KR100207087B1

KR100207087B1 - 냉장고의 구동제어방법

Info

Publication number: KR100207087B1
Application number: KR1019970028766A
Authority: KR
Inventors: 강성철
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-06-28
Filing date: 1997-06-28
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19990004639A

Abstract

본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법은 압축기를 냉동부하량에 따라 회전수를 가변시키고, 압축기가 저회전수로 구동중일 경우 단위시간당 압축기의 운전율을 산출하여 운전율이 기설정된 기준운전율 이상인 경우에는 압축기의 회전수를 증가시켜 구동되도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법에 의하여 고내온도 및 설정온도차에 의한 냉동부하조건이 일정하더라도 압축기가 저회전수로 구동시 외부의 외기온도변화에 따른 과부하조건을 판단하여 압축기의 냉동효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 압축기의 냉동효율 상승에 따라 신속한 냉각운전이 가능한 효과를 얻을 수 있다.

Description

냉장고의 구동제어방법

본 발명은 냉장고의 구동제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단위시간당 압축기의 운전율에 따라 압축기의 구동 회전수를 가변시킬 수 있도록 된 냉장고의 구동제어방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 냉장고의 구성을 보인 종단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 냉장고는 상호 구획된 냉동실(2)및 냉장실(3)에 각각 증발기(21)(31) 및 팬(22)(32)이 설치된다. 냉장실(3) 및 냉동실(2)에는 각각 고내온도를 감지하는 냉장실 온도센서(33) 및 냉동실온도센서(23)가 설치되며, 냉장고가 설치된 주위의 온도를 감지하는 외기온도센서(7) 및 냉동실 도어(4)에는 사용자로부터 고내온도를 설정받기 위한 키이입력부(8)가 마련된다. 또한, 냉장고의 하단에는 상기 각 증발기와 함께 냉동사이클을 형성하는 압축기 및 응축기가 설치된다.

이러한 구성에서 제어부는 키이입력부(8)의 키이조작에 의해 설정받은 고내온도와 각각의 온도센서에서 감지된 고내온도를 비교하여 냉장실(3) 및 냉동실(2)에 대한 냉각운전의 수행여부를 판단하고, 판단결과에 따라 압축기(5)의 구동을 온오프시키게 된다.

일예로 종래 냉장고의 구동제어방법은 냉동실온도센서(23)에 의해 감지된 냉동실(2) 고내온도가 기설정된 일정 온도이상인 경우에는 냉각운전이 필요한 것으로 판단하고, 압축기(5)를 일정시간동안 혹은 냉동실(2) 고내온도가 일정 온도이하로 저하될 때까지 구동시키게 된다. 이때 압축기(5)는 기설정된 일정 회전수로 구동되게 된다. 또한, 냉동실(2)의 냉각운전수행시 냉장실(3)의 고내온도가 일정 온도이상이면 냉장실 팬(32)을 구동시켜 냉장실 증발기(31)의 냉기가 냉장실(3) 내부로 유입되어 냉장실(3)이 냉각될 수 있도록 한다.

이러한 종래의 냉장고 구동제어방법에서 알 수 있듯이 종래 냉장고에서는 압축기(5)가 냉동실 및 냉장실의 고내온도변화에 따른 냉동부하량의 차이에 상관없이 냉동실의 온도가 일정온도이상인 경우에는 항상 일정한 회전수로 구동되었다. 따라서, 냉동실의 고내온도와 기준온도와의 온도차가 큰 경우에는 냉동실의 고내온도가 기준온도로 저하되는 데에 오랜시간이 소요되게 되는 문제점이 있었다.

