KR20170033742A - 냉장고 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예는, 인버터 타입의 냉장실 압축기의 구동에 의해 냉장실을 냉각하는 냉장실 운전 단계[S110]; 상기 냉장실 운전이 종료되기 전 상기 냉장실이 설정온도(D2)에 도달하였을 때, 인버터 타입의 냉동실 압축기의 구동을 시작하는 냉동실 선기동 단계[S130]; 상기 냉장실 운전 단계의 종료 후 상기 냉동실 압축기의 구동을 유지하여 상기 냉동실을 목표 온도(D3)로 냉각하는 냉동실 운전 단계[S160]; 및 상기 냉동실 운전 단계의 종료 후, 상기 냉장실 압축기의 재구동에 의해 상기 냉장실을 목표온도(D1)로 냉각하되, 상기 냉장실 압축기는 용량이 낮아지도록 주파수가 가변되며, 상기 냉동실 선기동 운전에 의해 줄어든 상기 냉동실 운전 시간만큼 상기 냉장실을 더 냉각할 수 있도록 하는 주파수 가변운전 단계[S180];를 포함하는 냉장고 제어 방법에 관한 것이다.

Description

냉장고 제어 방법 { Colntrol method for refrigerator }
본 발명은 냉장고 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 이를 위해 냉장고는 냉동사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장공간의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관할 수 있도록 구성된다.
냉장고의 고내 공간은 통상 냉장실과 냉동실로 구획되어 있으며, 냉동사이클을 구성하는 증발기에서 생성되는 냉기의 공급에 의해 상기 냉장실과 냉동실을 냉각하게 된다.
상기 냉장실 및 냉동실을 냉각하기 위한 냉동 사이클은 압축기와 응축기 및 증발기를 포함하여 구성되며, 이때 증발기와 팽창장치는 하나 혹은 복수개로 구성될 수 있다. 이때, 복수의 팽창장치와 증발기가 구비되는 경우에는 냉매가 유동되는 유로가 분지되며, 밸브에 의해 각각의 증발기로 선택적인 냉매 공급이 가능하게 되어 상기 증발기에 의한 고내 공간의 선택적인 냉각이 가능하게 된다.
대한민국등록특허 제10-1504234호에는 냉장고의 냉장실과 냉동실의 목표 온도가 크게 차이나는 점을 고려하여 서로 다른 냉동 용량을 가지는 냉동용 압축기와 냉장용 압축기를 포함하는 각각의 냉동 사이클을 가지며, 상기 냉장실과 냉동실을 독립적으로 각각 냉각할 수 있도록 하는 냉장고가 개시되어 있다.
본 발명의 실시 예는, 냉동실 압축기와 냉장실 압축기의 운전을 제어하여 소비전력이 개선되는 냉장고 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 냉장고 제어 방법은, 인버터 타입의 냉장실 압축기의 구동에 의해 냉장실을 냉각하는 냉장실 운전 단계[S110]; 상기 냉장실 운전이 종료되기 전 상기 냉장실이 설정온도(D2)에 도달하였을 때, 인버터 타입의 냉동실 압축기의 구동을 시작하는 냉동실 선기동 단계[S130]; 상기 냉장실 운전 단계의 종료 후 상기 냉동실 압축기의 구동을 유지하여 상기 냉동실을 목표 온도(D3)로 냉각하는 냉동실 운전 단계[S160]; 및 상기 냉동실 운전 단계의 종료 후, 상기 냉장실 압축기의 재구동에 의해 상기 냉장실을 목표온도(D1)로 냉각하되, 상기 냉장실 압축기는 용량이 낮아지도록 주파수가 가변되며, 상기 냉동실 선기동 운전에 의해 줄어든 상기 냉동실 운전 시간만큼 상기 냉장실을 더 냉각할 수 있도록 하는 주파수 가변운전 단계[S180];를 포함한다.
상기 냉장시 운전 단계는, 상기 냉장실의 온도가 상기 목표 온도(D1)에 도달하거나, 상기 냉동실 선기동 운전이 설정 시간(T1)동안 수행된 경우 종료되는 것을 특징으로 한다.
상기 설정 시간(T1)은 상기 냉동실 압축기의 기동이 시작되어 구동이 안정화될 때까지의 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 설정 시간(T1)은 냉동실 증발기에서 발생되는 냉기의 온도가 설정된 온도에 도달할 때까지의 시간인 것을 특징으로 한다.
