KR20070114426A - 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20070114426A
KR20070114426A KR1020060047927A KR20060047927A KR20070114426A KR 20070114426 A KR20070114426 A KR 20070114426A KR 1020060047927 A KR1020060047927 A KR 1020060047927A KR 20060047927 A KR20060047927 A KR 20060047927A KR 20070114426 A KR20070114426 A KR 20070114426A
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이계흠
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삼성전자주식회사
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Abstract

냉장고 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명에 다른 냉장고 및 그 제어 방법은, 압축기의 운전 재개 시점에서 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간의 냉매의 압력이 적절히 평형을 이루어 압축기의 원활한 기동 및 정상적인 냉각이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고는, 압축기와; 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하기 위한 외기 온도 검출부와; 외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간의 크기를 나타내는 룩 업 테이블을 구비하고, 외기 온도 검출부를 통해 검출된 현재의 외기 온도에 대응하는 압축기 휴지 시간을 룩 업 테이블을 참조하여 설정하며, 설정된 압축기 휴지 시간 동안 압축기의 정지 상태가 확보되도록 압축기의 운전을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

냉장고 및 그 제어 방법{REFRIGERATOR AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 나타낸 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도.
도 3a 내지 도 3c는 외기 온도의 변화에 따른 냉매 사이클의 고압 구간 및 저압 구간의 냉매 압력 특성을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
102 : 압축기
104a, 104b : 제상 히터
106 : 냉장실 증발기
108 : 냉동실 증발기
110 : 냉장실
120 : 냉동실
130 : 다용도실
109a : 댐퍼
302a, 302b, 302c : 고압 구간의 냉매 압력 특성 곡선
304a, 304b, 304c : 저압 구간의 냉매 압력 특성 곡선
306a, 306b, 306c : 압축기 운전 곡선
본 발명은 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 냉장실 내에 별도로 마련되는 다용도실을 구비하는 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
냉장고는 냉동실과 냉장실이 중간격벽에 의해 구획되게 형성된 본체와, 본체에 힌지 결합되어 냉동실과 냉장실을 각각 개폐하는 도어를 포함하며, 본체 뒤쪽에는 냉기를 생성하여 냉동실과 냉장실로 공급하기 위해 제상 히터를 갖춘 증발기와 팬이 냉동실과 냉장실에 대응되게 2개씩 구비하여 독립적으로 각 실에 냉기를 공급하여 냉각 운전하는 이른바 독립 냉각 방식이 알려져 있다.
종래 기술의 냉장고는 냉동식품을 보관하기 적합한 냉동실과 냉장 식품을 보관하기 위한 냉장실이 통상 구비되며, 이와 더불어 냉장실 내부에 마련되어 독립적으로 온도 구현이 가능한 다용도실이 함께 마련된다.
냉장실의 냉각에만 관여하는 냉장실 증발기에는 제상을 위한 히터가 마련되며, 이 히터를 가동하여 냉장실 증발기의 표면을 가열함으로써 냉장실 증발기 표면의 온도가 상승하여 제상이 이루어진다.
고내 온도가 목표 온도를 만족하여 압축기가 정지한 이후 고내 부하의 증가로 다시 압축기의 운전을 재개하여 냉각 운전을 실시해야 하는 경우, 압축기의 운전 재개 시점에서 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간의 냉매의 압력 차가 너무 크면 압축기의 기동 실패로 이어지거나, 압축기 기동에 성공하더라도 매우 큰 기동 소음 등이 발생할 수 있으며, 또한 과냉이나 약냉 등과 같은 정상적이지 못한 냉각이 이루어질 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 냉장고 및 그 제어 방법은 압축기의 운전 재개 시점에서 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간의 냉매의 압력이 적절히 평형을 이루어 압축기의 원활한 기동 및 정상적인 냉각이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 냉장고는, 압축기와; 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하기 위한 외기 온도 검출부와; 외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간의 크기를 나타내는 룩 업 테이블을 구비하고, 외기 온도 검출부를 통해 검출된 현재의 외기 온도에 대응하는 압축기 휴지 시간을 룩 업 테이블을 참조하여 설정하며, 설정된 압축기 휴지 시간 동안 압축기의 정지 상태가 확보되도록 압축기의 운전을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상술한 제어부는, 이전의 압축기의 정지 이후 현재까지의 경과 시간과 설정된 압축기 휴지 시간을 비교하여 경과 시간이 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 짧거나 같을 때 설정된 압축기 휴지 시간을 압축기 휴지 시간보다 우선 적용하여 압축기의 휴지 시간을 제어한다.
