KR19980015387A - 냉장고의 운전방법 - Google Patents

Abstract

냉장고의 팬과 압축기 등의 부하를 제어하는데 이용되는 것으로서, 특히 고내 온도를 검출하는 센서에 이상이 있을 때 비상운전이 가능한 냉장고의 운전방법이 개시되어 있다. 개시된 방법은 센서에 이상이 있을 때까지 검출된 고내온도를 저장하여, 센서에 이상이 생겼을 때부터 정상으로 환원될 때까지 그 저장된 데이터를 근거로 부하의 비상운전에 필요한 소정의 주기를 갖는 부하제어용 신호를 생성하는 단계로 운전하는 비상운전 모드를 포함한다. 즉, 센서 고장시에 그 이전의 정상적인 운전 조건과 실질적으로 동일한 조건으로 부하를 제어함으로써 정상에 가까운 비상운전을 도모하는 것이다. 따라서 센서 고장으로 발생될 수 있는 냉동실 및 냉장실의 과냉 또는 약냉 현상을 방지하여 과대한 전력 낭비를 줄일 수 있음은 물론, 식품에 안전한 온도유지가 가능하게 된다.

Description

냉장고의 운전방법

본 발명은 냉장고의 운전방법에 관한 것으로서, 특히 고내온도를 감지하는 센서에 이상이 있을 때 비상운전이 가능한 냉장고의 운전방법에 관한 것이다.

일반 가정에서 사용되고 있는 냉장고를 간단히 살펴보면, 도 1과 같이 상단의 냉동실(1)과 하단의 냉장실(2)이 있으며, 이 냉동실(1)과 냉장실(2)에는 냉기 공급을 위한 팬(3, 4)이 각각 설치되어 있다. 냉동실(1) 및 냉장실(2)의 고내온도는 그 각각에 공급되는 냉기의 양에 의존된다. 따라서 고내온도를 적절하게 유지하기 위하여는 냉동실 팬(3)과 냉장실 팬(4)이 각각의 고내온도에 따라 적정시기에 작동되어야 한다. 한편, 냉기는 압축기(5)에 의하여 압축된 냉매가 순환되는 증발기에서 공기가 열교환됨으로써 생성되는 것이다. 따라서 압축기도 냉동실 센서와 냉장실 센서의 검출신호에 따라 구동할 필요가 있는데, 일반적으로는 냉동실 팬(3) 및 냉장실 팬(4)중 어느 일측과 연동하여 작동되도록 되어 있다.

도 2는 상기한 바와 같은 냉장고의 냉동실 팬(3)과 냉장실 팬(4) 및 압축기(5) 등의 부하를 자동으로 제어하는 통상적인 제어회로를 보인다. 이 도면에서 냉동실 센서(6)와 냉장실 센서(7, 8)는 도 1에 도시된 냉동실(1)과 냉장실(2)에 각각 배치되어 각각의 고내온도를 순시적으로 검출하여 그 검출된 신호를 마이크로 컴퓨터 제어기(9)에 각각 송출한다. 마이크로 컴퓨터 제어기(9)는 A/D변환부(10)와 연산처리부(11) 및 부하제어부(12)로 구성되어 있다. A/D변환부(10)는 센서(6, 7, 8)의 검출신호로서 제공되는 아날로그(analogue) 값을 디지탈(digital) 데이터로 변환한다. 연산처리부(11)는 A/D변환부(10)에서 변환된 디지탈 데이터를 근거로 연산 및 부하 제어 명령등 소정의 프로그램을 수행한다. 예를 들면, 사용자에 의하여 조정된 설정온도에 대하여 전술한 센서(6, 7, 8)에서 검출된 측정온도를 비교연산하여 그 측정온도가 높을 때 냉동실 팬(3)과 냉장실 팬(4) 및 압축기(5) 등의 작동을 명한다. 부하제어부(12)는 연산처리부(11)의 명령에 따라 냉동실 팬(3)과 냉장실 팬(4) 및 압축기(5) 등을 작동시키는 것이다. 한편, 데이터 저장부(13)는 연산처리부에서 처리된 각종 데이터를 저장하고 읽기 위한 쓰기 가능한 램(RAM)이다. 전술한 마이크로 컴퓨터 제어기에 의한 종래의 운전방법은, 간단히, 냉동실 센서(6)의 검출신호를 근거로 그 냉동실(1)의 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 측정된 온도가 높을 때 냉동실 팬(3)을 작동시키고, 냉장실 센서(7, 8)의 검출신호를 근거로 그 냉장실(2)의 측정된 온도와 설정된 온도를 비교하여 마찬가지로 측정된 온도가 높을 때 냉장실 팬(4)을 작동시키는 것이다. 한편, 압축기(5)는 냉동실 센서(6)와 냉장실 센서(7, 8)중 그 어느 일측의 검출신호에 따라 냉동실 팬(3) 또는 냉장실 팬(4)과 연동하여 운전된다.

