KR0129512B1 - 냉장고의 온도제어회로 및 방법 - Google Patents

냉장고의 온도제어회로 및 방법

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KR0129512B1 KR1019900020914A KR900020914A KR0129512B1 KR 0129512 B1 KR0129512 B1 KR 0129512B1 KR 1019900020914 A KR1019900020914 A KR 1019900020914A KR 900020914 A KR900020914 A KR 900020914A KR 0129512 B1 KR0129512 B1 KR 0129512B1
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Abstract

발명은 마이콤을 구비한 전자식 냉장고에서 고내온도가 정상시보다 올라갔을 경우에 팬의 회전수를 제어하여 고내온도를 짧은 시간내에 정상으로 회복시킬 수 있도록 하는 냉장고의 온도제어회로 및 방법에 관한 것 이다. 본 발명은 마이콤(1) 및 마이콤 주변회로(2)와 키입력부(3)와 온도감지부(4)와, 부하구동부(5)로 이루어진 고내온도 제어수단을 구비한 전자식 냉장고에 있어서, 상기 고내온도 제어수단에 마이콤(1)의 제어에 따라 팬(FAN)의 회전속도를 가변시켜 팬의 회전수를 고정회전수(A)나 최적회전수(B)로 선택할 수 있게 하는 회전수선택부(6)를 갖추어서 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 온도제어회로 및 방법
본 발명은 마이콤을 구비한 전자식 냉장고에서 고내온도가 정상시보다 올라갔을 경우에 팬의 회전수를 제어하여 고내온도를 짧은 시간내에 정상으로 회복시킬 수 있도록 하는 냉장고의 온도제어회로 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자식 냉장고에서는 온도센서로 고내온도를 감지한 뒤, 압축기와 댐퍼의 구동을 제어하여 고내온도를 사용자에 의해 설정된 일정온도로 유지시키게 된다. 즉, 압축기의 구동시간 및 제상시간을 카운트하면서 일정주기로 압축기를 온/오프시키고 냉장실에 설치된 댐퍼의 개폐를 제어하여 고내로 유입되는 냉기량을 조절하였으며, 이때 증발기에서 나온 냉기를 냉동실 및 냉장실로 강제로 송풍하는 팬은 항상 일정한 회전수를 가지고 회전하게 된다.
그런데 냉장고내에 식품이 가득차 있거나, 도어의 개폐가 빈번하거나, 도어를 장시간 열어두게 되면 고내온도는 정상시보다 상당히 높아지게 된다. 그러므로, 종래에는 냉장실의 댐퍼를 열고 압축기를 연속적으로 구동시켜 고내온도가 낮아지도록 하였다.
그러나, 이러한 방식은 고내온도를 낮추어 정상온도로 되돌아 가도록 하는데 많은 시간이 소요되므로 고내의 음식물이 녹거나 쉽게 부패하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이상온도발생시 압축기를 연속구동시킴은 물론, 댐퍼의 개폐를 제어하고, 동시에 팬의 회전속도를 증가시켜 공기순환을 빠르게 함으로써 단시간에 고내온도를 정상으로 회복시킬 수 있는 냉장고의 온도제어회로 및 방법을 제공하는데 있다.
제1도는 냉장고 팬의 회전수와 고내온도와의 관계를 나타내는 그래프.
제2도는 본 발명의 온도 제어방법이 적용되는 냉장고의 블럭구성도.