상기 냉동실 운전 단계에서 상기 냉동실 압축기는 상기 냉동실 선기동 운전단계의 종료시 압축기의 주파수를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉동시 운전 단계에서 상기 냉동실 압축기는 100% 용량으로 구동되는 것을 특징으로 한다.
상기 주파수 가변운전 단계에서 상기 냉동실 압축기의 주파수는 상기 냉동실 선기동 운전의 시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 냉장고 제어 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
냉장실 냉각 운전의 말미에 상기 냉동실 압축기를 기동시켜, 상기 냉동실 압축기의 구동이 안정화 된 상태에서 상기 냉동실 냉각 운전이 실시될 수 있도록 함으로써, 상기 냉동실의 목표온도 도달 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
그리고, 냉동실의 목표온도 도달 시간을 단축하게 됨으로써 이후 실시되는 냉장실 냉각 운전시 냉장실의 냉각 운전 가능 시간을 늘릴 수 있게 되며, 따라서 늘어난 운전 시간만큼 상기 냉장실 압축기의 용량을 낮추어 운전하는 주파수 가변 운전이 가능하게 된다. 따라서, 상기 냉장실 압축기의 효율적인 운전이 가능하게 되며, 결과적으로 소비전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.
특히, 냉동실 선기동 운전은 인버터 압축기의 특성상 구동이 안정화되기 전의 시간동안 실시되며, 따라서 냉장실 압축기와 냉동실 압축기가 동시에 운전되더라도 소비전력의 급격한 증가를 방지할 수 있으며, 주파수 가변 운전에 의해 절감되는 소비전력을 감안한다면 소비전력의 전체적인 개선을 기대할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 구조를 개략적으로 보인 개요도이다.
도 2는 상기 냉장고의 제어 신호 흐름을 보인 블럭도이다.
도 3은 상기 냉장고의 냉매 흐름을 나타낸 회로도이다.
도 4는 상기 냉장고의 운전을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 상기 냉장고의 냉동실 선기동 운전시 소비전력의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 상기 냉장고의 냉동실 선기동 운전 후 냉장실의 주파수 가변 운전시 소비전력의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 냉장고는 설명과 이해의 편의를 위해서 냉동실이 하방에 구비되고 냉장실이 상방에 구비되는 바텀 프리즈 타입의 냉장고를 예를 들어 설명하지만, 복수의 증발기가 개별된 공간을 냉각할 수 있는 모든 타입의 냉장고에 적용 가능함을 미리 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 구조를 개략적으로 보인 개요도이다. 그리고, 도 2는 상기 냉장고의 제어 신호 흐름을 보인 블럭도이다. 그리고, 도 3은 상기 냉장고의 냉매 흐름을 나타낸 회로도이다.
도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 의한 냉장고(1)는 저장공간을 형성하는 냉장고 본체(10)와 상기 냉장고 본체(10)에 장착되어 상기 저장공간을 개폐하는 도어(20)에 의해 전체적인 외형이 형성된다.
상기 저장공간은 베리어(11)에 의해 상하로 구획되며, 상부에 냉장실(12)이 형성되고, 하부에 냉동실(13)이 형성된다. 그리고, 상기 도어(20)는 상기 냉장실(12)을 개폐하는 냉장실 도어(21)와 상기 냉동실(13)을 개폐하는 냉동실 도어(22)가 각각 구비되어 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)을 독립적으로 개폐하도록 구성된다. 이때, 상기 냉장실 도어(21)와 냉동실 도어(22)는 상기 본체(10)에 회동 가능하게 장착되거나, 슬라이딩 인출입 가능하게 장착되어 상기 냉장실(12) 및 냉동실(13)을 각각 개폐하게 된다.
한편, 상기 본체(10)의 하부에는 기계실(14)이 형성된다. 상기 기계실(14)은 상기 저장공간과 단열재에 의해 구획된 공간으로, 상기 본체(10)의 바닥면에 배치될 수 있으며, 후방으로 개구되어 기계실 커버에 의해 차폐될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 기계실 커버에는 외부 공기가 상기 기계실(14)의 내외측으로 유동될 수 있도록 다수의 통기구가 형성될 수 있다.
