KR100487154B1 - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 특히 압축기의 기동을 원활히 하도록 압축기의 기동전에 미리 압축기 양단의 압력차를 줄여준다.

본 발명은 압축기의 기동전에 압축기로 냉매순환이 이루어지도록 냉장실 증발기로의 냉매유로와 냉동실 증발기로의 냉매유로를 함께 또는 냉장실 증발기로의 냉매유로만 소정시간동안 개방시켜 압축기 양단의 압력차를 줄여줌으로서 압축기의 기동이 원활히 이루어진다.

Description

냉장고의 제어방법{Method for controlling a refrigerator}

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 특히 압축기 양단의 압력차를 해소하여 압축기 기동을 원활히 하기 위한 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 압축기, 응축기, 냉동실 증발기, 냉동실 증발기에서 생성된 냉기를 송풍하기 위한 냉동실팬, 냉동실팬을 기동하기 위한 냉동실 팬모터, 냉장실 증발기, 냉장실 증발기에서 생성된 냉기를 송풍하기 위한 냉장실팬, 냉장실팬을 기동하기 위한 냉장실 팬모터를 구비한다.

이러한 냉장고의 압축기에서 고온고압으로 압축된 기체 냉매는 응축기를 통과하면서 외부 공기와 열 교환하여 저온으로 된다. 응축기를 통과한 저온고압의 액체 냉매는 냉장실 모세관 또는 냉동실 모세관을 거치면서 압력이 감소된 저온저압의 냉매가 냉장실 증발기 또는 냉동실 증발기로 유입된다. 냉장실 증발기 또는 냉동실 증발기에서는 냉장실 또는 냉동실 내부의 열을 빼앗아 차가운 냉기를 생성하고, 이러한 냉기는 냉장실 또는 냉동실 팬모터에 의해 기동되는 냉장실 팬 또는 냉동실 팬을 통해 각 실내로 유입되어 실내온도를 낮추게 된다.

응축기를 통과한 냉매는 3방향 전환밸브에 의해 냉동실 증발기 또는 냉동실 증발기 측으로 유입되게 되는데 상기한 3방향 전환밸브는 압축기, 냉동실 팬모터, 냉장실 팬모터와 함께 마이크로컴퓨터로 이루어지는 제어부에 의해 작동된다.

이하에서는 설명의 편의상 3방향 전환밸브가 냉장실 증발기 측으로 전환된 것과 같이 냉장실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 것을 냉장실 밸브(R-valve)가 온 된 것으로, 3방향 전환밸브가 냉동실 증발기 측으로 전환된 것과 같이 냉동실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 것을 냉동실 밸브(F-valve)가 온 된 것으로 표현한다.

도 1은 종래기술에서 압축기의 정지 및 기동시 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 제어하는 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압축기가 기동되면, 제어부는 냉장실 밸브를 온 시킨다. 제어부는 냉장실 밸브를 온 시킴과 함께 냉장실 팬모터를 기동시킨다. 이에 따라, 압축기에서 생성된 냉매가 응축기, 냉장실 밸브, 냉장실 모세관을 거쳐 냉장실 증발기로 유입되고, 냉장실 증발기에서 열교환에 의해 생성된 차가운 공기에 의해 냉장실의 실내온도를 낮춘다.

그 후 냉장실의 실내온도가 냉장실 설정온도의 하한점에 도달하게 되면, 제어부는 냉장실 밸브를 오프시킨다. 이에 따라, 압축기에서 생성된 냉매가 응축기, 3방향 전환밸브, 냉동실 모세관을 거쳐 냉동실 증발기로 유입되고, 냉동실 증발기에서 열교환에 의해 냉동실의 실내온도가 내려간다.

이어서, 냉동실의 실내온도가 냉동실 설정온도의 하한점에 도달하게 되면, 제어부는 압축기를 정지시킴과 함께 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 모두 오프시킨다. 이에 따라, 응축기로부터의 냉매가 냉장실 증발기 또는 냉동실 증발기 측으로 유입되지 않는다.

