KR0182133B1 - 냉장고의 압축기 구동 제어방법 및 압축기 구동 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 압축기 구동 제어방법 및 압축기 구동 제어장치에 관한 것으로서, 냉장고로의 전원 공급 개시에 따라 압축기의 냉매유입구 및 냉매유출구 내의 압력차를 측정하고, 압력차가 소정 이하인 경우에 압축기의 구동을 개시시키는 것이다. 이에 의해, 냉장고로의 전원 공급 개시시 압축기의 입력측과 출력측 사이의 압력의 실제 측정치에 따라 압축기 양단의 압력차가 소정 이하일 경우에만 압축기를 구동하므로, 압축기의 과부하가 효과적으로 방지되어 압축기 수명이 연장되고 냉장고의 냉각 작동이 효율적으로 이루어지게 된다.

Description

냉장고의 압축기 구동 제어방법 및 압축기 구동 제어장치

본 발명은 냉장고의 압축기 구동 제어방법 및 압축기 구동 제어장치에 관한 것이다.

냉장고는 냉장실 및 냉동실에 공급할 냉기를 생성하고 공급하기 위해 냉매의 압축, 응축, 증발의 과정을 수행하며, 기체상태의 냉매를 압축시키는 과정은 압축기에 의해 행해지고 증발은 증발기에서 행해진다. 압축기는 냉장고의 전체 작동을 제어하는 마이컴에 의해 구동되며, 마이컴은 온도센서의 감지 결과 등에 근거하여 냉각 작동을 할 때 압축기를 구동한다. 압축기는 저압의 기체상태 냉매를 고압의 기체상태 냉매로 압축하므로, 압축기의 입력측과 출력측에서의 냉매의 압력차는 대단히 크게 된다. 냉장고 내부가 필요한 정도로 냉각되면 마이컴은 압축기의 구동을 멈추고 휴지기에 들어간다. 압축기의 압축작동 개시 전에는 증발기에서 상당 부분의 냉매가 증발된 상태이므로 압축기의 입력측과 출력측의 압력차가 적지만 압축작동이 진행되면서 출력측의 압력은 입력측에 비해 상대적으로 점차 압력이 증가하며, 압축기의 작동이 완료되기 직전에는 압력이 가장 크게 된다.

그런데, 압축기의 입력측과 출력측의 압력차가 클 경우에는 압축기에 과부하가 걸리게 되므로, 이때 압축기가 구동되면 압축기가 무리하게 동작하게 되어 고장의 원인이 되고 과부하에 의해 압축기의 소비 전력이 증가하게 된다. 압력차가 과도한 상태에서 압축기가 구동되는 경우는, 정상적인 냉장고 작동 중에는 거의 일어나지 않으나 냉장고의 전원공급용 코드와 콘센트간의 연결이 단시간 동안 차단되거나 순간적인 정전이 있는 경우에 발생할 수 있다. 냉장고의 전원 공급 개시에 따라 압축기의 작동이 곧 개시되면 압축기가 과부하 상태에서 구동하기 쉽게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위한 종래의 냉장고는, 전원의 공급이 개시된 경우에는 전원 공급의 개시시로부터 약 5분이 경과한 후에 압축기의 작동이 개시되도록 하여, 압축기의 입력측과 출력측 사이의 압력차가 어느 정도 줄어들 시간을 주어 압축기의 과부하 발생의 경우에 대비하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 냉장고는 실질적인 압축기 입력측과 출력측의 압력차를 반영한 것이 아니고 일률적으로 5분 정도의 시간을 대기하도록 하므로, 실질적으로 압축기에 과부하가 걸리는 조건이 아닌 경우에도 냉장고의 작동이 지연되는 경우가 발생할 수 있고, 또는 반대로 전원공급 개시 후의 대기 시간 동안 압력차가 충분히 감소되지 않는 경우가 발생할 수도 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 냉장고로의 전원 공급 개시시 압축기의 입력측과 출력측 사이의 압력의 실제 측정치에 따라 압축기의 재 구동 여부를 결정하도록 함으로써, 압축기의 과부하를 효과적으로 방지하고 냉장고의 냉각 작동이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 냉장고의 압축기 구동 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 냉장고의 압축기 구동제어방법을 수행하는 압축기 구동 제어장치를 제공하는 것이다.