제3도는 본 발명의 온도 제어방법을 보인 신호흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 마이콤 2 : 마이콤 주변회로
3 : 키입력부 4 : 온도감지부
5 : 부하구동부 6 : 회전수감지부
이와 같은 목적을 가지는 본 발명은 전자식 냉장고의 고내온도 제어방법에 있어서, 제상시가 아닐 경우에 냉동실 및 냉장실의 온도가 설정온도 사이에 있는지를 판별하고, 고내온도가 설정온도 사이일 경우에 이상상태를 판별하는 단계와 ; 이상상태인 냉동실이나 냉장실로 냉기가 많이 유입되도록 냉장실댐퍼의 개폐를 제어하고, 설정된 시간동안 팬의 회전속도를 최적회전수로 증가시켜 고내온도를 강하시키는 단계와; 온도 강하후의 고내온도를 체크하고, 고내온도가 설정온도의 하한값보다 낮을 경우에 정상온도로 판단하여 댐퍼를 원상태로 복구시키는 단계와 ; 온도 강하후의 고내온도가 정상온도로 회복되지 않았을 경우에 온도 강하폭을 체크하고, 설정된 온도 강하를 이상일 경우에 일정시간동안 팬의 회전속도를 증가시켜 다시 고내온도를 강하시키는 단계와 ; 고내온도 강하폭이 설정된 온도 강하폭 이하일 경우에 팬의 회전속도와 댐퍼를 원상태로 복구시키고, 일정시간동안 팬의 회전속도를 증가시킬 수 없도록 하는 단계들로 제어함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 냉장고내의 증발기에서 나오는 냉기를 냉동실 및 냉장실로 송풍하는 팬의 회전수와 고내온도와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도시한 바와 같이, 고내온도는 팬의 회전수를 증가시킴에 따라 점차로 낮아지다가 최적회전수(B)이상에서는 오히려 높아지게 된다. 이러한 냉각특성을 감안하여 현재 냉장고에서는 냉각능력이 최대가 되는 회전수(B)보다 약간 작은 회전수(A)를 팬의 고정회전수로 설정하여 사용하는데, 이것은 팬의 회전에 의한 공기의 와류현상 및 공회전, 소음, 덕트구조, 증발기의 능력등으로 인해서 최적회전수(B)로 팬을 장시간 돌려주게 되면 오히려 고내온도가 상승하므로 이를 방지하기 위한 것이다.
본 발명에서는 팬의 회전수를 가변시킬 수 있게 설계하여 마이콤(1)에서 팬의 회전수를 선택함에 따라 팬이 상기 제1도에 도시된 고정회전수(A) 혹은 최적회전수(B)로 회전하도록 하였다.
제2도는 본 발명의 온도 제어방법이 적용되는 냉장고의 블록구성도이다. 도시된 바와 같이, 내부의 프로그램에 따라 냉장고의 전체동작을 제어하는 마이콤(1)과 ; 동작전원을 공급하는 정전압회로, 마이콤(1)을 초기상태로 리세트시키는 리세트회로, 마이콤(1)에 클럭신호를 공급하는 발진회로 등으로 구성된 마이콤 주변회로(2)와 ; 각종 동작명령키로 구성되어 마이콤(1)에 동작명령을 입력시키는 키입력부(3)와 ; 냉동실 및 냉장실내의 온도를 감지하여 마이콤(1)에 입력시키는 온도감지부(4)와 ; 마이콤(1)의 제어에 따라 압축기(C), 제상히터(HT), 냉장실댐퍼(RD)등을 각기 구동시키는 부하구동부(5)는 통상적인 냉장고의 구성과 동일하다.
본 발명은 상기 냉장고의 마이콤(1)과 팬(FAN) 사이에 팬의 회전수를 고정회전수(A)와 최적회전수(B)로 선택 구동시킬 수 있게 하는 회전수선택부(6)를 연결하여 마이콤(1)의 선택신호에 따라 팬(FAN)의 회전속도가 가변되도록 하였다.
이와 같이 구성된 본 발명의 냉장고는 고내온도가 정상온도로 유지되고 있는 상태에서는 통상적인 전자식 냉장고와 동일한 방법으로 동작하게 된다. 즉, 압축기의 구동시간 및 제상시간을 카운트하여 식품의 냉각 및 증발기의 제상기능을 수행하고, 냉동실 및 냉장실에 각각 설치된 온도센서로 고내온도를 감지하여 고내온도가 정상온도로 유지되도록 압축기 구동과 냉장실 댐퍼의 개폐를 제어하게 된다.
그러나, 냉동실 및 냉장실의 온도가 미리 설정된 온도 사이에 있을 경우에는 이상상태로 판단하여 후술되는 신호흐름도에 따라 본 발명의 온도 제어방법을 수행하게 된다.
일예로, 냉동실의 온도가 설정온도의 하한값이하일 경우에는 정상상태로 판단하고, 설정온도 사이에 있으면 냉장실의 댐퍼를 닫고 팬의 회전속도를 증가시켜 냉동실의 온도를 단시간에 정상으로 회복시키며, 냉동실의 온도가 정상으로 회복되면 댐퍼 및 팬의 회전속도를 원래의 고정속도로 바꾸어 무리한 팬의 속도증가로 인한 이상현상이 일어나지 않도록 하는 것이다.
이때, 고내온도가 상기 설정온도의 상한값이상일 경우에는 최초에 전원이 온되었거나, 장시간의 정전후, 혹은 제상중으로 판단하여 본 발명의 온도 제어방법을 수행하지 않게 된다.
