KR0158016B1 - 냉장고의 제상주기 결정방법 - Google Patents

냉장고의 제상주기 결정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축기운전 누적시간이나 도어개방 누적시간 이외에도 압축기 운전율과 도어의 개폐횟수를 감안하여 제상주기를 결정함으로써 적절한 시기에 제상을 수행하고 불필요한 제상으로 인한 전력낭비를 줄일 수 있도록 한 냉장고의 제상주기 결정방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최소시간일 경우 그때까지의 압축기 운전율이 80%이상이면 제상모드로 돌입하고, 80%보다 작은 상태에서 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최대시간이 되면 제상모드로 돌입하며, 최대시간보다 작을 경우 도어개방 누적시간이 설정된 시간만큼 경과된 상태에서 그때까지의 압축기 운전율이 80%이상이면 제상모드로 돌입하고, 80%보다 작을 경우 설정된 시간안에 도어개폐횟수가 최소가 되는 시간이 없으면 바로 제상모드로 돌입하며, 도어개폐 최소시간이 있으면 상기 최소시간이 될때까지 기다린 후 제상모드로 돌입하게 된다.

Description

냉장고의 제상주기 결정방법
제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어 구성도.
제2도는 본 발명의 제상주기 결정방법을 보인 제어흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이콤 20 : 온도감지부
30 : 압축기구동부 40 : 팬구동부
50 : 히터구동부 60 : 도어상태 감지부
SW1 : 도어스위치 TH1-TH3 : 온도센서
HTR : 제상히터 RY1-RY3 : 릴레이
본 발명은 인공지능모드가 가능한 냉장고의 제상주기 결정에 관한 것으로, 특히 압축기운전 누적시간이나 도어개방 누적시간 이외에도 압축기 운전율과 도어의 개폐횟수를 감안하여 제상주기를 결정함으로써 적절한 시기에 제상을 수행하고 불필요한 제상으로 인한 전력낭비를 줄일 수 있도록 한 냉장고의 제상주기 결정방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고에는 제상히터가 있어 증발기주위에 생기는 성에를 제거하는데, 압축기의 누적된 운전시간이 소정시간(예;8시간) 이상이면 무조건 제상에 돌입하고, 압축기의 운전누적시간이 소정시간(예;5시간) 이상인 상태에서 도어개방 누적시간이 일정시간(예;10분) 이상이면 그 시점에서 제상에 돌입한다.
제상모드로 돌입하면, 제상히터를 발열시키면서 제상센서로 증발기 주위온도를 감지하는데, 제상센서에 의해 감지된 온도가 설정된 히터오프온도(예;13℃) 이상이 되면 자동으로 제상히터의 발열이 중지되지만, 제상센서에 의해 감지된 온도가 설정된 히터오프온도 이하일 경우에는 설정된 시간(예;90분)동안 제상히터가 발열된 후 오프된다.
그러나 압축기의 운전누적시간이나 도어개방 누적시간을 감안하여 제상주기를 결정하는 종래의 방법에 의하면, 적절한 시기에 제상을 수행할 수 없으므로 증발기주위에 생긴 성에에 의해 열교환이 효율적으로 이루어지지 못하게 된다.
이와 반대로, 불필요하게 제상이 수행될 경우에는 제상히터의 발열로 고내온도가 상승되므로 냉장고 내부식품의 신선도를 유지할 수 없음은 물론, 전력을 낭비하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기운전 누적시간이나 도어개방 누적시간 이외에도 압축기 운전율과 도어의 개폐횟수를 감안하여 제상주기를 결정함으로써 적절한 시기에 제상을 수행하여 증발기의 열교환이 효율적으로 이루어지도록 한 냉장고의 제상주기 결정방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 불필요한 제상으로 인한 냉기손실 및 전력낭비를 줄이고 냉장고 내부식품의 신선도를 유지할 수 있도록 한 냉장고의 제상주기 결정방법을 제공하는데 있다.
