KR100394238B1 - 2개의 증발기를 갖는 냉동 싸이클의 냉매유로 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝모터 밸브 제어방법에 관한 것으로, 특히 고내 온도 감지센서로써 스텝모터 밸브의 동작을 제어하여 두 개의 냉장실을 정상적으로 구동시키도록 한 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클의 냉매유로 제어방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 압축기 운전중에 좌,우측실의 증발기로 향하는 냉매관로의 개폐상태를 확인하는 단계와, 상기에서 개방된 증발기가 위치한 실에 설치된 온도감지센서에서 감지한 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하는 단계와, 상기에서 감지된 온도값이 설정된 온도값보다 높으면, 스텝모터밸브를 초기상태로 역회전시킨 후 해당실의 증발기로 냉매가 흐르도록 스텝모터밸브를 개방시켜 해당실을 저온으로 유지토록 하는 단계로 제어하도록 한 것이다.

Description

2개의 증발기를 갖는 냉동 싸이클의 냉매유로 제어방법{COOLANT PATHWAY CONTROL METHOD OF REFRIGERATING CYCLE IN USING TWO EVAPORATOR}

본 발명은 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클에 절환용 스텝모터 밸브를 장착하여 선택적으로 냉매 유로를 제어할 수 있는 방법에 관한 것으로, 특히 각각의 증발기가 설치된 2개실에 위치한 온도감지센서로 해당실의 온도변화를 감지하여 이상동작 시, 정상동작을 수행하도록 하는 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클의 냉매유로 제어방법에 관한 것이다.

종래의 기술은 도 2의 구성 중 스텝모터밸브(13) 대신 2개의 전자식 솔레노이드 밸브를 각각의 증발기 앞에 구성하여 냉동사이클을 형성한다.

먼저 압축기(11)의 가스상의 냉매를 고압으로 압축시키고, 이 압축된 냉매는 방열콘덴서(12)를 지나면서 보유한 열량을 외부로 방열하고 분기되어 설치된 냉매유로상의 앞단에 위치한 2개의 전자식 솔레노이드 밸브(미도시)의 개폐에 따라 후단에 장치된 증발기에서 냉각작용을 수행하게 된다.

도 1은 종래의 냉동싸이클을 갖는 대표적인 직냉식 냉장고의 단면도로서, 좌측냉장실(25)과 우측냉장실(26)을 갖는다.

상기 좌측냉장실(25)과 우측냉장실(26)과 같이 2개실의 외곽에 냉매관을 감아 증발기(23)역할을 수행하도록 한다.

상기 각 실의 일측에 온도감지센서(21)(22)를 설치하여 온도를 감지하도록 한다. 이렇게 감지한 온도와 기준온도를 비교하여 온도가 불만족 실에 해당되는 경우 전자식 솔레노이드 밸드를 개방하여 냉매가 불만족 실에 흐르도록 하여 저온화시킨다.

그리고 각 실의 온도가 만족 실에 해당되는 경우 전자식 솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 계속 현 상태를 유지하도록 한다.

상기에서와 같이 각 실의 온도를 일정하게 유지시키기 위하여 전자식 솔레노이드밸드의 개방 또는 폐쇄 동작을 반복시킨다.

최근에는 전자식 솔레노이드밸드의 동작시 충격소음을 없애기 위해 스텝모터밸브를 냉매분기지점에설치하였고, 냉장고내에 설치된 온도센서의 감지값을 입력받아 미도시된 마이크로컴퓨터로 스텝모터밸브의 개방각도를 제어하여, 해당실을 설정온도로 유지하도록 하고 있다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서는 아직까지 온도감지에 따른 스텝모터 밸브 제어방법이 구현되지 않았고, 아울러 스텝모터밸브의 동작 제어가 불완전한 문제점이 있고, 마이크로 컴퓨터의 이상동작과 밸브내부 압력 상승 등의 원인으로 정상운전중에도 특정실은 과냉이 되고, 다른 실은 약냉 즉 설정온도보다 높은 온도대를 유지하는 현상이 종종 발생되고 보관식품의 변질을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스텝모터밸브의 이상동작을 조기에 검출하여 대응운전을 실시함으로써, 정상적으로 스텝모터밸브가 동작하도록 하는 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클의 냉매유로 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 직냉식 냉장고의 단면도.

도 2는 도 1의 냉동 사이클 구성도.

도 3은 도 1에서, 스텝모터밸브 제어 동작도.

도 4는 본 발명의 증발기 스텝모터 밸브 제어방법에 대한 동작 흐름도.

