KR100547257B1

KR100547257B1 - 냉장고의 운전제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100547257B1
Application number: KR1020030044290A
Authority: KR
Inventors: 정성룡
Original assignee: (주)성철사
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2006-01-31
Also published as: KR20050005267A

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 압축기를 이용하여 다수개의 증발기를 동작시킬때, 급속냉동기능을 추가하여 고내온도를 제어하는 냉장고의 운전제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 1개의 압축기와 2개 이상의 독립적으로 구성되는 고내가 구비된다. 이때 2개 이상의 고내는 각각의 컨트롤러에 의해서 제어된다. 즉, 냉장기능과 냉동기능을 수행하는 냉장고에서, 냉장기능을 정상적으로 수행하면서 냉동기능을 수행하는 고내에 급속냉동기능이 수행되도록 3방향스테핑모터밸브를 사용해서 고내 냉기공급을 제어한다. 이에 따라 본 발명은 일반 냉장/냉동기능을 수행하던 중, 급속냉동기능을 필요로 하는 경우 냉장기능을 정상으로 구현하면서 냉동실만 급속냉동기능을 수행하도록 냉기를 공급하는 것이 가능해진다.

냉장고, 3방향스테핑모터밸브, 급속냉동

Description

냉장고의 운전제어장치 및 방법{A driving apparatus and method of refrigerator}

도 1은 일반적인 냉장고의 냉매절환상태도.

도 2는 일반적인 냉장고의 냉매절환을 제어하기 위한 제어구성도.

도 3은 종래 기술에 따른 냉장고의 표시부.

도 4는 종래 기술에 따른 냉장고의 냉매절환을 위한 동작제어흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 표시부.

도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 냉매절환을 위한 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 냉각사이클 110 : 마이크로컨트롤러

120 : 냉동실 온도감지부 130 : 냉장실 온도감지부

140 : 기능선택입력부 150 : 디스플레이부

200 : 급속냉동선택키

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 압축기와 다수개 의 증발기로 구성되는 고내에서, 임의의 한 고내를 급속냉동 제어하는 냉장고의 운전제어장치 및 방법에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 따른 냉장고의 운전제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 냉장고, 김치전용냉장고 등과 같은 냉장 및 냉동기들은 기기 내부에서 필요로 하는 차가운 냉기를 발생시키기 위하여 냉각사이클을 구동하고 있다. 상기 냉각사이클은, 압축기로부터 응축기 그리고 증발기로 연결되는 냉매 유로 내부에 흐르고 있는 냉매와 공기와의 열교환에 의해서 기기에서 필요로 하는 냉기를 발생시키게 된다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉매절환상태도이다.

도면에 도시되고 있는 바와 같이 하나의 압축기(5)와, 하나의 응축기(10), 그리고 두 개의 증발기(30,35)로 구성되어져 있다.(상기 증발기의 개수는 고내의 개수에 따라 다르다.)

상기 압축기(5)는, 증발기(30,35)에서 증발된 과열증기를 흡입하고 압축하여 고온, 고압의 과열증기를 발생한다. 상기 응축기(10)는, 상기 압축기(5)에서 압축된 고온고압의 과열증기를 냉각시킨다. 상기 증발기(30,35)는 상기 응축기(10)에서 냉각된 과열증기를 증발시킨다.

따라서 상기 압축기(5)는, 다수개의 증발기(30,35)와 응축기(10) 사이에 연결되고, 상기 응축기(10)는 압축기(5)와 다수개의 증발기(30,35) 사이에 연결되며, 상기 증발기는 압축기(5)와 응축기(10) 사이에 연결되고 있다.

그리고 상기 압축기(5)에서 응축기(10)까지, 그리고 상기 응축기(10)에서부터 다수개의 증발기(30,35)까지, 그리고 다수개의 증발기(30,35)에서부터 압축기(5)로 연결되는 냉매공급유로가 형성된다. 따라서 일측 고내에 형성되어지는 냉매공급유로는, 제 1 증발기(30)를 포함해서 압축기(5)와 응축기(10)에서 공통으로 사용한다. 그리고 냉매공급유로는 제 2 증발기(35)를 포함해서 압축기(5)와 응축기(10)를 공통으로 사용하여, 또 하나의 냉각사이클을 형성한다.