상기 기계실(14)의 내부에는 압축기(41, 51)와 응축기(42,52) 그리고 응축기(42,52)의 열교환을 촉진시키기 위한 냉각팬(미도시)이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 기계실(14)에는 상기 냉장실(12)의 냉각을 위한 냉장실 냉동사이클(40)을 구성하는 냉장실 압축기(41)와 냉장실 응축기(42)가 구비되고, 상기 냉동실(13)의 냉각을 위한 냉동실 냉동사이클(50)을 구성하는 냉동실 압축기(51)와 냉동실 응축기(52)가 각각 구비될 수 있다.
그리고 냉장실 증발기(123)와 냉동실 증발기(133)의 입구측에는 냉장실 증발기(123)와 냉동실 증발기(133)에 각각 연결되는 냉장실 모세관(43) 및 냉동실 모세관(53)이 구비될 수 있으며, 이들 냉장실 모세관(43) 및 냉동실 모세관(53) 기계실의 내부에 구비될 수도 있다.
물론, 상기 냉장실 모세관(43)과 냉동실 모세관(53)은 상기 기계실(14)이 아닌 다른 위치에 구비될 수도 있으며, 본 발명의 실시예는 이들 구성의 위치에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)의 후방에는 고내를 냉각하기 위한 냉기를 생성하는 증발기가 구비되며, 상기 증발기는 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)의 후방에 각각 구비되어 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)을 독립적으로 냉각할 수 있도록 냉장실 증발기(123)와 냉동실 증발기(133)로 구성된다.
상세히, 상기 냉장실(12)의 후면에는 냉장실 그릴팬(121)이 구비된다. 상기 냉장실 그릴팬(121)은 음식물이 저장되는 상기 냉장실(12)의 공간과 냉기의 생성을 위한 냉장실 증발기(123)가 수용되는 냉장실 열교환실(122)을 구획하도록 형성된다. 그리고, 상기 냉장실 그릴팬(121)에는 상기 냉장실 증발기(123)에서 생성된 냉기가 상기 냉장실로 공급될 수 있도록 하는 토출구와, 상기 냉장실 증발기(123)와 열교환될 수 있도록 상기 냉장실(12) 내부의 공기를 흡입하는 흡입구가 각각 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉장실 열교환실(122)의 내부에는 상기 냉장실 증발기(123)가 구비되며, 상기 냉장실 증발기(123)에 의해 상기 냉장실(12)의 내부가 냉각을 위한 냉기가 생성된다. 그리고, 상기 냉장실 열교환실(122)에는 냉장실 송풍팬(124)이 구비된다. 상기 냉장실 송풍팬(124)은 상기 냉장실 증발기(123)를 통해서 생성된 냉기를 상기 냉장실(12)로 강제 송풍하여 상기 냉장실(12)을 냉각하고, 상기 냉장실(12)의 공기가 상기 냉장실 열교환실(122)로 흡입되어 상기 냉장실 증발기(123)와 열교환될 수 있도록 한다.
상기 냉장실 송풍팬(124)은 공기의 흡입과 토출 방향에 따라서 축방향으로 공기를 토출하는 축류팬과 원주방향으로 공기를 토출하는 원심팬이 모두 사용 가능하며, 상기 냉장실(12)로의 원할한 공급을 위해 별도의 에어 가이드가 더 구비될 수 있다. 그리고, 상기 냉장실 송풍팬은 별도의 프레임에 의해 상기 냉장실 열교환실(122)의 내부에 고정될 수 있다.
한편, 상기 냉장실(12)의 내부에는 상기 냉장실(12)의 내부 온도를 측정할 수 있는 냉장실 온도센서(31)가 구비될 수 있으며, 상기 냉장실 온도센서(31)에서 측정되는 온도에 따라서 냉장고의 구동을 제어하는 제어부(30)에서 상기 압축기(41, 51) 및 상기 냉장실 송풍팬(124), 냉동실 송풍팬(134)의 구동을 제어할 수 있게 된다.
