KR20200061744A - 냉장고의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어방법에는, 상기 저장실의 온도에 따라 상기 냉동사이클을 형성하는 압축기가 정상속도로 운전되는 정상모드로 구동되고, 상기 압축기를 구동시키는 인버터가 과부하 상태인지 판단하고, 상기 인버터가 과부하 상태인 것으로 판단되면, 상기 정상모드에서 상기 보호모드로 구동되는 단계가 포함된다. 이때, 상기 보호모드에서는, 상기 압축기가 상기 정상속도보다 감속되어 운전되고, 상기 인버터의 제어모드가 전환된다.

Description

냉장고의 제어방법{METHOD OF CONTROLLING A REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장실에서 음식물을 저온으로 보관할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 자세하게는, 상기 냉장고에는 내부에 저장실이 형성된 냉장고 본체, 상기 저장실을 개폐하는 도어 및 상기 저장실에 냉기를 제공하기 위한 냉동사이클 장치가 구비된다.

일반적으로 상기 냉동사이클 장치에는, 냉매를 압축하는 압축기, 냉매가 방열되어 응축되는 응축기, 냉매가 감압 팽창되는 팽창장치 및 냉매가 주위의 잠열을 흡수하여 증발하는 증발기를 구비한 증기 압축식 냉동사이클 장치로 구성된다.

또한, 상기 저장실에는, 일반적으로 영하 이하의 온도로 유지되는 냉동실 및 영상의 온도로 유지되는 냉장실이 구비된다. 따라서, 상기 냉동실 및 상기 냉장실은 서로 다른 온도범위 내로 유지될 수 있다. 이때, 상기 냉동사이클 장치, 특히, 상기 압축기는 상기 냉동실 및 상기 냉장실이 소정의 온도범위 내로 유지될 수 있도록 구동된다.

또한, 이와 같은 압축기의 구동을 위해, 인버터가 포함된다. 상기 인버터는 상기 압축기를 최적의 상태로 제어하는 구성으로 이해할 수 있다. 이때, 상기 인버터에는 다수의 스위칭 소자가 구비되고, 상기 스위칭 소자는 온도가 높아지면 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 방지하기 위해, 인버터의 과열방지방법이 선행문헌 1에 개시된 바 있다.

<선행문헌 1>

1. 공개번호 : 제10-2012-0095735호 (공개일자 : 2012년 08월 29일)

2. 발명의 명칭 : 차량용 전동압축기의 일체형 인버터 과열방지 방법

상기 선행문헌 1에는, 인버터의 온도 및 각 온도에서의 지속시간을 측정하여 인버터의 온도상승율을 계산한다. 그리고, 상기 인버터의 온도상승율에 따라 구동모터의 회전수의 증가량을 차등적으로 증감하여 제어한다. 그에 따라, 인버터의 과열을 사전에 방지하는 효과가 있다.

이때, 상기 선행문헌 1에는 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 인버터의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 필수적으로 구비되어야 한다. 즉, 추가적인 구성이 부가됨에 따라 재료비가 상승된다는 문제점이 있다. 또한, 인버터의 온도 및 그 지속시간을 측정하여 온도상승율을 계산하기 때문에 제어가 비교적 복잡하다는 문제점이 있다.

(2) 또한, 인버터의 온도상승율에 따라 모터의 회전수를 조절하기 때문에, 인버터 출력파워는 제어가능하나 압축기의 부하상황은 고려되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 인버터의 발열을 사전에 억제하여 압축기의 연속운전이 가능한 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 추가적인 구성없이 인버터의 과부하를 측정하여 일반모드 및 보호모드로 변환되는 냉장고의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 냉장고의 제어방법에는, 저장실 및 상기 저장실에 냉기를 공급하는 냉동사이클이 구비된 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

상기 저장실의 온도에 따라 상기 냉동사이클을 형성하는 압축기가 정상속도로 운전되는 정상모드로 구동되고, 상기 압축기를 구동시키는 인버터가 과부하 상태인지 판단하고, 상기 인버터가 과부하 상태인 것으로 판단되면, 상기 정상모드에서 상기 보호모드로 구동된다.

이때, 상기 보호모드에서는, 상기 압축기가 상기 정상속도보다 감속되어 운전되고, 상기 인버터의 제어모드가 전환된다.

