KR102268358B1 - 냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 냉장고의 제어방법 - Google Patents

냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 냉장고의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 제어방법은, 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 컴프레서와, 상기 컴프레서에서 토출된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압시키는 팽창 장치 및 상기 팽창 장치를 지난 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 냉장고를 제어하기 위한 것으로, 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하는 컨트롤러와, 상기 컴프레서로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 검출하는 위상차 검출부와, 상기 위상차 검출부에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 위상차 비교부와, 상기 증발기에 장착되어 증발기의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 온도비교부를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부 및/또는 온도비교부의 판단결과에 따라 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서의 운전주파수를 재설정하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 냉장고의 제어방법{control apparatis for refrigerator and control method using thereof}
본 발명은 냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 냉동 사이클을 반복하면서 저장실(냉동실 또는 냉장실)을 냉각시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치를 의미한다.
냉장고에는, 상기 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기가 포함된다. 압축기에서 압축된 냉매는 열교환기를 거치면서 냉기를 발생시키며, 발생된 냉기는 상기 냉동실 또는 냉장실에 공급된다.
종래의 냉장고에 의하면, 상기 압축기는 냉장고가 설치되는 공간의 온도(이하, '실내온도')에 따라 냉력이 결정되어 구동되었다. 여기서, 냉력이란, 압축기에 입력되는 입력 일률로서, 냉장고의 냉각능력을 조절하기 위하여 압축기에 소요되는 전력값으로 규정될 수 있다.
상기 압축기의 종류 중 하나인, 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 피스톤이 실린더의 내부에서 선형으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 보다 구체적으로는 피스톤을 구동하는 방식에 따라 레시프로(Recipro) 방식과 리니어(Linear) 방식으로 구분할 수 있다.
레시프로(Recipro) 방식은 회전모터에 크랭크 샤프트를 결합하고 이 크랭크 샤프트에 피스톤을 결합하여 회전모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 전환하는 방식인데 반하여, 리니어(Linear) 방식은 직선모터의 가동자에 피스톤을 직접 연결하여 모터의 직선운동으로 피스톤을 왕복운동시키는 방식이다.
리니어(Linear) 방식의 왕복동식 압축기는 전술한 바와 같이 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트(Crankshaft)가 없어 마찰 손실이 적으므로, 압축 효율면에서 일반 압축기 보다 압축 효율이 높다.
상기 왕복동식 압축기가 냉장고나 에어컨에 사용될 경우에, 상기 왕복동식 압축기에 입력되는 전압(Voltage)을 가변시킴에 따라 상기 왕복동식 압축기의 압축 비(compression ratio)를 가변할 수 있어 냉력(FreezingCapacity)을 제어할 수 있다.
도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 운전제어장치에 대한 구성을 보인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래 왕복동식 압축기의 운전제어장치는 모터에 인가되는 모터전류를 검출하는 전류검출부(4)와, 모터에 인가되는 모터 전압을 검출하는 전압검출부(3)와, 상기 검출된 모터 전류와 모터 전압 및 모터 파라미터에 의해, 스트로크를 추정하는 스트로크 추정기(5)와, 상기 스트로크 추정치와 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 차이신호를 출력하는 비교기(1)와, 상기 차이신호에 따라, 모터에 인가되는 전압을 가변하여 스트로크를 제어하는 제어기(2)로 구성된다.
이하, 도 2를 참조하여, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기의 운전제어장치의 동작을 설명한다.
먼저, 전류검출부(4)는 모터에 인가되는 모터전류를 검출하고, 전압검출부 (3)는 모터에 인가되는 모터전압을 검출한다.
이때, 스트로크 추정기(5)는, 상기 모터전류와 모터전압 및 모터 파라미터를 하기의 수학식에 적용하여 스트로크추정치를 연산한 후, 그 스트로크 추정치를 비교기(1)에 인가한다.
Figure 112017030579422-pat00001
(여기서, R은 '레지스턴스', L은 '인덕턴스', α는 '모터 상수 또는 역기전력 상수'를 의미함)
이에 따라, 상기 비교기(1)는 상기 스토로크 추정치와 상기 스트로크 지령치를 비교하여 그에 따른 차이신호를 제어기(2)에 인가하고, 이에 의해 상기 제어기(2)는 모터에 인가되는 전압을 가변하여 스트로크를 제어한다.
즉, 상기 제어기(2)는, 도 2에서와 같이 스트로크 추정치가 스트로크 지령치보다 크면 모터 인가전압을 감소시키고, 스트로크 추정치가 스트로크 지령치보다 작으면 모터 인가전압을 증가시킨다.
