KR100371330B1 - 냉장고의 압축기 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법은 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 압축기의 구동회전수를 변경하고, 그 변경된 구동회전수로 압축기를 구동하는 제 2 단계로 구성되어 상기 댐퍼가 폐쇄상태로 냉동실만 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 압축기를 개방되어 냉동실 및 냉장실 모두 냉각운전이 필요한 경우에 비하여 저냉력 운전을 수행한다.
Description
본 발명은 냉장고의 압축기 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 냉장실 댐퍼의 개방/폐쇄에 따라 냉장고 내에 적합한 냉력을 제공하기 위해 냉장고의 압축기 구동을 제어하는 냉장고의 압축기 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 냉동사이클을 구비하고 있는데, 상기 냉동사이클은 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만드는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)의 토출구에 연결되어 압축기에 의하여 고온고압된 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축하는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관(3)과, 상기 모세관(3)에 의하여 감압된 액체 냉매가 열을 흡수하면서 증발하여 냉기를 생성하는 증발기(4)로 이루어지며, 상기 증발기(4)의 근처에는 상기 증발기(4)에서 생성된 냉기를 고내로 순환시키는 순환팬(5, 6)이 설치된다.
도 2는 종래 냉장고의 구성을 도시한 단면도로서, 상호 구획된 냉동실 및 냉장실(1 및 2)에 각각 증발기(3a, 3b) 및 팬(4a, 4b)이 설치되고, 상기 냉동실 및 냉장실(1 및 2)에는 각각 고내온도를 감지하는 냉동실 온도센서 및 냉장실온도센서(5a 및 5b)가 설치된다. 상기 냉장고가 설치된 주위의 온도를 감지하는 외기온도센서(6) 및 냉동실 도어(7)에는 사용자로부터 고내온도를 설정받기 위한 키입력부(8)가 구성되고, 상기 냉장실(2)에는 냉장실 증발기(3b)의 냉기가 냉장실(2)로 유입되는 것을 제어하여 냉장실(2) 온도를 조절하도록 상기 냉장실 팬(4b)과 연동되는 댐퍼(미도시)가 장착된다.
또한, 상기 키입력부(8)의 키조작에 의해 설정된 고내온도와 각각의 온도센서에서 감지된 고내온도를 비교하여 상기 냉동실 및 냉장실(1 및 2)에 대한 냉각운전의 수행여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 상기 압축기(9)의 구동을 온오프하는 제어부(미도시)도 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래 냉장고의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 냉동실 온도센서(5a)에 의해 감지된 상기 냉동실(1) 고내온도가 기설정된 일정온도 이상인 경우에는 냉각운전이 필요한 것으로 판단하여, 상기 압축기(9)를 일정시간동안 또는 상기 냉동실(1) 고내온도가 일정온도 이하로 저하될 때까지 구동시킨다. 이때, 상기 압축기(9)는 기설정된 일정 회전수로 구동된다.
또한, 상기 냉동실(1)의 냉각운전수행시 상기 냉장고의 고내온도가 일정온도 이상이면 상기 댐퍼(미도시) 및 냉장실 팬(4b)을 구동하여 상기 냉장실 증발기(3b)의 냉기가 상기 냉장실(2) 내부로 유입되어 상기 냉장실(2)이 냉각될 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 냉장고 구동방법은 압축기가 냉동 부하량에 관계없이 냉동실의 온도가 일정온도 이상인 경우에는 항상 일정한 회전수로 구동되기 때문에 상기 냉동실 및 냉장실이 동시에 구동되는 경우와 같이 냉동부하가 큰 경우에는 냉동실 또는 냉장실이 빠른 시간에 냉각될 수 없고 냉동실만 구동시에는 과냉력 상태가 될수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,그 목적은 냉장고의 냉장실 댐퍼의 개방/폐쇄에 따라 압축기의 회전속도를 가변함으로써 냉장고 내에 적합한 냉력을 제공할 수 있는 냉장고의 압축기 제어방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 냉동사이클을 도시한 블록도,
도 2는 종래 기술에 따른 냉장고의 구조를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 냉장고의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어를 도시한 그래프
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 제어부 11a : 냉동실 온도센서
11b : 냉장실 온도센서 12a : 냉동실팬
12b : 기계실팬 13a : 냉동실팬 구동부
13b : 기계실팬 구동부 14 : 압축기
15 : 댐퍼
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법의 특징에 따르면, 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 압축기의 구동회전수를 변경하고, 그 변경된 구동회전수로 압축기를 구동하는 제 2 단계로 구성된다.
본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법의 제 2 특징에 따르면, 상기 제 2 단계에서 상기 댐퍼가 개방되어 냉동실 및 냉장실 모두 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 압축기를 제 1 회전수로 구동시키고, 상기 댐퍼가 폐쇄되어 냉동실만 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 압축기를 제 1 회전수보다 낮은 제 2 회전수로 구동시킨다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 냉장고의 구성을 도시한 블록도로서, 냉동실 및 냉장실의 냉각운전 및 제상운전 등을 총괄적으로 제어하는 제어부(10)와, 상기 냉동실및 냉장실에 각각 설치되어 고내온도를 감지하는 냉동실 온도센서 및 냉장실 온도센서(11a 및 11b)와, 상기 냉동실 및 냉장실에 설치되어 냉기를 생성하는 증발기(미도시)와 고내공기와 열교환을 촉진하는 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)와, 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 구동을 제어하는 팬구동부(13)와, 상기 증발기(미도시)와 함께 냉동사이클을 구성하는 압축기(14)와, 상기 냉장실 증발기(미도시)로부터 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼(15)로 구성된다.