도 1은 냉매사이클을 이루는 냉기생성 시스템의 설명도,

도 2는 본 발명에 따른 냉기생성시스템의 압축기 부근의 상세도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기 구동 제어장치의 블럭도,

도 4는 본 발명에 따른 압축기 구동 타이밍을 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 압축기 구동 제어방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 3 : 응축기

5 : 모세관 7 : 증발기

21 : 제1압력센서 22 : 제2압력센서

30 : 마이컴 32 : 차동증폭기

상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉장고의 압축기 구동 제어방법에 있어서, 냉장고로의 전원 공급 개시에 따라 상기 압축기의 냉매유입구 및 냉매유출구 내의 압력차를 측정하는 단계와; 상기 압력차가 소정 이하인 경우에 상기 압축기의 구동을 개시시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 소정의 압력차는 5 내지 10 psi로 하여 압축기의 과부하 조건을 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 또 다른 목적은, 냉장고의 압축기 구동 제어장치에 있어서, 상기 압축기의 냉매유출구 내의 압력을 감지하는 제1압력센서와; 상기 압축기의 냉매유입구 내의 압력을 감지하는 제2압력센서와; 상기 제1압력센서와 상기 제2압력센서에서 감지한 압력의 차이를 검지하는 압력차검지부와; 냉장고로의 전원 공급 개시에 따라, 상기 압력차검지부의 검지 결과 압력차가 소정 이하일 경우 상기 압축기의 구동을 개시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어장치에 의해 달성된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 냉매사이클을 이루는 냉기생성 시스템의 설명도이다. 냉기생성 시스템은 압축기(1), 응축기(3), 모세관(5) 및 증발기(7)로 구성되어 있다. 압축기(1)는 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체로 만들고, 응축기(3)는 이 고온고압의 기체 냉매로부터 열을 방출하여 액체 상태로 만든다. 액화된 고압의 냉매는 모세관(5)을 거쳐 감압되고, 모세관(5)로부터의 냉매는 증발기(7)에 유입되어 기화된다. 이때 기화가 일어나면서 주위의 열을 흡수함으로써 증발기(7) 주변의 공기가 냉각되고, 이에 따라 생성된 냉기는 도시않은 송풍팬에 의해 냉장실 또는 냉동실이나 실내에 송풍된다. 기화된 냉매는 다시 압축기(1)에 유입되어 고온고압의 기체로 압축된다.

도 2는 본 발명에 따른 냉기생성시스템의 압축기 부근의 상세도이다. 압축기(1)로부터 냉매가 유출되는 유출배관(11)의 압축기(1) 부근 영역에는 제1압력센서(21)가 설치되어 있고, 압축기(1)로 냉매가 유입되는 유입배관(12)의 압축기(1) 부근 영역에는 제2압력센서(22)가 설치되어 있다. 제1압력센서(21) 및 제2압력센서(22)는 각각 압축기(1)로부터 유출되는 냉매의 압력 및 압축기(1)로 유입되는 냉매의 압력을 측정한다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기 구동 제어장치의 블럭도이다. 제1압력센서(21)와 제2압력센서(22)는 측정한 압력에 따라 전압을 가변하여 출력하고, 각 압력센서(21, 22)의 출력 전압은 연산증폭기(31)로 구성된 차동증폭기(32)의 입력으로 사용된다. 차동증폭기(32)는 각 압력센서(21, 22)로부터의 전압의 차이를 마이컴(30)의 입력에 적합한 수 내지 수십 볼트 정도의 레벨을 갖는 전압값으로 출력하여 마이컴(30)에 입력한다. 마이컴(30)은 차동증폭기(32)로부터 입력된 전압의 크기로 압축기(1)의 입력측과 출력측의 압력차를 측정한다.

