할 필요가있다.따라서,심온실모드가꺼진상태에 상기심온실의온도제어는, 도 7의(비에 개시되는냉동실온도제어를위한온도기준선을 따른다.

[210] 이와같이,심온실모드가꺼진상태에서 냉동실온도제어를위한기준

온도선이 적용되는이유는,심온실이 냉동실내부에 있기 때문이라고할수 있다.

[211] 즉,심온실모드가오프되어심온실을사용하지 않는경우라하더라도,심온실 내부온도는적어도냉동실온도와동일한수준을 유지하도록하여야,냉동실 부하가증가되는현상을방지할수있기 때문이다.

[212] 따라서 ,심온실모드가꺼진상태에서 ,심온실노치온도는냉동실노치

온도어2)와동일하게설정되어,제 1및제 2만족임계온도와제 1및제 2 불만족임계온도또한냉동실온도제어를위한임 계

온도들어21 22 23 24)과동일하게설정된다.

[213] 도 7의切는심온실모드가켜진상태에서심온실온 변화에따른냉장고 제어를위한기준온도선을보여주는도면이다.

[214] 심온실모드가켜진상태,즉심온실이온된상태 서는심온실노치

온도어3)는냉동실노치온도어2)보다현저히 은온도로설정되며,약 -45°0 - -55ᄋ(:,바람직하게는 -55ᄋ(:일수있다.이경우,심온실노치온도어3 는열전 2020/175828 1 » (:1^1{2020/002074 소자(21)의흡열면온도에 대응되고,냉동실노치온도어2)는열전소자(2 1)의 발열면온도에 대응된다고할수있다.

[215] 냉동실팽창변(15)을통과한냉매가히트싱크 24)를통과하므로,히트

싱크(24)와접촉하는열전소자(21)의 발열면의온도는적어도냉동실팽창변을 통과한냉매의온도에 대응하는온도로유지된다.따라서,열전소자의 열면과 발열면의온도차,즉스!는 32ᄋ(:가된다.

[216] 한편,심온실이설정온도인노치온도어3)로유 되는것으로간주되는온도 구간을정의하는제어 디퍼런셜온도(나),즉심온실제어 디퍼런셜온도는 냉동실냉동실제어 디퍼런셜온도少1)보다높게설정될수있으며, 례로 3ᄋ(:일 수있다.

[217] 따라서,심온실의제 1만족임계온도어31)와제 2만족임계온도어32)사이 구간으로정의되는설정온도유지 간주구간은냉동실의설정온도유지 간주 구간보다넓다고할수있다.

[218] 또한,심온실온도가노치온도어3)보다제 2온도차知 12)만큼높은제 1불만족 임계온도어33)로상승하면특수운전알고리즘 수행되고,특수운전알고리즘 수행 이후심온실온도가상기 제 1불만족임계온도어33)보다제 3

온도차知 13)만큼낮은제 2불만족임계온도어34)로하강하면특수운전 알고리즘을종료한다.상기제 2온도차知 12)는 5ᄋ(:일수있다.

[219] 여기서,심온실의제 2온도차知 12)가냉동실의제 2온도차少2)보다높게

설정된다.다시 말하면,심온실온도제어를위한제 1불만족임계온도어33)와 심온실노치온도어3)간의 간격이 ,냉동실온도제어를위한제 1불만족임계 온도어23)와냉동실노치온도어2)간의간격보 다크게설정된다.

[22이 이는,심온실의내부공간이 냉동실에 비하여좁고,심온케이스(201)의 단열 성능이 뛰어나기 때문에심온실내부로투입된부하가외부로방출 되는양이 적다.뿐만아니라,심온실온도가냉동실온도에 비하여 현저히낮기 때문에, 심온실내부로음식물과같은열부하가침투하였 을때,열부하에 대한반응 민감도가매우높다.