이하, 첨부된 제1도 및 제2도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명이 적용되는 냉장고의 하드웨어 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉장고는 고내 온도조절에 관련된 전체동작을 제어하는 마이콤(10)과, 냉동실과 냉장실의 내부온도 및 제상시의 증발기온도를 감지하여 마이콤(10)에 입력시키는 온도감지부(20)와, 마이콤(10)의 제어신호에 따라 압축기(COMP)로의 교류전원(AC)공급을 스위칭하여 압축기를 운전 또는 정지시키는 압축기구동부(30)와, 마이콤(10)의 제어신호에 따라 팬(FAN)으로의 교류전원(AC)공급을 스위칭하여 팬을 회전 또는 정지 시키는 팬구동부(40)와, 마이콤(10)의 제어신호에 따라 제상히터(HTR)로의 교류전원(AC)공급을 스위칭하여 제상히터를 발열 또는 오프시키는 히터구동부(50)와, 냉장고 도어의 개폐상태를 감지하여 마이콤(10)에 입력시키는 도어상태 감지부(60)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 온도감지부(20)는 냉동실에 취부되어 온도에 따라 저항값이 가변되는 제1온도센서(TH1)와, 냉장실에 취부되어 온도에 따라 저항값이 가변되는 제2 온도센서(TH2)와, 증발기주위에 취부되어 제상시의 온도에 따라 저항값이 가변되는 제상센서(TH3)와, 상기 온도센서(TH1-TH3)에 각각 연결되어 전압(Vcc)을 분배하는 저항(R1-R3)과, 상기 온도센서(TH1-TH3)와 저항(R1-R3)에 의해 분압된 온도값을 각각 강하 및 안정하게 하여 마이콤(10)에 입력시키는 저항(R4-R6) 및 콘덴서(C1-C3)로 구성된다.
마이콤(10)은 고내온도를 설정된 온도로 유지시키기 위하여 온도센서(TH1)(TH2)에 의해 감지된 고내온도를 설정온도와 비교하고, 비교결과에 따라 압축기구동부(30)와 팬구동부(40)로 제어신호를 출력하여 운전 및 정지동작을 계속적으로 반복하게 된다.
압축기구동부(30)는 마이콤(10)의 출력신호를 반전시키는 인버터(INV1)와, 상기 인버터(INV1)의 출력신호에 따라 온/오프되는 릴레이(RY1)와, 릴레이(RY1)양단에 접속된 다이오드(D1)와, 상기 릴레이(RY1)가 온/오프됨에 따라 교류전원(AC)공급이 스위칭되어 운전 또는 정지되는 압축기(COMP)로 구성된다.
이와 마찬가지로 팬구동부(40)는 마이콤(10)의 출력신호를 반전시키는 인버터(INV2)와, 상기 인버터(INV2)의 출력신호에 따라 온/오프되는 릴레이(RY2)와 릴레이(RY2)양단에 접속된 다이오드(D2)와, 상기 릴레이(RY2)가 온/오프됨에 따라 교류전원(AC)공급이 스위칭되어 회전 또는 정지되는 팬(FAN)으로 구성된다.
히터구동부(50)는 마이콤(10)의 출력신호를 반전시키는 인버터(INV3)와, 상기 인버터(INV3)의 출력신호에 따라 온/오프되는 릴레이(RY3)와, 릴레이(RY3)양단에 접속된 다이오드(D3)와, 상기 릴레이(RY3)가 온/오프됨에 따라 교류전원(AC)공급이 스위칭되어 발열 또는 오프되는 제상히터(HTR)로 구성된다.
