KR100286173B1 - 냉장고의 제상운전 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 고내의 습도변화에 따라 제상주기를 가변제어할 수 있는 냉장고의 제상운전 제어장치에 관한 것이다.

그 구성은, 도아가 마련되며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하여 형성된 저온저장실, 상기 저온저장실의 온도를 검출하기 위한 저장실온도검출기, 상기 저온저장실 도아의 개폐를 감지하기 위한 도아개폐감지기, 상기 저온저장실 외부의 온도를 검출하기 위한 외기온도검출기, 상기 증발기에 착상된 성애를 제거하기 위한 제상히타, 상기 증발기에서 냉기의 생성이 계속적으로 이루어질 수 있도록 냉매를 강제순환시키는 압축기, 상기 압축기의 운전시간을 적산하기 위한 압축기운전시간적산부, 상기 외기온도검출기 및 상기 압축기 운전시간적산부로부터 외기온도 및 압축기운전시간에 의거하여 제상모드를 결정하고 결정된 상기 제상모드에 따라 상기 제상히타를 통전시켜 제상운전을 수행하는 제어부를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 적소에 마련되며 상기 저장실내의 습도를 검출하기 위한 습도검출기, 상기 도아의 개폐전과 개폐후에 상기 습도검출기로부터 검출된 습도가 변화하게 되면 상기 외기온도검출기 및 상기 압축기 운전시간적산부로부터 외기온도 및 압축기운전시간에 의거하여 결정된 제상모드를 가변시키는 상기 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 제상운전 제어장치

본 발명은 냉장고의 제상운전 제어장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 냉장고 고내의 습도변화에 따라 제상주기를 가변제어할 수 있는 냉장고의 제상운전 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 액체상태의 냉매가 기체상태로 상변화하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발 잠열(기화열)의 원리를 이용한 것이며, 이는 저장실내에 마련된 증발기에서 이루어진다. 즉, 압축기, 응축기, 모세관을 통과하면서 상변화한 액냉매는 증발기에 유입되면서 낮은 온도로 증발하기 시작하여 저장실내의 열을 흡수, 저장실내를 냉각시키게 된다. 이러한 증발기에서의 열 흡수로 인해 증발기 표면에 저장실내의 공기에 포함된 수분이 접촉될 경우 결빙 현상이 일어나게 된다. 결빙 현상에 의해 생성된 성애는 증발기의 표면을 감싸 저장실내 공기와의 열교환능력을 떨어뜨려 냉각력을 저하시키고, 냉각력의 저하로 압축기의 운전률이 필요 이상으로 상승하게 된다.

따라서, 냉장고에는 증발기에 착상된 성애를 제거하기 위한 제상장치 및 제상운전이 마련되어 있다.

도 1은 제상장치를 갖는 일반적인 냉장고의 냉기 흐름을 보인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉장고의 고내공기는 증발기(1)에서 냉각된 후 송풍팬(2)에 의하여 저장공간(3)으로 강제송풍되어 순환된다. 즉, 이를 위한 구조로 냉동실의 후벽(4)에는 증발기(1)와 송풍팬(2)이 설치되며, 이를 포함하며 저장공간(3)과 구획짓기 위한 덕트(5)가 마련된다. 상기 덕트(5)는 냉기의 흐름을 유도하여 상기 덕트(5)의 적소에 설치된 다수개의 토출구(6)를 통하여 냉기를 저장공간(3)으로 토출하게 된다. 또한, 송풍팬(2)의 송풍작용으로 저압이 형성된 증발기(1)로 고내공기는 순환하게 된다.

도 2는 종래 냉장고의 제상운전을 보인 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 냉장고의 제어부는 압축기 운전시 압축기의 운전시간을 적산하는 압축기운전시간적산단계를 수행한다(S1).

상기 압축기운전시간적산단계(S1)에서 적산된 운전시간을 소정주기로 읽어들여 미리 설정된 운전시간과 비교하여 제상운전조건인가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S2).