특히, 상기 정상모드에서 상기 인버터는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)방식으로 제어되고, 상기 보호모드에서 상기 인버터는 DPWM(Discontious Pulse Width Modulation)방식으로 제어될 수 있다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 제어방법에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

압축기를 구동시키는 인버터의 과부하 상태를 판단하고 그에 따라 보호모드로 동작됨에 따라, 상기 인버터의 발열을 사전에 억제하여 상기 압축기가 연속적으로 운전될 수 있다는 장점이 있다.

특히, 상기 인버터의 발열을 사전에 억제함에 따라 상기 인버터의 신뢰성 및 품질을 향상할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 별도의 구성 추가없이 상기 인버터의 출력 및 그 지속시간에 따라 상기 인버터의 과부하 상태를 판단할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어구동을 순서대로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어구동에 따른 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉장고의 제어모드 변경을 순서대로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉장고의 제어모드 변경을 순서대로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사상에 따른 냉장고(1)에는, 외관을 형성하는 캐비닛(2)과 상기 캐비닛(2)에 결합되는 적어도 하나의 냉장고 도어(3)가 포함된다.

상기 캐비닛(2)의 내부에는 적어도 하나의 저장실(4)이 구비된다. 상기 저장실(4)에는 냉장실 및 냉동실 중 적어도 어느 하나가 포함될 수 있다. 또한, 각 저장실(4)은 격벽에 의해 구획될 수 있다. 예를 들어, 상기 저장실(4)은 비교적 온도가 높은 냉장실이 상부에 위치되고, 비교적 온도가 낮은 냉동실이 하부에 위치되도록 마련될 수 있다.

상기 냉장고 도어(3)는 상기 저장실(4)을 개폐하도록 상기 캐비닛(2)의 전면에 회전 또는 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 냉장고 도어(3)는 상기 캐비닛(2)에 각각 회동가능하게 구비된 복수 개로 마련될 수 있다.

또한, 상기 캐비닛(2)의 내부에는 기계실(5)이 구비된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 상기 기계실(5)은 상기 캐비닛(2)의 후측 하부에 배치될 수 있다. 상기 기계실(5)은 후술할 압축기(10) 등이 배치되는 공간으로 이해될 수 있다.

이때, 도 1에 도시된 상기 냉장고(1)의 형상은 예시적으로 이에 제한되지 않는다. 이하, 상기 냉장고(1)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 구성을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉장고(1)에는 냉동사이클을 형성하는 압축기(10), 응축기(14), 팽창밸브(16) 및 증발기(18)가 구비된다. 도 2에서는 점선 내에 냉동사이클을 형성하는 구성을 도시하고, 냉매의 흐름을 화살표로 도시하였다.

상기 압축기(10)는 저압의 기상냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시키는 구성에 해당된다. 그리고, 상기 응축기(14)는 상기 압축기(10)에서 토출된 냉매를 고온 고압의 액상 냉매로 응축하는 구성에 해당된다. 그리고, 상기 팽창밸브(16)는 상기 응축기(14)를 통과한 냉매를 저온 저압의 2상 냉매로 팽창시키는 구성에 해당된다.

그리고, 상기 증발기(18)는 상기 팽창밸브(16)를 통과한 냉매를 저온 저압의 기상 냉매로 증발시키는 구성에 해당된다. 상기 증발기(18)가 냉매를 증발시키는 과정에서 상기 저장실(4)의 공기에서 열을 흡수할 수 있다. 즉, 상기 증발기(18)를 통해 상기 저장실(4)에 냉기를 공급할 수 있다.

상기 압축기(10), 상기 응축기(14) 및 상기 팽창밸브(16)는 상기 기계실(5)에 배치될 수 있다. 또한, 상기 증발기(18)는 상기 저장실(4)의 공기와 효과적으로 열교환되도록 상기 저장실(4)의 일 측에 배치된다.

이와 같은 냉동사이클은 상기 압축기(10)의 구동에 의해 발생된다. 즉, 상기 압축기(10)가 구동됨에 따라 냉매가 유동되고, 상기 증발기(18)와의 열교환을 통해 상기 저장실(4)의 온도를 조절할 수 있다.

상기 압축기(10)에는, 압축기 구동부(12)가 포함된다. 상기 압축기 구동부(12)는 상기 압축기(10)의 일 구성으로, 구동력을 부여받는 구성을 의미한다. 예를 들어, 상기 압축기 구동부(12)는 냉매를 압축시키는 피스톤을 왕복운동시키는 모터 어셈블리에 해당될 수 있다.

