KR20000038802A - 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법 - Google Patents

인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 운전주파수가 일정하게 고정(보통 60㎐)되어 있기 때문에 식품부하가 많이 투입되는 경우에는 신속하게 대응하지 못해 고내 식품의 신선도가 저하되고, 식품부하가 적게 투입되면 불필요하게 에너지를 소비하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 초기 전원투입 또는 사용자의 급속모드 선택 또는 냉장고의 주위온도 또는 냉장고 문의 개폐여부에 따른 식품부하 투입 시 고내 온도를 감지하여 그에 따라 압축기의 운전주파수를 가변하도록 하는 장치 및 방법을 제공함으로써, 문 열림에 의한 부하투입이 있는 경우에 신속하게 운전주파수를 상승시켜 투입된 식품부하의 신선도를 유지시키며, 외부 온도가 고온으로 판단되면(예를 들어 여름 또는 열대지방) 최고 회전수로 압축기를 운전시키므로, 잦은 기동현상을 제거하여 소비전력과 압축기의 신뢰성을 높이며, 또한 초기 전원투입을 감지하면 고속운전을 함으로써 설치시점에 빠른 냉동을 실시하여 식품부하를 조기에 저장하도록 하고, 문 열림 시점부터 일정시간 경과 여부에 따라 고내 온도를 읽어 대응함으로, 고내에 투입된 부하의 양에 따른 운전주파수의 재 설정이 가능하여 투입된 식품부하를 급속냉각할 수 있고, 식품부하의 투입이 없이 문 열림이 발생하는 경우 불필요한 고속운전으로 발생되는 소비전력을 절감시키는 효과가 있다.

Description

인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법
본 발명은 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 인버터 냉장고의 압축기의 구동에 있어서, 초기 전원투입 또는 사용자의 급속모드 선택 또는 냉장고의 주위온도 또는 냉장고 문의 개폐여부에 따른 고내 온도에 따라 운전주파수를 가변하여 소비전력을 개선하도록 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 고내로 투입되는 식품부하의 양의 크기와 상관없이 고내 온도가 설정되어 있는 온도보다 높은 경우 고정되어 있는 압축기의 운전주파수(60㎐)로 운전을 시작하여 설정온도에 도달하면 운전을 중지한다.
상기에서와 같이 종래의 기술에 있어서는 운전주파수가 일정하게 고정(보통 60㎐)되어 있기 때문에 식품부하가 많이 투입되는 경우에는 신속하게 대응하지 못해 고내 식품의 신선도가 저하되고, 식품부하가 적게 투입되면 불필요하게 에너지를 소비하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 초기 전원투입 또는 사용자의 급속모드 선택 또는 냉장고의 주위온도 또는 냉장고 문의 개폐여부에 따른 식품부하 투입 시 고내 온도를 감지하여 그에 따라 운전주파수를 가변하여 운전함으로써 소비전력을 개선하고, 식품부하의 신선도를 높이도록 하는 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치의 일실시예의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 동작을 보인 흐름도.
도 3a는 본 발명을 적용한 문열림이 없는 경우의 운전주파수 변화를 보인 예시도.
도 3b는 본 발명을 적용한 문열림이 있는 경우의 운전주파수 변화를 보인 예시도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
100 : 전원투입감지수단 110 : 모드선택감지수단
120 : 주위온도감지수단 130 : 고온판단수단
140 : 문열림감지수단 150 : 고내온도감지수단
160 : 시간경과판단수단 170 : 주파수설정수단
180 : 표시부 190 : 압축기구동수단
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치의 구성은, 초기 전원의 투입을 감지하는 전원투입감지수단과; 사용자의 모드 선택을 감지하는 모드선택감지수단과; 냉장고 주변의 온도를 감지하는 주위온도감지수단과; 상기 주위온도감지수단에서 감지한 온도가 설정된 온도보다 높은가를 판단하는 고온판단수단과; 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단과; 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지수단과; 상기 문열림감지수단에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단과; 상기 전원투입감지수단, 모드선택감지수단, 고온판단수단, 문열림감지수단, 고내온도감지수단 및 시간경과판단수단으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단과; 상기 주파수설정수단에서 결정된 주파수로 모터를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단으로 구성한 것을 특징으로 한다.