또한, 상술한 이전의 압축기의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간이 설정 된 압축기 휴지 시간보다 더 길 때 현재 시점에서 압축기가 즉시 기동하도록 압축기를 제어한다.
또한, 상술한 룩 업 테이블은, 적어도 하나의 외기 온도와, 적어도 하나의 외기 온도 각각에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간의 크기 정보를 구비한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 압축기와, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하기 위한 외기 온도 검출부와, 외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간의 크기를 나타내는 룩 업 테이블이 구비되는 제어부를 포함하는 냉장고의 제어 방법에 있어서, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하고; 검출된 현재의 외기 온도에 대응하는 압축기 휴지 시간을 설정하며; 설정된 압축기 휴지 시간 동안 압축기의 정지 상태가 확보되도록 압축기의 운전을 제어한다.
또한, 상술한 이전의 압축기의 정지 이후 현재까지의 경과 시간과 설정된 압축기 휴지 시간을 비교하고; 경과 시간이 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 짧거나 같을 때 설정된 압축기 휴지 시간을 압축기 휴지 시간보다 우선 적용하여 압축기의 휴지 시간을 제어하는 것을 더 포함한다.
또한, 상술한 이전의 압축기의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간이 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 길 때 현재 시점에서 압축기가 즉시 기동하도록 압축기를 제어하는 것을 더 포함한다.
또한, 상술한 룩 업 테이블은, 적어도 하나의 외기 온도와, 적어도 하나의 외기 온도 각각에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축 기 휴지 시간의 크기 정보를 구비한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 구조를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 냉장실(110)의 안쪽에는 냉장실 증발기(106)와 냉장실 팬 모터(106a), 냉장실 팬(106b), 제상 히터(104a)가 마련된다. 냉동실(120)의 안쪽에는 냉동실 증발기(108)와 냉동실 팬 모터(108a), 냉동실 팬(108b), 제상 히터(104b)가 마련된다. 제상 히터(104a, 104b)는 각각 냉장실 증발기(106)와 냉동실 증발기(108)의 표면에 형성된 성에를 녹여 제거하기 위한 것이다.
냉장실 증발기(106)에서 발생하는 냉기는 냉장실 팬(106b)에 의해 냉장실(110) 내부로 송풍된다. 냉동실 증발기(108)에서 발생하는 냉기도 냉동실 팬(108b)에 의해 냉동실(120) 내부로 송풍된다. 이와 함께 냉장실 증발기(106)의 입구 측과 냉동실 증발기(108)의 입구 측에는 냉매를 감압 팽창시키기 위한 팽창 장치들(미도시)이 설치되고, 압축기(102)의 출구 측에는 응축기(미도시)가 마련된다.
냉장실(110) 내부에는 별도로 구획된 저장 공간인 다용도실(130)이 마련된다. 이 다용도실(130)은 냉기를 다용도실(130)내로 안내하기 위한 안내 통로(134)에 착탈 가능하도록 결합된다. 그리고 안내 통로(134)의 입구에는 일측이 힌지 결합되어 열림 각도가 조절되는 플랩(133)이 설치된다. 다용도실(130)의 상부에는 다수의 토출구가 형성된 단열재 재질의 경사판(132)이 배치되며, 이 경사판(132)에 형성되는 토출구를 통하여 냉기가 다용도실(130)내부로 공급된다.