상기 제상운전판단단계(S2)에서 적산된 시간이 미리 설정된 운전시간을 경과한 것으로 판단되면 제어부는 압축기의 운전을 중지시키고, 제상운전을 수행할 목적으로 제상히타를 통전시키는 히타통전단계를 수행한다(S3).

또한, 상기 제어부는 상기 히타통전단계 수행중 소정시간마다 증발기의 온도를 검출하는 증발기온도검출단계를 수행한다(S4).

그리고 상기 제어부는 상기 증발기온도검출단계(S4)에서 검출된 온도(A)와 미리 설정된 제상완료온도(B)와 비교하여 제상이 완료되었는가를 판단하는 제상완료판단단계를 수행한다(S5).

상기 제상완료판단단계(S5)에서 제상완료로 판단되면, 상기 제어부는 제상히타의 통전을 오프시키는 제상히타통전오프단계를 수행한다(S6).

또한, 상기 제어부는 정지되었던 압축기를 다시 운전시켜 냉동사이클을 정상적으로 순환시키는 압축기운전단계를 수행한다(S7).

이후, 상기 제어부의 제어수순은 초기단계로 리턴된다.

그러나 종래 제상운전은 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래 제상운전은 냉장고의 고내 습도와는 무관하게 제상운전을 수행하였다. 따라서, 증발기상에 생성된 성애를 제거하는데 한계가 있었다. 증발기에 생성된 성애는 고내의 습도량에 따라 그 생성량이 변화하는데, 고내의 습도량은 외기온도 및 고내 저장식품, 그리고 도어의 개폐에 따라 변화한다. 그러나 종래 제상운전은 압축기의 운전시간을 적산하여 적산된 시간이 일정시간을 경과하게 되면 자동으로 제상운전에 들어갔다. 따라서, 도어의 개폐 등에 의하여 고내의 습도가 변화하여 증발기에 생성되는 성애량이 증가하더라도 세팅된 시간만을 제상운전하므로서, 제상이 효과적으로 이루어지지 않았다. 또한, 제상이 효과적으로 이루어지지 않아 고내공기와 열교환율이 떨어져 냉각력이 저하되고, 냉각력의 저하로 압축기의 운전률이 필요이상으로 상승하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 고내공기의 습도를 검출하기 위한 습도검출수단을 마련하여, 고내의 습도변화량에 따라 증발기의 제상운전주기를 가변시킬 수 있도록 한 냉장고의 제상운전 제어장치에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고내의 습도변화량에 따라 증발기의 제상운전주기를 가변시켜 최상의 제상을 수행하므로서, 냉각효율을 높이고 압축기의 운전률을 최소화할 수 있는 냉장고의 제상운전 제어장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉기 흐름을 보인 단면도,

도 2는 종래 냉장고의 제상운전을 보인 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 제어블록도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상운전을 보인 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20:제어부 21:전원부 22:온도설정부