이와 같은 종래의 방법에 있어서는, 냉동실 및 냉장실 센서중의 어느 하나라도 고장 등의 이상이 생기게 되면, 그 이상이 있는 센서와 관련있는 팬은 물론 압축기가 이 팬과 연동으로 작동되는 경우에 그 압축기가 정상적으로 작동되지 않게 된다. 따라서 종래에는 냉장고의 고내온도를 측정하는 센서의 고장으로 인하여 팬과 압축기가 비정상적으로 작동되어 냉동실과 냉장실이 필요이상으로 과냉 또는 약냉되는 현상이 종종 발생되는데, 과냉시에는 전력낭비가 크고, 약냉시에는 보관 식품이 치명적으로 손상될 수 있는 문제가 있는 것이다.

그러므로 센서에 이상이 생겼을 경우를 대비하여 고내온도가 적정수준으로 유지될 수 있도록 하는 응급운전을 위한 수단이 필요한 것이다. 그러나 종래에는 그러한 센서 고장시의 응급운전을 위한 수단이 제공된 바 없었으며, 단지 센서의 에러를 알리는 정도에 그치고 있었다.

본 발명의 목적은 냉장고의 냉동실 및 냉장실의 고내온도를 검출하는 센서에 고장등 이상이 있을 때에 비정상적인 운전으로 과냉 또는 약냉되는 일이 없이 고내온도를 적정수준으로 유지시킬 수 있는 비상운전 가능한 냉장고의 운전방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반 가정용 냉장고의 냉기 순환계통을 보인 개요 단면도.

도 2는 냉장고의 운전을 위한 제어회로를 보인 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 운전방법을 나타낸 계통도.

도 4는 본 발명에 적용할 정상운전시에 검출되는 센서 값의 샘플링 시간과 그 계산방법을 설명하기 위하여 나타낸 신호파형도.

도 5는 본 발명에 적용할 응급운전시에 사용될 신호파형도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉동실2 : 냉장실

3 : 냉동실 팬4 : 냉장실 팬

5 : 압축기6 : 냉동실 센서

7, 8 : 냉장실 센서9 : 마이크로 컴퓨터 제어기

10 : A/D변환부11 : 연산처리부

12 : 부하제어부13 : 데이터 저장부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

센서로 고내온도를 검출하여 그 검출된 온도를 샘플링하고 샘플링된 온도를 성정된 기준온도와 비교하여 냉기 팬과 압축기 등의 부하를 제어하는 정상운전 모드를 포함하는 냉장고의 운전방법에 있어서,

상기한 센서가 정상일 때 그 샘플링 값을 저장하는 단계와,

상기한 센서에 이상이 있다고 판단되었을 때 정상에 있을 때까지 저장된 값을 근거로 상기한 부하를 제어하는 응급운전 모드를 수행하도록 된 것을 그 특징으로 한다.

특히 본 발명은 상기한 비상운전 모드를 수행하기 위하여,

상기한 저장된 값을 근거로 부하의 그 정상 운전 주기 계산하는 단계와,

상기한 정상 운전 주기에 따라 비상운전을 위한 부하제어용 신호를 생성하는 단계를 수행하여,

상기한 센서에 이상이 있을 때 그것이 정상으로 환원될 때까지 상기한 비상운전을 위한 부하제어용 신호로 부하를 제어하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 실시함에 있어서는 물론 도 2에 나타난 냉동실 센서(5)와 냉장실 온도를 검출하는 냉장실 센서(6, 7)로부터 냉동실 팬(3)과 냉장실 팬(4) 및 압축기(5)를 제어하는 마이크로 컴퓨터 제어기(9)가 사용되는데, 본 발명에서는 그 마이크로 컴퓨터 제어기(9)의 연산처리부(11)에서 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 운전방법을 위한 프로그램이 수행되는 것이다.

본 발명에 따른 운전방법은 제3도와 같이,

먼저 센서에서 검출된 온도를 샘플링 하고(단계 S1), 그 이후에 센서에 이상이 있는지를 판단한다(단계 S2). 여기서 냉동실 센서와 냉장실 센서의 이상 여부는 각각의 검출된 온도와 각각에 대해 설정된 온도 범위를 비교하여 판단하는데, 바람직하게는 냉동실 센서에 대하여는 그 검출된 온도가 -40℃∼0℃의 범위를 벗어날 때 이상이 있다고 판단하고, 냉장실 센서에 대하여는 그 검출된 온도가 -10℃∼12℃의 범위를 벗어날 때 이상이 있다고 판단한다.