도 5는 직냉식 냉장고의 회로 구성도.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

11 : 압축기 12 : 방열 콘덴서

13 : 스텝모터 밸브 14 : 좌측실 증발기

15 : 우측실 증발기 21 : 좌측실 온도센서

22 : 우측실 온도센서 23 : 증발기

24 : 도어 25 : 좌측실

26 : 우측실

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축기 운전중에 좌,우측냉장실의 증발기로 향하는 냉매관로의 개폐상태를 확인하는 단계와, 상기에서 개방된 증발기가 위치한좌측 또는 우측 냉장실에 설치된 온도감지센서에서 감지한 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하는 단계와, 상기에서 감지된 온도값이 설정된 온도값보다 높으면, 스텝모터밸브를 초기상태로 역회전시킨 후 해당좌측 또는 우측 냉장실의 증발기로 냉매가 흐르도록 스텝모터밸브를 개방시켜 해당좌측 또는 우측 냉장실을 저온으로 유지토록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클의 냉매유로 제어방법에 대한 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이, 압축기 운전중에 스텝모터밸브의 절환상태를 체크하는 제1단계와, 상기에서 스텝모터밸브의 좌측밸브가 개방되면 좌측증발기가 위치한좌측 냉장실에 설치된 온도감지센서의 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 스텝모터밸브의 우측밸브가 개방되면 우측증발기가 위치한우측 냉장실에 설치된 온도감지센서의 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하는 제3단계와, 상기 제2단계와 제3단계에서 감지된 온도값이 설정된 온도값보다 높으면, 스텝모터밸브를 초기상태로 역회전시킨 후 해당좌측 또는 우측 냉장실의 증발기로 냉매가 흐르도록 스텝모터밸브를 개방시켜 해당좌측 또는 우측 냉장실을 저온으로 유지토록 하는 제4단계로 이루어진다.

이와 같이 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 직냉식 냉장고의 회로 구성은, 도 5에 도시한 바와 같이, 각 부의 동작을 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터(31)와, 상기 마이크로 컴퓨터(31)에서 출력되는 제어신호에 의해 압축기모터(11), 좌측,우측실 증발기(14,15)를 구동시키는 구동부(32)와, 상기 마이크로 컴퓨터(31)에서 출력되는 제어신호에 의해 솔레노이드 밸브의 동작을 조절하는 버퍼(33)와, 좌측냉장실과 우측냉장실의 내부온도를 감지하기 위한 좌측실 온도센서(21)와 우측실 온도센서(22)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

직냉식 냉장고는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 단열벽체내에 2개의 실 즉, 좌측냉장실(25)과 우측냉장실(26)을 형성하고, 개폐가능한 도어(24)를 각각 설치하고, 각각의 실 외주에 증발기(23)역할을 할 수 있도록 냉매관을 배열하고, 각각 실의 일측에 온도센서(21)(22)를 설치한다.

상기 단열벽체하부에 기계실을 형성하여 기계실내에 압축기, 스텝모터밸브, 방열콘덴서를 냉매관로로 연결하였으며, 전체 냉동싸이클 구성은 도 2와 같이 배치하며, 전체 구성부품의 동작제어를 위해 마이크로 컴퓨터를 설치한다.

이를 회로로 도시하면 도 5에서와 같다.

도 5의 마이크로 컴퓨터(31)에서 그의 출력단자(O1-O3)로 각각 하이신호를 출력하여 릴레이(RY1-RY3)를 온시켜 압축기모터(11)와 좌측실 증발기(14) 및 우측실 증발기(15)를 구동시킨다.

이렇게 압축기모터(11)와 좌측실 증발기(14) 및 우측실 증발기(15)를 구동시킬 때, 마이크로 컴퓨터(31)는 그의 출력단자(S1-S4)로 하이 또는 로우신호를 출력하여 상기 증발기(14)(15)로 향하는 냉매관로 즉, 스텝모터밸브(13)를 개방하여 냉매가 증발기로 공급되도록 한다.

결국, 도 2의 냉각 싸이클에 의해 좌측실 증발기(14)와우측실 증발기(15)를냉각한다.

이때 스텝모터밸브(13)가 좌측실 증발기(14)측으로 절환 후 개방되어 있는 경우, 마이크로 컴퓨터(31)는 좌측실 온도센서(21)로부터 좌측 냉장실(25)의 고내온도를 읽어들인다.

