KR100234121B1

KR100234121B1 - 냉장고 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100234121B1
Application number: KR1019970033260A
Authority: KR
Inventors: 김중엽
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR19990010464A

Abstract

본 발명은, 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 회전속도 변경이 가능한 구동모터를 갖는 압축기와, 외기온도를 감지하는 외기온도센서와, 압축기의 온도를 감지하는 압축기온도센서와, 급속냉각 여부를 선택하는 급속냉각선택부와, 상기 급속냉각선택부로부터의 신호에 따른 급속냉각모드시 상기 외기온도센서로부터의 외기온도가 높을수록, 상기 압축기온도센서로부터의 압축기온도는 낮을수록 상기 압축기 구동모터의 회전속도를 소정 시간동안 증속하는 제어부를 갖는다. 이에 의해, 급속냉각시 냉각성능에 영향을 미치는 요소에 따라 압축기의 구동속도와 구동시간을 변경함으로써, 냉각성능을 향상시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 냉장고 및 그 제어방법이 제공된다.

Description

냉장고 및 그 제어방법

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 급속냉각 선택시 외기온도나 압축기온도 등의 냉장고의 냉각성능에 영향을 미치는 조건에 따라 급속냉각을 적절히 운영할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 1은 냉장고의 측단면도이다. 냉장고는, 본체(1)내에 격벽에 의해 상하로 구획된 한 쌍의 냉각실인 냉동실(3)과 냉장실(2)을 가지며, 냉동실(3) 및 냉장실(2)내에는 각 냉각실의 온도를 감지하는 냉동실고내온도센서(12a) 및 냉장실고내온도센서(12b)가 설치되어 있다. 한편, 각 냉동실(3)과 냉장실(2)의 전면에는 각각 냉동실도어(5)와 냉장실도어(4)가 부속되어 있으며, 냉장실(2)내에는 음식물을 수납할 수 있는 복수의 선반(6)이 상하로 설치되어 있고, 냉장실(2)의 상부 및 하부에는 특선실(7)과 야채실(8)이 형성되어 저장온도에 따라 음식물을 적절히 저장할 수 있다.

한편, 이러한 냉장고의 후방 하부에는, 냉장고에 냉기를 생성하는 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(21)가 설치되어 있고, 압축기(21)로부터 압축된 냉매는 본체의 전영역에 걸쳐 설치된 도시않은 응축기에서 응축된다. 그리고, 응축된 냉매는 냉장실(2)과 냉동실(3)의 배면에 설치된 냉장실증발기(22b)와 냉동실증발기(22a)에서 증발되어 주위공기로부터 증발잠열을 빼앗아 주위공기를 냉각시키게 된다. 이렇게 냉각된 공기는 각 증발기(22)의 전면에 설치된 냉동실송풍팬(23a)과 냉장실송풍팬(23b)에 의해 냉동실(3) 및 냉장실(2)로 토출된다.

이러한 냉장고에 전원이 인가되어 압축기(21)의 구동조건이 성립되면, 압축기(21)가 구동하여 냉장고의 냉각행정이 이루어지게 된다. 이렇게 냉각행정이 이루어지고 있는 도중, 외부로부터의 조작에 의해 급속냉동이 선택되면, 압축기(21)와 냉동실송풍팬(23a)이 구동을 하게 된다. 이 때, 압축기(21)와 냉동실송풍팬(23a)은 연속하여 2시간 30분 동안 구동하게 되는데, 이 구동시간은 급속냉동이 선택된 시간부터 계산되는 것이 아니라, 압축기(21)의 구동에 의해 냉동실(3)내의 온도가 -18℃에 도달한 순간부터 계산되는 시간이다.

