KR20140144024A - 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법 - Google Patents

외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 김치냉장고의 압축기 기동 정지시 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법에 관한 것으로써, 제어부가 압축기 기동이 정지되면, 외기온도센서를 통해 측정된 외기온도를 입력받는 단계; 및 상기 측정된 외기온도에 따라 스텝밸브를 제어하여 저장실로 냉매를 유입시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하여 제품 신뢰도를 향상시켜 소비자 만족도를 극대화 시킬 수 있다.

Description

외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법{CONTROL METHOD OF STEP VALVE ACCORDING TO OUTDOOR TEMPERATURE}
본 발명은 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치냉장고의 압축기 기동 정지 시 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 김치냉장고는 액체상태의 냉매가 기체상태로 상변화하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발 잠열(기화열)의 원리를 이용한 것으로서, 기본적으로 냉매의 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 냉동 사이클의 원리를 이용하고 있는바, 본체의 내부에는 압축기, 응축기, 증발기 및 응축기를 냉각하는 냉각팬 등으로 이루어진 냉각장치가 구비되어 있다.
자세히는 압축기가 기동되어 냉각사이클로부터 저온 저압의 냉매가스를 흡입하고 고온고압으로 압축한 다음 이를 응축기로 토출시키고, 응축기는 이 고온 고압의 냉매가스를 외기와의 열교환을 통해 액상의 냉매로 바꾼다.
그리고, 응축기로부터 액상으로 유출된 냉매는 모세관을 통과하면서 압력강하를 일으켜 저압의 냉매로 변화되며, 이러한 저압상태의 냉매는 증발기를 거치는 동안 기체상태로 상변화하여, 주위의 열을 흡수 및 냉각시킨다.
또한, 증발기를 통과한 냉매가스는 다시 압축기에 흡입됨으로써 전술한 냉각사이클이 반복 수행된다.
이러한 냉각사이클에서, 센서를 통해 고내온도 및 주변 외기온도를 검출하여 검출된 외기온도에 따라 제어사양을 절환시켜 압축기 등을 기동 제어함으로써, 고내온도가 항시 정온을 유지하도록 한다.
이때, 응축기와 증발기 사이에는 응축기를 통과한 냉매를 각 저장실에 배관된 증발기에 분배하는 스텝밸브가 설치되어 있다.
최근에는 저장실의 개수가 증가하고 독립적으로 각각 제어하는 기능이 구비된 냉각장치가 출시됨에 따라 2개 이상의 냉매 배관이 구비된 스텝밸브를 사용하여 냉매의 유로를 선택적으로 허용 및 차단하게 된다.
즉, 냉매 배관에 의하면, 일측의 냉매 배관으로만 냉매의 흐름을 허용하고 타측의 냉매 배관에는 냉매의 흐름을 차단하게 되거나, 냉매 배관 전부에 냉매의 흐름을 허용하거나 차단하는 방식이 사용된다.
이와 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2005-0060612호 "김치냉장고의 냉매분배 제어방법"(2005.06.22)이 있다.
이러한 김치냉장고는 스텝밸브 제어 시 압축기 기동 정지 후 고압의 배관을 저압또는 평압을 유지하기 위하여 전원이 오프된 저장실을 포함하여 모든 저장실의 냉매 배관을 오픈시켜 준다.
이때, 전원이 오프된 저장실은 일부 고압대비 저압의 압력차를 유지하고 있기 때문에 스텝밸브가 오픈되는 순간 전원이 오프된 저장실로도 냉매가 유입되어 온도가 하강된다.