또한, 상기 냉장고(1)에는, 상기 압축기(10)를 구동시키는 인버터(100)가 포함된다. 특히, 상기 인버터(100)는 상기 압축기 구동부(12)를 소정의 속도로 구동시키는 구성에 해당된다. 이때, 상기 인버터(100)는 상기 압축기(10)와 함께 상기 기계실(5)에 배치될 수 있다.

상기 인버터(100)에는, 복수의 스위칭 소자(110)가 구비된다. 자세하게는, 상기 인버터(100)는 전원부(160)에서 공급되는 직류전압을 상기 스위칭 소자(110)의 ON/OFF를 통해 교류전압으로 변경하여 상기 압축기 구동부(12)에 공급한다.

또한, 상기 냉장고(1)에는, 상기 인버터(100)를 제어하는 인버터 제어부(150)가 더 포함된다. 이때, 상기 인버터 제어부(150)는 상기 인버터(100)의 일 구성으로도 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 인버터 제어부(150)는 상기 인버터(100)의 제어방식을 변환할 수 있다.

이하, 이와 같은 구성에 따른 상기 냉장고(1)의 일 제어구동에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어구동을 순서대로 도시한 도면이다. 도 3에서는 상기 냉장고(1)의 구동 중 소정의 상황을 가정한 제어구동에 해당된다. 즉, 상기 냉장고(1)의 제어 구동 중 일부분에 해당된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(10)가 구동된다(S10). 앞서 설명한 바와 같이, 상기 압축기(10)의 구동은 냉매의 유동을 의미하며, 상기 저장실(4)로 냉기가 공급되는 것으로 이해된다. 이때, 상기 압축기(10)의 구동을 정상모드라 한다.

상기 정상모드는 일반적인 냉장고의 구동을 의미하는 것으로, 상기 저장실(4)의 온도에 따른 구동에 해당된다. 자세하게는, 상기 저장실(4)은 소정의 설정온도를 갖는다. 예를 들어, 상기 저장실(4) 중 냉동실은 -5도의 설정온도를 갖고, 냉장실은 +5도의 설정온도를 가질 수 있다.

그에 따라, 상기 냉동실이 -5도 이상이 되거나 상기 냉장실이 +5도 이상이 되는 경우 상기 압축기(10)가 구동될 수 있다. 또한, 상기 냉동실이 -5도 미만이고 상기 냉장실이 +5도 미만인 경우 상기 압축기(10)의 구동이 정지될 수 있다.

이는 상기 정상모드에서의 상기 압축기(10)의 구동을 개략적으로 설명한 것으로 이에 제한되지 않는다. 특히, 상기 압축기(10)의 구동 및 구동정지에 대해서만 설명하였으나, 설정에 따라 상기 압축기(10)의 구동속도가 제어될 수 있다. 예를 들어, 급속냉각이 필요한 경우 상기 압축기(10)의 구동속도가 최대가 될 수 있다.

따라서, 상기 정상모드는 상기 저장실(4)의 온도에 따른 정상적인 제어로 이해될 수 있다. 또한, 상기 정상모드에서의 상기 압축기(10)의 구동속도를 정상속도라 한다. 상기 정상속도는 조건 및 제어에 따라 다르게 설정될 수 있다.

상기 정상모드에서 상기 인버터(100)의 과부하여부를 판단한다(S20). 상기 인버터(100)의 과부하는 상기 스위칭 소자(110)의 발열이 증가되어 신뢰성 저하의 우려가 있는 상태를 의미한다. 즉, 상기 인버터(100)가 정상적으로 동작되지 못하는 상황이 우려되는 경우를 의미한다.

예를 들어, 상기 냉장고(1)의 주위온도가 증가되는 경우, 상기 저장실(4)의 온도가 빠르게 상승될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 압축기(10)가 계속적으로 최대속도로 운전되어 과부하될 수 있다. 또한, 상기 압축기(10)를 최대속도로 운전하기 위해 상기 인버터(100)도 최대출력으로 구동된다. 그에 따라, 상기 스위칭 소자(110)가 과도하게 발열되는 상기 인버터(100)의 과부하 상태가 발생된다.