다음, 전 단계(S2)에서 센서가 정상으로 판단된 경우에는 상기한 첫 번째 단계(S1)에서의 샘플링 값을 전술한 도 2의 데이터 저장부(13)에 저장하며(단계 S3), 그 이후에 그 샘플링 값을 근거로 전술한 바와 같은 통상의 방법으로 냉장고의 냉기 팬과 압축기 등을 제어한다(단계 S4).

한편, 상기한 두 번째 단계(S2)에서 센서에 이상이 있다고 판단된 경우에는, 비상운전 모드(단계 S5, S6, S7)를 수행하는 것이다. 이 비상운전 모드를 수행함에 있어서는, 상기한 세 번 째 단계(S3)에서 센서에 이상이 있기 전까지 저장된 데이터를 근거로 그 정상 운전중에 검출된 온도 변화로부터 부하의 운전 주기를 구하고(단계 S5), 그 정상 운전중의 부하 운전 주기로부터 비상운전을 위한 부하제어용 신호를 생성한다(단계 S6), 그런 다음에 그 생성된 부하제어용 신호로 부하를 제어하는 것이다(단계 S7).

이러한 본 발명에 있어서의 비상운전 모드 수행시 상기한 정상 운전중의 부하의 운전 주기를 구하는 구체적인 방법을 설명하면 다음과 같다.

센서에 이상이 있다고 판단되기까지 데이터 저장부에 저장된 고내온도의 변화를 예를 들어 도 4와 같다고 하면, 그 고내온도의 변화 곡선이 설정된 기준온도의 상한선(14)과 만나는 싯점에서 부하의 작동이 개시되고, 그 하한선(15)과 만나는 싯점에서는 부하의 작동이 중지되는 것을 의미하게 된다. 이때, 부하의 작동 개시 싯점에서부터 그 중지 싯점까지의 각 작동시간을 K1, K2, K3,…, Kn이라 하고, 그 각각의 작동시간 즉, 그 평균 작동 주기를 K라 하여, 그 작동 주기를

으로서 산출하고,

또한 그 부하의 중지 싯점에서부터 그 작동 개시 싯점까지의 각 중지 시간을 L1, L2, L3,…, Ln이라 하고, 그 각각의 중지 시간 즉, 그 평균 중지 주기를 L이라 하여 그 중지 주기를

으로서 산출하여 그 정상운전중의 부하 운전주기를 구할 수 있는 것이다.

다음, 상기한 정상중전중의 부하 운전주기를 나타내는 K와 L을 주기로 하는 소정의 주파수를 갖는 도 5에 도시된 바와 같은 구형파 형태의 부하제어용 연속 펄스 신호를 생성하여 그 생성된 부하제어용 신호를 이용하여 냉기 팬 또는 압축기 등의 각 부하에 대해 비상운전을 할 수 있는 것이다.

이와 같은 부하제어용 신호는 센서에 이상이 생기기 직전까지의 정상운전 조건과 실질적인 동일한 운전조건이므로, 그 센서에 이상이 발생된 경우에 정상에 가깝게 비상운전이 가능한 것이다.

이상에 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 냉장고의 운전방법에 따르면, 냉동실 센서와 냉장실 센서의 어느 일측에 고장등 이상이 발생된 경우에도 정상에 가깝게 냉기 팬과 압축기 등의 각종 부하를 제어함으로써, 센서의 고장으로 인한 팬과 압축기의 비정상 운전으로 냉동실 및 냉장실이 과냉 또는 약냉되는 일이 없으며, 아울러 전력낭비를 막고 보관된 식품의 안전에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 센서로 고내온도를 검출하여 그 검출된 온도를 샘플링하고 샘플링된 온도를 성정된 기준온도와 비교하여 냉기 팬과 압축기 등의 부하를 제어하는 정상운전 모드를 포함하는 냉장고의 운전방법에 있어서,

   상기한 센서가 정상일 때 그 샘플링 값을 저장하여,

   상기한 센서에 이상이 있다고 판단되었을 때 정상에 있을 때까지 저장된 값을 근거로 상기한 부하를 제어하는 응급운전 모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전방법.
2. 제 1 항에 있어서, 비상운전 모드가

   상기한 저장된 값을 근거로 부하의 그 정상조건에서의 운전 주기를 계산하는 단계와,

   상기한 부하의 정상운전 조건에서의 운전 주기에 따른 비상운전을 위한 부하제어용 신호를 생성하는 단계와,

   상기한 센서에 이상이 있을 때 그것이 정상으로 환원될 때까지 상기한 비상운전을 위한 부하제어용 신호로 부하를 제어하는 단계로 행해지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기한 정상운전 조건의 그 운전 주기로서 부하가 작동되는 평균 작동 시간과 그 부하의 작동이 중지되는 평균 중지 시간을 각각 산출하고,

   상기한 부하제어용 신호로서 그 평균 작동 시간과 그 평균 중지 시간을 주기로 하는 연속된 구형파를 발진하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 운전방법.