KR101663835B1 - 냉장고의 운전 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 운전 제어 방법에 관한 것으로서, 냉장고 도어의 개폐 여부, 주위 온도 및 주위 소음에 따라 운전 모드가 각각 다르게 설정되고, 특히 소음 감소를 위하여 압축기 냉력과, 증발기 팬 및 응축기 팬의 회전수를 연동하여 가변하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 운전 제어 방법{Method for controlling an operation of refrigerator}
본 발명은 냉장고의 운전 제어 방법에 관한 것이다.
최근들어 환경에 대한 관심이 높아지면서 저소음 냉장고에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 소비자 요구를 만족시키기 위하여, 냉장고의 소음 레벨 자체를 저감시키거나, 주간과 야간에 따라 냉장고의 냉력을 조절하도록 하는 제어방법이 냉장고에 적용되기도 하였다.
특히, 최근에는 왕복동식 압축기의 일종인 리니어 압축기가 장착된 냉장고가 출시되고 있다. 현재 냉장고에 적용되는 리니어 압축기는 주파수를 고정한 채 스트로크(stroke) 가변만을 통하여 부하 대응 운전을 하도록 제어되고 있다. 여기서, 압축기의 주파수 선정이 매우 중요한 인자인데, 상기 주파수는 리니어 압축기 내부에 장착되는 스프링을 포함한 기구적 특성과, 필요 냉력(freezing capacity), 효율의 최적화 및 소음 특성을 종합적으로 판단하여 결정된다.
리니어 압축기는, 공진 주파수에서 최적의 효율을 내기 때문에 압축기의 운전 주파수를 공진 주파수에 맞추도록 제어된다. 그리고, 냉장고의 부하에 대응하는 냉력에 맞도록 냉매의 유량을 조절하기 위하여, 운전 주파수가 공진 주파수에 맞춰지도록 접근하면서 피스톤의 스트로크를 증가시키도록 제어되었다.
여기서, 상기 공진 주파수는 압축기 내부의 기계 스프링의 탄성 계수와; 주입된 가스 스프링의 탄성 계수와; 직선 왕복 운동하는 피스톤 및 이와 연결된 부재의 질량에 의하여 결정된다. 여기서, 가스 스프링이라 함은, 압축 공간 내에 있는 냉매가 자체 탄성력에 의하여 가스 스프링으로 작용하여 압축기 피스톤을 탄성 지지하게 되는 것으로부터, 압축 냉매를 하나의 스프링으로 볼 수 있음을 의미한다.
일반적으로, 압축기가 제조되면 대상 압축기의 공진 주파수, 즉 효율이 최대인 주파수가 결정이 된다. 뿐만 아니라, 소음이 최적인 주파수도 함께 결정이 된다. 그리고, 이들 공진 주파수와 소음 최적 주파수는 하나 또는 다수 개로 결정될 수 있다.
한편, 종래에는, 냉장고 소음에 대한 소비자의 만족도를 높이기 위하여, 냉장고 운전시 주위 소음에 대한 음질 지수값이 냉장고 정지시 주위 소음에 대한 음질 지수값을 추종하도록 냉장고의 주소음원이 되는 압축기의 회전수를 가변하는 제어 방법이 제시되어 있다.
그러나, 이러한 종래 기술은, 압축기 기동으로부터 냉장실 운전과 냉동실 운전 등 다양한 냉장고 운전 조건에 따라 주기적으로 변동하는 소음을 측정하여 음질 지수값을 산출하므로, 음질 지수값 추종을 위한 잦은 소음 변동이 오히려 소비자에게 민감하게 느껴질 수 있는 단점이 있다.
또한, 압축기의 회전수 변경만으로 냉장고의 운전 상태에 따라 다양한 원인으로 발생하는 소음의 음질 지수값을 만족시키는 것이 어렵기 때문에, 압축기의 회전수가 무리하게 줄어들게 되어 압축기의 성능 저하를 초래할 수 있다.