그 이유는 팬의 회전속도를 증가시켜도 고내의 공기온도가 높고, 증발기의 냉동능력이 저하된 상태이므로 더운 공기가 그대로 순환되어 고내온도는 낮아지지 않게 되고, 오히려 고내온도의 효율을 저하시키기 때문이다.
한편, 제3도는 본 발명의 온도 제어방법을 보인 신호흐름도이다. 먼저, 마이콤(1)은 단계(101)에서 제상플래그(DEF)가 0인지를 판결하고, 판별결과 제상플래그(DEF)가 0이 아닌 경우는 증발기에 의한 제상운전을 정상적으로 수행함을 뜻하므로 그대로 종료하는 반면에, 단계(101)의 판별결과 제상플래그(DEF)가 0일 경우에는 제상중이 아닌 것으로 판단하여 단계(102)에서 레지스터(ATEM1)에 기억된 냉동실의 온도가 설정온도, 예를 들어 -18oC ∼0oC 사이에 있는지를 판별한다.
단계(102)의 판별결과 냉동실의 온도가 설정온도 사이에 있는 경우에 단계(103)에서 레지스터(ATEM2)에 기억된 냉장실의 온도가 설정온도, 예를들어 4oC ∼8oC 사이에 있는 지를 판별하고, 설정온도사이에 있지 않을 경우, 즉 냉장실의 온도가 4oC 이하로 감지되면 단계(104)에서 냉동실의 온도만이 이상상태인 것으로 판단하여 에러플래그(ERR1)를 1로 세트시키고, 댐퍼구동플래그(RDAM)를 1로 세트시킨 다음 단계(104A)에서 냉장실댐퍼(RD)를 담음으로써 모든 공기가 냉동실로 순환되도록 한다.
단계(102)에서 냉동실의 온도가 설정온도 사이에 있고 단계(103)에서 냉장실의 온도가 설정온도 사이에 있는 경우에는 단계(105)에서 냉동실 및 냉장실의 온도가 모두 이상상태인 것으로 판단하여 에러플래그(ERR3)를 1로 세트시키고, 댐퍼구동플래그(RDAM)를 0으로 클리어시킨 다음 단계(105A)에서 냉장실댐퍼(RD)를 열어준다.
단계(102)의 판별결과 냉동실의 온도가 설정온도 사이에 있지 않을 경우, 즉 냉동실의 온도가 -18oC 이하로 감지되면 단계(106)에서 냉장실의 온도가 설정온도 사이에 있는지를 판별하고, 설정온도 사이에 있으면 단계(107)에서 냉장실의 온도만이 이상상태인 것으로 판단하여 에러플래그(ERR2)를 1로 세트시키며, 댐퍼구동플래그(RDAM)를 0으로 클리어시킨 다음 단계(107A)에서 냉장실댐퍼(RD)를 열어준다. 단계(106)의 판별결과 냉장실의 온도가 설정온도 사이에 있지 않으면 냉동실과 냉장실의 고내온도가 정상상태이므로 그대로 종료한다.
이와 같이 냉동실과 냉장실의 고내온도가 각각 설정온도에 속하여 냉장실댐퍼(RD)가 개폐되면, 단계(108)에서 회전수 고정플래그(NTOUCH)가 0인지를 판별한다. 여기서, 회전수 고정플래그(NTOUCH)는 팬(FAN)의 회전수 조정 및 냉장실의 댐퍼(RD) 조정으로도 고내온도가 설정온도의 하한값이하로 내려가지 못했을 경우 일정시간동안 팬(FAN)의 회전수를 조정할 수 없게 하는 플래그로서, 상기 회전수 고정플래그(NTOUCH)가 1인 경우에는 팬(FAN)의 회전수 조정만으로는 온도강하가 되지 않는 것으로 판단하고, 증발기 및 고내온도가 더 낮아지기를 기다리게 된다.
단계(108)의 판별결과 고정플래그(NTOUCH)가 0이 아니면 단계(108A)에서 일정시간 대기한 후 다시 단계(108)로 간다. 단계(108)의 판결결과 고정플래그(NTOUCH)가 0일 경우에 단계(109)에서 온도유지플래그(SRPM)가 0인지를 판별한다.
