KR100537339B1 - 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법에 관한 것으로, 특히 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 저장실 고내온도와 압축기의 제어온도 범위를 비교하여 압축기의 구동조건에 따라 여러개의 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 소비전력을 감소시킬 뿐만 아니라 냉각성능을 향상시키는 이점이 있다.

Description

스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING REFRIGERANTS VALVE OF STEP MOTOR METHOD}

본 발명은 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 저장실 고내온도와 압축기의 제어온도 범위를 비교하여 압축기의 구동조건에 따라 여러개의 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 소비전력을 감소시킬 뿐만 아니라 냉각성능을 향상시키는 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 김치저장고는 김치에 열을 가하여 이를 적절하게 숙성 발효시키거나 또는 김치를 저온으로 냉각시켜 처음과 같이 생김치 상태로 장시간 보관하는 등 사용자의 기호에 맞게 숙성, 저장하는 것으로서, 이러한 김치 저장고의 내부에는 냉각장치와 가열장치를 구비되어 있어, 초기에는 가열장치를 이용하여 빠른 시간 내에 내부 케이스에 저장되어 있는 김치를 기호에 맞게 숙성시킨 다음, 냉각장치를 이용하여 내부 케이스의 온도를 적정수준으로 유지함으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하게 된다.

이러한 김치 저장고는 복수개의 저장실과 상기 저장실에 설치되어 고내의 열을 흡수하여 냉각시키기 위한 증발기와 상기 증발기를 통해 배출되는 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기 및 상기 냉매를 증발기로 보내기 위해 단속하는 냉매밸브 등으로 이루어진다.

그리고, 김치종류, 숙성기간, 숙성온도 등을 설정하기 위한 선택키 입력부와 저장실 내의 온도를 측정하기 위한 온도센서와 상기 선택키 입력부와 온도센서의 값을 입력받아 압축기의 작동을 제어하는 제어부 및 제어부의 상태를 표시하는 표시부로 이루어진다.

또한, 제어부의 제어에 따라 저장실내에 설치되어 저장실 내의 김치류를 가열시키기 위한 전기코일로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 김치 저장고는 제어부에서 저장실 내에 담겨있는 김치 종류나 숙성온도에 따라 전기코일로 전기를 공급하여 저장실 내를 가열하여 숙성시킨 후 냉매밸브를 온오프작동 및 압축기의 온오프 작동을 반복하여 고내를 일정한 온도로 유지시키도록 작동된다.

한편, 이러한 김치 저장고에 구비된 복수개의 저장실을 독립적으로 각각 온도제어를 하기 위해서는 하나의 압축기에서 복수개의 증발기로 공급되는 냉매를 조절하기 위한 냉매밸브의 제어가 필요하다. 종래에는 이러한 냉매밸브 제어 방식으로 솔레노이드밸브 방식과 스탭모터밸브 방식을 적용하고 있다.

도 2 는 종래의 솔레노이드 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 솔레노이드밸브 방식은 해당 증발기로 냉매를 흘러 보내는 시간만큼 개방시키기 위해 개방 유지 소비전류가 필요하기 때문에 에너지 소비 효율이 좋지 않고 동작시 코일의 과열에 의하여 열이 심하게 발생하는 문제점이 있다. 또한, 제어에 필요한 주변회로의 원가가 높고 증발기 개수 만큼의 밸브가 필요하며 '똑', '딱' 등의 동작 소음이 심하여 사용자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있다.

도 3 은 종래의 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 스탭모터밸브 방식은 하나의 증발기씩만 냉매를 흘리도록 제어하고 해당 제어온도까지 온도가 하강하면 다시 해당 증발기를 제어하는 방향으로 닫고 새로운 증발기 방향으로 개방하여 제어하기 때문에 복수개의 밸브를 동시에 개방하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 한개의 증발기 방향으로만 개방하므로 그 제어방법이 매우 복잡하고 압축기와 밸브의 빈번한 동작 및 절환으로 에너지 소비 효율이 좋지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 저장실 고내온도와 압축기의 제어온도 범위를 비교하여 압축기의 구동조건에 따라 여러개의 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 소비전력을 감소시킬 뿐만 아니라 냉각성능을 향상시키는 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나의 압축기와 여러개의 증발기 및 상기 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하기 위한 스탭모터밸브로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치저장고에 있어서, 상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 구동조건인가 판단하는 단계와; 상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 구동조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 개방조건으로 절환하고 압축기를 구동시키는 단계와; 상기 압축기를 구동시킨 후 상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 정지조건인가 판단하는 단계와; 상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 정지조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 닫힘조건으로 절환하는 단계와; 상기 복수개의 모든 저장실이 압축기 정지조건인가 판단하는 단계와; 상기 모든 저장실이 압축기 정지조건일 때 압축기를 정지시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

바람직하게는, 상기 압축기 구동조건과 정지조건을 판단하는 단계에는 상기 복수개의 저장실 고내온도를 측정하는 단계와; 상기 저장실 고내온도와 압축기의 기 설정한 제어온도 범위를 비교하여 복수개의 저장실 중 하나의 고내온도가 제어온도 범위 상한값 보다 높으면 압축기 구동조건으로 판단하고 모든 저장실의 고내온도가 제어온도 범위 하한값 보다 낮으면 정지조건으로 판단하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 스탭모터밸브를 개방조건 또는 닫힘조건으로 절환하는 단계에는 상기 저장실의 해당 스탭모터밸브 이외의 타 저장실의 스탭모터밸브의 절환상태가 개방조건 시 그 개방을 유지시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명은 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 상기 저장실 고내온도와 압축기의 기 설정한 제어온도 범위를 비교하여 복수개의 저장실 중 하나의 고내온도가 제어온도 범위 상한값 보다 높으면 압축기 구동조건으로 판단하고 모든 저장실의 고내온도가 제어온도 범위 하한값 보다 낮으면 정지조건으로 판단한 후 그 압축기의 구동조건에 따라 증발기로 공급되는 냉매의 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고를 운전하는 것이다.

