KR100190126B1 - 냉장고의 증발기 제상주기 결정방법 및 제상주기결정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 증발기 제상주기 결정방법 및 제상주기 결정장치에 관한 것으로서, 냉장고 외부의 온도상태와 도어열림조건에 따라, 제상작동을 수행하는 주기를 가변하여 결정하기 위한 기준이 되는 기준데이타를 마련하고, 냉장고의 도어열림의 횟수와 각 도어열림시의 열림상태 지속시간에 기초하여 기준데이타에 적용할 도어열림조건을 구하며, 구해진 도어열림조건과 실제 측정된 냉장고 외부의 온도를 기준데이타에 적용하여 제상주기를 결정하는 것이다. 이에 의해, 제상작동을 수행하는 시기를 정확하게 결정하여 냉장고 작동의 효율을 높일 수 있다.

Description

냉장고의 증발기 제상주기 결정방법 및 제상주기 결정장치

제1도는 냉장고의 개략적 측단면도.

제2도는 본 발명에 따른 제상주기 결정장치의 회로도.

제3도는 기준데이타를 예시한 표.

제4도는 냉장고의 가상적인 사용조건을 예시한 표이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 압축기 5 : 증발기

9 : 제상히터 12 : 도어스위치

20 : 마이컴 30 : 온도감지센서

본 발명은 냉장고의 증발기 제상주기 결정방법 및 제상주기 결정장치에 관한 것이다.

냉장고의 증발기는 냉장실 및 냉동실에 토출하는 냉기를 생성하는 곳으로, 그 표면온도가 주위의 온도보다 매우 낮아 냉장고의 냉각 작동이 계속됨에 따라 표면에 성에가 생기게 된다. 증발기 표면에 생성된 성에는 냉장고의 냉각 효율을 떨어뜨리는 등의 문제점을 유발하기 때문에, 성에가 생기는 정도에 따라 증발기 주변에 설치된 제상히터로 증발기를 가열하여 증발기에 낀 성에를 제거하고 있다.

이러한 제상작동은, 냉장고가 냉각작동을 하지 않는 동안 즉, 증발기에 냉매가 공급되지 않는 동안에 행해진다. 성에가 제거될 정도로 제상히터를 작동시킨 후에는 가열된 증발기가 식을 정도의 휴지시간을 갖고, 휴지시간이 경과된 후 다시 증발기에 냉매를 공급하여 냉장고의 냉각작동을 개시하게 된다. 휴지시간은 증발기의 온도가 제상히터에 의한 열을 어느 정도 방출하여 냉각작동을 개시할 수 있을 때까지의 시간으로 정해진다. 이와 같이, 냉각작동, 제상작동, 휴지기, 냉각작동의 순서로 반복함으로써 증발기 표면의 성에를 제거한다.

성에는 주로 냉각작동 중에만 발생하며, 냉각작동 중 발생하는 성에의 양은 냉장고의 사용 조건에 따라 다르게 된다. 성에의 양을 좌우하는 가장 큰 인자는 냉장고의 외기온도와, 증발기의 냉각작동 중 냉장고 도어가 열리는 횟수이다. 외기온도가 높을수록 증발기와의 온도 차이가 크게 되므로 증발기에 성에가 많이 발생하며, 도어의 열림이 잦을수록 외기의 공기가 냉장고 내로 많이 유입되므로 증발기에 더운 공기가 많이 접하게 되어 성에의 발생이 많게 된다.

따라서, 이러한 주변 여건에 따라 냉각작동 수행 중 제상작동으로 전환하는 주기를 가변시키는 것이 필요하게 된다. 즉, 성에가 많이 발생하는 조건에서는 제상작동을 자주 수행하고, 성에가 적게 발생하는 조건에서는 제상작동을 수행하는 주기를 길게 하는 것이 필요하다. 제상작동을 수행하는 주기가 정확히 결정되지 않아 필요 이상의 잦은 제상작동이 수행되거나 혹은 필요한 시기에 제상작동이 이루어지지 않을 경우에는, 냉장고의 냉각 작동이 원활하지 않게 되고 전력소모가 늘어나게 된다.