[221] 이 때문에,심온실의 제 2온도차如2)가냉동실의 제 2온도차少2)와동일하게 설정될경우,부하대응운전과같은특수운전알 리즘의수행빈도가 과도하게높아질수있다.따라서,특수운전알고 즘의수행빈도를낮추어 소비 전력을절감하기 위하여,심온실의제 2온도차(1112)는냉동실의제 2 온도차少2)보다크게설정하는것이좋다.

[222] 한편,이하에서는본발명의실시예에 따른냉장고의 제어방법에 대해서

설명하도록한다.

[223] 이하에서다수의조건들중적어도어느하나를만 족하면특정단계를

수행한다고하는내용은,제어부가판단하는시 에서상기다수의조건들중 어느하나만만족하면특정단계를수행한다는의 미에 더하여,다수의조건들중 어느하나만,또는일부만,또는전부가반드시 만족되어야특정 단계를 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 수행한다는의미를포함하는것으로해석되어야 한다.

[224] 도 8및도 9는본발명의실시예에 따른심온실팬출력 제어를위한제어

방법을보여주는플로차트이다.

[225] 상세히 ,도 8에 개시되는플로차트는심온실모드가온인상태에 서심온실팬의 출력 제어를위한제어방법을보여주고,도 9에 개시되는플로차트는심온실 모드가오프인상태에서심온실팬의출력제어를 위한제어 방법을보여준다.

[226] 심온실모드가온상태라함은,사용자가심온실 드실행버튼을눌러심온실 모드가수행가능한상태에 있다는것을의미한다.따라서,심온실모드가온 상태에서는,특정조건이만족되면열전모듈로 원이즉시 인가될수있다.

[227] 반대로심온실모드가오프상태라함은,열전모 로의 전원공급이차단되어 있는상태를의미한다.따라서,예외적인경우 제외하고는열전모듈과심온실 팬으로의 전원공급이 이루어지지 않는다.

[228] 먼저도 8을참조하면,제어부에서는현재상태가심온실 드온상태인지 여부를판단한다 (別 10).현재심온실모드가오프상태라고판단되면 계쇼로 넘어가며,이에 대해서는도 9를참조하여상세히설명한다.

[229] 상세히 ,현재심온실모드가온상태라고판단되면,제어 에서는현재운전 조건이 냉장실단독운전상태인지또는현재심온실온도 가만족상태인지 여부를판단한다 ( 20).

[23이 여기서,도 1에서와같이 냉장실증발기와 (16)와히트싱크 (24)가병렬로

연결된구조에서,특정 저장실의 단독운전이라함은아래의두경우를포함하는 것으로정의한다.

[231] 1)해당저장실을냉각하는냉각기가증발기인경 ,해당저장실증발기

쪽으로만냉매가흐르도록절환밸브 (13)의 개도가조절되는경우

[232] 2)해당저장실을냉각하는냉각기가열전모듈을 함하는다른냉각수단인 경우,해당저장실의 냉각수단만동작하는경우

[233] 다른측면에서,심온실운전은심온실이 만족온도영역에 있기 때문에

수행되지 않을수도있으나,만족온도영역에 있지 않지만다른이유때문에 수행되지 않을수도있다.

[234] 따라서,상기단계 3120은,현재운전조건이심온실냉각을위한냉각 전을 수행하지 않는조건인지,및/또는심온실이만족온도영역 있어서심온실 냉각운전이수행되지 않는것인지 여부를제어부가판단하는단계를포함한다.

[235] 더다른측면에서, 20은,현재운전조건이,심온실냉각을위해히트 크로 냉매가공급되는것을차단하는상황인지 ,및/또는심온실이만족온도영역에 있는상황인지 여부를판단하는단계를포함한다.

[236] 여기서심온실이 만족상태라함은,심온실의온도가도 7의切에보이는

심온실만족온도영역 (쇼)에 있는것을의미한다.

[237] 냉장실단독운전이라함은,냉장실냉각을위하 상기절환밸브 (13)가

냉장실팽창변 (14)쪽으로절환되어,냉매가냉장실팽창변 (14)쪽으로만흐르는 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 상황을의미한다.