그리고, 방법에 있어서는 현재 냉동실의 온도가 설정된 냉동실 온도범위의 상한치(이하 "상한치"라 함)보다 큰가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 상한치보다 크면 초기 전원투입인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 초기 전원투입이 아니면 급속모드로 선택되었는가를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 급속모드로 선택되어 있지 않으면 주위온도가 소정의 설정온도보다 큰가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 주위온도가 작으면 문열림이 있었는가를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계의 판단결과 문열림이 없었으면 소정의 기준주파수로 운전한 후, 상기 제1 단계로 되돌아가고, 판단결과 문열림이 있었으면 소정의 시간간격으로 고내 온도를 감지하여 상한치 이상인 경우 한 단계씩 소정의 주파수를 고내 온도가 상한치 이하가 될 때까지 상승시킨 후, 고내 온도가 상한치 이하가 되면 압축기의 구동을 정지하고 종료하는 제6 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제6 단계는 문열림이 있었으면 소정시간이 경과하였는가를 판단하는 제7 단계와; 상기 제7 단계의 판단결과 소정시간이 경과하였으면 현재 냉동실의 온도가 상한치보다 큰가를 판단하는 제8 단계와; 상기 제7,8 단계의 판단결과 소정시간이 경과하지 않았거나 상한치보다 작은 경우 소정의 기준주파수로 운전(이하 "저속운전"이라 함)한 후, 상기 제1 단계로 되돌아가는 제9 단계와; 상기 제9 단계의 판단결과 크면 저속운전 중인가를 판단하는 제10 단계와; 상기 제10 단계의 판단결과 저속운전 중이면 한 단계 주파수를 상승하여 운전(이하 "중속운전"이라 함)하고, 저속운전 중이 아니면 중속운전보다 한 단계 주파수를 상승하여 운전(이하 "고속운전"이라 함)한 후, 상기 제1 단계로 되돌아가는 제11 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치의 일실시예의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 초기 전원의 투입을 감지하는 전원투입감지수단(100)과; 사용자의 모드 선택을 감지하는 모드선택감지수단(110)과; 냉장고 주변의 온도를 감지하는 주위온도감지수단(120)과; 상기 주위온도감지수단(120)에서 감지한 온도가 설정된 온도보다 높은가를 판단하는 고온판단수단(130)과; 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단(140)과; 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지수단(150)과; 상기 문열림감지수단(150)에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단(160)과; 상기 전원투입감지수단(100), 모드선택감지수단(110), 고온판단수단(130), 문열림감지수단(140), 고내온도감지수단(150) 및 시간경과판단수단(160)으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단(170)과; 상기 주파수설정수단(170)으로부터 결정된 운전주파수를 사용자가 알 수 있도록 하는 표시수단(180)과; 상기 주파수설정수단(170)에서 결정된 주파수로 모터(10)를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단(160)으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단(190)으로 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 동작을 보인 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 도 1의 고내온도감지수단(150)에서 감지한 현재 냉동실의 온도(T)가 설정된 냉동실 온도범위(예를 들어 T-2.5℃〈T〈T+2.5℃, T = 설정된 냉동실 온도)의 상한치(이하 "상한치"라 함)(T1⇒T+2.5℃)보다 큰가(T〉T1)를 판단한 후, 이 판단결과 상한치(T1)보다 크면 전원투입감지수단(100)에서 