또한, 음질 지수값을 기준으로 압축기의 회전수가 감소하여 소음이 개선되더라도, 성능 저하를 방지하기 위하여 냉장실팬과 냉동실팬의 회전수를 증가시키면 소음이 더 증가하는 문제를 야기할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 압축기의 냉력 및 냉장실, 냉동실, 기계실 팬의 풍량을 가변함으로써, 최저 소음 운전으로 소비자 만족도를 높일 수 있는 냉장고의 운전 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법은, 왕복동식 압축기가 장착된 냉장고의 운전 제어 방법에 있어서, 냉장고 도어가 개방후 폐쇄되는 단계; 상기 냉장고 도어의 개폐 후 설정 시간이 경과하기 전에 고내 온도가 기준 온도(Ta) 이상으로 상승하여 부하가 증가하는 경우, 냉장고가 부하 모드로 운전되는 단계; 상기 냉장고 도어의 개폐 후 설정 시간이 경과할 때까지 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 낮으면, 주위 온도(RT)가 감지되는 단계; 감지된 주위 온도(RT)가 기준 온도(Tb)보다 높으면, 고내 온도가 측정되어 열부하가 고내로 투입되는지 여부가 판단되고, 감지된 주위 온도(RT)가 기준 온도(Tb)보다 낮으면, 주위 소음이 측정되는 단계; 감지된 주위 소음이 기준 소음보다 낮은지 여부에 따라서, 상기 냉장고가 정음 모드 또는 정숙 모드로 운전되는 단계를 포함하고, 상기 감지된 주위 소음이 기준 소음보다 높고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높으면 정음 모드로 운전되고, 상기 감지된 주위 소음이 기준 소음보다 낮고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높으면 정숙 모드로 운전되며, 상기 정음 모드에서의 압축기 스트로크는, 상기 부하 모드 운전에서의 압축기 스트로크보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법에 의하면, 야간이나 주위 온도가 낮아서 냉장고의 요구 부하가 적을 때, 압축기의 냉력 및 냉장실, 기계실 팬의 풍량을 가변하여 정숙 모드(silent mode)로 운전함으로써, 냉장고 운전시의 소음이 주위 소음 대비 인지 역치 이하 수준으로 되어, 소비자가 냉장고의 소음을 듣지 못하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법을 보여주는 플로차트.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법 중 부하 모드의 제어 방법을 보여주는 플로차트.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법 중 정숙 모드의 제어 방법을 보여주는 플로차트.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
이하에서 제시되는 냉장고의 운전 제어 방법은 왕복동식 압축기의 한 종류에 해당하는 리니어 압축기가 구비된 냉장고에 한정하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법은, 냉장고 도어의 개폐 여부, 주위 온도에 따른 냉장고의 열부하 및 주위 소음 수준에 따라 냉장고 운전을 다단계로 제어하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 리니어 압축기의 주파수는 운전 모드에 관계없이 일정하게 유지되도록 하고, 피스톤의 스트로크, 팬의 풍량 등이 가변되도록 한다. 그리고, 이러한 제어를 통하여, 냉장고 운전 소음이 인지 역치(3dB) 내에 들어오도록 하여, 사용자가 냉장고의 운전 소음을 인지하지 못하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상세히, 냉장고 운전이 정지된 상태(S11)에서, 도어 개방 여부가 감지된다(S12). 냉장고 도어의 개방 여부는 냉장고 본체에 장착된 도어 열림 감지 센서를 통하여 감지할 수 있다. 그리고, 도어가 다시 닫혔는지 여부가 판단된다(S13).
한편, 도어가 닫히고 설정 시간이 경과하였는지 여부가 판단되고(S14), 경과 여부에 따라 1차적으로 냉장고의 운전 모드(압축기의 운전 모드와 동일한 의미)가 결정된다.