일반적으로, 상술한 왕복동식 압축기가 적용된 냉장고는, 24시간 운전하는 가전기기로 냉장고의 소비전력은 냉장고에서 가장 중요한 기술일 수 있다.
그 중에서도 압축기의 효율이 미치는 영향이 가장 클 수 있다.
따라서 냉장고의 소비전력을 줄이기 위해서는 압축기의 효율을 높여야 할 수 있다.
리니어 압축기(Linear Compressor)의 효율을 높이기 위한 방법 중 하나는 마찰의 의한 손실을 줄이는 것이다. 마찰 손실을 줄이기 위해서는 피스톤의 초기치(또는 실린더 상에 피스톤이 위치하는 초기 위치)를 줄여 스트로크를 줄이는 것이다.
하지만 피스톤의 초기치는 최대 냉각능력을 결정하는 요소로 초기치를 줄이면 마찰에 의한 손실이 줄어 효율은 상승하는 반면에 최대 냉각능력이 감소하여 과부하 대응이 어려운 문제점이 있다.
또한, 상기 초기치를 늘리면 압축기의 최대 냉각 능력이 증대되는 효과가 있지만, 피스톤의 이동 거리(상사점 및 하사점 간의 거리)가 증가되어 마찰에 의한 손실이 증가되는 바 효율이 감소되는 문제점이 있을 수 있다.
또한, 한국공개특허 10-2002-0059962호에 따르면, 스트로크와 전류에 대한 위상차의 절대치로 현재 부하조건을 감지하여 컴프레서가 최적의 조건으로 운전하도록 제어하는 기술이 개시된 바 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 경우, 기구공진을 추종하여 제어주파수를 변경 제어하면, 효율면에서는 효과적이긴 하나, 변동이 큰 주파수 영역을 추종해야 하므로, 부품과 기구부들의 설계 시 공진점을 회피하여 설계하는 것이 사실상 불가능한 문제가 있다.
또한, 공진점 회피설계가 제대로 이루어지지 않을 경우, 공진으로 인한 소음이 발생하고, 운전 신뢰성이 확보될 수 없는 등, 여러가지 문제점이 발생하게 된다.
본 발명의 목적은, 컴프레서로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 요인으로 하여, 컴프레서의 운전주파수를 제어할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 증발기의 온도를 요인으로 하여, 컴프레서의 운전주파수를 제어할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 복수의 요인을 통해 컴프레서의 운전주파수를 최적으로 제어할 수 있고, 컴프레서가 최적의 운전주파수로 작동할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 온도가 다른 복수의 저장실을 가진 냉장고에 장착된 컴프레서의 위상차 정보를 감지하여 위상차 정보가 적절 범위에 포함되도록 컴프레서의 운전주파수를 제어할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 냉장고의 온도가 다른 저장실을 번갈아 가며 운전하는 컴프레서의 위상차가 변동이 커서 운전 시 입력이 증가하여 효율이 나빠지는 조건을 해결할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 기구 공진주파수를 회피한 복수의 운전주파수를 선정하여 컴프레서를 제어하면서, 전류와 스트로크의 위상차 정보 및 냉장고 증발기의 온도를 참고하여 최적의 운전주파수 제어를 지령하여, 소음 및 신뢰성 등의 공진주파수 운전의 문제점을 해결할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 1개의 동일한 제어주파수로 제어하던 종래와 달리, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 각기 다른 2개의 제어주파수로 제어하고, 냉장고와 양방향 통신을 통하여 컴프레서의 위상차 정보 및 냉장고의 증발온도 정보를 실시간으로 확인하여 냉장실 운전과 냉동실 운전 시 최적의 제어주파수로 컴프레서를 운전할 수 있는 냉장고의 제어장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 컴프레서의 효율을 극대화 시킬 수 있고, 이를 통해 온도가 다른 저장실을 가진 냉장고의 에너지효율을 높일 수 있는 냉장고의 제어장치 및 이를 이용한 냉장고의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고 제어장치는, 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 컴프레서와, 상기 컴프레서에서 토출된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압시키는 팽창 장치 및 상기 팽창 장치를 지난 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 냉장고의 제어장치로서, 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하는 컨트롤러와, 상기 컴프레서로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 검출하는 위상차 검출부와, 상기 위상차 검출부에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 위상차 비교부와, 상기 증발기에 장착되어 증발기의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 온도비교부를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부 및/또는 온도비교부의 판단결과에 따라 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서의 운전주파수를 재설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위상차 검출부는, 상기 컴프레서로 인가되는 전류를 검출하는 전류검출부와, 상기 컴프레서에서 발생하는 전압을 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부 및 전류검출부로부터 검출된 전압과 전류로 스트로크를 검출하는 스트로크 검출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 낮출 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 높일 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위에 포함되면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지할 수 있다.