초기 전원투입이 감지되었는가를 판단하고, 이 판단결과 초기 전원투입이 감지되지 않았으면 모드선택수단(110)으로부터 사용자의 급속모드 선택이 있었는가를 판단하며, 이 판단결과 급속모드로 선택이 없었으면 주위온도감지수단(120)에서 감지한 주위온도가 소정의 설정온도(예를 들어 35℃)보다 큰가를 판단하고, 이 판단결과 주위온도가 작으면 문열림감지수단(140)을 통해 문열림이 있었는가를 판단하는데, 도 3a에 도시한 바와 같이 판단결과 문열림이 없었으면 주파수설정수단(170)은 압축기의 운전주파수를 소정의 기준주파수(예를 들어 39㎐)로 결정하여 표시부(180)를 통해 사용자에게 알림과 동시에 압축기구동수단(190)을 통해 압축기 모터(10)를 운전(이하 "저속운전"이라 함)한 후, 처음으로 되돌아가고, 도 3b에 도시한 바와 같이 상기 판단결과 문열림이 있었으면 시간경과판단수단(160)을 통해 소정시간(예를 들어 5분)이 경과하였는가를 판단하며, 이 판단결과 소정시간(5분)이 경과하지 않았으면 상기 주파수설정수단(170)은 상기와 같이 저속으로 운전(39㎐)을 하도록 하고, 소정시간(5분)이 경과하였으면 현재 냉동실의 온도(T)가 상한치(T1)보다 큰가를 다시 판단하여 이 판단결과 상한치(T1)보다 작은 경우 상기 주파수설정수단(170)은 상기와 동일하게 저속으로 운전(39㎐)하도록 하며, 상기 판단결과 상한치(T1)보다 크면 현재 운전이 저속운전(39㎐) 중인가를 판단하여 이 판단결과 저속운전 중이면 한 단계 주파수를 상승하여 운전(이하 "중속운전"이라 함)(예를 들어 54㎐)하고, 저속운전(39㎐) 중이 아니면 중속운전(54㎐) 중으로 판단하여 중속운전보다 한 단계 더 주파수를 상승하여 운전(이하 "고속운전"이라 함)(예를 들어 59㎐)을 하며, 또한 상기 판단결과 주위온도가 설정온도보다 크거나 또는 급속모드로 선택되었거나 또는 초기 전원투입이 감지되면 상기에서와 같이 최고 회전수로 압축기를 운전(고속운전) 한 후, 처음으로 되돌아가 현재의 냉동실 온도(T)가 하한치(T2⇒T-2.5℃) 이하가 되면(T〈T2) 압축기의 구동을 정지하고 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치 및 방법은 기본 운전주파수를 39㎐로 설정하여 소비전력을 줄이며, 문 열림에 의한 부하투입이 있는 경우에 신속하게 운전주파수를 상승시켜 투입된 식품부하의 신선도를 유지시키며, 외부 온도가 고온으로 판단되면(예를 들어 여름 또는 열대지방) 최고 회전수로 압축기를 운전시키므로, 잦은 기동현상을 제거하여 소비전력과 압축기의 신뢰성을 높이며, 또한 초기 전원투입을 감지하면 고속운전을 함으로써 설치시점에 빠른 냉동을 실시하여 식품부하를 조기에 저장하도록 하고, 문 열림 시점부터 일정시간 경과 여부에 따라 고내 온도를 읽어 대응함으로, 고내에 투입된 부하의 양에 따른 운전주파수의 재 설정이 가능하여 투입된 식품부하를 급속냉각할 수 있고, 식품부하의 투입이 없이 문 열림이 발생하는 경우 불필요한 고속운전으로 발생되는 소비전력을 절감시키는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단과; 상기 문열림감지수단에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단과; 상기 문열림감지수단 및 시간경과판단수단으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단과; 상기 주파수설정수단에서 결정된 주파수로 모터를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치.
  2. 초기 전원의 투입을 감지하는 전원투입감지수단과; 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단과; 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지수단과; 상기 문열림감지수단에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단과; 상기 전원투입감지수단, 문열림감지수단, 고내온도감지수단 및 시간경과판단수단으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단과; 상기 주파수설정수단에서 결정된 주파수로 모터를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치.
