KR100621926B1

KR100621926B1 - 저실온 제어방법

Info

Publication number: KR100621926B1
Application number: KR1020040048763A
Authority: KR
Inventors: 김종삼
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2006-09-08
Also published as: KR20060000208A

Abstract

본 발명은 저실온 제어방법에 관한 것으로서, 고내온도를 외부온도와 관계없이 항상 일정온도로 유지되도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

이를 위하여, 외부온도를 감지하는 외부온도감지센서와, 고내온도를 감지하는 고내온도감지센서를 구비하는 냉장실-콘트롤방식이 적용되는 냉장고에 있어서, 외부온도감지센서에 의하여 냉장고 외부온도가 감지되는 단계와, 제어부가 온도를 기록하고 경과시간을 적산하는 단계와, 상기 적산시간이 설정시간에 도달되지 않으면 경과시간적산과 외부온도감지를 수행하고, 상기 적산시간이 설정시간에 도달된 경우에는 평균온도를 산출하는 단계와, 상기 평균온도가 일정온도 이하이면, 저실온 운전제어모드가 수행되는 단계와, 상기 평균온도가 일정온도 이상이면, 고실온 운전제어모드가 수행되는 단계를 포함하는 저실온 제어방법이 제공된다.

따라서 본 발명에 의하면, PCB기판상에 있는 트랜스 또는 콤프레샤의 온/오프에따른 외부온도센서의 오작동을 최소화함으로써 저실온구간의 정확한 판별로 냉장고의 고내온도를 항시 일정온도로 유지하는 것이 가능하다.

냉장고, 저실온, R-센서, 외기온도, 주변온도, 냉장실

Description

저실온 제어방법{Low temperature control method in the refrigerator}

도 1은 종래의 냉장실-콘트롤방식에 의한 온도제어방법을 보여주는 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 저실온제어과정을 수행하기 위한 회로블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 고내온도를 저실온으로 제어하는 과정을 보여주는 순서도이다.

도 4a는 종래의 고실온에서 감지되는 온도에 따른 히스테리시스(Hysteresis) 그래프를 보여주며, 도 4b는 저실온에서 감지되는 온도에 따른 히스테리시스 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 일반적인 히스테리시스 그래프로써 평균온도구간에 온도변화를 보여준다.

본 발명은 저실온 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정구간의 외부온도를 평균하여 주위온도의 급격한 변화에도 저실온으로 고내온도가 유지되도록 하는 온도제어방법에 대한 것이다.

일반적인 냉장고의 경우 고내온도를 일정온도로 유지하기 위해 냉장실고내온도를 감지하기 위한 온도감지센서, 콤프레샤, 냉동실 팬모터가 구비된다. 또한 팬모터을 작동하기 위한 부하구동부가 구성되어 마이콤에 의해 운전결정이 이루어지게 된다. 물론 외부온도를 감지하기 위해 외부온도감지센서가 사용된다.

이러한 일반적인 냉장고에 있어 냉장실 또는 냉동실의 온도센서에 의하여 온도제어를 콘트롤하는 방식이 보편적이다. 이중 냉장실-콘트롤방식(R-Control)에 대하여 온도제어과정을 보여주는 도면이 도 1에 도시된다.

도 1은 고내 온도 제어 방법을 보인 순서도로서, 상기 기술한 바와같이 냉장고에 설치된 외부온도감지센서가 외부 온도를 감지하면 마이콤이 저온 상태인지를 판단하는 제1단계(S1, S2)와; 상기 제1단계 판단 결과, 저온 상태이면 냉장실의 온도를 감지하여 그 냉장실감지온도값과 냉장실설정온도값을 비교판단하는 제2단계(S3, S4)와; 상기 제2단계 판단 결과, 냉장실감지온도값이 냉장실설정온도값보다 크다면 부하구동부를 동작시키고, 작다면 부하구동부를 정지시키는 제3단계(S5, S6)로 수행하게 된다.

그런데 보통 외부온도를 감지하는 센서는 보통 PCB기판상에 설치되게 되는데, 이 PCB기판은 냉장고의 상단이나 방열파이프 위쪽에 설치되게 된다. 또한 PCB기판에는 트랜스가 놓이게 되므로 트랜스 온/오프나 콤프레샤의 온/오프에 따라 외부온도를 감지하는 센서가 영향을 받게되어 이상작동이 발생하게 된다. 따라서 외부온도와 감지된 온도차가 0 내지 5℃에 이르게 되므로 고내의 정확한 온도제어가 이루어지지 않는 점이 있다.