또한, 상기 위상차 비교부는, 위상차가 70~80이면 기설정된 범위에 포함된 것으로 판단하고, 위상차가 60이하이거나, 90이상이면 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 낮출 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 높일 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위에 포함되면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지할 수 있다.
또한, 상기 증발기는, 냉장실측의 제1증발기와 냉동실측의 제2증발기로 구성되고, 상기 온도센서는, 상기 제1증발기에 장착된 제1온도센서와 상기 제2증발기에 장착된 제2온도센서로 구성될 수 있다.
또한, 상기 온도비교부는, 상기 제1증발기에 장착된 제1온도센서에서 감지된 온도가, 기설정된 제1온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단하고, 상기 제2증발기에 장착된 제2온도센서에서 감지된 온도가, 상기 제1온도범위보다 낮은 기설정된 제2온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 컴프레서의 냉매가 제1증발기 측으로 전달되면, 기설정된 제1주파수로 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하고, 상기 컴프레서의 냉매가 제2증발기 측으로 전달되면, 제1주파수보다 낮은 기설정된 제2주파수로 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부 및/또는 위상차비교부에서 판단된 결과값에 대응하는 상기 컴프레서의 운전주파수가 저장되는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉장고의 제어방법은, 상기 컴프레서가 기 설정된 운전주파수로 운전하는 단계와, 상기 위상차 검출부에서 상기 컴프레서로 인가되는 전류와 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 검출하거나, 상기 온도센서에서 상기 증발기의 온도를 감지하는 단계와, 상기 위상차 비교부에서 상기 위상차 검출부에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하거나, 상기 온도 비교부에서 상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 컨트롤러에서, 상기 위상차 비교부의 판단결과 또는 상기 온도 비교부의 판단결과에 따라 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서의 운전주파수를 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위상차 비교부의 판단결과 또는 상기 온도 비교부의 판단결과 중 적어도 어느 하나에서 기설정된 범위를 벗어났다고 판단되면, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레서의 운전주파수를 재설정할 수 있다.
또한, 상기 위상차 비교부의 판단결과 및 상기 온도 비교부의 판단결과 모두에서 기설정된 범위에 포함된다고 판단되면, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 컴프레서로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 제1요인으로 하여, 컴프레서의 운전주파수를 제어하고 증발기의 온도를 제2요인으로 하여, 컴프레서의 운전주파수를 제어함에 따라, 컴프레서의 운전주파수를 최적으로 제어할 수 있고, 컴프레서가 최적의 운전주파수로 작동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 온도가 다른 복수의 저장실을 가진 냉장고에 장착된 컴프레서의 위상차 정보를 감지하여 위상차 정보가 적절 범위에 포함되도록 컴프레서의 운전주파수를 제어하여, 컴프레서의 운전이 최적의 상태로 이루어질 수 있고, 따라서, 냉장고 에너지 효율이 높아질 수 있는 효과도 있다.
또한, 냉장고의 온도가 다른 저장실을 번갈아 가며 운전하는 컴프레서의 위상차가 변동이 커서 운전 시 입력이 증가하여 효율이 나빠지는 조건을 해결하고, 위상차가 최적의 범위에 포함되게 제어하여 컴프레서의 운전효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 기구 공진주파수를 회피한 복수의 운전주파수를 선정하여 컴프레서를 제어하면서, 전류와 스트로크의 위상차 정보 및 냉장고 증발기의 온도를 참고하여 최적의 운전주파수 제어를 지령하여, 소음 및 신뢰성 등의 공진주파수 운전의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 1개의 동일한 제어주파수로 제어하던 종래와 달리, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 각기 다른 2개의 제어주파수로 제어하고, 냉장고와 양방향 통신을 통하여 컴프레서의 위상차 정보 및 냉장고의 증발온도 정보를 실시간으로 확인하여 냉장실 운전과 냉동실 운전을 최적으로 제어주파수로 운전하여 컴프레서의 효율을 극대화 시킬 수도 있는 효과가 있다.