상세히, 도어 폐쇄 후 설정 시간이 경과하지 않은 상태에서 고내 온도를 측정하고(S16), 측정된 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 낮은지 여부를 판단한다(S17). 그리고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 낮다고 판단되면 냉장고는 운전 정지 상태로 유지된다. 반대로, 고내 온도가 기준 온도(Ta) 이상이라고 판단되면, 고내 부하가 증가한 상태이므로 냉장고 운전이 시작되도록 제어한다. 즉, 고내 부하에 대응하는 부하 대응 운전 모드(간략히 부하 모드라 정의함)로 돌입하도록 한다(S100). 상기 부하 모드의 운전 제어 방법에 대해서는 아래에서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
한편, 도어가 닫히고 설정 시간이 경과된 이후에는 주위 온도를 측정한다(S15). 주위 온도는 냉장고의 외측에 장착된 온도 센서를 통하여 감지할 수 있다.
상세히, 도어가 닫히고 설정 시간이 경과되었더라도, 주위 온도가 기준 온도(Tb)보다 높다고 판단되면, 고내로의 열부하 침투 가능성이 높다. 따라서, 이 경우에는 상기 부하 모드 운전(S300)을 수행할지 여부를 판단하기 위한 고내 온도 측정 과정이 수행되도록 한다(S16이하 과정)
반대로, 주위 온도가 기준 온도(Tb)보다 낮다고 판단되면, 주위 소음을 측정하고(S19), 주위 소음값에 따라 2차적으로 냉장고의 운전 모드가 결정된다.
상세히, 도어 폐쇄 후 설정 시간이 경과하였고, 주위 온도가 기준 온도(Tb)보다 낮은 상태에서, 주위 소음이 측정된다. 그리고, 주위 소음의 레벨(dB)이 기준 소음 레벨(dB)보다 낮은지 여부가 판단된다. 그리고, 주위 소음이 기준 소음보다 크다고 판단되면, 정음 모드 돌입 여부를 결정하기 위하여 고내 온도를 측정하는 단계(S23)가 수행되도록 한다. 그리고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높다고 판단될 때 정음 모드 운전으로 돌입하게 된다(S200).
여기서, 주위 소음이 기준 소음보다 큰 경우는, 주위 온도는 기준 온도(Tb)보다 낮지만, 주위 소음이 상대적으로 큰 낮 시간대가 포함된다. 그리고, 정음 모드 운전이라 함은, 압축기 주파수가 상사점 운전에서와 같은 공진 주파수로 유지되되, 압축기의 스트로크가 부하 모드 운전의 경우보다 작은 조건으로 운전하는 경우를 의미한다. 상기 정음 모드에서는, 도어 개방이나 음식물 투입과 같은 부하 증가 원인이 외부로부터 가해지지 않고, 고내 온도가 자연적으로 증가하는 것에 의하여 냉동 사이클이 구동하는 조건을 포함할 수 있다. 따라서, 정음 모드에서는 냉장고의 성능이 안정적으로 발휘되며, 압축기로부터 신뢰감 있는 소리가 나게 된다. 바꾸어 말하면, 압축기로부터 이상 소음이 발생하지 않게 된다.
정음 모드 운전에서는, 냉장고 소음이 주위 소음에 묻혀서 잘 안들릴 가능성이 높은 경우로서, 압축기의 소음이 다소 크더라도 사용자가 민감하게 반응하지 않는 경향이 있다. 구체적으로, 주위 소음보다 냉장고 소음이 10dB이상 큰 경우에는 주위 소음이 냉장고 소음에 영향을 주지 못하게 된다. 즉, 압축기 소음에 의하여 주위 소음이 묻혀버리게 된다.
반대로, 주위 소음이 기준 소음보다 작다고 판단되면, 냉장고 고내 온도를 측정하고(S21), 측정된 온도값에 따라 냉장고의 운전 모드가 결정되도록 한다.
상세히, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 낮다고 판단되면, 고내로 냉기를 공급할 필요가 없으므로 냉장고의 운전이 정지된 상태로 유지되도록 한다. 그러나, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높다고 판단되면, 정숙 모드로 돌입하게 된다(S300). 여기서, 주위 소음이 기준 소음보다 낮은 경우는 밤시간대가 포함되고, 특히 주위 온도도 기준 온도(Tb)보다 낮은 경우는 겨울철 밤시간대가 여기에 포함된다.
