KR20130141976A - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 제어부가 고내온도센서로부터 저장실의 고내온도를 입력받는 단계 및 제어부가 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 중 적어도 하나 이상의 회전속도를 증가시키는 단계를 포함하며, 본 발명에 따르면 저장실의 고내온도가 설정범위를 벗어나 과부하 상태인 경우, 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 조절하여 과부하 상태에 신속하게 대처할 수 있다.

Description

냉장고의 제어방법{METHOD FOR CONTROLLING REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저장실의 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 독립적으로 조절하는 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 식품을 차게하거나 부패하지 않도록 저온에서 보관하기 위한 장치로 냉동사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장된 식품을 최적상태로 보관한다.
이러한 냉장고는 복수 개의 저장실을 구비하고 있는데, 저장실의 고내온도는 빈번한 도어 개폐, 식품의 투입 및 회수 등에 의해 상승하게 되며, 고내온도가 상승하면 식품의 보관 성능이 떨어지게 된다.
즉, 냉장고에서의 부하 조건은 외기온도, 식품의 투입 회수, 도어의 개폐 빈도에 따라 변하게 된다.
하지만, 일반적인 냉장고의 경우 열교환기의 크기가 고정되어 있고, 냉매의 유량 조절장치로 모세관을 사용하기 때문에, 부하 조건의 변화에 따라 냉력을 효과적으로 가변시키기 어려운 문제점이 있다.
특히, 고내온도의 상승으로 인하여 발생하는 과부하 상태에 신속하게 대처하지 못하는 문제점이 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0004642호(1999.01.15 공개, 발명의 명칭 : 냉장고의 기동회로)가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 저장실의 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 독립적으로 조절함으로써 과부하 상태에 신속하게 대처할 수 있도록 하는 냉장고의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 제어방법은 제어부가 고내온도센서로부터 저장실의 고내온도를 입력받는 단계; 및 상기 제어부가 상기 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 중 적어도 하나 이상의 회전속도를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 회전속도를 조절하는 단계에서 상기 제어부가 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 회전속도를 조절하는 단계에서 상기 제어부가 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 순으로 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 회전속도를 조절하는 단계에서 상기 고내온도가 설정온도 이상이고, 상기 고내온도의 상승률이 기준치 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 고내온도의 상승률에 기초하여 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 중 적어도 하나 이상의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도는 미리 설정된 설정속도만큼 증감되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 저장실의 고내온도가 설정범위를 벗어나 과부하 상태인 경우, 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 조절하여 과부하 상태에 신속하게 대처할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저장실의 고내온도 상승률이 급격하게 높아져 과부하 상태가 발생할 것으로 예측되는 경우, 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 조절하여 과부하 상태를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 냉장고의 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어장치는 고내온도센서(10), 제어부(20), 구동모터부(30)를 포함한다.
고내온도센서(10)는 냉장고에 구비된 저장실의 고내온도를 측정하여 제어부(20)에 전달한다. 냉장고에 구비된 저장실이 복수 개인 경우, 고내온도센서(10)는 각각의 저장실에 설치되어 각 저장실의 고내온도를 측정할 수 있다.
한편, 압축기(미도시)는 팽창된 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하고, 압축기에서 기체 상태로 압축된 냉매는 응축기(미도시)를 통과하면서 상온 고압인 액체 상태의 냉매로 변화된다.
응축기를 통과한 냉매는 모세관(미도시)을 통해 각 저장실에 설치된 증발기(미도시)로 공급되어 증발되면서 저장실의 냉각이 이루어지게 된다.
구동모터부(30)는 이러한 압축기, 응축기 및 증발기를 각각 구동시키는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)를 포함한다.
압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)는 3상 직류모터일 수 있고, 회전속도의 변화가 가능한 브러시리스 모터(brushless motor)일 수 있다.
제어부(20)는 고내온도센서(10)로부터 입력되는 고내온도를 설정범위와 비교하여 구동모터부(30)에 구비된 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절한다.
구체적으로, 제어부(30)는 저장실의 고내온도가 설정범위를 벗어나는 경우,고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절한다.
이때, 제어부(30)는 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 따라 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 선형적으로 증감시킬 수 있다. 선형적으로 증감되는 회전속도의 변화량은 각각의 구동모터에 대해 서로 다를 수 있다.
여기서, 기준속도는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 통상적인 회전속도를 의미하며, 각각의 구동모터에 대해 서로 다른 값으로 다양하게 선택될 수 있다.
제어부(30)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 미리 설정된 설정속도만큼 증감시킬 수 있으며, 이때 설정속도는 각각의 구동모터에 대해 서로 다른 값으로 다양하게 선택될 수 있다.
예를 들어, 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)가 각각 A[RPM], B[RPM], C[RPM]의 기준속도로 회전하고 있는 경우, 제어부(20)가 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 각각 a[RPM], b[RPM], c[RPM] 만큼씩 증가시킬 수 있다.
