KR0154584B1 - 냉장고 성에제거 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 성애제거 제어장치에 관한 것으로서, 외부온도 검지수단(14), 문 개폐수 적산수단(18), 문 개방시간 적산수단(24), 압축기운전 적산시간 검지수단(20), 압축기연속운전시간 검지수단(26), 압축기운전 적산시간중의 외부온도와 문 개폐수로부퍼 상기 성애제거 유예시간을 퍼지연산하고 상기 성에제거 유예모드로 들어가고 성에제거 유예모드에 있어서 상기 성에제거 유예시간을 일정시간마다 외부온도와 문 개폐수로부퍼 퍼지 연산해서 검토를 실행하는 퍼지연산수단(22), 성에제거 유예모드로 들어갔을 때부터의 경과시간이 상기 성에제거 유예시간을 넘은 시점에서 상기 성에제거 유예모드를 종료시키고 성에제거를 개시하고 또한 문 계방시간 적산값이 일정시간 이상이 되면 강제적으로 성에제거를 개시하고 또한 압축기 연속운전시간이 소정시간 이상이 되면 강제적으로 성에제거를 개시하는 성에제거 유예판단수단(28)을 가짐으로 최적한 시기에 성에제거를 실행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 성에제거 제어장치

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 냉장고의 성에제거 제어장치의 블록도 및 제어 플로우챠트의 간략한 설명도.

제2도는 냉장고의 성에제거 제어장치에 대한 제어의 플로우챠트.

제3도는 압축기 운전적산시간과 유예경과시간과의 관계를 나타낸 도면.

제4도는 퍼지연산에 대한 멤버십함수를 나타내는 도면.

제5도는 퍼지연산에 대한 제어룰을 나타내는 도면.

제6도는 성에제거 유예시간과 외부온도와의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 성에제거 제어장치 12 : 온도센서

14 : 외부공기 온도 검지수단 16 : 문 스위치

18 : 문 개폐수 검지수단 20 : 압축기 운전적산시간 검지수단

22 : 퍼지 연산수단 24 : 문 개방시간 연산수단

26 : 압축기 연속운전시간 검지수단 28 : 성에제거 유예 판단수단

본 발명은 냉장고 성에제거 제어장치에 관한 것이다.

종래 냉장고의 냉각기에 부착한 성에를 제거하는 성에제거 제어장치의 성에제거 운전은 성에제거 운전이 종료한 시점으로부터 소정시간 간격으로 실행하던가 혹은 성에제거 운전이 종료한 시점을 기산점으로 압축기의 운전적산 시간을 계측하고 이 적산시간이 소정시간 이상이 되었을 때에 성에제거를 재개하도록 하고 있다.

한편, 압축기를 동작시켜 냉각기를 냉각하는 기간의 설정은 가혹한 사용조건에 맞춰 설정하고 있기 때문에 상기 과혹한 조건보다 부드럽고 사용조건하에 있어서는 아직 성에제거의 필요가 없음에도 불구하고 성에제거 운전이 개시되고 성에제거용 히터에 대한 통전빈도가 증가하고 소비전력량이 증가한다는 문제가 있었다. 또한 이러한 성에제거 운전은 많은 냉장고내 온도의 상승을 초래하고 식품의 질을 저하시킨다는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명은 최적한 시기에 성에제거를 실시할 수 있는 냉장고의 성에제거 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 냉장고 성에제거 제어장치는 냉장고의 외부공기 온도를 검지하는 외부공기온도 검지수단과, 상기 문의 개폐를 검출해서 그 개폐수를 적산하는 문 개폐수 적산수단과, 상기 문의 개방시간을 적산하는 문 개방시간 적산수단과, 상기 압축기의 운전시간을 적산하는 압축기 운전시간 적산수단과, 상기 압축기의 연속운전 시간을 검지하는 압축기 연속 운전시간 검지수단과, 성에제거의 종료후에 개시한 압축기의 운전시간의 적산값이 소정값에 도달했을 때부터 경과시간(TN)을 계측하는 타이머와, 성에제거의 종료 후에 실행되는 압축기의 운전시간중에 검지된 외부공기 온도와 문 개폐수에 의거 상기 소정의 압축기의 운전적산시간이 경과했을 때에 실행되는 퍼지연산수단을 가지고 이 연산수단에 의해 성에제거 유예시간(TDEF)을 연산하고 상기 성에제거 유예시간이 상기 경과시간보다 동일 값 혹은 작은 값(TDEF ≤ TN)일 때는 성에제거를 개시한다. 큰 값(TDEF TN)일 때에는 성에제거 개시를 유예하는 성에제거개시 판별수단을 구비한다.

