KR0131282B1 - 냉장고의 압축기용 냉각 팬모터의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 냉각팬모터의 운전을 필요에 따라서 행하게하여 압축기의 성능열화를 방지하는 동시에 에너지의 절약화를 꾀할 수 있는 냉장고의 압축기용 팬모터의 제어장치에 관한 것으로써, 마이크로컴퓨터(3)는 압축기(1)의 연속운전시간을 계시하는 온타이머(4) 및 연속정지시간을 계시하는 오프타이머(5)를 구비하며, 마이크로컴퓨터(3)는 압축기(1)를 구동할 때에 외기온도센서(6)에서의 외기온도가 운전조건 온도이상 일때에 팬모터(2)도 구동하고, 운전조건온도는 타이머(4)(5)에 의한 압축기의 연속운전시간 및 연속정지시간을 입력조건으로하여, 퍼지추론에 의해 연산하여 설정되고, 그 퍼지제어룰은 연속운전시간이 길어질수록 낮은 값으로 하고, 연속정지시간이 길어질수록 높은 값이 되도록 설정하여 팬모터(2)의 필요없는 운전을 하지 않고, 에너지의 절약을 꾀할 수 있는 동시에 필요에 따라서 팬모터(2)를 운전하여 압축기(1)의 성능의 열화를 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 압축기용 냉각 팬모터의 제어장치

제1도는 본 발명의 한 실시예를 도시한 제어계통의 블럭구성도.

제2도는 제어내용을 도시한 프로그램의 플로우챠트.

제3도는 운전시간, 정지시간 및 운전외기온도의 멤버십(merbership)관계이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

1 : 압축기 2 : 팬모터(압축기용 냉각팬모터)

3 : 마이크로컴퓨터(설정수단) 4 : 온타이머(제1계시수단)

5 : 오프타이머(제2계시수단) 6 : 외기온도센서

7 : 냉동고센서

본 발명은 외기온도가 운전조건온도 이상일 때에 압축기의 운전에 동기 하여 냉각팬모터를 운전하도록 한 냉동고의 압축기용 냉각팬모터의 제어 장치에 관한 것이다.

냉장고의 냉각장치에 이용되는 압축기용 팬모터(이하 팬모터라고 부른다)는 외기온도가 높을 때에는 그 압축기의 운전과 동기하여 운전되고, 압축기를 냉각하게 되어 있다. 그리고 외기온도가 저온일 때에는 냉각팬에 의한 냉각이 불필요하게 되기때문에 운전을 정지하도록 되어 있다. 이 경우 구체적으로는 외기온도를 검출하여 그 온도가 미리 설정된 운전조건온도 이상일 때에 팬모터를 운전하고, 운전조건온도 보다도 낮을 때에는 팬모터를 정지하도록 하고 있다. 이에 따라 외기온도에 따라서 압축기를 적절히 냉각하는 동시에 에너지 절약을 꾀히도록 하고 있다.

그런데 냉장고의 냉각장치에 있어서는 예를 드련 급속냉동모드 설정 등의 냉각능력을 높일 수 있는 운전상태가 있고 이 모드에 있어서는 압축기가 장시간 연속적으로 운전하게 된다. 그리고 이와 같은 경우에 있어서는 외기온도가 운전조건온도보다 낮고, 팬모터의 운전이 행해지지 않는 조건하에서도 팬모터를 운전함에 따라 압축기의 냉각을 강제적으로 할 필요가 생긴다. 즉 팬모터가 정지한 상태에서 압축기가 장시간동안 연속적으로 운전되면 냉각장치의 냉각능력이 저하될 뿐만 아니라, 압축기의 성능이 열화하여 신뢰성이 떨어질 우려가 있기 때문이다.