[238] 냉장실단독운전중이거나심온실온도가만족상 태이면심온실팬을

정지하거나정지상태를유지한다 ( 30).

[239] 냉장실단독운전중인경우,냉동실팽창변 (15)쪽으로는냉매가흐르지않기 때문에 ,히트싱크 (24)로도냉매가흐르지않는다는것을의미한다. 라서 ,이 상태에서는열전모듈이냉각부재의기능을수행 하지못하는상태이기때문에, 심온실팬 (25)은구동하지않도록제어된다.

[24이 현재심온실온도가만족온도상태라고하면굳이 심온실팬을구동할필요가 없으므로,심온실팬 (25)이구동하지않도록제어되는것은당연하다 할 것이다.

[241] 제어부에서는심온실팬의정지시간이설정시간 江1)이상지속되고있는지 여부를판단한다 140).여기서설정시간 은 60분일수있으나,이에제한되는 것은아니다.

[242] 심온실내부의극저온상태에서심온실팬이장시 간정지상태를유지하게

되면,심온실팬과회전축이결빙되어전원이인 되어도회전하지못하는 현상이발생할수있다.따라서,설정시간 0이상심온실팬의정지상태가 유지되는경우,제어부에서는심온실팬이저속 로구동하도록한다 150). 제어부에서는설정시간 2 )이경과하면심온실팬을정지시키고 160),냉장고 전원이오프되었는지여부를판단하여 (別70),심온실팬구동알고리즘을 종료하거나,계속하여반복수행하도록한다.

[243] 여기서심온실팬이저속으로구동하는상기설정 시간 2 )은 10초일수있으나, 이에제한되는것은아니다.

[244] 한편,냉장실단독운전중인지여부를판단하는 계 (別20)에서,냉장실단독 운전이아니고심온실온도도만족상태가아니라 고판단되면,냉동실도어가 개방된상태인지여부를판단하는과정이수행된 다 (別80).

[245] 여기서,냉장실단독운전이아니라는것은,냉동 단독운전또는냉장실과 냉동실을동시에냉각시키는동시운전중어느하 나의상태임을의미한다고할 수있다.

[246] 상기냉동실도어가개방된상태인것으로판단되 면상기심온실팬은

정지하거나정지상태를유지하는단계 130)로넘어가도록한다.

[247] 냉동실도어가개방된상태에서는냉동실내부또 는심온실드로어를개방하여 음식물을투입하거나음식물을꺼내는상황이발 생할수있기때문에,외부 공기가냉동실또는심온실로침투할가능성이높 다고할수있다.따라서, 냉동실도어가개방된상태라고판단되면심온실 팬이구동하지않도록 제어된다.

[248] 또한,냉동실도어가닫힌상태라고판단되면,상 제어부에서는냉동실운전 시작후설정시간 3 )이경과하였는지여부를판단한다 190).

[249] 만일,현재시점이냉동실운전시작후설정시간 경과하지않은상태라고 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 판단되면상기심온실팬이정지하거나정지상태 를유지하는단계 130)로 넘어간다.

[25이 즉,현재심온실모드가온상태라고판단된경우, 재운전조건이앞서

설명한단계 8120,단계 8180,단계別90의조건중적어도하나가만족되면, 계 30로넘어가도록제어부가냉장고를제어하는것 로요약할수있다.이는 곧,단계 8120,단계 8180,단계別90의조건이모두만족되는경우를포 하는 것으로해석되어야함은당연하다.

[251] 또한,상기단계 80과 90의과정은순차적으로수행하되수행순서에는 제한이없음을밝혀둔다.

[252] 냉동실운전초기에는냉동실온도를설정수준으 로낮추는것이중요하기 때문에,일정시간동안은냉동실팽창변(15)을 통과한냉매가냉동실냉기와 집중적으로열교환하도록제어된다.

