KR101290448B1 - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 제상운전단계와 압축기 구동단계, 제상운전단계와 냉각팬 구동단계, 제상운전단계와 댐퍼구동단계 사이에 서로 다른 동작지연시간을 부여하여 고내(庫內)의 온도상승을 방지하는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 제상운전 완료 후 압축기(100)가 구동하는 단계, 냉기를 송풍하는 팬(400)이 구동하는 단계 및 상기 팬(400)에 의하여 송풍되는 냉기가 냉장실(20)로 안내되도록 하는 댐퍼가 개방되는 단계가 포함되고, 상기 팬과 댐퍼는 시간차를 두고 작동한다. 그리고, 상기 댐퍼는 냉장실과 냉동실을 구획하는 배리어에 제공되며, 상기 댐퍼는 상기 팬의 구동 시점으로부터 설정 시간이 경과된 뒤에 개방된다. 또한, 상기 압축기는 리니어 컴프레서로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 냉장고의 소비전력이 개선되는 이점이 있다.

냉장고, 압축기, 증발기, 댐퍼, 제상, 냉매, 성애, 착상

Description

냉장고의 제어방법{A control method for refrigerator}

도 1 은 일반적인 냉장고의 냉동사이클을 보이기 위한 도면.

도 2 는 종래 기술에 의한 제상운전 이후 정상상태에 이르기까지 압축기와 냉각팬 및 댐퍼의 클럭 발생순서를 도시한 타이밍차트

도 3 은 본 발명에 의한 냉장고의 냉기순환 경로를 도시한 도면.

도 4 는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 따른 제상운전 이후 정상상태에 이르기까지 압축기와 냉각팬 및 댐퍼의 클럭 발생순서를 도시한 타이밍 차트.

도 5 는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 따른 순서도.

* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*

1....... 냉장고 10...... 냉동실

20...... 냉장실 30...... 기계실

40...... 본체 42...... 배리어

100..... 압축기 200..... 증발기

400..... 팬 420..... 팬모터

500..... 제상히터 600..... 댐퍼

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제상운전단계와 압축기 구동단계, 제상운전단계와 냉각팬 구동단계, 제상운전단계와 댐퍼구동단계 사이에 서로 다른 동작지연시간을 부여하고, 압축기 구동단계, 냉각팬 구동단계, 댐퍼구동단계 순서로 지연시간이 증가되도록 하여 고내(庫內)의 온도상승을 방지하는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉각이란 특정공간의 온도를 주위보다 낮은 온도로 유지하는 조작이며, 이를 수행하기 위해서는 단열된 공간과 열을 흡수하기 위한 열매체(熱媒體) 및 냉매의 상변화(相變化) 조작을 위한 순환회로(압축-응축-팽창-증발)가 필요하다.

도 1 은 일반적인 냉장고의 냉동사이클을 보이기 위한 도면으로, 그 구성은 냉장고 고내(庫內)를 순환한 냉기가 응축되기 쉽도록 냉매증기를 압축하여 압력을 높이는 압축기와, 상기 압축기에서 고온, 고압이 된 냉매증기를 냉각액화 시키는 응축기, 그리고, 상기 응축기를 통과한 냉매의 유량을 조절하여 증발기로 공급하는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브를 통해 냉매액을 공급받아 주위 공기와 열교환 작용을 통해 냉기를 생성하는 증발기로 이루어진다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 냉장고는 전술한 바와 같이 냉매의 상변화를 이용하여 냉기를 생성하고, 이러한 냉기를 냉각팬을 통하여 냉동실 및 냉장실로 이송시켜 저장물을 저온저장 가능하게 된다.

그리고, 상기 냉장실에는 상기 냉동실의 냉기가 유입되는 것을 선택적으로 차폐하는 댐퍼가 구비되어 개폐동작을 통해 냉장실로 유입되는 냉기를 제어한다. 즉, 상기 증발기에서 생성된 냉기는, 냉동실을 경유한 뒤 냉장실을 순환하도록 안내된다.

한편, 냉기를 생성하는 상기 증발기에는 외부의 습증기가 유입되어 성애가 착상된다.

이러한 성애는 냉기유로를 차폐하여 냉각효율을 감소시키므로 제거해 줘야 하는데, 이를 위하여 상기 증발기에는 열 발산 작용에 의해 착상된 성애를 제거하는 제상히터가 연결된다.

