KR100606846B1 - 냉장고의 운전 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 운전 제어 방법에 관한 것으로, 냉장고의 압축기의 압축 용량을 다단으로 가변시켜 냉력 가변을 수행할 수 있는 냉장고에 있어서, 보관모드에서 압축기를 소용량으로 운전할 때 압축기 단속 회수를 감소시킴으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 고내 온도를 측정하는 온도센서와, 압축 용량을 다단으로 가변할 수 있는 가변용량 압축기를 이용한 냉각사이클을 구비하고, 상기 압축기를 어느 한 압축 용량으로 선택하여, 고내 온고가 소정의 제어 온도 범위 이상일 경우 압축기를 선택된 압축용량으로 운전하고 소정의 제어 온도 범위 이하로 되면 압축기 운전을 정지하면서 고내 온도를 소정 온도 범위로 유지하도록 한 냉장고에 있어서, 상기 선택된 압축기의 압축 용량이 작을수록 상기 제어 온도 범위가 큰 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법을 제공한다.

냉장고, 압축기, 가변용량

Description

냉장고의 운전 제어 방법{method for controlling of running refrigerator}

도 1은 종래의 냉장고의 압축기 운전 제어 모드를 나타내는 그래프

도 2는 본 발명에 따른 냉장고 구성을 개략적으로 나타낸 다이어그램

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 압축기 운전 제어 모드를 나타낸 그래프

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압축기 2 : 응축기

3 : 팽창밸브 4 : 증발기

5 : 제어부 6 : 온도센서

Tu₁ : 소용량 운전시 보관 온도 상한치

Tu₀ : 대용량 운전시 보관 온도 상한치

Td : 보관 온도 하한치

본 발명은 냉장고의 운전을 제어하는 방법에 관한 것으로, 특히 압축기의 압축 용량을 다단으로 가변시켜 냉력 가변을 수행할 수 있는 냉장고에 있어서, 보관 모드에서 압축기 운전의 단속 회수를 감소시킴으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 냉장고의 운전 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 냉매(작동유체)가 압축 - 응축 - 팽창 - 증발하는 냉동사이클을 반복함에 따라 고내를 저온화시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 유지시켜 주는 장치이다.

이와 같은 냉장고는 저온/저압의 가스 냉매를 고온/고압의 가스 냉매로 승온/승압하는 압축기와, 상기 압축기로부터 유입된 냉매를 외기에 의해 응축시키는 응축기와, 다른 부분의 직경에 비해 협소한 직경으로 이루어져 상기 응축기로부터 유입된 냉매를 감압시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통과한 냉매가 저압상태에서 증발됨에 따라 고내의 열을 흡수하는 증발기를 기본 부품으로 하여 냉동사이클을 구성한다.

냉장고의 냉동사이클의 냉각 성능은 압축기의 압축용량에 의해 결정되며, 이러한 압축기의 압축용량을 냉력이라고 한다.

최근에는 압축기의 냉력을 가변시킴으로써 상황에 따른 냉각이 이루어질 수 있도록 한 것이 개발되고 있는데, 예를 들어 사용자가 냉장고의 문을 장시간 또는 자주 개방하거나 식품을 자주 개방하여 고내 온도가 갑자기 상승하게 되면, 압축기가 큰 압축용량으로 운전하여 고내 온도를 설정된 냉장 또는 냉동 보관 온도까지 급속히 떨어뜨리고, 이후 압축기가 작은 압축용량으로 전환되어 운전하면서 고내를 소정의 설정 온도 범위 내로 유지한다.

그런데, 상기와 같이 냉력이 가변되는 가변용량 압축기를 사용하는 종래의 냉장고는 음식물을 일정 온도 범위 내에서 보관하는 보관 모드에서 소용량일 때와 대용량일 때 보관 온도 범위가 모두 동일하므로, 상술한 바와 같이 보관 모드에서 압축기를 소용량으로 운전하게 되면, 도 1에 도시된 것과 같이 대용량으로 운전할 때와 비교하여 압축기 운전시간이 길어지고, 따라서 압축기의 단속(ON/OFF) 회수가 많아져 소비 전력이 상승하게 되어 가변용량 압축기를 사용하는 효과를 저감시키는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉장고의 압축기의 압축 용량을 다단으로 가변시켜 냉력 가변을 수행할 수 있는 냉장고에 있어서, 보관모드에서 압축기를 소용량으로 운전할 때 압축기 단속 회수를 감소시킴으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있도록 한 냉장고의 운전 제어 방법을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고내 온도를 측정하는 온도센서와, 압축 용량을 다단으로 가변할 수 있는 가변용량 압축기를 이용한 냉각사이클을 구비하고, 상기 압축기를 어느 한 압축 용량으로 선택하여, 고내 온고가 소정의 제어 온도 범위 이상일 경우 압축기를 선택된 압축용량으로 운전하고 소정의 제어 온도 범위 이하로 되면 압축기 운전을 정지하면서 고내 온도를 소정 온도 범위로 유지하도록 한 냉장고에 있어서, 상기 선택된 압축기의 압축 용량이 작을수록 상기 제어 온도 범위가 큰 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 냉장고의 운전 제어 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 냉장고의 구성에 대해 개략적으로 설명한다. 본 발명의 냉장고는 냉매를 압축하는 압축기(1)와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기(2)와, 냉매의 압력을 강하시키는 팽창밸브(3)와, 주위 증발잠열을 이용하여 냉기를 형성하는 증발기(4)로 구성된 냉동사이클과; 고내 온도를 측정하여 상기 압축기(1)의 운전을 제어하는 제어부(5)로 전달하는 온도센서(6)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 압축기(1)는 압축 용량을 대용량과 소용량으로 가변할 수 있는 가변용량 압축기로, 대용량시의 압축용량은 소용량시의 압축용량에 비해 대략 30% 정도 크나, 이러한 대용량과 소용량 간의 냉력비율에 제한은 없다.