더욱 상세히, 겨울철 밤시간에는 주위 소음이 상대적으로 높게 감지되는 반면 냉장고 사용 빈도가 낮다. 이러한 경우에는, 사용자의 수면에 방해가 되지 않도록 냉장고의 냉력을 낮추어 천천히 운전하는 정숙 모드로 설정될 필요가 있다. 밤시간의 경우 냉장고의 사용 빈도가 높지 않기 때문에, 냉장고의 운전률을 양보하더라도 고내 음식물에 미치는 영향이 작을 뿐만 아니라, 소비 전력을 절감할 수 있는 장점이 있다. 상기 정숙 모드는, 야간이나 주위 온도가 낮아서 냉장고의 요구 부하가 작을 때, 냉장고 정지 시의 주위 소음을 측정하고, 냉장고 운전시의 소음이 주위 소음을 기준으로 인지 역치(3dB) 이하가 되도록 압축기의 냉력을 낮추는 것을 말한다. 압축기의 소음이 인지 역치 이하로 되면, 주위 소음의 영향으로 인하여 냉장고 소음이 들리지 않게 된다.
이하에서는 부하 모드(S100)의 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법 중 부하 모드의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.
부하 모드 운전은, 상술한 바와 같이 냉장고 운전이 정지된 상태에서, 냉장고 도어가 열렸다가 닫힌 후 설정 시간이 경과되기 전에 고내 부하가 증가하여, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높은 상황에서 수행된다.
도 2를 참조하면, 부하 모드 운전이 시작되면 압축기가 구동한다(S101). 이와 동시에 증발기팬과 응축기 팬이 구동한다(S102). 그리고, 증발기에 장착된 온도 센서를 통하여 증발기 온도를 측정한다(S103). 그리고, 압축기의 스트로크(stroke)를 측정한다(S104). 여기서, 압축기는 공진 주파수로 고정되며, 공진 주파수로 운전하기 위하여 운전 주파수를 공진 주파수에 맞추도록 제어한다. 공진 주파수는 아래 식에 의하여 결정된다.
[식 1]
Figure 112010050866730-pat00001
여기서 km 은 압축기 내부의 피스톤을 지지하는 기계 스프링의 탄성 계수이고, kg 는 가스 스프링의 탄성 계수이며, m은 피스톤 및 이와 연결된 부재의 질량을 나타낸다.
또한, 왕복동식 압축기, 구체적으로 리니어 압축기는 부하에 대응하는 필요 냉력에 따라 냉매의 유량을 조절하도록 제어하며, 압축기의 유량은 아래 식에 의하여 결정된다.
[식 2]
Figure 112010050866730-pat00002
여기서 C는 비례 상수이고, A는 피스톤의 단면적, S는 피스톤의 왕복하는 거리인 스트로크, f는 압축기의 운전 주파수이다. 따라서, 비례 상수 S와 피스톤의 단면적은 고정된 값이고, 압축기의 운전 주파수는 공진 주파수로 고정되므로, 압축기의 유량은 피스톤의 스트로크에 의하여 결정된다.
따라서, 요구되는 압축기의 냉력에 따라 압축기 피스톤의 스트로크를 조절하므로, 압축기가 구동하는 과정에서 실시간으로 피스톤의 스트로크를 측정할 필요가 있다. 그리고, 압축기의 운전 주파수와 피스톤의 스트로크는 저부하에서 고부하 조건으로 갈수록 증가하게 되며, 압축기의 운전 주파수는 공진 주파수를 추종하도록 제어된다. 그리고, 압축기의 최대 냉력은 압축기가 상사점(Top Dead Center) 운전을 할 때의 냉매의 유량에 대응한다. 상사점 운전이라 함은, 피스톤의 스트로크가 최대로 되는 운전을 말하는 것으로서, 피스톤의 헤드 면이 상사점과 하사점(Bottom Dead Center) 사이에서 왕복 운동할 때의 상태를 의미한다. 즉, 피스톤의 헤드가 상사점까지 이동하는 것을 의미한다.
