KR20000027999A - 냉장고의 저실온 제어방법 - Google Patents

Abstract

냉장고의 저실온시 압축기의 운전율을 선형적으로 제어하여 냉동실의 약냉 현상을 방지할 수 있도록 하는 냉장고의 저실온 제어방법에 대해 개시한다. 이러한 냉장고의 저실온 제어방법은, 냉장고의 외부온도 센서가 감지한 온도에 따라 저실온 조건인 경우를 판단하는 단계와; 저실온 조건일 때 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 제1온도 이상인지를 판단하는 단계와; 소정의 제1온도 이상일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 압축기의 구동온점이 구동오프점 이상일 때, 압축기의 구동온점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계와; 소정의 제1온도 이하일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 과냉 방지 온도 이하일 때, 압축기의 구동온/오프점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계를 포함한다. 따라서, 냉장고의 저실온시 이에 따른 외부 온도를 감지하여 냉장고를 운전율을 선형적으로 제어함으로써 냉동실의 약냉 현상을 방지할 수 있게 된다.

Description

냉장고의 저실온 제어방법.

본 발명은 냉장고의 저실온 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 외부 온도를 감지하여 저실온시 냉장고의 운전율을 상이하게 설정함으로써 고내의 온도 변화를 최소화하고 부하의 변화에 빠르게 대응함으로써 냉동실의 약냉 현상을 방지하도록 하는 냉장고의 저실온 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉각 사이클(Cooling cycle)을 이용하여 식품을 냉동 및 냉장 보관하는데 사용되는 가전제품으로, 압축기(Compressor)에서 고온, 고압으로 압축된 냉매가스를 응축기(Condenser)에서 외기와의 열 교환으로 액화시켜 리시버 드라이어(Receiver dryer)에서 여과한 뒤, 모세관(Capillary Tube)을 통해 저온, 저압의 액냉매로 단열 팽창시키게 된다.

특히, 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고는 증발기(Evaporator)에서 팬(Fan)에 의해 순환되는 캐비넷 내의 고내(Cavity) 공기와 열을 교환시켜 흡수되는 냉매의 증발열에 의해 수납된 음식물을 냉동 및 냉장시키게 되고, 팬 및 압축기의 구동/정지 제어로서 온도 제어를 수행한다.

한편, 증발기(Evaporator) 주위의 냉기를 팬에 의해 강제로 대류 시켜 냉각시키는 이러한 간냉식(Fan-Cooling) 냉장고 중에서, 냉장실 온도 중심으로 온도 제어를 하는 냉장고는 냉동실에 하나의 팬을 구비하는데, 냉장실내에서 검출된 온도를 중심으로 냉기를 토출시키는 팬과, 가스 상태의 냉매를 액화시키기 위하여 저압저온 냉매 가스를 고압고온 냉매 가스로 변환시키는 압축기(Compressor)를 구동 제어하여 증발기 주위의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜서 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지시킨다.

부연 설명하면, 검출된 냉장실 온도가 기설정된 적정 상한 온도 이상이면 팬과 압축기를 구동 온 제어하고, 검출된 냉장실 온도가 기설정된 적정 하한 온도 이하이면 팬과 압축기를 구동 오프로 제어하여 냉장실 및 냉동실의 온도 제어를 수행한다.

그런데, 냉장고가 위치한 장소 주변의 온도가 계속 낮은 상태를 유지하게 되면(저실온시) 냉장실의 내부 온도 역시 낮은 상태를 유지하게 되고, 이에 따라 압축기 구동온 25분, 압축기 구동오프 220분으로 운전함으로써, 팬 및 압축기가 장시간 구동 오프 되게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 외부온도 센서가 감지한 온도가 13℃(저실온) 이하인 경우 압축기와 반대로 센서 부위의 히터를 구동시켜 강제로 압축기를 구동하게 되는데, 압축기가 구동 온일 경우 냉장실 히터를 오프시키고, 압축기가 구동 오프일 경우 냉장실 히터를 온 시키게 된다.

또한, 압축기의 오프 후에 20분 동안 압축기의 재기동을 방지하게 된다.