23:고내온도검출기 24:외기온도검출기 25:습도검출기

26:도어개폐감지기 28:송풍팬 30:제상히타

32:압축기 33:압축기운전시간적산부

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 도아가 마련되며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하여 형성된 저온저장실, 상기 저온저장실의 온도를 검출하기 위한 저장실온도검출기, 상기 저온저장실 도아의 개폐를 감지하기 위한 도아개폐감지기, 상기 저온저장실 외부의 온도를 검출하기 위한 외기온도검출기, 상기 증발기에 착상된 성애를 제거하기 위한 제상히타, 상기 증발기에서 냉기의 생성이 계속적으로 이루어질 수 있도록 냉매를 강제순환시키는 압축기, 상기 압축기의 운전시간을 적산하기 위한 압축기운전시간적산부, 상기 외기온도검출기 및 상기 압축기 운전시간적산부로부터 외기온도 및 압축기운전시간에 의거하여 제상모드를 결정하고 결정된 상기 제상모드에 따라 상기 제상히타를 통전시켜 제상운전을 수행하는 제어부를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 적소에 마련되며 상기 저장실내의 습도를 검출하기 위한 습도검출기, 상기 도아의 개폐전과 개폐후에 상기 습도검출기로부터 검출된 습도가 변화하게 되면 상기 외기온도검출기 및 상기 압축기 운전시간적산부로부터 외기온도 및 압축기운전시간에 의거하여 결정된 제상모드를 가변시키는 상기 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 제어블록도, 도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상운전을 보인 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 주요구성부는 냉장고의 냉각운전 및 제상운전 등을 총괄적으로 제어하는 제어부(20), 상기 냉장고 고내의 온도를 유지시키고자 하는 희망온도를 사용자로부터 설정받는 온도설정부(22), 상기 고내에 설치되며 상기 고내의 온도를 검출하는 고내온도검출기(23), 냉장고 사용환경에 따른 주변온도의 변화를 검출하는 외기온도검출기(24), 고내 공기의 습도를 검출하기 위한 습도검출기(25), 도어의 개폐상태를 감지하기 위한 도어개폐감지기(26), 고내에 마련되어 냉기를 생성하는 증발기로부터 생성된 냉기를 강제순환시키는 송풍팬(28), 상기 증발기에 착상된 성애를 제거하기 위한 제상히타(30), 상기 증발기와 함께 냉동사이클의 일요소를 이루는 압축기(32), 상기 압축기의 운전시간을 적산하는 압축기운전시간적산부(33), 그리고 상기 제어부(20)의 구동전원을 공급하기 위한 전원부(21) 등으로 이루어진다.

전술한 구성요소중 상기 습도검출기(25)는 고내의 적소에 마련되며, 습도의 변화량을 전기적신호로 변환하고, 변환된 전기적신호를 제어부에서 처리할 수 있도록 디지탈신호로 변환하는 컨버터가 회로상에 마련된다.

또한, 상기 송풍팬(28) 및 제상히타(30), 그리고 압축기(32)는 상기 제어부(20)에 의하여 제어되는데, 이를 위하여 상기 송풍팬(28) 및 제상히타(30), 그리고 압축기(32)의 전원단에는 릴레이스위치(RY1,RY2,RY3)가 마련되고, 상기 릴레이스위치(RY1,RY2,RY3)를 구동하기 위한 팬 구동부(27) 및 제상히타구동부(29), 그리고 압축기구동회로(31)가 마련된다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상운전을 보인 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제상운전의 시기는 외기온도 및 압축기의 운전 적산시간, 그리고 냉장고 고내의 습도에 따라 결정된다. 즉, 제상운전은 외기온도 및 압축기의 운전적산시간에 따라 제상1모드, 제상2모드, 제상3모드로 구분되며, 또한 냉장고 고내의 습도변화에 따라 냉장고의 동일한 외기조건에서 제상모드가 가변된다. 일례로 상기 제상1모드는 외기온도가 35℃이상, 압축기의 운전 적산시간이 6시간, 상기 제상2모드는 외기온도가 17℃이상-35℃이하, 압축기의 운전 적산시간이 12시간, 그리고 상기 제상3모드는 외기온도가 17℃이하, 압축기의 운전 적산시간이 16시간이다.

먼저, 냉장고의 제어부(20)는 압축기(32) 운전시 상기 압축기의 운전시간을 적산하는 압축기운전시간적산단계를 수행한다(S31).

또한, 상기 제어부(20)는 외기온도검출기(24)로부터 냉장고의 사용환경에 따른 주변온도를 검출하는 외기온도검출단계를 수행한다(S32).

또한, 상기 제어부(20)는 고내에 마련된 습도검출기(25)로부터 냉장고의 고내습도를 검출하는 고내습도검출단계를 수행한다(S33).

그리고 상기 제어부(20)는 상기 외기온도검출단계(S32)에서 검출된 외기온도가 제 1조건(본 발명에서는 일례로, 17℃ 이하)에 해당되는 가를 판단하는 제1조건판단단계를 수행한다(S34).

상기 제 1조건판단단계(S34)에서 검출된 외기온도가 제1조건에 해당되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 제2조건(본 발명에서는 일례로, 17℃이상-35℃이하)에 해당되는 가를 판단하는 제2조건판단단계를 수행한다(S35).