또한, 상기 냉장고(1)가 최초로 기동되어 많은 양의 냉기를 필요로 하는 경우에도 동일하게 상기 인버터(100)가 과부하될 수 있다. 또한, 상기 저장실(4)에 높은 온도의 음식물이 투입되거나 많은 양의 음식물이 투입되어 부하가 증대됨에 따라 상기 인버터(100)가 과부하될 수 있다.

즉, 상기 인버터(100)의 과부하는 다양한 상황에서 발생될 수 있다. 또한, 결과적으로, 상기 인버터(100)의 과부하는 상기 압축기(10)과 과도하게 운전되는 경우에 발생되는 것으로 이해될 수 있다.

상기 인버터(100)의 과부하가 없는 경우, 상기 냉장고(1)는 계속하여 상기 정상모드로 동작된다. 그리고, 상기 인버터(100)의 과부하가 발생된 것으로 판단되는 경우, 상기 냉장고(1)는 보호모드로 동작된다. 즉, 상기 보호모드는 상기 인버터(100)의 과부하 상태에서 동작되는 제어모드에 해당된다.

상기 보호모드에 돌입되면, 상기 압축기(10)의 구동속도를 감속한다(S30). 즉 상기 정상모드에서 정상속도로 구동되는 상기 압축기(10)의 구동속도를 감속한다. 예를 들어, 상기 보호모드에서 상기 압축기(10)는 정상속도의 80%로 감속될 수 있다.

상기 압축기(10)의 구동속도가 감소됨에 따라, 상기 인버터(100)에 인가되는 전압량이 감소된다. 즉, 상기 인버터(100)의 출력이 감소되며, 상기 스위칭 소자(110)의 발열량이 감소될 수 있다.

그리고, 상기 인버터(100)의 제어모드를 전환한다(S40). 특히, 상기 인버터(100)의 PWM(Pulse Width Modulation)방식을 전환한다. 자세하게는, 상기 정상모드에서는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)방식으로 제어되고, 상기 보호모드에서는 DPWM(Discontious Pulse Width Modulation)방식으로 제어된다.

상기 SVPWM방식은 가장 큰 전압을 출력할 수 있는 방식으로 이해되고, 상기 DPWM방식은 스위칭 횟수를 줄일 수 있는 방식으로 이해된다. 정리하면, 상기 SVPWM방식으로 운전되는 경우 최대출력을 얻을 수 있으며, 상기 DPWM방식으로 운전되는 경우 소비전력을 최소화할 수 있다.

즉, 상기 SVPWM방식에서 상기 DPWM방식으로 전환됨에 따라 상기 인버터(100)의 출력이 감소된다. 그에 따라, 상기 스위칭 소자(110)의 발열량이 추가적으로 감소될 수 있다.

이와 같은 압축기(10)의 구동속도 및 상기 인버터(100)의 제어모드 전환은 상기 인버터 제어부(150)를 통해 이루어질 수 있다. 즉, 상기 인버터 제어부(150)는 상기 인버터(100)의 과부하 상태가 판단되는 경우, 상기 압축기(10)의 구동속도를 감소시키고 상기 인버터(100)의 제어모드를 전환시킨다.

그에 따라, 상기 스위칭 소자(110)의 발열을 억제하여, 상기 인버터(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 보호모드에서 상기 인버터(100)가 정상여부를 판단한다(S50). 다르게 말하면, 상기 인버터(100)가 과부하 상태에서 벗어났는지 여부를 판단한다.

상기 인버터(100)가 과부하 상태인 경우 계속하여 상기 보호모드로 운전된다. 그리고, 상기 인버터(100)가 정상인 경우, 즉, 상기 인버터(100)가 과부하 상태를 벗어난 경우, 상기 냉장고(1)는 상기 정상모드로 동작된다.

자세하게는, 상기 압축기(10)의 구속속도가 복귀되어 운전된다(S60). 즉, 상기 인버터 제어부(150)는 상기 압축기(10)가 다시 정상속도로 운전되도록 상기 인버터(100)를 제어한다. 이때, 상기 정상속도는 상기 정상모드에서 상기 보호모드로 돌입되기 직전의 상기 압축기(100)의 구동속도로 이해된다.

또한, 상기 인버터 제어부(150)는 상기 인버터(100)의 제어모드를 다시 전환한다(S70). 즉, 상기 인버터(100)가 상기 DPWM방식에서 상기 SVPWM방식으로 전환되어 제어된다. 그에 따라, 상기 인버터(100)는 최대출력을 낼 수 있다.

