KR930004408B1 - 냉사이클의 운전제어시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉사이클의 운전제어시스템

제1도는 본 발명의 제어시스템을 사용한 냉장고의 개략구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 제어시스템 구성을 나타내는 블럭도.

제3도는 본 발명의 제어시스템 동작을 나타내는 플로우챠트.

제4도는 본 발명에 의한 냉장고 제어의 한 예를 나타낸 도면.

제5도는 본 발명의 제어시스템 변화예를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 콤푸레서 3 : 콘덴서

4 : 증발기 5 : 제어시스템

11 : 냉동사이클 곡선 기억장치 12 : 상태 입력장치

13 : 냉동사이클 곡선 작성장치 14 : 냉동사이클 곡선 비교장치

15 : 페일세이프 제어장치 16 : 온도센서상태 확인장치

17 : 경고장치 18 : 복귀 검토장치

19 : 정상복귀장치 20 : 원인검색장치

21 : 원인 수복 처리장치

본 발명은 냉동사이클에 이상이 검출되었을 때 정상복귀등이 행해질 때까지 최저한의 냉각기능을 유지시킬 수 있는 냉각사이클의 운전제어시스템에 관한 것이다.

이상 검출기능이 있는 종래의 냉장고로서는, 예를 들어 셀프첵크 기능이 있는 냉장고가 있다.

여기에서 셀프첵크 기능이란, 냉장고의 각 기능의 프로그램 처리와 병행하여 실행되는 처리로서, 입력된 각종 조건에서 각 기능의 동작이 정상인지의 여부를 판단하여 이상이 검출되었을 때에는 제어판상의 LED로 서비스맨등에 대하여 통보한다는 자기제어첵크 기능이다.

그리고, 정상/이상의 판단의 기초가 되는 것은 프로그램처리 중에 차례로 입력되는 센서 값이나 상태 입력을 판단하여 플러그로한 것으로서, 이상에 대한 구체적인 처리는 실행하지 않는 것이었다.

즉, 종래의 냉장고에서는 이상 검출 기능이 있는 것이라도, 이상 발생시에는 이것을 서비스맨에게 알리는 것뿐 이었으므로, 냉각기능에 이상이 발생하면 냉장고내 온도가 이상하게 고온이거나 저온이 되어 수납품의 부패나 빙결등이 생길 우려가 있어서, 이용자가 이상의 발생을 아는 것은 수납품에 피해가 있고 나서인 경우가 많다는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 되어진것으로서, 그 목적은 이상 발생시에는 자동적으로 최저한의 냉각기능을 유지할 수 있어서, 수납품등에 피해가 발생하는 것을 방지하여 이것과 병행하여 이상의 발생을 이용자등에 경고하는 동시에, 냉각상태를 검토하여 정상복귀가 확인되었을 때에는 냉각계의 동작을 자동적으로 정상인 냉각동작으로 되돌릴 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은 냉장고에서 정상 운전시의 냉동사이클 곡선을 기억하는 냉동사이클 곡선 기억장치와, 현재 운전중인 냉각상태의 정보를 입력하는 상태 입력장치와, 그 상태 입력장치로부터의 정보에 의거하여 현재 운전중인 냉동사이클 곡선을 작성하는 냉동사이클 곡선 작성장치와, 그 냉동사이클 곡선 장치로 작성된 현재 운전중인 냉동사이클 곡선과 정상운전시의 냉동사이클 곡선을 비교하는 냉동사이클 비교장치와 그 냉동사이클 비교장치의 비교에 의해 냉동사이클의 이상이 검출되었을 때에는 냉각계를 온도관리제어에서 시간관리제어로 전환하는 페일세이프(fail-safe) 제어장치를 구비한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 특징은 냉장고에서 전술한 페일세이프 제어장치에 의해 냉각계가 시간관리제어로 전환되었을 때에 온도센서의 동작이 정상인지의 여부를 확인하는 온도센서 동작확인장치와, 그 온도센서 동작확인장치에 의해 온도센서가 불량으로 판단되었을 때 경고를 발생하는 경고장치를 구비하는 것이다.