냉장실 팬(106b)의 위쪽에는 댐퍼(109)가 설치되는데, 이 댐퍼(109)가 개방(open)되면 냉장실 증발기(108)로부터 발생하는 냉기가 냉장실(110) 전체에 고르게 공급되고, 반대로 이 댐퍼(109)가 폐쇄(close)되면 냉장실 증발기(108)로부터 발생하는 냉기는 다용도실(130)에만 한정적으로 공급된다. 이 댐퍼(109)는 댐퍼 모터(109a)에 의하여 구동되어 개방 또는 폐쇄된다.
도 2는 도 1에 나타낸 냉장고의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어부(202)의 입력 포트에는 키 입력부(204)와 냉동실 온도 감지부(206), 냉장실 온도 감지부(208), 냉장실 증발기 온도 감지부(222), 외기 온도 감지부(224)가 연결된다. 키 입력부(204)에는 다수의 기능키가 마련되며, 이 기능 키들은 냉각 모드 설정이나 희망 온도 설정과 같은 냉장고의 운전 조건 설정과 관련된 기능 키들을 포함한다. 냉동실 온도 감지부(206) 및 냉장실 온도 감지부(208)는 각각 냉동실(120)과 냉장실(110)의 고내 온도를 감지하여 제어부(202)에 제공한다. 냉장실 증발기 온도 감지부(222)는 냉장실 증발기(106)의 냉매 증발 온도를 검출하여 제어부(202)에 제공한다. 외기 온도 감지부(224)는 냉장고가 설치된 공간의 온도를 검출하여 제어부(202)에 제공한다.
제어부(202)의 출력 포트에는 압축기 구동부(212)와 냉동실 팬 구동부(214), 냉장실 팬 구동부(216), 댐퍼 구동부(218), 표시부(210), 제상 히터 구동부(220)가 연결된다. 이 가운데 표시부(210)를 제외한 나머지 구성 요소들은 각각 압축기(102)와 냉동실 팬 모터(108a), 냉장실 팬 모터(106a), 댐퍼 모터(109a), 제상 히터(104a, 104b)를 구동한다. 표시부(210)는 냉장고의 동작 상태나 각종 설정 값, 온도 등을 표시한다.
제어부(202) 내의 데이터 저장부(미도시)에는 검출된 외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간(t_off1)의 크기를 나타내는 룩 업 테이블이 마련된다. 제어부(202)는 이 룩 업 테이블을 참조하여 현재 외기 온도에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)을 설정한다. 즉, 룩 업 테이블에는, 적어도 하나의 외기 온도와, 이 적어도 하나의 외기 온도 각각에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)의 크기 정보가 구비된다.
다음의 표는 제어부(202) 내에 마련되는 복수의 외기 온도 각각에 대응되는 압축기 휴지 시간(t_off1)의 크기를 나타내는 룩 업 테이블의 보기이다.
Figure 112006037515809-PAT00001
도 3a 내지 도 3c는 외기 온도의 변화에 따른 냉매 사이클의 고압 구간 및 저압 구간의 냉매 압력 특성을 나타낸 그래프로서, 실험을 통해 획득한 그래프이다. 여기서 냉매 사이클의 고압 구간은 압축기(102)의 토출 측과 팽창 장치(미도시)의 입구 측 사이의 구간이고, 저압 구간은 팽창 장치의 출구 측과 압축기(102) 흡입 측 사이의 구간이다.
먼저 도 3a는 외기 온도가 10℃인 경우의 냉매의 압력 특성을 나타낸 것인 데, 이 경우 압축기(102)의 운전 재개 시점(예를 들면 300a)에서 고압 구간의 냉매 압력(302a)과 저압 구간의 냉매 압력(304a)이 평형을 이루어 원활한 압축기의 기동 및 냉각 운전이 이루어질 수 있다. 다만, 308a로 표시된 부분처럼, 낮은 외기 온도로 인하여 증발기의 제상 운전을 실시하게 되면 이 제상 운전에 따른 증발기의 가열로 인하여 고압 구간의 압력(302a)과 저압 구간의 압력(304a)에 차이가 발생할 수 있는데, 이 경우 압축기의 기동과 정상적인 냉각 운전이 이루어지지 못할 수 도 있다.