이하, 구동에 따라 변화되는 예시적인 수치를 바탕으로 도 3을 다시 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어구동에 따른 상태를 도시한 도면이다.

도 4는 상기 냉장고(1)의 구동시간에 따른 온도의 변화, 상기 압축기(10)의 구동속도 변화 및 상기 인버터(100)의 제어모드 변환을 도시한 것이다. 자세하게는, X축은 상기 냉장고(1)의 구동시간(t)을 의미하며 임의의 시간대에 해당될 수 있다.

도 4의 (a)는 상기 냉장고(1)의 구동시간(t)에 따른 온도(T) 변화를 도시한 그래프이다. 이때, 상기 온도(T)는 상기 냉장고(1)가 설치된 공간의 온도로 이해될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 온도(T)가 증가되면, 상기 저장실(4)의 온도가 빠르게 상승되어 상기 압축기(10) 및 상기 인버터(100)가 과부하될 수 있다.

도 4의 (b)는 상기 냉장고(1)의 구동시간(t)에 따른 상기 압축기(10)의 구동속도(Hz)변화를 도시한 그래프이다. 상기 압축기(10)의 구동속도(Hz)는 소정의 범위 내에서 상기 인버터(10)의 구동에 의해 변경될 수 있다.

도 4의 (c)는 상기 냉장고(1)의 구동시간(t)에 다른 상기 인버터(10)의 제어모드를 도시한 것이다. 자세하게는, 상기 스위칭 소자(110)에 입력되는 스위칭 신호를 개략적으로 도시한 것으로 이해될 수 있다.

도 4에 기재된 수치변화를 근거로 도 3에 대하여 설명한다. 이때, 상기 인버터(100)의 과부하는 상기 온도(T)에 의한 것으로 가정한다. 실제로는 많은 인자들에 의해 상기 인버터(100)가 과부하 상태가 될 수 있으나, 설명의 편의상 상기 온도(T)의 변화만 고려한다.

또한, 상기 도 4는 반나절 동안의 구동을 도시한 것으로 가정한다. 예를 들어, 도 4는 상기 냉장고(1)의 아침 8시부터 저녁 8시(20시)까지의 구동을 도시한 것이다. 그리고, 설명의 편의상, 8시부터 12시를 제 1 구간(a)이라 하고, 12시부터 16시를 제 2 구간(b)이라 한다. 또한, 16시부터 20시를 제 3 구간(c)이라 한다.

상기 제 1 구간(a)에서 상기 냉장고(1)는 정상모드로 운전된다. 즉, 상기 압축기(10)는 정상속도로 구동되고, 상기 인버터(100)는 WVPWM방식으로 제어된다. 이때, 상기 정상속도는 소정의 범위 내에서 변화될 수 있으나, 설명의 편의상 일정값으로 해당되는 것으로 도시하였다.

시간이 지남에 따라 상기 온도(T)가 점점 상승된다. 예를 들어, 상기 냉장고(1)가 햇빛이 잘드는 곳에 설치되어, 해가 떠오름에 따라 주변온도(T)가 점점 상승될 수 있다. 또한, 한여름날 상기 냉장고(1)가 설치된 방안의 온도(T)가 점점 상승될 수 있다.

그리고, 정오(12시)에 상기 인버터(100)의 과부하가 감지될 수 있다. 즉, 상기 제 1 구간(a)과 상기 제 2 구간(b)의 사이에 상기 인버터(100)의 과부하가 감지될 수 있다. 그에 따라, 상기 제 2 구간(b)에서 상기 냉장고(1)는 보호모드로 운전된다.

즉, 상기 압축기(10)는 상기 정상속도보다 감소되어 운전되고, 상기 인버터(100)는 DPWM방식으로 제어된다. 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(10)의 구동속도가 감소된다. 또한, 도 4의 (c)에 도시된 봐와 같이, 상기 DPWM방식에서는 상기 인버터(100)가 일정시간 동안 ON/OFF상태로 고정되어 제어된다.

그에 따라, 상기 인버터(100)의 출력이 감소되어 상기 스위칭 소자(110)의 발열이 감소할 수 있다. 즉, 상기 인버터(100)의 발열을 사전에 억제하여 상기 압축기(10)가 계속하여 운전될 수 있다.

