KR100884396B1 - 솔레노이드밸브 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드밸브에 부착된 이물질을 제거하기 위해 솔레노이드밸브의 구동을 제어하는 솔레노이드밸브 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 실링볼과 냉매토출구 사이에 이물질이 부착되어 솔레노이드밸브가 정확하게 닫히지 않게 되면, 냉매가 계속 유입되어 결과적으로 고내가 과냉각상태가 된다. 이에 따라 본 발명에서는 과냉각 상태의 우려가 있을 때, 실링볼과 냉매토출구 사이의 이물질 제거를 위한 솔레노이드밸브 제어동작을 수행하여 최상의 조건으로 고내의 온도를 제어할 수 있도록 한다.

냉장고, 솔레노이드 밸브, 실링볼, 냉매토출구, 냉매누설

Description

솔레노이드밸브 제어방법{Solenoid valve control method}

도 1은 종래 솔레노이드밸브의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브를 제어하기 위한 제어구성도.

도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 구동을 제어하기 위한 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 마이크로컨트롤러 130 : 고내온도감지부

140 : 솔레노이드밸브

본 발명은 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실링볼과 냉매토출구 사이의 이물질을 제거하기 위한 솔레노이드밸브의 제어방법에 관한 것이다.

냉장고에서 냉매의 유동을 제어하기 위한 밸브의 하나로서, 통상 냉장고 등의 냉동사이클에서 2개 이상의 증발기가 1대의 압축기와 조합하여 냉동사이클을 이루는 경우에 각 증발기의 냉매흐름을 선택적으로 단속하기 위하여 솔레노이드밸브를 사용한다.

이하 종래 솔레노이드밸브의 제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 솔레노이드밸브의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 솔레노이드밸브는 냉매유입구(22)와 냉매토출구(24)를 구비하는 밸브체(2)가 구비되어져 있다. 상기 밸브체(2)의 내부에는 상하 방향으로 이동하는 플런저(10)가 설치되어 있다.상기 플런저(10)는 밸브체(4)의 외측면에 권취되어 있는 코일(4)에 의하여 상하방향으로 운동하게 된다.

그리고 상기 밸브체(4)의 내부에서 상기 플런저(10)의 상면에는 스프링(8)이 설치되어 있고, 상기 스프링(8)에서 발생하는 탄발력은 상기 플런저(10)를 하방으로 가압하게 된다. 그리고 상기 스프링(8)의 상부에는 철로 만들어지는 자극이 설치되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 솔레노이드방식 냉매밸브의 구성을 살펴본다.

먼저 전류가 인가되지 않고 있는 상태에서 상기 플런저(10)는 스프링(8)에 의하여 하방으로 탄성적으로 지지하는 상태가 된다. 따라서 플런저(10)의 하단부에 설치되어 있는 실링볼(12)이, 밸브체(2)의 냉매토출구(24)를 막고 있는 상태가 되어, 냉매가 흐르지 못하게 된다.

상기 코일(4)에 전류가 인가되면, 코일에서 발생하는 자계에 의하여 전자석의 원리로 상기 플런저(10)는 스프링(8)의 탄성력을 이기고 상부로 이동하게 된다. 이로 인해서 솔레노이드밸브가 열리고, 냉매유입구를 통해서 공급된 냉매가 냉매토출구로 토출된다.

그리고 상기 코일로 공급되는 전류가 오프되면 상기 플런저(10)는 스프링(8) 의 탄성력에 의하여 하방으로 이동하게 된다. 이로 인해서 솔레노이드밸브가 닫히고, 냉매유입구를 통해서 냉매토출구로 공급되는 냉매의 흐름이 차단된다.

상기와 같이 냉매가 공급되는 가운데 플런저의 하단부에 구성된 실링볼과 냉매토출구 사이에 이물질 등이 끼이게 되면 냉매토출구로 냉매가 계속 누설되게 된다. 그 결과 고내온도가 지속적으로 하강하게 되고, 결국 고내가 과냉상태에 도달하게 된다.

이와 동시에 고내온도감지센서를 통해서 감지한 고내 온도가 계속 저온상태에 있으므로, 추가적으로 냉매의 유입을 제어하기 위한 솔레노이드밸브 제어동작이 수행되지 않는다. 따라서 실링볼과 냉매토출구 사이에 부착된 이물질이 제거되지 않는다.