이 성에제거 제어장치는 성에제거개시가 유예된 기간중에 있어서 상기 압축기 운전시간 적산시간이 소정값 이내일 때에는 성에제거개시 판별수단을 동작시켜 성에제거 유예시간을 갱신해서 성에제거개시를 유예하던가 또는 성에제거를 실시하던가를 다시 판별하도록 구성되고 성에제거개시가 유예된 기간중에 상기 문 개방시간 적산수단에 의해 얻어진 개방적산시간이 소정값을 넘을 경우에는 성에제거를 강제적으로 개시시키는 제1 강제수단을 구비한다.

상기 방이 복수개 가지는 냉장고의 성에제거 제어장치에 있어서는 상기 문개방시간 적산수단은 각 방의 개방적산시간에 각각의 방 용적에 따라 정해진 소정의 승수를 곱해 요구된다.

성에제거 개시가 유예된 기간중에 상기 압축기 연속운전 시간 검지수단에 의한 압축기의 연속운전시간이 소정값을 넘을 때에는 성에제거를 강제적으로 개시시키는 제2 강제수단을 가지는 구성으로 해도 좋다.

상기 성에제거개시 판별수단은 외부공기 온도가 소정온도이하일 때에는 퍼지연산에 의해 성에제거 유예시간은 소정온도이상일 때보다 짧게 연산되도록 동작할 수 있다.

성에제거 종료후에 실행되는 압축기의 운전기간중에 검지된 외부공기 온도와 문 개폐수에 기초하여 소정의 압축기의 운전적산시간이 경과했을 때에 실행되는 퍼지연산수단에 의해 성에제거 유예시간(TDEF)을 산출하고 상기 성에제거 유예시간(TDEF)과 성에저거의 종료후에 개시된 압축기 운전시간의 연산값이 도달했을 때부터의 경과시간(TN)을 비교해서 성에제거를 개시하는지 또는 유예하는지의 판별이 실행되고 상기 성에제거 유예시간(TDEF)이 경과시간(TN)보다 동일값 또는 작은 값(TDEF ≤ TN)일 때는 성에제거를 개시시키고 큰 값(TDEF TN)일 때에는 성에제거개시를 유예한다.

성에제거 개시가 유예된 기간 중에 있어서 상기 압축기 운전시간 적산시간이 소정값 이내일 때에는 성에제거 개시판별수단을 동작시키고 성에제거 유예시간을 갱신해서 성에제거 개시를 유예하거나 성에제거를 실시하는 것을 다시 판별한다.

성에제거개시가 유예된 기간중에 상기 문 개방시간 연산수단에 의해 얻어진 개방연산시간이 소정값을 넘을 경우에는 제1 강제수단에 의해 성에제거가 강제적으로 개시된다.

상기 방을 복수개 가지는 냉장고의 성에제거 제어장치에 있어서의 문개방 시간연산은 각 방의 개방연산시간에 각각의 방의 용적에 따라 구해진 소정의 승수를 곱해 구해진다.

성에제거개시가 유예된 기간중에 압축기 연속운전시간 검지수단에 의한 압축기에 연속운전시간이 소정값을 넘을 때에는 제2강제수단에 의해 성에제거가 강제적으로 개시된다.

