KR101819926B1 - 냉장고의 냉매누설 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 냉매누설 감지방법에 관한 것으로 제어부가 저장고 내의 온도를 측정하여 제1 온도로 저장하는 제1 측정단계; 온도를 측정한 시점으로부터 설정시간이 경과한 후, 저장고 내의 온도를 재측정하여 제2 온도로 저장하는 제2 측정단계; 및 제1,2 온도에 따른 상기 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 검출하는 오류 검출단계를 포함하여 구성되며, 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 반복적으로 검출하고, 냉매누설 오류가 검출되는 횟수에 따라 최종적으로 냉매누설 여부를 판단함으로써, 냉매누설 여부를 정확하게 감지할 수 있다.

Description

냉장고의 냉매누설 감지방법{METHOD FOR DETECTING LEAK OF REFIGERANT IN REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고의 냉매 누설 감지방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장고 내의 온도 변화를 기초로 냉매누설을 감지하는 냉장고의 냉매누설 감지방법에 관한 것이다.

냉장고는 식품을 차게하거나 부패하지 않도록 저온에서 보관하기 위한 장치로 보관된 식품을 냉각하기 위한 냉각시스템을 구비한다.

구체적으로, 압축기는 기체 상태의 냉매를 고온, 고압으로 압축하고, 압축된 냉매는 응축기를 통과하면서 상온 고압의 액체 상태의 냉매로 변환된다.

이후, 액체 상태의 냉매가 증발기를 통해 기화되면서 생성되는 냉기로 냉각을 수행하는데, 종래에 냉각시스템은 프레온 계통의 냉매를 사용하였다.

최근에는 환경 파괴의 원인이 되는 프레온 계통의 냉매 대신에 부탄계열의 친환경 신냉매인 R600a가 많이 사용되고 있는데, 이러한 R600a는 가연성이 있어 누설되는 경우 발화 및 폭발의 가능성이 있고, 냉매가 누설되면 저장고에 보관된 식품이 부식되므로 냉매누설 여부를 감지할 필요성이 요청된다.

종래에는, 저장고 내의 온도가 미리 설정된 기준치 이상으로 상승하거나, 미리 설정된 기준온도범위를 벗어나면, 냉장고의 냉매가 누설된 것으로 판단하였다.

하지만, 이와 같은 방법에 의하면, 환경적인 요인이나 사용자의 조작에 의해 저장고 내의 온도가 변화하는 경우에도 냉매가 누설된 것으로 잘못 판단할 수 있으므로 냉매누설 여부를 정확하게 감지하기 어려운 문제점이 있다.

특히, 김치냉장고의 경우 사용자는 저장고에 식품을 보관한 후 냉장고를 자주 열어보지 않기 때문에 사용자가 냉매누설 여부를 쉽게 인지하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제10-1996-0024190호 '냉동사이클의 냉매 누설 감지방법' (1996.07.20)에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설을 반복적으로 감지하여 냉매누설 여부를 정확하게 감지할 수 있는 냉장고의 냉매누설 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법은 제어부가 저장고 내의 온도를 측정하여 제1 온도로 저장하는 제1 측정단계; 온도를 측정한 시점으로부터 설정시간이 경과한 후, 저장고 내의 온도를 재측정하여 제2 온도로 저장하는 제2 측정단계; 및 제1,2 온도에 따른 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 검출하는 오류 검출단계를 포함한다.

본 발명에서 오류 검출단계는 저장고 내의 온도가 상승하는 경우에 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 오류 검출단계는 저장고 내의 온도가 하강하고, 제1,2 온도에 따른 저장고 내의 온도변화량이 기준변화량 이하인 경우에 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 오류 검출단계는 저장고 내의 온도가 상승하거나, 또는 저장고 내의 온도가 하강하고 제1,2 온도에 따른 저장고 내의 온도변화량이 기준변화량 이하인 경우에 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 오류 검출단계에서 냉매누설 오류가 검출되면, 오류횟수를 누적하여 저장하는 단계; 및 누적된 오류횟수를 기준횟수와 비교하는 비교단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 오류 검출단계에서 냉매누설 오류가 검출되지 않으면, 제1,2 온도 및 오류횟수를 초기화한 후, 제1 측정단계로 리턴하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비교단계에서 오류횟수가 기준횟수에 도달하면, 냉매누설을 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비교단계에서 오류횟수가 기준횟수에 도달하면, 냉각을 수행하는 장치에 작동 전원 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비교단계에서 오류횟수가 기준횟수 미만이면, 제1 온도와 제2 온도 중 더 높은 온도값을 제1 온도로 저장한 후 제2 측정단계로 리턴하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비교단계에서 오류횟수가 기준횟수 미만이면, 제1 측정단계로 리턴하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 반복적으로 검출하고, 냉매누설 오류가 검출되는 횟수에 따라 최종적으로 냉매누설 여부를 판단함으로써, 냉매누설 여부를 정확하게 감지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 냉매누설 여부를 정확하게 감지할 수 있으므로 냉매누설로 인한 발화 및 폭발의 위험을 줄일 수 있고, 저장고 내의 보관식품이 부식되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 냉매누설을 감지하기 위한 별도의 장치를 추가하지 않고 제어 로직의 변경만으로 구현될 수 있는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법을 수행하기 위한 장치의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법에서 냉매누설을 경보하는 경보부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법을 수행하기 위한 장치의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법에서 냉매누설을 경보하는 경보부의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법을 수행하기 위한 장치는 온도센서(10), 제어부(20), 메모리부(30) 및 경보부(40)를 포함할 수 있다.