상기 제상히터에 의해 성애가 제거되면, 상기 증발기 주변의 온도가 상승하게 되고, 이렇게 상승된 증발기 주변온도는 압축기에 의해 재압축되는 냉매의 순환을 통해 냉각된다.

그러나, 종래 기술에 의한 압축기는 회전운동을 직선운동으로 변환하는 리시프로(Recipro) 압축기로 기동토크로 인하여 제상 이후 바로 냉매를 압축하기 위한 동작을 수행하지 못하고 일정시간의 지연시간을 가지게 된다.

이하에서는 상기와 같은 종래 기술에 의한 압축기의 특성에 의하여 제상운전 이후 정상상태에 이르기까지 압축기와 냉각팬 및 댐퍼의 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2 는 종래 기술에 의한 제상운전 이후 정상상태에 이르기까지 압축기와 냉각팬 및 댐퍼의 클럭 발생순서를 도시한 타이밍차트이다.

도면에 도시된 바에 의하면, 제상히터의 구동을 위한 클럭신호가 발생하고 7 분의 지연시간이 경과한 뒤 상기 압축기가 구동된다.

이는 전술한 바와 같이 압축기의 구동에 필요한 기동토크로 인하여 압축기의 스타팅동작이 지연됨으로 인한 것으로, 이 기간 동안에는 상기 냉각팬의 동작이 정지되고 댐퍼가 차폐되어 냉동실 및 냉장실을 순환하는 공기의 흐름이 발생하지 않게 된다.

그리고, 상기 제상히터의 구동을 위한 클럭신호가 발생하고 12분의 지연시간즉, 상기 압축기 구동이후 5분이 경과한 뒤 상기 냉각팬이 구동되고 이와 동시에 상기 댐퍼가 개방됨으로써, 냉매와 열교환된 공기가 순환하게 되어 정상상태에 이르게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에 의한 냉장고의 제어방법에서는 냉각팬의 구동과 동시에 댐퍼가 개방된다. 또한, 상기 압축기의 동작을 위한 기동토크로 인하여 7분간의 지연시간이 소모되고, 압축기 동작 이후 5분의 지연시간 뒤에 냉각팬이 구동된다.

따라서, 상기 압축기가 냉매를 충분히 압축시키지 못한 상태에서 열교환된 공기가 상기 냉각팬에 의해 냉동실로 강제이송되고, 기존에 냉동실에 충만했던 냉기는 댐퍼가 개방됨으로 인하여 냉장실로 빠져나가게 되므로 냉동실의 온도가 상승하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 상기와 같이 냉동실의 온도가 상승함으로 인하여 냉동실에 저장되어 있던 저장물의 온도가 상승하게 되어 저장물의 변질이 야기될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이 저장물의 변질이 야기됨으로 인하여 소비자가 제품에 대한 불만을 가지게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 제상운전 완료 후 냉각팬의 운전과 냉장실 댐퍼의 개방조작 사이에 소정의 지연시간이 부가되도록 하는 냉장고의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 압축기 구동이후 소정시간 이후에 냉각팬이 구동되는 냉자고의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 리니어 압축기(Linear Comp.)를 사용함으로써 제상운전 이후 압축기의 기동토크로 인한 지연시간이 감소되도록 하는 냉장고의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법은, 제상운전 완료 후 압축기가 구동하는 단계, 냉기를 송풍하는 팬이 구동하는 단계 및 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기가 냉장실로 안내되도록 하는 댐퍼가 개방되는 단계가 포함되고, 상기 팬과 댐퍼는 시간차를 두고 작동하는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 냉장실과 냉동실을 구획하는 배리어에 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 상기 팬의 구동 시점으로부터 설정 시간이 경과된 뒤에 개방되는 것을 특징으로 한다.

상기 압축기는 리니어 컴프레서인 것을 특징으로 한다.

제상 운전 완료 후 정상 사이클이 수행되는 과정에서, 냉각팬의 운전과 냉장실 댐퍼의 개방이 서로 다른 시점에서 수행되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의하면 냉동실의 고내(庫內) 온도 상승이 방지되며 소비전력을 개선할 수 있는 이점이 있다.

도 3 은 본 발명에 의한 냉장고의 냉기순환 경로를 도시한 도면이다.

