KR20030090453A - 다실형 김치 저장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 저장실에서의 증발기 냉매유로를 개폐하는 밸브 중 어느 하나가 개방된 경우, 이후에 개방될 밸브의 개방시점을 정상상태의 개방시점보다 앞당겨 상기 개방될 밸브가 정상상태의 개방보다 일찍 개방되게 하여 압축기의 운전시간을 줄임으로서 압축기의 소비전력을 절감시키고 전체 제어의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

다실형 김치 저장고의 제어방법{Control method of multi compartment type kimchi refrigerator}

본 발명은 김치 저장고에 관한 것으로, 특히 복수의 저장실을 구비하는 다실형 김치 저장고에서 압축기 및 냉매유로 개폐 조절을 통해 압축기를 효율적으로 운전할 수 있는 다실형 김치 저장고의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 저장실이 다수로 구획된 다실형 김치 저장고는 각 저장실에 냉기를 공급하기 위하여 각 저장실에 증발기가 별도로 설치되어 있고, 하나의 압축기에서 공급되는 냉매가 분기형 냉매관을 통해 각 저장실에 설치된 증발기로 공급되도록 되어 있다.

이러한 다실형 김치 저장고는 각 저장실에 별도로 마련된 온도센서를 통해 각각의 저장실 온도를 감지하도록 되어 있고, 각 저장실에서 감지된 온도정보는 김치 저장고의 운전을 제어하는 제어부로 전달되어 압축기의 기동을 제어하도록 되어 있다. 또한 각 증발기로 연결된 냉매관 중도에는 제어부의 제어에 따라 개폐되는 개폐밸브가 설치되어 압축기로부터 공급되는 냉매가 해당 증발기로 공급되도록 되어 있다.

따라서 김치 저장고는 저장실 온도가 설정온도 이상으로 상승되었을 때 온도센서를 통해 이를 감지하고, 제어부가 개폐밸브의 제어를 통해 해당하는 저장실의 증발기로 연결된 냉매관을 열어줌과 동시에 압축기를 기동시킴으로써 냉각이 요구되는 저장실의 냉각이 이루어지도록 한다.

그런데 상기한 종래의 다실형 김치 저장고에서의 저장실은 서로 다른 용적으로 만들어져 있으며, 어느 하나의 저장실이라도 설정온도 이상으로 상승한 상태일 때는 즉시 압축기가 구동되고, 각 저장실의 온도가 모두 설정온도이하로 하강한 상태일 때 압축기의 구동이 멈추도록 제어되기 때문에 압축기의 동작이 빈번하여 냉동싸이클이 안정화되지 못할 뿐 아니라 에너지의 손실이 큰 단점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다른 저장실의 온도를 참조하여 해당 저장실에서의 증발기 냉매유로를 개폐하는 밸브가 열리는 시점을 앞당겨 냉동사이클을 안정시키고 압축기의 운전시간을 줄이는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 냉동싸이클을 설명하기 위한 냉동싸이클도.

도 2는 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고를 설명하기 위한 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 제어방법을 설명하기 위한 전체 제어흐름도.

도 4는 도 3의 정상운전제어를 설명하기 위한 제어흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 제어방법에 따른 타임차트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 제 1저장실11 : 제 1개폐밸브

12 : 제 1모세관13 : 제 1증발기

14 : 제 1고내온도감지부20 : 제 2저장실

21 : 제 2개폐밸브22 : 제 2모세관

23 : 제 2증발기24 : 제 2고내온도감지부

30 : 압축기40 : 응축기

50 : 팬60 : 드라이어

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 저장실을 각각 냉각시키도록 설치된 다수의 증발기와, 상기 다수의 증발기로 냉매를 공급하는 압축기와, 상기 각 증발기로의 냉매공급을 선택 제어하도록 상기 증발기의 흡입측 유로에 설치되어 상기 저장실의 고내온도에 기초하여 개폐되는 밸브를 구비한 다실형 김치 저장고의 제어방법에 있어서, 어느 하나의 상기 밸브가 개방된 경우, 이후에 개방될 밸브의 개방시점을 정상상태의 개방시점보다 앞당겨 정상상태에서의 개방보다 빨리 개방되게 하여 상기 압축기의 운전시간을 줄이는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 냉동싸이클을 설명하기 위한 냉동싸이클도이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고는 제 1실 및 제 2실(10, 20)로 구획되는 저장실을 구비하며, 제 1실 및 제 2실(10, 20)에는 고내의 열교환을 위한 제 1증발기 내지 제 2증발기(13, 23)가 각각 설치된다.

본 발명에 따른 다실형 김치 저장고는 제 1증발기(13)와 제 2증발기(23)의 출력단으로부터 흡입되는 냉매를 압축하는 압축기(30)와, 압축기(30)에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기(40)와 응축기(40)의 신속한 열교환을 위한 팬(50)이 구비하며, 응축기(40)의 출력단에는 드라이어(60)가 접속된다.