그리고, 상기 냉동실(13)의 후면에는 냉동실 그릴팬(131)이 구비된다. 상기 냉동실 그릴팬(131)은 음식물이 저장되는 상기 냉동실(13)의 공간과 냉기의 생성을 위한 냉동실 증발기(133)가 수용되는 냉동실 열교환실(132)을 구획하도록 형성된다. 그리고, 상기 냉동실 그릴팬(131)에는 상기 냉동실 증발기(133)에서 생성된 냉기가 상기 냉동실(13)로 공급될 수 있도록 하는 토출구와, 상기 냉동실 증발기(133)와 열교환될 수 있도록 상기 냉동실(13) 내부의 공기를 흡입하는 흡입구가 각각 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉동실 열교환실(132)의 내부에는 상기 냉동실 증발기(133)가 구비되며, 상기 냉동실 증발기(133)에 의해 상기 냉장실(12)의 내부 냉각을 위한 냉기가 생성된다. 그리고, 상기 냉동실 열교환실(132)에는 냉동실 송풍팬(134)이 구비된다. 상기 냉동실 송풍팬(134)은 상기 냉동실 증발기(133)를 통해서 생성된 냉기를 상기 냉동실(13)로 강제 송풍하여 상기 냉동실(13)을 냉각하고, 상기 냉동실(13)의 공기가 상기 냉동실 열교환실(132)로 흡입되어 상기 냉동실 증발기(133)와 열교환될 수 있도록 한다.
상기 냉동실 송풍팬(134) 또한 축류팬과 원심팬이 모두 사용 가능하며, 상기 냉동실 열교환실(132)에는 별도의 에어 가이드 또는 상기 냉동실 송풍팬(134)의 장착을 위한 프레임이 구비될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실(13)의 내부에는 상기 냉동실(13)의 내부 온도를 측정할 수 있는 냉동실 온도센서(32)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(30)에는 상기 냉장실 압축기와 냉동실 압축기 그리고 상기 냉장실 송풍팬과 냉동실 송풍팬(134) 등을 비롯한 각 구성의 구동시간을 측정할 수 있는 타이머(33)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 타이머(33)에 의해 상기 냉장실(12) 또는 냉동실(13)의 운전 시간을 측정할 수 있으며, 측정된 시간 정보는 상기 제어부(30)로 전달될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 냉장고(1)는 각각 독립된 냉장실 냉동사이클(40)과 냉동실 냉동사이클(50)을 가지도록 구성된다. 상기 냉장실 냉동사이클(40)과 냉동실 냉동사이클(50)은 완전히 분리되어 제어부(30)에 의해 독립적으로 운전이 제어될 수 있으며, 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)이 설정된 온도 또는 온도 범위를 유지할 수 있도록 한다.
상세히, 상기 냉장실 냉동사이클(40)은, 냉장실 압축기(41)와 냉장실 응축기(42), 냉장실 모세관(43) 그리고 냉장실 증발기(123)가 냉매 배관에 의해 연결되도록 구성된다. 그리고, 상기 냉장실 압축기(41)는 인버터 타입의 압축기로서 상기 냉장실(12) 내부의 부하에 따라 주파수를 가변하여 압축 용량을 가변할 수 있도록 구성된다.
상기 냉장실 압축기(41)의 구동에 의해 냉매가 순환되면서 상기 냉장실 증발기(123)에서 냉기를 생성하게 되고, 상기 냉장실 송풍팬(124)에 의해 고내측에 냉기를 공급하여 상기 냉장실(12)의 내부를 냉각할 수 있게 된다.
이때, 상기 냉장실 압축기(41) 및 냉장실 송풍팬(124)의 구동은 상기 냉장실 온도센서(31)에서 감지되는 상기 냉장실(12) 내부의 온도에 따라 상기 제어부(30)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 상기 냉장실(12)은 설정된 온도 또는 온도 범위를 유지하도록 냉각될 수 있게 된다.
그리고, 상기 냉동실 냉동사이클(50)은, 냉동실 압축기(51)와 냉동실 응축기(52), 냉동실 모세관(53) 그리고 냉동실 증발기(133)가 냉매 배관에 의해 연결되도록 구성된다. 그리고, 상기 냉동실 압축기(51)는 인버터 타입의 압축기로서 냉동실(13) 내부의 부하에 따라 주파수를 가변하여 압축 용량을 가변할 수 있도록 구성된다.
상기 냉동실 압축기(51)의 구동에 의해 냉매가 순환되면서 상기 냉동실 증발기(133)에서 냉기를 생성하게 되고, 상기 냉동실 송풍팬(134)에 의해 고내측에 냉기를 공급하여 냉동실(13) 내부를 냉각할 수 있게 된다.
이때, 상기 냉동실 압축기(51) 및 냉동실 송풍팬(134)의 구동은 상기 냉동실 온도센서(32)에서 감지되는 상기 냉동실(13) 내부의 온도에 따라 상기 제어부(30)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 상기 냉동실(13)은 설정된 온도 또는 온도 범위를 유지하도록 냉각될 수 있게 된다.