본 발명은 상기에 기술된 종래기술의 단점을 극복하고자 착안된 것으로써, 냉장실-콘트롤방식(R-Control)의 냉장고에 있어서 고내온도를 외부온도와 관계없이 항상 일정온도로 유지되도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

본 발명은 상기 과제를 이루기 위해, 일정시간동안 감지된 외부온도의 평균을 산출하여 이 평균값이 설정온도내에 있으면 이후부터는 저실온운전제어로 고내온도를 제어하는 방법을 제공한다.

이를 위하여 저실온 제어방법은, 외부온도를 감지하는 외부온도감지센서와,

고내온도를 감지하는 고내온도감지센서를 구비하는 냉장실-콘트롤방식이 적용되는 냉장고에 있어서, 외부온도감지센서에 의하여 냉장고 외부온도가 감지되는 단계와, 제어부가 온도를 기록하고 경과시간을 적산하는 단계와, 상기 적산시간이 설정시간에 도달되지 않으면 경과시간적산과 외부온도감지를 수행하고, 상기 적산시간이 설정시간에 도달된 경우에는 평균온도를 산출하는 단계와, 상기 평균온도가 일정온도 이하이면, 저실온 운전제어모드가 수행되는 단계와, 상기 평균온도가 일정온도 이상이면, 고실온 운전제어모드가 수행되는 단계를 포함한다.

이하 첨부된 발명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 저실온제어과정을 수행하기 위한 회로블럭도로서, 이 회로블럭도에는 크게 제어부(200), 고내온도감지센서(210), 외부온도감지센서(220), 타이머부(230), 팬제어회로부(240), 콤프레샤 구동부(250), 디스플레이 조작패널부(260) 등의 구성요소가 구비된다. 이와 같은 구조를 갖는 블록회로도의 구성요소들이 어떠한 기능과 역할을 수행하는 지를 설명하면 다음과 같다.

제어부(200)는 냉장고에서 요구되는 기능을 수행하도록 하는 마이콤(미도시)이 포함되고 상기에서 언급된 다른 구성요소와 연결되어 명령을 전송하거나 정보를 전달받아 이를 처리하게 된다. 즉 고내온도감지센서(210), 외부온도감지센서(220), 또는 디스플레이 조작패널부(260)로부터 신호를 전송받아 이를 처리하게 된다. 또한 외부온도감지센서(220)가 외부온도를 감지하면 타이머(230)로부터 시간을 체크하여 일정시간동안 외부온도를 메모리(마이콤에 구성되는 것을 들 수 있음)에 기록하여 평균을 산출하고 이 평균온도가 설정된 값에 도달하는지를 판단하여 저실온 또는 고실온 운전으로 팬(241)과 콤프레샤(251)를 구동하여 고내온도를 제어하게 된다. 이러한 저실온시 온도제어과정을 보여주는 순서도가 도 3에 도시되어 있다. 이에 대하여는 상세히 후술한다.

이와함께 제어부(200)에는 외부온도 감지센서(220)에 의해 감지되는 외부평균온도와 비교하기 설정값과, 저실온 운전제어모드와 고실온 운전제어모드에 따른 팬(241)과 콤프레샤(251)를 구동하기 위한 구동주기 등이 설정되어 저장되어 있게 된다.

고내온도감지센서(210)는 고내에 있는 저장물이 일정온도를 유지할 수 있도록 하기 위해 온도를 감지하기 위한 온도감지센서가 냉장고의 일측(예를들면 냉각기표면을 들 수 있음)에 설치되어 있어, 이를 통하여 고내온도를 감지하여 감지된 고내온도정보를 제어부(200)에 전송하는 역할을 수행하게 된다.

외부온도감지센서(220)는 냉장고 몸체의 일측에 구비되어 냉장고 주위의 온도를 감지하여 이를 제어부(200)에 전송한다. 즉 상기종래기술에서 기술한 바와같이 마이콤, 트랜스 등의 전자회로부품이 있는 PCB기판상에 설치된다.

타이머부(230)는 경과되는 시간을 카운트하여 이를 제어부(200)에 전송하게 된다. 물론 제어부(200)에 있는 마이콤에 의하여 이러한 기능을 수행하도록 하는 것도 가능하며 이는 본 발명의 용이한 설명을 위해 따로 구성한 것에 지나지 않는다.

