KR100397701B1 - 인버터 냉장고의 제상 제어방법 - Google Patents

인버터 냉장고의 제상 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인버터 냉장고의 제상 제어방법에 관한 것으로, 냉장고 내 압축기의 동작 시간이 3시간에 도달하면, 압축기 동작 비율을 계산하여 압축기의 동작 시간이 6시간이 될 때까지 누적 저장하며, 6시간에 도달하면, 6시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 50％를 초과하는지를 판단한다. 상술한 판단에서 동작 비율의 50％를 초과하면, 냉장고 회로 내에 흐르는 최대 전압을 적용하여 제상하면서, 특정 시간동안 유지되면, 최대 전압의 80％로 제상 제어한다. 상술한 판단에서 동작 비율의 50%를 초과하지 않으면, 압축기의 동작 시간이 9시간이 될 때까지 누적 저장하며, 9시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 20％를 초과하는지를 판단한다. 상술한 판단에서 동작 비율의 20％를 초과하면, 최대 전압의 80％로 제상하면서, 특정 시간동안 유지되면, 최대 전압의 60％로 제상 제어한다. 상술한 판단에서 동작 비율의 20％를 초과하지 않으면, 압축기의 동작 시간이 12시간이 될 때까지 누적 저장하며, 12시간에 도달하면, 최대 전압의 60％로 제상 제어하며, 또한 마이컴은 제상 제어에 대응하여 제상용 센서의 설정 온도를 초과할 경우, 제상 제어를 종료하도록 제어한다. 따라서, 히터 발열 작용을 최적의 상태에서 제상 가능하다는 효과가 있다.

Description

인버터 냉장고의 제상 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING DEFROST IN AN INVERTOR REFRIGERATOR}
본 발명은 인버터 냉장고의 제상 제어방법에 관한 것으로, 특히 전압 가변이 가능한 인버터 냉장고에 있어서, 압축기 동작 시간과 압축기 동작 비율을 이용하여 최적의 상태로 제상 제어하도록 하는 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 냉장고는 음식물 등을 냉동시키거나, 냉장보관하기 위해 사용되는 것으로서, 그 내부에 냉동실과 냉장실로 분리된 수납공간을 형성하는 케이스 및 상기 케이스의 일측에 장착되어 냉동실과 냉장실을 개폐하는 상하 도어와, 압축기, 응축기 및 증발기 등과 같이 냉동 사이클을 이루어 냉동실과 냉장실의 온도를 낮추기 위한 기기들을 포함하여 구성되어 있다.
이러한 냉장고에서는 압축기에 의해 저온 저압의 기상 냉매가 고온 고압으로 압축되고, 압축된 고온 고압의 기상 냉매가 응축기를 지나는 과정에서 냉각 응축되어 고압의 액상으로 전환되며, 고압의 액체상태로 된 냉매가 모세관을 통과하면서 그 온도와 압력이 낮아진 다음, 계속해서 증발기에서 저온 저압의 기체상태로 변하면서 주위로부터 열을 빼앗아 그 주위의 공기를 냉각시키게 되며, 냉각된 공기는 송풍팬의 작동으로 냉동, 냉장실로 유입 순환됨으로써 냉동실 및 냉장실의 온도가 낮아지게 되는 것이다.
한편, 냉장고를 작동 시, 냉동, 냉장실의 내부에 저장된 음식물로부터 다량의 수분이 증발하고, 이러한 수분이 순환하는 냉기를 따라 증발기에 접촉하여 응축, 냉각되어 착상되면 증발기의 표면에서 단열작용이 이루어짐으로써 증발기의 열교환 효율이 감소되기 때문에 이를 주기적으로 제거해야 한다.