도 3b는 외기 온도가 20℃인 경우의 냉매의 압력 특성을 나타낸 것인데, 이 경우 압축기(102)의 운전 재개 시점(예를 들면 300b)에서 고압 구간의 냉매 압력(302a)과 저압 구간의 냉매 압력(304a)의 압력 차가 매우 커서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전이 이루어지지 못할 수 도 있다.
도 3c는 외기 온도가 32℃인 경우의 냉매의 압력 특성을 나타낸 것인데, 이 경우 압축기(102)의 운전 재개 시점(예를 들면 300c)에서 고압 구간의 냉매 압력(302a)과 저압 구간의 냉매 압력(304a) 사이에 약간의 압력 차가 발생함을 알 수 있다. 이 경우 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전이 비교적 원활하게 이루어지기는 하겠지만, 압축기(102)의 기동 소음이 발생할 우려가 있으므로 역시 개선의 여지가 남아있다.
따라서 본 발명에서는, 정지 상태에 있는 압축기(102)의 운전을 재개해야 하는 시점에서 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간 사이의 냉매의 압력 평형을 이루기 위한 충분한 압축기 휴지 시간을 확보함으로써 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전이 이루어질 수 있도록 한다. 특히 이 압축기 휴지 시간을 외기 온도에 따라 가변적으로 제어함으로써 압축기 휴지 시간의 부족 제어나 과도 제어가 발생하지 않도록 하는데, 이와 같은 제어 방법을 도 4를 통해 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제어부(202)는 고내(즉 냉장실 및/또는 냉동실 내부)의 부하 증가에 따른 냉각 운전이 요구되는지를 판단하기 위해 냉동실 온도 감지부(206)와 냉장실 온도 감지부(208)를 통해 고내 온도를 검출한다(402). 고내 온도를 검출한 결과 냉각 운전이 필요하다고 판단되면(404의 ‘예’), 제어부(202)는 압축기(102)의 휴지 시간을 결정하기 위해 외기 온도를 검출한다(406). 여기서 외기 온도란 냉장고가 설치되어 있는 공간의 냉장고 주변의 온도를 의미한다. 제어부(202)는 제어부(202) 내에 마련되어 있는 룩 업 테이블(도 2의 설명 참조)을 참조하여 현재 외기 온도에서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)을 설정한다(408).
또한 제어부(202)는, 이전의 압축기(102)의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간(t_off2)을 확인한다(410). 즉, 압축기(102)가 운전을 멈추고 있는 현재까지의 압축기(102)의 정지 상태가 유지되고 있는 시간이 얼마나 되는지를 확인한다(410).
이처럼 이전의 압축기(102)의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간(t_off2)을 확인하는 이유는, 비록 냉동실 온도 감지부(206)와 냉장실 온도 감지부(208)의 검출 결과에 따라 냉각 운전이 요구되어 압축기(102)의 운전을 재개하기로 결정되었더라도 이전의 압축기(102)의 정지 이후 현재까지의 경과 시간(t_off2)이 현재 외기 온도에서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)보다 더 짧거나 같은 경우에는, 현재 외기 온도에서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)을 우선적으로 확보하기 위한 것이다.
따라서 제어부(202)는, 이전의 압축기(102)의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간(t_off2)이 현재 외기 온도에서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)보다 더 짧거나 같은 t_off1 ≥ t_off2의 경우(412의 ‘예’)에는 이전의 압축기(102)의 정지 시점으로부터 t_off1 만큼 경과할 때까지 압축기(102)의 기동을 지연시킴으로써 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간의 냉매의 압력이 평형을 이룰 수 있는 충분한 시간이 확보될 수 있도록 한다. 이후 t_off1 시간이 경과하면(416의 ‘예’) 냉각 운전을 위해 압축기(102)를 기동한다(418). 이 때 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간 사이의 냉매의 압력 평형이 충분히 이루어진 상태이므로 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전이 이루어질 수 있다.