그런데, 이러한 방법은 냉장실의 온도는 적정 상한온도 이하를 유지할 수 있지만 장시간 팬 및 압축기의 구동 오프로 냉동실의 온도가 상승하여 냉동실 약냉 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 임의로 센서의 감지 온도를 높게 설정(외부온도 센서가 감지한 온도가 14℃이상 19℃이하일 경우 압축기 운전의 온/오프시 오프점 -1℃ 하향운전)하여 팬과 압축기를 강제 구동함으로써 냉동실의 온도를 유지하게 되는데, 이러한 경우 팬과 압축기의 무리한 구동으로 냉장고의 성능저하 현상이 발생될 뿐만 아니라, 냉장고의 과냉 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 냉장고의 외부온도의 변화에 대응하여 저실온시 냉장고의 운전율을 상이하게 재설정함으로써, 냉동실의 약냉 현상을 방지하도록 하는 냉장고의 저실온 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 냉장고의 저실온 제어방법에 관한 구성도,

도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플로우 차트,

도3은 본 발명을 설명하기 위한 외부온도에 따른 압축기의 운전율 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...제1온도 검출부 20...제2온도 검출부

30...마이컴 40...팬 구동부

50...팬 60...압축기 구동부

70...압축기

상기 목적을 달성하는 본 발명 냉장고의 저실온 제어방법은, 냉장고의 외부온도 센서가 감지한 온도에 따라 저실온 조건인 경우를 판단하는 단계와; 저실온 조건일 때 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 제1온도 이상인지를 판단하는 단계와; 소정의 제1온도 이상일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 압축기의 구동온점이 구동오프점 이상일 때, 압축기의 구동온점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계와; 소정의 제1온도 이하일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 과냉 방지 온도 이하일 때, 압축기의 구동온/오프점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따른 냉장고의 저실온 제어방법은, 냉장고의 외부 온도 변화에 대응하여 냉장고의 운전율을 상이하게 설정함으로써, 저실온시 냉동실의 약냉 현상을 방지할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 냉장고의 저실온 제어방법에 대해 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 냉장고의 저실온 제어방법에 대한 블록도로서, 제1온도 검출부(10), 제2온도 검출부(20), 마이컴(30), 팬 구동부(40), 팬(50), 압축기 구동부(60), 압축기(70)를 포함한다.

이러한 구성에 있어서, 제1온도 검출부(10)는 냉장실내의 소정 위치에 설치되어 냉장실의 실내 온도를 검출하여 냉장실 온도 검출 신호를 후출하는 마이컴(30)의 A/D(Analog to Digital)포트로 인가한다.

그리고, 제2온도 검출부(20)는 냉장고의 외부 소정 위치에 설치되어 냉장고 외부의 온도를 검출하여 외부 온도 검출 신호를 후술하는 마이컴(30)의 A/D 포트로 인가한다.

한편, 마이컴(30)은 제2온도 검출부(20)로부터 A/D포트를 통하여 인가되는 외부 온도 검출 신호에 의거하여 검출된 외부 온도가 기설정된 기준 임계 실온(예를 들면, 20℃)보다 높으면 통상운전을 수행한다.

또한, 마이컴(30)은 검출된 외부 온도가 기설정된 기준 임계 실온 즉, 13℃이하이면(저실온 조건B시) 압축기의 구동오프점 및 구동온점을 동시에 한단계 하향 설정하여 운전하게 된다.

그리고, 마이컴(30)은 검출된 외부 온도가 기설정된 기준 임계 실온 즉, 14℃이상 19℃이하이면(저실온 조건A시) 냉장고의 구동 오프점 고정 후 구동 온점을 한단계 하향 설정하여 운전하게 된다.

팬 구동부(40)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(30)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 팬(50)으로 출력하며, 팬(50)은 팬 구동부(40)로부터의 구동 신호에 의거하여 구동되어 도시 생략된 증발기 주변의 냉기를 냉동실과 냉장실로 토출시킨다.

또한, 압축기 구동부(60)는 구동 소자 및 릴레이 등을 이용하여 마이컴(30)의 제어에 의거하여 소정 구동 신호를 압축기(70)로 출력하며, 압축기(70)는 상술한 바 있는 냉동 사이클에서 기화된 냉매를 다시 액화시켜 재사용하기 위한 준비 단계로 도시 생략된 증발기로부터의 저온저압의 냉매 가스를 고온고압의 냉매 가스로 압축 변환하여 도시 생략된 응축기로 출력한다.