따라서 본 발명의 목적은 실링볼과 냉매토출구 사이에 이물질 삽입우려가 있을 때, 이물질이 제거되도록 솔레노이드밸브를 제어하는 솔레노이드밸브 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔레노이드밸브 제어방법은, 고내온도하한값을 기준값으로 설정하는 단계와; 고내온도를 감지하는 단계와; 상기 단계에 의해서 감지된 고내온도를 기설정된 고내온도하한값과 비교판단하는 단계와; 상기 판단에 따라, 고내온도가 고내온도하한값보다 낮으면 솔레노이드 밸브가 닫히도록 제어하는 단계와; 고내온도가 온도하한값보다 낮은 상태에서 솔레노이드 밸브가 닫힌 시간이 소정시간 이상 경과하는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계의 솔레노이드밸브가 닫힌 상태에서 소정시간 이상 경과하면, 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 고내온도상한값을 설정하는 단계를 더 포함하여, 감지된 고내온도가 고내온도상한값보다 높으면, 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 솔레노이드밸브 제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 솔레노이드밸브를 제어하기 위한 제어구성도이다.

본 발명의 제어구성은 도면에 도시된 바와 같이, 제품에 전원을 공급하는 전원공급부(120)와, 동작제어신호를 입력하는 키입력부(100)와, 냉매의 유출입을 제어하는 솔레노이드밸브(140)와, 고내온도를 감지하는 고내온도감지부(130)와, 고내온도에 따라 냉매의 유출입을 제어하는 마이크로컨트롤러(110)를 포함하여 구성된다.

상기 마이크로컨트롤러(110)는 고내상태를 유지하기 위한 목표기준온도값이 각각 최대고내온도범위인 온도상한값과 최소고내온도범위인 온도하한값으로 기설정되어져 있고, 고내온도감지부(130)를 통해서 현재 감지된 고내온도값과 비교/판단하여 솔레노이드밸브(140)의 구동을 제어한다. 그리고 상기 솔레노이드밸브(140)의 구동시간을 카운트하여, 소정시간 경과여부에 따라 솔레노이드밸브(140)의 상태를 변환시킨다.

상기 키입력부(100)는 본체에 구비되어, 상기 키입력부(100)를 통해서 고내의 온도를 유지하기 위한 강냉, 중냉, 약냉, 특급운전 등을 선택할 수 있다.

이 밖에도 냉매를 생성/순환시키기 위한 냉각사이클 제어구성(압축기, 응축기, 증발기 등)이 포함되어 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 솔레노이드밸브의 구동을 제어하기 위한 동작제어흐름도이다. 도 1과 도 2를 참조하여 이하 솔레노이드밸브의 동작제어과정을 설명한다.

우선 제품에 전원이 인가되고, 사용자가 키입력부(100)를 통해서 입력한 냉장상태로 운전한다. 즉, 냉각사이클로 냉매를 생성/압축하여 응축기와 증발기로 순환시키면서 고내로 냉기가 공급되도록 한다(제 200 단계).

상기와 같이 구동되던 중, 도면에 도시된 바와 같이 고내온도감지부(130)를 통해서 고내온도가 감지된다(제 210 단계).

그리고 감지된 고내온도값은 마이크로컨트롤러(110)에 전달되고, 상기 마이크로컨트롤러(110)는 고내온도감지부(130)를 통해서 감지된 온도값의 범위가 마이크로컨트롤러(110)에 기설정된 고내의 온도범위인지 여부를 판단한다(제 220 단계). 즉, 제 220 단계의 판단에 따라 고내온도가 기설정된 온도상한값보다 높은 상태이면, 마이크로컨트롤러(110)는 솔레노이드밸브(140)가 열리도록 제어한다(제 230 단계). 즉, 마이크로컨트롤러(110)는 코일(4)에 전류를 인가하여, 코일(4)에서 발생하는 자계에 의해서 플런저(10)는 스프링(8)의 탄성력을 이겨 상부로 이동한다. 이에 따라 플런저(10)에 부착된 실링볼(12)이 상부로 이동하여 냉매토출구(24)와 실링볼(12) 사이의 간격이 벌어지게 된다. 이로 인해서 차가운 냉매가 냉매토출구(24)로 공급되어 음식물을 보관하는 고내의 온도가 목표온도로 내려가게 된다.