상기 도어상태 감지부(60)는 냉장고의 도어를 개폐함에 따라 온/오프되는 도어스위치(SW1)와, 상기 도어스위치(SW1)의 온/오프동작에 따라 교류전원(AC)공급이 스위칭되어 발광 또는 오프되는 발광소자(PT1)와, 상기 발광소자(PT1)에 연결된 역전압방지용 다이오드(D4)(D5)와, 상기 발광소자(PT1)로부터의 빛감지여부에 따라 온/오프되는 수광소자(PT2)와, 상기 수광소자(PT2)의 온/오프동작에 따라 도어의 개폐상태를 나타내는 신호가 마이콤(10)에 인가되도록 하는 저항(R7)(R8) 및 콘덴서(C4)로 구성된다.
이와 같이 구성된 도어상태 감지부(60)는 냉장고의 도어가 닫히면 도어스위치(SW1)가 접속되므로 발광소자(PT1)에 교류전원이 공급되어 발광소자(PT1)가 발광하게 되고 상기 발광소자(PT1)의 빛을 수광소자(PT2)가 감지하여 도통되므로 직류전원(Vcc)이 저항(R7)과 상기 수광소자(PT2)를 통해 인가되어 마이콤(10)에는 저전위신호가 인가되며, 마이콤(10)은 도어가 닫힌 상태로 인식하게 된다.
반대로, 냉장고의 도어가 열리면, 도어스위치(SW1)가 개방되므로 교류전원이 차단되어 발광소자(PT1)가 발광하지 않게 되고, 이때 수광소자(PT2)는 빛을 감지할 수 없으므로 오프된다.
그러므로 직류전원(Vcc)이 저항(R7)(R8)을 통해 마이콤(10)으로 인가되어 마이콤(10)은 도어가 열린 상태로 인식하게 되고, 마이콤(10)은 상기 도어상태 감지부(60)의 출력신호를 이용하여 도어의 개폐횟수와 실제로 도어가 열린 시간을 누적하여 카운트하게 된다.
제2도는 본 발명의 제상주기 결정방법을 보인 제어흐름도이다.
먼저, 마이콤(10)은 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최소시간(예;5시간)인지를 판별하고(단계 S1), 최소시간일 경우에는 압축기의 운전율, 즉 시간당 압축기의 구동시간을 계산하여 지금까지의 압축기 운전율이 80%이상인지를 판별한다(단계 S2).
상기 압축기 운전율이 80%이상일 경우에는 바로 제상모드로 돌입하고, 압축기 운전율이 80%보다 작을 경우에는 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최대시간(예;8시간)인지를 판별하여(단계 S3) 최대시간일 경우에는 제상모드로 돌입한다.
압축기의 누적된 운전시간이 최대시간보다 작을 경우에는 도어개방 누적 시간이 설정된 시간(예;10분)만큼 경과되었는지를 판별하고(단계 S4), 설정 시간이 경과되지 않았으면 단계(S1)부터 반복 수행하며, 도어개방 누적시간이 설정된 시간만큼 경과되었으면 지금까지의 압축기 운전율이 80%이상인지를 판별한다(단계 S5).
여기서, 상기 도어개방 누적시간은 제상완료후 냉각기가 안정화되는 소정시간(예;150분)후에서부터 도어가 열린 시간을 누적 합산한 시간 데이터이다.
상기 압축기 운전율이 80%이상일 경우에는 제상모드로 돌입하고, 압축기 운전율이 80%보다 작을 경우에는 도어개폐 최소시간이 도래하는 절대시간인 6시간내에 포함되어 있는지를 판단한다(단계 S6).
여기서, 도어개폐 최소시간이란 소정시간(에;2시간)단위로 도어가 개폐된 횟수를 합산하여 설정된 시간인 하루(24시간)동안 12개의 데이타를 저장하고, 그 다음 도래하는 24시간동안 또 다른 12개의 데이타를 산출한후 상기 24시간 + 24시간 = 48시간동안의 24개 데이타를 2시간의 단위로 각각 합산한후 평균한 데이타 12개중에 이미 설정하여준 최소의 값을 유지하는 데이타, 곧 그 절대시간대를 도어개폐 최소시간이라 한다.
따라서, 상기 도어개폐 최소시간은 하루(전날과 그전날을 평균한 값)중 냉장고 도어가 가장 열리지 않은(사용되지 않은) 시간을 나타내는 것이다.
