KR20000055339A - 냉장고의 소음저감 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 소음저감 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 팬의 작동을 제어하여 냉장고의 소음을 줄일 수 있는 냉장고의 팬제어를 이용한 소음저감 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고의 소음저감 제어방법에 의하면, 압축기가 작동할 경우 상기 압축기 흡입측의 압력변화시점을 판단할 수 있도록 작동시간을 측정하고, 측정한 압축기의 작동시간이 기준시간이상인지를 판단하여, 작동시간이 기준시간 이상이라고 판단될 경우 증발기에서 갑작스런 냉매의 증발을 방지할 수 있도록 순환팬의 회전수를 저 회전수에서 정상 회전수까지 단계적 혹은 선형적으로 서서히 증가시켜 압축기 흡입측의 압력변화를 억제함으로 압축기 작동시의 소음을 감소시킬 수 있다.

Description

냉장고의 소음저감 제어방법{Control method for noise reduction of refrigerator}

본 발명은 냉장고의 팬제어를 이용한 소음저감 제어방법에 관한 것이다.

냉장고와 공기조화기등은 냉동사이클을 구비하고 있는데, 냉동사이클은, 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만드는 압축기와, 압축기의 토출구에 연결되어 압축기에 의하여 고온고압이된 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축하는 응축기와, 응축기를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관과, 모세관에 의하여 감압된 액체 냉매가 열을 흡수하면서 증발하여 냉기를 생성하는 증발기로 이루어지며, 증발기의 근처에는 증발기에서 생성된 냉기를 고내로 순환시키는 순환팬이 설치된다.

압축기는 모터의 회전력에 의하여 냉매를 기체상태인 저압의 냉매를 압축하여 냉매의 압력을 높이는 역할을 한다. 이러한 압축기의 모터로는 교류모터, 브러시리스직류모터등이 사용되고 있다.

냉동사이클에서 압축기는 저압의 기체 상태 냉매를 고압의 기체 상태 냉매로 압축을 한다. 압축기에서 압축된 기체상태의 냉매는 응축기를 통과하면서 액채상태로 상변화를 일으킨다.

상변화를 일으키면서 액체상태로 된 냉매는 모세관을 지나서 감압되고 증발기에서 주위의 열을 흡수하여 기체상태로 상변화를 일으킨다. 이때 냉매는 상변화에 의하여 기체로 변화한다. 증발기에서 냉매가 기체로 상변화를 일으키게 된다.

순환팬이 작동을 하게 되면 증발기에서는 열교환이 더 잘 일어난다. 증발기에서 열교환이 잘 일어난다는 것은 증발기에서 냉매가 더욱 잘 증발이 된다는 것을 의미한다.

그런데 압축기가 작동된 초기에는 냉매가 잘 순환되지 않으며 그에 따라 압축기에서도 압축이 잘 이루어지지 않는 상태이기 때문에 순환팬이 작동하게 되면 전술한 이유로 인하여 냉매의 흐름이 불안정해진다.

그래서 도 1에 도시한 바와 같이 종래에는 압축기 초기 작동시 흡입측의 기체상태의 냉매를 흡입함에 따라 흡입측의 압력이 급격하게 낮아지는데, 그때 순환팬이 같이 작동하기 때문에 증발기에서 냉매의 증발이 촉진되어 압축기의 흡입측(저압측)으로 유입됨으로서 흡입측의 압력은 일시적으로 상승하게 된다.

그래서 냉매 유로상에의 스트레스에 의하여 냉매맥동이 발생하게 되고 그 냉매맥동에 의하여 소음, 공진등이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 압축기 작동시 소정시간 지연 후 팬을 동작시켜 소음을 줄일 수 있는 냉장고의 팬제어를 이용한 소음저감 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 냉장고의 특성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 제어방법 제1실시예의 제어흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제어방법 제2실시예의 제어흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 특성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11:냉동실온도센서 12:냉장실온도센서

13:외기온도센서 20:도어스위치

30:키입력부 40:제어부

51:순환팬구동부 52:순환팬

60:압축기구동부 70:압축기

80:응축기 90:모세관

100:증발기

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고의 팬제어를 이용한 소음저감 제어방법은, 냉매를 압축하는 압축기와 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기와 응축기에서 응축된 액체냉매를 감압시키는 모세관과 모세관에서 감압된 액체냉매를 증발시켜 열교환을 하며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 냉동사이클과, 증발기에서 생성된 냉기를 순환시키는 순환팬을 구비하는 냉장고의 제어방법에 있어서, 압축기가 작동할 경우 압축기의 작동시간을 측정하는 작동시간측정단계, 작동시간측정단계에서 측정한 압축기의 작동시간이 안정된 압력변화를 판단하기 위한 미리 정해진 기준시간 이상인지를 판단하는 시간판단단계, 시간판단단계의 결과 작동시간측정단계에서 측정한 압축기의 작동시간이 기준시간 이상이라고 판단될 경우 순환팬을 작동시키는 순환팬작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 양호한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