시간이 지남에 따라 상기 온도(T)가 점점 하강되고, 16시에 상기 인버터(100)의 과부하가 해소될 수 있다. 즉, 상기 제 2 구간(b)과 상기 제 3 구간(c)의 사이에 상기 인버터(100)의 과부하가 해소될 수 있다. 그에 따라, 상기 제 3 구간(c)에서 상기 냉장고(1)는 정상모드로 복귀된다.

즉, 상기 압축기(10)는 다시 상기 정상속도로 운전되고, 상기 인버터(100)는 다시 상기 SVPWM방식으로 제어된다. 이와 같이, 상기 냉장고(1)는 정상모드와 보호모드로 전환되어 제어됨에 따라 상기 인버터(100)의 과부하를 효과적으로 방지하며 상기 압축기(100)를 계속하여 운전할 수 있다.

이하, 상기 인버터(100)의 과부하를 판단하는 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉장고의 제어모드 변경을 순서대로 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉장고(1)는 정상모드로 운전된다(S110). 그리고, 상기 인버터(100)가 과부하 상태로 판단되는 경우, 상기 냉장고(1)는 보호모드로 운전된다.(S140) 또한, 상기 인버터(100)가 과부하 상태에서 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 냉장고(1)는 다시 정상모드로 운전된다(S160).

이때, 상기 인버터(100)가 과부하 상태인지 여부는 상기 인버터(100)의 출력 및 그 지속시간으로 판단한다. 즉, 별도의 구성추가없이 상기 인버터(100)의 동작을 통해 상기 인버터(100)의 과부하 여부를 판단한다.

자세하게는, 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A)이상인지 판단한다(S120). 예를 들어, 상기 미리 정해진 출력값(A)은 280W일 수 있다. 따라서, 상기 인버터(100)의 출력이 280W이상인지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 인버터(100)의 출력이 280W이상이면 그 지속시간을 측정한다.

상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A) 미만인 경우 계속하여 정상모드로 운전된다. 그리고, 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A) 이상인 경우, 미리 정해진 시간(B)동안 지속되는지 여부를 판단한다.(S130) 예를 들어, 상기 미리 정해진 시간(B)은 10분일 수 있다.

상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A) 이상이나 미리 정해진 시간(B)동안 지속되지 않는 경우, 계속하여 정상모드로 운전된다. 그리고, 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A) 이상이고 미리 정해진 시간(B)동안 지속되는 경우 상기 인버터(100)가 과부하되었다고 판단한다.

정확하게는, 상기 인버터(100)의 과부하 상태가 예상되는 것으로 판단하여 상기 냉장고(1)는 상기 보호모드로 동작된다. 즉, 상기 정상모드로 운전되는 중 상기 인버터(100)의 출력이 280W이상으로 10분간 지속되면 상기 보호모드로 운전된다.

또한, 상기 인버터(100)가 정상상태인지 여부는 상기 인버터(100)의 출력으로 판단한다. 자세하게는, 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A)미만인지 판단한다(S150). 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 출력값(A) 미만인 경우 상기 정상모드로 운전된다.

이때, 상기 보호모드로 돌입되는 기준이 되는 출력값(A)과 상기 보호모드가 해제되는 기준이 되는 출력값(A)은 동일한 값에 해당될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉장고의 제어모드 변경을 순서대로 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 냉장고(1)는 정상모드로 운전된다(S210). 그리고, 상기 인버터(100)가 과부하 상태로 판단되는 경우, 상기 냉장고(1)는 보호모드로 운전된다.(S240) 또한, 상기 인버터(100)가 과부하 상태에서 벗어난 것으로 판단되는 경우, 상기 냉장고(1)는 다시 정상모드로 운전된다(S250).

이때, 상기 인버터(100)가 과부하 상태인지 여부는 상기 인버터(100)의 온도로 판단한다. 자세하게는, 상기 인버터(100)의 출력이 미리 정해진 온도값(C)이상인지 판단한다(S220). 예를 들어, 상기 미리 정해진 온도값(C)은 95도일 수 있다. 따라서, 상기 인버터(100)의 온도가 95이상인지 여부를 판단한다.

그리고, 상기 인버터(100)의 온도가 95도이상인 경우, 상기 인버터(100)가 과부하되었다고 판단한다. 정확하게는, 상기 인버터(100)의 과부하 상태가 예상되는 것으로 판단하여 상기 냉장고(1)는 상기 보호모드로 동작된다. 즉, 상기 정상모드로 운전되는 중 상기 인버터(100)의 온도가 95도이상인 경우 상기 보호모드로 운전된다.