그런데, 종래의 냉장고는, 급속냉동 선택시 냉장고의 냉각성능에 영향을 미치는 요소인 외기온도나 압축기온도 등은 고려하지 아니하여, 급속냉각시 냉각성능이 저하된다. 그리고, 냉각성능에 영향을 미치는 요소와 상관없이 항상 같은 조건으로 압축기(21)와 냉동실송풍팬(23a)을 구동함으로써 기기에 무리가 발생한다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 급속냉각 선택시 냉각성능에 영향을 미치는 요소에 따라 적절히 대처하여 냉각성능을 향상시킬 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 냉장고의 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제어블럭도,

도 3a 내지 도 3c는 도 2의 냉장고에 따른 제어흐름도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 냉장실 3 : 냉동실

9 : 급속냉각선택부 12 : 고내온도센서

13 : 압축기온도센서 15 : 외기온도센서

21 : 압축기 23 : 송풍팬

25 : 압축기구동회로 26 : 송풍팬구동회로

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉장고에 있어서, 회전속도 변경이 가능한 구동모터를 갖는 압축기와, 외기온도를 감지하는 외기온도센서와, 압축기의 온도를 감지하는 압축기온도센서와, 급속냉각 여부를 선택하는 급속냉각선택부와, 상기 급속냉각선택부로부터의 신호에 따른 급속냉각모드시 상기 외기온도센서로부터의 외기온도가 높을수록, 상기 압축기온도센서로부터의 압축기온도는 낮을수록 상기 압축기 구동모터의 회전속도를 소정 시간동안 증속하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제어부는 상기 외기온도를 복수의 단계로 나누고, 상기 각 외기온도단계에 대응하여 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 외기온도단계내에서 상기 압축기의 온도가 낮을수록 상기 구동모터의 구동속도를 증속시키는 것이 바람직하다. 상기 제어부는 상기 압축기의 온도를 복수의 단계로 나누고, 이에 따라 상기 구동모터의 회전속도를 단계적으로 증속 또는 감속하도록 할 수 있다. 상기 제어부는 상기 구동모터의 회전속도가 클수록 상기 압축기의 증속운전시간을 짧게 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 회전속도의 변경이 가능한 구동모터를 갖는 압축기가 설치된 냉장고의 제어방법에 있어서, 급속냉각모드를 선택하는 단계와, 외기온도를 감지하는 단계와, 압축기의 표면온도를 감지하는 단계와, 외기온도가 높을수록, 상기 압축기의 표면온도가 낮을수록 상기 구동모터의 회전속도를 소정 시간동안 증속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 구동모터의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 외기온도를 복수의 단계로 나누고, 상기 각 외기온도단계에 대응하여 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 구동모터의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 압축기온도에 따라 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 외기온도단계내에서 상기 압축기의 온도가 높을수록 상기 구동모터의 회전속도를 감속하는 것이 바람직하며, 상기 구동모터의 구동속도가 클수록 상기 압축기의 증속운전시간을 짧게 하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

냉장고는 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 외관을 이루는 본체91)내에 격벽에 의해 상하로 구획된 한 쌍의 냉각실인 냉동실(3)과 냉장실(2)을 가지며, 냉동실(3) 및 냉장실(2)내에는 각 냉각실의 온도를 감지하는 냉동실고내온도센서(12a) 및 냉장실고내온도센서(12b)가 설치되어 있다. 한편, 본체의 상부에는 외기의 온도를 감지하는 외기온도센서(11)가 설치되어 있으며, 각 냉동실(3)과 냉장실(2)의 전면에는 각각 냉동실도어(5)와 냉장실도어(4)가 부속되어 있다. 그리고, 냉장실(2)내에는 음식물을 수납할 수 있는 복수의 선반(6)이 상하로 설치되어 있고, 냉장실(2)의 상부 및 하부에는 특선실(7)과 야채실(8)이 형성되어 저장온도에 따라 음식물을 적절히 저장할 수 있다.

이러한 냉동시스템 중 압축기(21)는, 밀폐된 케이싱내에 냉매를 압축하는 압축부와, 압축부에 동력을 제공하는 구동모터로 이루어지며, 여기서, 구동모터는 구동속도를 가변할 수 있는 브러시리스모터나 인버터모터 등으로 형성된다. 이에 따라, 냉장고내의 조건이나 외기의 조건에 따라, 구동속도를 가변하여 압축기(21)로부터 압축되는 냉매의 양을 조절할 수 있다. 한편, 이러한 압축기(21)의 표면에는 압축기(21)의 표면온도를 감지할 수 있는 압축기온도센서(13)가 설치되어 있다.