외부공기 온도가 소정온도 이하일 때에는 퍼지연산에 의한 성에제거 유예시간이 소정온도이상일 때보다 짧게 연산된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 한 실시예의 냉장고의 성에제거 제어장치(10)에 대해 설명한다. 또한, 본 실시예의 냉장고는 냉동실, 냉장실과 야채실을 구비하고 있고 각 실에 문을 가지고 있다.

제1도는 성에제거 제어장치(10)의 블록도면 및 간단한 제어 플로우챠트를 겸한 설명도이다.

냉장고가 설치되어 있는 방, 즉 냉장고내의 통과에 대한 외부공기 온도를 검지하는 온도센서(12)로부터 출력되는 신호는 외부공기 온도 검지수단(14)에 보내지고 온도검출이 실행된다. 이 외부온도 검출수단(14)에서 얻어진 온도는 1시간마다 온도데이터로서 축적한다.

냉동실, 냉장실 및 야채실의 각 문에 설치된 문스위치(16)는 문의 개폐에 따라 움직이고 신호를 출력해서 이들 문스위치(16)로부터 송신되는 신호는 문개폐수 검지수단(18)에서 검지되고 각 문의 개폐수를 적산한다.

냉장고의 압축기 운전시간은 외부온도, 각 문의 개폐수 등에 영향을 받아 변화하는 것으로 제어장치(10)에는, 압축기의 운전을 검지해서 그 운전기간을 적산하는 압축기운전 적산시간 검지수단(20)이 설치되어 있다.

외부온도 검지수단(14), 문 개폐수 검지수단(18), 압축기 운전 적산 검지수단(20)에 접속되어 있다. 퍼지연산수단(22)은 성에제거 종료후에 운전이 개시된 압축기의 운전적산시간이 소정시간(예를들면, 8시간)경과했을 때에 외부온도 검지수단(14)과 문 개폐수 검지수단(18)으로부터의 외부온도와 문개폐수에 따라 미리 설정해 둔 제4도의 멤버쉽함수와 제5도의 제어룰로부터 퍼지추론에 의해 성에제거 유예시간을 연산하는 것이다. 이 성에제거 유예시간이라는 것은 냉각을 실행할 수 있는 기간을 연장해서 성에제거를 유예하는 시간을 말한다. 또한 멤버쉽함수 및 제어룰은 퍼지연산수단(22)내부에 설치된 ROM에 미리 기억시켜 둔다.

성에제거 제어장치(10)에는 각 실의 문 개방시간을 적산하는 문 개방시간 적산수단(24)을 말한다.

압축기가 연속해서 운전한 경우의 시간을 검지하는 압축기 연속운전 시간 검지수단(26)을 가지고 있다.

성에제거 유예 판별수단(28)은 퍼지연산수단(22)에 따라 연산된 성에제거 유예시간이 성에제거 유예모드에 들어가고 나서 그 연산시점까지 경과한 시간을 비교해서 연산결과 쪽이 큰 값이면 성에제거는 실행되지 않고 작은 값이면 성에제거를 실시한다. 또한 이 퍼지연산의 결과에 관계없이 문 개방시간 연산수단(24)으로부터 출력된 문의 개방시간이 소정시간(예를들면 0.5시간)을 넘으면 성에제거를 개시한다. 또한 압축기 연속운전 시간 검지수단(26)이 검지한 압축기 연속운전 시간이 소정시간을 넘어도 성에제거를 개시한다.

상기 냉장고의 성에제어장치(10)의 제어상태에 대해서 제2도의 플로우챠트 및 제3도의 시간챠트에 기초하여 보다 상세하게 설명한다.

단계 1에서 냉장고의 전원이 투입되면 단계 2에서 압축기 운전 적산시간을 0으로 재설정한다.

단계 3에 있어서 압축기 운전 적산시간(이하 압축기 ON 적산시간이라 한다)의 카운트를 개시한다.

단계 4에 있어서 압축기 ON 적산시간이 5시간을 넘으면 성에제거 모드에 들어가고 5시간을 넘지 않으면 단계 3으로 돌아간다. 즉 단계 1-단계 4에 있어서는 냉장고의 전원 투입후 및 정전후의 통전시에 있어서 압축기 ON 적산시간이 5시간에 도달한 경우에 성에제거를 시작한다.