그래서 이와 같은 불편함을 해소하기 위하여 종래에는 운전조건온도를 미리 낮은 값으로 설정했지만, 이 경우에는 역으로 압축기가 통상운전되고있는 경우와 강제냉각이 불필요한 외기온도에 있어서도 팬모터가 운전되어 불필요하게 전력을 소비해 버리는 불합리함이 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 필요한 조건하에서 압축기용 팬모터가 운전될 수 있도록 한 냉장고의 압축기용 냉각팬모터의 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 외기온도가 운전조건온도 이상일 때에 압축기의 운전에 동기하여 냉각팬모터를 운전제어하는 냉장고의 압축기 냉각팬모터의 제어장치에 있어서, 상기 압축기의 전회의 연속운전시간을 계시하는 제 1계시수단, 상기 압축기의 전회의 연속정지시간을 계시하는 제 2계시수단, 상기 제 1계시수단에 의해 표시되는 상기 압축기의 연속운전시간과 상기 제 2계시수단에 의해 표시되는 상기 압축기의 연속정지시간을 입력조건으로 하여 미리 설정된 퍼지제어 규칙에 따라 퍼지추론에 기초한 연산을 실행함으로써 연속운전시간이 길어짐에 따라 상기 운전조건온도를 낮은 값으로 설정하는 동시에 연속정지시간이 길어짐에 따라 상기 운전조건온도를 높은 값으로 설정하는 설정수단을 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 냉장고의 압축기용 냉각팬모터의 제어장치에 의하면 설정 수단은 압축기의 구동신호가 출력될 때 제 1 및 제 2 계시수단에 의해 계시된 압축기의 연속운전시간 및 연속정지시간을 입력조건으로 하여 미리 설정된 퍼지제어규칙에 따른 퍼지추론에 기초한 연산을 실행함으로써 운전조건온도를 설정하고, 외기온도가 설정된 운전조건온도 이상일 때에 압축기의 운전에 동기하여, 압축기용 냉각팬모터를 운전하게 된다.

이때 설정수단은 퍼지추론에 의해 운전조건온도를 설정할 때에 압축기의 연속운전시간이 길어지면 상기 운전조건온도를 낮은 값으로 설정하는 동시에 연속정치시간이 길어지면 상기 운전조건온도를 높은 값으로 설정하는 퍼지제어규칙을 따르로 있다.

이에 따라 압축기의 연속운전시간이 연속정지시간에 비해서 큰 경우에는 그에 따라서 운전조건온도가 낮은 값으로 설정되기 때문에, 외기온도가 낮은 경우에도 압축기를 압축기용 냉각팬모터를 운전하여 강제냉각할 수 있게 된다. 또한 반대의 경우에는 운전조건온도가 높은 값으로 설정 되기 때문에 압축기의 강제냉각이 불필요해지고 외기온도가 비교적 높은 경우에도 자연냉각만 되어 필요없는 전력의 소비를 억제할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 한 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 냉장고 본체(도시하지 않음)의 제어계통중 냉각장치의 압축기(1) 및 압축기용 냉각팬모터(2)의 구동제어계통을 도시한 것이고, 설정수단으로서의 마이크로컴퓨터(3)는 CPU, ROM, RAM등을 포함하여 구성되는 것으로 뒤에 서술하는 제어프로그램이 미리 기억되어 있는 동시에, 제 1 및 제 2 계시수단으로서 온타이머(4) 및 오프타이머(5)가 내장된 구성으로 되어 있다.

냉각장치의 냉매를 압축하는 압축기(1) 및 팬모터(2)는 각각 구동회로(1a) 및 (1b)를 통해서 마이크로컴퓨터(3)의 출력단자에 접속되어 있다. 외기온도를 검출하는 외기온도센서(6)는 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자에 접속되어 있고, 외기온도검출신호를 부여하도록 되어있다. 냉동고 센서(7)는 냉동실내의 온도를 검출하는 것으로 그 출력단자는 마이크로컴퓨터(3)의 입력단자에 접속되어 있고, 고내온도검출신호를 부여하도록 되어있다. 마이크로컴퓨터(3)는 고내온도검출신호에 따라 냉각장치의 운전 그 압축기(1)의 운전을 지시하는 구동신호를 압축(1)의 운전을 지시하는 구동신호를 압축기(1)에 출력하도록 되어있다.

다음에 본 실시예의 작용에 대해서 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다.