팬제어회로부(240)는 팬(241)의 기동과 정지를 수행하게 된다. 즉 제어부(200)로부터 명령을 받아 전압의 변경을 통하여 팬의 RPM(회전속도)를 변화시킨다.

콤프레샤 구동부(250)는 제어부(200)의 명령에 따라 냉각사이클에 의거하여 콤프레샤(251)를 구동시켜 냉매가 순환되도록 하여 고내에 냉기를 공급하게 된다.

디스플레이 조작패널부(260)는 보통 냉장고의 전면에 구비되어 냉장고의 기능을 제어하기 위한 버튼부와 사용자가 기능을 확인할 수 있도록 하는 디스플레이부로 구성된다. 이러한 기능들에 대한 예를 보인다면, 전원을 작동하기 위한 전원버튼, 선택된 기능을 잠그거나 풀기 위한 잠금/풀림버튼 등이다.

상기 기술된 도 2의 회로블럭도구성에 의하여 감지된 외부온도로부터 평균온도를 구하고 이 평균값에 따라 고내온도를 일정온도로 유지하는 것이 가능하게 되는데, 이러한 온도제어과정을 보여주는 순서도가 도 3에 도시된다. 즉 이는 외부온도감지센서(220)가 일정시간동안 외부온도를 감지한 후 감지된 온도의 평균값을 산출하여 이 평균값이 설정되어있는 설정값과의 비교에 따라 냉동운전사이클을 구동함으로써 고내온도를 일정온도로 유지하게 된다. 이러한 온도제어과정을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

외부온도감지센서(220)는 제어부(200)의 명령에 따라 외부온도를 감지하여 상기온도정보를 제어부(200)에 전송한다(단계 S300).

제어부(200)는 전송받은 상기온도정보를 마이콤에 구비된 메모리에 기록하고 타이머부(230)로부터 경과시간을 체크하고 이를 적산한다(단계 S310). 물론 메모리에 감지된 외부온도를 각 온도감지시마다 적산하는 것도 가능하나 온도정보를 기록한 후에 최종적으로 적산하는 것도 가능하다. 이는 적산방식을 결정하는 알고리즘에 의한 것이므로 본 발명에서는 용이한 이해를 위해 후자에 의한 방식으로 기술한다.

제어부(200)는 상기 적산시간이 평균온도를 계산하기 위한 일정시간구간인 설정시간에 도달되었는지를 확인한다(단계 S320). 즉 외부온도감지센서(220)가 콤프레샤(251)의 구동에 따른 영향을 받을 수 있는 시간은 약 40분 내지 90분정도이다. 이를 콤프레샤(251)의 1사이클(온/오프)로 보면 120분정도를 상기 설정시간으로 정하는 것이 바람직하다. 따라서 제어부(200)는 120분동안 외부온도감지센서(220)에 의하여 감지된 온도를 메모리에 기록하게 된다. 이러한 감지된 온도의 히스테리시스를 보여주는 도면이 도 5에 도시된다.

도 5에는 15℃ 내지 14 ℃사이에서 감지된 외부온도에 대한 히스테리시스가 표시된다. 즉 일정시간(500)동안 본 발명에서는 120분을 가정하였으며, 이 일정시간구간을 설정시간으로 하여 기록된 외부온도에 대한 그래프이다. 따라서 이 그래프상에서 표시된바와 같이 감지된 온도가 15℃를 넘을 경우에도 바로 냉각을 위한 사이클운전이 실행되지 않는다. 이와달리 종래의 온도제어는 감지된 외부온도가 15℃에 도달되면 곧바로 냉각을 위한 사이클운전이 실행되어 외부온도는 항시 15℃ 내지 14℃에서 히스테리시스를 이루게 된다. 이를 보여주는 도면이 도 4a와 도 4b에 도시된다. 즉 도 4a는 고실온에서 감지되는 온도에 따른 히스테리시스 그래프로써 감지된 외부온도가 15℃이상에서 하강하여 14℃ 내지 15℃사이에서 변화하는 경우를 보여준다. 도 4b는 저실온에서 감지되는 온도에 따른 히스테리시스 그래프로 감지된 외부온도가 14℃이하에서 상승하여 14℃ 내지 15℃사이에서 변화하는 경우를 보여준다. 따라서 종래의 온도제어방식은 감지된 온도가 15℃이상이면 곧 바로 냉장고가 고실온제어모드에 돌입하고, 14℃이하이면 냉장고가 저실온제어모드에 돌입하는 방식이다.

