KR20170043352A

KR20170043352A - 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법

Info

Publication number: KR20170043352A
Application number: KR1020150143005A
Authority: KR
Inventors: 임원호
Original assignee: 주식회사 대유위니아
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2017-04-21

Abstract

본 발명은 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법이 개시된다. 본 발명의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법은, 제어부가 도어가 개방된 저장실이 있는지 파악하는 단계; 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭에 기초하여 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법{THE CONTROL METHOD OF THE STEP-VALVE ACCORDING TO THE DOOR OPENING AND CLOSING}

본 발명은 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어개폐시 스텝밸브의 교번주기를 변경하여 고내온도를 조절하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법에 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.

한편, 종래의 냉장고는 압축기 구동 중 도어 개방이 감지되면, 도어 개방이 감지된 저장실의 냉각팬을 구동 정지하고, 냉매가 공급되는 저장실을 판단하여 도어 개방이 감지된 저장실과 냉매가 공급되는 저장실이 동일한 경우, 제어사양에 따라 기 정해진 다음 순번의 저장실로 냉매를 공급한다.

즉, 도어개폐시에도 도어개폐와는 상관없이 제어사양에 따라 기 정해진 일정한 교번주기를 유지한다. 따라서, 도어개폐시 상승된 고내온도를 빠르게 떨어뜨릴 수 없어 고내온도를 효율적으로 관리할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0144014호(공개일 : 2014.12.18)인 "냉장고의 냉매 제어방법"이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 도어개폐시 스텝밸브의 교번주기를 변경하여 고내온도를 조절하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법은, 제어부가 도어가 개방된 저장실이 있는지 파악하는 단계; 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭에 기초하여 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계는, 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭이 클수록 해당 저장실로 온(ON) 되는 상기 스텝밸브의 교번주기에 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계는, 상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실에 대해서는 상기 스텝밸브의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 교번주기보다 짧게 변경하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 도어가 개방된 저장실의 도어가 폐쇄되면, 상기 제어부가 도어가 폐쇄된 저장실의 고내 온도와 해당 저장실의 기설정된 제어 온도를 비교하는 단계; 및 상기 비교결과 상기 도어가 폐쇄된 저장실의 고내 온도가 상기 제어 온도에 도달한 경우, 상기 제어부가 상기 스텝밸브의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 교번주기로 복원하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법은 도어개폐시 개방된 문을 우선순위로 하여 스텝밸브의 교번주기를 변경함으로써, 도어개폐시 상승된 고내온도를 빠른 시간 내에 떨어뜨릴 수 있도록 한다.

또한, 개방된 해당룸의 온도를 감지하여 우선순위를 부여함으로써, 고내온도를 효율적으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 본 발명의 일 실시예의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법을 설명한다. 이 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 실시예의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어장치를 나타낸 블록구성도로서, 이를 참조하여 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어장치는, 도어센서(100), 온도센서(200), 제어부(300), 스텝밸브(400) 및 저장실(500)을 포함한다.

참고로, 본 실시예에서는 4개의 저장실(500)을 구비하는 냉장고를 예시로 설명한다. 이에, 각각의 저장실(500)은 저장실 1(510), 저장실 2(520), 저장실 3(530) 및 저장실 4(540)로 나눌 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 냉각모드를 설정할 수 있다. 냉각모드란 냉장모드, 냉동모드, 김치모드, 신선모드, 특냉모드 등을 지칭하는 것으로, 이들 모드 외에 이미 공지된 냉각모드를 모두 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 복수의 저장실(500)에 냉매를 선택적으로 배출하기 위해 스텝밸브(400)를 구비하고 있다.

즉, 냉장고의 냉매 순환상태를 살펴보면 압축기(600)에서 압축된 냉매는 응축기(700)에서 응축된 후 스텝밸브(400)를 통해 분기되고, 상기 스텝밸브(400)에서 선택적으로 분기된 냉매는 팽창장치(미도시)를 경유하여 각 증발기(800) 중 어느 하나를 통해 다시 압축기(600)로 흘러 순환하게 된다.

도어센서(100)는 다수 개 구비되어 각각의 저장실(500) 도어의 개방 및 폐쇄 여부를 감지한다.

온도센서(200)는 다수 개 구비되어 각각의 저장실(500)의 고내 온도를 감지한다.

