KR100221881B1 - 냉장고의 저소음 운전 제어 방법 - Google Patents

냉장고의 저소음 운전 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주야를 구분하여 야간의 주변 환경에 대응하여 저소음으로 정숙운전 제어를 수행할 수 있도록 한 냉장고의 저소음 운전 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 냉장고의 저소음 운전 제어 방법은, 냉장고 내부로 냉기를 토출시키는 팬과 저온저압의 가스 냉매를 고온 고압의 가스 냉매로 압축하여 냉매의 순환을 활성화시키는 압축기를 구비한 냉장고에서 야간에 대비하여 조소음으로 정숙운전 제어하는 방법으로서, 외부 온도를 검출하여 검출된 외부 온도가 기준 온도 이하일 경우에 냉장고 외부 조도를 검출하여 검출된 조도가 순간적으로 가변되어 증가 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 통상 운전 모드로 전환하고 감소 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 냉장고의 기설정된 적정 기준 온도를 소정 온도만큼 상향 조정하여 운전 제어하는 정숙 운전 모드로 전환하는 단계와, 검출된 조도가 선형적으로 가변하면서 제2기준 조도 이하로 떨어지면 정숙 운전 모드로 전환하고, 제2기준 조도보다 커지면 통상 운전 모드로 전환하는 단계를 포함하여, 야간의 주변 환경, 즉, 조명 등의 점등/소등과 냉장고 도어의 오픈 등에 대응하여 팬과 압축기의 운전율을 상이하게 하고 제상 모드를 지연시킴으로써, 체감 소음을 최소한으로 감소시킬 수 있으며 소비 전력을 절감할 수 있는 것이다.

Description

냉장고의 저소음 운전 제어 방법 (MEtHOD FOR CONTROLLING LOW-NOISE OPERATION IN A REFRIGERATOR)
본 발명은 냉장고의 저소음 운전 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 주야를 구분하여 야간의 주변 환경에 대응하여 저소음으로 정숙 운전 제어를 수행할 수 있도록 한 냉장고의 저소음 운전 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고의 냉동 사이클은 저온저압의 가스 상태 냉매를 압축시켜 출력하는 압축기(Compressor)와 압축기로부터의 고온고압의 가스 상태 냉매를 외부 공기에 의해 냉각, 응축시켜 액화시키는 응축기(Condenser)와 응축기로부터의 고압 액체 상태의 냉매를 감압시켜 출력하는 모세관(Capillary Tube)과 모세관으로부터의 감압된 냉매를 유입하여 저압 상태에서 낮은 온도로 증발시켜 열을 흡수시켜 냉각시키는 증발기(Evaporator)를 통하여 이루어지며, 특히 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고는 냉기를 토출시키기 위한 팬(Fan)을 구비하여 증발기 주변의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜 냉장고 내부를 냉각시키고 팬 및 압축기의 구동/정지 제어로서 온도 제어를 수행한다.
한편, 증발기(Evaporator) 주위의 냉기를 팬에 의해 강제로 대류시켜 냉각시키는 이러한 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고 중에서 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고는 냉동실에 하나의 팬을 구비하여 냉장실내에서 검출된 온도를 중심으로 냉기를 토출시키는 팬 및 가스 상태의 냉매를 액화시키기 위하여 저압저온 냉매 가스를 고압고온 냉매 가스로 변환시키는 압축기(Compressor)를 구동 제어하여 증발기 주위의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜서 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지한다.
또한, 냉동실 및 냉장실 각각의 온도를 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고에서는 냉기를 냉동실과 냉장실에 각각 토출시키는 두 개의 팬을 독립적으로 구동 제어하며, 압축기를 구동제어하여 증발기 주위의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜서 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지한다.