한편, 측정된 압축기의 스트로크가 상사점보다 작은지 여부를 판단(S105)하고, 상사점보다 위(또는 앞)쪽에 있다고 판단되면 압축기의 스트로크, 증발기 팬의 회전수 및 응축기 팬의 회전수를 변화시키지 않고 이전 상태가 그대로 유지되도록 한다. 반대로, 압축기 스트로크가 상사점 미만이라고 판단되면, 증발기 팬의 회전수가 증가되도록 한다(S106). 부하 모드에서는 냉장고 고내 온도가 높아서 냉기를 공급하여야 하는 상황이므로, 압축기가 상사점 운전을 하고 있지 않는 상황에서는 증발기 팬의 회전수를 증가시켜야 한다.
증발기 팬의 회전수를 증가시킨 시점으로부터 설정 시간이 경과한 뒤(S107) 증발기 온도가 기준 온도(T1) 이하로 유지되는지 여부를 판단한다(S108). 만일 증발기 온도가 기준 온도(T1)보다 높은 경우에는 이전 상태를 유지하고, 기준 온도(T1)보다 여전히 낮은 상태라면 응축기 팬의 회전수를 증가시킨다(S109). 응축기 팬의 회전수를 증가시켜, 냉매가 최대한 포화 액체 상태로 상변화하도록 하면, 증발기 입구에서의 온도가 낮아져서 고내 냉기와의 열교환량이 증가될 수 있다. 따라서, 냉장고 고내 부하를 신속하게 낮출수 있게 된다.
한편, 응축기 팬의 회전수를 증가시킨 시점으로부터 설정 시간이 경과한 뒤(S110), 증발기 온도를 측정하고, 측정된 증발기 온도가 여전히 기준 온도(T1)보다 낮은 상태로 유지되는지 판단한다(S111). 증발기 온도가 기준 온도(T1)보다 낮은 상태로 유지되고 있다면, 압축기의 스트로크를 증가시킨다(S112). 압축기의 스트로크를 증가함으로써, 압축기의 냉력이 증가하므로, 냉장고 고내 온도를 더 신속하게 낮출 수 있게 된다.
이와 같이, 부하 대응 운전 모드에서는, 증발기 온도 값에 따라 증발기 팬과 응축기 팬의 회전수를 적절하게 가변하면서 고내 냉각이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 압축기가 상사점 운전 상태가 될 때까지 고내 부하에 따라 단계적으로 스트로크를 증가시키면서 압축기 냉력을 증가할 수 있다. 그리고, 이러한 제어 과정을 수행하면서 고내 온도가 기준 온도(Ta)에 도달하면 냉장고의 운전이 정지되도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법 중 정숙 모드의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.
여기서, 정숙 모드 제어 방법과 정음 모드 제어 방법은 동일하되, 다만 증발기팬 및 응축기 팬 회전수를 결정하기 위한 파라미터인 증발기 기준 온도 값에 있어서 차이가 있을 뿐이다. 즉, 정숙 모드에서 증발기 팬과 응축기 팬의 회전수 가변 여부를 결정하기 위한 증발기 기준 온도(T2)는 정음 모드에서의 기준 온도(T3)보다 더 낮다. 그리고, 상기 부하 모드에서의 증발기 기준 온도(T1)는 정숙 모드에서의 증발기 기준 온도(T2)보다 높게 설정된다. 즉, T1>T3>T2의 관계가 성립한다.
정숙 모드 제어 방법과 정음 모드 제어 방법은 기준 온도에서만 차이가 있기 때문에, 정음 모드 제어 방법에 대한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 정숙 모드에 돌입하면 압축기가 구동하고(S201), 이와 동시에 증발기 팬 및 응축기 팬이 구동하며(S202), 증발기 온도를 측정하고(S203), 증발기 온도가 기준 온도(T2) 이하로 유지되는지 여부를 판단하는 과정(S204)은 상술한 부하 모드 운전 제어 방법과 동일하다. 다만, 판단 기준이 되는 기준 온도(T2)가 부하 모드에서의 그것보다 낮다는 것에 차이가 있다.