그리고 상기 응축기(10)와 다수개의 증발기(30,35) 사이에는 각 증발기(30,35)의 동작여부에 따라서 냉매공급유로를 개폐하는 3방향스테핑모터밸브(15)가 설치되고 있다.

즉, 종래에 사용되고 있는 냉각사이클은, 압축기(5) →응축기(10) →3방향스테핑모터밸브(15) →증발기(30) 그리고 다시 압축기(5)로 연결되는 제 1 고내(40)와, 압축기(5) →응축기(10) →3방향스테핑모터밸브(15) →증발기(35) 그리고 다시 압축기(5)로 연결되는 제 2 고내(45)로 구성된다.

도 2는 일반적인 냉장고의 냉매절환을 제어하기 위한 제어구성도이다.

도면에 도시되고 있는 바와 같이 냉장고의 냉매절환을 위한 제어구성은, 냉매를 열교환하여 고내에 냉기를 토출시키는 냉각사이클(100)과, 냉동실 온도를 감지하는 냉동실 온도감지부(120)와, 냉장실 온도를 감지하는 냉장실 온도감지부(130)와, 동작신호(기능, 온도 등)를 입력하는 기능선택입력부(140)와, 선택한 동작신호(기능, 온도 등)을 표시하는 디스플레이부(150)와, 적정 고내온도가 유지되도록 제어하는 마이크로컨트롤러(110)를 포함하여 구성된다.

상기 냉각사이클은 도 1에서 살펴본 바와 같이 하나의 압축기(5)와, 하나의 응축기(10), 다수개의 증발기(30,35) 및 3방향스테핑모터밸브(15) 등으로 구성되어져 있다.

상기 냉동실 온도감지부(120)는 냉동실 고내 일측에 구성되어져 있고, 상기 냉장실 온도감지부(130)는 냉장실 고내 일측에 구성되어져 있다.

상기 마이크로컨트롤러(110)는 상기 냉동실 온도감지부(120) 및 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 고내온도값에 따라서 고내상태를 파악하고, 냉각사이클 상에 구성되는 3방향스테핑모터밸브(15)가 구동하여 원하는 고내에 냉기가 공급되도록 제어한다.

도 3은 종래 기술에 따른 냉장고의 표시부이다.

도시되고 있는 바와 같이 종래 기술에 따른 냉장고의 표시부는 냉장실과 냉동실의 온도를 세팅하기 위한 온도선택버튼(a,b)과, 온도선택버튼(a,b)의 입력에 따라 표시되는 온도표시부(c,d), 제상버튼(e) 등으로 구성된다.

상기 온도선택버튼(a,b)은 상하로 구성되어 있어서, 사용자가 상 온도선택버튼을 선택하면 현재 지정된 상태에서 한 단계 높은 온도범위로 조정되고, 사용자가 하 온도선택버튼을 선택하면 현재 지정된 상태에서 한 단계 낮은 온도범위로 조정된다.

일예로 오프상태에서 냉동실 하 온도선택버튼을 한번 누르면 4℃가 지정되고, 다시 냉동실 하 온도선택버튼을 누르면 1℃가 지정된다. 이와 같이 순차적으로 온도가 낮아지도록 진행되어, -24℃가 선택되어진 후, 냉동실 하 온도선택버튼 온도을 한번 더 누르면 오프된다. 반면, -24℃에서 냉동실 상 온도선택버튼을 한번 누르면, -21℃가 지정되고, 다시 냉동실 상 온도선택버튼을 누르면, -18℃로 온도가 점차 상승된다.

이상 냉동실 온도선택버튼(a)의 선택에 따라 냉동실 표시부의 표시상태를 살펴보았고, 냉장실 온도선택버튼(b)도 동일하게 제어된다.

도 4는 종래 기술에 따른 냉장고의 냉매절환을 위한 동작제어흐름도이다.

