KR20030000172A - 냉장고의 팬 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 냉장고의 팬 제어방법은 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 냉장고의 냉동팬 및 기계실팬의 구동회전수를 가변하여 운전하는 제 2 단계로 구성되어 냉장고내에서 필요로 하는 냉력에 대응하여 냉동실팬 및 기계실팬을 가변운전함으로써 상기 압축기의 작업부담이 줄어들고, 냉동사이클의 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 냉장고의 팬 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 냉장실 댐퍼의 열림/닫힘에 따라 변동되는 냉장고의 부하에 대응하여 냉동실 및 기계실 팬의 회전속도를 제어함으로써 냉장고의 냉동/냉장 효율을 최적으로 유지할 수 있는 냉장고의 팬 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 냉동사이클을 구비하고 있는데, 상기 냉동사이클은 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만드는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)의 토출구에 연결되어 압축기(1)에 의하여 고온고압된 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축하는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관(3)과, 상기 모세관(3)에 의하여 감압된 액체 냉매가 열을 흡수하면서 증발하여 냉기를 생성하는 증발기(4)로 이루어지며, 상기 증발기(4)의 근처에는 상기 증발기(4)에서 생성된 냉기를 고내로 순환시키는 순환팬(5, 6)이 설치된다.
상기 냉매사이클에 의해 냉장고의 냉각기실에서 생성된 냉기는 제어부(미도시)의 제어에 따라 냉동실팬 및 기계실 팬(5, 6)의 급속 회전에 의해 냉장실과 냉동실로 공급되어 고내에서 열교환된 후 다시 냉각기실로 귀환되어 다시 냉각되고, 다시 각 고내로 공급되는 순환을 반복하게 된다.
이때, 냉장실과 냉동실 각각에 증발기가 설치되어, 냉장실은 상부 등에 증발기를 설치하여 자연 대류에 의해 냉각하고, 냉동실은 증발기를 둘러싸고 열전도 및 대류에 의해 냉각하는 방법이 직냉식 냉장고이고, 냉장실 및 냉동실 이외의 곳에 증발기를 설치하여 팬으로 냉기를 순환시켜서 냉장실 및 냉동실을 냉각하는 방법이간냉식 냉장고이다.
상기와 같은 냉장고 중에서, 특히 간냉식 냉장고는 냉기를 토출시키기 위한 팬을 구비하여 증발기 주변의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜 냉장고 내부를 냉각시키고 상기 팬 및 압축기의 구동/정지 제어로서 온도를 수행한다.
그리고, 상기 간냉식 냉장고에서는 냉기를 냉동실과 냉장실에 토출시키는 두 개의 팬을 독립적으로 구동 제어하고 상기 압축기를 구동 제어하여 상기 증발기 주위의 냉기를 냉동실 및 냉장실로 토출시켜서 냉장고의 온도를 적정 온도로 유지한다.
종래의 냉장고의 팬 제어방법은 냉장고의 설치장소 및 외기온도, 사용조건에 관계없이 기본적인 냉장고 고내의 온도를 센싱하여 사전에 설정된 설정온도에 맞게 압축기 및 고내의 각종 팬을 온/오프 제어한다. 즉, 냉장고의 도어를 열면 외부의 따뜻한 공기가 냉장고 내로 유입되어 고내의 공기 온도가 급격히 상승하나 도어를 닫고 일정시간 있으면 원래의 설정온도로 회복한다.