단계 5는 성애제거 모드로서 성에제거 모드(도시하지 않았음)로 전기를 통하게 하고 냉각기의 성에제거를 소정시간 실시한다.. 성에제거모드가 종료하면 단계 6으로 이행한다.

단계 6에 있어서 압축기 ON 적산시간 0시간 재설정하고 단계 7에 있어서 외부온도, 문 개폐후, 문 개방시간이 계측동작을 각각 재설정한다.

단계8에 있어서 압축기는 운전을 개시하고 압축기 ON 적산시간의 카운트가 개시된다.

단계9에 있어서 외부온도, 문 개폐수, 문 개방시간의 계측을 개시함과 동시에 문 개폐수와 문 개방시간은 문의 개폐동작마다 그 값이 적산된다.

단계 10에 있어서 압축기 ON 적산시간이 8시간 이상이면 단계 11로 진행하고 8시간 미만이면 단계 8로 돌아간다. 즉 성에제거 모드가 종료하고 성에제거 유예모드를 개시할 때가지 압축기는 연속운전, 간헐운전을 묻지않고 반드시 8시간은 동작하게 된다.

단계 11에서 성에제거 유예모드로 돌아가고 n=1로 하여 단계12로 진행한다.

단계 12에 있어서, 외부온도와 문 개폐수로부터 성에제거 유예시간 TDEF를 퍼지추론에 의해 연산한다. 또한 이 퍼지추론의 연산방법에 대해서는 후술한다.

단계 13에 있어서, 연산한 결과인 성에제거 유예시간 TDEF가 성에제거 유예모드 개시로부터의 연산시점까지 경과한 시간 (경과시간 TN이라 한다)보다 작으면(TDEF ≤ TN) 성에제거 유예모드가 종료하고 단계 5의 성에제거 모드로 들어간다. 그리고 연산한 성에제거 유예시간 TDEF가 경과시간 TN보다 크면(TDEF TN) 단계 14로 진행한다.

단계 14에 있어서 문 개방시간이 0.5시간보다 크면 성에제거 유예모드를 종료하고 단계 5의 성에제거 모드로 들어간다. 그리고 작으면 계속해서 성에제거 유예모드로서 단계 15로 진행한다. 또한 단계 14에 있어서 문 개방시간의 연산방법은 하기의 2종류가 있다.

① 제1 방법

냉동실, 냉장실 및 야채실의 문 개방시간이 각 10분이면 각각 가산해서 30분으로 하고 이것을 문 개방시간으로 간주한다.

② 제2 방법

문 개폐에 의한 냉장고내 냉기와 냉장고 외부공기와의 치환은 냉장고내의 용적에 비례한다. 따라서 이 점을 고려해서 각 실의 문 개방시간에 정수를 곱해 적산시간을 연산한다. 구체적으로는 냉동실 및 야채실의 내부용적이 냉장실의 약 1/2인 경우에는 문 개방시간은 야채실의 문 개방시간 × 0.5 + 냉동실의 문 개방시간 × 0.5 + 냉장실의 문 개방시간으로 한다. 예를들면 각 문을 10분간 개방한 경우에는 문 개방시간은 20분 (5분+5분+10분)이 된다.

단계 15에 있어서는, 성에제거 모드가 종료 후에 작동한 압축기가 연속 5시간 이상의 연속운전 상태가 있었는지 아닌지를 판정하고 그러한 상태가 있으면 성에제거 유예모드를 종료하고 단계 5에 있어서 성에제거 모드로 들어간다. 없다면 단계 16으로 진행한다.

단계 16에 있어서는 단계 15와 같이 성에제거 모드가 종료한 후 압축기가 3시간 이상의 연속운전 상태가 있었는지 아닌지를 판정하고 그러한 상태가 있으면 성에제거 유예모드를 종료하고 단계 5에 있어서 성에제거 모드로 들어간다. 없다면 단계 17로 진행한다.