냉장고에 전원이 인가되고, 사용자는 표시부에 지정된 냉장실 및 냉동실 온도선택버튼(a,b)을 통해서 저장물을 보관하고자 하는 기준온도를 설정한다. 이에 따라 냉각사이클이 구동되어 냉매가 압축, 응축, 증발되고, 증발기가 외부공기와 열교환하여 발생된 냉기를 고내에 공급한다. 냉기가 냉장실(45) 및 냉동실(40)에 공급됨에 따라, 적정온도를 유지하여 고내 저장물을 신선하게 보관한다.

냉동실(40)에 구성된 냉동실 온도감지부(120)와, 냉장실(45)에 구성된 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 각 고내온도를 측정하고, 측정된 고내온도는 마이크로컨트롤러(110)에 전달된다. 상기 마이크로컨트롤러(110)는 전달된 고내 온도값이 적정온도값이라고 판단되면, 해당 고내의 증발기에 냉매가 유입되지 않도록 3방향스테핑모터밸브(15)를 제어한다. 이에 따라 해당 고내의 증발기에 더 이상 냉매가 유입되지 않음으로 인해서 열교환작업이 이루어지지 않아 고내에 냉기공급이 이루어지지 않는다.

그러나 마이크로컨트롤러(110)에 전달된 고내 온도값이 적정온도값이 아니라고 판단되면, 해당 고내의 증발기에 냉매가 유입되도록 3방향스테핑모터밸브(15)를 제어한다. 이에 따라 해당 고내의 증발기에 냉매가 유입되어 열교환작업이 이루어지고, 그 결과 생성된 냉기가 고내에 공급되어 적정온도로 조절한다.

즉, 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실 온도감지부(120)를 통해서 감지된 냉동실(40)의 고내온도가 적정온도라고 판단하면(제 200 단계), 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 냉장실(45)의 고내온도가 적정온도인지 여부를 판단한다. 그 결과 상기 마이크로컨트롤러(110)의 판단결과 냉장실(45)의 고내온도도 적정온도라고 판단되면(제 210 단계), 압축기(5)를 정지된다(제 220 단계).

그러나 상기 제 210 단계에서 냉동실(40)의 고내온도는 적정상태이고, 냉장실(45)의 고내온도는 적정상태가 아닌 경우, 마이크로컨트롤러(110)는 3방향스테핑모터밸브(15)의 구동을 제어하여, 냉장실(45)의 증발기(35)로 냉매가 흐르도록 제어한다. 그 결과 냉장실(45)에 구성되는 증발기(35)를 통해서 열교환작업을 진행하고, 이로 인해 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때, 압축기(5)로 함께 구동한다(제 230 단계).

한편, 제 200 단계에서 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실 온도감지부(120)를 통해서 감지된 냉동실(40)의 고내온도가 적정온도가 아니라고 판단되면, 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 냉장실(45)의 고내온도가 적정온도를 유지하는 여부를 판단한다(제 240 단계).

그 결과 냉장실(45)의 고내온도가 만족상태이면, 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실(40)에 냉기가 유입되어 적정온도를 유지할 수 있도록 3방향스테핑모터밸브(15)를 구동제어하여, 냉매의 흐름이 냉동실(40) 증발기(30)로 유입되도록 한다. 이에 따라 냉동실(40)의 증발기(30)를 통해서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉동실(40)로 공급된다. 이때, 압축기(5)도 함께 구동한다(제 250 단계).

그러나 제 240 단계에서 냉동실(40)의 고내온도가 적정상태가 아니고, 냉장실(45)의 고내온도가 적정상태가 아니라면, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 열림상태의 경과시간을 감지한다(제 260 단계). 이때, 3방향스테핑모터밸브(15)가 구동하여 냉동실(40) 및 냉장실(45)측으로 열림상태로 변환할 경우, 마이크로컨트롤러(110)는 변환된 시점을 카운트하여 일정시간이 경과되면 현재 열려있는 상태에서 강제적으로 변환한다.

따라서 제 260 단계 감지후, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 열려있으면(제 270 단계), 3방향스테핑모터밸브(15)의 방향을 냉장실(45)의 증발기(35)측으로 변환한다. 그 결과 압축기(5)를 통해서 압축된 냉매가 응축기(10)를 거쳐 냉장실(45)의 증발기(35)로 유입된다. 그리고 냉장실(45)의 증발기(35)측에서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 280 단계).