또한, 상기 인버터(100)가 정상상태인지 여부도 상기 인버터(100)의 온도로 판단한다. 즉, 상기 인버터(100)의 온도가 미리 정해진 온도값(D)미만인지 여부를 판단한다(S240). 그리고, 상기 인버터(100)의 온도가 미리 정해진 온도값(D) 미만인 경우 상기 정상모드로 운전된다.

이때, 상기 보호모드로 돌입되는 기준이 되는 온도값(C)과 상기 보호모드가 해제되는 기준이 되는 온도값(D)은 서로 다른 값에 해당될 수 있다

이와 같이 다양한 기준을 통해 상기 인버터(100)의 과부하 여부를 판단하여 상기 냉장고(1)를 보호모드로 운전할 수 있다. 그에 따라, 상기 인버터(100)의 신뢰성을 확보하며 상기 압축기(10)를 계속적으로 구동할 수 있다.

Claims (13)

1. 저장실 및 상기 저장실에 냉기를 공급하는 냉동사이클이 구비된 냉장고의 제어방법에 있어서,
   상기 저장실의 온도에 따라 상기 냉동사이클을 형성하는 압축기가 정상속도로 운전되는 정상모드로 구동되고,
   상기 압축기를 구동시키는 인버터가 과부하 상태인지 판단하고,
   상기 인버터가 과부하 상태인 것으로 판단되면, 상기 정상모드에서 보호모드로 구동되고,
   상기 보호모드에서는,
   상기 압축기가 상기 정상속도보다 감속되어 운전되고,
   상기 인버터의 제어모드가 전환되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정상모드에서 상기 인버터는 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)방식으로 제어되고,
   상기 보호모드에서 상기 인버터는 DPWM(Discontious Pulse Width Modulation)방식으로 제어되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보호모드에서 상기 압축기는 상기 정상속도의 80%에 해당되는 구동속도로 운전되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 인버터의 과부하 상태는 상기 인버터의 출력 및 그 지속시간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 정상모드로 구동되고,
   상기 인버터의 출력이 미리 결정된 출력값이상인지 판단하고,
   상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 이상인 경우, 미리 정해진 시간동안 지속되는지 여부를 판단하고,
   상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 이상이고 미리 정해진 시간동안 지속되는 경우, 상기 인버터가 과부하 상태인것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 이상이나 미리 정해진 시간동안 지속되지 않는 경우, 계속하여 정상모드로 운전되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 인버터의 과부하 상태는 상기 인버터의 온도로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 정상모드로 구동되고,
   상기 인버터의 온도가 미리 결정된 온도값이상인지 판단하고,
   상기 인버터의 온도가 미리 정해진 온도값 이상인 경우, 상기 인버터가 과부하 상태인것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 보호모드로 구동되고,
   상기 인버터가 정상상태인지 판단하고,
   상기 인버터가 과부하 상태를 벗어난 상기 정상상태인 것으로 판단되면, 다시 상기 정상모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호모드로 구동되고,
    상기 인버터의 출력이 미리 결정된 출력값미만인지 판단하고,
    상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 미만인 경우, 상기 인버터가 정상 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호모드로 구동되고,
    상기 인버터의 온도가 미리 결정된 온도값미만인지 판단하고,
    상기 인버터의 온도가 미리 정해진 온도값 미만인 경우, 상기 인버터가 정상 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 이상이고 미리 정해진 시간동안 지속되는 경우, 상기 정상모드에서 상기 보호모드로 돌입되어 구동되고,
    상기 인버터의 출력이 미리 정해진 출력값 미만인 경우, 상기 보호모드가 해제되어 상기 정상모드로 구동되고,
    상기 보호모드로 돌입되는 기준이 되는 출력값(A)과 상기 보호모드가 해제되는 기준이 되는 출력값(A)은 동일한 값인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 인버터의 온도가 미리 정해진 온도값 이상인 경우, 상기 정상모드에서 상기 보호모드로 돌입되어 구동되고,
    상기 인버터의 온도가 미리 정해진 온도값 미만인 경우, 상기 보호모드가 해제되어 상기 정상모드로 구동되고,
    상기 보호모드로 돌입되는 기준이 되는 온도값(C)과 상기 보호모드가 해제되는 기준이 되는 온도값(D)은 서로 다른 값인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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