그런데, 종래의 제상주기 결정방법은 제상주기를 결정하는데 있어서, 이와 같이 외기온도와 도어열림의 횟수에만 의존하여 결정하므로, 실제로 외기가 냉장고 내에 유입되는 양의 정확한 반영이 이루어지지 않아 제상주기가 적절히 정해지지 않는 문제점이 있다. 외기가 냉장고 내로 유입 되는 양은, 냉장고 도어의 열림 횟수와 더불어 도어의 열림상태가 지속된 시간이 함께 작용하게 되며, 따라서 증발기에 생기는 성에의 양도 도어의 열림상태 지속시간에 따라 다르게 되므로, 이를 반영하여 제상주기를 결정하는 것이 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 외기의 온도와 도어의 열림횟수 뿐만 아니라 제상주기의 결정에 도어의 열림상태 지속시간을 반영함으로써, 보다 효율적인 제상작동을 수행할 수 있는 냉장고의 증발기 제상방법 및 증발기 제상장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉장고의 증발기 제상주기 결정 방법에 있어서, 냉장고 외부의 온도상태와 도어열림조건에 따라, 제상작동을 수행하는 주기를 가변하여 결정하기 위한 기준이 되는 기준데이타를 마련하는 단계와, 냉장고의 도어열림의 횟수를 검지하는 단계와, 각 도어열림시의 열림상태 지속시간을 검지하는 단계와, 상기 검지된 도어열림횟수와 상기 검지된 지속시간에 기초하여 상기 기준데이타에 적용할 도어열림조건을 구하는 단계와, 상기 구해진 도어열림조건과 실제 측정된 냉장고 외부의 온도를 상기 기준데이타에 적용하여 제상주기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 도어열림조건은, 소정시간 동안의 상기 검지된 지속시간의 누적치를 반영하여 구하는 것이 바람직하고, 이때 누적치의 반영은, 도어열림 지속시간이 1회 도어열림 동작을 더 수행한 것과 같은 효과를 갖는 것으로 간주할 수 있는 기준이 되는 기준시간을 설정하는 단계와, 상기 누적치를 상기 기준시간으로 나눈값을 상기 검지된 도어열림횟수에 더한 값을 도어열림조건으로 취하는 단계로 구성함으로써, 열림상태의 누적치를 일정한 기준에 따라 도어열림횟수가 증가한 것으로 간주하고, 전체 도어열림조건을 도어열림횟수에 해당하는 수치로 환산하는 방법으로 제상주기를 더욱 정확하게 결정할 수 있다.

여기서, 상기 기준시간은 10초 내지 20초 사이의 값으로 설정하여 도어의 1회 열림작동에 해당하는 효과에 가까운 기준시간을 정할 수 있고, 바람직하게는 15초 정도로 설정한다.

또한, 냉각작동의 수행이 많을 수록 증발기에 성에가 많이 끼게 되므로, 이와 같이 제상주기를 결정하는 데 있어서, 상기 제상 주기를 결정하는 단계를 단위시간마다 수행하는 단계와, 상기 각 단위시간 동안의 압축기 구동시간의 비율에 해당하는 구동율을 산출하는 단계와, 상기 각 단위시간 동안의 구동율을 해당하는 각 단위시간에 결정된 제상주기로 나누어 단위제상율을 산출하는 단계와, 상기 단위제상율의 누적치가 1에 이를때까지의 시간을 제상주기로 취하는 단계를 포함하도록 함으로써, 각 단위시간마다의 압축기 구동시간이 제상주기에 주는 영향을 반영한 정확한 제상주기를 결정할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기와 같은 제상주기 결정방법을 수행하는 제상주기 결정장치가 제공된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 냉장고의 개략적 측단면도이다. 냉장고의 후면에는 증발기(5)가 설치되어 있다. 증발기(5)는 냉장고 내의 압축기(4)로부터의 냉매를 수령하여 기체화시키고 이때 주위의 열을 홉수하여 냉기를 생성한다. 증발기(5)로부터의 냉기는 송풍팬(6)에 의해 냉동실(1) 및 냉장실(3)로 송풍된다. 차가운 증발기(5)의 표면에 생긴 성에는 제상히터(9)로부터 가해진 열에 의해 제거된다. 냉장고가 냉각작동을 중지하고 제상주기로 돌입하면 제상히터(9)가 작동을 개시하여 증발기(5)에 열을 가한다.