또한, 이를 통하여 온도가 다른 저장실을 가진 냉장고의 에너지효율을 높일 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 왕복동식 압축기의 운전제어장치의 일 예를 보인 블럭도,
도 2는 도 1에 따른 왕복동식 압축기의 운전제어방법의 일 예를 보인 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블럭도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블럭도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블럭도,
도 6은 압축기의 운전주파수 변경제어에 따른 효율곡선을 보여주는 도면,
도 7 내지 도 8은 압축기의 운전주파수 변경제어에 따른 위상차를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 흐름도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 사상은 이하에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 구현할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
이하의 실시예에 첨부되는 도면은, 같은 발명 사상의 실시예이지만, 발명 사상이 훼손되지 않는 범위 내에서, 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여, 미세한 부분의 표현에 있어서는 도면별로 서로 다르게 표현될 수 있고, 도면에 따라서 특정 부분이 표시되지 않거나, 도면에 따라서 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또한, 이하의 설명에서 '압축기'는 '컴프레서'를 의미한다. 즉, '압축기'와 '컴프레서'는 동일한 의미를 갖는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블록도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블록도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고 제어장치의 구성을 보인 블록도이다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명은 냉장고에 구비된 컴프레서의 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉동 사이클(100)을 포함하며, 상기 냉동 사이클(100)은 스트로크 또는 주파수를 가변시켜 냉력을 조절해가면서 냉매배관을 순환하는 냉매를 압축시키는 컴프레서(110)와, 상기 컴프레서(110)에서 압축되어 토출된 냉매를 응축시키는 응축기(140)와, 상기 응축기(140)를 통과한 냉매를 감압시키는 팽창기(160,170) 및 상기 팽창기(160,170)를 지난 냉매를 증발시키는 증발기(120,130)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 냉장고는 1개의 압축기와 2개의 증발기(1Comp 2 Eva)를 구비한 냉장고일 수 있다.
상기한 예에서, 냉동 사이클(100)은, 상기 컴프레서(110)와 응축기(140)를 순차적으로 통과한 냉매를 상기 냉장실측과 냉동실측으로 분기하는 분기부(150)와, 상기 냉장실측에 구비되어, 유동된 냉매를 팽창시키는 제1팽창기(160) 및 상기 제1팽창기(160)를 지난 냉매를 증발시켜 냉장실을 냉각시키는 제1증발기(120)와, 냉동실측에 구비되어, 유동된 냉매를 팽창시키는 제2팽창기(170) 및 상기 제2팽창기(170)를 지난 냉매를 증발시켜 냉동실을 냉각시키는 제2증발기(130)를 포함할 수 있다.
이하, 1개의 압축기와 2개의 증발기(1Comp 2Eva)를 구비한 냉장고를 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 제어장치 및 제어방법은 1개의 압축기와 1개의 증발기(1Comp 1Eva)를 구비한 냉장고 또는, 2개의 압축기와 2개의 증발기(2Comp 2Eva)를 구비한 냉장고를 비롯한 다양한 방식의 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 적용될 수 있다.
본 발명은 상기와 같이 냉동 사이클을 구비하는 냉장고의 일부 구성요소인 컴프레서(110)를 보다 효율적으로 제어하기 위한 장치이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 제어장치는, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 조절하는 컨트롤러(400)와, 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 검출하는 위상차 검출부(240), 상기 위상차 검출부(240)에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 위상차 비교부(250), 상기 증발기(120,130)에 장착되어 증발기(120,130)의 온도(일 예로, 증발온도)를 감지하는 온도센서(310,320) 및 상기 온도센서(310,320)에서 감지된 온도가 기설정 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 온도비교부(330)를 포함한다.
그리고, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 위상차 비교부(250) 및/또는 온도비교부(330)의 판단결과에 따라 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 컨트롤러(400)는 상기 온도비교부(330) 및/또는 위상차비교부(250)에서 판단된 결과값을 입력 받고, 입력된 결과에 따라 컴프레서(110)의 운전주파수의 변경여부, 운전주파수의 변경값 등을 결정하여 그에 상응하는 신호를 출력하는 냉장고 제어부(410)와, 상기 냉장고 제어부(410)의 신호를 받아 컴프레서(110)의 동작을 위한 PWM신호를 생성하여 출력하는 압축기 제어부(420) 및 상기 압축기 제어부(410)의 신호를 받아 컴프레서(110)에 운전주파수를 공급하는 인터버(430)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 온도비교부(330) 및/또는 위상차비교부(250)에서 판단된 결과값에 대응하는 상기 컴프레서(110)의 운전주파수가 저장되는 메모리부(440)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명은 컴프레서(110)로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 제1요인으로 하여, 컴프레서(110)의 운전주파수를 제어할 수 있다. 또한, 증발기(120,130)의 온도를 제2요인으로 하여, 컴프레서(110)의 운전주파수를 제어할 수 있다.
따라서, 컴프레서(110)의 운전주파수를 최적으로 제어할 수 있고, 컴프레서(110)는 최적의 운전주파수로 작동할 수 있다.
이하, 위상차 비교에 따른 컴프레서(110)의 운전주파수 조절에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 위상차 검출부(240)는 다양한 방식으로 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 검출할 수 있다.