또한, 외기온도센서(7)에 의해 감지된 주변온도는 냉장고의 설치환경에 따라 변화되게 되는 데, 이 때 냉장고의 주변온도가 높아져서 냉동효율이 저하되게 되고 그에 따라 압축기의 냉동부하가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 외기온도 및 고내온도의 변화에 따른 냉동부하량 및 냉동부하량에 따른 압축기의 단위시간당 운전비율에 따라 압축기의 구동 회전수를 가변시킴으로써 냉동효율을 향상시킬 수 있는 냉장고의 구동제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 일반적인 냉장고의 개략적인 구성을 보인 종단면도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 보인 제어블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법을 보인 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 외기온도센서 23 : 냉동실온도센서

33 : 냉장실온도센서 40 : 제어부

44 : 운전시간누적부 50 : 압축기

51 : 인버터부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법은 냉장실 및 냉동실의 고내온도와 기설정된 각각의 기준온도를 비교하여 압축기의 구동회전수를 기설정된 영역 내의 고회전수 및 저회전수로 가변구동시키도록 된 냉장고의 구동제어방법에 있어서, 압축기가 저회전수로 구동되는 경우 압축기의 구동시간을 카운트하는 단계, 상기 카운트된 시간에 의거하여 단위시간당 압축기의 운전율을 산출하는 단계, 상기 산출된 압축기의 운전율을 기설정된 압축기의 기준운전율과 비교하는 비교단계, 상기 비교결과 압축기의 운전율이 기준운전율이상이면 압축기의 운전율에 비례하여 현재 압축기의 회전수를 증가시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명은 도 1 에 도시한 바와 같은 구성을 가지며 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며, 동일요소에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같으므로 생략한다.

도 2 는 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 보인 제어블럭도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고는 냉동실(2) 및 냉장실(3)의 냉각운전 및 제상운전 등을 총괄적으로 제어하는 제어부(40)와, 냉장실(3) 및 냉동실(2)에 각각 설치되어 고내온도를 감지하는 냉장실 온도센서(33) 및 냉동실 온도센서(23)와, 냉장고 사용환경에 따른 주변온도의 변화를 감지하는 외기온도센서(7)와, 사용자로부터 고내온도를 설정받기 위한 기능선택부(8)와, 냉동실(2) 및 냉장실(3)의 각각에 마련되어 냉기를 생성하는 증발기와 고내공기와의 열교환을 촉진하는 냉동실 팬(22) 및 냉장실 팬(32)과, 상기 제어부(40)의 제어신호에 따라 냉동실 팬(22) 및 냉장실 팬(32)의 구동을 제어하는 냉동실 팬구동부(42) 및 냉장실 팬 구동부(41)와, 상기 증발기와 함께 냉동싸이클의 일요소를 이루는 압축기(50)를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 냉장고는 각 온도센서 등에 의해 판단된 냉동부하에 따라 압축기(50)의 회전수를 가변시키는 인버터부(51)와, 압축기(50)의 구동시간을 적산하는 운전시간 누적부(44)를 구비한다. 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 냉장고는 압축기(50)의 내부에 3상 DC 모터를 구비하고, 제어부(40)는 고내온도의 변화 및 외기온도의 변화에 따른 압축기(50)의 냉동부하량을 판단하여 냉동부하량에 따라 인버터부(51)의 구동을 제어하여 DC모터의 회전수를 가변시킴으로써 압축기(50)의 압축비 및 냉동효율을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법을 보인 플로우차트이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법은 단계(s10)에서 냉동실 온도센서(23) 및 냉장실 온도센서(33)에 의해 냉동실(2) 및 냉장실(3)의 고내온도를 감지한다. 이때 감지된 냉동실(2) 온도를 단계(s12)에서는 압축기(50)의 구동여부를 판단하기 위하여 기설정된 냉동기준온도와 비교한다. 비교결과 냉동실(2) 온도가 냉동기준온도이상이면 단계(s14)에서 냉장실 온도센서(33)에 의해 감지된 냉장실(3) 고내온도와 냉장실(3)의 냉각운전여부를 판단하기 위하여 기설정된 냉장기준온도를 비교한다.

비교결과 냉장실(3) 고내온도가 냉장기준온도이상이면 단계(s26)에서 인버터부(51)를 통해 압축기(50)를 정격회전수인 제 1 회전수 예컨데 약 3500[RPM]으로 구동시킨다. 반면, 상기 단계(s14)의 판단결과 냉장실(3) 고내온도가 냉장기준온도이하로 냉장실(3)의 냉각운전이 불필요한 경우에는 단계(s16)에서 압축기(50)를 상기 제 1 회전수보다 낮은 회전수 예컨데 약 1800[RPM] 내지 2600[RPM]으로 설정되는 제 2 회전수로 구동시키게 된다.