제2도는 본 발명에 따른 제상주기 결정장치의 회로도이다. 제상주기는 마이컴(20)에 의해 산출된다. 마이컴 (20)은 내부에 메모리부, 연산부 등을 가지고 있다. 메모리부는 냉장고 외부의 온도상태와 도어열림조건에 따라 제상작동을 수행하는 주기를 가변하여 결정하기 위한 기준이 되는 기준데이타를 가지고 있다. 이 기준데이타를 예시한 것이 제3도의 표이다.

기준데이타는 도어열림횟수와 외기온도를 기준으로 정해진다. 도어열림횟수가 많을수록 제상작동의 주기가 짧게 설정되고 적을수록 길게 설정되며, 외기온도가 높을수록 제상작동의 주기가 짧게 설정되고 낮을수록 길게 설정된다. 여기서 각 케이스는 제상작동을 수행할 주기를 나타내는 시간으로서, 케이스1은 6시간, 케이스2는 12시간, 케이스3은 16시간의 값을 갖는다. 이 표에서 도어열림횟수는 5회 이상과 4회 미만의 두 단계로 나누었으나, 보다 세분하여 3단계 또는 4단계로 설정할 수도 있다. 외기온도는 고온, 중온, 저온으로 나누었으며, 마찬가지로 더 세분하여 여러 단계로 나눌 수 있다. 도어열림횟수와 외기온도에 따른 케이스의 결정은 실험적으로 결정되며, 이는 냉장고의 용량이나 기타 여러 요인에 따라 다르게 된다.

이 기준데이타는 도어열림상태의 지속시간을 반영하고 있지 않으나 후술할 방법에 의해 도어열림상태의 지속시간은 도어열림횟수의 단위로 환산되어 기준데이타에 적용되므로, 도어열림상태의 지속시간이 반영되게 된다.

마이컴(20)에는 도어스위치(12)가 연결되어 있고, 도어스위치(12)는 냉장고 도어의 열림상태에서 ON되고 닫힘상태에서 OFF되어 도어의 개폐 상태를 마이컴(20)에 송신한다. 마이컴(20)은 냉장고의 도어열림횟수와 열림상태 지속시간에 기초하여 기준데이타에 적용할 도어열림조건을 산출한다. 도어의 열림상태가 지속되면 계속 외기가 냉장고 내로 유입되므로 제상주기를 단축시킬 필요가 있다.

먼저, 도어열림 지속시간이 1회 도어열림 동작을 더 수행한 것과 같은 효과를 갖는 것으로 간주할 수 있는 기준이 되는 기준시간을 설정한다. 이 기준시간은 10초 내지 20초 사이의 값으로 선정되며, 바람직하게는 15초 정도로 선정된다. 이 값은 도어를 여는 동작을 1회 실시한 것과 동일한 정도로 제상주기에 영향을 미치는 시간을 설정한 것이다. 도어의 열림상태가 지속된 시간을 누적시키고, 이 누적치를 설정된 기준시간으로 나눈 값을 검지된 도어열림횟수에 더한다. 이 값을 도어열림조건으로 취함으로써, 도어의 열림횟수가 열림상태 지속시간에 비례하여 늘어난 것으로 간주되는 것이다.

제4도는 냉장고의 가상적인 사용조건을 예시한 표로서, 각 시간마다 도어가 열린 횟수를 도시한 것이다. 설명의 편의상 외기온도는 모두 고온이었던 것으로 가정하며, 5HR의 시간에서 3회째의 도어 열림상태 지속시간이 50초 였다고 가정하고 나머지 도어열림은 지속시간이 모두 15초 미만이었던 것으로 한다. 또한, 매 시간 동안의 압축기 운전율은 50%, 즉 매 시간 동안 30분 작동한 것으로 한다. 5HR째의 도어열림은 3회이지만 3회째의 도어열림 지속시간이 50초이므로 기준시간 15초와 비교하면 3회 더 열린 것으로 되어 도어열림횟수가 6회인 것으로 되어 기준데이타에 적용되므로 케이스1이 된다.

예시한 사용조건에서, 각 시간동안의 압축기 운전율을 각 시간별 케이스에 해당하는 시간으로 나눈 단위제상율을 구한다. 이 단위제상율을 계속 더하여 누적시켜 다음과 같이 계산한다.