이러한 드라이어(60)의 출력단에는 제 1모세관 및 제 2모세관(12, 22)의 흡입측이 병렬로 접속되고, 제 1모세관 및 제 2모세관(12, 22)의 토출측은 제 1 증발기와 제 2증발기(13, 23)의 흡입측과 각각 접속된다.

제 1모세관과 제 2모세관(12, 22)과 드라이어(50)가 연결되는 유로상에는 제 1증발기와 제 2증발기(13, 23)로의 냉매의 흐름을 차단 또는 개폐할 수 있는 제 1 개폐밸브와 제 2개폐밸브(11, 22)가 각각 설치된다.

그리고, 제 1 저장실(10)의 고내온도를 측정하기 위한 제 1고내온도감지부(14)가 제 1 저장실(10)의 일측에 마련되고, 제 2저장실(20)의 고내온도를 측정하기 위한 제 2 고내온도감지부(24)가 제 2저장실(20)의 일측에 마련된다. 제 1 및 제 2고내온도감지부(14, 24)는 후술하는 제어부와 전기적으로 접속된다.

도 2는 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고는, 전체동작을 제어하는 제어부(100)와, 사용자로부터 명령을 입력받아 해당신호를 제어부(100)로 전송하는 입력부(101)와, 데이터를 저장하기 위한 저장부(102)를 구비하고, 제 1저장실(10)의 고내온도를 검출하는 제 1고내온도감지부(14)와, 제 2저장실(20)의 고내온도를 검출하는 제 2고내온도감지부(24)가 제어부(100)에 전기적으로 접속된다.

또한, 제어부(100)에는 압축기(30)를 구동하는 압축기 구동부(130)와, 팬(40)을 구동하는 팬구동부(130)와, 제 1증발기와 제 2증발기(13, 23)로의 유로를 개폐하는 제 1개폐밸브와 제 2개폐밸브(11, 22)의 작동을 제어하는 밸브구동부(140)가 제어부(100)에 접속된다. 또한, 동작상태를 표시하는 표시부(121) 및 표시부(121)를 구동하는 표시구동부(120)가 제어부(100)에 접속된다.

이하에서는 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고를 제어하기 위한 방법을 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 제어방법의 전체 제어흐름도이다.

도 3을 살펴보면, 본 발명에 따른 다실형 김치 저장고의 제어방법은 크게 전원이 투입된 후 초기 냉매사이클을 형성하기 위해 수행되는 초기운전제어와 초기운전제어가 수행된 후 김치 저장고의 각 저장실의 온도를 일정하게 유지하게 위해 수행되는 정상운전제어로 나눌 수 있다.

이러한 초기운전제어를 종래와 제어와 동일하며 이를 설명하면, 김치 저장고에 전원이 되면, 먼저, 제어부(100)는 초기 상태에서는 각 저장실(10, 20)의 고내온도가 높은 상태이기 때문에 각 저장실(10, 20)의 고내온도를 낮추기 위해 각 저장실의 증발기(13, 23)에 냉매가 공급되도록 개폐밸브(11, 21)를 개방시킨다.

각 개폐밸브(11, 21)를 개방시킨 상태에서 제어부(100)는 각 배관사이의 압력평형을 위해 소정시간동안 압축기(30)의 구동을 늦춘 후 소정의 압력평형시간이 경과하면, 압축기구동부(130)를 통해 압축기(30)를 구동시킨다. 이에 따라, 각 저장실의 증발기(13, 23)에서의 열교환에 의해 각 저장실(10, 20)의 고내온도가 낮아진다.

압축기(30)를 구동시킨 다음, 제어부(100)는 개폐밸브(11, 21)가 닫히는 시점을 알기 위해 제 1고내온도감지부 및 제 2고내온도감지부(14, 24)를 통해 각 저장실(10, 20)의 온도를 검출하고, 이 검출온도와 미리 설정된 설정범위의 온도를 비교하여 개폐밸브를 닫기 위한 제어를 수행한다. 이때, 미리 설정되는 설정범위의 온도는 상한치와 하한치로 나누어지며 검출온도가 상한치 이상인 경우 제어부(100)는 밸브구동부(140)를 통해 개폐밸브(11, 21)를 개방시키며, 하한치 이하인 경우에는 개폐밸브(11, 21)를 폐쇄시키며, 상한치와 하한치 사이의 온도인 경우에는 이전 상태를 그대로 유지한다.

그리고, 제어부(100)는 개방된 개폐밸브 중 나중에 폐쇄되는 개폐밸브의 폐쇄조건이 만족된 경우에는 그 개폐밸브를 닫지 않고, 압축기(30)를 먼저 정지시킨후 일정시간(약 1분) 후에 개폐밸브를 닫아 각 배관에서의 압력이 평형되게 한다.

도 4는 도 3에서의 정상운전제어를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4를 살펴보면, 김치 냉장고에 초기 전원투입에 의해 초기운전제어가 수행된 후에 정상운전제어가 개시되면, 제어부(100)는 제 1고내 온도감지부와 제 3 고내 온도감지부(14, 24)를 통해 각 저장실(10, 20)의 온도를 검출한다(S100).