단계 17에 있어서, 경과시간(TN)의 적산으로 실행한다.

단계 18에 있어서, 단게 9와 마찬가지로 외부온도, 문 개폐수, 문 개방시간을 계측 적산한다.

단계 19에 있어서, 경과시간(TN)이 N시간에 도달하고 있으면(TNZn) 단계 20으로 진행하고 도달하지 않으면 단계 14로 돌아간다. 이 n시간은 후술하는 바와 같이 1시간마다 가산되는 것으로 1시간을 넘지 않으면 항상 단계 14-18의 판단을 반복한다.

단계 20에 있어서, 경과시간(TN)이 10시간 이상이면 성에제거 유예모드를 종료하고 단계5의 성에제거 모드로 돌아간다. 즉 이 10시간이 최대 성에제거 유예시간이고 압축기 ON적산시간이 8시간과, 경과시간이 10시간에서 반드시 성에제거로 들어간다. 그리고 경과시간이 10시간에 도달하지 않으면 단계21에 있어서 n시간에 1시간을 추가해서 단계12로 진행한다. 그리고 다시 퍼지추론에서 성애제거 유예시간(TDEF)을 재검토한다. 이 경우에 입력되는 외부온도, 문 개폐수로서 이것을 바탕으로 퍼지연산해서 재검토되기 때문에 항상 외부온도 및 문 개폐수에 따른 성에제거 유예시간(TDEF)이 구해지고 보다 정확하게 성애제거 유예를 실행할 수 있고 전력을 절감할 수 있다.

다음으로 제4도 - 제6도에 의거해 퍼지연산수단(22)이 퍼지추론하는 경우에 대해설명한다.

제4도는 외부온도와 문 개폐수와 성에제거 유예시간(TDEF)과의 관계를 나타낸 멤버쉽함수이다.

제5도는 퍼지연산의 제어룰을 나타낸 것이다.

제6도는 멤버쉽함수와 제어룰에 의거해 퍼지연산을 실시한 결과이고 외부온도와 대표적인 문 개폐수에 대한 성에제거 유예시간(TDEF)을 나타낸 것이다.

멤버쉽함수와 제어룰과의 관계는 예를들면 하기와 같이 된다.

외부온도가 25℃의 경우는 제4도 (1)에서 A6이 된다. 또한 문 개폐수가 40회일 경우는 제4도 (2)에서 B3가 된다. 따라서 제어룰로부터 A6과 B6의 개소를 찾고 c는 5가 된다. 따라서 제4도 (3)에서 성에제거 유예시간(TDEF)은 D5=6시간이 된다.

제6도에 있어서 외부온도가 15℃이하 범위에서는 성에제거 유예시간(TDEF)을 짧게 되도록 연산한다. 이것은 외부온도가 낮은 경우에 있어서 장시간 성에제거를 실행하지 않으면 냉장고내부에 있는 탱크가 결빙하기 때문에 그것을 방지하기 위해서이다.

이 경우에 종래의 성에제어와 비교해도 압축기 ON 적산시간은 최저 8시간 확보되고 그것으로부터 성에제거 유예되기 때문에 전력절감의 효과를 잃지 않는다.

본 발명에 있어서 냉장고의 성에제어장치는 성에제거 유예시간을 외부온도와 문 개폐수로부터 퍼지연산함과 동시에 상황에 따라서 성에제거 유예시간을 일정시간마다 재검토하기 때문에 항상 정확한 성에제거 유예시간을 얻을 수 있고 에너지를 절약할 수 있다. 또한 문 개방시간과 압축기 연속운전시간이 소정시간을 넘으면, 강제적으로 성에제거에 들어가는 구성으로 하면 문을 열은 상태가 계속되던가 냉장고내에 많은 식품을 수납한 경우등의 이상이 발생한 경우라도 압축기가 장시간 운전해서 성에가 달라붙지 않게 할 수 있다.