즉, 냉장고 내에 착상된 수분을 제상하기 위한 제상 주기가 되면, 릴레이 등을 이용하여 라인 전압을 제상용 히터에 인가하고 이때 발열되는 일정한 히터 발열량을 이용하여 증발기에 착상되어 있는 성애를 제거하는데, 증발기 주위 온도가 온도 센서에 설정된 제한온도 이상으로 상승할 때까지 히터 발열량을 일정하게 유지하게 되면, 증발기 주위의 온도가 다시 냉각 작용이 가능한 정도의 온도로 낮아지기까지 상당한 전력을 소비하기 때문에 대부분의 경우 전력을 낭비하는 결과가 유발된다는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 압축기 동작 시간과 압축기 동작 비율을 이용하여 제상 주기를 전압 가변에 대응하여 단계별로 조절하여 최적의 상태로 제상 제어하도록 하는 인버터 냉장고의 제상 제어방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 인버터 냉장고의 제상 제어방법은 냉장고 내 압축기의 동작 시간이 제1 시간(3시간)에 도달하면, 압축기 동작 비율을 계산하여 압축기의 동작 시간이 제2 시간(6시간)이 될 때까지 누적 저장하며, 제2 시간(6시간)에 도달하면, 제2 시간(6시간)대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 50％를 초과하는지를 판단하는 단계; 판단 단계에서 동작 비율의 50％를 초과하면, 냉장고 회로 내에 흐르는 최대 전압을 적용하여 제상하면서, 특정 시간동안 유지되면, 최대 전압의 제1 레벨(80％)로 제상 제어하는 단계; 판단 단계에서 동작 비율의 50%를 초과하지 않으면, 압축기의 동작 시간이 제3 시간(9시간)이 될 때까지 누적 저장하며, 제3 시간(9시간)대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 20％를 초과하는지를 판단하는 단계; 판단 단계에서 동작 비율의 20％를 초과하면, 최대 전압의 제1 레벨(80％)로 제상하면서, 특정 시간동안 유지되면, 최대 전압의 제2 레벨(60％)로 제상 제어하는 단계; 판단 단계에서 동작 비율의 20％를초과하지 않으면, 압축기의 동작 시간이 제4 시간(12시간)이 될 때까지 누적 저장하며, 제4 시간(12시간)에 도달하면, 최대 전압의 제2 레벨(60％)로 제상 제어하는 단계; 제상 제어에 대응하여 제상용 센서의 설정 온도를 초과할 경우, 제상 제어를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인버터 냉장고의 제상 제어방법을 수행하기 위한 블록 구성도이며,
도 2는 본 발명에 따른 인버터 냉장고의 제상 제어방법에 대한 상세 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전원부 20 : 트랜스
30 : 마이컴 40 : 전압 및 주파수 가변기
50 : 압축기 60 : 제상용 히터
70 : 제상용 센서
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인버터 냉장고의 제상 제어방법을 수행하기 위한 블록 구성도로서, 전원부(10)와, 트랜스(20)와, 마이컴(30)과, 전압 및 주파수 가변기(40)와, 압축기(50)와, 제상용 히터(60)와, 제상용 센서(70)를 포함한다.
전원부(10)는 상용전원(예로, 220V)인 교류 전압을 발생하여 트랜스(20) 및 전압 및 주파수 가변기(40)에 인가한다.
트랜스(20)는 전원부(10)에 의해 제공되는 교류 전압을 마이컴(30)의 동작 가능한 직류 전압으로 변환하여 마이컴(30)에 인가한다.
마이컴(30)은 압축기(50)의 동작 시간을 항시 체크하면서, 동작 후 3시간에 도달하면, 압축기(50)의 동작 비율을 계산한다. 여기서, 동작 비율은 압축기(50) 동작 주기를 압축기(50) 동작 및 비 동작을 합친 주기로 나눈 비율이다.
이후, 마이컴(30)은 동작 비율을 계산하여 압축기(50)의 동작 시간이 6시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장하며, 6시간에 도달하면,현재 도달된 6시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 50％를 초과하는지를 판단한다.
상술한 판단에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 50％를 초과할 경우, 전압 및 주파수 가변기(40)에 냉장고 회로 내에 흐르는 최대 전압을 적용하도록 제어한 후, 특정 시간 예로, 10분 동안 유지되면, 최대 전압의 80％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다.
상술한 판단에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 50%를 초과하지 않을 경우, 압축기(50)의 동작 시간이 9시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장하며, 9시간에 도달하면, 현재 도달된 9시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 20％를 초과하는지를 판단한다.
상술한 판단에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 20％를 초과할 경우, 최대 전압의 80％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한 후, 특정 시간 예로, 10분 동안 유지되면, 최대 전압의 60％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다.
상술한 판단에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 20%를 초과하지 않을 경우, 압축기(50)의 동작 시간이 12시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장하며, 12시간에 도달하면, 최대 전압의 60％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다.
또한, 마이컴(30)은 제상용 센서(70)로부터 제공되는 제상 종료 신호에 따라 전압을 인가하지 못하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다.
전압 및 주파수 가변기(40)는 마이컴(30)의 제어에 따라 최대 전압에서 단계별로 최대 전압의 80％, 최대 전압의 60％로 가변하면서 제상용 히터(60)에 전압을 인가한다. 또한, 전압 및 주파수 가변기(40)는 마이컴(30)의 전압을 인가하지 못하도록 하는 제어에 따라 제상용 히터(60)로의 전압인가를 중지한다.
