KR940002220B1 - 냉장고의 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉장고의 온도제어방법

제1도는 종래 냉장고의 운전 제어 시스템 블록도.

제2도는 종래 냉장고의 온도제어 방법에 대한 흐름도.

제3도는 본 발명 냉장고의 운전제어 시스템 구성도.

제4도는 본 발명 축류형 팬의 회전속도에 따른 냉기류 흐름을 보인 설명도로서,(a)는 회전속도가 높은 경우의 설명도이고, (b)는 회전속도가 낮은 경우의 설명도이다.

제5도는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어방법을 보인 신호 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉동실 온도 감지부 2 : 냉장실 온도 감지부

3 : 도어열림 감지부 4 : 냉각팬

5 : 냉각팬 구동부 6 : 압축기

7 : 압축기구동부 8 : 전원공급부

9 : 마이크로프로세서 10 : 회전속도 가변모터구동부

41 : 축류형팬 43 : 그릴(Grill) 판

본 발명은 냉장고의 온도제어에 관한 것으로, 특히 냉각용 팬의 회전속도를 가변 제어하여 냉동실 또는냉장실로 유입되는 냉각공기량을 선택 조절하여 냉장실과 냉동실의 온도를 조절하는 냉장고의 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적인 냉장고의 운전제어 시스템은 제1도에 도시된 바와같이 압축기 (6) 및 압축기 구동부(7)와, 냉각팬(4) 및 냉각팬 구동부(5)와, 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 온도 감지부(1)와, 각부의 동작전원을 공급하기 위한 전원 공급부(8)와, 냉장고의 문열림을 감지하는 문열림 감지부(3)와, 냉장실의 온도를 감지하는 냉장실 온도 감지부(2)와, 그 냉장실 온도 검지부(2)와 상기 냉동실 온도 감지부(1) 및 상기 문열림 감지부(3)의 각 감지신호에 따라 상기 압축기(6) 및 상기 냉각팬(4)의 구동을 제어하여 냉장고의 온도제어를 하는 마이크로 프로세서(9)로 구성된다.

이와같이 구성된 일반적인 냉장고의 운전제어 시스템에 적용되는 종래 기술에 의한 냉장고의 온도제어 방법은 제2도에 도시된 흐름도에 따라 온도 제어를 하게 된다.

냉장고의 전원 플러그를 전원 콘센트에 연결하게 되면, 전원 공급부(8)에서 각부에 필요한 전원전압으로 변환되고, 그 전원은 마이크로 프로세서(9)의 통제하에 각 부분에 동작전원으로 공급된다.

이와같이 전원이 공급되면, 상기 마이크로 프로세서(9)에서는 제2도에 도시된 바와같은 흐름도에 따라서 냉장고의 온도를 제어하게 된다.

먼저, 마이크로 프로세서(9)가 압축기 구동부(7) 및 냉각팬 구동부(5)를 통해서 압축기(6) 및 냉각팬(4)을 각각 구동시켜 냉각운전을 하게 된다. 이와같은 냉각운전중에 문열림 감지부(3)를 통해 문열림이 검지되는지를 체크한다.

만약, 냉장고의 문열림이 검지되지 않으면, 냉각팬을 구동시키고, 현재 검출된 냉동실 및 냉장실의 온도가 냉동실 및 냉장실의 각 설정온도 이하인지를 체크한다. 그러나, 냉장고의 문열림이 감지되면, 상기 냉각팬(4)의 구동을 정지시킨후, 현재 검출된 냉동실 및 냉장실의 온도가 상기 냉동실 및 냉장실의 각 설정온도 이하 인지를 체크한다. 여기서, 상기 설정온도란, 사용자가 각각 미리 설정시킨 냉동실 및 냉장실의 냉각을원하는 온도이다. 이는, 냉동실온도 감지부(1) 및 냉장실온도 감지부(2)에서 검지된 현재 냉동실의 온도와 사용자에 의해 각각 설정된 상기 냉동실의 설정온도 및 냉장실의 설정온도를 각각 비교하여 체크하게 된다.