제어부(300)는 도어센서(100)로부터 도어의 개방 및 폐쇄 여부를 입력받아 도어가 개방된 저장실(500)을 파악한다.

그리고 제어부(300)는 온도센서(200)로부터 상기 도어가 개방된 저장실(500)의 고내 온도를 입력받아, 상기 도어가 개방된 저장실(500)의 고내 온도 상승폭을 산출한다.

이때, 제어부(300)는 도어가 개방된 저장실(500)의 고내 온도를 빨리 떨어뜨리기 위하여 스텝밸브(400)의 교번 동작 시간을 가변하여 설정 가능하도록 한다.

특히, 상기 산출한 고내 온도 상승폭이 큰 저장실(500)이 있는 경우에는 스텝밸브(400)의 교번 주기에 우선순위를 부여할 수 있다.

또한, 예를 들어, 냉동모드인 저장실(500)과 냉장모드인 저장실(500)이 동시에 도어가 개방된 경우, 제어온도가 훨씬 낮아 운전율을 높여야 하는 냉동모드 저장실(500)에 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 우선순위 부여는 상기 냉매가 유입되는 저장실(500)의 제어온도를 고려하여 결정될 수 있다.

한편, 상기 산출한 고내 온도 상승폭이 큰 저장실(500)이 없는 경우에는 제어사양에 따라 기 정해진 순서대로 교번하도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 저장실 1(510), 저장실 2(510) 및 저장실 3(530)의 도어가 개방된 경우, 종래의 방식에 따라 각 저장실(500)에 대한 동작 시간이 동일하게 저장실 1(510) 3분, 저장실 3(530) 3분, 저장실 4(540) 3분, 저장실 2(520) 3분과 같이 교번 동작이 수행되었다면, 본 실시예에 따라, 저장실 4(540)는 교번 동작을 수행하지 않고, 저장실 1(510) 15초, 저장실 3(530) 15초 및 저장실 2(520) 15초로 교번주기를 짧게 변경하는 교번 동작을 수행하게 되어 고내 온도를 빨리 떨어뜨릴 수 있다.

이때, 저장실 1(510), 저장실 2(520) 및 저장실 3(530)의 고내 온도를 측정하여, 제어온도에 도달한 경우, 스텝밸브(400)의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 순서와 교번주기 대로 복원한다.

그러나, 저장실 1(510)만 제어온도에 도달한 경우, 저장실 2(520) 및 저장실 3(530)의 스텝밸브(400) 교번주기는 계속 유지할 수 있다.

스텝밸브(400)는 응축기(700)와 증발기(800) 사이에 설치되며, 응축기(700)를 통과한 냉매를 각 저장실(500)에 배관된 증발기(800)로 분배한다.

이때, 본 실시예에서 스텝밸브(400)는 제어부(300)로부터 받은 신호에 따라 압축기(600)와 스텝 모터를 구동 제어함으로써, 스텝밸브(400)의 해당 스텝에 따른 오픈 시간만큼 냉매가 공급될 수 있도록 한다.

즉, 제어부(300)는 복수의 저장실(500)에 구비된 각각의 온도센서(200)를 통해 고내 온도를 측정하여 어느 하나라도 냉각조건이 만족될 경우 압축기(600)를 구동시키고, 스텝밸브(400)를 제어하여 냉각조건을 만족한 저장실(500)로 냉매를 배출함으로써 해당 저장실(500)의 냉각이 이루어진다.

이때, 냉각조건은 제어부(300)에서 저장실(500)을 목표온도로 유지시키기 위해 설정된 제어온도에 따라 스텝밸브(400)를 온 시키기 위한 조건을 의미한다.

따라서, 냉각조건을 만족하는 경우에는 스텝밸브(400)가 온 되고, 만족하지 않을 경우에는 스텝밸브(400)를 오프 상태로 제어하게 된다. 즉, 제어부(300)는 동작순서 및 동작시간의 주기에 따라 스텝밸브(400)를 온오프 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어장치는 도어개폐시 개방된 문을 우선순위로 하여 스텝밸브의 교번주기를 변경함으로써, 도어개폐시 상승된 고내온도를 빠른 시간 내에 떨어뜨릴 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법은, 먼저, 제어부(300)가 도어센서(100)로부터 도어 개방 여부에 대한 감지 신호를 입력 받는다(S100).