상세히, 증발기 온도가 기준 온도(T2) 이하라고 판단되면 증발기팬의 회전수를 감소시킨다(S205). 여기서, 증발기의 회전수를 증가시키는 부하 모드 운전 제어 방법과 차이가 있다. 정숙 모드는 주위 온도 및 주위 소음이 낮고, 냉장고 사용 빈도가 낮은 밤에 수행되는 운전 모드이다. 따라서, 냉장고의 급격한 부하 변동이 거의 없는 상태이기 때문에, 증발기 팬의 회전수를 감소시켜서 소음을 낮추는 것이 더 중요하다고 할 수 있다.
한편, 증발기 팬의 회전수를 감소시킨 시점으로부터 설정 시간이 경과한 뒤에(S206) 증발기 온도가 여전히 기준 온도(T2)보다 낮은 상태로 유지되는지 판단한다(S207). 그리고, 증발기 온도가 기준 온도(T2)보다 낮은 상태로 유지된다고 판단되면 응축기 팬의 회전수도 감소시킨다(S208). 응축기 팬의 회전수를 감소시키는 이유는 상기 증발기 팬의 회전수를 감소시키는 이유와 동일하다고 하겠다.
한편, 응축기 팬의 회전수를 감소시킨 시점으로부터 설정 시간이 경과한 뒤에(S209), 증발기 온도가 여전히 기준 온도(T2)보다 낮은 상태로 유지된다고 판단되면(S210), 압축기의 스트로크를 감소시킨다(S211). 여기서, 증발기 팬과 응축기 팬의 회전수를 감소시켜 운전 성능을 낮추었음에도 불구하고 증발기 온도가 기준 온도(T2)보다 낮게 유지된다는 것은, 냉장고 부하 변동이 적다는 것을 의미한다. 즉, 압축기의 냉력을 더 낮추어도 무방하다는 것을 의미하며, 따라서 압축기 스트로크를 감소시킴으로써, 소음 저감 성능을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 증발기 온도를 기준으로 압축기의 냉력과, 증발기 팬 및 응축기 팬의 회전수를 서로 연동하여 가변함으로써, 냉장고 성능 저하를 최소화함과 동시에 냉장고 소음을 감소시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 왕복동식 압축기가 장착된 냉장고의 운전 제어 방법에 있어서,
    냉장고 도어가 개방후 폐쇄되는 단계;
    상기 냉장고 도어의 개폐 후 설정 시간이 경과하기 전에 고내 온도가 기준 온도(Ta) 이상으로 상승하여 부하가 증가하는 경우, 냉장고가 부하 모드로 운전되는 단계;
    상기 냉장고 도어의 개폐 후 설정 시간이 경과할 때까지 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 낮으면, 주위 온도(RT)가 감지되는 단계;
    감지된 주위 온도(RT)가 기준 온도(Tb)보다 높으면, 고내 온도가 측정되어 열부하가 고내로 투입되는지 여부가 판단되고,
    감지된 주위 온도(RT)가 기준 온도(Tb)보다 낮으면, 주위 소음이 측정되는 단계;
    감지된 주위 소음이 기준 소음보다 낮은지 여부에 따라서, 상기 냉장고가 정음 모드 또는 정숙 모드로 운전되는 단계를 포함하고,
    상기 감지된 주위 소음이 기준 소음보다 높고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높으면 정음 모드로 운전되고,
    상기 감지된 주위 소음이 기준 소음보다 낮고, 고내 온도가 기준 온도(Ta)보다 높으면 정숙 모드로 운전되며,
    상기 정음 모드에서의 압축기 스트로크는, 상기 부하 모드 운전에서의 압축기 스트로크보다 작은 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하 모드 운전에서 판단 기준이 되는 증발기 기준 온도(T1) > 정음 모드 운전에서 판단 기준이 되는 증발기 기준 온도(T3) > 정숙 모드 운전에서 판단 기준이 되는 증발기 기준 온도(T2)인 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 부하 모드는,
    압축기, 증발기팬 및 응축기 팬이 구동하는 단계;
    압축기 스트로크가 상사점(TDC) 미만인 경우 증발기 팬의 회전수가 증가되는 단계;
    상기 증발기 팬의 회전수 증가 이후 증발기 온도가 기준 온도(T1) 미만인 경우 응축기팬의 회전수가 증가되는 단계; 및
    상기 응축기팬의 회전수가 증가된 이후 증발기 온도가 기준 온도(T1) 미만인 경우 상기 압축기의 스트로크가 증가되는 단계를 포함하는 냉장고의 운전 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    정숙 모드는,
    압축기, 증발기팬 및 응축기 팬이 구동하는 단계;
    증발기 온도가 기준 온도(T2) 미만이면 증발기팬의 회전수가 감소되는 단계;
    상기 증발기 팬의 회전수 감소 이후 증발기 온도가 기준 온도(T2) 미만이면 응축기 팬의 회전수가 감소되는 단계; 및
    상기 응축기 팬의 회전수 감소 이후 증발기 온도가 기준 온도(T2) 미만이면 압축기 스트로크가 감소되는 단계를 포함하는 냉장고의 운전 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 정음 모드는,
    압축기, 증발기팬 및 응축기 팬이 구동하는 단계;
    증발기 온도가 기준 온도(T3) 미만이면 증발기팬의 회전수가 감소되는 단계;
    상기 증발기 팬의 회전수 감소 이후 증발기 온도가 기준 온도(T3) 미만이면 응축기 팬의 회전수가 감소되는 단계; 및