이와 같은 상기 단위제상율의 누적치가 1에 이를때까지의 시간을 구하고 그 시간에 이르면 제상작동을 수행한다.

제상에 돌입하면, 마이컴(20)은 버퍼(31)를 통해 릴레이(33)를 ON시켜 제상히터(9)에 전원을 공급함으로써 발열작동시킨다. 온도센서(30)는 증발기(5) 주위의 온도를 검지하여 마이컴(20)에 송출하며, 마이컴(20)은 적정한 온도가 되어 제상이 완료된 것으로 판단되면 제상을 종료한다.

제상작동을 수행하고 나면, 소정의 휴지시간이 경과한 후 다시 냉각작동을 수행하면서 이와 같이 제상주기를 계산하는 과정을 수행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉장고 도어의 열림 작동 횟수와 열림상태의 지속시간이 반영되어 제상주기가 결정되므로, 제상작동을 수행하는 시기를 정확하게 결정하여 냉장고 작동의 효율을 높일 수 있다.

Claims (9)

1. 냉장고의 증발기 제상주기 결정방법에 있어서, 냉장고 외부의 온도상태와 도어열림조건에 따라, 제상작동을 수행하는 주기를 가변하여 결정하기 위한 기준이 되는 기준데이타를 마련하는 단계와, 냉장고의 도어열림의 횟수를 검지하는 단계와, 각 도어열림시의 열림상태 지속시간을 검지하는 단계와, 상기 검지된 도어열림횟수와 상기 검지된 지속시간에 기초하여 상기 기준데이타에 적용할 도어열림조건을 구하는 단계와, 상기 구해진 도어열림조건과 실제 측정된 냉장고 외부의 온도를 상기 기준데이타에 적용하여 제상주기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 도어열림조건을 구하는 단계는, 소정시간 동안의 상기 검지된 지속시간의 누적치를 반영하여 산출하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 도어열림조건을 구하는 단계는, 도어열림 지속시간이 1회 도어열림 동작을 더 수행한 것과 같은 효과를 갖는 것으로 간주할 수 있는 기준이 되는 기준시간을 설정하는 단계와, 상기 누적치를 상기 기준시간으로 나눈 값을 상기 검지된 도어열림횟수에 더한 값을 도어열림조건으로 취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 기준시간은 10초 내지 20초 사이의 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제상주기를 결정하는 단계를 단위 시간마다 수행하는 단계와, 상기 각 단위시간동안의 압축기 구동시간의 비율에 해당하는 군동율을 산출하는 단계와, 상기 각 단위시간 동안의 구동율을 해당하는 각 단위시간에 결정된 제상주기로 나누어 단위제상율을 산출하는 단계와, 상기 단위제상율의 누적치가 1에 이를때까지의 시간을 제상주기로 취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정방법.
6. 냉장고의 증발기 제상주기 결정장치에 있어서, 냉장고 외부의 온도상태와 도어열림조건에 따라, 제상작동을 수행하는 주기를 가변하여 결정하기 위한 기준이 되는 기준데이타가 설정되어 있는 메모리부와, 냉장고의 도어열림횟수와 열림상태 지속시간을 측정하는 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 상기 도어열림횟수와 상기 지속시간에 기초하여 상기 기준데이타에 적용할 도어열림조건을 구하는 연산부와, 상기 연산부에서 구해진 도어열림조건과 실제 측정된 냉장고 외부의 온도를 상기 기준데이타에 적용하여 제상주기를 결정하는 제상주기결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정장치.
7. 제6항에 있어서, 상기연산부는, 상기 측정부에서 측정된 열림상태의 지속시간의 누적치를 반영하여 도어열림조건을 구하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 연산부는, 도어열림 지속시간이 1회 도어열림 동작을 더 수행한 것과 같은 효과를 갖는 것으로 간주할 수 있는 기준이 되는 기준시간으로 설정하고, 상기 누적치를 상기 기준시간으로 나눈 값을 상기 검지된 도어열림횟수에 더함으로써 상기 도어열림조건을 구하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 기준시간은 10초 내지 20초 사이의 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 제상주기 결정장치.