그러나, 종래기술에서의 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어방법은 압축기 정지시에는 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 모두 오프시켜 냉장실 증발기 및 냉동실 증발기측 모두로 응축기로부터의 냉매가 유입되지 않도록 함으로서 압축기의 흡입측과 토출측 사이의 압력차가 커진다. 따라서, 압축기가 정지 후 다시 기동하게 되면 이러한 압력차에 의해 압축기에 과부하가 걸려 압축기의 고장원인이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기의 기동을 원활히 하도록 압축기의 기동전에 미리 압축기 양단의 압력차를 줄여주는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉동실 증발기와 냉장실 증발기, 상기 냉동실 증발기와 냉장실 증발기로의 냉매유로를 제어하는 적어도 하나의 밸브를 구비하고, 상기 냉동실 또는 냉장실의 실내온도에 따라 압축기를 기동시키거나 정지시키는 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 압축기를 기동하기 전에 상기 밸브들 중 적어도 하나를 소정시간 개방시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 냉장고의 냉동 사이클도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(10)로부터 나온 냉매는 응축기(11)를 거쳐 3방향 전환밸브(12)에 도달한다. 3방향 전환밸브(12)에서 냉매관은 분기되는데 제어부에 의한 3방향 전환밸브(12)의 전환에 따라 한쪽은 냉장실 모세관(13)으로 향하고, 다른 한쪽은 냉매지관 사이에 설치된 냉동실 모세관(23)을 향한다. 냉장실 모세관(13)으로부터의 냉매는 냉장실 증발기(14), 그 출구측이 냉동실 모세관(23)의 출구측과 합쳐진 연결용 모세관(15)을 거쳐 냉동실 증발기(24)에 유입되고, 냉동실 모세관(23)으로부터의 냉매는 냉동실 증발기(24)에 유입된다. 냉동실 증발기(24)로부터의 냉매는 다시 압축기(10)로 되돌아간다.

도 3은 본 발명이 적용되는 냉장고의 제어블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(100)의 입력측에는 키입력부(101), 냉장실 온도 감지부(102), 냉동실 온도 감지부(103)가 전기적으로 연결된다.

또한, 제어부(100)의 출력측에는 압축기 기동부(110)와 냉동실 팬모터 기동부(111), 냉장실 팬모터 기동부(112), 밸브 기동부(113)는 각각 압축기(10)와 냉동실 팬모터(24b), 냉장실 팬모터(14b), 3방향 전환밸브(12)를 기동한다.

상기한 키입력부(101)에는 냉장고의 운전모드를 설정하고 냉장실과 냉동실의 설정온도를 입력하기 위한 다수의 기능키가 구비된다. 냉장실 온도감지부(102) 및 냉동실 온도감지부(103)는 각각 냉장실과 냉동실의 실내온도를 감지하여 제어부(100)에 제공한다. 표시부(610)에는 냉장고의 동작 상태나 각종 설정 값, 온도 등이 표시된다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 제어하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다. 도 5는 도 4에서의 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 5를 참조하여 도 4를 살펴보면, 제어부(100)는 압축기(10)의 기동전에 냉장실 밸브를 먼저 온 시킨다(S100). 이때, 냉동실 밸브는 오프 상태이다. 이에 따라, 냉장실 밸브를 통해 응축기(11)로부터의 냉매가 냉장실 모세관(13), 냉장실 증발기(14), 연결용 모세관(15), 냉동실 증발기(24)를 거쳐 압축기(10)의 흡입측으로 계속해서 유입된다. 이로 인해, 압축기(10)의 토출측과 흡입측의 압력차가 줄어들게 된다.

이어서, 제어부(100)는 냉장실 온도감지부(102)와 냉동실 온도감지부(103)를 통해 냉장실의 냉동실의 실내온도를 각각 감지한다(S101).

그리고, 제어부(100)는 감지된 실내온도들을 각각에 대하여 미리 설정된 설정온도의 상한점 온도와 비교하여 압축기(10)의 기동시점을 판단한다(S102).

어느 하나라도 그 상한점 온도보다 높아 압축기(10)의 기동시점으로 판단된 경우, 제어부(100)는 압축기기동부(110)를 통해 압축기를 기동시킨다(S103). 이때, 냉장실 밸브는 계속 온 상태이다.

압축기가 기동됨에 따라, 토출된 냉매가 응축기(11)를 거쳐 냉장실 모세관(13), 냉장실 증발기(14), 연결용 모세관(15), 냉동실 증발기(24)를 거쳐 압축기의 흡입측으로 계속해서 유입되어 냉장실의 실내온도와 냉동실의 실내온도가 점차 낮아지게 된다. 이때, 일반적으로 냉장실의 실내온도가 냉동실의 실내온도보다 높으므로, 냉장실이 먼저 설정온도에 도달하게 된다.

압축기의 기동과 함께 제어부(100)는 냉장실 온도감지부(102)를 통해 냉장실의 실내온도를 감지한다(S104).

냉장실의 온도가 감지되면, 제어부(100)는 감지된 냉장실의 실내온도가 미리 설정된 냉장실 설정온도의 하한점 온도보다 낮은지를 판단한다(S105).

판단결과 감지된 실내온도가 하한점 온도보다 낮으면, 제어부(100)는 먼저 냉장실 밸브를 오프하고, 냉매가 냉동실 증발기(23) 측으로 유입되도록 냉동실 밸브를 온 시킨다(S106). 이에 따라, 냉장실 증발기(13) 측으로 유입되던 냉매가 냉동실 증발기(23) 측으로 직접 유입되어 냉동실의 실내온도가 낮아지게 된다.