이에따라, 외기온도가 저온인 경우에는 냉매 유입으로 인해 고내 온도가 더 하강되고, 이로인해 전원이 오프된 저장실임에도 불구하고 고내 벽면에 성에가 적상되어 소비자로 하여금 제품 고장으로 오인하도록 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 김치냉장고의 압축기 기동 정지시 외기온도를 측정하여 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 오프된 저장실로 냉매가 유입되는 것을 차단하고 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법은, 제어부가 압축기 기동이 정지되면, 외기온도센서를 통해 측정된 외기온도를 입력받는 단계; 및 상기 측정된 외기온도와 저장실의 온도상태에 따라 스텝밸브를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 스텝밸브를 제어하는 단계는 상기 외기온도가 설정온도보다 낮은 경우, 전원이 온된 저장실을 감지하는 단계; 및 상기 감지된 전원이 온된 저장실의 스텝밸브만 오픈시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 스텝밸브를 제어하는 단계는 상기 외기온도가 설정온도보다 낮지 않은 경우, 모든 저장실의 스텝밸브를 오픈시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 김치냉장고의 압축기 기동 정지시 외기온도를 측정하여 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 오프된 저장실로 냉매가 유입되는 것을 차단하고 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 함으로써 제품 신뢰도를 향상시켜 사용자 만족도를 극대화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기온도에 따른 스텝밸브 제어장치를 나타낸 블록구성도,
도 2는 김치냉장고의 냉각사이클 과정을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법의 일 실시예를 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 외기온도에 따른 스텝밸브 제어장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 김치냉장고의 냉각사이클 과정을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이 본 발명은, 외기온도센서(10), 키입력부(20), 제어부(30), 압축기(40), 응축기(50), 스텝밸브(60), 증발기(70, 80)를 포함한다.
외기온도센서(10)는 김치냉장고의 주변 외기온도를 측정한다.
키입력부(20)는 사용자에 의해 입력되는 키입력수단으로 각각의 저장실 전원 및 기능이 온오프 된다.
제어부(30)는 압축기(40) 기동 여부를 감지하고, 압축기(40) 기동이 정지되면 외기온도센서(10)를 통해 측정된 김치냉장고의 주변 외기온도를 입력받아 설정온도와 비교한다.
비교결과 외기온도가 설정온도 이하인 경우, 키입력부(20)를 통해 전원이 온(ON)된 저장실을 감지한다.
이때, 제어부(30)는 전원이 오프(OFF)된 저장실의 스텝밸브(60)는 클로우즈(CLOSE)하여 냉매가 유입되지 못하도록 차단하고, 전원이 온된 저장실의 스텝밸브(60)는 오픈(OPEN)하여 냉매가 유입되도록 함으로써 평압이 유지되도록 한다.
여기서, 설정온도는 5℃로 설정된다.
압축기(40)는 냉각사이클에 의해 구동되고, 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 기체 냉매로 만들어 응축기(50)로 공급함으로써 고내 온도를 하강시킨다.
응축기(50)는 압축기(40)로부터 공급되는 고온 고압의 기체 냉매를 외기와의 열교환을 통해 액상의 냉매로 바꾼다.
스텝밸브(60)는 응축기(50)를 통과한 액상의 냉매를 제1 및 제2 저장실 증발기(70, 80)에 각각 분배하기 위해 제어사양에 따라 제어된다.
도 2에서와 같이 김치냉장고는 아래와 같은 냉각사이클에 의해 냉각된다.
먼저, 압축기(40)가 기동되어 저온 저압의 냉매가스를 흡입하고 고온고압으로 압축한 다음 이를 응축기(50)로 토출시키면, 응축기(50)는 고온 고압의 냉매가스를 외기와의 열교환을 통해 액상의 냉매로 바꾼다.
그리고, 응축기(50)로부터 액상으로 유출된 냉매는 스텝밸브(60)에 의해 제어되어 냉매배관(71, 81)을 따라 제1 및 제2 저장실 증발기(70. 80)를 거치는 동안 기체상태로 상변화하여, 주위의 열을 흡수하여 냉각시키고, 남은 냉매는 다시 압축기(40)에 흡입됨으로써 위와같은 냉각사이클이 반복된다.
이때, 본 발명에서와 같이 외기온도가 설정온도 이하인 경우, 키입력부(20)를 통해 전원이 온(ON)된 저장실과 전원이 오프(OFF)된 저장실을 감지한다.
예를들어 전원이 온된 저장실이 제1 저장실(미도시)이고, 전원이 오프된 저장실이 제2 저장실(미도시)로 감지된 경우, 스텝밸브(60)를 제어하여 제1 냉매배관(71)을 오픈함으로써 제1 저장실 증발기(70)를 통해 제1 저장실로 냉매가 유입되도록 하고, 제2 냉매배관(81)을 차단함으로써 제2 저장실 증발기(80)를 통해 제2 저장실로 냉매가 유입되지 않도록 한다.