그러나, 종래와 같은 냉장고의 팬 제어방법은 댐퍼 온/오프에 따른 부하변동에 대응하여 최적의 운전을 수행하지 못함으로써 소비전력이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 냉장고의 냉장실 댐퍼의 열림/닫힘에 따라 변동되는 냉장고의 부하에 대응하여 냉동실 및 기계실 팬의 회전속도를 제어함으로써 냉장고의 냉동/냉장 효율을 최적으로 유지할 수 있도록 하는 냉장고의 팬 제어방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 냉장고의 냉동사이클을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명에 의한 냉장고의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 의한 냉장고의 팬 제어방법을 도시한 흐름도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 냉장고의 냉동실팬 및 기계실팬의 제어를 도시한 그래프
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 제어부11a : 냉동실 온도센서
11b : 냉장실 온도센서12a : 냉동실팬
12b : 기계실팬13a : 냉동실팬 구동부
13b : 기계실팬 구동부14 : 압축기
15 : 댐퍼
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 냉장고의 팬 제어방법의 특징에 따르면, 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 냉장고의 냉동팬 및 기계실팬의 구동회전수를 가변하여 운전하는 제 2 단계로 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명에 의한 냉장고의 구성을 도시한 블록도로서, 냉동실 및 냉장실의 냉각운전 및 제상운전 등을 총괄적으로 제어하는 제어부(10)와, 상기 냉장실 및 냉동실에 각각 설치되어 고내온도를 감지하는 냉장실 온도센서 및 냉동실 온도센서(11a 및 11b)와, 상기 냉동실 및 냉장실에 설치되어 냉기를 생성하는 증발기와 고내공기와 열교환을 촉진하는 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)와, 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 구동을 제어하는 팬구동부(13)와, 상기 증발기와 함께 냉동사이클을 구성하는 압축기(14)와, 상기 냉장실 증발기로부터 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼(15)로구성된다.
일반적으로 냉장고에서 압축기가 구동중일 경우는 크게 두가지의 경우로 나눌수 있는데, 첫번째는 댐퍼(15)가 열린 상태로 상기 냉동실 및 냉장실로 모두 냉기가 유입되는 것이고, 두번째는 상기 댐퍼(15)가 닫혀서 냉기가 상기 냉동실로만 유입되는 경우이다.
이때, 상기 댐퍼(15)가 열린 상태에서는 냉장고 내에 필요한 냉력이 증가하기 때문에 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전구동을 증가시키고, 상기 댐퍼(15)가 닫혀서 냉기가 냉동실로만 유입되는 경우에는 냉장고 내에 필요한 냉력이 줄어들기 때문에 상기 냉동실팬(12a)의 회전구동만을 수행한다.
상기 제어부(10)는 냉장고의 각 온도센서 및 댐퍼(11a, 11b 및 15)의 개방/폐쇄 등에 의해 판단된 냉동부하에 따라 선택적으로 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전수를 가변시키고, 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 구동시간을 카운트하고 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명 냉장고의 팬 제어방법을 도 3에 도시된 흐름도와, 도 4에 도시된 그래프를 참고하여 살펴보면 다음과 같다.
제 1 단계는 냉장고의 압축기(14)가 온상태로 운전시 댐퍼(15)의 열림/닫힘에 따라 가변되는 증발기 온도에 해당되는 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전속도를 설정하고, 제 2 단계에서는 냉장고의 압축기(14)가 구동상태에서 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼(15)가 개방상태인지 폐쇄상태인지를 상기 제어부(10)에서 감지하여 냉기가 냉동실 및 냉장실에 모두 유입되는지 또는 냉동실로만 유입되는지를 판단한다.(S1 및 S2 참조)
이때, 도 4에 도시된 그래프에서와 같이 상기 냉장실 댐퍼(15)가 개방상태일 경우 냉동실 및 냉장실에 모두 냉기가 유입되어 동시에 냉각하는 Ⅰ구간과, 상기 댐퍼(15)가 닫힘상태일 경우에는 상기 냉동실로만 냉기가 유입되어 냉동실만 냉각하는 Ⅱ 구간으로 나누어지는데 상기 Ⅱ 구간은 상기 Ⅰ구간에 비해 부하가 작으므로 필요한 냉력도 작아져서 상기 증발기 온도가 떨어지게 된다.