온도센서(10)는 저장고 내의 온도를 측정하여 제어부(20)에 전달한다.

제어부(20)는 온도센서(10)를 통해 측정되는 저장고 내의 온도를 메모리부(30)에 저장하고, 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 검출할 수 있다.

구체적으로, 제어부(20)는 저장고 내의 온도가 상승하는 경우 또는 저장고 내의 온도가 충분히 하강하지 못하는 경우에 냉매누설 오류를 검출할 수 있다.

이때, 제어부(20)는 상기와 같은 냉매누설 오류 검출 동작을 반복하여 냉매누설 오류가 검출되는 오류횟수를 적산하고, 이러한 오류횟수를 기준횟수와 비교하여 최종적으로 냉매누설 여부를 판단할 수 있다.

이후, 제어부(20)는 최종적으로 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 경보부(40)를 통해 냉매누설을 경보하고, 압축기(미도시)나 제상히터(미도시) 등과 같이 냉각을 수행하기 위한 장치에 공급되는 작동 전원을 차단할 수 있다.

메모리부(30)는 온도센서(10)에서 측정한 저장고 내의 온도 및 냉매누설 오류가 검출되는 오류횟수를 저장한다.

경보부(40)는 사용자에게 냉매누설을 경보한다.

이러한, 경보부(40)는 경보음이나 경보 메세지를 음성을 제공하는 방식으로 냉매누설을 경보할 수 있고, 디스플레이 패널(미도시)을 구비하여 경보 메시지를 표시하는 방식으로 냉매누설을 경보할 수도 있다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 경보부(40)는 후술할 기준횟수와 동일한 개수의 램프(41)를 구비하여 냉매누설 오류가 검출될 때마다 램프(41)를 순차적으로 점등시킬 수 있고, 기준횟수만큼 오류가 검출되면 전체 램프(41)를 동시에 또는 순차적으로 점멸시키는 방식으로 냉매누설을 경보할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.

먼저, 제어부(20)는 기체상태의 냉매를 압축시키는 압축기가 동작 중인지 판단한다(S100). 압축기가 동작하지 않으면, 냉매누설의 염려는 없는 것이므로 제어부(20)는 본 발명에 따른 제어를 시작하지 않는다.

만약 압축기가 동작 중이면, 제어부(20)는 온도센서(10)를 통해 저장고 내의 온도를 측정하여 메모리부(30)에 제1 온도(T1)로 저장한다(S110).

이후, 제어부(20)는 설정시간이 경과하는지 판단하여(S120), 설정시간이 경과하면 저장고 내의 온도를 재측정하여 메모리부(30)에 제2 온도(T2)로 저장한다(S130).

여기서, 설정시간은 저장고 내의 온도변화를 통해 냉매누설 오류를 검출할 수 있을 만큼의 충분한 시간을 의미하며, 설계자의 의도나 적용되는 제품에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

제어부(20)는 상기와 같이 측정하여 저장한 제1,2 온도(T1,T2)를 기초로 저장고 내의 온도가 상승하는지 여부를 판단할 수 있다(S140).

구체적으로, 설정시간 경과 후에 측정하여 저장한 제2 온도(T2)가 제1 온도(T1)보다 높으면, 제어부(20)는 저장고 내의 온도가 상승한 것으로 판단할 수 있고, 그 반대이면 저장고 내의 온도가 하강한 것으로 판단할 수 있다.

일반적으로 냉장고에서 냉매가 누설되면 저장고 내의 온도가 상승하거나 거의 일정한 값을 유지하므로, 저장고 내의 온도가 상승하는 경우 또는 저장고 내의 온도가 충분히 하강하지 못하는 경우에 냉매가 누설되고 있다고 판단할 수 있다.