한편, 상술한 냉장고의 운전에 기인하는 소음은 압축기의 구동이 주요 원인이며 특히 주위가 조용한 야간에는 상대적으로 소음이 크게 들리며, 이러한 소음을 줄이기 위하여 압축기의 구동을 무조건 줄이면 냉장고의 약냉 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 냉장고에서 주야를 판단하여 야간에 사용자의 취침상태 및 냉장고의 사용 빈도에 대응하여 최소한의 소음으로 정숙 운전 제어를 수행할 수 있도록 한 냉장고의 저소음 운전 제어 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 냉장고의 저소음 운전 제어 방법은, 냉장고 내부로 냉기를 토출시키는 팬과 저온저압의 가스 냉매를 고온 고압의 가스 냉매로 압축하여 냉매의 순환을 활성화시키는 압축기를 구비한 냉장고에서 야간에 대비하여 저소음으로 정숙 운전 제어하는 방법으로서, 외부 온도를 검출하여 검출된 외부 온도가 기준 온도 이하일 경우에 냉장고 외부 조도를 검출하여 검출된 조도가 순간적으로 가변되어 증가 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 통상 운전 모드로 전환하고 감소 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 냉장고의 기설정된 적정 기준 온도를 소정 온도만큼 상향 조정하여 운전 제어하는 정숙 운전 모드로 전환하는 단계와, 검출된 조도가 선형적으로 가변하면서 제2기준 조도 이하로 떨어지면 정숙 운전 모드로 전환하고, 제2기준 조도보다 커지면 통상 운전 모드로 전환하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 채용된 냉장고에 대한 개략적인 블록도.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 저소음 운전 제어 과정을 도시한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 20, 30 : 제1, 2, 3온도 검출부 40 : 광검출부
45 : 도어 검출부 50 : 마이컴
60, 80 : 제1, 2팬 구동부 70, 90 : 제1, 2팬
100 : 압축기 구동부 110 : 압축기
120 : 히터 구동부 130 : 제상 히터
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고에 대한 개략적인 블록도로서, 제1, 2, 3온도 검출부(10,20,30), 광검출부(40), 도어 검출부(45), 마이컴(50), 제1, 2팬 구동부(60,80), 제1, 2팬 (70,90), 압축기 구동부(100), 압축기(110), 히터 구동부(120) 및 제상 히터(130)를 포함한다.
이러한 구성에 있어서, 제1온도 검출부(10)는 냉장실내의 소정 위치에 설치되어 냉장실의 실내 온도를 검출하여 검출된 냉장실 온도(일반적으로 직류 레벨의 전압값)를 후술하는 마이컴(50)의 A/D(Analog to Digital) 포트로 인가한다.
그리고, 제2온도 검출부(20)는 냉동실내의 소정 위치에 설치되어 냉동실의 실내 온도를 검출하여 검출된 냉동실 온도를 마이컴(50)의 A/D 포트로 인가한다.
또한, 제3온도 검출부(30)는 냉장고 외부의 소정 위치에 설치되며, 냉장고 외부의 온도를 검출하여 검출된 냉장고 외부 온도를 마이컴(50)의 A/D 포트로 인가한다.
한편, 광검출부(40)는 냉장고 외부에 소정 위치에 설치되어 냉장고 주변의 조도를 검출하여 검출된 외부 조도를 마이컴(50)의 A/D 포트로 인가한다.
그리고, 도어 검출부(45)는 냉장고 도어의 개폐를 검출하여 도어 개폐 검출 신호를 마이컴(50)으로 출력한다.
또한, 마이컴(50)은 통상 운전 모드시 각각의 A/D 포트로 인가되어 디지털 변환된 검출된 냉장실 온도와 검출된 냉동실 온도와 냉장실 및 냉동실의 적정 온도 유지를 위하여 기설정된 각각의 기준 온도와의 비교 결과에 의거하여 후술하는 제1, 2팬(70,90)를 독립적으로 구동 제어하고 아울어 압축기(110)는 통상적으로, 냉동실로 냉기를 송풍시키는 제2팬(90)의 구동에 종속하여 구동 제어하며, 기설정된 제상 모드 전환 조건(예를 들면, 압축기(110) 구동율이 80% 이상으로 6시간 이상 경과 되었을 경우)이 되면 소정 시간 동안 프리쿨(Pre-Cool) 모드로 압축기(110)를 강제 구동시킨후, 제상 히터(130)를 구동온 제어하여 도시 생략된 증발기에 부착되는 성에를 제거한다.
또한, 마이컴(50)은 제3온도 검출부(3)로부터 검축된 냉장고 외부 온도와 광검출부(30)로부터 검출된 외부 조도에 의거하여 야간으로 판단되어 냉장고를 저소음으로 제어하기 위한 정숙 운전 모드로 전환되면, 냉장실과 냉동실의 온도 제어를 위하여 제1,2팬(70,90)을 구동 온/오프 제어하는 각각의 적정 기준 온도를 소정 온도(예를 들면, 3℃ 정도, 2℃ 정도)만큼 높여서 재설정하여 제1, 2팬(70,90)과 압축기(130)를 구동 제어하며, 도어 검출부(45)로부터 냉장고 도어의 오픈이 검출되면 상술한 정숙 운전 모드를 종료하고 소정 시간(예를 들면, 30분 정도)동안 통상 운전 모드로 전환 제어하며, 제상 모드 전환시 기설정된 소정 시간(예를 들면, 6시간 정도)를 지연시켜서 제상 모드로 전환하여 압축기(130)를 최소한으로 구동시킴으로써, 정숙 운전 제어를 수행한다.
그리고, 제1팬구동부(60)는 구동 소자 및 릴레리 등을 이용하여 마이컴(50)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 제1팬(70)으로 출력하며, 제1팬(70)은 냉장실 전용의 팬으로서, 제1팬구동부(60)로부터의 구동 신호에 의거하여 구동되어 도시 생략된 증발기 주변의 냉기를 냉장실로 토출시킨다.