한편, 제 270 단계에서 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉장실(45)의 증발기(35)측으로 열려있으면, 3방향스테핑모터밸브(15)의 방향을 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 변환한다. 그 결과 압축기(5)를 통해서 압축된 냉매가 응축기(10)를 거쳐 냉동실(45)의 증발기(35)로 유입된다. 그리고 냉동실(45)의 증발기(35)측에서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉동실(45)로 공급된다. 이 때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 290 단계).

한편, 제 260 단계에서 냉동실(40)의 고내온도 및 냉장실(45)의 고내온도가 적정상태가 아닌 상황에서 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 열림상태의 경과시간이 일정시간을 경과하지 않았다면, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 열려있는지 감지한다(제 300 단계).

상기 제 300 단계의 결과, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 상태가 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 열려있다면, 냉동실(40)의 고내온도가 적정수준을 유지하기까지 계속 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 냉매를 공급한다. 이에 따라 냉동실(40)의 증발기(30)측에서 열교환작업이 진행되어 발생된 냉기가 냉동실(40)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 290 단계).

그러나 상기 제 300 단계의 결과, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 상태가 냉장실(45)의 증발기(35)측으로 열려있다면, 냉장실(45)의 고내온도가 적정수준을 유지하기까지 계속 냉장실(45)의 증발기(35)측으로 냉매를 공급한다. 이에 따라 냉장실(45)의 증발기(35)측에서 열교환작업이 진행되어 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 310 단계).

이와 같이 냉장실(45) 및 냉동실(40)에 각각 구비되는 고내온도감지부(120, 130)를 통해서 감지된 온도값에 따라, 적정온도를 유지하지 못하는 고내의 증발기(30,35)로 냉매가 흐르도록 3방향스테핑모터밸브(15)를 제어한다. 그리고 3방향스테핑모터밸브(15)의 구동으로 냉매가 유입된 증발기(30,35)에서 열교환작업을 진행하여, 고내로 냉기를 공급한다. 그 결과 고내의 적정온도를 유지하는 것이 가능해진다.

그러나 종래는, 단순히 고내온도감지부를 통해서 감지된 고내온도에 따라 3방향스테핑모터밸브를 제어하고, 이에 따라 3방향스테핑모터밸브가 열린 증발기측으로 냉매가 공급되면서, 증발기의 열교환작업을 통해 발생된 냉기가 고내에 유입되어 고내온도를 조절하고 있다.