다음으로, 제어부(300)는 도어 개방이 감지된 저장실(500)이 있는지 파악한다(S200). 이때, 도어 개방이 감지된 저장실(500)이 없는 경우에는 스텝밸브(400)의 교번 주기를 변경할 필요가 없으므로 종료한다.

S200 단계에서 도어가 개방된 저장실(500)이 있는 경우, 제어부(300)는 온도센서(200)에 의해 감지된 고내 온도에 근거하여 상기 저장실(500)의 고내 온도를 파악하고, 상기 저장실(500) 중 고내 온도 상승폭이 큰 저장실(500)이 있는지 판단한다(S300).

S300 단계에서 도어가 개방된 저장실(500) 중 고내 온도 상승폭이 큰 저장실이 있는 경우, 상기 저장실(500)에 스텝밸브(400)의 교번주기 우선순위를 부여한다(S400). 예를 들어, 냉동모드인 저장실(500)과 냉장모드인 저장실(500)이 동시에 도어가 개방된 경우, 제어온도가 훨씬 낮아 운전율을 높여야 하는 냉동모드 저장실(500)에 우선순위를 부여할 수 있다. 즉, 우선순위 부여는 상기 냉매가 유입되는 저장실(500)의 제어온도를 고려하여 결정될 수 있다.

한편, S300 단계에서 도어가 개방된 저장실(500)의 고내 온도 상승폭이 동일한 경우, 제어부(300)는 도어가 개방된 저장실(500)의 고내 온도를 빨리 떨어뜨리기 위하여 스텝밸브(400)의 교번 동작 시간을 가변하여 설정 가능하도록 한다(S500). 이때, 스텝밸브(400)는 제어사양에 따라 기 정해진 순서대로 교번하도록 제어할 수 있다.

다음으로, 상기 도어가 개방된 저장실(500)의 도어가 폐쇄되면, 상기 제어부(300)가 도어가 폐쇄된 저장실(500)의 고내 온도와 해당 저장실(500)의 기설정된 제어 온도를 비교하여 제어온도에 도달하였는지 판단한다(S600).

상기 비교결과 상기 도어가 폐쇄된 저장실(500)의 고내 온도가 상기 제어 온도에 도달한 경우, 상기 제어부(300)가 상기 스텝밸브(400)의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 교번주기로 복원 한다(S700).

예를 들어, 저장실 1(510), 저장실 2(520) 및 저장실 3(530)의 고내 온도를 측정하여, 제어온도에 도달한 경우, 스텝밸브(400)의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 순서와 교번주기 대로 복원한다. 그러나 저장실 1(510)만 제어온도에 도달한 경우, 저장실 2(520) 및 저장실 3(530)의 스텝밸브(400) 교번주기는 계속 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법은 도어개폐시 개방된 문을 우선순위로 하여 스텝밸브의 교번주기를 변경함으로써, 도어개폐시 상승된 고내온도를 빠른 시간 내에 떨어뜨릴 수 있도록 한다.

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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 도어센서 200 : 온도센서
300 : 제어부 400 : 스텝밸브
500 : 저장실 510,520,530,540 : 제1,2,3,4 저장실
600 : 압축기 700 : 응축기
800 : 증발기

Claims

제어부가 도어가 개방된 저장실이 있는지 파악하는 단계;
상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭을 산출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭에 기초하여 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계;를 포함하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계는,
상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실의 고내 온도 상승폭이 클수록 해당 저장실로 온(ON) 되는 상기 스텝밸브의 교번주기에 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 스텝밸브의 교번주기를 변경하는 단계는,
상기 제어부가 상기 도어가 개방된 저장실에 대해서는 상기 스텝밸브의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 교번주기보다 짧게 변경하는 것을 특징으로 하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 도어가 개방된 저장실의 도어가 폐쇄되면, 상기 제어부가 도어가 폐쇄된 저장실의 고내 온도와 해당 저장실의 기설정된 제어 온도를 비교하는 단계; 및
상기 비교결과 상기 도어가 폐쇄된 저장실의 고내 온도가 상기 제어 온도에 도달한 경우, 상기 제어부가 상기 스텝밸브의 교번주기를 제어사양에 따라 기 정해진 교번주기로 복원하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어개폐에 따른 스텝밸브 제어방법.