또한, 제2팬구동부(80)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(50)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 제2팬(90)으로 출력하며, 제2팬(90)은 냉동실 전용의 팬으로서, 제2팬구동부(80)로부터의 구동 신호에 의거하여 구동되어 도시 생략된 증발기 주변의 냉기를 냉동실로 토출시킨다.
한편, 압축기 구동부(100)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(50)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 압축기(110)로 출력하며, 압축기(110)는 상술한 바 있는 냉동 사이클에서 기화된 냉매를 다시 액화시켜 재사용하기 위한 준비 단계로 도시 생략된 증발기로부터의 저온저압의 냉매 가스를 고온고압의 냉매 가스로 압축 변환하여 도시 생략된 응축기로 출력한다.
그리고, 히터 구동부(120)는 마이컴(50)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 제상 히터(130)로 출력하며, 제상 히터(130)는 증발기에 부착되는 성에를 제거하기 위한 히터로서, 증발기에 장착되어 히터 구동부(120)로부터의 구동 신호에 의거하여 발열되어 증발기에 부착된 성에를 융해 제거한다.
다음에, 상술한 구성부를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고에서 냉장고의 저소음 운전 제어 과정을 첨부한 제2도의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 마이컴(50)은 제3온도 검출부(30)로부터 검출된 냉장고 외부 온도가 냉장고 외부가 정상적인 경우라고 판단하여 기설정된 기준 온도(예를 들면, 35℃)이하인지를 판단한다(단계 200).
다음에 냉장고 외부 조도가 선형적으로 가변되는지를 판단하기 위하여 소정 주기로 광검출부(40)로부터 검출된 현재 외부 조도와 이전 외부 조도의 차이의 절대값이 기설정된 제1기준 조도 이상인지를 판단한다(단계 202).
이때, 외부 조도 변화폭이 제1기준 조도 이상이면 조도 변화폭이 증가인지 감소인지를 검출된 이전 조도와 검출된 현재 조도를 비교하여 판단하여(단계 204), 현재 조도가 더 크면 야간에 사용자에 의해 조명이 점등된 것으로 판단하여 통상 운전 모드로 전환하며(단계 206), 이전 조도가 더 크면 야간에 조명이 소등된 것으로 판단하여 단계(210)로 진행하여 후술하는 정숙 운전 모드로 전환한다.
한편, 상술한 단계(202)에서 검출된 외부 조도 폭이 제1기준 조도 이하이면 외부 조도가 선형적으로 가변되는 것으로 판단하여 검출된 현재 조도가 야간으로 판단하기 위한 조도로 기설정된 제2기준 조도(예를 들면, 100LUX) 이하인지를 판단하여(단계 208), 야간으로 판단되면 단계 (210)로 진행하여 정숙 운전 모드로 전환하고, 주간으로 판단되면 상술한 단계 (206)으로 진행하여 통상 운전 모드를 수행한다.
이때, 통상 운전 모드에서는 제1온도 검출부(10)에 의거하여 검출된 냉장실 온도가 기설정되어 있는 냉장실 적정 하한 온도(예를 들면, -1℃) 이하이면 제1팬(70)을 구동 오프시키고, 검출한 냉장실 온도가 기설정되어 있는 냉장실 적정 상한 온도(예를 들면, 0.65℃)보다 높으면 제1팬(70)을 구동 온시켜서 도시 생략된 증발기 주변의 냉기를 냉장실로 송풍시키는 통상 제어를 수행한다.
또한, 제2온도 검출부(20)에 의거하여 검출된 냉동실 온도가 기설정되어 있는 냉동실 하한 온도(예를 들면, -22.5℃) 이하이면 제2팬(90)을 구동 오프시키고, 검출한 냉동실 온도가 기설정되어 있는 냉동실 적정 상한 온도(예를 들면, -17.5℃)보다 높으면 제2팬(90)을 구동 온시켜서 증발기 주변의 냉기를 냉동실로 송풍시키는 통상 제어를 수행하며, 압축기(110)는 제2팬(90)의 구동 온/오프에 종속시켜 구동 제어한다.
한편, 상술한 단계(204,208)에서 정숙 운전 모드로 전환되어 단계 (210)으로 진행되면 제1, 2팬(70,90)의 구동 기준인 냉장실 상한/하한 온도와 냉동실 상한/하한 온도를 소정 온도(예를 들면, 3℃) 상향 조정하여 제1, 2팬(70,90)을 구동 제어하여 압축기(110)의 운전율을 하향 조정하여 저소음 운전 제어를 수행한다.