다음에, 상술한 구성부를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고의 저실온 제어 과정을 첨부한 도2의 흐름도 및 도3의 외부온도에 따른 압축기의 운전율 그래프를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 냉장고의 통상운전 시에 냉장실의 온도를 검출하는 제1온도 검출부와 냉장고 외부 온도를 검출하는 제2온도 검출부는 각각 냉장실 및 냉장고 외부 온도를 검출하여 냉장실 온도 검출 신호와 외부 온도 검출 신호를(일반적으로 직류 레벨의 전압값) 마이컴의 A/D포트로 인가하게 된다.

다음에, 마이컴으로 외부 온도 검출 신호가 디지털 변환되어 인가되면 이 검출된 외부 온도가 기설정된 기준 임계 실온(본 발명의 바람직한 실시예에서는 20℃)이하인지를 판단한다.(단계100)

이때, 검출된 외부 온도가 기준 임계 실온 이상이면 통상 운전 모드로 냉장고의 온도 제어를 수행한다.(단계110)

한편, 상술한 단계에서 검출된 외부 온도가 기준 임계 실온(20℃) 이하이면 냉장실의 온도도 상대적으로 낮게되는데, 팬과 압축기가 장시간 구동 오프를 유지하기 때문에 팬과 압축기의 구동율이 낮아져서 냉동실의 약냉 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 저실온조건B(13℃이하)일 경우(단계300) 저실온 조건B에 대응하는 운전율을 설정하게 된다.(단계120)

이어서, 기설정된 압축기의 설정운전율이 현운전율 이상인지를 판단하게 된다.(단계130)

압축기의 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 일 경우 외부온도 센서가 감지한 온도가 과냉 방지점 이상인지를 판단하여(단계140) 과냉 방지점(외부온도≤3℃) 이하일 경우 압축기의 설정된 구동온/오프점을 동시에 1단계 하향 조정하여(단계150) 압축기와 팬을 구동한다.(단계200)

이때, 1단계에서는 구동오프점을 1℃에서 0.7℃로 조정하고, 구동 온점을 1.3℃에서 1.0℃로 1단계 하향 조정하게 된다.

다음에, 2단계에서는 구동오프점을 0.7℃에서 0.4℃로 조정하고, 구동 온점을 1.0℃에서 0.7℃로 1단계 하향 조정하게 된다.

또한, 저실온조건A(14℃이상 19℃이하)일 경우(단계600) 저실온 조건A에 대응하는 운전율을 설정하게 된다.(단계160)

이어서, 기설정된 압축기의 설정운전율이 현운전율 이상인지를 판단하게 된다.(단계170)

압축기의 설정 운전율이 현운전율 이상일 경우 최종 단계를 검출하여 압축기의 구동온점이 구동오프점 이상인지를 판단하게 된다.(단계180)

압축기의 구동온점이 구동 오프점 이상일 경우 현재 설정된 압축기의 구동오프점 고정 후 구동온점을 1단계 하향 조정하여(단계190) 설정운전율을 설정함으로써 압축기와 팬을 구동한다.(단계200)

이때, 구동오프점을 1℃로 고정 후 구동 온점을 2℃에서 1.7℃로 하향 조정한다.

본 발명자의 실험에 의하면, 외부온도에 따라 저실온 구간으로 예측되는 19℃이하에서 0℃까지의 시험 운전율 테이블에서 외부온도가 13℃이하일 경우 압축기의 운전율을 22%로 구동하고, 13℃이상 19℃이하일 경우에는 30%로 구동함이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉장실 온도 중심으로 냉장고의 온도를 제어함에 있어서, 냉장고의 외부 온도가 저실온시 냉동실의 약냉 현상을 방지하면서 냉동실 및 냉장실을 적정 온도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉장고의 외부온도 센서가 감지한 온도에 따라 저실온 조건인 경우를 판단하는 단계와,

   상기 저실온 조건일 때 상기 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 제1온도 이상인지를 판단하는 단계와,

   상기 소정의 제1온도 이상일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 압축기의 구동온점이 구동오프점 이상일 때, 압축기의 구동온점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계와,

   상기 소정의 제1온도 이하일 경우 현운전율과 기설정된 설정운전율을 비교/판단하여 설정운전율이 현운전율 이상일 경우 상기 외부온도 센서가 감지한 외부온도가 소정의 과냉 방지 온도 이하일 때, 압축기의 구동온/오프점을 소정 포인트 낮게 설정하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 저실온 제어방법.