    상기 응축기 팬의 회전수 감소 이후 증발기 온도가 기준 온도(T3) 미만이면 압축기 스트로크가 감소되는 단계를 포함하는 냉장고의 운전 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 왕복동식 압축기는 리니어 압축기인 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전 제어 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275347B2 (en) 2018-12-10 2022-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Home appliance and method for controlling the same
WO2022131563A1 (ko) * 2020-12-14 2022-06-23 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121226A1 (de) * 2011-09-16 2013-03-21 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Kühl- und/oder Gefriergerät
KR102109381B1 (ko) * 2013-07-11 2020-05-12 삼성전자주식회사 전기기기 및 그 제어 방법
ITTO20131095A1 (it) * 2013-12-31 2015-07-01 Indesit Co Spa Metodo e dispositivo di controllo di una fase di surgelamento in un apparecchio frigorifero del tipo combinato mono regolazione, e relativo apparecchio frigorifero
ITTO20131094A1 (it) * 2013-12-31 2015-07-01 Indesit Co Spa Metodo e dispositivo di controllo di una fase di surgelamento in un apparecchio frigorifero del tipo combinato mono regolazione, e relativo apparecchio frigorifero
ITTO20131093A1 (it) * 2013-12-31 2015-07-01 Indesit Co Spa Metodo e dispositivo di controllo di una fase di surgelamento in un apparecchio frigorifero del tipo combinato mono regolazione, e relativo apparecchio frigorifero
KR102243860B1 (ko) * 2014-04-22 2021-04-23 엘지전자 주식회사 공기조화기의 제어방법
US10006685B2 (en) * 2014-06-03 2018-06-26 Trane International Inc. System and method for controlling a cooling system
CN105276753B (zh) * 2014-07-01 2018-09-11 美的集团股份有限公司 变频空调和变频空调室外机的控制方法及其控制装置
CN104566795B (zh) * 2014-12-17 2017-12-12 美的集团股份有限公司 房间空调器的控制方法、系统及具有其的空调器
CN105157343B (zh) * 2015-09-30 2018-07-13 青岛海尔股份有限公司 冰箱及其控制方法
CN105157342B (zh) * 2015-09-30 2018-04-20 青岛海尔股份有限公司 冰箱及其控制方法
CN105258449B (zh) * 2015-11-05 2018-04-20 青岛海尔股份有限公司 采用直线压缩机的冰箱及其控制方法
EP3435014B1 (en) * 2016-03-24 2021-05-05 LG Electronics Inc. Refrigerator and control method therefor
CN105806002B (zh) * 2016-04-30 2017-12-29 佛山市顺德区冠育电器有限公司 一种冰箱冷冻室制冷的控制方法及冰箱
DE102016221616A1 (de) * 2016-11-04 2018-05-09 BSH Hausgeräte GmbH Kältegerät mit einem Geräuschsensor
DE102016221617A1 (de) 2016-11-04 2018-05-09 BSH Hausgeräte GmbH Kältegerät mit einem Personensensor zur Geräuschreduktion
CN106679289B (zh) * 2017-02-13 2019-04-16 合肥美的电冰箱有限公司 风扇运行的控制方法、控制装置和制冷设备
CN109323498B (zh) * 2017-08-01 2022-03-22 博西华电器（江苏）有限公司 制冷设备的控制方法及制冷设备、云服务器
CN109323528B (zh) * 2017-08-01 2021-10-01 博西华电器（江苏）有限公司 制冷程序的控制方法及装置
JP2020003164A (ja) * 2018-06-29 2020-01-09 シャープ株式会社 冷蔵庫、冷蔵庫制御方法、冷蔵庫制御プログラム
US10941981B2 (en) 2019-05-02 2021-03-09 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Refrigeration appliances and methods of minimizing noise impact