제2도는 팬모터(2)의 구동제어를 행하기 위한 마이크로컴퓨터(3)의 프로그램의 플로우챠트를 도시하고 있고, 마이크로컴퓨터(3)는 적절한 타이밍으로 이 프로그램을 실행하게 되어 있다. 마이크로컴퓨터(3)는 냉동고센서(7)에서의 고내온도검출신호에 따라 냉각장치의 운전을 필요로 하지 않을 때, 즉 압축기(1)를 운전하지 않을 때에는 스텝S1에서[NO]으로 판단하여 팬모터(2)를 정지상태로 유지한다.(스텝S1)

또 마이크로컴퓨터(3)는 냉동고센서(7)에서의 고내온도검출신호에 따라 냉각장치의 운전을 할 필요가 있다고 판단될 때에는 구동회로(1a)를 통해서 압축기(1)에 구동신호를 주어 운전을 개시하는 동시에 스텝 S1에서 [YES]라고 판단하여 스텝S3로 진행한다. 마이크로컴퓨터(3)는 스텝 S3에서 외기온도(6)에 의해 검출된 외기온도 Ta의 값이 도시하지 않은 별도의 프로그램에 의해 설정된 운전조건온도 Tc이상인지 아닌지를 판단한다.

이 경우 운전조건온도 Tc는 뒤에 서술하는 바와 같이 마이크로컴퓨터(3)에 의해 온타이머(4) 및 오프타이머(5)에 따른 압축기(1)의 전회 연속운전시간 Ton 및 연속정지시간 Toff를 입력조건으로 하여 미리 설정되어 있는 퍼지제어규칙에 따라서 퍼지추론에 기초한 연산을 실행함으로써 설정하도록 되어 있다.

마이크로컴퓨터(3)는 외기온도 Ta 가 운전조건온도 Tc 이상일 때에는 [YES]라고 판단하여 스텝 S4로 진행하고, 구동회로(2a)를 통해서 팬모터(2)에 구동신호를 주고 운전을 개시하게 된다. 또한 마이크로컴퓨터(3)는 외기온도 Ta 운전조건온도 Tc 보다도 낮은 경우에는 [NO]라고 판단하여 스텝 S2로 진행하고, 팬모터(2)의 운전을 정지(정지상태일 때에는 그 정지상태를 유지)한다.

또한 마이크로컴퓨터(3)는 운전조건온도 Tc의 값을 다음과 같이 하여 퍼지추론에 기초한 연산을 행함으로써 설정한다. 즉 온타이머(4)에 의해 계시된 전회 연속운전시간 Ton은, 예를 들면 제3도(a)에 도시한 바와 같이 [짧음], [약간짧음], [중], [약간김] 및 [길다]의 5개의 멤버십함수로 그 정도가 정량적으로 표시된다. 또 오프타이머(5)에 의해 계시된 전회 연속 정지시간 Toff는 예를 들면 제3(b)도에 도시한 바와같이 [짧음], [약간짧음], [중], [약간김] 및 [길다]의 5개의 멤버십함수로 그 정도가 정량적으로 표시된다. 그리고 이들 연속시간 Ton 및 Toff 의 값으로 결정되는 운전조건온도 Tc는 제3(c)도에 도시한 [낮음], [약간낮음], [표준], [약간높음] 및 [높음]의 5개의 멤버십함수로 구할 수 있도록 되어있다.

이들 멤버십함수에 의해 얻어진 값은 다음에 도시한 퍼지제어규칙표에 따라서 연산이 행해지게 되어 있다.

또 이 퍼지제어규칙표는 연속운저시간 Ton이 길어지면 운전조건온도 Tc를 낮게 설정하고, 운전정지시간 Toff가 길어지면 운전조건 온도 Tc를 높게 설정한다.

현재 온타이머(4)에 의한 연속운전시간이 제3(a)도에서 도시한 Ton1 이고, 오프타이머(5)에 의해 연속정지시간이 제3(b)도에서 도시한 Toff1인 경우를 예로 들면 설명한다. 즉 연속운전시간 Ton1에 있어서 [중]레벨의 값을 a이고, [약간길다]레벨의 값은 b이며, 다른레벨의 값은 0으로 되어 있다. 연속정지시간 Toff1에 있어서, [약간짧음] 레벨의 값은 C이고, [중]레벨의 값은 d이며, 다른 레벨의 값은 0으로 되어있다.

따라서 상기의 퍼지제어규칙 표에서 운전조건온도 Tc의 대응하는 멤버십함수를 구하면, 예를 들면 연속운전시간 Ton의 [중]과 연속정지시간 Toff의 [중]에 대응하여 [표준]레벨이 선택되고, 연속운전시간 Ton의 [중]과 연속정지시간 Toff의 [약간짧음]에 대응하여 [약간낮음]레벨로 되도록 운전조건온도 Tc의 대응하는 멤버십함수를 선택할 수 있다. 마찬가지로 연속운전시간 Ton의 [약간 김]에 대해서도 연속정지시간 Toff의 [중] 및[약간짧음]에 대응하여 [약간낮음]레벨 및 [낮음]레벨이 선택된다.