이와 같은 상기 냉장실 냉동사이클(40)과 냉동실 냉동사이클(50)은 상기 제어부(30)에 의해 각각 독립적으로 구동될 수 있으며, 고내의 효율적인 냉각을 위해서 교번으로 연속하여 운전될 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 냉장실(12)의 온도가 불만족인 경우 상기 냉장실 압축기(41)의 구동에 의해 상기 냉장실(12)의 냉각을 실시하게 되며 상기 냉장실(12)의 온도가 만족되면, 상기 냉동실 압축기(51)의 구동에 의해 상기 냉동실(13)을 설정온도 이하가 될 때까지 냉각하게 된다.
이하에서는, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 운전에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4는 상기 냉장고의 운전을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 의한 냉장고(1)는 냉장실(12)과 냉동실(13)의 냉각시 목표온도가 상대적으로 높아서 보다 빠른 속도로 목표온도에 도달할 수 있는 냉장실(12)의 냉각을 먼저 수행하게 된다. 물론, 설명과 이해의 편의를 위해 상기 냉장실(12) 운전이 최초 운전되는 것으로 설명하고 있으나, 상기 냉동실(13)의 운전 후 이어지는 상기 냉장실(12)의 운전에서도 적용 가능함은 자명할 것이다.
상기 냉장실(12)의 냉각 운전을 위해서는 상기 냉장실 온도센서(31)에 의해 상기 냉장실(12)의 내부 온도를 측정하고, 상기 냉장실(12)의 온도가 불만족된 상태에서 냉장실(12)의 냉각 운전을 시작하게 된다.
상기 냉장실(12)의 냉각을 위해서는 먼저 상기 냉장실 압축기(41)와 냉장실 송풍팬(124)의 구동이 시작되고, 상기 냉장실 증발기(123)에서 발생되는 냉기가 상기 냉장실 송풍팬(124)에 의해 상기 냉장실(12)로 공급될 수 있도록 한다. [S110]
한편, 상기 제어부(30)에서는 상기 냉장실 온도센서(31)에서 측정된 상기 냉장실(12)의 온도가 상기 냉동실(13) 동작을 위한 설정온도(D1)에 도달하였는지를 판단하게 된다. 상기 설정온도(D1)는 상기 냉장실(12)의 냉각 운전이 종료되기 전의 온도 즉, 상기 목표온도(D2)보다 더 높은 온도로 상기 냉동실(13)의 냉각 운전이 상기 냉장실(12)의 냉각 운전이 종료되기 이전에 실시되기 위한 온도이다.
예를 들어, 상기 냉장실(12)의 냉각을 위한 목표온도(D2)가 5℃인 경우, 상기 설정온도(D1)는 상기 목표온도(D2)보다 다소 높은 온도인 5.5℃로 설정될 수 있다. 따라서, 상기 냉장실(12)이 목표온도(D2)에 도달하기 전에 상기 냉장실(12)의 온도는 설정온도(D1)에 도달하게 되고, 상기 제어부(30)에서는 이를 판단할 수 있게 된다. 그리고, 상기 냉장실(12)의 온도가 상기 설정온도(D1)에 도달할 때까지 상기 냉장실(12)의 냉각 운전은 지속되며, 상기 냉장실 온도센서(31)에서는 이를 지속적으로 감지하여 상기 제어부(30)로 전달하게 된다. [S120]
상기 냉장실(12)의 온도가 설정온도(D1)에 도달하게 되면, 상기 제어부(30)에서는 상기 냉동실 압축기(51)가 운전되는 냉동실 선기동 운전을 실시하게 된다. 이때, 상기 냉장실 압축기(41) 또한 여전히 구동되고 있는 상태로 상기 냉장실 압축기(41)와 냉동실 압축기(51)는 함께 구동될 수 있게 된다.
상기 냉동실 압축기(51)는 인버터 압축기로 초기에 구동이 안정화 될 때까지 서서히 회전 속도가 증가하는 특징을 가진다. 즉, 상기 냉동실(13)을 실질적으로 냉각하기 위한 냉기를 공급하기 위해서는 일정시간이 필요하게 된다.
