KR20150142099A - 멀티룸 스텝밸브 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티룸 스텝밸브 제어 방법가 개시된다. 본 발명은 각 룸별로 고내온도 변화량을 검출하는 단계, 각 룸별 고내온도 변화량에 따라 각 룸별로 스텝밸브의 교번 시간을 설정하는 단계 및 각 룸별로 설정된 교번 시간에 따라 스텝밸브를 교번 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티룸 스텝밸브 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING STEP VALVE OF MULTI-ROOM}

본 발명은 멀티룸 스텝밸브 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 룸 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브의 교번 시간을 가변 제어하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 김치냉장고나 냉장고는 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 있으므로, 내부에 압축기, 모세관, 증발기 및 응축기를 냉각하는 냉각팬 등으로 이루어진 냉각장치를 구비한다.

압축기는 냉각사이클로부터 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 흡수하여 냉각시킨다. 또한, 증발기를 통과한 냉매가스는 다시 압축기에 흡입됨으로써 전술한 냉각사이클이 반복 수행된다.

최근에는 저장실의 개수가 증가하고 독립적으로 각각 제어하는 기능이 구비된 냉각장치가 출시됨에 따라, 2개 이상의 냉매 배관이 구비된 스텝밸브를 통해 각 룸으로 공급되는 냉매의 유로를 선택적으로 허용 및 차단한다.

종래의 스탭밸브는 모든 룸이 냉각조건을 만족하면, 각 룸이 제어온도에 도달할 때까지 스텝밸브를 일정한 시간씩 교번 동작한다. 그러나, 스텝밸브가 일정한 시간씩 교번 동작할 경우에는 각 룸의 부하물의 상태가 다를 경우에는 각 룸 별로 냉각속도가 상이하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개번호 10-2005-0060612호호(2005.06.22)의 '김치냉장고의 냉매분배 제어방법'에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 룸 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브의 교번 시간을 가변 제어하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 룸 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브의 교번 시간을 가변 제어하여 룸 내부의 부하물의 상태나 양 등에 따라 냉각 속도가 상이하게 되는 문제점을 해소하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 방법은 각 룸별로 고내온도 변화량을 검출하는 단계; 상기 각 룸별 고내온도 변화량에 따라 상기 각 룸별로 스텝밸브의 교번 시간을 설정하는 단계; 및 상기 각 룸별로 설정된 상기 교번 시간에 따라 상기 스텝밸브를 교번 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 고내온도 변화량은 기 설정된 단위 시간에 고내온도가 하강한 온도 하강폭인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 각 룸별로 설정된 상기 교번 시간은 상기 고내온도 변화량에 반비례하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 각 룸별로 고내온도 변화량을 검출하는 단계는 상기 각 룸별로 기 설정된 냉각조건이 모두 만족하는지를 판단하여 상기 각 룸별로 상기 냉각조건이 모두 만족하면, 상기 각 룸별로 상기 고내온도 변화량을 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 각 룸 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브의 교번 시간을 가변 제어하여 룸 내부의 부하물의 상태나 양 등에 따라 냉각 속도가 상이하게 되는 문제점을 해소한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 방법을 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 용어들로써, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 장치의 블럭 구성도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 장치는 냉동사이클에 설치되어 각 룸(30) 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브의 교번 시간을 가변 제어하는 것으로써, 제어부(120) 및 고내온도 센서(110)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 장치는 복수 개의 룸(30)이 구비되고, 각 룸(30)에 보관되는 부하, 예를 들어 음식이나 채소, 야채, 과일, 와인 등의 온도를 냉매사이클을 통해 제어하는 멀티룸 방식의 냉장고 및 김치냉장고 등에 적용된다.

냉매사이클은 액체상태의 냉매가 기체상태로 상변화하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발 잠열(기화열)의 원리를 이용하는 것으로써, 압축기(50), 응축기(10), 모세관(미도시) 및 증발기(40) 등을 구비한다.

이러한 냉매사이클에 있어서, 압축기(50)는 고온 저압의 냉매가스를 흡입하고 고온고압으로 압축한 다음 이를 응축기(10)로 토출시키고, 응축기(10)는 이 고온 고압의 냉매가스를 외기와의 열교환을 통해 액상의 냉매로 바꾼다. 그리고, 모세관은 응축기(10)로부터 유출된 액상의 냉매를 저압의 냉매로 변화시키며, 증발기(40)는 저압상태의 냉매를 기체 상태로 상변화시킴으로써, 증발기(40) 주변의 열을 흡수하여 냉각시킨다.

이 경우, 증발기(40)는 냉장고 및 김치냉장고에 마련된 룸(30)과 일대일 대응되게 설치되어 각 룸(30)의 고내온도를 제어한다.

고내온도 센서(110)는 상기한 각각의 룸(30)에 설치되어 룸(30)의 고내온도를 감지한다. 이러한 고내온도 센서(110)로는 기계식 및 전자식 센서가 모두 채용될 수 있다.

스텝밸브는 응축기(10)와 각 룸(30)의 증발기(40) 사이의 냉매관(11)에 설치되어 응축기(10)로부터 배출된 냉매를 각 증발기(40)로 선택적으로 공급한다.

제어부(120)는 각 룸(30) 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브(20)의 교번 시간을 가변 제어한다. 이를 위해, 제어부(120)는 각 룸(30)별로 설정된 냉각조건이 모든 룸(30)에서 만족되면, 스텝밸브(20)를 제어하여 기 설정된 기준 시간 간격으로 교번 동작시킨다.

일 예로, 제어부(120)는 모든 룸(30)의 냉각조건이 모두 만족되면, 스텝밸브(20)를 제어하여 복수 개의 룸(30) 각각에 설치된 증발기(40)로 3분씩 교번하여 냉매를 공급한다.