그 비교결과 냉동실 또는 냉장실 중 어느하나라도 검출된 온도가 상기 사용자에 의해 설정된 설정온도보다 높으면, 냉동실 또는 냉장실을 더 냉각 시켜야 하므로, 상기 압축기(6) 및 상기 냉각팬(4)을 계속 구동시키면서 상기 문열림 감지단계로 되돌아간다. 한편, 상기 비교결과 냉동실 및 냉장실 둘다 현재 검출된 온도가 상기 사용자에 의해 각각 설정된 설정온도 이하이면, 상기 압축기(6) 및 상기 냉각팬(4)을 정지시켜 냉각운전을 정지하게 된다.

이후, 냉동실 및 냉장실의 온도를 계속 검출하여 각각의 설정 온도 이하인지를 체크하고, 그 결과에 따라서 냉동실 및 냉장실의 온도가 각각 상기 각각의 설정온도 이하로 유지되도록 냉각운전을 제어하게 된다.

그러나, 이와같은 종래 기술에 의한 냉장고의 온도제어방법에 있어서는, 냉각팬(4)을 구동시킬때 그의 속도를 일정하게 유지시키고, 또한 냉각팬(4)의 구동여부를 압축기(6)의 구동과 연동시키도록 되어 있기 때문에, 냉동실 또는 냉장실중 어느 한쪽은 원하는 온드로 제어 할수 있으나, 다른 한쪽은 과냉각되는 문제점이 있다. 즉, 냉동실 및 냉장실의 온도를 각각 제어해줄수 없어서 각각의 설정온도로 정확히 제어할 수 없는문제점이 발생된다.

예를들어, 냉동실의 현재온도는 냉동실 설정온도 이하가 되었으나 냉장실의 현재온도가 냉장실 설정온도보다 높은 경우에는 그 냉장실의 온도가 냉장실 설정온도로 내려갈때까지 냉각운전이 계속되므로 냉동실은 과냉 된다. 그 반대로, 냉장실의 온도는 냉장실 설정온도 이하가 되었으나 냉장실의 온도가 냉장실 설정온도 보다 높으면, 냉장실의 온도가 냉장실 설정온도가 될때까지 냉각운전이 수행되므로, 냉장실은 과냉 된다.

만일, 냉동실 또는 냉장실중 어느 한쪽의 온도만을 기준으로 온도제어를 수행한다면, 냉동실 또는 냉장실중 그 기준이 되는 어느한쪽은 원하는 온도로 제어할 수 있으나, 다른 한쪽은 과냉되거나, 원하는 온도로 내려가기 전에 냉각운전이 중지되어 적절한 온도제어를 하지 못하는 문제점이 발생된다.

특히, 상기와같은 문제점들은 냉장고의 문을 여닫는 빈도가 높을수록 문제점들이 심화된다.

따라서 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 냉동실과 냉장실로 송풍되는 냉기류의 량을 가변시켜 냉동실과 냉장실의 냉각속도를 반비례적으로 조절하므로써, 냉동실 및 냉장실의 온도가 신속하게 원하는 온도로 냉각되도록 온도제어를 하는 냉장고의 온도제어방법을 창안한 것으로 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명 냉장고의 운전제어 시스템 구성도로서 이에 도시한 바와같이 냉장고이 냉매대 순환 싸이클에서 냉매를 압축시키는 압축기(6)와, 그 압축기(6)의 구동을 제어하는 압축기 구동부(7)와, 회전속도에 따른 가변적 분배방식으로 냉각된 공기를 냉동실 및 냉장실에 불어넣기 위한 냉각팬(4)과, 그 냉각팬(4)의 회전속도를 가변가능하게 제어하는 회전속도 가변모터 구동부(10)와, 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 온도 감지부(1)와, 각부의 동작전원을 공급하기 위한 전원 공급부(8)와, 냉장고의 문열림을 감지하는 문열림 감지부(3)와, 냉장실의 온도를 감지하는 냉장실 온도 감지부(2)와, 그 냉장실 온도 감지부(2), 상기 냉동실 온도 감지부(1) 및 상기 문열림 감검지부(3)의 각 검지신호에 따라 상기 압축기(6) 및 상기 냉각팬(4)의 구동과 상기 냉각팬(4)의 회전속도를 제어하는 마이크로 프로세서(9)로 구성된다.