따라서, 상기 냉장실(12)의 냉각 운전이 마무리되어 가는 시점에서 상기 냉동실 압축기(51)가 기동되는 냉동실 선기동 운전을 실시하게 됨으로써 상기 냉동실(13)의 단독 운전에 돌입하게 되었을때 상기 냉동실(13)을 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 한다. [S130]
한편, 상기 냉동실 압축기(51)의 기동에 의해 냉동실 선기동 운전이 시작되면 타이머(33)는 상기 냉동실 선기동 운전의 시간을 카운팅하게 된다. 그리고, 상기 제어부(30)에서는 상기 냉장실 온도센서(31)에서 측정되는 상기 냉장실(12)의 온도와 상기 타이머(33)에서 적산되는 상기 냉동실 선기동 운전 시간을 비교하게 된다.
상세히, 상기 냉장실(12)의 온도가 목표온도(D2)에 도달하게 되면, 상기 냉장실(12)의 과냉을 방지하기 위해서 상기 냉장실 냉각 운전은 종료되어야 하며, 상기 냉장실 압축기(41)의 구동은 정지하게 된다.
그리고, 상기 냉동실 선기동 운전이 진행되고 있는 동안에, 상기 냉장실 도어(21)가 다수회 개방되거나 고온의 음식물이 상기 냉장실(12)로 유입되어 추가의 열부하가 발생되는 경우, 상기 냉장실(12)의 운전 시간이 증가하게 된다. 상기 냉장실(12)의 운전시간이 지속적으로 증가하게 되면 상기 냉장실 압축기(41)와 냉동실 압축기(51)가 동시에 운전되는 시간 또한 늘어나게 되어 소비전력이 증가되는 문제를 발생하게 된다.
따라서, 상기 냉장실(12)의 온도가 목표온도(D2)에 도달하지 않게 되더라도 상기 냉동실 선기동 운전의 운전시간이 설정시간(T1)을 초과하게 되면 상기 냉장실 압축기(41)의 구동을 정지시키고 상기 냉장실 냉각운전을 종료시키게 된다.
이때, 상기 냉동실 선기동 운전의 운전시간은 상기 냉동실 압축기(51)가 기동된 후, 구동이 안정화되어 상기 냉동실 증발기(133)로부터 설정된 온도의 냉기가 토출될 수 있도록 하는데 까지 걸리는 시간으로 설정할 수 있을 것이다.[S140]
한편, 상기 제어부(30)에서는 상기 냉장실 온도가 목표온도(D2)에 도달하게 되거나 상기 냉동실 선기동 운전이 설정시간(T1) 이상 수행될 때까지 상기 냉동실 선기동 운전이 지속될 수 있도록 하며, 상기 냉장실(12)의 냉각 운전 또한 지속적으로 진행된다. [S150]
상기 제어부(30)에서 상기 냉장실(12) 온도가 목표온도(D2)에 도달하게 되거나 상기 냉동실 선기동 운전이 설정시간(T1) 이상 수행된 것으로 판단하게 되면 상기 냉장실 압축기(41)의 구동을 정지시키고 상기 냉장실(12)의 냉각 운전은 종료하게 된다.
그리고, 상기 냉동실 압축기(51)는 안정화된 상태로 회전 속도를 유지하면서 구동될 수 있게 되며, 따라서 상기 냉동실 증발기(133)에서는 상기 냉동실(13)의 냉각을 위한 냉기를 공급하여 상기 냉동실(13)을 지속적으로 냉각할 수 있게 된다. [S160]
한편, 상기 냉동실 온도센서(32)에 의해 상기 냉동실(13)의 온도가 상기 냉동실(13)의 냉각을 위한 온도를 만족하는 목표온도(D3)에 도달한 것으로 판단되면, 상기 냉동실 압축기(51)의 구동을 종료하게 된다.[S170]
그리고, 상기 냉동실 압축기(51)의 종료에 따라 상기 냉장실 압축기(41)의 구동이 시작된다. 이때, 상기 냉장실 압축기(41)는 설계된 용량의 100%로 운전되지 않고 소비전력 효율이 우수한 용량 예를 들어 80~90%의 용량을 출력할 수 있게 된다. 따라서 상기 냉장실 압축기(41)는 회전 속도를 낮추는 주파수 가변운전을 실시할 수 있게 된다.