CN111503934B (zh) * 2020-04-27 2021-11-30 合肥美菱物联科技有限公司 一种制冷控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100677879B1 (ko) * 2005-05-30 2007-02-05 삼성전자주식회사 냉장고의 소음 저감방법
KR100705767B1 (ko) * 2005-12-20 2007-04-09 주식회사 대우일렉트로닉스 김치 냉장고의 냉각 제어 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3364692A (en) * 1966-12-29 1968-01-23 Westinghouse Electric Corp Refrigeration systems having aircooled condenser coils
KR930011902B1 (ko) * 1991-04-03 1993-12-22 삼성전자 주식회사 유리기판 세정장치
KR19980083487A (ko) 1997-05-15 1998-12-05 윤종용 냉장고의 구동제어장치 및 방법
JPH1130468A (ja) 1997-07-08 1999-02-02 Fujitsu General Ltd 電気冷蔵庫の制御方法およびその装置
JP3716593B2 (ja) * 1998-01-12 2005-11-16 株式会社日立製作所 冷蔵庫
US7056476B2 (en) * 2000-06-15 2006-06-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Refrigerator and deodorizer producing ozone by high-voltage discharge
KR100389815B1 (ko) 2000-10-18 2003-06-27 주식회사 대우일렉트로닉스 냉장고의 운전제어방법
US6494381B2 (en) * 2000-12-21 2002-12-17 Koninklijke Phillips Electronics N.V. Cooling fan in sync with audio output level
JP3999961B2 (ja) * 2001-11-01 2007-10-31 株式会社東芝 冷蔵庫
CN1548894A (zh) 2003-05-20 2004-11-24 乐金电子(天津)电器有限公司 电冰箱及它的运作控制方法
US6968708B2 (en) * 2003-06-23 2005-11-29 Carrier Corporation Refrigeration system having variable speed fan
JP2005195269A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 冷蔵庫
KR100860717B1 (ko) * 2004-04-12 2008-09-29 요크 인터내셔널 코포레이션 냉각장치의 소음감소 조절장치 및 조절방법
KR20050117933A (ko) * 2004-06-11 2005-12-15 엘지전자 주식회사 냉장고의 송풍팬 제어방법
JP2007309530A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Sharp Corp 冷蔵庫
US7832221B2 (en) * 2006-10-20 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Vehicle compressor control system and method
EP2056046B1 (en) * 2007-11-01 2018-09-12 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerant filling apparatus of refrigerating and air conditioning apparatus and refrigerant filling method of refrigerating and air conditioning apparatus
KR20100022862A (ko) * 2008-08-20 2010-03-03 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 운전제어방법
TWI513947B (zh) * 2008-12-24 2015-12-21 Panasonic Corp Refrigerators and compressors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100677879B1 (ko) * 2005-05-30 2007-02-05 삼성전자주식회사 냉장고의 소음 저감방법
KR100705767B1 (ko) * 2005-12-20 2007-04-09 주식회사 대우일렉트로닉스 김치 냉장고의 냉각 제어 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275347B2 (en) 2018-12-10 2022-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Home appliance and method for controlling the same
WO2022131563A1 (ko) * 2020-12-14 2022-06-23 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2601463B1 (en) 2019-04-03
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