일 예로, 상기 위상차 검출부(240)는 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류를 검출하는 전류검출부(210)와, 상기 컴프레서(110)에서 발생하는 전압을 검출하는 전압검출부(220)와, 상기 전압검출부 (220) 및 전류검출부(210)로부터 검출된 전압과 전류를 통해 스트로크를 검출하는 스트로크 검출부(230)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 스트로크 검출부(230)에서 검출된 스트로크의 위상과 전류검출부(210)에서 검출된 전류의 위상을 비교하여 위상차를 검출할 수 있다.
상세히, 도 4를 참조하면, 사용자에 의해 설정된 스트로크 지령치 또는 주파수 지령치에 의해 컴프레서(110)의 피스톤이 왕복운동하고, 상기와 같은 피스톤의 왕복운동 과정에서 냉력이 발생하게 된다.
또한, 전류검출부(210) 및 전압검출부(220)는 상기와 같이 냉력발생을 위해 구동중인 컴프레서(110)에서 발생하는 전류와 전압을 각각 검출하여 이를 스트로크검출부(230)에 인가하고, 이에 따라 상기 스트로크검출부(230)는 상기 전압검출부(220)의 검출전압과 전류검출부(210)의 검출전류를 이용하여 스트로크를 계산하여 출력할 수 있다.
이때, 위상차검출부(240)는 상기 스트로크검출부(230)에서 검출된 스트로크와 전류검출부(210)의 검출전류를 입력받아 스트로크와 전류의 위상차를 검출하여 이를 위상차비교부(250)에 인가한다.
여기서 상기 위상차비교부(250)는 일 예로, 마이컴(micom)일 수 있다.
이에 따라 위상차비교부(250)는 상기 위상차검출부(240)로부터 위상차를 입력받고, 입력된 위상차가 기설정된 범위에 포함되는지 여부를 판단하게 된다.
또한, 상기 위상차비교부(250)의 판단 결과에 따라 컴프레서(110)의 운전주파수는 유지되거나 변경될 수 있다.
일 예로, 입력된 위상차가 기설정된 범위에 포함된다고 판단되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 주파수를 유지시키고, 입력된 위상차가 기설정된 범위에 불포함되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 주파수를 변경시킬 수 있다.
상세히, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 위상차비교부(250)에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 낮출 수 있다.
반면, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 위상차비교부(250)에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 높일 수 있다.
일 예로, 상기 위상차비교부(250)는, 위상차를 10단위로 구분하고, 비교된 위상차가 70~80이면 기설정된 범위에 포함된 것으로 판단하고, 위상차가 60이하이거나, 90이상이면 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다.
일반적으로, 컴프레서(110)의 기구주파수와 제어주파수가 일치할 경우 위상차는 70~80의 범위에포함되고, 컴프레서(110)의 기구주파수와 제어주파수가 불일치할 경우, 위상차는 90~120이거나, 40~60이다.
따라서, 위상차가 70~80의 범위에 포함되면 기구주파수와 제어주파수가 일치한 것으로 판단할 수 있으므로, 컴프레서(110)의 운전주파수를 유지시키는 것이 바람직하고, 위상차가 60이하이거나, 90이상이면 기구주파수와 제어주파수가 불일치한 것으로 판단할 수 있으므로 컴프레서(110)의 운전주파수를 변경시키는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 온도가 다른 복수의 저장실을 가진 냉장고(ex. 1Comp 2Eva)에 장착된 컴프레서(110)의 위상차 정보를 감지하여 위상차 정보가 적절 범위에 포함되도록 컴프레서(110)의 운전주파수를 제어하여, 컴프레서(110)의 운전이 최적의 상태로 이루어질 수 있다. 따라서, 냉장고 에너지 효율이 높아질 수 있다.
이하, 온도비교에 따른 컴프레서(110)의 운전주파수 조절에 대해 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 증발기(120,130)는, 냉장실측의 제1증발기(120)와 냉동실측의 제2증발기(130)로 구성되고, 상기 온도센서(310,320)는, 상기 제1증발기(120)에 장착된 제1온도센서(310)와 상기 제2증발기(130)에 장착된 제2온도센서(320)로 구성될 수 있다.
이때, 증발기(120,130)의 온도는 증발온도를 의미할 수 있다.
상기 온도비교부(330)는 온도센서(310,320)에서 감지된 온도정보를 입력 받아, 감지된 온도가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단한다.
또한, 상기 온도비교부(330)의 판단 결과에 따라 컴프레서(110)의 주파수는 유지되거나 변경될 수 있다.
일 예로, 입력된 온도값이 기설정된 범위에 포함된다고 판단되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 주파수를 유지시키고, 입력된 온도값이 기설정된 범위에 불포함되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 주파수를 변경시킨다.
상세히, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 온도비교부(330)에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 낮출 수 있다.
반면, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 온도비교부(330)에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 높일 수 있다.