각 저장실(10, 20)의 온도를 검출한 후 제어부(100)는 먼저, 제 1저장실(10)의 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상인지를 판단한다(S101). 만약, 판단결과 제 1저장실(10)의 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상이면 제어부(100)는 제 1개폐밸브(11)를 개방시킨다(S102).

제 1개폐밸브(11)가 개방되면, 제어부(100)는 소정의 압력평형시간이 경과한 후에 압축기(30)를 구동시킨다(S103).

압축기(30)를 구동시킨 후에 제어부(100)는 제 2저장실(20)의 온도를 검출한다(S014).

이어서, 제어부(100)는 검출된 제 2저장실(20)의 온도가 미리 설정된 설정범위 이내의 온도인지를 판단한다(S105). 판단결과 검출된 제 2저장실(20)의 온도가 미리 설정된 설정범위 이내의 온도이면, 제어부(100)는 제 2개폐밸브(24)를 개방시킨다(S106).

한편, 단계(S101)에서의 판단결과 제 1저장실(10)의 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상이 아니면, 제어부(100)는 제 2저장실(20)의 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상인지를 판단한다(S110). 만약, 판단결과 제 2저장실(20)의 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상이면, 제어부(100)는 제 2개폐밸브(24)를 개방시킨다(S111).

제 2개폐밸브(24)가 개방되면, 제어부(100)는 압축기(30)를 구동시킨다(S112). 압축기(30)를 구동시킨 후에 제어부(100)는 제 1저장실(10)의 온도를 검출한다(S113).

이어서, 제어부(100)는 검출된 제 1저장실(10)의 온도가 미리 설정된 설정범위 이내의 온도인지를 판단한다(S114). 판단결과 검출된 제 1저장실(10)의 온도가 미리 설정된 설정범위 이내의 온도이면, 제어부(100)는 제 1개폐밸브(11)를 개방시킨다(S115).

이후 제어부(100)는 개폐밸브(11, 21)가 닫히는 시점을 알기 위해 제 1고내온도감지부 및 제 2고내온도감지부(14, 24)를 통해 각 저장실(10, 20)의 온도를 검출하고, 이 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 하한치 이하의 온도인 저장실이 있는지를 확인한다.

확인결과 검출온도가 미리 설정된 설정범위의 하한치 이하의 온도인 저장실이 있으면, 제어부는 해당 개폐밸브를 폐쇄시킨다. 다른 개방된 개폐밸브에 대해서도 동일한 방법을 통해 개방된 개폐밸브를 폐쇄시킨 후 압축기를 정지시킨다.

전술한 제어방법에 따른 타임차트를 도 5에 도시하였다.

도 5에 도시한 바와 같이, 저장실의 온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치 이상인 저장실의 개폐밸브(제 1 개폐밸브) 개방 후 고내온도가 미리 설정된 설정범위의 상한치보다 높지 않아도 하한치보다 높은 온도이면 해당 저장실의 개폐밸브(제 2개폐밸브)를 개방시켜 제 2개폐밸브의 개방시점이 정상상태에서의 제 2개폐밸브의 개방시점보다 앞당겨진다. 이에 따라 제 2개폐밸브의 폐쇄시점 또한 기존보다 앞당겨지고, 그만큼 압축기의 정지가 빨리되어 압축기의 운전시간이 기존에 비해 짧아진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다른 저장실의 고내온도에 따른 개폐밸브의 제어동작을 참조하여 해당 저장실의 개폐밸브의 동작시점을 제어함으로서 압축기 운전시간 및 온/오프 횟수를 감소시켜 소비전력을 절감시키고 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 다수의 저장실을 각각 냉각시키도록 설치된 다수의 증발기와, 상기 다수의 증발기로 냉매를 공급하는 압축기와, 상기 각 증발기로의 냉매공급을 선택 제어하도록 상기 증발기의 흡입측 유로에 설치되고 상기 저장실의 고내온도에 기초하여 개폐되는 밸브를 구비한 다실형 김치 저장고의 제어방법에 있어서,

   어느 하나의 상기 밸브가 개방된 경우, 이후에 개방될 밸브의 개방시점을 정상상태의 개방시점보다 앞당겨 정상상태에서의 개방보다 빨리 개방되게 하여 상기 압축기의 운전시간을 줄이는 것을 특징으로 하는 다실형 김치 저장고의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개방시점은, 상기 개방될 밸브의 저장실의 온도에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 다실형 김치 저장고의 제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 개방시점은, 상기 개방될 밸브의 저장실의 온도를 검출하고, 상기 검출된 온도가 상기 밸브의 정상 개방온도보다 낮게 설정된 온도에 도달하면 개방되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 다실형 김치 저장고의 제어방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 개방될 밸브는 상기 저장실의 온도가 상기 밸브의 정상 개방온도와 정상 폐쇄온도사이의 온도에 도달하면 개방되는 것을 특징으로 하는 다실형 김치 저장고의 제어방법.