  3. 초기 전원의 투입을 감지하는 전원투입감지수단과; 냉장고 주변의 온도를 감지하는 주위온도감지수단과; 상기 주위온도감지수단에서 감지한 온도가 설정된 온도보다 높은가를 판단하는 고온판단수단과; 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단과; 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지수단과; 상기 문열림감지수단에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단과; 상기 전원투입감지수단, 고온판단수단, 문열림감지수단, 고내온도감지수단 및 시간경과판단수단으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단과; 상기 주파수설정수단에서 결정된 주파수로 모터를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치.
  4. 초기 전원의 투입을 감지하는 전원투입감지수단과; 사용자의 모드 선택을 감지하는 모드선택감지수단과; 냉장고 주변의 온도를 감지하는 주위온도감지수단과; 상기 주위온도감지수단에서 감지한 온도가 설정된 온도보다 높은가를 판단하는 고온판단수단과; 냉장고 문의 열림을 감지하는 문열림감지수단과; 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지수단과; 상기 문열림감지수단에서 문열림이 감지되면 기준시점으로부터 소정의 시간경과를 측정하는 시간경과판단수단과; 상기 전원투입감지수단, 모드선택감지수단, 고온판단수단, 문열림감지수단, 고내온도감지수단 및 시간경과판단수단으로부터 출력이 있으면 그에 따른 주파수를 설정하는 주파수설정수단과; 상기 주파수설정수단에서 결정된 주파수로 모터를 구동시키고, 상기 시간경과판단수단으로 기준 시점을 위한 신호를 출력하는 압축기구동수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 장치.
  5. 현재 냉동실의 온도가 설정된 냉동실 온도범위의 상한치(이하 "상한치"라 함)보다 큰가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 상한치보다 크면 초기 전원투입인가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단결과 초기 전원투입이 아니면 급속모드로 선택되었는가를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 급속모드로 선택되어 있지 않으면 주위온도가 소정의 설정온도보다 큰가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계의 판단결과 주위온도가 작으면 문열림이 있었는가를 판단하는 제5 단계와; 상기 제5 단계의 판단결과 문열림이 없었으면 소정의 기준주파수로 운전한 후, 상기 제1 단계로 되돌아가고, 판단결과 문열림이 있었으면 소정의 시간간격으로 고내 온도를 감지하여 상한치 이상인 경우 한 단계씩 소정의 주파수를 고내 온도가 상한치 이하가 될 때까지 상승시킨 후, 고내 온도가 냉동실 온도범위의 하한치 이하가 되면 압축기의 구동을 정지하고 종료하는 제6 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제6 단계는 문열림이 있었으면 소정시간이 경과하였는가를 판단하는 제7 단계와; 상기 제7 단계의 판단결과 소정시간이 경과하였으면 현재 냉동실의 온도가 상한치보다 큰가를 판단하는 제8 단계와; 상기 제7,8 단계의 판단결과 소정시간이 경과하지 않았거나 상한치보다 작은 경우 소정의 기준주파수로 운전(이하 "저속운전"이라 함)한 후, 상기 제1 단계로 되돌아가는 제9 단계와; 상기 제9 단계의 판단결과 크면 저속운전 중인가를 판단하는 제10 단계와; 상기 제10 단계의 판단결과 저속운전 중이면 한 단계 주파수를 상승하여 운전(이하 "중속운전"이라 함)하고, 저속운전 중이 아니면 중속운전보다 한 단계 주파수를 상승하여 운전(이하 "고속운전"이라 함)한 후, 냉동실 온도가 냉동실 온도범위의 하한치 이하가 되면 압축기의 구동을 정지하고 종료하는 제11 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 방법.
  7. 제5항에 있어서 기준주파수는 39㎐의 주파수로 하는 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 냉동실 온도범위의 상한치 및 하한치를 설정온도 ± 2.5℃로 하는 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고의 운전 속도가변 방법.
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