KR20020022237A - 냉장고의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고가 운전되면 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 냉장고가 과부하 상태이면 압축기에 걸리는 부하가 감소되도록 기계실에 설치된 응축팬의 속도를 상승시키는 동시에 냉동실에 설치된 증발팬의 속도를 하강시키는 제 2과정과, 상기 냉장고가 과부하 상태에서 해소되면 상기 응축팬과 증발팬의 속도를 과부하 이전의 원상태로 복귀시키는 제 3과정으로 이루어진 냉장고의 제어 방법을 제공함으로써 외기온이 높거나 고내에 다량의 식품이 저장되어 있는 과부하 영역에서의 초기 기동시에도 상기 응축팬과 증발팬의 속도가 부하의 크기에 따라 조절되므로 압축기에 걸리는 부하가 감소되어 과부하시 발생할 수도 있는 압축기의 파손이 방지되고, 이에 따라 냉장고의 사용영역이 넓어지는 동시에 신뢰성이 높아지도록 한 것이다.

Description

냉장고의 제어 방법{CONTROL METHOD OF REFRIGERATOR SYSTEM}

본 발명은 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 과부하 영역에서의 초기 기동시 냉장고에 걸리는 부하의 크기에 따라 응축팬과 증발팬의 속도를 조절하는 냉장고의 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 냉장고의 구성 요소가 개략적으로 도시된 도면으로서, 이를참조하면 상기한 냉장고는 냉매를 압축시켜 고온고압의 증기상태로 변환시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)를 통해 고온고압의 증기상태가 된 냉매를 주위의 공기와 열교환시켜 냉매를 고압의 액상태로 응축시킴과 동시에 공기의 온도를 상승시키는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)를 통해 고압의 액상태가 된 냉매가 증발하기 쉬운 상태가 되도록 감압시키는 모세관(5)과, 상기 모세관(5)을 통해 저온저압의 저건도상태가 된 냉매를 주위의 공기와 열교환시켜 냉매를 저온저압의 증기상태로 변환시킴과 동시에 공기의 온도를 감소시키는 증발기(6)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 압축기(1)와 응축기(2)는 냉장고의 기계실에 설치되고, 상기 응축기(2) 측에는 응축기(2)의 방열작용을 돕기 위한 응축팬(3) 및 이 응축팬(3)에 동력을 공급하는 모터가 설치되어 있다.

또한, 상기 증발기(6)는 냉장고의 냉동실 뒤쪽에 설치되어 냉동실과 냉장실에 냉기를 제공하고, 상기 증발기(6)에는 증발기(6)의 흡열작용을 돕기 위한 증발팬(7) 및 이 증발팬(7)에 동력을 공급하는 모터가 설치되어 있다.

또한, 상기 응축기(2)와 증발기(6)에는 각각 응축온도와 증발온도를 감지하기 위한 응축기용 온도센서(8)와 증발기용 온도센서(9)가 장착되고, 상기 응축기용 온도센서(8) 및 증발기용 온도센서(9)는 압축기(1), 응축팬(3), 증발팬(7)의 동작을 제어하는 콘트롤러(10)에 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 냉장고의 작동은 다음과 같다.

먼저, 압축기(1)에 의해 압축되어 고온고압의 증기상태로 변화된 냉매가 응축기(2)로 흡입되면 상기 응축기(2)는 열을 방출하여 냉매를 상온고압의 액상태로변화시킨다.

이후, 상기 응축기(2)에 의해 응축된 냉매는 드라이어(4)를 거친 후 모세관(5)을 지나면서 그중 일부가 감압됨으로써 액체와 기체가 혼합된 2상 상태가 된다.

이후, 상기 증발기(6)로 흡입된 냉매는 완전히 기화되면서 주위의 열을 빼앗아 주변을 냉각시키게 되고, 이렇게 상기 증발기(6)에 의해서 냉각된 공기가 냉동실과 냉장실로 제공된다.