또한, 다른 특징은 전술한 온도센서 확인장치로 온도센서가 정상이라고 판단되었을 때 냉동사이클 곡선장치로 작성되는 현재 운전중인 냉동사이클 곡선을 검토하여 정상복귀했는지의 여부를 판단하는 복귀 검토장치와 그 복귀 검토장치로 정상복귀했다고 판단되었을 때의 페일세이프 제어장치에 의한 냉각계의 시간관리 제어로의 전환을 온도관리제어로 복귀시키는 정상복귀 제어장치와, 복귀 검토장치로 정상복귀가 부정되었을 때 냉동사이클 곡선 작성장치로 작성되는 현재 운전중의 냉동사이클 곡선을 기초로 이상 원인을 검색하는 원인검색장치와, 그 원인검색장치로 얻어진 결과에서 필요한 처리를 하는 원인처리장치를 구비하는 것이다.

전술한 구성에 따르면 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 정상운전시의 냉동사이클 곡선과 비교되고, 냉동사이클에 이상이 검출되었을 때에는 냉각계가 온도관리제어에서 시간관리제어로 전환되어 자동적으로 최저한의 냉각기능이 유지된다.

따라서, 냉각불량으로 수납품에 부식이나 빙결등의 피해가 발생하는 것을 방지한다.

또한, 전술한 것처럼 냉동사이클에 이상이 검출되었을 때 온도센서의 동작이 정상인지의 여부가 확인되어 온도센서가 불량으로 판단되었을 때에는 외부에 대하여 경고가 발생된다.

또한, 온도센서의 동작이 정상으로 판단되었을 때 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 정상복귀되었음을 확인한 뒤에 냉각계의 동작이 정상인 온도관리제어로 되돌아간다.

한편, 정상복귀 불가능으로 판단되었을 때에는 그 원인이 검색되어, 예를 들면 이용자에 대하여 "도어를 닫아 주세요"등의 메시지가 통보되는 등의 필요한 처리가 되어진다.

본 발명의 다른 목적, 구성 및 효과는 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예의 이하의 설명으로 더욱 명백해진다.

이하, 본 발명의 실시예를 제1도 내지 제4도에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 제어시스템이 사용된 냉장고를 나타낸 개략도이다.

이 냉장고(1)는 냉매를 압축하는 콤푸레서(2), 압출된 냉매를 응축하는 콘덴서(3), 응축된 냉매를 증발시켜 재차 콤푸레서(2)로 되돌리는 증발기(4)가 있다. 콤푸레서(2)의 구동은 제어시스템(5)으로 제어되고 있어서 냉장고내에 설치된 온도센서(6)로 검출된 온도에 의거하여 적절히 정지하거나 재개한다.

이 제어시스템(5)은, 동작이상을 발견하여 처리하는 동작이상 처리장치(5a)와, 콤푸레서(2)의 동작을 제어하는 구동장치(5a)로 된다.

이 제어동작을 제4도를 참조하여 설명한다. 제어시스템(5)에는 사전에 적당한 최고 온도(ON 온도)와 최저 온도(OFF 온도)가 설정되어 있으며, 온도센서(6)가 나타낸 값이 OFF 온도를 하회한 싯점(a)에서 콤푸레서(2)의 동작을 정지하고, ON 온도를 상회했을 때 싯점(b)에서 재개하도록 제어된다.

즉, 도면의 정상구간 A에서 나타낸 것같은 온도에 의한 제어이다.

여기에서 혹시 동작이상이 발생한 겨우, 예를 들어 냉장고내의 온도가 OFF 온도를 초과하여(점 c) 계속 하강된 경우 동작이상 처리장치(5a)의 제어를 전술한 온도제어에서 시간제어로 전환된다.

시간제어에서는 도면내의 구간 B에서 나타낸 것처럼 일정한 시간으로 콤푸레서(2)의 동작과 정지가 번갈아 반복된다.