그리고, 제어부(100)는 냉동실 온도감지부(103)를 통해 냉동실의 실내온도를 감지한다(S107).

냉동실의 온도가 감지되면, 제어부(100)는 감지된 냉동실의 실내온도가 미리 설정된 냉동실 설정온도의 하한점 온도보다 낮은지를 판단한다(S108).

판단결과 감지된 실내온도가 하한점 온도보다 낮으면, 제어부(100)는 압축기기동부(110)를 통해 압축기(10)를 정지시킨다(S109). 그리고, 제어부(100)는 냉동실 밸브를 오프한다(S110). 이와 함께 제어부(100)는 단계(S100)로 리턴하여 냉매가 다시 냉장실 증발기(14) 측으로 유입되게 냉장실 밸브를 온 시킨다. 이에 따라, 냉매가 순환이 이루어져 압축기(10)의 흡입측과 토출측사이의 압력차가 낮아져서 다음 압축기(10)의 기동시 압축기 기동이 원활히 이루어진다. 또한, 압축기 정지시에도 냉장실 밸브가 온됨으로서 각 증발기의 온도가 고내온도보다 낮게 유지된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 5를 참조하여 도 6을 살펴보면, 압축기(10)의 기동전에 도 5에서와 같이 압축기(10)의 정지 및 기동에 따라 냉장실 밸브를 제어함과 함께 압축기(10)의 기동전에 냉동실 밸브를 일정시간 온 시켜줌으로서 압축기(10)의 양단사이의 압력차가 줄어들게 되어 압축기(10)의 기동이 원활히 이루어진다. 이때, 냉동실 밸브의 온시점은 실험에 의해 설정할 수 있으며, 그 한 가지 예로서, 냉장실 또는 냉동실의 실내온도를 계속 감시하고, 감지된 냉장실 또는 냉동실의 실내온도를 각 실에서의 설정온도의 상한점온도와 비교하고, 그 온도차가 미리 설정된 온도차에 도달하면 냉동실의 밸브를 온 시킨다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 5를 참조하여 도 7을 살펴보면, 압축기(10)의 기동전에 냉장실 밸브를 일정시간 온 시킨 후 오프시켜 냉매순환에 따라 압축기 양단의 압력차를 줄어들게 한 후 압축기(10)의 기동시 종래의 방법과 같이 냉장실 밸브를 다시 열어준다. 도 6에서 냉동실 밸브를 일정시간 온시키는 방법과 동일한 방법으로 압축기(10)의 기동전에 냉장실 밸브를 일정시간 온 시켜 주게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 압축기의 기동 전에 미리 압축기 양단의 압력차를 줄여주어 압축기의 기동을 원활히 하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에서 압축기의 정지 및 기동시 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 제어하는 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 냉장고의 냉매사이클도이다.

도 3은 본 발명이 적용되는 냉장고의 제어블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브를 제어하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

도 5는 도 4에서의 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장실 밸브와 냉동실 밸브의 제어를 설명하기 위한 타이밍도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 압축기 11 : 응축기

11a: 응축기 팬 11b: 응축기 팬모터

12 : 3방향 전환밸브 13 : 냉장실 모세관

14 : 냉장실 증발기 14a: 냉장실 증발기 팬

14b: 냉장실 증발기 팬모터 15 : 연결용 모세관

23 : 냉동실 모세관 24 : 냉동실 증발기

24a: 냉동실 증발기 팬 24b: 냉동실 증발기 팬모터

Claims (6)

1. 냉동실 증발기와 냉장실 증발기, 상기 냉동실 증발기와 냉장실 증발기로의 냉매유로를 제어하는 적어도 하나의 밸브를 구비하고, 냉동실 또는 냉장실의 실내온도에 따라 압축기를 기동시키거나 정지시키는 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 압축기를 기동하기 전에 상기 냉장실과 냉동실 각각의 실내 온도와 설정 온도를 비교하고, 상기 각각의 실내 온도와 설정 온도 사이의 온도 차가 미리 설정된 온도차에 해당될 때 상기 밸브들 중 적어도 하나를 소정시간 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브들 중 냉장실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 밸브를 상기 압축기의 정지로부터 상기 압축기의 기동전까지 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 냉장실과 냉동실 각각의 실내온도와 설정온도의 상한점 온도를 비교하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브들 중 냉장실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 밸브와 냉동실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 밸브를 함께 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 냉동실의 실내온도를 감지하고,

   상기 감지된 냉동실의 실내온도와 상기 냉동실 설정온도의 상한점 온도를 비교하고,

   상기 냉동실의 실내온도와 상기 냉동실 설정온도의 상한점 온도 사이의 온도차가 미리 설정된 온도차에 해당될 때 상기 냉동실 증발기로의 냉매유로를 열어주는 밸브를 일정시간 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.