이와같이 구성된 냉장고의 운전제어 시스템에 적용하는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 적용시키는 냉장고의 냉각 방식은, 제4도 (a) 및 (b)에 도시된 바와같이 보호판(Shroud)(42)과 그릴(Grill) 판(43) 사이로 흐르는 냉각된 공기를 냉동실과 냉장실에 적절하게 분배시켜 불어넣도록 하는 간접 냉각 방식을 사용한다.

이와같은 간접 냉각 방식에서는, 냉각공기를 송풍시키는 축류형팬(41)의 회전속도가 높으면, 냉각공기의 흐름이 전방으로 많이 향하고, 회전속도가 낮으면, 팬의 측방으로 흩어지는 특징있다.

따라서, 회전속도 가변모터(40)를 통해 상기 축류형 팬(41)의 회전속도를 기준속도보다 높게 제어하면, 제4a도에 도시된 바와 같이 냉동실 냉기 공급구(44)를 통해 냉동실측에 유입되는 냉각 공기의 량은 많아지고, 냉장실 냉기 통로로 분배되는 냉각 공기량은 적어진다.

이와는 반대로, 상기 회전속도 가변모터(40)를 통해 상기 축류형 팬(41)의 회전속도를 기준속도보다 낮게 제어하면, 제4b도에 도시된 바와같이 냉동실 냉기 공급구(44)를 통해 냉동실측에 유입되는 냉각 공기의 량은 적어지고, 냉장실 냉기 통로로 분배되는 냉각 공기량은 많아진다.

여기서, 상기 냉동실과 냉장실에 거의 균등하게 냉각공기가 유입되게 제어하는 냉각팬의 회전속도를 기준속도라고 표현하였다. 즉, 노말(normal) 냉각운전시에 냉각운전실과 냉장실에 거의 같은 비율로 냉각 공기가 유입되게 제어하게 되는데, 이 경우의 냉각팬 회전속도를 기준속도라고 표현하였다.

본 발명에서는 냉동실과 냉장실의 상기와 같은 냉각팬의 회전속도 가변 따라 냉동실과 냉장실에 분배되는 냉각 공기량이 가변되는 점을 이용하여 온도제어를 하도록 되어있다.

사용자가 냉장고의 전원 플러그를 전원 콘센트에 연결하게 되면, 전원 공급부(8)에서 각부에 필요한 전원전압으로 변환된 전원이 마이크로 프로세서(9)의 통제하에 각가 부분에 동작전원으로 공급된다.

이와같이 전원이 공급되어 냉장고의 운전이 시작되면, 문열림 검지부(3)에서 냉장고의 문열림 상태가 감지되어 상기 마이크로 프로세서(9)에 입력되고, 냉동실 온도 감지부(1) 및 냉장실 온도 감기부(2)에서 각각 냉동실 및 냉장실의 현재온도가 감지되어 상기 마이크로 프로세서(9)에 인가된다. 이에따라 그 마이크로 프로세서(9)가 상기 문열림 감지신호 및 냉동실, 냉장실 감지온도에 따라 상기 압축기(6) 및 냉각팬(4)을 구동을 제어하여 제5도에 도시된 바와같은 제어흐름으로 냉장고의 온도를 제어하게 된다.