또한, 도시되지는 않았으나 냉동실(2) 및 냉장실(3)의 냉각운전요구가 있는 것으로 판단되면 압축기(50)의 구동과 동시에 냉각운전이 수행되는 실에 설치된 팬을 구동시키며, 이때 팬의 회전수는 압축기(50)의 회전수변화에 동기하여 가변가능하다.

이때, 단계(s16) 및 단계(s26)에서와 같이 냉동실(2) 및 냉장실(3)의 부하조건에 따라서 압축기(50)의 회전수를 가변시키는 것은 과부하조건 즉, 냉동실(2) 및 냉장실(3) 모두에서 냉각운전이 필요한 경우에는 압축기(50)를 정격회전수로 구동시키고 냉동실(2)에서만 냉각운전이 필요한 경우에는 정격회전수인 제 1 회전수보다 낮은 회전수인 제 2 회전수로 압축기(50)를 구동시킴으로써 냉동사이클 효율을 향상시켜 에너지 효율을 극대화시키고자 하는 것이다.

한편, 상기 단계(s16)에서 압축기(50)를 제 2 회전수로 구동시킴과 동시에 단계(s18)에서는 압축기(50)의 구동개시와 동시에 운전시간 누적부(44)의 카운트를 증가시켜 압축기(50)가 제 2 회전수로 구동되는 구동시간을 적산하게 된다. 따라서, 단계(s20)에서는 전원인가시간과 상기 카운트된 압축기(50)의 구동시간에 의하여 단위시간당 압축기(50)의 운전율(가동율)을 산출하게 된다. 이때 산출되는 압축기(50)의 운전율은 상대적으로 압축기(50)의 부하량이 적은 상태에서 냉장고가 설치된 주위 온도등이 상승됨에 따른 압축기(50)의 냉동효율 저하를 판단하기 위한 것이다.

즉, 단계(s22)에서는 압축기(50)의 냉동효율 저하를 판단하기 위하여 상기 단계(s20)에서 산출된 압축기(50)의 운전율을 기설정된 기준운전율과 비교하게 된다. 비교결과 압축기(50)의 운전율이 기준운전율 이상인 경우에는 압축기(50)의 냉동부하가 적음에도 불구하고, 외기온도의 상승에 따라 압축기(50)의 운전율이 증가된 것으로 판단하게 된다.

따라서, 단계(s24)에서는 상기 단계(s20)에서 산출된 압축기(50)의 운전율에 비례하여 압축기(50)의 회전수를 증가시키게 된다. 일예로 상기 단계에서 산출된 압축기(50)의 운전율이 70%이라면 압축기(50)를 현재 구동회전수인 제 2 회전수 즉, 2400[RPM]에서 약 3480[RPM]까지 증가시켜 구동시키게 된다. 따라서 압축기(50)는 외기온도의 상승 등의 요인에 의해 부하조건이 변하더라도 현재 회전수보다 높은 회전수로 구동됨으로써 보다 높은 냉동능력을 발휘할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 구동제어방법은 압축기를 냉동부하량에 따라 회전수를 가변시키고, 압축기가 저회전수(제 2 회전수)로 구동중일 경우 단위시간당 압축기의 운전율을 산출하여 운전율이 기설정된 기준운전율 이상인 경우에는 압축기의 회전수를 증가시켜 구동되도록 한다.

Claims

냉장실 및 냉동실의 고내온도와 기설정된 각각의 기준온도를 비교하여 압축기의 구동회전수를 기설정된 영역 내의 고회전수 및 저회전수로 가변구동시키도록 된 냉장고의 구동제어방법에 있어서,

압축기가 저회전수로 구동되는 경우 압축기의 구동시간을 카운트하는 단계,

상기 카운트된 시간에 의거하여 단위시간당 압축기의 운전율을 산출하는 단계,

상기 산출된 압축기의 운전율을 기설정된 압축기의 기준운전율과 비교하는 비교단계,

상기 비교결과 압축기의 운전율이 기준운전율이상이면 압축기의 운전율에 비례하여 현재 압축기의 회전수를 증가시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고의 구동제어방법.