이 동작시간과 정지시간의 각각의 길이는 그 냉장고의 상태에 따라서 적절히 설정된다. 이 처리에 의해 냉장고 내부는 전술한 ON 온도와 PFF 온도사이로 유지되는 일은 없다고 하더라도, 어느 정도의 냉각 기능은 유지되고 거기에서 크게 어긋나는 일은 없어진다.

또한, 적정한 처리에 의해 이 동작이상을 제거할 수 있게된 경우 정상동작이라고 판단된 싯점(점 e)에서 콤푸레서(2)의 제어는 온도제어로 재차 전환된다.

이어서, 이 동작이상 처리장치(5a)의 구성에 대하여 제2도에 나타낸다.

도면에서 "11"은 정상 운전시의 냉동사이클 곡선의 주기, 기울기, 진동폭등의 정보를 기억하는 냉동사이클 곡선 기억장치이며, RAM 등이 사용되고 있다.

"12"는 현재 운전중에서의 온도센서의 외의 기능으로부터의 정보나 ON/OFF 상태등을 입력하는 상태 입력장치, "13"은 전술한 상태 입력장치(12)에서의 정보와 냉각 경과시간에서 현재 운전중인 냉동사이클 곡선을 작성하는 냉동사이클 곡선 작성장치, "14"는 전술한 냉동사이클 곡선 작성장치(13)로 작성된 현재 운전중인 냉동사이클 곡선과 정상 운전시의 냉동사이클 곡선을 비교하는 냉동사이클 비교장치, "15"는 냉동사이클 비교장치에 의한 비교 검토에 의해 냉동사이클의 이상이 검출되었을 때 냉각계를 온도관리제어에서 시간관리 제어로 전환하는 페일세이프 제어장치이다.

또한, "16"은 냉동사이클의 이상이 검출되었을 때 온도센서의 정상/이상의 확인을 하는 온도센서 동작확인장치(10)에 의해 온도센서가 불량으로 판단되었을 때 이용자등에 대하여 경고를 발생하는 경고장치, 예를 들면 부저, 램프등이 있다. "18"은 온도센서 동작확인장치(16)에 의해 온도센서가 정상으로 판단되었을 때 냉동사이클 곡선 작성장치(13)로 작성되는 현재 운전중인 냉동사이클 곡선을 검토하여 정상복귀했는지의 여부를 판단하는 복귀검토장치, "19"는 복귀검토장치(18)로 정상 복귀되었다고 판단되었을 때 전술한 페일세이프 장치(5)에 의한 냉각계의 시간관리제어를 온도관리제어로 복귀시키는 정상복귀 제어장치, "20"은 복귀 검토장치(18)로 정상복귀가 부정되었을 때 냉동사이클 곡선 작성장치(13)로 작성되는 현재 운전중인 냉동사이클 곡선을 기초로 이상 원인을 검색하는 원인검색장치, "21"은 원인검색장치(20)로 얻어진 결과에서, 예를 들면 메시지에 의해 이용자에게 "도어를 닫아 주세요" 등의 통보를 하는 필요한 처리를 하는 원인처리장치이다.

이어서, 전술한 것처럼 구성된 냉장고의 작용을 제3도의 플로우챠트 및 제4도의 냉동사이클 곡선을 나타내는 도면을 사용하여 설명한다.

우선, 냉장고가 정상으로 동작하고 있을 때의 냉동사이클 곡선(제4도에서 (A)부분)이 RAM 등으로 된 냉동사이클 곡선 기억장치(1)에 내부 데이타로서 기억되어 있다.

현재의 냉각운전중의 온도센서 값이나 기기의 ON/OFF 상태등이 상태 입력장치(12)에 입력되고(스텝 201), 냉동사이클 곡선 작성장치(13)에 의해 이들의 입력정보와 냉각 경과시간에서 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 작성된다(스텝 202).

그리고, 스텝(203)에서 냉동사이클 곡선 기억장치(11)에서 판독된 정상 운전시의 냉동사이클 곡선과 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 냉동사이클 비교장치(14)로 비교검토된다(스텝 204).