상기와 같이 구성 및 작동되는 냉장고는 지금까지 모든 부하 영역에서 상기 응축팬(3)과 증발팬(7)을 압축기(1)와 연동하여 동일한 방식으로 구동시켜 왔다.

즉, 외기온이 높거나 고내에 다량의 식품이 저장되면 냉장고에 걸리는 부하가 커지고 외기온이 낮거나 고내에 저장되는 식품량이 적으면 냉장고에 걸리는 부하가 작아지는데, 종래에는 냉장고에 걸리는 부하의 크기와는 상관없이 상기 압축기(1)가 동작되면 응축팬(3)과 증발팬(7)도 일정한 속도로 함께 구동시키고 상기 압축기(1)가 정지되면 응축팬(3)과 증발팬(7)도 함께 정지시키는 방식으로 상기 응축팬(3)과 증발팬(7)의 동작을 제어하였다.

그런데, 상기 냉장고의 외기온 또는 고내온도가 높아 냉장고에 걸리는 부하가 커지면 냉동사이클의 응축온도 또는 증발온도가 상승되어 냉매유량이 증가되고 압축기(1)의 압축비가 커지게 되므로 상기 압축기(1)에 과부하가 걸려 운전중에 압축기(1)가 과부하로 인해 정지되는 일이 발생된다.

따라서, 상기와 같은 종래 기술에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉장고에 걸리는 부하가 큰 경우에도 냉장고에 걸리는 부하가 작은 경우와 동일하게 냉장고를 제어하기 때문에 과부하로 인해 압축기(1)가 정지되는 일이 빈번히 발생되어 상기 압축기(1) 내부의 부품이 손상되는 동시에 수명이 단축될 우려가 크고, 이에 따라 냉장고에 대한 신뢰성 및 소비자 만족도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외기온이 높거나 고내에 다량의 식품이 저장되어 있는 과부하 영역에서 초기 기동시 응축팬과 증발팬의 속도를 부하의 크기에 따라 조절함으로써 압축기에 걸리는 부하를 감소시켜 과부하시 발생할 수도 있는 압축기의 파손을 방지하고, 이에 따라 냉장고의 사용영역이 넓어지는 동시에 신뢰성이 높아지도록 하는 냉장고의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 냉장고의 구성 요소가 개략적으로 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법이 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 압축기 2 : 응축기

3 : 응축팬 6 : 증발기

7 : 증발팬 8 : 응축기용 온도센서

9 : 증발기용 온도센서 10 : 콘트롤러

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 냉장고가 운전되면 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 냉장고가 과부하 상태이면 압축기에 걸리는 부하가 감소되도록 기계실에 설치된 응축팬의 속도를 상승시키는 동시에 냉동실에 설치된 증발팬의 속도를 하강시키는 제 2과정과, 상기 냉장고가 과부하 상태에서 해소되면 상기 응축팬과 증발팬의 속도를 과부하 이전의 원상태로 복귀시키는 제 3과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 냉장고의 구성 요소가 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법이 도시된 도면이다.

상기한 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 냉장고의 제어 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉장고가 운전되면 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단한다.

이때, 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 응축기(2)에 설치된 응축기용 온도센서(8)를 통해 감지되는 응축온도를 기준으로 측정한다.

즉, 냉장고의 외기온도가 높아져 상기 냉장고에 걸리는 부하가 커지면 상기 응축기용 온도센서(8)에 의해 감지되는 응축온도가 상승하게 되므로 상기한 응축온도가 TC1 이상이면 냉장고가 과부하 상태인 것으로 판단한다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 증발기(6)에 설치된 증발기용 온도센서(9)를 통해 감지되는 증발온도를 기준으로 측정한다.

즉, 냉장고에 다량의 식품이 저장되어 상기 냉장고에 걸리는 부하가 커지면 상기 증발기용 온도센서(9)에 의해 감지되는 증발온도가 상승하게 되므로 상기한 증발온도가 TE1 이상이면 냉장고가 과부하 상태인 것으로 판단한다.