[253] 상기설정시간 3 )은 90초일수있으나이에제한되는것은아니다.

[254] 또한,냉동실운전시작후설정시간 3 )이경과하였다고판단되면,상기

제어부에서는현재냉동실온도가만족온도인지 여부를판단한다 200).

[255] 즉,현재심온실모드가온상태라고판단된경우, 어부는현재운전조건이 앞서설명한단계 8120,단계 8180,단계別90의조건을모두만족하지않으면, 단계 3200으로넘어가도록하는것으로요약될수있다.

[256] 냉동실온도가만족온도가아니라고판단되면심 온실팬을저속

구동하여 220),냉동실온도가신속히도 7의切에서보이는만족영역(서까지 냉각되도록한다.

[257] 반면,냉동실온도가현재만족영역에있다고판 되면심온실팬을중속으로 구동하여 210),심온실이설정온도까지냉각되도록한다. 동실온도가만족 온도인경우,냉동실팬이구동하지않아서냉동 증발기(17)에서는실질적으로 열교환이일어나지않을수있다.따라서,상기히 싱크(24)를통과하는냉매가 상기심온실냉기와열교환하여심온실온도가설 정온도로신속히냉각되도록 심온실팬의회전속도를높이는것이좋다.

[258] 한편,심온실팬이저속또는중속으로구동하고 는중에는심온실온도가 만족영역으로진입하였는지가지속적으로판단 된다.즉,심온모듈의전면에 장착되어심온실냉기에노출된심온실온도센서 (미도시)에서는지속적으로 심온실온도를감지하고,감지결과를제어부로 송한다.

[259] 상기제어부에서는전송된심온실온도감지값을 기반으로심온실온도가만족 영역(서으로진입하였는지여부를판단하게된 다 230).

[26이 심온실온도가만족상태가아니라고판단되면, 동실도어가개방되었는지 여부를판단하는단계(別80)로되돌아가서이 과정을반복수행한다.

[261] 그러나본발명은단계別80으로되돌아가는것에 한되지않고,단계 8120, 8190,및 8200중어느하나로되돌아가도록제어되는것도 능함을밝혀둔다.

[262] 여기서,심온실팬이저속또는중속으로구동하 있는도중에사용자가 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 냉동실도어를개방하는상황이발생할수있고, 경우에는심온실팬을즉시 중지시킬필요가있다.따라서,심온실팬이구동 고있고,심온실온도가만족 영역에 있지않은경우에는제어부에서지속적또는주기 적으로냉동실도어의 개방여부를감지할필요가있다.

[263] 심온실온도가만족영역으로하강하였다고판단 되면,상기심온실팬은

저속으로구동하도록제어된다 240).만일심온실온도가불만족상태에서도 저속으로구동하고있었으면,저속운전을계속 지하고,중속이상으로 구동하고있었으면저속으로속도가변되도록한 다.

[264] 심온실온도가만족영역에 있는상태에서심온실팬의저속구동시간이설정 시간 4)을경과하였다고판단되면 250),심온실팬을정지하는단계 (別30)로 넘어가도록제어된다.심온실팬의정지시간이 정시간 ( )을초과하였는지 여부를판단하는단계가반복수행되도록한다. 기설정시간 4 )은 90초일수 있으나이에제한되는것은아니다.

[265] 여기서,심온실온도가만족영역내로들어온이 에도설정시간 4 )동안 심온실팬을더구동시키는이유는다음과같다. 세히 ,심온실냉각운전이 종료하여열전소자 (21)로공급되는전원이차단되더라도,상기모듈 (20)의콜드 싱크 (22)는심온실온도이하의상태를일정시간유지 기때문에,콜드 싱크 (22)에남아있는냉기를최대한심온실냉기로공 하기위함이라고할수 있다.

[266] 다시말하면,열전소자로전원공급이차단된이 에도,콜드싱크 (22)의

온도가심온실온도미만인상태를유지하는동안 은,심온실냉기와콜드 싱크 (22)가열교환하도록하여,콜드싱크 (22)가심온실냉기로부터열을더 톱수하도록하기위함이다.