따라서 종래는, 적정온도로 저장되던 냉장실 및 냉동실에 신규부하를 저장하는 경우, 외부온도가 유입될 뿐 아니라 신규부하가 내부 저장물의 온도를 빼앗아가, 고내온도가 현저하게 높아지는 경우에도 빠르게 고내온도를 낮추기 위한 제어를 할 수 없었다. 즉, 종래는 단순히 일반 운전을 수행함으로서, 고내온도를 단시간에 적정온도로 조절시키는데 한계가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 원하는 저장물이 급속냉동되도록 고내의 온도를 단시간에 제어할 수 있는 냉장고의 운전제어장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어장치는, 1개의 압축기, 응축기, 다수개의 증발기, 3방향스테핑모터밸브로 냉각사이클을 구성하는 냉장고에 있어서, 냉장실에 장착되어, 냉장실 고내온도를 감지하는 냉장실 온도감지부와; 냉동실에 장착되어, 냉동실 고내온도를 감지하는 냉동실 온도감지부와; 급속냉동기능 또는 일반운전기능을 선택하고, 보관온도를 세팅하는 기능선택입력부; 상기 기능선택입력부를 통해서 입력한 운전기능 및 보관온도를 표시하는 표시부와; 상기 냉장실 온도감지부와 냉동실 온도감지부를 통해서 전달된 고내상태를 판단하고, 급속냉동모드가 선택되면 냉장실 온도 만족여부를 판단한 후에 냉장실 온도가 만족되면, 냉동실로 설정된 시간동안 냉기가 공급되도록 3방향스테핑모터밸브의 구동을 제어하여 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법은, 급속냉동모드 또는 일반운전모드를 선택하는 운전모드선택단계와; 상기 운전모드선택단계에서 급속냉동모드가 선택되면, 냉장실의 온도를 감지하는 제 1 온도감지단계와; 상기 제 1 온도감지단계에서, 냉장실의 온도가 적정온도를 유지하면 냉동실로 냉기가 유입되도록, 3방향스테핑모터밸브를 냉동실 증발기측으로 열림조절하는 제 1 제어단계와; 상기 제 1 제어단계가 수행된 후, 소정시간이 경과되면 자동으로 일반운전모드로 전환하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법은, 상기 운전모드선택단계에서 상기 급속냉동모드가 선택되면, 급속냉동모드 운전 중 표시부에 구성되는 급속냉동모드의 램프가 점등되고, 제 2 제어단계에서 일반운전모드로 전환하면, 표시부에 구성되는 급속냉동모드의 램프가 소등되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법은, 제 1 제어단계에서, 급속운전모드 수행 중 냉장실의 온도가 적정상태를 유지하지 않으면, 3방향스테핑모터밸브가 강제적으로 냉장실 증발기측으로 열려 냉매를 공급하고, 냉장실이 적정온도를 유지하기까지 지속되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어방법에서, 상기 제 2 제어단계는, 냉동실 및 냉동실의 온도를 감지하는 고내온도감지단계와; 상기 고내온도감지단계에서 감지된 고내상태에서, 적정온도를 유지하지 않는 고내에 3방향스테핑모터밸브가 열리도록 제어하는 제 3 제어단계와; 상기 제 3 제어단계에 의해서, 해당 고내 증발기에 냉매가 공급되면 열교환작업하여 냉기를 해당고내에 공급되도록 제어하는 제 4 제어단계를 포함하여 구성된다.

이하 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어장치 및 방법에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 표시부이다.

도시되고 있는 바와 같이 본 발명은, 냉장실(45)과 냉동실(40)의 보관온도를 세팅하기 위한 온도선택버튼(A,B)과, 상기 온도선택버튼(A,B)의 입력에 따라 표시되는 온도표시부(C,D)와, 제상버튼(E) 및 급속냉동버튼(200)이 구비된다. 상기 온도선택버튼(A,B) 및 급속냉동버튼(200), 제상버튼(E) 등은 기능선택입력부(140)에 해당된다.

상기 온도선택버튼(A,B)은 상하로 구성되어져 있어서, 사용자가 상 온도선택버튼을 선택하면 현재 지정된 상태에서 한 단계 높은 온도범위로 조정되고, 사용자가 하 온도선택버튼을 선택하면 현재 지정된 상태에서 한 단계 낮은 온도범위로 조정된다.

일예로 오프상태에서 냉동실 하 온도선택버튼을 한번 누르면, 3℃로 조정되고, 다시 냉동실 하 온도선택버튼을 누르면 -1℃로 조정된다. 이와 같이 냉동실 하 온도선택버튼을 계속해서 누르면 순차적으로 온도가 낮아지도록 조정되어, -24℃가 선택된다. 그 후 냉동실 하 온도선택버튼을 한 번 더 누르면 오프된다. 반면, -24℃에서 냉동실 상 온도선택버튼을 한 번 누르면 -20℃로 저정되고, 다시 냉동실 상 온도선택버튼을 누르면 -16℃로 온도가 점차 상승되어 지정된다.

이상 냉동실 온도선택버튼(A)의 입력에 따라 냉동실 표시부의 표시상태를 살펴보았고, 냉장실 온도선택버튼(B)도 동일하게 제어된다.

한편, 급속냉동버튼(200)을 입력하면, 냉동실(40)에 보관된 저장물이 급속냉동되도록 고내의 냉기가 일정시간동안 지속적으로 공급된다. 이를 위해서, 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실(40)의 증발기(30)측으로 열리고, 압축 및 응축된 냉매가 증발기(30)로 유입되도록 조절한다. 그리고 냉동실(40)의 증발기(30)측에서 열교환작업을 수행하여 냉기가 일정시간 동안 냉동실(40)에 공급되도록 제어한다.