이러한 냉장고를 제어하는 제어부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 고내온도센서(12)와 외기온도센서(11), 압축기온도센서(13), 그리고, 급속냉각선택부(9)로부터 정보를 입력받아, 압축기구동회로(25)와 송풍팬구동회로(26)로 신호를 출력하게 된다. 그러면, 압축기구동회로(25)와 송풍팬구동회로(26)에 의해 압축기(21)와 송풍팬(23)이 구동하게 된다. 여기서, 제어부는, 외기온도센서(11)에 의한 외기온도가 높을수록 냉장고의 냉각성능이 저하되는 것에 대응하여 압축기(21) 구동모터의 회전속도를 증속시킨다. 그리고, 제어부는 압축기온도센서(13)에 의한 압축기(21) 표면온도가 낮을수록, 압축기(21)의 구동정지 시간이 오래경과하여 고내온도가 설정된 온도보다 높을 것으로 판단하고 구동모터의 회전속도를 증속시키도록 한다.

도 3a 내지 도 3c는 이러한 제어부에 의해 제어되는 냉장고의 제어흐름도이다. 이러한 냉장고에 전원이 인가되어 압축기(21)의 구동조건이 성립되면, 압축기(21)가 구동하여 냉장고의 냉각행정이 이루어지게 된다. 이렇게 냉각행정이 이루어지고 있는 도중, 외부의 급속냉각선택부(9)에 의해 급속냉동이 선택되면(S5), 제어부(10)는 외기온도센서(11)로부터 감지된 외기온도와 압축기온도센서(13)로부터 압축기온도를 입력받는다. 이 때, 외기온도가 소정의 고온이상, 예를 들면 30℃이상이고(S10), 압축기온도가 일정 고온인 60℃이상이면(S15), 압축기(21)를 정상운전속도, 예를 들면 3000rpm으로 운전한다(S20). 그리고, 제어부(10)는 고내온도센서(12)에 의해 감지된 감지값에 기초하여 냉동실(3)의 온도가 적절한 냉동을 위해 설정된 온도에 도달했는지를 판단하게 된다(S25). 냉동실온도가 설정된 온도에 도달하면, 제어부(10)는 설정된 온도에 도달한 시간부터 소정시간인, 3시간동안 압축기(21)를 운전시키게 된다(S30).

한편, 압축기온도가 고온보다 낮은 온도인 50℃~60℃ 사이에 있을 경우(S35), 제어부(10)는 압축기(21)를 3,500rpm으로 운전시키고(S40), 고내온도센서(12)에 의해 감지된 감지값에 기초하여 냉동실(3)의 온도가 설정된 온도에 도달했는지를 판단하게 된다(S45). 냉동실온도가 설정된 온도에 도달하면, 제어부(10)는 설정된 온도에 도달한 시간부터 소정시간, 2시간 30분동안 압축기(21)를 운전시키게 된다(S50). 그리고, 압축기온도가 저온인 50℃이하일 경우(S55), 제어부(10)는 냉동실(3)의 온도가 설정된 온도에 도달할 때까지 압축기(21)를 4,000rpm으로 운전시키고(S60), 설정된 온도에 도달하면 그 시간부터 2시간동안 압축기(21)를 계속 운전시키게 된다(S65,S70).

한편, 외기온도센서(11)로부터의 외기온도가 상온인 20℃~30℃일 경우(P10), 압축기(21)온도가 고온인 60℃이상이면(P15), 제어부(10)는 압축기(21)를 정상운전속도보다 소정 낮은 속도, 예를 들면 2,800rpm으로 운전한다(P20). 그리고, 제어부(10)는 고내온도가 설정된 온도에 도달하면(P25), 그 때부터 3시간동안 연속해서 압축기(21)를 운전하게 된다(P30).

마찬가지로, 압축기온도가 50℃~60℃일 경우(P35), 제어부(10)는 고내온도가 설정온도에 도달할 때까지 압축기(21)를 정상운전속도인 3,000rpm으로 운전시키고(P40), 고내온도가 설정온도에 도달하면 그 때부터 2시간 30분동안 압축기(21)를 연속으로 운전시키게 된다(P45,P50). 그리고, 압축기(21)온도가 50℃이하일 경우에는(P55), 압축기(21)를 정상운전속도보다 소정 높은 3,500rpm으로 운전하고(P60), 고내온도가 설정온도에 도달하면 그 때부터 2시간동안 연속으로 압축기(21)를 운전시키게 된다(P65,P70).