그리고, 상기 압축기(1)는 냉력 가변이 가능한 것으로 잘 알려진 기존의 인버터 압축기를 사용하거나, 본 출원인이 개발하여 출원한 국내 공개특허공보 2003-0010841호(2003년 2월 6일 공개)에 개시된 이중용량 압축기 또는 국내 특허출원 제 2003-30161호(2003년 5월 13일 출원)의 로터리 압축기 등 냉동부하에 따라 압축 용량의 가변이 가능한 임의의 가변용량 압축기를 사용할 수 있다.

상기 로터리 압축기는 소정의 위상차를 갖는 복수개의 냉매흡입구 및 냉매토출구가 형성된 실린더 및 이 실린더 내주면을 따라 편심 회전하면서 냉매를 압축시키는 편심롤러를 구비하여, 상기 편심롤러의 회전방향에 따라 냉매가 흡입되는 냉매흡입구의 위치가 결정되면서 압축 용량이 가변되도록 구성되어 있다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 냉장고의 운전은 다음과 같이 이루어진다.

사용자가 냉장고 문을 장시간 동안 열어 두거나 고내에 새로운 음식물을 투입하여 고내에 온도 변화가 발생하게 되면, 이를 온도센서(6)가 감지하여 제어부(5)로 전달하고, 제어부(5)는 온도센서(6)에 의해 감지된 온도가 미리 설정된 온도 이상이 되면, 압축기를 대용량으로 운전하여 설정된 보관 온도 하한치까지 떨어뜨린다.

물론, 냉장고의 전원이 꺼졌다가 다시 켜지면서 초기 기동을 해야 하는 경우 에도 압축기를 대용량으로 운전한다.

압축기를 대용량으로 운전하여 고내 온도가 보관 온도 하한치(Td)에 도달하게 되면 압축기 운전이 정지되고, 다시 압축기의 압축 용량을 선택하여 고내를 소정의 보관 온도 범위로 유지하는 보관모드로 진입한다.

이 때, 상기 보관모드 운전시 선택된 압축기의 용량에 따라 보관 온도 범위가 달라지는 바, 도 3에 도시된 바와 같이 보관모드에서 압축기의 용량을 소용량으로 가변하여 운전할 경우에는 대용량으로 선택하여 운전하는 경우보다 보관 온도 범위의 상한치(Tu₁)를 높게 설정하여 보관 온도 범위(Td~Tu₁)를 크게 한다.

이렇게 하면, 보관 모드 운전 중 고내 온도가 보관 모드 하한치(Td)에서 보관 온도 상한치(Tu₁)까지 상승하는데까지 걸리는 시간, 즉 압축기 운전 정지 시간(△t2)이 기존의 보관 온도 범위(Td~Tu₀)를 사용할 경우의 압축기 운전 정지 시간(△ t1)(도 1참조)에 비하여 길어지기 때문에 결과적으로 압축기 운전의 단속 회수를 줄일 수 있게 된다.

물론, 보관 온도 범위가 높아짐에 따라 고내 온도를 보관 온도 상한치(Tu₁)에서 하한치(Td)까지 떨어뜨리는데 걸리는 시간, 즉 압축기 운전 시간이 약간 증가되기는 하지만, 이 때의 증가분은 보관 온도 하한치에서 상한치로 상승하는데 걸리는 시간에 비하면 매우 짧기 때문에 결과적으로 단속 회수 감소의 효과를 얻는데 큰 영향을 주지 않는다.

한편, 압축기 용량을 가변시키지 않고 그대로 대용량으로 하여 보관 운전을 하는 경우에는 보관 온도 상한치(Tu₀)에서 하한치(Td)에 도달하는 시간이 상대적으로 짧기 때문에 보관 운전에 설정되는 보관 온도 범위가 기존과 동일하게 소용량 운전에 비하여 작은 온도 범위로 설정됨이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 가변용량 압축기를 소용량으로 선택하여 운전시 기존에 비하여 압축기 운전 정지 시간이 길어지게 되어 압축기 단속 회수가 줄어들게 되고, 따라서 소비전력이 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 고내 온도를 측정하는 온도센서와, 압축 용량을 다단으로 가변할 수 있는 가변용량 압축기를 이용한 냉각사이클을 구비하고, 상기 압축기를 어느 한 압축 용량으로 선택하여, 고내 온고가 소정의 제어 온도 범위 이상일 경우 압축기를 선택된 압축용량으로 운전하고 소정의 제어 온도 범위 이하로 되면 압축기 운전을 정지하면서 고내 온도를 소정 온도 범위로 유지하도록 한 냉장고에 있어서,

   상기 선택된 압축기의 압축 용량이 작을수록 상기 제어 온도 범위가 큰 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 온도 범위는 압축 용량이 작을수록 그 상한치가 높게 설정된 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법.

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