도면에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 냉장고(1)는 배리어(42)에 의해 내부공간이 상하로 구획되어, 상부에는 음식물을 냉동저장하는 냉동실(10)이 형성되고, 하부에는 음식물을 냉장저장하는 냉장실(20)이 형성되는 본체(40)에 의해 기본 골격이 형성된다.

그리고, 상기 본체(40)에는 회동가능하게 장착되어 상기 냉동실(10)의 전방을 차폐하는 냉동실도어(12)와, 상기 냉장실(20)의 전방을 차폐하는 냉장실도어(22)가 구비되며, 하측에는 기계실(30)이 형성된다.

상기 기계실(30)에는 전술한 압축기(100)와 응축기(미도시) 및 팽창밸브(미도시)가 구비되어 상기 증발기(200)에서 열교환될 냉매를 공급하게 된다.

상기 냉동실(10) 및 냉장실(20)의 내부공간에는 냉동실선반(14) 및 냉장실선반(24)이 더 구비되어 음식물을 구획하여 보관할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 냉동실(10)과 냉장실(20)을 구획하는 배리어(42)의 내측에는 냉기가 유동하는 공간이 형성되고, 이러한 공간에는 전술한 증발기(200)가 구비된다.

상기 냉기의 유동공간에는 상기 증발기(200)에서 생성된 냉기를 상기 냉동실(10)로 강제이송시키는 팬(400)이 팬모터(420)와 연결되어 팬모터(420)의 회전속도에 따라 상기 냉동실(10)로 토출되는 냉기량을 조절한다.

그리고, 상기 증발기(200)의 주변에는 상기 증발기(200)에 착상된 성애를 제거하기 위한 제상운전시에만 발열하는 제상히터(500)가 더 구비된다.

한편, 상기 배리어(42)에는 상기 냉동실(10)을 순환한 냉기가 상기 냉장실(20)로 유입되는 것을 선택적으로 차단하는 댐퍼(600)가 더 구비된다.

상기 댐퍼(600)는 도시되지는 않았지만 써모댐퍼(미도시)와 연결되며, 냉장실(20)의 온도를 감지하여 냉장실의 냉기 순환량을 통제한다. 즉, 상기 써모댐퍼(미도시)에서 상기 냉장실(20)의 온도가 높아진 것을 감지하게 되면, 상기 댐퍼(600)가 개방되어 냉기를 상기 냉장실(20) 내부로 유입되도록 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 따른 제상운전 이후 정상상태에 이르기까지 압축기와 냉각팬 및 댐퍼의 클럭 발생순서를 도시한 타이밍 차트이다.

도면에 도시된 바에 의하면, 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에서는, 제상히터의 구동완료 이후 3분의 지연시간이 지난 뒤 압축기가 구동된다.

그리고, 상기 제상히터의 구동완료 이후 10분의 지연시간이 지난 뒤 냉각팬이 구동된다. 즉, 상기 압축기가 구동된 뒤 7분간의 지연시간 이후에 냉각팬이 구 동된다.

그리고, 상기 제상히터의 구동완료 이후 15분의 지연시간이 지난 뒤 댐퍼가 개방된다. 즉, 상기 압축기 구동 이후 12분, 상기 냉각팬 구동 이후 5분의 지연시간이 지난 뒤 댐퍼가 개방된다.

이를 도면을 참조하여 상세히 살펴보면, 도 5 는 본 발명에 의한 냉장고의 제어방법에 따른 순서도로 증발기에 착상된 성애를 제거하기 위하여 제상운전을 실시하는 단계가 수행된다.

상기 제상운전단계에서는 상기 증발기와 연결되는 제상히터를 가동시켜 증발기에 착상된 성애를 제거시킨 뒤 제상히터의 동작이 완료되면, 전술한 압축기, 냉각팬, 댐퍼의 동작을 순차적으로 수행하기 위한 지연시간이 부여된다.

즉, 제상운전으로 인한 증발기 주변의 온도를 냉각시킨 뒤 정상상태의 냉기를 순환시키기 위하여 상기 제상운전단계 이후에는 냉매를 압축시키기 위한 압축기 구동단계가 수행되며, 본 발명에 의한 압축기의 구동을 위한 지연시간은 3분이 소요된다.