도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 냉매절환을 위한 동작제어흐름도이다.

냉장고에 전원이 인가되고, 사용자는 표시부에 구성된 냉장실 및 냉동실의 온도선택버튼(A,B)을 통해서 저장물을 보관하고자 하는 기준온도를 설정한다. 이에 따라 냉각사이클이 구동되고, 냉매가 압축, 응축, 증발되고, 증발기(30,35)가 외부공기와 열교환하여 발생된 냉기를 고내에 공급한다. 냉기가 냉장실(45) 및 냉동실(40)에 공급됨에 따라, 적정온도를 유지하여 고내에 저장물을 신선하게 보관한다.

우선, 사용자가 표시부에 구성된 기능선택입력부(140)를 통해서 일반운전을 선택하였는지 급속운전모드를 선택하였는지 여부를 판단한다.

그 결과 사용자가 표시부에 구성된 급속냉동버튼(200)을 선택하면(제 400 단계), 선택된 신호는 마이크로컨트롤러(110)에 전달되고, 상기 신호를 인식한 상기 마이크로컨트롤러(110)는 급속냉동모드로 냉장고가 운전되도록 제어한다. 이때 표시부에 구성된 급속냉동기능에 해당되는 램프가 자동으로 점등되어, 급속냉동운전이 시작되었음을 사용자에게 알린다.

즉, 마이크로컨트롤러(110)는 급속냉동기능이 선택되었는지 판단하고, 냉장실(45)에 구성된 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 온도값을 읽어들인다. 그 결과 상기 냉장실(45)의 온도가 적정상태라고 판단되면(제 410 단계), 냉동실(40)에 급속냉동을 위해 집중적으로 냉기가 공급될 수 있도록 제어한다.

이를 위해서 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실증발기(30) 측으로 열리고, 압축 및 응축된 냉매가 냉동실 증발기(30)측으로 유입되도록 조절한다. 그리고 상기 냉동실 증발기(30)에서 외부공기와 열교환작업을 수행함으로서, 냉동실(40)에 냉기가 유입된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동하여 계속 냉매를 냉동실 증발기(30)측으로 공급할 수 있도록 한다.

상기와 같이 압축기(5)가 구동하여 냉동실 증발기측으로 냉매를 공급하는 과정이 일정시간(본 발명의 실시예에서는 약 2시간)이 경과하면(제 420 단계), 급냉모드를 해제한다(제 430 단계). 이때 표시부에 구성된 급속냉동기능에 해당되는 램프가 자동으로 소등되어, 금속냉동운전이 완료되었음을 사용자에게 알린다.

또한 본 발명은, 상기와 같이 급속냉동을 수행하던 중이더라도, 냉장실(45)의 온도가 적정온도를 벗어나게 되면, 마이크로컨트롤러(110)는 3방향스테핑모터밸 브(15)를 냉장실 증발기(35)측으로 열리도록 강제적으로 구동제어한다. 그 결과 냉장실(45)의 온도가 적정상태를 유지하면, 다시 급속냉동기능을 수행하기 위해서 냉동실 증발기(30)측으로 3방향스테핑모터밸브(15)가 열린다.

한편, 사용자가 급속냉동기능이 아닌 일반운전을 선택한 경우, 종래와 동일한 운전을 수행하게 된다. 즉, 일반운전에서 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실 온도감지부(120)를 통해서 감지된 냉동실(40)의 고내온도가 적정온도라고 판단하면(제 440 단계), 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 냉장실(45)의 고내온도가 적정온도인지 여부를 판단한다. 상기 마이크로컨트롤러(110)의 판단결과 냉장실(45)의 고내온도도 적정온도라고 판단되면(제 450 단계), 압축기(5)를 정지시킨다(제 460 단계).

그러나 상기 제 450 단계에서 냉동실(40)의 고내온도는 적정상태이고, 냉장실(45)의 고내온도는 적정상태가 아닌 경우, 마이크로컨트롤러(110)는 3방향스테핑모터밸브(15)를 구동제어하여, 냉매가 냉장실의 증발기(35)로 공급되도록 제어한다. 그 결과 냉장실(45)에 구성되는 증발기(35)를 통해서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때, 압축기(5)로 함께 구동한다(제 470 단계).