이러한 주파수 가변운전에 의해 실시되는 상기 냉장실 냉각 운전은 상기 냉동실 선기동 운전에 의해 단축된 상기 냉동실 냉각 운전의 시간만큼 실시될 수 있으며, 상기 냉장실 압축기(41)의 구동을 위한 주파수는 상기 냉동실 선기동 운전의 시간에 의해 결정될 수 있게 된다. [S180]
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 운전 상태를 일반적인 냉장고의 운전상태와 비교하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
그리고, 도 5는 상기 냉장고의 냉동실 선기동 운전시 소비전력의 변화를 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 6은 상기 냉장고의 냉동실 선기동 운전 후 냉장실의 주파수 가변 운전시 소비전력의 변화를 나타낸 그래프이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 상기 냉장실 압축기(41)의 구동에 의해 상기 냉장실 냉각 운전이 실시되고 있는 상태에서 상기 냉장실(12)의 온도가 설정온도(D1)에 도달하게 되면, 상기 냉동실 압축기(51)의 구동이 시작되는 냉동실 선기동 운전이 실시된다.
상기 냉동실 선기동 운전 구간(S1)동안 상기 냉장실 압축기(41)는 함께 구동되며, 상기 냉장실(12)의 온도가 목표온도(D2)에 도달하거나 상기 냉동실 선기동 운전이 설정시간 동안 지속된 경우 상기 냉장실 냉각 운전을 종료하고 냉동실 냉각 운전을 수행하게 된다.
도 5에서와 같이, 상기 냉동실 냉각 운전은 먼저 실시된 상기 냉동실 선기동 운전에 의해 전체 운전시간이 상기 냉동실 선기동 운전시간만큼 단축될 수 있으며, 결국 상기 냉동실 냉각 운전의 종료 후 다시 상기 냉장실 냉각 운전이 실시되기 전에 동시 오프 구간(S2)을 확보할 수 있게 된다. 동시 오프 구간(S2)은 상기 냉장실 압축기(41)와 냉동실 압축기(51)가 모두 정지되는 구간으로 단축된 상기 냉동실 선기동 운전시간과 동일한 크기가 될 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 것과 같이, 냉동실 냉각 운전 이후 실시되는 상기 냉장실 냉각 운전에서는 상기 동시 오프 구간(S2)의 시간 즉, 상기 냉동실 선기동 운전 구간(S1)의 시간만큼 더 운전될 수 있게 된다. 이와 같은 추가의 운전시간 확보를 통해 상기 제어부(30)는 상기 냉장실 냉각 운전시 상기 냉장실 압축기(41)의 회전수를 가변할 수 있게 된다. 즉, 소비전력 효율이 보다 높도록 상기 냉장실 압축기(41)의 주파수를 조절하여 보다 긴 시간동안 운전할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 인버터 타입의 냉장실 압축기의 구동에 의해 냉장실을 냉각하는 냉장실 운전 단계[S110];
    상기 냉장실 운전이 종료되기 전 상기 냉장실이 설정온도(D2)에 도달하였을 때, 인버터 타입의 냉동실 압축기의 구동을 시작하는 냉동실 선기동 단계[S130];
    상기 냉장실 운전 단계의 종료 후 상기 냉동실 압축기의 구동을 유지하여 상기 냉동실을 목표 온도(D3)로 냉각하는 냉동실 운전 단계[S160]; 및
    상기 냉동실 운전 단계의 종료 후, 상기 냉장실 압축기의 재구동에 의해 상기 냉장실을 목표온도(D1)로 냉각하되,
    상기 냉장실 압축기는 용량이 낮아지도록 주파수가 가변되며, 상기 냉동실 선기동 운전에 의해 줄어든 상기 냉동실 운전 시간만큼 상기 냉장실을 더 냉각할 수 있도록 하는 주파수 가변운전 단계[S180];를 포함하는 냉장고 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉장시 운전 단계는,
    상기 냉장실의 온도가 상기 목표 온도(D1)에 도달하거나,
    상기 냉동실 선기동 운전이 설정 시간(T1)동안 수행된 경우 종료되는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 설정 시간(T1)은 상기 냉동실 압축기의 기동이 시작되어 구동이 안정화될 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 설정 시간(T1)은 냉동실 증발기에서 발생되는 냉기의 온도가 설정된 온도에 도달할 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉동실 운전 단계에서 상기 냉동실 압축기는 상기 냉동실 선기동 운전단계의 종료시 압축기의 주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉동시 운전 단계에서 상기 냉동실 압축기는 100% 용량으로 구동되는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 가변운전 단계에서 상기 냉동실 압축기의 주파수는 상기 냉동실 선기동 운전의 시간에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 냉장고 제어 방법.
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