상기 제2조건판단단계(S35)에서 검출된 외기온도가 제2조건에 해당되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 상기 외기온도검출단계(S32)에서 검출된 외기온도가 제3조건(본 발명에서는 일례로, 35℃이상)에 해당되는 것으로 판단한다.

그리고 상기 제어부(20)는 상기 압축기운전시간적산단계(S31)에서 적산된 압축기의 운전시간(T)이 미리 설정된 제상운전 기준시간(T1)을 경과하였는가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S36).

상기 제상운전판단단계(S36)에서 제상운전으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 미리 입력된 프로그램에 따라 제상히타(30)를 통전시키는 제상1모드를 수행한다(S37). 상기 제상1모드(S37)는 냉장고 주변의 외기온도가 높은 고부하조건으로 이는 계절상 여름철에 해당된다. 즉, 고부하조건에서는 냉장고의 고내온도와 외기온도가 큰 편차를 갖으므로, 압축기(32)의 압축능력이 증대되어 증발기에서의 열교환이 활발하게 이루어진다. 이에 따라, 상대적으로 저부하조건, 즉 겨울철보다 증발기 표면에 착상되는 성애량이 그 만큼 늘게되며, 성애를 제거하기 위한 제상운전의 주기도 짧아지게 된다.

그리고 상기 제2조건판단단계(S25)에서 검출된 외기온도가 제2조건에 해당되는 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 도어의 개폐가 이루어졌는가를 판단하는 도어개폐감지단계를 수행한다(S41). 상기 도어개폐감지단계(S41)는 전술한 바와 같이 냉장고 고내의 습도를 변화시키는 한 요인이다. 따라서, 냉장고 고내의 습도가 변화하게 되면, 증발기에 착상되는 성애량 또한 변화하고, 성애를 제거하기 위한 제상운전 주기 역시 변화하게 된다.

상기 도어개폐감지단계(S41)에서 도어의 개폐가 감지되면, 상기 제어부(20)는 고내에 마련된 습도검출기(25)로부터 냉장고 고내의 습도를 검출받는 습도검출단계를 수행한다(S42).

그리고 상기 제어부(20)는 상기 습도검출단계(S42)에서 검출된 습도(B)와 상기 고내습도검출단계(S33)에서 검출된 고내습도(A)를 비교하는 고내습도변화검출단계를 수행한다(S43).

상기 고내습도변화검출단계(S43)에서 고내습도(B)가 도어의 개폐로 인하여 높아진 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 제상1모드 조건으로 판단한다. 이는 전술한 바와 같이, 고내의 습도가 높아지게 되면, 증발기에 착상되는 성애량이 증대되므로 동일한 외기조건이더라도 제상주기를 단축시키므로서 증대된 성애량을 효과적으로 제상하기 위함이다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 압축기운전시간적산단계(S31)에서 적산된 압축기의 운전시간(T)이 미리 설정된 제상운전 기준시간(T1)을 경과하였는가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S36).

상기 제상운전판단단계(S36)에서 제상운전으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 미리 입력된 프로그램에 따라 제상1모드를 수행한다(S37).

그리고 상기 고내습도변화검출단계(S43)에서 고내습도가 도어의 개폐전에 비하여 높아지지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 제상2모드 조건으로 판단한다.

즉, 상기 제어부(20)는 상기 압축기운전시간적산단계(S31)에서 적산된 압축기(32)의 운전시간(T1)이 미리 설정된 제상운전 기준시간(T2)을 경과하였는가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S44).

상기 제상운전판단단계(S44)에서 제상운전으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 미리 입력된 프로그램에 따라 제상히타(30)를 통전시키는 제상2모드를 수행한다(S45).

그리고 상기 도어개폐감지단계(S41)에서 도어의 개폐가 이루어지지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)의 제어수순은 상기 제상운전판단단계를 수행한다(S44).