상기에서 읽어들인 좌측 냉장실(25)의 온도가 설정온도 이하이면 더 이상 냉각을 하지 않아도 되므로 스텝모터밸브(13)를 폐쇄시키고, 감지한 고내온도가 설정온도 이상이면 상기 좌측 냉장실(25)을냉각시켜야 하므로 스텝모터밸브(13)를 초기상태로 역회전시킨 후 좌측실 증발기(14)로 냉매가 흐르도록 상기 스텝모터밸브 (13)를 개방시켜 저온으로 유지할 수 있도록 제어한다.

즉 밸브 초기 제어는, 스텝모터 밸브(13)를 구동시키는 미도시된 스텝모터를 역회전시켜 도 3에서 0 스텝 위치에 맞춘 후 스텝모터밸브(13)가 우측실 증발기 (15)측은 닫혀있고 좌측실 증발기(14)측이 열려있을 경우 상기 스텝모터를 정회전시켜 18 스텝을 진행시켜 정지시킨다.

이렇게 18 스텝 진행시키는 초기 제어를 행한 후 다시 36스텝 이동(18→54스텝)위치로 정회전하여 정지토록 한다.

스텝모터를 상기에서와 같이 구동시켜 스텝모터밸브(13)를 좌측실 증발기(14)쪽으로 절환한 후 개방시켜 둔다.

그러면 압축기모터(11)와 방열콘덴서(12), 스텝모터밸브(13)를 통해 냉매가 좌측실 증발기(14)로 입력되므로, 상기 좌측실 증발기(14)에 의해 좌측 냉장실(25)이 냉각된다.

그리고 스텝모터 밸브(13)가 우측실 증발기(15)측으로 절환 후 오픈(OPEN)되어 있는 경우, 마이크로 컴퓨터(31)는 우측실 온도센서(22)로부터 우측 냉장실(26)의 고내온도를 읽어들인다.

상기에서 읽어들인 우측 냉장실(26)의 온도가 설정온도 이하이면 더 이상 냉각을 하지 않아도 되므로 스텝모터밸브(13)를 폐쇄시키고, 감지한 고내온도가 설정온도 이상이면 상기 우측 냉장실(26)을냉각시켜야 하므로 스텝모터밸브(13)를 초기상태로 역회전시킨 후 우측실증발기(15)로 냉매가 흐르도록 스텝모터밸브(13)를 개방시켜 우측 냉장실(26)을 저온으로 유지시키도록 한다.

즉 밸브 초기 제어는, 스텝모터 밸브(13)를 구동시키는 미도시된 스텝모터를 역회전시켜 도 3에서 0 스텝 위치에 맞춘 후 스텝모터밸브(13)가 좌측실 증발기(14)측은 닫혀있고 우측실 증발기(15)측이 열려있을 경우 상기 스텝모터를 정회전시켜 54 스텝을 진행시켜 정지시킨다.

이렇게 54 스텝 진행시키는 초기 제어를 행한 후 다시 36스텝 이동(54→18스텝)위치로 역회전하여 정지토록 한다.

스텝모터를 상기에서와 같이 구동시켜 스텝모터 밸브(13)를 우측실 증발기 (15)쪽으로 절환한 후 개방시켜 둔다.

그러면 압축기모터(11)와 방열콘덴서(12), 스텝모터밸브(13)를 통해 냉매가 우측실 증발기(15)로 입력되므로, 상기 우측실 증발기(15)에 의해 우측 냉장실(26)이 냉각된다.

이렇게 동작하게 되면 좌측 냉장실 또는 우측 냉장실이 불량으로 냉각되는 일이 없어진다.

따라서 항상 좌측 냉장실과 우측 냉장실은 적절하게 냉각하게 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 직냉식 냉장고의두냉장실에 각각 온도감지센서를 두고, 이 온도감지센서를 통해 감지된 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 스텝모터밸브의 이상동작을 조기에 검출하여 대응운전을 실시함으로써, 정상적으로 스텝모터밸브가 동작하도록하여 두 냉장실을 설정온도로 유지할 수 있는효과가 있다.

Claims (1)

1. 압축기 운전중에 좌,우측냉장실의 증발기로 향하는 냉매관로의 개폐상태를 확인하는 단계와, 상기에서 개방된 증발기가 위치한좌측 또는 우측 냉장실에 설치된 온도감지센서에서 감지한 온도값과 미리 설정된 온도값을 비교하는 단계와, 상기에서 감지된 온도값이 설정된 온도값보다 높으면, 스텝모터밸브를 초기상태로 역회전시킨 후 해당좌측 또는 우측 냉장실의 증발기로 냉매가 흐르도록 스텝모터밸브를 개방시켜 해당좌측 또는 우측 냉장실을 저온으로 유지토록 하는 단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 2개의 증발기를 갖는 냉동싸이클의 냉매유로 제어방법.