이 과정에서, 제어부(120)는 각 룸(30)에 설치된 고내온도 센서(110) 각각을 제어하여 각 룸(30)의 고내온도를 입력받고, 입력된 각 룸(30)의 고내온도를 통해 각 룸(30)별로 고내온도 변화량, 즉 냉매 공급에 따른 고내온도 하강폭을 검출한다.

이후 제어부(120)는 각 룸(30)별로 검출된 고내온도 변화량에 따라, 각 룸(30)별로 교번 시간을 설정한다. 교번 시간은 상기한 바와 같이 해당 룸(30)의 고내온도 변화량에 따라 설정되는 바, 각 룸(30)별로 서로 상이하게 설정될 수 있다.

여기서, 각 룸(30)의 고내온도 변화량이 서로 상이한 것은 각 룸(30) 내부에 보관되어 있는 부하, 예를 들어 김치, 채소, 야채, 육류, 와인 등의 양과 상태 등이 서로 상이하기 때문이다.

한편, 제어부(120)는 고내온도 변화량에 대한 교번시간에 있어서, 고내온도 변화량이 작을수록 교번시간을 증가시키고, 고내온도 변화량이 클수록 교번시간을 감소시킨다. 이를 통해, 제어부(120)는 내부에 보관된 부하가 커서 고내온도 하강폭이 작은 룸(30)에 대해서는 냉매를 상대적으로 오래 공급하고, 내부에 보관된 부하가 작아서 고내온도 하강폭이 상대적으로 큰 룸(30)에 대해서는 냉매를 상대적으로 짧게 공급함으로써, 부하가 서로 다른 룸(30) 간의 고내온도 하강속도를 유사하게 유지한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티룸 스텝밸브 제어 방법의 순서도이다.

도 2 를 참조하면, 제어부(120)는 각 룸(30)별로 냉각조건이 모두 만족하는지를 확인(S10)하여 각 룸(30)별로 냉각조건이 모두 만족하는지를 판단하고(S20), 판단 결과 각 룸(30)별로 냉각조건이 모두 만족하면, 스텝밸브(20)를 기 설정된 기준 시간 간격으로 교번 동작시킨다(S30).

예를 들어, 기준시간이 3분으로 설정되어 있으면, 룸(30) 각각에 설치된 증발기(40)로 3분씩 교번하여 냉매를 공급한다.

이후, 제어부(120)는 각 룸(30)에 설치된 고내온도 센서(110) 각각을 제어하여 각 고내온도 센서(110)가 각 룸(30)의 고내온도를 각각 감지하도록 하고, 고내온도 센서(110) 각각으로부터 각 룸(30)의 고내온도를 입력받는다.

고내온도 센서(110) 각각으로부터 고내온도가 입력되면, 제어부(120)는 각 룸(30)의 고내온도를 통해 각 룸(30)별로 고내온도 변화량, 즉 냉매 공급에 따른 고내온도 하강폭을 검출한다(S40).

이후 제어부(120)는 각 룸(30)별로 검출된 고내온도 변화량에 따라, 각 룸(30)별로 교번 시간을 설정한다(S50).

이 경우, 제어부(120)는 고내온도 변화량에 대한 교번시간에 있어서, 고내온도 변화량이 작을수록 교번시간을 증가시키고, 고내온도 변화량이 클수록 교번시간을 감소시킨다.

이와 같이, 각 룸(30)별 고내온도 변화량에 따라 각 룸(30)별 교번시간이 설정되면, 제어부(120)는 각 룹별로 설정된 교번 시간에 따라 스텝밸브(20)를 제어(S60)하여 룸(30) 각각에 냉매를 공급한다.

이를 통해, 제어부(120)는 내부에 보관된 부하가 커서 고내온도 하강폭이 작은 룸(30)에 대해서는 냉매를 상대적으로 오래 공급하고, 내부에 보관된 부하가 작아서 고내온도 하강폭이 상대적으로 큰 룸(30)에 대해서는 냉매를 상대적으로 짧게 공급함으로써, 부하가 서로 다른 룸(30) 간의 고내온도 하강속도를 유사하게 유지할 수 있게 된다.

이와 같은 본 실시예는 각 룸(30) 내부의 고내온도 변화량에 따라 스텝밸브(20)의 교번 시간을 가변 제어하는 룸(30) 내부의 부하물의 상태나 양 등에 따라 냉각 속도가 상이하게 되는 문제점을 해소한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 응축기 11: 냉매관
20: 스텝밸브 30: 룸
40: 증발기 50: 압축기
110: 고내온도 센서 120: 제어부

Claims (4)

1. 각 룸별로 고내온도 변화량을 검출하는 단계;
   상기 각 룸별 고내온도 변화량에 따라 상기 각 룸별로 스텝밸브의 교번 시간을 설정하는 단계; 및
   상기 각 룸별로 설정된 상기 교번 시간에 따라 상기 스텝밸브를 교번 제어하는 단계를 포함하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고내온도 변화량은 기 설정된 단위 시간에 고내온도가 하강한 온도 하강폭인 것을 특징으로 하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각 룸별로 설정된 상기 교번 시간은 상기 고내온도 변화량에 반비례하는 것을 특징으로 하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 각 룸별로 고내온도 변화량을 검출하는 단계는
   상기 각 룸별로 기 설정된 냉각조건이 모두 만족하는지를 판단하여 상기 각 룸별로 상기 냉각조건이 모두 만족하면, 상기 각 룸별로 상기 고내온도 변화량을 검출하는 것을 특징으로 하는 멀티룸 스텝밸브 제어 방법.

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