또한, 상기 온도비교부(330)는, 상기 제1증발기(120)에 장착된 제1온도센서(310)에서 감지된 온도가, 기설정된 제1온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단하고, 상기 제2증발기(130)에 장착된 제2온도(320)센서에서 감지된 온도가, 상기 제1온도범위보다 낮은 기설정된 제2온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제1증발기(120)의 온도비교 기준과, 제2증발기(130)의 온도비교 기준은 상이하다. 이는 제1증발기(120)가 설치된 냉장실측과 제2증발기(130)가 설치된 냉동실측의 온도가 다르기 때문이다.
일 예로, 제1온도센서(310)에서 감지된 온도가 비교되는 제1온도 범위는 -12 내지 -17℃이고, 제2온도(320)센서에서 감지된 온도가 비교되는 제2온도범위는 -23 내지 -30℃일 수 있다.
참고로, 상기한 설명에서, 증발기(120,130)의 증발온도를 측정하고 이를 기준온도와 비교하여그 결과에 따라 컴프레서(110)의 운전주파수를 제어한다고 명시되어 있지만, 증발기(120,130) 측에 구비된 팬 또는 제상히터 등의 출력 등을 측정하고 이를 기준값과 비교하여 그 결과에 따라 컴프레서(110)의 운전주파수를 제어하는 것도 가능하다.
또한, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 컴프레서(110) 및 응축기(140)를 통과한 냉매가 분기부(150)를 거쳐 제1증발기(120) 측으로 전달되면, 상기 분기부(150)에 포함된 밸브 또는 센서 등을 통해 이를 감지하고 기설정된 제1주파수로 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 조절한다.
또한, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 컴프레서(110) 및 응축기(140)를 통과한 냉매가 분기부(150)를 거쳐 제2증발기(130) 측으로 전달되면, 상기 분기부(150)에 포함된 밸브 또는 센서 등을 통해 이를 감지하고 상기 제1주파수보다 낮은 기설정된 제2주파수로 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 조절할 수 있다.
즉, 냉장실 운전 시 컴프레서(110)의 운전주파수와, 냉동실 운전 시 컴프레서(110)의 운전주파수는 다르게 세팅된다. 이 역시, 제1증발기(120)가 설치된 냉장실측과 제2증발기(130)가 설치된 냉동실측의 온도 및 사용환경 등이 다르기 때문이다.
일 예로, 냉장실 운전 주파수인 제1주파수는 53Hz일 수 있고, 냉동실 운전주파수인 제2주파수는 51Hz일 수 있다.
다른 예로, 냉장실 운전 주파수인 제1주파수는 58Hz일 수 있고, 냉동실 운전주파수인 제2주파수는 56.5Hz일 수 있다.
이 밖에도, 상기 냉장실 운전 주파수인 제1주파수와, 냉동실 운전주파수인 제2주파수는 제1주파수가 제2주파수보다 크게 설정되는 범위에서 다양한 실시예가 발생할 수 있다.
이때, 상기 제1주파수 및 제2주파수는 기구 공진주파수를 회피하여 선정되어야 한다.
참고로, 기구공진주파수는 아래와 같은 수학식을 통해 산출할 수 있다.
Figure 112017030579422-pat00002
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기구 공진주파수를 회피한 복수의 운전주파수를 선정하여 컴프레서(110)를 제어하되, 전류와 스트로크의 위상차 정보 및 냉장고 증발기의 온도를 참고하여 최적의 운전주파수 제어를 지령할 수 있다. 따라서, 소음 및 신뢰성 등의 공진주파수 운전의 문제점을 해결할 수 있고 컴프레서의 운전효율을 최적으로 제어할 수 있다. 또한, 냉장고의 에너지 소비량을 낮출 수 있다.
도 6은 컴프레서의 운전주파수 변경제어에 따른 효율곡선을 보여주는 도면이고, 도 7 내지 도 8은 컴프레서의 운전주파수 변경제어에 따른 위상차를 보여주는 도면이다.
일반적으로, 온도가 서로 다른 저장실(냉장실 및 냉동실)을 가진 냉장고의 경우, 냉장실 운전 대비 냉동실 운전 시 부하가 1개의 주파수로 운전 시, 위상차의 변화가 크게 발생하므로 냉장실 혹은 냉동실 운전시 한쪽의 위상처가 커지게 되어 효율적인 제어가 어렵게 되고, 운전입력이 증가하여 소비에너지가 증가할 수 밖에 없다.
반면, 본 발명과 같이 컴프레서(110)의 위상차 정보와 냉장고의 부하로 대변되는 증발온도를 참고하여 2개 이상의 운전주파수로 제어를 하게 되면, 적절한 위상차를 유지하도록 제어가 가능하므로 컴프레서(110)의 효율을 높일 수 있다.