한편, 외기온도가 소정 저온인 20℃이하일 때(Q10), 압축기온도가 60℃이상이면(Q15), 압축기(21)를 3,500rpm으로 운전하고(Q20), 고내온도가 설정온도에 도달하면 그 때부터 2시간 30분 동안 압축기(21)를 연속적으로 운전시키게 된다(Q25,Q30). 그리고, 압축기온도가 60℃이하일 경우(Q35), 제어부(10)는 고내온도가 설정온도에 도달할 때까지 압축기(21)를 정상운전속도인 4,000rpm으로 운전시키고(Q40), 고내온도가 설정온도에 도달하면 그 때부터 2시간동안 압축기(21)를 연속으로 운전시키게 된다(Q45,Q50).

이러한 구성에 의한 냉장고는, 급속냉각의 선택시에 외기온도가 높을수록 압축기(21)온도가 낮을수록 압축기(21) 구동모터의 회전속도를 높이고, 구동모터의 회전속도가 높을수록 압축기(21)의 구동시간을 작게 설정하였다. 이에 의해, 급속냉각시에 외기온도와 압축기온도에 따라 압축기(21)의 구동을 조절함으로써, 압축기(21)에 무리를 주지아니하고, 최적의 조건으로 급속냉각을 수행하도록 한다.

상술한 실시예에서는, 외기온도와 압축기온도의 범위를 복수의 단계로 나누고, 이에 따라, 압축기(21)의 구동속도 및 구동시간을 설정하였으나, 상기에서 설정된 외기온도 및 압축기온도와, 이에 따른 압축기의 구동속도, 구동시간은 기기의 용량이나 특성에 따라 임의로 설정할 수 있다. 또한, 외기온도와 압축기온도의 변화에 따라 압축기(21)의 구동속도와 구동시간을 선형적으로 대응가능하도록 설정할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 급속냉각시 냉각성능에 영향을 미치는 요소에 따라 압축기의 구동속도와 구동시간을 변경함으로써, 냉각성능을 향상시키고 소비전력을 감소시킬 수 있는 냉장고 및 그 제어방법이 제공된다.

Claims

냉장고에 있어서,

회전속도 변경이 가능한 구동모터를 갖는 압축기와,

외기온도를 감지하는 외기온도센서와,

압축기의 온도를 감지하는 압축기온도센서와,

급속냉각 여부를 선택하는 급속냉각선택부와,

상기 급속냉각선택부로부터의 신호에 따른 급속냉각모드시 상기 외기온도센서로부터의 외기온도가 높을수록, 상기 압축기온도센서로부터의 압축기온도는 낮을수록 상기 압축기 구동모터의 회전속도를 소정 시간동안 증속하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 외기온도를 복수의 단계로 나누고, 상기 각 외기온도단계에 대응하여 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 2 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 외기온도단계내에서 상기 압축기의 온도가 낮을수록 상기 구동모터의 구동속도를 증속시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 압축기의 온도를 복수의 단계로 나누고, 이에 따라 상기 구동모터의 회전속도를 단계적으로 증속 또는 감속하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 구동모터의 회전속도가 클수록 상기 압축기의 증속운전시간을 짧게 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
회전속도의 변경이 가능한 구동모터를 갖는 압축기가 설치된 냉장고의 제어방법에 있어서,

급속냉각모드를 선택하는 단계와,

외기온도를 감지하는 단계와,

압축기의 표면온도를 감지하는 단계와,

외기온도가 높을수록, 상기 압축기의 표면온도가 낮을수록 상기 구동모터의 회전속도를 소정 시간동안 증속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
제 6 항에 있어서,

상기 구동모터의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 외기온도를 복수의 단계로 나누고, 상기 각 외기온도단계에 대응하여 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
제 7 항에 있어서,

상기 구동모터의 회전속도를 제어하는 단계는, 상기 압축기온도에 따라 상기 압축기의 회전속도를 단계적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
제 8 항에 있어서,

상기 외기온도단계내에서 상기 압축기의 온도가 높을수록 상기 구동모터의 회전속도를 감속하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
제 9 항에 있어서,

상기 구동모터의 구동속도가 클수록 상기 압축기의 증속운전시간을 짧게 하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.