다음에, 소정 시간(예를 들면, 1시간 정도)이 경과되었는지를 판단하여(단계 212), 소정 시간이 경과되지 않았으면 사용자에 의해 조명등이 점등되는지를 판단하기 위하여 소정 주기로 광검출부(40)로부터 검출된 현재 외부 조도와 이전 외부 조도의 차이의 절대값이 기설정된 제1기준 조도 이상인지를 판단한다.(단계 214).
이때, 검출된 현재 외부 조도와 이전 외부 조도의 차이의 절대값이 제1기준 조도 이상이되어 점등된 것으로 판단되면 상술한 단계(206)으로 진행하여 통상 운전 모드를 수행하며, 점등이 되지 않은 것으로 판단되면 도어 검출부(45)로부터의 도어 개폐 검출 신호에 의거하여 냉장고 도어가 오픈되는지를 판단하여(단계 216). 냉장고 도어가 오픈되지 않으면 상술한 단계(212)로 진행하여 계속 소정 시간이 경과되는지를 판단하고, 냉장고 도어가 오픈되면 통상 운전 모드를 30분 정도 수행한후(단계 218), 리턴한다.
한편 상술한 단계(212)에서 소정 시간(예를 들면, 1시간 정도)이 경과되면 냉장고의 약냉 상태를 방지하기 위하여 제1, 2팬(70,90)의 구동 기준인 냉장실 상한/하한 온도와 냉동실 상한/하한 온도를 소정 온도(예를 들면, 1℃) 다시 낮추어서 제1, 2팬(70,90)과 압축기(110)를 구동 제어한다. 즉, 냉장실 상한/하한 온도와 냉동실 상한/하한 온도를 초기 통상 운전 모드일 경우에서 소정 온도(예를 들면, 2℃) 상향 조정하여 냉장고를 운전 제어한다(단계 220).
다음에. 상술한 단계(220)중에 제상 돌입 조건이 되면(단계 222), 야간에 제상 모드로 인한 소음을 최소한으로 하기 위하여 기설정된 소정 시간(예를 들면, 6시간 정도)을 경과후(단계 228), 제상 모드로 전환하여(단계 230), 제상 모드로 인한 소음을 야간에 최소한으로 지연하여 냉장고를 저소음 운전 제어하며, 상술한 단계(220)중에 조명등이 점등되면(단계 224), 상술한 단계(206)으로 진행하여 통상 운전 모드를 수행하고, 냉장고 도어가 오픈되면(단계 226), 상술한 단계(218)로 진행하여 30분 정도 통상 운전 모드를 수행하고 리턴한다.
한편, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉장고에서 특히 야간의 주변 환경 즉, 조명 등의 점등/소등과 냉장고 도어의 오픈 등에 대응하여 팬과 압축기의 운전율을 상이하게 하고 제상 모드를 지연시킴으로써, 체감 소음을 최소한으로 감소시킬 수 있으며 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 냉장고 내부로 냉기를 토출시키는 팬과 저온저압의 가스 냉매를 고온 고압의 가스 냉매로 압축하여 냉매의 순환을 활성화시키는 압축기를 구비한 냉장고에서 야간에 대비하여 저소음으로 정숙 운전 제어하는 방법으로서, 외부 온도를 검출하여 검출된 외부 온도가 기준 온도 이하일 경우에 냉장고 외부 조도를 검출하여 검출된 조도가 순간적으로 가변되어 증가 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 통상 운전 모드로 전환하고, 감소 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 냉장고의 기설정된 적정 기준 온도를 소정 온도만큼 상향 조정하여 운전 제어하는 정숙 운전 모드로 전환하는 단계와; 검출된 조도가 선형적으로 가변하면서 제2기준 조도 이하로 떨어지면 정숙 운전 모드로 전환하고, 제2기준 조도보다 커지면 통상 운전 모드로 전환하는 단계를 포함하는 냉장고의 저소음 운전 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정숙 운전 모드로 전환되면 소정 온도만큼 상향 조정된 적정 기준 온도와 검출된 냉장고 온도의 비교 결과에 의거하여 상기 팬과 압축기를 구동 온/오프 제어하는 단계와; 소정 시간 경과후, 상기 소정 온도만큼 상향 조정된 적정 기준 온도에서 상기 소정 온도보다 작은 온도폭으로 낮춘 적정 기준 온도로 팬과 압축기의 구동을 제어하는 단계와; 증발기에 부착되는 성에를 제거하기 위한 제상 모드 돌입 조건이 되면 소정 시간 경과 후 제상 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 저소음 운전 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정숙 운전 모드중에 검출된 외부 조도의 증가 가변폭이 제1기준 조도 이상이면 통상 운전 모드로 전환하고, 냉장고 도어의 오픈이 검출되면 소정 시간 동안 통상 운전 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 저소음 운전 제어 방법
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