이와달리 본 발명에서는 120분의 설정시간동안은 고실온 운전제어모드나 저실온 운전제어모드에 돌입하지않고, 이 설정시간동안의 평균온도에 의하여 이후부터 해당 운전제어모드에 돌입하게 되는 것이다.

이러한 과정을 설명하기 위해 다시 도 3의 순서도로 돌아가면, 상기 설정시간도달여부확인단계(S320)에서 적산시간이 설정시간에 도달하지 않은 경우에는 외부온도를 감지하고 경과시간을 적산하게 된다. 이와달리 상기 설정시간도달여부확인단계에서 적산시간이 설정시간에 도달되면, 제어부(200)는 기록된 외부온도의 평균온도를 산출하게 된다(단계 S330). 즉 평균온도는 다음 [수학식1]과 같은 식으로 구해진다.

[수학식1]

평균온도 = 외부온도의 합 / 설정시간

상기 수학식에 의하여 평균온도가 구해지면, 제어부(200)는 평균온도가 15℃미만인지를 확인하게 된다(단계 S340).

확인결과 평균온도가 15℃ 또는 그 이상이면 제어부(200)는 고실온운전제어로 냉각사이클을 수행한다(단계 S360). 이와달리 상기 확인결과 평균온도가 15℃미만이면 제어부(200)는 설정시간 이후부터 저실온운전제어로 냉각사이클을 수행하게 된다(단계 350).

상기 고실온 운전제어와 저실온운전제어 방식에 대하여는 통상의 당업자라면 주지의 기술이므로 본 발명에서는 발명의 이해를 위해 저실온 운전제어방식에 대해서만 간략히 서술하기로 한다.

저실온 운전제어방식은 냉장고 외부온도에 따라 고내온도감지센서에 의한 온도를 3℃ 또는 1℃로 상승시켜 운전하는 방식이다. 즉 저실온돌입조건을 14℃이하로 설정하였다면 감지된 외부온도가 14℃이하일경우 고내온도감지센서의 동작온도를 약 3℃상승시킴으로써 콤프레샤 작동온도를 올리는 것이다. 예를들면 이전에는 콤프레샤 작동온도를 냉장실의 온도가 3℃에서 작동하도록 하였다면, 저실온 운전제어방식에서는 냉장실온도가 6℃가 도달되어야만 콤프레샤가 구동하게 된다.

이상, 본 발명에 대하여 첨부된 실시예와 도면을 가지고 상세히 기술하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되지는 않으며, 이 기술분야에 종사하고 있거나 통상의 지식을 습득하고 있는 자라면 본 발명의 내용을 벗어나지 않으면서도 수많은 변형과 수정이 가능함을 이해해야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의거하여 정해짐이 바람직 할 것이다.

본 발명에 의하면, PCB기판상에 있는 트랜스 또는 콤프레샤의 온/오프에따른 외부온도센서의 오작동을 최소화함으로써 저실온구간의 정확한 판별로 냉장고의 고내온도를 항시 일정온도로 유지하는 것이 가능하다.

Claims

냉장고의 외부온도를 감지하는 외부온도감지센서와, 상기 냉장고의 고내온도를 감지하는 고내온도감지센서를 구비하는 냉장실-콘트롤방식이 적용되는 냉장고에 있어서,

상기 외부온도감지센서에 의하여 상기 냉장고의 외부온도를 감지하는 단계;

상기 냉장고의 구성요소와 연결되어 명령을 전송하거나 정보를 전달받아 이를 처리하는 제어부가 상기 외부온도감지센서를 통해 감지된 외부온도를 기록하고, 상기 외부온도가 감지된 시점으로부터 경과되는 시간을 적산하는 단계;

상기 적산된 시간이 평균온도를 계산하기 위한 설정시간에 도달되지 않은 경우 상기 경과되는 시간의 적산과 상기 외부온도감지센서로부터 외부온도감지를 수행하고, 상기 적산된 시간이 상기 평균온도를 계산하기 위한 설정시간에 도달된 경우에는 상기 감지된 외부온도의 평균온도를 산출하는 단계;

상기 산출된 평균온도가 저실온 운전제어모드를 판단하기 위한 설정 온도 이하인 경우, 저실온 운전제어모드를 수행하는 단계; 및

상기 평균온도가 저실온 운전제어모드를 판단하기 위한 설정온도 이상인 경우, 고실온 운전제어모드를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 저실온제어방법.
제 1 항에 있어서,

상기 평균온도는,

평균온도 = 외부온도의 합 / 설정시간의 수학식임을 특징으로 하는 저실온제어방법.