만약, 이전의 압축기(102)의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간(t_off2)이 현재 외기 온도에서 원활한 압축기(102)의 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간(t_off1)보다 더 긴 t_off1 < t_off2의 경우(412의 ‘아니오’)에는 더 이상의 압축기 휴지 시간이 필요치 않으므로 즉시 압축기(102)를 기동하여 냉각 운전이 이루어질 수 있도록 한다(418).
이와 같은 본 발명에 따른 냉장고 및 그 제어 방법을 통해, 압축기의 운전 재개 시점에서 냉매 사이클의 고압 구간과 저압 구간의 냉매의 압력이 적절히 평형을 이루어 원활한 압축기의 기동 및 정상적인 냉각이 이루어지도록 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 압축기와;
    냉장고 주변의 외기 온도를 검출하기 위한 외기 온도 검출부와;
    외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간의 크기를 나타내는 룩 업 테이블을 구비하고, 상기 외기 온도 검출부를 통해 검출된 현재의 외기 온도에 대응하는 압축기 휴지 시간을 상기 룩 업 테이블을 참조하여 설정하며, 상기 설정된 압축기 휴지 시간 동안 상기 압축기의 정지 상태가 확보되도록 상기 압축기의 운전을 제어하는 제어부를 포함하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    이전의 상기 압축기의 정지 이후 현재까지의 경과 시간과 상기 설정된 압축기 휴지 시간을 비교하여 상기 경과 시간이 상기 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 짧거나 같을 때 상기 설정된 압축기 휴지 시간을 상기 압축기 휴지 시간보다 우선 적용하여 상기 압축기의 휴지 시간을 제어하는 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이전의 압축기의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간이 상기 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 길 때 상기 현재 시점에서 상기 압축기가 즉시 기동하도록 상기 압축기를 제어하는 냉장고.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 룩 업 테이블은,
    적어도 하나의 외기 온도와, 상기 적어도 하나의 외기 온도 각각에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간의 크기 정보를 구비하는 냉장고.
  5. 압축기와, 냉장고 주변의 외기 온도를 검출하기 위한 외기 온도 검출부와, 외기 온도에 대응되는 압축기 휴지 시간의 크기를 나타내는 룩 업 테이블이 구비되는 제어부를 포함하는 냉장고의 제어 방법에 있어서,
    냉장고 주변의 외기 온도를 검출하고;
    상기 검출된 현재의 외기 온도에 대응하는 압축기 휴지 시간을 설정하며;
    상기 설정된 압축기 휴지 시간 동안 상기 압축기의 정지 상태가 확보되도록 상기 압축기의 운전을 제어하는 냉장고의 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    이전의 상기 압축기의 정지 이후 현재까지의 경과 시간과 상기 설정된 압축기 휴지 시간을 비교하고;
    상기 경과 시간이 상기 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 짧거나 같을 때 상기 설정된 압축기 휴지 시간을 상기 압축기 휴지 시간보다 우선 적용하여 상기 압축기의 휴지 시간을 제어하는 것을 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 이전의 압축기의 정지 시점 이후 현재까지의 경과 시간이 상기 설정된 압축기 휴지 시간보다 더 길 때 상기 현재 시점에서 상기 압축기가 즉시 기동하도록 상기 압축기를 제어하는 것을 더 포함하는 냉장고의 제어 방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 룩 업 테이블은,
    적어도 하나의 외기 온도와, 상기 적어도 하나의 외기 온도 각각에서 원활한 압축기 기동 및 냉각 운전을 위해 필요한 적절한 압축기 휴지 시간의 크기 정보를 구비하는 냉장고의 제어 방법.
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