한편, 제 220 단계의 판단에 따라 고내온도가 온도상한값보다 낮으면, 마이크로컨트롤러(110)는 고내온도감지부(130)를 통해서 감지된 고내온도가 온도하한값보다 낮은지 여부를 판단한다(제 240 단계).

이에 따라 고내온도감지부(130)를 통해서 감지한 고내온도가 하한온도값보다 더 낮으면, 마이크로컨트롤러(110)는 솔레노이드밸브(140)를 닫아(제 250 단계), 더이상 차가운 냉매가 냉매토출구로 공급되지 않도록 한다. 이로 인해서 고내가 과냉상태에 도달하는 것을 방지한다.

상기와 같이 구동되는 솔레노이드밸브(140)의 구동에 있어서, 앞서 도 1에 살펴본 바와 같이 실링볼(12)과 냉매토출구(24) 사이에 이물질 등이 부착되어 실링볼(12)이 냉매토출구(24)를 완전하게 막지 않으면, 냉매의 유입이 실링볼(12)과 냉매토출구(24) 틈 사이로 계속 진행되어 소정시간이 경과하면 고내온도가 과냉각 상태가 된다. 이에 따라 고내는 과냉 상태가 되고 마이크로컨트롤러(110)는 더 이상의 냉매유입이 되지 않도록 솔레노이드밸브(140)를 닫힌 상태로 지속시킨다.

따라서 마이크로컨트롤러(110)는 상기와 같이 고내온도가 하한설정온도보다 낮은 상태에서 솔레노이드밸브(140)의 닫힌 상태가 소정시간 경과하였는지 판단하여(제 260 단계), 솔레노이드밸브(140)가 닫힌 상태로 소정시간 경과하면 마이크로컨트롤러(110)는 실링볼(12)과 토출냉매구(24) 사이에 이물질이 부착되었다고 판단 하게 된다.

이에 따라 마이크로컨트롤러(110)는 강제적으로 솔레노이드밸브(140)의 구동을 제어하여, 솔레노이드밸브(140)가 열리도록 제어한다(제 270 단계). 즉, 마이크로컨트롤러(110)가 코일(4)에 전류를 인가하여, 코일(4)에서 발생하는 자계에 의해서 플런저(10)는 스프링(8)의 탄성력을 이겨 상부로 이동한다. 이에 따라 플런저(10)에 부착된 실링볼(12)이 상부로 이동하여 냉매토출구(24)와 실링볼(12) 사이의 간격이 벌어지게 된다. 이로 인해서 냉매가 냉매토출구(24)로 유입되어, 결과적으로 실링볼(12)과 냉매토출구(24) 사이에 있는 이물질이 제거된다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 냉매의 유출입을 제어하는 솔레노이드밸브가 닫힘상태로 소정시간이상 지속되면, 실링볼과 냉매토출구 사이에 이물질이 부착되었다고 판단하여, 강제적으로 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하는 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 솔레노이드밸브의 제어방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명으로 인해서 솔레노이드밸브에 이물질이 부착되어 과냉 현상이 발생하는 경우, 강제적으로 솔레노이드밸브가 열리도록 제어함으로서, 냉매의 흐름과 동시에 이물질이 제거된다.

또한 고내의 과냉상태를 방지하여 효과적으로 고내온도를 유지시킴으로서, 이로 인해서 고내에 있는 음식물을 최상의 상태로 보관할 수 있다. 따라서 본 발명이 적용된 제품은 제품의 성능 향상에 따른 소비자 만족도를 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 고내온도하한값을 기준값으로 설정하는 단계와;

   고내온도를 감지하는 단계와;

   상기 단계에 의해서 감지된 고내온도를 기설정된 고내온도하한값과 비교판단하는 단계와;

   상기 판단에 따라, 고내온도가 고내온도하한값보다 낮으면 솔레노이드 밸브가 닫히도록 제어하는 단계와;

   고내온도가 온도하한값보다 낮은 상태에서 솔레노이드밸브가 닫힌 시간이 소정시간 이상 경과하는지 여부를 판단하는 단계와;

   상기 단계의 솔레노이드밸브가 닫힌 상태에서 소정시간 이상 경과하면, 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 솔레노이드밸브 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   고내온도상한값을 설정하는 단계를 더 포함하여,

   감지된 고내온도가 고내온도상한값보다 높으면, 솔레노이드밸브가 열리도록 제어하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드밸브 제어방법.

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