상기에서 제시한 3분여의 시간은 물론 압축기의 성능에 따라 달라질 수 있겠으나 평균적으로 3분 가량이 소요되는 것으로 어느 정도의 오차범위는 발생하는 것이 자명할 것이다..

그리고, 전술한 3분여의 시간은 본 발명에 사용되는 압축기가 리니어 컴프레서(Linear Comp.)를 사용함으로써 가능한 것으로, 리니어 컴프레서에 인가되는 스트로크 전압을 가변시켜 줌으로써 압축비의 가변이 가능하며, 기구적으로 마찰손실 이 적으므로 기동토크가 작다. 따라서, 압축기의 동작을 위한 지연시간이 종래 기술에 비해 현저히 감소된다.

한편, 상기 제상히터의 동작완료 이후 10분여의 지연시간을 가진 뒤에는 냉동실 내부로 냉기를 강제이송시키는 냉각팬이 구동하는 단계가 수행된다. 즉, 상기 압축기 구동 이후 7분여의 시간이 지난 뒤 냉각팬 구동단계가 수행된다.

이는 상기 압축기에서 압축된 냉매가 증발기에서 열교환 되어 냉기를 충분히 생성한 뒤 냉동실로 냉기가 유입되도록 하기 위한 것으로, 이하 설명할 댐퍼를 개방하는 단계까지 냉동실을 빠르게 냉각시키게 된다.

상기와 같이 냉동실이 충분히 냉각된 상태에서 전술한 댐퍼 개방단계가 수행되며, 이때 지연시간은 상기 제상운전 완료 후 15분 즉, 상기 냉각팬 구동 이후 5분여간의 지연시간 이후에 댐퍼가 개방된다.

따라서, 상기 냉장실로 공급되는 냉기는 상기 냉동실에서 충분히 냉각된 상태로 냉장실로 공급되며, 냉동실에서 냉장실로 토출되는 냉기만큼 충분히 냉각된 냉기가 상기 냉동실로 공급되므로 냉동실의 온도상승이 방지된다.

이와 같은 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 통상의 기술자들에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명에서 일실시 예로 설명한 각 단계별 지연시간을 보다 줄이거나 늘여서 제어하는 것도 가능할 것이나 이는 제상운전 이후 압축기, 냉각팬, 댐퍼의 순서로 동작되도록 하는 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이 자명할 것이 다.

본 발명은 제상운전의 완료 이후에 압축기가 기동토크에 의해 소정의 지연시간을 가지게 되고, 압축기 동작 이후에 냉기가 충분히 생성될 수 있도록 소정의 지연시간을 부가한 뒤 냉각팬을 구동시키므로 냉동실로 유입되는 냉기가 빠르게 냉동실을 냉각시키게 되는 이점이 있다.

그리고, 상기와 같이 냉각팬을 통해 유입되는 냉기가 상기 냉동실 내부를 빠르게 냉각시키는 동안 댐퍼의 개방시까지 소정의 지연시간을 부가함으로써, 냉기가 냉장실로 이송되지 않도록 함으로써, 냉동실을 냉각속도는 한층 더 빨라지는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 냉동실의 냉각속도가 빨라짐으로 인하여 고내(庫內)에 저장된 저장물이 온도변화에 의하여 변질되는 것이 방지되는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 제상운전 이후 고내온도변화에 따른 저장물의 변질이 방지됨으로 인하여 소비자의 제품만족도 및 제품에 대한 신뢰도가 상승하게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 제상운전 완료 후 압축기가 구동 시작되는 단계;

   냉기가 충분히 생성되도록 설정시간동안 상기 압축기를 기동시킨 후 설정시간이 경과되면 냉기를 송풍하는 팬이 구동되는 단계;및

   상기 팬의 구동 후 설정시간 경과 후에 냉기가 냉장실로 안내되도록 댐퍼가 개방되는 단계를 포함하며,

   상기 댐퍼가 닫힌 상태에서는 상기 팬에 의해 송풍되는 냉기가 냉동실로 공급되어 상기 냉동실을 설정시간동안 먼저 냉각하고,

   설정된 시간이 경과된 후에는 상기 댐퍼가 개방되어 냉장실을 냉각 하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐퍼는 냉장실과 냉동실을 구획하는 배리어에 제공되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기는 리니어 컴프레서인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축기는 제상운전이 완료된 후 설정 시간동안 대기하여 고내가 자연냉각된 후 기동을 시작하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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