여기서, 온도유지플래그(SRPM)는 팬(FAN)의 회전수를 변화시키기 전에 레지스터(ATEM1)(ATEM2)에 기억된 냉동실 및 냉장실의 온도를 유지하기 위한 플래그로서, 이 플래그(SRPM)를 1로 하게 되면 일정시간이 경과할 때까지, 즉 팬(FAN)의 회전수를 증가시켜 고내온도를 강하시키도록 미리 설정된 시간의 키운트가 완료될때까지 레지스터(ATEM1)(ATEM2)의 값은 변하지 않게 된다.
단계(109)의 판별결과 온도유지플래그(SRPM)가 0이 아닌 경우 단계(113)로 가는 반면에, 단계(109)의 판별결과 온도유지플래그(SRPM)가 0인 경우에 단계(110)에서 온도유지플래그(SRPM)를 1로 세트시킨다.
이와 같이하여 온도유지플래그(SPAM)가 세트되면, 단계(111)에서 회전수 가변플래그(RPM)를 1로 세트시켜 회전수선택부(6)에 의해 팬(FAN)의 최적회전수(B)로 회전되도록 하고, 단계(112)에서 온도 강하이전의 냉동실 온도를 레지스터(ATEM1)에 기억시키며, 아울러 냉장실의 온도도 레지스터(ATEM2)에 기억시킨다.
이어, 설정시간동안 찬 공기가 빠른 속도로 순환되게 하여 고내온도를 낮추는 과정을 수행하기 위해 단계(113)에서는 설정시간 예를들어 5분이 경과하였는지를 판단한다. 단계(113)의 판단결과 5분이 경과하지 않았으면 냉장실의 댐퍼(RD)를 원상태로 복구시키기 위해 단계(124)로 간다. 단계(113)의 판단결과 5분이 경과하였으면 단계(114)에서 강하된 냉동실의 온도를 레지스터(PTEM1)에 기억시키고, 아울러 냉장실의 온도도 레지스터(PTEM2)에 기억시킨다.
다음에, 단계(115)에서 에러플래그(ERR1)가 1인지를 판별하고, 판별결과 에러플래그(ERR1)가 1인 경우에 단계(116)에서 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18℃ 보다 낮은 지를 판별하여 회전수조정후의 냉동실 온도가 정상온도로 회복되었는가를 체크한다.
단계(116)의 판별결과 냉동실의 온도가 -18oC 보다 낮으면 정상온도로 회복된 것으로 판단하고, 단계(124)에서 댐퍼구동플래그(RDAM)를 0으로 클리어시켜 냉장실의 댐퍼(RD)를 원상태로 복구시키며, 단계(129)에서 회전수 고정플래그(NTOUCH)와 온도유지플래그(SRPM)를 0으로 클리어시킨다.
단계(116)의 판별결과 회전수 조정후의 냉동실 온도가 -18oC 보다 높으면 단계(117)에서 두 레지스터(PTEM1)(PTEM2)의 값을 감산하여 설정된 폭, 예를들어 0.5oC 의 온도강하가 있었는지를 판별한다. 단계(117)의 판별결과 고내온도 강하폭이 설정폭이상일 경우에는 단계(111)부터 반복수행하여 회전수 조정에 의한 온도강하동작을 다시 수행하게 된다.
단계(117)의 판결결과 고내온도 강하폭이 설정폭이하일 경우에는 단계(125)에서 회전수가변플래그(RPM)를 0으로 클리어시키고, 단계(126)에서 댐퍼구동플래그(RDAM)를 0으로 클리어시켜 팬(FAN)의 회전속도 및 댐퍼(RD)를 정상상태로 복구시키며, 단계(127)에서 회전수 고정플래그(NTOUCH)를 1로 세트시켜 일정시간, 예를들어 1시간동안 팬(FAN)의 회전수를 조정할 수 없게 만들고, 아울러 에러플래그(ERR1∼ERR3)를 모두 0으로 클리어시킨후, 단계(128)에서 1시간이 경과한 것을 판단한다. 단계(108)의 판별결과 1시간이 경과하지 않았으면 경과시까지 대기하기위해 종료하고, 단계(128)의 판별결과 1시간이 경과하게 되면 단계(129)에서 회전수 고정플래그(NTOUCH)와 온도유지플래그(SRPM)를 0으로 클리어시켜 고내온도가 높을 경우에 상기 동작들을 다시 수행할 수 있게 한다.