한편, 제 440 단계에서 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실 온도감지부(120)를 통해서 감지된 냉동실(40)의 고내온도가 적정온도가 아니라고 판단되면, 냉장실 온도감지부(130)를 통해서 감지된 냉장실(45)의 고내온도가 적정온도를 유지하는지 여부를 판단한다(제 480 단계).

그 결과 냉장실(40)의 고내온도가 만족상태이면, 마이크로컨트롤러(110)는 냉동실(40)에 냉기가 유입되어 적정온도를 유지할 수 있도록 3방향스테핑모터밸브(15)를 구동제어하여 냉매의 흐름이 냉동실 증발기(30)로 유입되도록 한다. 이에 따라 냉동실의 증발기(30)를 통해서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉동실(40)로 공급된다. 이때, 압축기(5)도 함께 구동한다(제 490 단계).

그러나 제 480 단계에서 냉동실(40)의 고내온도가 적정상태가 아니고, 냉장실(45)의 고내온도가 적정상태가 아니라면, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 열림상태의 경과시간을 감지한다(제 500 단계). 이때, 3방향스테핑모터밸브(15)가 구동하여 냉동실(40) 및 냉장실(45)측으로 열리는 경우, 마이크로컨트롤러(110)는 변환된 시점을 카운트하여 일정시간이 경과되면 현재 상태를 강제적으로 변환한다.

따라서 제 500 단계 감지후, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실의 증발기(30)측으로 열려있으면(제 510 단계), 3방향스테핑모터밸브(15)의 방향을 냉장실의 증발기(35)측으로 변환한다. 그 결과 압축기(5)를 통해서 압축된 냉매가 응축기(10)를 거쳐 냉장실의 증발기(35)로 유입된다. 그리고 냉장실의 증발기(35)측에서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 520 단계).

한편, 제 510 단계에서 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉장실의 증발기(35)측으로 열려있으면, 3방향스테핑모터밸브(15)의 방향을 냉동실의 증발기(30)측으로 변환한다. 그 결과 압축기(5)를 통해서 압축된 냉매가 응축기(10)를 거쳐 냉동실의 증발기(30)로 유입된다. 그리고 냉동실의 증발기(30)측에서 열교환작업을 진행하여 발생된 냉기가 냉동실(40)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 530 단계).

한편, 제 500 단계에서 냉동실(40)의 고내온도 및 냉장실(45)의 고내온도가 적정상태가 아닌 상황에서, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 열림상태의 경과시간이 일정시간을 경과하지 않았다면, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉동실의 증발기측으로 열려있는지 감지한다(제 540 단계).

그리고 상기 제 540 단계의 결과, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 상태가 냉동실의 증발기(30)측으로 열려있다면, 냉동실(40)의 고내온도가 적정수준을 유지하기까지 계속 냉동실의 증발기(30)측으로 냉매를 유입한다. 이에 따라 냉동실의 증발기(30)측에서 열교환작업이 진행되어 발생된 냉기가 냉동실(40)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 530 단계).

그러나 상기 제 540 단계의 결과, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)의 상태가 냉장실의 증발기측(35으로 열려있다면, 냉장실(45)의 고내온도가 적정수준을 유지하기까지 계속 냉장실의 증발기(35)측으로 냉매를 유입한다. 이에 따라 냉장실의 증발기(35)측에서 열교환작업이 진행되어 발생된 냉기가 냉장실(45)로 공급된다. 이때 압축기(5)도 함께 구동한다(제 550 단계).