다음에 선택된 레벨의 값에 대해서 연속운전시간 Ton1 및 연속정지시간 Toff1의 각 값 a, b, c, d에 의해 통상의 퍼지추론에 기초한 연산수법에 의해[낮음], [약간낮음] 및 [표준]레벨에 대응하는 값을 구하고 제3(c)도에 표시된 멤버십함수의 값을 플롯한다. 얻으려고 하는 운전조건온도 Tc는 각 멤버십함수에 플롯된 값 이하의 부분 면적을 합계한 영역(도면중 사선 영역으로 도시한다)의 면적의 중심위치 P에서 횡축(운전조건온도 Tc의 축)에 내린 수직선의 위치로 표시되는 온도Tc1이 된다.

이와같은 본 실시예에 따르면마이크로컴퓨터(3)에 의해 온타이머(4) 및 오프타이머(5)에 의해 계시된 압축기(1)의 전회 연속운전시간 Ton 및 연속정지시간 Toff 를 입력조건으로 하여 이미 설정된 퍼지제어규칙표에 따라 퍼지추론에 기초한 연산을 실행함으로써 압축기(1)의 운전에 동기하여 팬모터(2)를 운전할 때의 하한치인 운전조건온도 Tc가 설정되도록 하고, 압축기(1)의 운전상태에 대응하여 필요한 조건하에서 팬모터(2)를 적절히 운전시킬 수 있도록 했기 때문에 압축기(1) 성능의 열화를 방지하여 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있는 동시에 불필요하게 팬모터(2)를 운전하지 않음에 따라 에너지의 절약을 꾀할 수 있다.

또한 상기 실시예에 있어서는 압축기(1)의 연속운전시간 Ton 및 연속정지시간 Toff를 5단계로 나눈 멤버십함수를 이용하는 동시에 운전조간온도 Tc를 5단계로 나눈 멤버십함수에 의해 퍼지추론하는 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않고 멤버십함수의 레벨은 적절한 단계로 설정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 냉장고의 압축기용 냉각팬모터의 제어장치에 의하면 제 1 및 제 2 계시수단에 의해 표시되는 압축기의 연속운전시간 및 연속정지시간을 입력조건으로 하여 미리 설정된 퍼지제어규칙에 따라서 설정수단에 의해 퍼지추론에 기초한 연산을 실행함으로써 연속운전 시간이 길어지면 상기 운전조건온도를 낮은 값이 되도록 설정하는 동시에, 연속정지시간이 길어지면 상기 운전조건 온도를 높은 값으로 설정하도록 했기 때문에 압축기의 연속운전시간이 연속정지시간에 비해서 큰 경우에는 그에 따라 운전조건온도를 낮은 값으로 설정하여 외기온도가 낮은 경우에도 압축기용 냉각팬모터를 운전하여 압축기를 강제냉각함으로써 성능의 열화를 방지하여 신뢰성 향상을 꾀할 수 있고, 반대의 경우에는 운전조건온도를 높이는 값으로 설정하여 외기온도가 비교적 높은 경우에 필요없는 전력의 소비를 억제하여 에너지 절약을 꾀할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 외기온도가 운전조건 이상일 때에 압축기의 운전에 동기하여 냉각팬모터를 운전제어하도록 한 것에 있어서, 상기 압축기의 연속운전시간을 계시하는 제 1계시수단, 상기 압축기의 연속정지시간을 계시하는 제 2계시수단 및 상기 제 1계시수단에 의해 표시되는 상기 압축기의 전회의 연속운전시간과 상기 제 2계시수단에 의해 표시되는 상기 압축기의 전회의 연속정지시간을 입력조건으로 하여 미리 설정된 퍼지제어규칙에 따라 퍼지추론에 기초한 연산으로 실행함으로써 연속운전시간이 길어짐에 따라 상기 운전조건온도를 낮은 값으로 설정하는 동시에 연속정지시간이 길어짐에 따라 상기 운전조건온도를 높은 값으로 설정하는 설정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 압축기용 냉각팬모터의 제어장치.