따라서, 본 발명은 압축기의 구동조건에 따라 하나의 스탭모터밸브로 다수개의 증발기로 공급되는 냉매를 조절함으로써 소비전력을 감소시킬 뿐만 아니라 냉각성능을 향상시키는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 하나의 압축기와 여러개의 증발기 및 상기 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하기 위한 스탭모터밸브로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치저장고에 있어서, 상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 구동조건인가 판단한다(S10).

이때, 상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 구동조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 개방조건으로 절환하고(S20) 압축기를 구동시킨다(S30).

그리고, 상기 압축기를 구동시킨 후 상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 정지조건인가 판단한다(S40).

이때, 상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 정지조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 닫힘조건으로 절환한다(S50).

이어서, 상기 복수개의 모든 저장실이 압축기 정지조건인가 판단하고(S60) 상기 모든 저장실이 압축기 정지조건일 때 압축기를 정지시키는 것이다(S70).

특히, 상기 압축기 구동조건과 정지조건의 판단은 상기 복수개의 저장실 고내온도를 측정하고 그 저장실 고내온도와 압축기의 기 설정한 제어온도 범위를 비교하여 복수개의 저장실 중 하나의 고내온도가 제어온도 범위 상한값 보다 높으면 압축기 구동조건으로 판단하고 모든 저장실의 고내온도가 제어온도 범위 하한값 보다 낮으면 정지조건으로 판단하는 것이다.

또한, 상기 스탭모터밸브를 개방조건 또는 닫힘조건으로 절환하는 단계에는 상기 저장실의 해당 스탭모터밸브 이외의 타 저장실의 스탭모터밸브의 절환상태가 개방조건 시 그 개방을 유지시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 스탭모터밸브의 개방 또는 닫힘 조건으로의 절환은 주제어부의 펄스신호로 제어한다. 예를들면, 제1저장실과 제2저장실이 압축기의 구동조건일 때에는 스탭모터밸브에 0펄스의 제어신호를 출력하여 두 저장실을 개방조건으로 절환하고 압축기를 구동시키며, 제1저장실이 압축기의 구동조건이고 제2저장실이 압축기의 정지조건일 때에는 스탭모터밸브에 18펄스의 제어신호를 출력하여 제1저장실은 개방조건으로 제2저장실은 닫힘조건으로 절환하여 압축기를 구동하는 것이다.

그리고, 제1저장실과 제2저장실이 압축기의 정지조건일 때에는 스탭모터밸브에 36펄스의 제어신호를 출력하여 두 저장실을 닫힘조건으로 절환하고 압축기의 구동을 중지시키며, 제1저장실이 압축기의 정지조건이고 제2저장실이 압축기의 구동조건일 때에는 스탭모터밸브에 54펄스의 제어신호를 출력하여 제1저장실은 닫힘조건으로 제2저장실은 개방조건으로 절환하여 압축기를 구동하는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 상기 저장실 고내온도와 압축기의 기 설정한 제어온도 범위를 비교하여 복수개의 저장실 중 하나의 고내온도가 제어온도 범위 상한값 보다 높으면 압축기 구동조건으로 판단하고 모든 저장실의 고내온도가 제어온도 범위 하한값 보다 낮으면 정지조건으로 판단한 후 그 압축기의 구동조건에 따라 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고를 운전하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 하나의 압축기와 여러개의 증발기로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치 저장고에 있어서 저장실 고내온도와 압축기의 제어온도 범위를 비교하여 압축기의 구동조건에 따라 여러개의 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하는 스탭모터밸브를 제어함으로써 소비전력을 감소시킬 뿐만 아니라 냉각성능을 향상시키는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 2 는 종래의 솔레노이드 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

도 3 은 종래의 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

Claims (3)

1. 하나의 압축기와 여러개의 증발기 및 상기 증발기로 공급되는 냉매 유량을 조절하기 위한 스탭모터밸브로 이루어진 복수개의 저장실을 갖는 김치저장고에 있어서,

   상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 구동조건인가 판단하는 단계와;

   상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 구동조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 개방조건으로 절환하고 압축기를 구동시키는 단계와;

   상기 압축기를 구동시킨 후 상기 복수개의 저장실 중 어느 하나의 저장실이 압축기 정지조건인가 판단하는 단계와;

   상기 저장실 중 어느 하나 이상이 압축기 정지조건일 때 그 해당 스탭모터밸브를 닫힘조건으로 절환하는 단계와;

   상기 복수개의 모든 저장실이 압축기 정지조건인가 판단하는 단계와;

   상기 모든 저장실이 압축기 정지조건일 때 압축기를 정지시키는 단계;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기 구동조건과 정지조건을 판단하는 단계에는

   상기 복수개의 저장실 고내온도를 측정하는 단계와;

   상기 저장실 고내온도와 압축기의 기 설정한 제어온도 범위를 비교하여 복수개의 저장실 중 하나의 고내온도가 제어온도 범위 상한값 보다 높으면 압축기 구동조건으로 판단하고 모든 저장실의 고내온도가 제어온도 범위 하한값 보다 낮으면 정지조건으로 판단하는 단계;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 스탭모터밸브를 개방조건 또는 닫힘조건으로 절환하는 단계에는

   상기 저장실의 해당 스탭모터밸브 이외의 타 저장실의 스탭모터밸브의 절환상태가 개방조건 시 그 개방을 유지시키는 것을 특징으로 하는 스탭모터 방식의 냉매밸브 제어 방법.