또한 각실의 용적에 따라 문 개폐수나 문 개방시간의 적산값이 결정됨으로서 정확하게 성에제거 유예시간을 결정할 수 있다.

외부온도가 일정온도 이하일 경우에는 성에제거 유예시간이 짧게되는 퍼지연산구성으로 하면 탱크빙결이 발생하지 않는다.

또한, 성에제거 종료직후로부터의 압축기 연산운전시간이 소정시간 이상이 되면 강제적으로 성에제거를 개시하는 구성으로 하면 이상이 발생한 경우라도 장시간 냉각운전을 실행하는 것을 방지할 수 있다.

또한 전원투입 직후 또는 성에제거 종료후 직후로부터의 압축기 연속운전 시간이 소정시간 이상이 되면 강제적으로 성에제거를 개시하도록 구성해서 냉각운전이 길어져 필요이상으로 냉각이 실행되는 것을 방지할 수 있다.

최대 성에제거 유예시간을 설정해 둠으로써 반드시 성에제거가 개시되도록 하면 냉각기둥의 결빙이 방지된다.

Claims (6)

1. 압축기에 의해 냉각동작이 이루어지고 외부와 구획된 방을 적어도 1개 가지며 냉장고의 외부온도를 검지하는 외부공기온도 검지수단과, 상기 문의 개폐를 검출해서 그 개폐수를 적산하는 문 개폐수 적산수단 ; 상기 문의 개방시간을 적산하는 문 개방시간 적산수단과, 상기 압축기의 운전시간을 적산하는 압축기 운전시간 적산수단 ; 상기 압축기의 연속운전 시간을 검지하는 압축기 연속 운전시간 검지수단; 성에제거의 종료후에 개시한 압축기의 운전시간의 적산값이 소정값에도달했을 때부터 경과시간(TN)을 계측하는 타이머; 성에제거의 종료 후에 실행되는 압축기의 운전시간중에 검지된 외부공기 온도와 문 개폐수에 의거 상기 소정의 압축기의 운전적산시간이 경과했을 때에 실행되는 퍼지연산수단을 가지고, 이 연산수단에 의해 성에제거 유예시간(TDEF)을 산출하고 상기 성에제거 유예시간이 상기 경과시간보다 동일한 값 혹은 작은 값(TDEF ≤ TN)일 때는 성에제거를 개시시키며, 큰 값(TDEF TN)일 때에는 성에제거 개시를 유예하는 성에제거개시 판별수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 성에제거 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 성에 제거개시가 유예된 기간중에 상기 압축기 운전시간 적산시간이 소정값 이내일 때에는 성에제거개시 판별수단을 동작시켜 성에제거 유예시간을 갱신해서 성에제거개시를 유예하든지 또는 성에제거를 실행하는지를 다시 판별하는 것을 특징으로 하는 냉장고성에제거 제어장치.
3. 제2항에 있어서, 성에 제거개시가 유예된 기간중에 상기 문 개방시간 적산수단에 의해 얻어진 개방연산시간이 소정값을 넘었을 때에는 성에제거를 강제적으로 개시시키는 제1 강제수단을 가지는 것을 특징으로 하는 냉장고 성에제거 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 방이 복수개 가지는 냉장고 성에제거 제어장치에 있어서는, 상기 문개방시간 적산수단은 각 방의 개방적산시간에 각각의 방의 용적에 따라 정해진 소정의 승수를 곱해 구해지는 것을 특징으로 하는 냉장고 성에제거 제어장치.
5. 제2항에 있어서, 성에제거 개시가 유예된 기간 중에 상기 압축기 연속운전시간 검지수단에 의한 압축기의 연속운전시간이 소정값을 넘을 때에는 성에제거를 강제적으로 개시시키는 제2 강제수단을 가지는 것을 특징으로 하는 냉장고 성에제거 제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 성에제거 개시 판별수단은 외부온도가 소정온도 이하인 때에는 퍼지연산에 의해 성애제거 유예시간은, 소정온도 이상일 때보다 짧게 산출 되도록 작동하는 것을 특징으로 하는 성에제거 제어장치.