도 6을 내지 도 7을 참조하면, 냉장실 운전시 컴프레서의 운전주파수를 냉동실 운전시 컴프레서의 운전주파수와 동일하게 제어하면, 냉장실 운전 상황에서 위상차가 커지면서, 컴프레서(110)의 효율이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
반면, 도 6 및 도 8을 참조하면, 냉장실 운전시 컴프레서의 운전주파수와 냉동실 운전시 컴프레서의 운전주파수를 상이하게 제어하면, 냉장실 운전시에도 위상차가 적정 위상차 범위에 포함되면서, 컴프레서의 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 냉장고의 온도가 다른 저장실을 번갈아 가며 운전하는 컴프레서(110)의 위상차가 변동이 커서 운전 시 입력이 증가하여 효율이 나빠지는 조건을 해결하고, 위상차가 최적의 범위에 포함되게 제어하여 컴프레서(110)의 운전효율을 높이고, 냉장고의 소비에너지를 낮출 수 있다.
이하, 상기와 같은 구성된 냉장고 제어장치를 이용한 제어방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어방법을 보인 흐름도이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어방법은, 상기 컴프레서(110)가 기 설정된 운전주파수로 운전하는 단계(S11,S21)와, 상기 위상차 검출부(240)에서 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류와 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 검출(S12)하거나, 상기 온도센서(310,320)에서 상기 증발기(1120,130)의 온도를 감지(S22)하는 단계와, 상기 위상차 비교부(250)에서 상기 위상차 검출부(240)에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S13)하거나, 상기 온도 비교부(330)에서 상기 온도센서(310,320)에서 감지된 온도가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S23)하는 단계 및 상기 컨트롤러(400)에서, 상기 위상차 비교부(250)의 판단결과 또는 상기 온도 비교부(330)의 판단결과에 따라 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 유지(S14,S24)하거나, 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정(S15,S25)하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 위상차 검출부(240)에서 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류와 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 검출하는 방법은, 상기된 도 4에 대한 설명을 참조하기로 한다.
본 실시예에서, 상기 위상차 검출부(240)에서 상기 컴프레서(110)로 인가되는 전류와 상기 컴프레서(110)의 스트로크의 위상차를 검출하는 단계(S12)와, 상기 온도센서(310,320)에서 상기 증발기(1120,130)의 온도를 감지하는 단계(S22)는 동시에 진행될 수 있고, 순차적으로 진행될 수 있으며, 두 단계(S12,S22) 중 어느 하나만 진행될 수도 있다.
또한, 상기 위상차 비교부(250)에서 상기 위상차 검출부(240)에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 단계(S13)와, 상기 온도 비교부(330)에서 상기 온도센서(310,320)에서 감지된 온도가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 단계(S23) 역시 동시에 진행될 수 있고, 순차적으로 진행될 수 있으며, 두 단계(S13,S23) 중 어느 하나만 진행될 수도 있다.
마찬가지로, 상기 컨트롤러(400)에서, 상기 위상차 비교부(250)의 판단결과에 따라 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 유지(S14)하거나 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정(S15)하는 단계와, 상기 온도 비교부(330)의 판단결과에 따라 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 유지(S24)하거나, 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정(S25)하는 단계를 역시 동시에 진행될 수 있고, 순차적으로 진행될 수 있으며, 두 단계 중 어느 하나만 진행될 수도 있다.
한편, S13단계 및/또는 S23단계에서, 상기 위상차 비교부(250)의 판단결과 또는 상기 온도 비교부(330)의 판단결과 중 적어도 어느 하나에서 기설정된 범위를 벗어났다고 판단되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정할 수 있다.
즉, 컨트롤러(400)는 위상차 비교부(250)의 판단결과 및 상기 온도 비교부(330)의 판단결과 중 어느 하나라도 기설정된 범위를 벗어났다고 판단되면, 컴프레서(110)의 운전주파수를 재설정한다.
상세히, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 위상차비교부(250)에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 낮출 수 있고, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 위상차비교부(250)에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 높일 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 온도비교부(330)에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 낮출 수 있고, 상기 컨트롤러(400)는, 상기 온도비교부(330)에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 높일 수 있다.
반면, 상기 위상차 비교부(250)의 판단결과 및 상기 온도 비교부(330)의 판단결과 모두에서 기설정된 범위에 포함된다고 판단되면, 상기 컨트롤러(400)는 상기 컴프레서(110)의 운전주파수를 변경하지 않고 유지시킬 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 제어방법에 따르면, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 1개의 동일한 제어주파수로 제어하던 종래와 달리, 냉장실 운전과 냉동실 운전을 각기 다른 2개의 제어주파수로 제어하고, 냉장고와 양방향 통신을 통하여 컴프레서(110)의 위상차 정보 및 냉장고의 증발온도 정보를 실시간으로 확인하여 냉장실 운전과 냉동실 운전을 최적으로 제어주파수로 운전하여 컴프레서의 효율을 극대화 시킬 수도 있다.