따라서, 상기 도래하는 6시간(3개 데이타)안에 도어개폐 최소시간이 없을 경우에는 제상모드로 곧 바로 돌입하고, 도어개폐 최소시간이 있을 경우에는 상기 도어개폐 최소시간이 되었는지를 판별하여(단계 S7) 최소시간이 되면 제상모드로 돌입한다.
다시말해서, 일례로 상기 S6단계에서 현재의 시간이 오후 8시라고 했을때 도어개폐 최소시간을 판별하기위하여 도래하는 6시간내에 곧, 다음날 새벽 2시까지의 세개의 데이터(오후8∼10시, 오후10∼12시, 오전 0~2시)중에서 도어개폐 최소시간을 검출하며, 만약 도어개폐 최소시간이 상기 오전0∼2시에 포함되어 있다면, S7단계에서 제상을 지연시켜 상기 오전0시에 제상을 실행하는 것이다.
제상모드로 돌입하면, 마이콤(10)은 히터구동부(50)로 고전위신호를 출력하는데, 이 신호는 인버터(INV3)에 의해 반전된 후 릴레이(RY3)의 일측으로 인가되므로 릴레이(RY3)에 전류가 흘러 구동되고, 이로인해 릴레이(RY3)스위치가 접속되므로 교류전원(AC)이 제상히터(HTR)로 공급되어 발열을 하게된다.
이와 같이 제상히터(HTR)가 발열하게 되면 제상센서(TH3)로 증발기 주위온도를 감지하는데, 상기 제상센서(TH3)에 의해 감지된 온도가 설정된 히터오프온도 이상이 되면 히터구동부(50)로 저전위신호를 출력하여 제상히터(HTR)의 발열을 중지시키고, 제상센서(TH3)에 의해 감지된 온도가 설정된 히터오프온도 이하일 경우에는 설정된 시간동안 제상히터(HTR)를 발열시킨후 오프시킨다.

Claims (3)

  1. 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최소시간일 경우 그때까지의 압축기 운전율이 소정값이상인지를 판단하는 단계와; 상기 압축기 운전율이 소정값이상일 경우 제상모드로 돌입하고, 압축기 운전율이 소정값보다 작을 경우 압축기의 누적된 운전시간이 설정된 최대시간인지를 판단하는 단계와; 압축기의 누적된 운전시간이 최대시간일 경우 제상모드로 돌입하고, 최대시간보다 작을 경우 도어개방 누적시간이 설정된 시간만큼 경과되었는지를 판단하는 단계와; 도어개방 누적시간이 설정시간만큼 경과될 경우 그때까지의 압축기 운전율이 소정값이상인지를 판단하는 단계와; 상기 압축기 운전율이 소정값이상일 경우 제상모드로 돌입하고, 압축기 운전율이 소정값보다 작을 경우 설정된 시간안에 도어개폐횟수가 최소가 되는 시간이 있는지를 판단하는 단계와; 설정된 시간안에 도어개폐 최소시간이 없을 경우 바로 제상모드로 돌입하고, 도어개폐 최소시간이 있을 경우 상기 도어개폐 최소시간이 되면 제상모드로 돌입하는 단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상주기 결정방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축기 운전율이 80%이상일 경우에 제상모드로 돌입하도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상주기 결정방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도어개폐 최소시간이란 소정시간(예;2시간)단위로 도어가 개폐된 횟수를 합산하여 설정된 시간인 하루(24시간)동안 12개의 데이타를 저장하고, 그 다음 도래하는 24시간동안 또 다른 12개의 데이타를 산출한후 상기 24시간 + 24시간 = 48시간동안의 24개 데이타를 2시간의 단위로 각각 합산한후 평균한 데이타 12개중에 이미 설정하여준 최소의 값을 유지하는 데이타인것을 특징으로 하는 냉장고의 제상주기 결정방법.
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