[267] 이와같이,콜드싱크 (22)에남은잔냉기를최대한활용하면열전모듈

냉력과효율이증가하는효과를얻을수있다.

[268] 그러나,심온실온도가만족온도영역에진입하 심온실팬을추가구동하는 단계 8240및 3250을수행하지않고바로심온실팬을정지하는 계 30으로 넘어가도록하는것도가능하다.

[269] 다른예로서 ,현재심온실모드가온상태라고판단된경우,제 부는현재운전 조건이앞서설명한단계 8120,단계 8180,단계別90의조건을모두만족하지 않으면,냉동실온도만족여부를별도로판단하 않고무조건심온실팬을 특정속도로구동하도록하는제어도가능하다. 기서특정속도는저속과중속 외에다른속도도포함할수있음을밝혀둔다.

[27이 다른실시예로서,단계 8120, 8180,및 8190중적어도어느하나만만족하지 않아도바로단계 3200으로넘어가도록하거나,바로심온실팬을상 특정 속도로회전하도록하는단계로넘어가도록하는 것도가능하다.

[271] 한편,도 8의단계 에서심온실모드가오프된상태라고제어부에서

판단하면,도 9에개시되는알고리즘이수행되도록한다. 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[272] 한편,모든저장실의온도가만족온도영역에 있어서 ,압축기가휴지기간에 진입하기전에증발기들에 있는냉매를응축기로회수하는펌프다운운전이 수행될수있다.이경우,펌프다운운전이수행되 동안상기심온실팬을저속 또는중속으로회전하도록하는것도가능할것이 다.

[273] 도 9를참조하면,현재심온실모드가오프된상태라 판단되면,상기

제어부에서는주기적으로일정시간동안심온실 온도센서를온시켜서심온실 온도를체크하도록한다.

[274] 상세히,심온실모드가오프된상태에서는심온 로공급되는전원이완전히 차단되기때문에,심온실온도를감지하지못하 상황이된다.그러면,심온실 내부에서증가된열부하가냉동실로전달되어냉 동실부하를증가시키는 결과를초래할수있다.이러한현상을방지하기 하여 ,심온실모드가오프된 상태에서는온도센서가주기적으로온되어심온 실내부온도를감지하도록 한다.

[275] 상세히,상기제어부에서는심온실온도체크주 가경과하였는지여부를 판단하고 300),온도체크주기가경과하지않았다고판단 면단계(:로 넘어가서심온실모드가온상태인지여부를판단 하는단계(別10)를반복 수행하도록한다.

[276] 심온실온도체크주기는 4분일수있으나이에제한되는것은아니다.

[277] 반대로,심온실온도체크주기가경과하였다고 단되면,제어부에서는

심온실온도체크시간 5 )이경과하였는지여부를판단한다 310).

[278] 상세히 ,심온실온도체크주기가경과하였다는것은,심 실온도체크시점에 도달하였다는것으로해석될수있다.즉, 4분이경과하여심온실온도를체크할 시점에도달하였다는것을의미한다.

[279] 심온실온도체크주기가경과하였으면,심온실 도센서로전원을공급하여 심온실온도체크가가능한상태가되도록하고, 온실온도체크시간이 경과할때까지심온실온도센서가심온실온도를 체크하도록한다 330). 심온실온도체크시간은 1분일수있으나이에제한되는것은아니다.

[28이 상기제어부에서는심온실온도체크시간이경과 하였다고판단되면,심온실 온도체크주기를초기화하여 320),타이머가 4분으로재설정되도록한다. 물론,심온실온도체크주기가초기화되어주기 재설정되면,심온실온도 체크시간도 0으로재설정된다.

[281] 심온실온도체크주기가초기화된이후에는단계 : 8로넘어가서,도 8에보이는 심온실팬의정지시간이설정시간( )을경과하였는지여부를판단하는 단계(別40)가수행되도록한다.