따라서, 저장고 내의 온도가 상승한 것으로 판단되면, 제어부(20)는 냉매누설 오류를 검출하고(S160), 오류횟수를 1회 증가시켜 메모리부(30)에 저장한다(S170).

만약 S140 단계에서 저장고 내의 온도가 상승하지 않은 것으로 판단되면, 제어부(20)는 저장고 내의 온도변화량이 기준변화량 이하인지 판단하여(S150), 온도변화량이 기준변화량 이하이면, 냉매누설 오류를 검출하고(S160), 오류횟수를 1회 증가시켜 메모리부(30)에 저장할 수 있다(S170).

즉, 제어부(20)는 저장고 내의 온도가 기준변화량에 비해 충분히 하강하지 못하는 경우에도 냉매누설 오류를 검출할 수 있다.

이때, 오류횟수는 냉매누설 오류가 검출되는 횟수를 의미하며, 최초에는 '0'으로 초기화되어 있다가 냉매누설 오류가 1회 검출될 때마다 '1'만큼씩 증가되어 메모리부(30)에 저장된다.

또한, 기준변화량은 저장고 내의 온도가 충분히 하강하지 못하여 냉매가 누설되고 있다고 판단할 수 있는 기준이 되는 값으로 설계자의 의도나 적용되는 제품에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 저장고 내의 온도가 하강하는 것으로 판단되고 그 온도변화량이 기준변화량을 초과하면, 정상적으로 냉각이 이루어지는 것이므로 제어부(20)는 냉매누설 오류를 검출하지 않고, 메모리부(30)에 저장된 제1,2 온도(T1,T2)와 오류횟수를 초기화한 후(S180), S110 단계로 회귀하여 냉매누설 오류 검출 동작을 반복한다.

이후, 제어부(20)는 메모리부(30)에 저장된 오류횟수가 기준횟수에 도달하는지 판단한다(S190).

여기서, 기준횟수는 최종적으로 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있을 만큼의 오류횟수를 의미하며, 설계자의 의도 및 적용되는 제품에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

만약 오류횟수가 기준횟수에 도달하면, 제어부(20)는 냉매가 누설된 것으로 최종적으로 판단하고, 경보부(40)를 통해 냉매누설을 경보하고(S200), 압축기, 제상히터 등과 같이 냉각을 수행하기 위한 장치에 공급되는 작동 전원을 차단할 수 있다(S210).

이와 같이 제어부(20)가 냉매누설 오류가 검출되는 오류횟수에 따라 최종적으로 냉매누설 여부를 판단함으로써, 냉매누설 여부를 정확하게 감지할 수 있다.

또한, 이처럼 냉매누설 여부를 정확하게 감지함으로써, 냉매누설로 인한 발화 및 폭발의 위험을 줄일 수 있고, 저장고 내의 보관식품이 부식되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

반면, 오류횟수가 기준횟수 미만이면, 제어부(20)는 제1,2 온도(T1,T2)를 비교하여 더 높은 온도를 가지는 값을 제1 온도(T1)으로 저장하고, S120 단계로 회귀한다(S220).

즉, 제어부(20)는 오류횟수가 기준횟수 미만이면, 냉매오류 검출 동작을 반복하는데, 제1,2 온도(T1,T2) 중 더 높은 온도를 제1 온도(T1)로 저장한 후 설정시간이 경과하면, 저장고 내의 온도를 재측정하여 제2 온도(T2)로 저장(S120)하는 방식으로 냉매누설 검출 동작을 반복한다.

예를 들어, 최초의 냉매누설 오류 검출 동작에서 제1,2 온도(T1,T2)가 각각 5℃, 4.5℃이고, 기준변화량이 1℃인 경우에 저장고 내의 온도가 0.5℃ 하강한 것이므로, 냉매누설 오류가 검출되어 오류횟수는 '1'로 저장된다.

만약, 기준횟수가 '2'라면, 제어부(20)는 제1,2 온도(T1,T2) 중 더 높은 5℃를 제1 온도(T1)로 저장하고, S120 단계로 회귀하여 설정시간 경과 후에 저장고 내의 온도를 재측정하여 제2 온도(T2)로 저장한다.

만약, 재측정되어 저장된 제2 온도(T2)가 3.8℃라면, 5℃로 저장된 제1 온도(T1)에 비해 1.2℃ 하강한 것이므로, 냉매누설 오류가 검출되지 않고, 제1,2 온도(T1,T2) 및 오류횟수가 초기화된다.

이때, 만약 제1,2 온도(T1,T2) 중 더 높은 온도를 제1 온도(T1)로 저장하지 않고, S110 단계로 회귀하여 제1,2 온도(T1,T2)를 새로 측정한다면, 반복되는 냉매누설 검출 동작에서 제1,2 온도(T1,T2)는 각각 4.5℃, 3.8℃로 0.7℃ 하강하게 되므로 냉매오류가 검출되고 오류횟수는 '2'로 증가되어 최종적으로 냉매누설이 감지될 것이다.