먼저 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 냉동사이클을 구비한 냉장고를 살펴보면, 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실온도센서(11)와 냉장실의 온도를 감지하는 냉장실온도센서(12)가 제어부(40)에 접속되어 있다. 그리고 냉장고 외부의 온도를 감지하는 외기온도센서(13)가 제어부(40)에 접속되어 있으며, 도어의 개폐룰 감지하는 도어스위치(20)가 제어부(40)에 접속되어 있다. 그리고 사용자로부터 기능설정 입력을 받을 수 있는 키입력부(30)가 제어부(40)에 접속되어 있다.

한편 냉동사이클은, 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만드는 압축기(70)와, 압축기(70)의 토출구에 연결되어 압축기(70)에 의하여 고온고압이된 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축하는 응축기(80)와, 응축기(80)를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관(90)과, 모세관(90)에 의하여 감압된 액체 냉매가 열을 흡수하면서 증발하여 냉기를 생성하는 증발기(100)로 이루어지며, 증발기(100)의 근처에는 증발기(100)에서 생성된 냉기를 고내로 순환시키는 순환팬(52)이 설치된다.

그리고 압축기(70)를 구동시키는 압축기구동부(60)가 제어부(40)에 전기적으로 접속되어 제어부(40)의 제어를 받으며, 순환팬(52)을 구동시키는 순환팬구동부(51)가 제어부(40)에 접속되어 있다.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 냉장고의 소음저감 제어방법의 제1실시예를 살펴보면 다음과 같다.

제어부(40)는 압축기(70)가 작동조건이 되는지를 판단한다(S10). 압축기(70)의 작동조건은 도어스위치(20)를 통하여 측정되는 도어의 개폐횟수, 냉동실온도센서(11) 그리고 냉장실온도센서(12)에 통하여 측정되는 냉장고 고내의 온도, 외기온도센서(13)를 통하여 측정되는 냉장고 외부의 온도등의 조건에 따라서 결정되는데, 전술한 압축기(70)의 작동조건은 통상적인 압축기 작동조건을 따른다.

단계(S10)에서 압축기(70)가 작동조건이 된다고 판단되면 제어부(40)는 현재 압축기(70)가 작동되었는지를 판단한다(S20). 만약 판단(S20)에서 현재 압축기(70)가 작동되지 않았다고 판단되면 제어부(40)는 압축기구동부(60)를 제어하여 압축기(70)를 작동시킨다.

그리고 나서 제어부(40)는 압축기가 작동을 시작한 후의 시간을 측정하기 위하여 카운터를 작동시킨다(S30). 제어부(40)는 카운터를 작동시키고 계속적으로 증가시켜 시간을 측정한다.

그리하여 제어부(40)는 압축기(70)가 작동한 후 압력변화시점이 경과했는지를 판단하기 위하여 카운터값이 기준시간(도 5에 표시한 ΔT) 이상인지를 판단한다(S40). 이때 기준시간은 분단위의 시간이 된다. 단계(S40)에서 카운터값이 기준시간 이상이 아니라고 판단되면 제어부(40)는 아직까지 압축기(70)의 흡입측 압력변화가 심하다고 판단하여 순환팬(52)을 작동시키지않고 계속적으로 카운터를 증가시킨다.

그런데 카운터값이 기준시간 이상이 되지 않았을 때 순환팬(52)을 작동시킨다면 다음과 같은 현상이 발생한다. 순환팬(52)이 작동하게 되면 증발기(100)에서는 빠르게 열교환이 일어나게 된다. 증발기(100)에서 열교환이 빠르게 일어나게 되면 그것은 증발기(100)에서 냉매의 증발속도가 빠르다는 것을 의미한다. 그런데 이때에는 압축기(70)가 작동을 시작한 후 압축기(70) 흡입측의 압력이 안정하기까지의 시간(기준시간)이 경과하지 않았기 때문에 증발기(100)에서 냉매의 증발이 빠르게 일어난다면 압축기(70)의 흡입측 압력이 불안정하게 되고 그에 따라 소음이 심하게 발생하게 된다. 그래서 카운터값이 기준시간 이상이 되지 않았을 때에는 순환팬(52)을 작동시키지 않는 것이다.

하지만 단계(S40)에서 카운터값이 기준시간 이상이라고 판단되면 제어부(40)는 압축기(70) 흡입측의 압력변화가 심한 시점이 지나서 압력이 안정되었다고 판단하여 순환팬구동부(51)를 제어하여 순환팬(52)을 작동시킨다(S50). 제어부(40)는 압축기(70) 흡입측의 압력변화가 크게 일어나지 않도록 순환팬의 회전수를 저 회전수에서부터 시작하여 서서히 증가시킨다.