비교장치(14)에서의 비교로서는, 예를 들어 두개의 사이클의 각각의 최대치와 최소치끼리를 비교하여 그들 차가 일정한 값보다도 큰지 작은지에 따라 유사성을 판단하면 좋다.

이 비교검토결과, 양자가 대략 동일한 사이클의 곡선으로 판단되면, 냉각 기능은 정상이라고 판단되고(스텝 205의 ON), 양 냉각사이클 곡선이 평준화되어(스텝 206) 재차 냉동사이클 곡선 기억장치(11)에, 정상 운전시의 냉동사이클 곡선으로서 기입된다(스텝 207).

이것과 반대로, 냉동사이클 비교장치(14)로 비교검토한 두개의 냉동사이클 곡선에 현저한 차이가 있는 경우에는 냉각 기능이상으로 판단되고(스텝 205의 Yes, 제4도에서 (B)부분). 페일세이프 제어장치(15)를 냉각계의 제어가, 정상시의 온도관리제어(제4도에서 (A)부분)에서 시간에 의한 간헐제어, 즉 시간관리제어(제4도에서 (B)부분)로 전환되어 최저한의 냉각기능이 유지된다(스텝 209).

또한, 비교장치(14)에 의한 비교검토의 결과, 이상이 검출된 싯점에서 온도센서 동작확인장치(16)에 의해 온도센서의 동작상태확인이 실행된다(스텝 209).

확인결과, 온도센서가 이상이라면(스텝 201의 Yes), 경고장치(17)에 의해 이용자등에 대하여 이상 경고가 되어진다(스텝 211).

온도센서이상은, 예를들어 온도센서의 출력이 극단적인 값을 나타내고 있는지의 여부로 판단된다. 한편, 온도센서에 이상이 없다고 판단되었을 때에는(스텝 201의 NO), 재차 냉각상태가 판독되고, 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 복귀검토장치(18)로 검토되어 정상복귀했는지의 여부가 판단된다(스텝 212).

정상으로 복귀된 경우에는(스텝 213의 Yes), 일단 시간관리제어로 전환되어 있던 냉각계의 제어가 정상복귀 제어장치(19)에 의해 온도관리제어로 되돌아간다(스텝 214).

한편 정상복귀하지 않은 경우에는(스텝 213의 ON), 먼저 작성된 냉동사이클 곡선을 기초로 하여 원인검색장치(20)에 의해 원인이 검색되고(스텝 215), 그 검색결과에서 원인처리장치(11)에 의해 예를 들면 "도어를 닫아 주세요"라고 이용자에게 알려서 효율성 있게 냉각하는 등의 필요한 이상 수복처리가 실행된다(스텝 216).

제5도에, 전술한 실시예의 변형예를 나타낸다. 스텝 304까지는 제3도의 대응하는 스텝 204와 동일하다. 이 예에서는 곡선의 비교(스텝 304)후 검색 루틴이 스텝 305로 실행되고, 여기에서 이상 원인이 검색된다. 그리고, 스텝 306으로 곡선의 비교결과 및 검색 루틴에 의한 검토 결과에 따라 이상 여부가 판단된다.

그리고, 이하의 동작에 대해서는 제3도에 나타낸 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이어서, 스텝 305로 검색해야할 이상원인의 예를 아래에 기술한다. 댐퍼센서, 제상센서등의 센서로부터의 출력에 이상이 있는지 여부를 조사한다. 출력에 통상있을 수 없는 것이 나와있으면 센서에 고장이 있다고 판단된다. 여기에서 댐퍼센서란 냉기의 유량을 조절하는 문짝(댐퍼)의 개폐를 검지하는 리드 스위치이다. 각각의 구성기기의 동작시간, 제상, 즉시 냉동등의 기능 처리시간이 소정의 요건을 충족시키고 있는지의 여부를 조사한다. 이것은 내부 타이머로 측정된다. 냉각실의 온도상태에 대하여 댐퍼의 개폐가 적절한지의 여부를 확인한다. 이것은 적당한 프로그램으로 실행된다. 냉각실의 도어의 개폐상태를 확인한다. 이것에는 도어 접촉 스위치를 사용하여 실행한다. 냉장고의 동작을 테스트하기 위한 특별한 모드로 실행하여 각각의 기능스위치, 릴레이의 개폐등으로 이상을 검출한다. 예를 들어 순간 냉동이나 급속 냉장중 콤푸레서를 강제적으로 구동시키거나 제상히터 통전중 콤푸레서를 강제적으로 정지시킨다.