즉, 냉매누설 검출 동작을 반복하는 경우에 더 높은 온도를 제1 온도(T1)로 저장하여 온도변화량을 산출함에 따라 냉매누설 오류가 검출되는 조건이 더 엄격해지므로 기타 환경적 요인에 의하여 냉매누설 오류가 검출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 냉매누설 감지 동작 수행 중에 사용자로부터 냉장모드 또는 냉동모드를 변경하는 조작입력이 있거나, 냉매가 공급되는 유로를 형성하는 스텝밸브의 초기화 동작이 수행되면, 수행중인 감지 동작을 중단하고, 모든 저장고 내의 온도 및 오류횟수를 초기화한 후, 냉매누설 감지 동작을 새로 시작한다.

이와 같은 동작에 따라 사용자의 조작이나 환경적 요인에 의하여 저장고 내의 온도가 변화하는 경우에 냉매누설이 감지되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 냉매누설 감지방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 냉매누설을 검출하는 전반적인 동작(S300~S380)과 오류횟수와 기준횟수를 비교하여 냉매누설을 최종적으로 판단하는 동작(S390~410)의 흐름은 앞에서 설명한 실시예와 동일하다.

다만, 냉매누설 오류를 검출한 이후 오류횟수가 기준횟수 미만이어서, 냉매누설 오류 검출 동작을 반복하는 경우, 앞에서 설명한 실시예와 달리 제1,2 온도(T1,T2) 중 더 높은 온도를 제1 온도(T1)로 저장하지 않고, S310 단계로 회귀한다.

즉, 오류횟수가 기준횟수 미만인 경우, 저장고 내의 온도를 측정하여 제1 온도(T1)로 저장(S310)하므로, S310 단계로 회귀하기 전에 저장된 제2 온도(T2)가 반복되는 냉매누설 오류 검출 동작에서 제1 온도(T1)로 저장된다.

앞에서 설명한 바와 같이 제1,2 온도(T1,T2) 중 높은 온도를 제1 온도(T1)로 저장하지 않으면, 냉매누설 오류 검출 빈도가 증가할 수 있지만, 로직이 간단해지는 이점이 있고, 적용되는 제품에 따라 이러한 방식을 채택하는 것도 가능할 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10 : 온도센서
20 : 제어부
30 : 메모리부
40 : 경보부

Claims (10)

1. 제어부가 저장고 내의 온도를 측정하여 제1 온도로 저장하는 제1 측정단계;
   상기 온도를 측정한 시점으로부터 설정시간이 경과한 후, 상기 저장고 내의 온도를 재측정하여 제2 온도로 저장하는 제2 측정단계; 및
   상기 제1,2 온도에 따른 상기 저장고 내의 온도변화를 기초로 냉매누설 오류를 검출하는 오류 검출단계를 포함하되,
   상기 오류 검출단계에서 상기 냉매누설 오류가 검출되면, 오류횟수를 누적시켜 저장하는 단계; 및
   상기 누적된 오류횟수를 기준횟수와 비교하는 비교단계;를 더 포함하고,
   상기 비교단계에서 상기 오류횟수가 상기 기준횟수 미만이면, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 중 더 높은 온도값을 상기 제1 온도로 저장한 후 상기 제2 측정단계로 리턴하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 오류 검출단계는
   상기 저장고 내의 온도가 상승하는 경우에 상기 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 오류 검출단계는
   상기 저장고 내의 온도가 하강하고, 상기 제1,2 온도에 따른 저장고 내의 온도변화량이 기준변화량 이하인 경우에 상기 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 오류 검출단계는
   상기 저장고 내의 온도가 상승하거나, 또는 상기 저장고 내의 온도가 하강하고 상기 제1,2 온도에 따른 저장고 내의 온도변화량이 기준변화량 이하인 경우에 상기 냉매누설 오류를 검출하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 오류 검출단계에서 상기 냉매누설 오류가 검출되지 않으면, 상기 제1,2 온도 및 상기 오류횟수를 초기화한 후, 상기 제1 측정단계로 리턴하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 비교단계에서 상기 오류횟수가 상기 기준횟수에 도달하면, 상기 냉매누설을 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 비교단계에서 상기 오류횟수가 상기 기준횟수에 도달하면, 냉각을 수행하는 장치에 작동 전원 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
   
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 비교단계에서 상기 오류횟수가 상기 기준횟수 미만이면, 상기 제1 측정단계로 리턴하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉매누설 감지방법.
    

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