냉장고에 전원이 공급되면 마이컴(30)은 차동증폭기(32)로부터의 입력에 의해 각 압력센서(21, 22)가 감지한 압력차를 판별하고, 이 판별된 압력차가 소정 이상의 압력차를 나타낼 때는 압축기구동부(33)에 신호를 보내지 않으며, 이에 따라 압축기(1)는 구동하지 않게 된다. 압력차가 소정 이하일 경우에는 압축기구동부(33)에 신호를 보내어 압축기(1)를 구동하며, 이에 따라 냉장고의 냉각 작동이 진행된다. 이때의 소정 압력은 압축기(1)의 종류나 냉장고에 따라 다를 수 있으나 대개 5 내지 10 psi(pound per square inch) 정도로 설정하며, 바람직하게는 8 psi 정도로 설정한다.

이와 같은 과정에 의해 전원 공급 개시시의 압축기 구동 타이밍을 나타내면 도 4와 같이 된다. 압축기(1) 양단의 압력차가 8 psi 이하일 경우에는 도 4와 같은 타이밍 그래프가 이루어지지 않고 전원 공급 개시와 동시에 압축기(1)의 작동이 개시되나, 압축기(1) 양단의 압력차가 8 psi 이상일 경우에는 도 4와 같은 타이밍 그래프를 이루게 된다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 전원이 공급되는 시점(t1)에 압력차가 약 20 psi를 나타내고 있는 경우, 압축기(1)는 구동되지 않고 압축기(1)에 의해 기 압축된 냉매의 증발작동에 의해 냉장고의 냉각작동이 이루어지며, 이에 의해 점차 압력차가 줄어들어 8 psi에 이르는 시점(t2)부터 압축기(1)의 냉매 압축 작동이 개시된다. 이와 같이, 압축기(1) 양단의 실제 측정된 압력차에 근거하여 압축기의 구동 여부를 결정하므로, 종래와 같이 압축기의 과부하 문제나 압축기 작동 개시시까지의 불필요한 대기시간의 낭비 없이 효율적으로 냉각 작동을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 압축기 구동 제어방법의 흐름도이다. 냉장고에 전원이 공급되면(S1), 마이컴(30)은 압축기(1)의 냉매 유입구측과 유출구측의 압력차를 측정하고(S2), 압력차가 8 psi 이하인 경우에는(S3) 압축기(1)의 구동을 개시하고 8 psi 이상인 경우에는 압력차의 측정을 반복한다(S2). 이러한 과정에 의해 압축기(1) 양단의 압력차가 8 psi 이하일 경우에만 압축기(1)의 작동이 개시된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉장고로의 전원 공급 개시시 압축기의 입력측과 출력측 사이의 압력의 실제 측정치에 따라 압축기 양단의 압력차가 소정 이하일 경우에만 압축기를 구동하므로, 압축기의 과부하가 효과적으로 방지되어 압축기 수명이 연장되고 냉장고의 냉각 작동이 효율적으로 이루어지게 된다.

Claims (4)

1. 냉장고의 압축기 구동 제어방법에 있어서, 냉장고로의 전원 공급 개시에 따라 상기 압축기의 냉매유입구 및 냉매유출구 내의 압력차를 측정하는 단계와; 상기 압력차가 소정 이하인 경우에 상기 압축기의 구동을 개시시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 압력차는 5 내지 10 psi인 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어방법.
3. 냉장고의 압축기 구동 제어장치에 있어서, 상기 압축기의 냉매유출구 내의 압력을 감지하는 제1압력센서와; 상기 압축기의 냉매유입구 내의 압력을 감지하는 제2압력센서와; 상기 제1압력센서와 상기 제2압력센서에서 감지한 압력의 차이를 검지하는 압력차검지부와; 냉장고로의 전원 공급 개시에 따라, 상기 압력차검지부의 검지 결과 압력차가 소정 이하일 경우 상기 압축기의 구동을 개시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 소정의 압력차는 5 내지 10 psi인 것을 특징으로 하는 압축기 구동 제어장치.