전원이 공급되면, 상기 마이크로 프로세서(9)는, 상기 압축기(6)와 상기 냉각팬(4)을 구동시키는 냉각운전 시작단계를 수행한다. 이때 상기 마이크로 프로세서(9)가 상기 냉각팬(4)을 초기 가동시키는 경우에는그 회전속도를 기준속도로 제어한다.

이와같이 냉각운전이 시작되면, 온도 비교단계를 수행하는데, 먼저 상기 마이크로 프로세서(9)는 문열림 감지부(3)의 문열림 감지신호를 체크한다. 만약, 냉장고의 문이 열린 경우에는 상기 냉각팬(4)을 정지시키고, 문이 열리지 않은 경우(문닫힘 검출 경우)에는 상기 냉각팬(4)을 구동시키는 문열림에 따른 냉각팬 제어를 한다.

이후, 상기 냉동실 온도 감지부(1)에서 감지된 현재 냉동실 온도와 사용자에 의해 설정된 냉동실 설정온도를 비교한다. 그 비교 결과 현재 검출된 냉동실 온도가 냉동실 설정온도를 비교한다. 그 비교 결과 현재 검출된 냉동실 온도가 냉동실 설정온도 이하이면, 냉동실 온도가 만족된 것으로 판별하여 변수 A를 A="0"로 세팅하고, 상기 비교 결과 현재 검출된 냉동실 온도가 냉동실 설정온로 보다 높으면, 냉동실 온도가 만족되지 않은 것으로 판별하여 변수 A를 A="1"로 세팅한다.

그다음, 냉장실 온도 감기부(2)에서 감지된 현재 냉장실 온도와 사용자에 의해 설정된 냉장실 설정온도를 비교한다. 그 비교결과 현재 검출된 냉장실 온도가 냉장실 설정온도 이하이면, 냉장실 온도가 만족된 것으로 판별하여 변수 B를 B="2"로 세팅하고, 상기 비교 결과 현재 검출된 냉장실 온도가 냉장실 설정온도 보다 높으면, 냉장실 온도가 만족되지 않은 것으로 판별하여 변수 B를 B="4"로 세팅한다.

이와같이 냉동실 및 냉장실의 온도 만족여부가 판별되면, 상기 냉동실 온도 만족도를 표시한 변수 A와 상기 냉장실 온도 만족도를 표시한 변수 B를 합(C=A+B)하여 그 결과치(C)에 따라 상기 냉각팬(4)의 회전속도를 제어하게 된다.

먼저, 상기 합(C)의 값이 "5"인지를 판별하여, C="5"이면, 상기 온도 비교결과 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 보다 높고, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 설정온도 보다 높은 경우이므로, 상기 냉각팬의 회전속도를 기준속도로 제어하는 기준 제어단계를 수행한다. 즉, 냉동실과 냉장실 모두 온도 만족이 되지 않은 경우(C="5")에는 상기 냉각팬의 회전속도를 기준속도로 제어하여 냉동실측과 냉장실측에 적절한 분배로 냉기류가 우입되게 제어한다.

또, 상기 합(C)의 값이 "5"가 아니면, C="4"인지를 판별한다. 만약, C="4"이면, 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 이하이고, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 설정온도 보다 높은 경우이므로, 상기 냉각팬의 회전속도를 기준속도보다 낮은속도로 제어하는 냉장실 강 제어단계를 수행한다. 즉, 상기 기준 제어단계에서보다 냉장실측에 냉기류가 더 많이 유입되게 제어한다.

또, 상기 합(C)의 값이 "4"가 아니면, C="3"인지를 판별한다. 만약, C="3"이면, 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 보다 높고, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 설정온도 이하인 경우이므로, 상기 냉각팬의 회전속도를 기준속도보다 높은속도로 제어하는 냉동실 강 제어단계를 수행한다. 즉, 상기 기준제어단계에서 보다 냉동실측에 냉기류가 더 많이 유입되게 제어한다.