제상용 히터(60)는 증발기(도시되지 않음) 하단에 설치되어 있으면서, 전압 및 주파수 가변기(40)의 전압 제어에 따라 증발기에 착상되어 있는 성애를 제거하기 위해 발열 작동한다.
제상용 센서(70)는 내부적으로 설정 온도를 세팅시켜둔 후, 제상용 히터(60)의 발열 작동이 동작함에 따라 증가되는 증발기 주위의 온도를 감지하여 설정된 온도를 초과할 경우, 제상 종료신호를 마이컴(30)에 제공한다.
도 2의 흐름도를 참조하여, 상술한 구성을 바탕으로 본 발명에 따른 인버터 냉장고의 제상 제어방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 전원부(10)에서 상용전원(예로, 220V)인 교류 전압을 발생하여 트랜스(20) 및 전압 및 주파수 가변기(40)에 인가한다. 이후, 전압 및 주파수 가변기(40)에서 압축기(50)의 구동 전압을 압축기(50)에 인가하여 압축기(50)가 구동하도록 한다(단계 201).
그리고, 트랜스(20)는 전원부(10)에 의해 제공되는 교류 전압을 마이컴(30)의 동작 전압으로 변환하여 마이컴(30)에 인가한다(단계 202).
압축기(50)가 구동된 후, 마이컴(50)은 압축기(50)의 동작 시간을 항시 체크한다(단계 203).
상기 체크 단계(203)에서 압축기(50)가 구동되면서 동작 시간이 3시간에 도달하면, 압축기(50)의 동작 비율, 즉 압축기(50) 동작 주기를 압축기(50) 동작 및 비 동작을 합친 주기로 나눈 비율을 계산한다(단계 204).
이후, 마이컴(30)은 동작 비율을 계산하여 압축기(50)의 동작 시간이 6시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장하며(단계 205), 압축기(50)의 동작 시간이 6시간에 도달하면, 현재 도달된 6시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 50％를 초과하는지를 판단한다(단계 206).
상술한 판단 단계(206)에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 50％를 초과할 경우, 전압 및 주파수 가변기(40)에 냉장고 회로 내에 흐르는 최대 전압을 적용하도록 제어한 후, 특정 시간(예로, 10분) 동안 유지되면, 최대 전압의 80％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다(단계 207).
전압 및 주파수 가변기(40)는 마이컴(30)의 제어에 따라 최대 전압을 제상용 히터(60)에 인가하다가, 특정 시간이 경과한 후, 최대 전압의 80％를 제상용 히터(60)에 인가한다(단계 208).
제상용 히터(60)는 전압 및 주파수 가변기(40)의 전압 제어에 따라 증발기에 착상되어 있는 성애를 제거하기 위해 발열 작동한다(단계 209).
이때, 제상용 센서(70)는 설정 온도를 내부적으로 세팅시켜둔 후, 제상용 히터(60)의 발열 작동이 동작함에 따라 증가되는 증발기 주위의 온도를 감지하여 설정된 온도를 초과할 경우, 제상 종료신호를 마이컴(30)에 제공한다(단계 210).
마이컴(30)은 제상용 센서(70)로부터 제공되는 제상 종료 신호에 따라 전압을 인가하지 못하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어하며(단계 211), 전압 및 주파수 가변기(40)는 제상용 히터(60)로의 전압인가를 중지하여 제상용 히터(60)의 동작이 종료되도록 한다(단계 212).
상술한 판단 단계(206)에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 50%를 초과하지 않을 경우, 압축기(50)의 동작 시간이 9시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장한다(단계 213). 그리고, 마이컴(30)은 압축기(50)의 동작 시간이 9시간에 도달하면, 현재 도달된 9시간대의 압축기 동작 비율이 누적 저장된 동작 비율의 20％를 초과하는지를 판단한다(단계 214).
상술한 판단 단계(214)에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 20％를 초과할 경우, 최대 전압의 80％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한 후, 특정 시간(예로, 10분) 동안 유지되면, 최대 전압의 60％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다(단계 215).
전압 및 주파수 가변기(40)는 마이컴(30)의 제어에 따라 최대 전압의 80％를 제상용 히터(60)에 인가하다가, 특정 시간이 경과한 후, 최대 전압의 60％를 제상용 히터(60)에 인가한다(단계 216).
제상용 히터(60)는 전압 및 주파수 가변기(40)의 전압 제어에 따라 증발기에 착상되어 있는 성애를 제거하기 위해 발열 작동한다(단계 217).
이때, 제상용 센서(70)는 설정 온도를 내부적으로 세팅시켜둔 후, 제상용 히터(60)의 발열 작동이 동작함에 따라 증가되는 증발기 주위의 온도를 감지하여 설정된 온도를 초과할 경우, 제상 종료신호를 마이컴(30)에 제공한다(단계 218).