즉, 본 발명에 의한 외기온도에 따른 스텝밸브 제어장치에 따르면 김치냉장고의 압축기 기동 정지시 외기온도를 측정하여 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 오프된 저장실로 냉매가 유입되는 것을 차단하고 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 함으로써 제품 신뢰도를 향상시켜 사용자 만족도를 극대화 시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로써, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
먼저, 제어부(30)가 압축기(40) 기동 여부를 판단한다(S10).
이때, 압축기(40)가 기동되면 제어사양에 따라 스텝밸브(60)를 제어하여 각각의 저장실로 냉매가 유입되도록 한다(S20).
그 다음, 압축기(40) 기동이 정지되었는지 판단한다(S30).
압축기 기동이 정지되었으면(S40), 외기온도센서(10)를 통해 측정된 외기온도를 입력받아 설정온도와 비교한다(S50).
이때, 설정온도는 5℃로 설정되며 측정된 외기온도가 5℃ 이하인 경우, 제어부(30)는 전원이 온(ON)된 저장실을 감지한다(S60).
자세히는, 키입력부(20)로부터 전원 온이 입력된 저장실을 감지한다.
그 다음, 전원이 온된 저장실의 스텝밸브(60)만 오픈시킨다(S70).
다시말해, 외기온도가 저온일 경우 전원이 온된 저장실에 냉매가 유입되도록 전원이 온된 저장실의 스텝밸브(60)만 오픈시켜 냉매의 유입을 허용한다.
즉, 외기온도가 저온일 경우에는 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 스텝밸브(60)를 제어하여도 고압의 배관이 저압 또는 평압을 유지되도록 할 수 있다.
만약, 외기온도센서(10)를 통해 측정된 외기온도가 5℃를 초과하는 경우, 모든 저장실로 냉매가 유입되도록 모든 저장실의 스텝밸브(60)를 오픈시켜 냉매의 유입을 허용한다(S80).
다시말해, 외기온도가 고온일 경우 모든 저장실로 냉매가 유입되도록 함으로써 고압의 배관이 저압 또는 평압을 유지하도록 한다.
즉, 전원이 오프된 저장실로 냉매가 유입되더라도 고내 온도가 저온으로 하강되지 않으므로 고내 벽면에 성에가 생기는 등의 문제는 발생하지 않는다.
압축기(40) 기동 정지 후, 기동 조건이 만족되면, S20단계로 회귀하여 상술한 동작을 반복 제어한다.
따라서, 본 발명에 의한 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법에 따르면 김치냉장고의 압축기 기동 정지시 외기온도를 측정하여 외기온도가 낮은 경우, 스텝밸브를 제어하여 전원이 오프된 저장실로 냉매가 유입되는 것을 차단하고 전원이 온된 저장실로만 냉매가 유입되도록 하여 평압이 유지되도록 함으로써 제품 신뢰도를 향상시켜 사용자 만족도를 극대화 시킬 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 : 외기온도센서 20 : 키입력부
30 : 제어부 40 : 압축기
50 : 응축기 60 : 스텝밸브
70 : 제1 저장실 증발기 71 : 제1 냉매배관
80 : 제2 저장실 증발기 82 : 제2 냉매배관

Claims (3)

  1. 제어부가 압축기 기동이 정지되면, 외기온도센서를 통해 측정된 외기온도를 입력받는 단계; 및
    상기 측정된 외기온도와 저장실의 온도상태에 따라 스텝밸브를 제어하는 단계; 를 포함하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스텝밸브를 제어하는 단계는
    상기 외기온도가 설정온도보다 낮은 경우, 전원이 온된 저장실을 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 전원이 온된 저장실의 스텝밸브만 오픈시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 스텝밸브를 제어하는 단계는
    상기 외기온도가 설정온도보다 낮지 않은 경우, 모든 저장실의 스텝밸브를 오픈시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외기온도에 따른 스텝밸브 제어방법.
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