이때, 상기 냉장고의 과부하 상태 여부를 정확히 판단하기 위해서는 상기한 응축온도와 증발온도를 동시에 고려하여 판단하는 것이 가장 바람직하다.

또한 다른 실시 예에 따르면, 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 기계실에 설치된 기계실용 온도센서를 통해 감지되는 기계실온도를 기준으로 측정하거나, 냉동실 또는 냉장실과 같은 고내에 설치된 고내용 온도센서를 통해 감지되는 고내온도를 기준으로 측정할 수도 있다.

이후, 상기 응축기용 온도센서(8)를 통해 감지된 응축온도가 TC1 이상이거나 상기 증발기용 온도센서(9)를 통해 감지된 증발온도가 TE1 이상이 되어 냉장고가 과부하 상태로 판단되면 콘트롤러(10)에서 기계실에 설치된 응축팬(3)의 속도를 상승시키는 동시에 냉동실에 설치된 증발팬(7)의 속도를 하강시킨다.

상기와 같이 상기 응축팬(3)의 속도를 상승시키고 상기 증발팬(7)의 속도를 하강시키면 과부하시 냉동사이클을 통해 흐르는 냉매의 유량이 줄어들고 압축비가 감소되어 압축기(1)에 걸리는 부하가 감소되게 된다.

따라서, 외기온이 높거나 고내에 다량의 식품이 저장되어 있는 과부하 영역에서의 초기 기동시에도 상기 응축팬(3)과 증발팬(7)의 속도를 조절함으로써 압축기(1)에 걸리는 부하를 감소시켜 과부하시 발생할 수도 있는 압축기(1)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이후, 상기한 응축온도와 증발온도가 감소되어 응축온도가 TC2 이하가 되고 증발온도가 TE2 이하가 되면 상기 콘트롤러(10)에서 냉장고가 과부하 상태에서 해소된 것으로 판단하고 상기 응축팬(3)과 증발팬(7)의 속도를 과부하 이전의 원상태로 복귀시킨다.

이때, 상기 냉장고의 과부하 상태가 해소되는 것으로 판단되는 과부하 종료온도, TC2와 TE2는 냉장고가 과부하 상태인 것으로 판단되는 과부하시작온도, TC1과 TE1보다 더 낮은 값으로 설정된다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법은, 외기온이 높거나 고내에 다량의 식품이 저장되어 있는 과부하 영역에서 초기 기동시 응축팬과 증발팬의 속도가 부하의 크기에 따라 조절되므로 압축기에 걸리는 부하가 감소되어 과부하시 발생할 수도 있는 압축기의 파손이 방지되고, 이에 따라 냉장고의 사용영역이 넓어지는 동시에 신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 냉장고가 운전되면 상기 냉장고에 걸리는 부하의 크기를 측정하여 과부하 상태인지를 판단하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 냉장고가 과부하 상태이면 압축기에 걸리는 부하가 감소되도록 기계실에 설치된 응축팬의 속도를 상승시키는 동시에 냉동실에 설치된 증발팬의 속도를 하강시키는 제 2과정과, 상기 냉장고가 과부하 상태에서 해소되면 상기 응축팬과 증발팬의 속도를 과부하 이전의 원상태로 복귀시키는 제 3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1과정에서 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 응축기에 설치된 응축기용 온도센서를 통해 감지되는 응축온도를 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1과정에서 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 증발기에 설치된 증발기용 온도센서를 통해 감지되는 증발온도를 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1과정에서 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 기계실에 설치된 기계실용 온도센서를 통해 감지되는 기계실온도를 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1과정에서 냉장고에 걸리는 부하의 크기는 고내에 설치된 고내용 온도센서를 통해 감지되는 고내온도를 기준으로 측정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
6. 제 2항 또는 제 3항 또는 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 제 3과정에서 냉장고의 과부하 상태가 해소되는 것으로 판단되는 과부하 종료온도는 상기 제 1과정에서 냉장고가 과부하 상태인 것으로 판단되는 과부하시작온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.