[282] 한편,상기제어부에서는심온실온도체크시간 에심온실온도센서로부터 전송되는심온실온도가냉동실만족온도이하인 지여부를판단한다 340).그 이유는,도 7의(비에서설명한바와같이,심온실모드가오 된상태에서는 심온실온도가적어도냉동실온도와동일하게유 지되도록하기위함이다. 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074

[283] 상세히 ,심온실온도가냉동실만족온도,다시말하면심 실온도가도 7의 (비에서보이는냉동실만족온도영역 (쇼)내에있다고판단되면,심온실온도 제어를위해심온실팬을구동할필요가없기때문 에,상기제어부는심온실 모드가온상태인지여부를판단하는초기단계 110)로되돌아가도록한다.

[284] 반면,심온실온도가냉동실만족온도보다높다 판단되면,심온실모드온인 상태에서와동일하게,현재냉장실단독운전중 지여부를판단하는

단계 350)와,냉동실도어가개방되었는지여부를판단 는단계 360),및현재 시점이냉동실운전시작후설정시간 3)이경과하기전인지여부를판단하는 과정 370)중적어도하나이상의판단과정이수행된다. 기단계 8350, 8360, 3370에서수행되는판단과정중복수개의판단과 이순차적으로수행되는 경우,이들의수행순서에는제약이없음을밝혀 다.

[285] 심온실온도가도 7의 (비에보이는냉동실만족온도영역 (서내에있다고

판단되거나,냉장실단독운전중이거나,냉동실 어가개방된상태중어느 하나또는모두에속하면,심온실팬을정지또는 지상태를유지한다 380).

[286] 심온실온도를체크하여 330),심온실온도가도 7의 (비에보이는냉동실만족 온도영역 (서내에있는지여부를판단하는단계 340)를반복수행하도록한다.

[287] 여기서,심온실온도가도 7의 (비에보이는냉동실만족온도영역 (서내에 있다고판단되면단계 으로넘어가고,냉장실단독운전중이거나,냉동 도어가개방된상태이거나,냉동실운전후설정 간 3 )이경과하지않은 상태라고판단되면단계 으로되돌아가지않고심온실온도를체크하는 단계 330)를반복수행하도록한다.

[288] 심온실온도가냉동실불만족온도이고,냉장실 독운전이아니며,냉동실 도어가닫힌상태이고,냉동실운전시작후설정 간 3 )이경과한경우, 제어부는심온실온도체크시간을초기화한다 390).상기제어부에서는실내 온도가설정온도 (1\)이상인지여부를판단한다 400).상기설정온도 (1\)는 38ᄋ(:일수있으나이에제한되는것은아니다.

[289] 다른예로서 ,상기단계 3400을생략하고바로심온실팬을특정속도로

회전하도록하는방법도포함할수있다.상기특 속도는도 8에서설명한특정 속도와동일한의미임을밝혀둔다.

[29이 상세히 ,실내온도가설정온도 (I 0이상이라고판단되면,제어부는심온실 팬을중속으로구동하고 410),실내온도가설정온도 (1\)미만이라고판단되면 심온실팬을저속으로구동한다 420).

[291] 여기서,현재상태가심온실모드오프상태라하 라도심온실팬을구동하는 이유는,냉동실냉각운전이시작된후설정시간 경과하면,상기열전 모듈 (21)에전원이인가되지않은상태라하더라도상 열전모듈 (21)이적어도 냉동실팽창변 (15)을통과한냉매의온도로냉각되기때문이다.

[292] 다시말하면,냉동실운전이수행되면,상기냉동 팽창변 (15)을통과한

냉매가상기히트싱크 (24)를통과한뒤상기냉동실증발기 (17)로이동하기 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 때문에 ,상기히트싱크 (24)도약 -18°0정도로냉각된다.그러면,상기히트 싱크 (24)와접촉된상기열전소자 (21)와,상기열전소자 (21)의전면에부착된 콜드싱크 (22)도히트싱크 (24)와동일유사한온도로냉각된다.