이상 설명한 것처럼, 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 정상운전시의 냉동사이클 곡선과 비교되고, 이 비교검토결과 이상이 검출되었을 때에는 냉각계가 온도관리제어에서 시간관리제어로 전환되므로, 최저한의 냉각기능이 유지되어 수납물의 부패나 빙결등, 냉동 불량에 의한 불합리함의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 전술한 것처럼, 이상이 검출되었을 때 온도센서의 동작이 정상인지의 여부가 확인되고, 온도센서가 불량이라고 판단되었을 때에는 외부에 경보가 발생되므로, 이용자등은 그 이상 발생을 즉시 알 수 있다.

또한, 온도센서의 동작이 정상으로 판단되었을 때 현재 운전중인 냉동사이클 곡선이 정상복귀한 것을 확인한다음 냉각계의 제어가 정상적인 온도관리제어로 되돌아가고, 또한 정상복귀 불가능으로 판단되었을 때에는 그 원인이 검색되어 이용자등에 대하여 필요한 처리가 실행되므로, 이상의 발생시 피해를 최저한으로 억제할 수 있는 동시에, 복귀에 필요한 시간, 수고 등을 최소화시킬 수 있다. 다수의 변경은 본 발명의 범위에서 이탈하지 않고, 전술한 실시예의 개시에서 당업자에게 더욱 용이해지고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위에 포함된다.

Claims (6)

1. 대상을 냉각하여 적절한 온도로 하는 냉각장치의 구동을 제어하는 냉동사이클의 운전시스템에 있어서, 냉각해야할 대상의 온도를 검지하기 위한 온도센서(6)와; 온도센서로 검출된 온도에 의거하여 냉각장치의 동작을 적절하게 정지 또는 재개시키는 장치와; 온도센서로부터의 신호를 입력하여 냉각장치에 의한 냉각이 정상으로 실행되고 있는지의 여부를 판단하는 장치(11), (13), (14)와; 냉각동작이 정상이라고 판단된 경우, 전술한 온도에 의한 제어를 계속하고, 냉각동작이 이상으로 판단된 경우 소정시간의 냉각동작을 소정 간격으로 반복하도록 전술한 냉각장치를 제어하는 장치(15)로 된 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 냉각장치는 온도센서로 검출된 온도가 소정의 최고 온도를 초과한 경우 냉각동작을 개시하고, 소정의 최저 온도를 하회한 경우 냉각동작을 정지하도록 그 대상을 냉각하도록 된 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항에 있어서, 판단장치에는 정상의 냉각동작에 대응하는 온도변화패턴이 기억되어 있으며, 온도센서로부터의 신호에 의거한 온도변화패턴과 비교하는 비교장치(14)에 의해 냉각이 정상으로 실행되고 있는지의 판단이 실행되도록 된 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제1항에 있어서, 냉각동작이 이상이라고 판단된 경우에, 온도센서가 이상인지의 여부를 확인하는 장치(16)를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제4항에 있어서, 확인장치로 온도센서의 이상이 확인된 경우 사용자에게 경고를 발생하는 장치(17)를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제4항에 있어서, 확인장치로 온도센서의 이상이 확인되지 않는 경우, 냉각동작이 정상인지의 여부를 재판단하여 정상이라고 판단되었을 때에는, 온도제어를 재개하는 장치(18), (19)를 또한 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.

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