그리고, 상기 합(C)의 삯이 "3"이 아니면, 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 이하이고, 상기 냉장실의 온도도 상기 냉장실 설정온도 이하인 경우이므로, 상기 압축기(6) 및 상기 냉각팬(4)을 정지시키는 냉각운전 정지단계를 수행한다.

따라서, 냉각용 팬의 회전속도를 가변제어하여 냉동실 또는 냉장실로의 냉각공기량을 선택공급할 수 있게된다. 그러므로, 냉동실과 냉장실의 냉각 속도를 반비례적으로 제어할 수 있어서, 한쪽이 과냉되거나, 설정온도 이상에서 냉각을 중기시키는 경우가 없게 된다.

이후, 상기 온도 비교단계로 되돌아가 냉동실 또는 냉장실 중 어느 한쪽이라도 온도 조건이 맞족되지 않으면, 상기 압축기를 온시키고, 아울러 상기 온도 비교에 따른 냉동실 및 냉장실의 온도 조건에 따라 상기 냉각팬(4)의 회전속도를 제어하여 신속하게 냉동실 및 냉장실의 온도 조건을 만족시키도록 제어하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 냉각팬의 회전속도를 제어하여 냉동실과 냉장실의 냉각속도를 반비례적으로 조절할 수 있으므로, 냉동실 또는 냉장실이 과냉되는 문제점이 해결되는 효과가 있다. 이로인해 원하는 설정온도로 신속하게 복귀시켜 냉장고 내의 음식물의 보존도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 압축기와 냉가팬을 온 시키큰 냉각운전 시작단계와, 열림 갇지에 따라 상기 냉각팬의 구동여부를 제어하고, 냉동실의 현재온도가 그 냉동실 설정온도 이하인지를 비교하여 만족여부를 판별하며, 냉장실 현재온도가 그 냉장실 설정온도 이하인지를 비교하여 만족되는지의 여부를 판별하는 온도 비교단계와, 그 온도 비교결과 냉동실과 냉장실 모두 만족되지 못하면, 상기 냉동실과 상기 냉장실에 소정비율로 냉각공기가 유입되게 상기 냉각팬의 회전속도를 제어하는 기준제어단계와, 상기 온도 비교결과 냉동실만 만족되면, 상기 기준 제어단계에서 보다 상기 냉장실에 더 많은 냉각 공기가 유입되게 상기 냉각팬의 회전속도를 제어하는 냉장시 강 제어단계와, 상기 온도비교결과 상기 냉장실만 만족되면, 상기 기준제어단계에서 보다 상기 냉동실에 더 많은 냉각 공기가 유입되게 상기 냉각팬의 회전 속도를 제어하는 냉동실 강 제어단계와, 상기 온도비교결과 상기 냉동실 및 상기 냉장실 모두 만족되는 경우에는 상기 압축기와 냉각팬을 오프시켜 냉각운전을 정지시키는 냉각운전 정지 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉동실 및 냉장실의 온도 상태에 따른 상기 냉각팬의 제어는, 상기 냉동실 온도가 냉동실 설정온도 보다 높고, 상기 냉장실의 온도가 냉장실 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 냉각팬의 회전속도를 기준속도로 제어하고, 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 이하이고, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 냉각팬의 회전 속도를 상기 기준속도보다 낮은 속도로 제어하며, 상기 냉동실 온도가 상기 냉동실 설정온도 보다 높고, 상기 냉장실의 온도가 상기 냉장실 설정온도 이하인 경우에는, 상기 냉각팬의 회전속도를 상기 기준속도보다 높은 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
3. 냉장고 운전제어 시스템의 냉각팬(4)을 회전속도 가변 모터 구동부(10)를 통해 회전속도를 가변제어할 수 있게 구성한후, 냉동실 및 냉장실의 온도 상태에 따라 상기 냉각팬의 회전속도를 가변시켜 냉각된 공기가 서로 반비례적으로 상기 냉동실 및 냉장실에 유입되게 제어하여 냉장고의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.