상기에서 언급한 바와 같이 고내온도에 따른 3방향스테핑모터밸브(15)는, 미리 세팅된 일정시간이 지속되면 고내온도상태에 관계없이 강제적으로 상태를 변환한다. 예를 들어, 냉동실 증발기(30)측으로 3방향스테핑모터밸브(15)가 열림상태 가 일정시간을 경과하면, 현재 3방향스테핑모터밸브(15)가 열려있는 냉동실 고내의 온도가 적정온도가 아니더라도 강제적으로 3방향스테핑모터밸브(15)의 상태를 변환시킨다. 이에 따라 3방향스테핑모터밸브(15)가 냉장실 증발기(35) 측으로 열린다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 하나의 압축기(5)와 다수개의 증발기를 구성하는 냉장고에서, 냉동실에 급속냉동기능을 추가하여 강제적으로 단시간에 냉동실의 온도를 낮추는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명에 따른 냉장고의 운전제어장치 및 방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 급속냉동기능을 추가하여, 급속냉동기능을 선택하면 우선적으로 3방향스테핑모터밸브가 냉동실 증발기측으로 냉매가 공급되도록 변환된다. 그 결과 냉동실 증발기에서 열교환작업을 수행하여 냉동실에 냉기를 공급하면, 냉동실에 신규부하가 유입되는 경우, 냉동실의 온도상승을 억제하고 단시간에 적정온도로 유지하는 것이 가능해진다. 이에 따라 냉동실에 보관되는 저장물을 신선하게 보관할 수 있다.

Claims

1개의 압축기, 응축기, 다수개의 증발기, 3방향스테핑모터밸브로 냉각사이클을 구성하는 냉장고에 있어서,

냉장실에 장착되어, 냉장실 고내온도를 감지하는 냉장실 온도감지부와;

냉동실에 장착되어, 냉동실 고내온도를 감지하는 냉동실 온도감지부와;

급속냉동기능 또는 일반운전기능을 선택하고, 보관온도를 세팅하는 기능선택입력부;

상기 기능선택입력부를 통해서 입력한 운전기능 및 보관온도를 표시하는 표시부와;

상기 냉장실 온도감지부와 냉동실 온도감지부를 통해서 전달된 고내상태를 판단하고, 급속냉동모드가 선택되면 냉장실 온도 만족여부를 판단한 후에 냉장실 온도가 만족되면, 냉동실로 설정된 시간동안 냉기가 공급되도록 3방향스테핑모터밸브의 구동을 제어하여 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성되는 냉장고의 운전제어장치.

급속냉동모드 또는 일반운전모드를 선택하는 운전모드선택단계와;

상기 운전모드선택단계에서 급속냉동모드가 선택되면, 냉장실의 온도를 감지하는 제 1 온도감지단계와;

상기 제 1 온도감지단계에서, 냉장실의 온도가 적정온도를 유지하면 냉동실 로 냉기가 유입되도록, 3방향스테핑모터밸브를 냉동실 증발기측으로 열림조절하는 제 1 제어단계와;

상기 제 1 제어단계가 수행된 후, 소정시간이 경과되면 자동으로 일반운전모드로 전환하는 제 2 제어단계를 포함하여 구성되는 냉장고의 운전제어방법.

제 2 항에 있어서,

상기 운전모드선택단계에서 상기 급속냉동모드가 선택되면, 급속냉동모드 운전 중 표시부에 구성되는 급속냉동모드의 램프가 점등되고,

제 2 제어단계에서 일반운전모드로 전환하면, 표시부에 구성되는 급속냉동모드의 램프가 소등되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법.

제 2 항에 있어서,

제 1 제어단계에서,

급속운전모드 수행 중 냉장실의 온도가 적정상태를 유지하지 않으면, 3방향스테핑모터밸브가 강제적으로 냉장실 증발기측으로 열려 냉매를 공급하고, 냉장실이 적정온도를 유지하기까지 지속되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전제어방법.

제 2 항에 있어서,

상기 제 2 제어단계는,

냉동실 및 냉동실의 온도를 감지하는 고내온도감지단계와;

상기 고내온도감지단계에서 감지된 고내상태에서, 적정온도를 유지하지 않는 고내에 3방향스테핑모터밸브가 열리도록 제어하는 제 3 제어단계와;

상기 제 3 제어단계에 의해서, 해당 고내 증발기에 냉매가 공급되면 열교환작업하여 냉기를 해당고내에 공급되도록 제어하는 제 4 제어단계를 포함하여 구성되는 냉장고의 운전제어방법.