이때 순환팬(52)의 모터를 직류모터를 사용한다면 증발기에서 갑작스런 냉매증발이 일어나지 않도록 순환팬의 회전수를 저 회전수에서 정상회전수까지 서서히 선형적으로 증가시키며, 교류모터를 사용한다면 역시 증발기에서 갑작스런 냉매증발이 일어나지 않도록 순환팬을 탭제어하여 회전수를 저 회전수에서 정상회전수까지 단계적으로 증가시킨다.

순환팬(52)의 회전수가 정상 회전수로 증가되고 나면 제어부(40)는 카운터를 리세트시킨다(S60).

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 냉장고의 소음저감 제어방법의 제2실시예를 살펴보면 다음과 같다.

제어부(40)는 압축기(70)가 작동조건이 되는지를 판단한다(S110). 압축기(70)의 작동조건은 도어스위치(20)를 통하여 측정되는 도어의 개폐횟수, 냉동실온도센서(11) 그리고 냉장실온도센서(12)에 통하여 측정되는 냉장고 고내의 온도, 외기온도센서(13)를 통하여 측정되는 냉장고 외부의 온도등의 조건에 따라서 결정되는데, 전술한 압축기(70)의 작동조건은 통상적인 압축기 작동조건을 따른다.

단계(S110)에서 압축기(70)가 작동조건이 된다고 판단되면 제어부(40)는 현재 압축기(70)가 작동되었는지를 판단한다(S120). 만약 판단(S120)에서 현재 압축기(70)가 작동되지 않았다고 판단되면 제어부(40)는 압축기구동부(60)를 제어하여 압축기(70)를 작동시킨다.

그리고 나서 제어부(40)는 압축기가 작동을 시작한 후의 시간을 측정하기 위하여 카운터를 작동시킨다(S130). 제어부(40)는 카운터를 작동시키고 계속적으로 증가시켜 시간을 측정한다.

그리하여 제어부(40)는 압축기(70)가 작동한 후 압력변화시점이 경과했는지를 판단하기 위하여 카운터값이 기준시간(도 5에 표시한 ΔT) 이상인지를 판단한다(S140). 이때 기준시간은 분단위의 시간이 된다. 판단(S140)에서 카운터값이 기준시간 이상이 아니라고 판단되면 제어부(40)는 아직까지 압축기(70)의 흡입측 압력변화가 심하다고 판단하여 순환팬(52)을 작동시키지않고 계속적으로 카운터를 증가시킨다.

하지만 단계(S140)에서 카운터값이 기준시간 이상이라고 판단되면 제어부(40)는 압축기(70) 흡입측의 압력변화가 심한 시점이 지났다고 판단하여 순환팬구동부(51)를 제어하여 순환팬(52)을 작동시킨다(S150).

순환팬(52)을 작동시킨 후 제어부(40)는 카운터를 리세트시킨다(S160).

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 소음저감 제어방법에 의하면, 압축기가 작동할 경우 상기 압축기 흡입측의 압력변화시점을 판단할 수 있도록 작동시간을 측정하고, 측정한 압축기의 작동시간이 기준시간이상인지를 판단하여, 작동시간이 기준시간 이상이라고 판단될 경우 증발기에서 갑작스런 냉매의 증발을 방지할 수 있도록 순환팬의 회전수를 저 회전수에서 정상 회전수까지 단계적 혹은 선형적으로 서서히 증가시켜 압축기 흡입측의 압력변화를 억제함으로 압축기 작동시의 소음을 감소시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 냉매를 압축하는 압축기와 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기와 상기 응축기에서 응축된 액체냉매를 감압시키는 모세관과 상기 모세관에서 감압된 액체냉매를 증발시켜 열교환을 하며 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 냉동사이클과, 상기 증발기에서 생성된 냉기를 순환시키는 순환팬을 구비하는 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 압축기가 작동할 경우 상기 압축기의 작동시간을 측정하는 작동시간측정단계,

   상기 작동시간측정단계에서 측정한 상기 압축기의 작동시간이 안정된 압력변화를 판단하기 위한 미리 정해진 기준시간 이상인지를 판단하는 시간판단단계,

   상기 시간판단단계의 결과 상기 작동시간측정단계에서 측정한 상기 압축기의 작동시간이 기준시간 이상이라고 판단될 경우 상기 순환팬을 작동시키는 순환팬작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 소음저감 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 순환팬작동단계는, 순환팬의 회전수를 단계적으로 증가시켜 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 소음저감 제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 순환팬작동단계는, 순환팬의 회전수를 선형적으로 증가시켜 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 소음저감 제어방법.