또한, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35) 모두의 회전속도를 조절할 수도 있지만, 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 따라 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 선택적으로 조절할 수도 있다고 할 것이다.
예를 들어, 제어부(20)는 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 따라 압축기 구동모터(31)의 회전속도를 먼저 증가시키고, 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 뒤이어 차례로 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 고내온도가 설정범위를 벗어나 과부하 상태인 경우, 제어부(20)가 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절함으로써 과부하 상태에 신속하게 대처할 수 있다.
이하, 도 2와 도 3을 참조하여 제어부(30)가 고내온도에 기초하여 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 고내온도센서(10)로부터 저장실의 고내온도를 입력받고(S100), 저장실의 고내온도가 미리 설정된 설정범위를 벗어나는지 확인한다(S110).
만약, 고내온도가 설정범위를 벗어나는 경우, 과부하 상태인 것으로 볼 수 있으므로, 제어부(20)는 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 따라 기준속도로 회전하고 있는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 증가시킨다(S120).
이때, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 미리 설정된 설정속도만큼 증가시킬 수 있다.
이후, 제어부(20)는 고내온도가 설정범위 이내로 다시 감소하는지 여부를 확인한다(S130).
만약, 고내온도가 설정범위 이내로 감소하는 경우, 과부하 상태에서 벗어난 것이므로, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 기준속도로 다시 감소시킨다(S140).
이때, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 미리 설정된 설정속도만큼 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 고내온도가 설정범위를 벗어나 과부하 상태인 경우 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절하여 과부하 상태에 신속하게 대처할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하여 전술한 실시예에서는 제어부(20)가 고내온도를 설정범위와 비교하여 과부하 상태를 판단하였지만, 이와 달리 제어부(20)가 고내온도의 상승률에 기초하여 과부하 상태를 미리 예측할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는 고내온도센서(10)로부터 저장실의 고내온도를 입력받고(S200), 저장실의 고내온도가 미리 설정된 설정온도 이상인지 확인한다(S210).
여기서, 설정온도는 전술한 설정범위 내의 특정 온도를 의미하며, 고내온도가 급격하게 상승하는 경우 설정범위를 벗어날 수 있을 정도의 온도로 선택되는 것이 바람직하다.
만약, 고내온도가 설정온도 이상인 경우, 제어부(20)는 고내온도의 상승률이 기준치 이상인지 확인한다(S220).
여기서, 고내온도의 상승률은 단위시간당 고내온도 상승치를 의미하고, 기준치는 고내온도의 급격한 상승 여부의 판단 기준이 되는 고내온도의 상승률을 의미한다. 기준치는 설계자의 의도 및 적용되는 제품에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
만약, 고내온도가 설정온도 이상이고, 고내온도의 상승률이 기준치 이상인 경우, 과부하 상태가 발생할 가능성이 높은 상태이므로, 제어부(20)는 고내온도의 상승률에 따라 기준속도로 회전하고 있는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 증가시킨다(S230).
이때, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 미리 설정된 설정속도만큼 증가시킬 수 있다.
이후, 제어부(20)는 고내온도가 설정온도 미만으로 다시 감소하는지 여부를 확인한다(S240).
만약, 고내온도가 설정온도 미만으로 감소하는 경우, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 기준속도로 다시 감소시킨다(S250).
이때, 제어부(20)는 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 미리 설정된 설정속도만큼 감소시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 고내온도가 설정온도 미만인지 판단하여 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 감소시키는 단계(S240,S250)에서, 고내온도의 상승률이 기준치 미만인지 판단하여 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 감소시키는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같이, 저장실의 고내온도 상승률이 급격하게 높아져 과부하 상태가 발생할 것으로 예측되는 경우, 압축기 구동모터(31), 응축기 구동모터(33) 및 증발기 구동모터(35)의 회전속도를 조절하여 과부하 상태를 사전에 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 고내온도센서
20 : 제어부
30 : 구동모터부
31 : 압축기 구동모터
33 : 응축기 구동모터
35 : 증발기 구동모터

Claims (5)

  1. 제어부가 고내온도센서로부터 저장실의 고내온도를 입력받는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 고내온도가 설정범위를 벗어난 정도에 기초하여 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 중 적어도 하나 이상의 회전속도를 조절하는 단계를 포함하는 냉장고의 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전속도를 조절하는 단계에서
    상기 제어부가 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도를 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 회전속도를 조절하는 단계에서
    상기 제어부가 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 순으로 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 회전속도를 조절하는 단계에서
    상기 고내온도가 설정온도 이상이고, 상기 고내온도의 상승률이 기준치 이상인 경우, 상기 제어부가 상기 고내온도의 상승률에 기초하여 상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터 중 적어도 하나 이상의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 압축기 구동모터, 응축기 구동모터 및 증발기 구동모터의 회전속도는 미리 설정된 설정속도만큼 증감되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
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