[293] 따라서,상기열전소자 (21)에전원이인가되지않더라도상기열전모듈 (20) 자체가하나의냉각부재로기능하기때문에,상 열전모듈 (20)과심온실 냉기의열교환을통하여,심온실이냉동실노치 도어2)범위로유지될수있다.

[294] 상기심온실팬이저속또는중속으로구동하는동 안심온실온도를체크하는 단계 330)를반복수행하여,심온실온도가냉동실만족 도에도달하였는지 판단한다.

[295] 이와같이 ,심온실모드가오프된상태에서도주기적으로 온실온도를

체크하여심온실온도가냉동실온도로유지되도 록함으로써,심온실온도가 과도하게상승하는것을방지할수있고,그결과 비전력을절감할수있다.그 이유는,일단심온실의부하가불만족온도또는 한투입온도이상으로 증가하면,이를만족온도로낮추는데상당한시 이걸릴뿐만아니라전력 소모가많이발생하게된다.따라서,심온실모드 오프된경우에도심온실 온도를적어도냉동실만족온도로유지함으로써 ,이후에심온실모드온명령이 입력되었을때,심온실온도를심온실노치온도 3)로낮추는데걸리는시간이 절약되고,전력소모를최소화할수있다.

[296] 도 10은본발명의다른실시예에따른제어구성도이 .

[297] 도 을참조하면,심온실이구비되는냉장고의경우, 일피시비로냉장고를 제어할경우,심온실모드가오프된상태에서도 전소자 (21)와심온실팬 (25), 심온실에구비되는히터 (27)및센서들 (28, 29)로대기전력이공급되어,소비 전력량이증가할수있다.

[298] 이러한단점을해소하기위하여,심온실제어를 한별도의피시비를

구비하고,심온실모드가오프상태에서는주기 으로전원을공급하도록할수 있다.

[299] 상세히 ,본실시예에따른냉장고는메인피시비 (51)와서브피시비 (52)를

포함할수있고,제 1스위치 (別)에의하여전기적으로연결된다.

[300] 상기메인피시비 (51)에는주제어부 (52)가구비되고,상기서브피시비 (52)에는 서브제어부 (54)가구비된다.상기서브피시비 (53)에는열전모듈제상을위한 제상센서 (29),심온실온도체크를위한온도센서 (29)가연결되고,상기제 1 스위치 1)가온되면상기온도센서 (28)와제상센서 (29)로전원이공급된다.

[301] 또한,상기히터 (27)는드레인히터및가스켓히터중적어도하나 포함할수 있고,제 2내지제 4히터 2, 33, 34)에의하여상기서브제어부 (54)와

전기적으로연결된다.

[302] 열전소자 (21)는제 5스위치 5)에의하여상기서브제어부 (54)와전기적으로 연결된다.

[303] 심온실모드온인경우상기스위치들 1 ~ 35)이모두온되어메인 2020/175828 1»(:1^1{2020/002074 피시비 (51)로부터서브피시비 (53)로전원이항상공급되도록제어된다.

[304] 반면,심온실모드오프인경우,심온실온도체크 기가도달할때만다제 1 스위치 (別)가온되어,심온실온도가체크되도록하고, 온실온도가냉동실 만족온도이상일경우제 2및제 4스위치 2, 34)가온되어상기심온실팬 (25)이 저속또는중속으로회전하도록제어된다.

[305] 이와같이 ,메인제어부와,심온실제어만을위한서브제어 가별도로

제공됨으로써,메인제어부의공용화가가능한 점이 있다.즉,상기메인 제어부는심온실이구비된냉장고뿐만아니라심 온실이구비되지않은 냉장고에도공통으로적용되고,상기서브제어 는심온실이구비된

냉장고에만장착되도록함으로써,피시비제조 용이절감되는장점이 있다.