한편, 단계(115)의 판별결과 에러플래그(ERR1)가 1이 아닐 경우에는 단계(118)에서 에러플래그(ERR2)가 1인 지를 판별하고, 1일 경우에는 단계(119)에서 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 보다 낮은 지를 판별하여 회전수 조정후의 냉장실 온도가 정상온도로 회복되었는지를 체크한다.
단계(119)의 판별결과 냉장실 온도가 4oC 보다 낮으면 단계(124)를 수행하고, 판별결과 냉장실의 온도가 4oC 보다 높으면 단계(120)에서 두 레지스터(PTEM2)(ATEM2)의 값을 감산한 온도 강하폭이 0.5oC 이상인지를 판별한다. 단계(120)의 판별결과 온도 강하폭이 0.5oC 이상일 경우에는 단계(111)부터 반복 수행하여 다시 냉장실의 온도를 강하시키는 반면에 단계(120)의 판별결과 고내온도 강하폭이 0.5℃ 이하일 경우에는 단계(125∼129)를 수행하여 1시간 동안 정상운전을 하게 된다.
단계(118)의 판별결과 에러클리그(ERR2)가 1이 아닐 경우에는 단계(121)에서 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18oC 보다 낮고 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 보다 낮은 지를 판별하여 회전수 조정후의 냉동실 및 냉장실 온도가 정상온도로 회복되었는지를 검사한다. 단계(121)의 판별결과 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18oC 보다 낮고 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 보다 낮으면 단계(124)로 간다. 단계(121)의 판별결과 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18℃보다 낮지 않고 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 보다 낮지 않아 냉동실 및 냉장실의 온도가 정상으로 회복되지 않았으면, 단계(122)에서 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18oC 이상이고, 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 이상인지를 판별한다. 단계(122)의 판별결과 레지스터(PTEM1)에 기억된 온도가 -18oC 이상 이고, 레지스터(PTEM2)에 기억된 온도가 4oC 이상인 경우에는 단계(123)에서 레지스터(PTEM1)(ATEM1)의 값을 감산한 온도강하폭이 0.5oC 이상인지를 판별한다. 단계(123)의 판별결과 온도강하폭이 0.5oC 이상인 경우에는 단계(111)부터 반복 수행하여 냉동실 및 냉장실의 온도를 다시 강하시키는 반면에, 단계(123)의 판별결과 온도강하폭이 0.5℃ 이하일 경우에는 단계(125∼129)를 수행하여 정상 운전을 하게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 고내온도가 높아질 경우 팬의 회전속도를 증가시켜 공기 순환을 빠르게 하므로써 고내온도를 단시간에 최적의 상태로 강하시키고, 음식물의 부패를 막을 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 마이콤(1) 및 마이콤 주변회로(2)와 키입력부(3)와 온도감지부(4)와, 부하구동부(5)로 이루어진 고내온도 제어수단을 구비한 전자식 냉장고에 있어서, 상기 고내온도 제어수단에 마이콤(1)의 제어에 따라 팬(FAN)의 회전속도를 가변시켜 팬의 회전수를 고정회전수(A)나 최적회전수(B)로 선택할 수 있게 하는 회전수선택부(6)를 갖추어서 구성한 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어회로.
  2. 전자식 냉장고의 고내온도 제어방법에 있어서, 제상시가 아닐 경우에 냉동실 및 냉장실의 온도가 설정온도 사이에 있는지를 판별하고, 고내온도가 설정온도 사이일 경우에 이상상태 판별하는 단계와,. 이상상태인 냉동실이나 냉장실로 냉기가 많이 유입되도록 냉장실댐퍼의 개폐를 제어하고, 설정된 시간동안 팬의 회전속도를 최적회전수로 증가시켜 고내온도를 강하시키는 단계와, 온도 강하후의 고내온도를 체크하고, 고내온도가 설정온도의 하한값보다 낮을 경우에 정상온도로 판단하여 댐퍼를 원상태로 복구시키는 단계와, 온도 강하후의 고내온도가 정상온도로 회복되지 않았을 경우에 온도 강하폭을 체크하고, 설정된 온도 강하를 이상일 경우에 일정시간동안 팬의 회전속도를 증가시켜 다시 고내온도를 강하시키는 단계와, 고내온도 강하폭이 설정된 온도 강하폭 이하일 경우에 팬의 회전속도와 댐퍼를 원상태로 복구시키고, 일정시간동안 팬의 회전속도를 증가시킬 수 없도록 하는 단계들로 제어함을 특징으로 하는 냉장고의 온도 제어방법.
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