마이컴(30)은 제상용 센서(70)로부터 제공되는 제상 종료 신호에 따라 전압을 인가하지 못하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어하며(단계 219), 전압 및 주파수 가변기(40)는 제상용 히터(60)로의 전압인가를 중지하여 제상용 히터(60)의 동작이 종료되도록 한다(단계 220).
상술한 판단 단계(215)에서, 마이컴(30)은 동작 비율의 20%를 초과하지 않을 경우, 압축기(50)의 동작 시간이 12시간에 도달할 때까지 이전에 계산된 값에 계속해서 누적 저장하며(단계 221), 압축기(50)의 동작 시간이 12시간에 도달하면, 최대 전압의 60％를 적용하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어한다(단계 222).
전압 및 주파수 가변기(40)는 마이컴(30)의 제어에 따라 최대 전압의 60％를 제상용 히터(60)에 인가한다(단계 223).
제상용 히터(60)는 전압 및 주파수 가변기(40)의 전압 제어에 따라 증발기에 착상되어 있는 성애를 제거하기 위해 발열 작동한다(단계 224).
이때, 제상용 센서(70)는 설정 온도를 내부적으로 세팅시켜둔 후, 제상용 히터(60)의 발열 작동이 동작함에 따라 증가되는 증발기 주위의 온도를 감지하여 설정된 온도를 초과할 경우, 제상 종료신호를 마이컴(30)에 제공한다(단계 225).
마이컴(30)은 제상용 센서(70)로부터 제공되는 제상 종료 신호에 따라 전압을 인가하지 못하도록 전압 및 주파수 가변기(40)를 제어하며(단계 226), 전압 및 주파수 가변기(40)는 제상용 히터(60)로의 전압인가를 중지하여 제상용 히터(60)의 동작이 종료되도록 한다(단계 227).
그러므로, 본 발명은 압축기 동작 시간과 압축기 동작 비율을 이용하여 제상 주기를 전압 가변에 대응하여 단계별로 조절함으로써, 히터 발열 작용을 최적의 상태에서 제상가능하며, 또한 증발기 주위 온도가 제상용 센서에 설정된 제한온도에 도달할 경우, 히터 발열을 자동으로 중지함에 따라 기존의 증발기 주위 온도가 온도 센서에 설정된 제한온도 이상으로 상승할 때까지 히터 발열을 일정하게 유지하여 증발기 주위 온도를 다시 냉각 작용이 가능한 정도의 온도로 낮아지기까지 상당히 소비되던 전력 낭비를 보상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 냉장고의 제상 제어방법에 있어서,
    상기 냉장고 내 압축기의 동작 시간이 제1 시간에 도달하면, 상기 압축기 동작 비율을 계산하여 상기 압축기의 동작 시간이 제2 시간이 될 때까지 누적 저장하며, 상기 제2 시간에 도달하면, 상기 제2 시간대의 압축기 동작 비율이 상기 누적 저장된 동작 비율의 50％를 초과하는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 단계에서 동작 비율의 50％를 초과하면, 상기 냉장고 회로 내에 흐르는 최대 전압을 적용하여 제상하면서, 특정 시간동안 유지되면, 상기 최대 전압의 제1 레벨로 제상 제어하는 단계;
    상기 판단 단계에서 동작 비율의 50%를 초과하지 않으면, 상기 압축기의 동작 시간이 제3 시간이 될 때까지 누적 저장하며, 상기 제3 시간대의 압축기 동작 비율이 상기 누적 저장된 동작 비율의 20％를 초과하는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 단계에서 동작 비율의 20％를 초과하면, 상기 최대 전압의 제1 레벨로 제상하면서, 상기 특정 시간동안 유지되면, 상기 최대 전압의 제2 레벨로 제상 제어하는 단계;
    상기 판단 단계에서 동작 비율의 20％를 초과하지 않으면, 상기 압축기의 동작 시간이 제4 시간이 될 때까지 누적 저장하며, 상기 제4 시간에 도달하면, 상기 최대 전압의 제2 레벨로 제상 제어하는 단계;
    상기 제상 제어에 대응하여 제상용 센서의 설정 온도를 초과할 경우, 상기제상 제어를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 제상 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축기의 동작 비율은,
    상기 압축기 동작 주기를 상기 압축기 동작 및 비 동작을 합친 주기로 나눈 비율인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 제상 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축기의 동작시간에서 제1 제2 제3 제4 시간은 3시간 6시간 9시간 12시간이며, 상기 제상용 히터의 제상 제어에서 제1 제2 레벨은 80％ 60％인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 제상 제어방법.
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