일반적으로 냉장고에서 압축기(14)가 구동중일 경우는 크게 두가지의 경우로 나눌수 있는데, 첫번째는 댐퍼(15)가 열린 상태로 상기 냉동실 및 냉장실로 모두 냉기가 유입되는 것이고, 두번째는 상기 댐퍼(15)가 닫혀서 냉기가 상기 냉동실로만 유입되는 경우이다.
이때, 상기 댐퍼(15)가 열린 상태에서는 냉장고 내에 필요한 냉력이 증가하기 때문에 정속형 압축기의 경우 일정한 속도로만 구동함으로써 빠른 시간에 냉각될 수가 없으므로 압축기(14)를 빠르게 구동해야하고, 상기 댐퍼(15)가 닫혀서 냉기가 냉동실로만 유입되는 경우에는 냉장고내에 필요한 냉력이 줄어들기 때문에 정속형 압축기의 경우 과냉력 상태가 되므로 상기 압축기(14)의 구동을 감소시키게 된다.
상기 제어부(10)는 냉장고의 각 온도센서 및 댐퍼(11a, 11b 및 15)의 개방/폐쇄 등에 의해 판단된 냉동부하에 따라 상기 압축기(14)의 회전수를 가변시키고, 상기 압축기(14)의 구동시간을 카운트하고 제어한다.
상기 압축기가 BLDC(Brushless DC) 가변속 압축기의 경우에는 rpm을 제어하고, 선형 압축기의 경우에는 피스톤의 스트로크(stroke)를 제어함으로써 상기 냉장고의 냉력을 조절한다.
본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법을 도 4에 도시된 흐름도와, 도 5데 도시된 그래프를 참고하여 살펴보면 다음과 같다.
제 1 단계는 냉장고의 압축기(14)가 구동상태에서 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼(15)가 개방상태인지 폐쇄상태인지를 상기 제어부(10)에서 감지하여 냉기가 냉동실로만 유입되는지 또는 냉동실 및 냉장실로 유입되는지를 판단한다.(S1 참조)
상기 냉장실 댐퍼(15)가 개방상태일 경우는 상기 냉동실 및 냉장실에 모두 냉기가 유입되는 상태이고, 상기 냉장실 댐퍼(15)가 폐쇄상태일 경우에는 상기 냉동실로만 냉기가 유입되는 것이다.
상기 제 1 단계(S1)의 판단결과가 댐퍼(15) 개방상태인 것으로 판단되면 제 2 단계는 상기 냉장고는 냉동실 및 냉장실 모두에 냉기가 유입되는 것으로 판단하여 상기 압축기(14)를 풀(full) 냉력으로 구동하기 위해 제 1 회전수로 운전하고, 상기 제 1 단계(S1)의 판단결과가 댐퍼(15) 폐쇄상태인 것으로 판단되면 제 3 단계에서는 상기 냉장고의 냉동실로만 냉기가 유입되는 것으로 판단하여 상기 압축기(14)를 저냉력으로 구동하기 위해 상기 제 1 회전수보다 적은 제 2 회전수로 운전된다.(S2 및 S3 참조)
제 4 단계에서는 상기 압축기(14)의 구동이 오프 되었는지를 판단하여 상기압축기(14)가 계속 구동상태이면 상기 제 1 단계(S1)로 되돌아가서 상기 냉장고의 댐퍼(15) 개방/폐쇄상태에 따라 가변되는 상기 압축기(14)의 구동을 계속하고, 상기 압축기(14)의 구동이 오프되면 제 5 단계에서 상기 냉동사이클은 정지한다.(S4 및 S5 참조)
이와 같이, 본 발명에 의한 냉장고의 압축기 제어방법은 압축기 구동상태에 있어서 냉장고의 부하상태에 부합되는 냉력을 제공함으로써 냉장고의 효율적인 운전이 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 냉장고의 압축기 제어방법은 냉장고의 압축기 구동상태 중 냉장실 댐퍼의 개방/폐쇄에 따라 필요되는 냉력을 제어하기 위해 압축기의 회전속도를 가변함으로써 냉장고 내에 적합한 냉력을 제공할 수 있고 효율적인 냉동사이클을 구현할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와;상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 압축기의 구동회전수를 변경하고, 그 변경된 구동회전수로 압축기를 구동하는 제 2 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 압축기 제어방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 댐퍼가 개방되어 냉동실 및 냉장실 모두 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 압축기를 제 1 회전수로 구동시키고, 상기 댐퍼가 폐쇄되어 냉동실만 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 압축기를 제 1 회전수보다 낮은 제 2 회전수로 구동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 압축기 제어방법.(제 1 회전수>제 2 회전수)
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