상기 댐퍼(15)의 열림/닫힘 상태에 대응하는 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전속도는 임의적으로 다수의 단계로 나누어지는데, 상기 증발기의 온도가 낮아질수록 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전속도가 증가된다.
상기 제 2 단계(S2)의 판단결과가 댐퍼(15) 열림상태인 것으로 판단되면 제 3 단계에서 상기 냉장고는 냉동실 및 냉장실 모두에 냉기가 유입되는 것으로 판단하여 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)을 각 제 1 회전수(F1 및 C1)로 구동하고, 상기 제 2 단계(S2)의 판단결과가 댐퍼(15) 닫힘상태인 것으로 판단되면 제 4 단계에서 냉장고를 저냉력으로 운전하기 위해 상기 제 1 회전수에 필요한 냉력은 작으므로 상기 증발기 및 응축기의 온도가 떨어지게 되어 냉동사이클 효율이 저하되므로 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 회전속도를 상기 제 1 회전수(F1 및 C1)보다 많은 제 2 회전수(F2 및 C2)로 구동한다.(F1〈F2, C1〈C2 )
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기계실팬의 제 1 회전수는 제 2 회전수보다 작은 경우로 구동될 수도 있다(C1〉C2).(S3 및 S4 참조)
제 5 단계에서는 상기 압축기(14)의 구동이 오프되었는지를 판단하여 상기압축기(14)가 계속 구동상태이면 상기 제 2 단계(S2)로 되돌아가서 상기 냉장고의 댐퍼(15) 열림/닫힘상태에 따라 가변되는 상기 냉동실팬 및 기계실팬(12a 및 12b)의 구동을 계속하고, 상기 압축기(15)의 구동이 오프된 것으로 판단되면 상기 제 6 단계에서는 상기 냉동사이클이 정지한다.(S5 및 S6 참조)
이와 같이, 본 발명 냉장고의 팬 제어방법은 냉장고의 냉장실 댐퍼의 열림/닫힘에 따라 변동되는 냉장고의 부하에 대응하여 냉동실 및 기계실 팬의 가변운전함으로써 냉동사이클의 효율이 증가한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 냉장고의 팬 제어방법은 냉장고의 압축기 구동상태 중 냉장실 댐퍼의 열림/닫힘 상태에 의해 필요되는 냉력에 따라서 냉동실팬 및 기계실팬의 회전속도를 제어함으로서 상기 압축기의 작업부담이 줄어들고, 냉장고 내에 적합한 냉력을 제공함으로써 냉동사이클의 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 냉장실 내부로의 냉기유입을 제어하는 댐퍼가 개방/폐쇄상태인지를 판단하여 냉장실 및 냉동실 각각의 냉각운전 부하량을 결정하는 제 1 단계와;상기 제 1 단계의 판단결과에 따른 상기 냉각운전 부하량에 비례하여 냉장고의 냉동팬 및 기계실팬의 구동회전수를 가변하여 운전하는 제 2 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬 제어방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 댐퍼가 개방되어 냉동실 및 냉장실 모두 냉각운전이 필요한 경우에 냉동실팬 및 기계실팬을 각 제 1 회전속도로 구동시키고, 상기 댐퍼가 폐쇄되어 냉동실만 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 냉동실팬 및 기계실팬을 상기 제 1 회전속도보다 빠른 제 2 회전속도로 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬 제어방법.(제 1 회전속도〈제 2 회전속도)
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계에서 상기 댐퍼가 개방되어 냉동실 및 냉장실 모두 냉각운전이 필요한 경우에 냉동실팬 및 기계실팬을 각 제 1 회전속도로 구동시키고, 상기댐퍼가 폐쇄되어 냉동실만 냉각운전이 필요한 경우에는 상기 냉동실팬을 상기 제 1 회전속도에 비해 빠르게, 상기 기계실팬을 상기 제 1 회전속도보다 느린 제 2 회전속도로 구동하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 팬 제어방법.
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