또한, 이를 통하여 온도가 다른 저장실을 가진 냉장고의 에너지효율을 높일 수 있다.

Claims (16)

  1. 스트로크를 가변시켜 냉력을 조절하는 컴프레서와, 상기 컴프레서에서 토출된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉매를 감압시키는 팽창 장치 및 상기 팽창 장치를 지난 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 냉장고의 제어장치에 있어서,
    상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하는 컨트롤러;
    상기 컴프레서로 인가되는 전류와, 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 검출하는 위상차 검출부;
    상기 위상차 검출부에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 위상차 비교부;
    상기 증발기에 장착되어 증발기의 온도를 감지하는 온도센서;
    상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 온도비교부를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부 및/또는 온도비교부의 판단결과에 따라 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서의 운전주파수를 재설정하되,
    상기 증발기는, 냉장실측의 제1증발기와 냉동실측의 제2증발기로 구성되고,
    상기 온도센서는, 상기 제1증발기에 장착된 제1온도센서와 상기 제2증발기에 장착된 제2온도센서로 구성되며,
    상기 컨트롤러는, 상기 컴프레서의 냉매가 제1증발기 측으로 전달되면, 기설정된 제1주파수로 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하고,
    상기 컴프레서의 냉매가 제2증발기 측으로 전달되면, 제1주파수보다 낮은 기설정된 제2주파수로 상기 컴프레서의 운전주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위상차 검출부는:
    상기 컴프레서로 인가되는 전류를 검출하는 전류검출부;
    상기 컴프레서에서 발생하는 전압을 검출하는 전압검출부;
    상기 전압검출부 및 전류검출부로부터 검출된 전압과 전류로 스트로크를 검출하는 스트로크 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 낮추는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 높이는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 위상차 비교부에서 비교된 위상차가 기설정된 범위에 포함되면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 위상차 비교부는, 위상차가 70~80이면 기설정된 범위에 포함된 것으로 판단하고, 위상차가 60이하이거나, 90이상이면 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 낮으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 낮추는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위보다 높으면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 높이는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부에서 비교된 온도가 기설정된 범위에 포함되면, 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 온도비교부는, 상기 제1증발기에 장착된 제1온도센서에서 감지된 온도가, 기설정된 제1온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단하고, 상기 제2증발기에 장착된 제2온도센서에서 감지된 온도가, 상기 제1온도범위보다 낮은 기설정된 제2온도 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도비교부 및/또는 위상차비교부에서 판단된 결과값에 대응하는 상기 컴프레서의 운전주파수가 저장되는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어장치.
  14. 제 1항 내지 제 9항, 제 11항, 제13항 중 선택된 어느 한 항에 다른 제어장치를 이용한 냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 컴프레서가 기 설정된 운전주파수로 운전하는 단계;
    상기 위상차 검출부에서 상기 컴프레서로 인가되는 전류와 상기 컴프레서의 스트로크의 위상차를 검출하거나, 상기 온도센서에서 상기 증발기의 온도를 감지하는 단계;
    상기 위상차 비교부에서 상기 위상차 검출부에서 검출된 위상차가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하거나, 상기 온도 비교부에서 상기 온도센서에서 감지된 온도가 기설정된 범위를 벗어났는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 컨트롤러에서, 상기 위상차 비교부의 판단결과 또는 상기 온도 비교부의 판단결과에 따라 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하거나, 컴프레서의 운전주파수를 재설정하는 단계를 포함하는 냉장고의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 위상차 비교부의 판단결과 또는 상기 온도 비교부의 판단결과 중 적어도 어느 하나에서 기설정된 범위를 벗어났다고 판단되면, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레서의 운전주파수를 재설정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 위상차 비교부의 판단결과 및 상기 온도 비교부의 판단결과 모두에서 기설정된 범위에 포함된다고 판단되면, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레서의 운전주파수를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006010278A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Toshiba Corp 冷蔵庫
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110086344A (ko) * 2010-01-22 2011-07-28 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR101652523B1 (ko) * 2010-02-01 2016-08-30 엘지전자 주식회사 냉장고 및 냉장고의 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006010278A (ja) 2004-06-29 2006-01-12 Toshiba Corp 冷蔵庫
KR100761269B1 (ko) 2006-03-20 2007-09-28 엘지전자 주식회사 리니어 압축기의 운전제어장치 및 방법

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