그리고 상기 제 1조건판단단계(S34)에서 검출된 외기온도가 제1조건에 해당되는 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 도어의 개폐가 이루어졌는가를 판단하는 도어개폐감지단계를 수행한다(S51).

상기 도어개폐감지단계(S51)에서 도어의 개폐가 감지되면, 상기 제어부(20)는 고내에 마련된 습도검출기(25)로부터 냉장고 고내의 습도를 검출받는 습도검출단계를 수행한다(S52).

그리고 상기 제어부(20)는 상기 습도검출단계(S52)에서 검출된 습도(C)와 상기 고내습도검출단계(S33)에서 검출된 고내습도(A)를 비교하는 고내습도변화검출단계를 수행한다(S53).

상기 고내습도변화검출단계(S53)에서 고내습도(C)가 도어의 개폐로 인하여 높아진 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 제상2모드 조건으로 판단한다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 압축기운전시간적산단계(S31)에서 적산된 압축기(32)의 운전시간이 미리 설정된 제상운전 기준시간을 경과하였는가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S44).

상기 제상운전판단단계(S44)에서 제상운전으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 미리 입력된 프로그램에 따라 제상2모드를 수행한다.

그리고 상기 고내습도변화검출단계(S53)에서 고내습도(C)가 도어의 개폐전에 비하여 높아지지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 제상3모드 조건으로 판단한다.

즉, 상기 제어부(20)는 상기 압축기운전시간적산단계(S31)에서 적산된 압축기의 운전시간(T)이 미리 설정된 제상운전 기준시간(T3)을 경과하였는가를 판단하는 제상운전판단단계를 수행한다(S54).

상기 제상운전판단단계(S54)에서 제상운전으로 판단되면, 상기 제어부(20)는 미리 입력된 프로그램에 따라 제상3모드를 수행한다(S55).

그리고 상기 도어개폐감지단계(S51)에서 도어의 개폐가 이루어지지 않은 것으로 판단되면, 이후 상기 제어부(30)의 제어수순은 상기 제상운전판단단계를 수행한다(S54).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고내공기의 습도를 검출하기 위한 습도검출수단을 마련하여, 고내의 습도변화량에 따라 증발기의 제상운전주기를 가변시켜 최상의 제상운전을 수행할 수 있다.

따라서, 고내의 습도변화량에 따라 증발기의 제상운전주기를 가변시켜 최상의 제상을 수행하므로서, 냉각효율을 높이고 압축기의 운전률을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 도아가 마련되며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하여 형성된 저온저장실, 상기 저온저장실의 온도를 검출하기 위한 저장실온도검출기, 상기 저온저장실 도아의 개폐를 감지하기 위한 도아개폐감지기, 상기 저온저장실 외부의 온도를 검출하기 위한 외기온도검출기, 상기 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상히타, 상기 증발기에서 냉기의 생성이 계속적으로 이루어질 수 있도록 냉매를 강제순환시키는 압축기, 상기 압축기의 운전시간을 적산하기 위한 압축기운전시간적산부, 상기 외기온도검출기 및 상기 압축기 운전시각적산부로부터 외기온도 및 압축기운전시간에 의거하여 제상모드를 결정하고 결정된 상기 제상모드에 따라 상기 제상히터를 통전시켜 제상운전을 수행하는 제어부를 갖는 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 적소에 마련되며 상기 저장실내의 습도를 검출하기 위한 습도 검출기를 구비하며, 상기 제어부는, 상기 증발기를 제상운전하기 위해 상기 외기온도와 압축기 운전적산시간에 따라 제상운전주기가 서로 다른 복수의 제상모드를 미리 기억시켜 두고, 상기 도아가 닫혔을 때 감지한 습도와 상기 도아가 열렸을 때 감지한 습도가 일치하지 않으면 감지한 외기온도와 압축기 운전적산시간에 대응되는 어느 하나의 제상모드에 따라 제상운전을 수행하되, 상기 도아의 개방으로 인하여 습도가 높아진 경우 제상주기가 상대적으로 제상주기가 짧은 제상모드로 제상운전하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상운전 제어장치.

Images