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KR102363069B1 - 냉장고 및 이의 제어 방법 - Google Patents

냉장고 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR102363069B1
KR102363069B1 KR1020200099801A KR20200099801A KR102363069B1 KR 102363069 B1 KR102363069 B1 KR 102363069B1 KR 1020200099801 A KR1020200099801 A KR 1020200099801A KR 20200099801 A KR20200099801 A KR 20200099801A KR 102363069 B1 KR102363069 B1 KR 102363069B1
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KR
South Korea
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compressor
control period
temperature
refrigerator
cooling power
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Application number
KR1020200099801A
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English (en)
Inventor
신성구
허진석
안부환
이상일
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

냉장고 및 이의 제어 방법이 개시된다. 개시된 냉장고 및 이의 제어 방법은, 압축기의 운전 상태의 정보를 피드백 받음으로써, 압축기의 단속 운전 여부 및 압축기의 부하 상태가 냉력 지령에 반영될 수 있다. 특히, 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 반영하여 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령을 생성한다.

Description

냉장고 및 이의 제어 방법{Refrigerator and method for controlling the same}
본 발명은 냉장고 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
냉장고는 냉동 또는 냉장 사이클을 반복하면서 냉동실 또는 냉장실을 특정 온도로 냉각시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치이다. 일반적으로 냉장고에는 저장 공간(또는 저장실)을 형성하는 본체 및 저장 공간을 개방 또는 폐쇄하는 냉장고 도어가 포함된다. 저장 공간에는 음식과 같은 저장물이 저장되며, 사용자는 저장물을 보관하거나 보관된 저장물을 인출하기 위하여 냉장고 도어를 개방한다.
냉장고는 음식물을 저온으로 보관하는 가전 기기로서, 저장 공간이 항상 일정한 저온으로 유지되도록 하는 것이 필수적이다.
일반적으로, 냉장고는 고내 온도(즉, 저장 공간의 온도)를 일정한 수준으로 유지하기 위해 단속 운전 모드로 압축기를 턴온(turn-on) 및 턴오프(turn-off)한다.
그러나, 단속 운전 모드로 압축기가 제어되는 경우, 저장 공간의 온도 변화 폭이 커지며, 이에 따라 저장 공간에 저장된 음식물의 신선도가 낮아진다는 문제점이 있다. 또한, 압축기의 구동 시작 및 구동 정지가 반복적으로 수행되는바, 압축기를 재 구동할 때 소비되는 전력이 증가하는 문제점도 있다.
최근에는, 압축기의 저 냉력 효율이 개선됨에 따라, 압축기를 수시로 턴오프시키지 않고 상시 턴온시킨 상태에서, 압축기의 냉력 제어를 통해 고내 온도를 일정한 수준으로 유지하는 냉장고가 개발되었다. 즉, 냉장고는 압축기를 연속 운전 모드로 구동시켜 압축기의 냉력을 제어하고 고내 온도를 일정한 수준으로 유지한다.
그러나, 냉장고는 일반적인 냉각 운전 외에도 제상 운전, 부하 대응 운전 등의 특수 운전 모드가 사용된다. 여기서, 부하 대응 운전은 고내 부하(즉, 냉장고 내 부하 또는 온도)가 급상승하는 상황에 대응하기 위한 운전이다.
특수 운전 모드를 수행하고자 하는 경우, 압축기를 계속 구동시키는 것은 비효율적이다. 따라서, 특수 운전 모드가 종료될 때까지는 압축기의 연속 운전 모드를 해제하고, 별도의 압축기 운전 모드를 수행할 수밖에 없다. 물론, 특수 운전 모드가 해제된 후 압축기의 연속 운전 모드가 재 개시될 경우에는, 고내 온도를 빠르게 안정시킬 필요가 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0005033호(2019.01.15.)에는 냉장고의 압축기를 연속 운전 모드로 구동하기 위한 제어 방법이 개시되어 있다.
구체적으로, 선행문헌을 참조하면, 냉장고는 미리 설정된 임의의 냉력값을 이용하여 동작하는 압축기의 연속 운전 모드가 개시되어 있다. 이 때, 저장 공간의 목표 온도를 유지하기 위해 내기 온도 센서(즉, 저장 공간에 설치된 온도 센서)에 의해 감지된 온도를 토대로 압축기의 냉력값이 조절된다.
즉, 선행문헌의 냉장고는 연속 운전 모드 시 제어기에 의해 자동으로 냉력이 가변되며, 제어 주기 마다 고내 평균 온도와 설정 목표 온도를 비교하여 온도 에러를 산출한다. 이 때, 압축기의 냉력 지령에 따라 압축기의 냉력을 증가시키거나 감소시켜 다음 제어 주기의 출력 냉력을 선정한다.
하지만, 선행문헌에 개시된 냉장고는 제어부에서 제공하는 압축기의 냉력 지령을 제어 입력으로 하여 압축기를 제어하는데, 이 때 압축기의 단속 발생 여부 및 압축기의 현재 부하 상태는 냉력 지령을 선정하는데 반영되지 못한다. 따라서, 최적으로 압축기가 구동되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 모든 압축기의 부하에서 최적으로 압축기의 구동이 가능한 냉장고 및 이의 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 냉장고의 소비 전력을 개선할 수 있는 냉장고 및 이의 운전 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 및 이의 운전 제어 방법은 압축기의 운전 상태의 정보를 피드백 받음으로써, 압축기의 단속 운전 여부 및 압축기의 부하 상태가 냉력 지령에 반영될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 및 이의 운전 제어 방법은, 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 반영하여 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령을 생성한다. 이에 따라, 불필요한 압축기의 턴온을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법은, 메인 제어부에서 수행되는 것으로서, 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보를 압축기 제어부로부터 수신하는 단계, 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하는 단계, 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율에 기초하여 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령을 생성하는 단계 및 상기 압축기의 냉력 지령을 상기 압축기 제어부로 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 저장실이 형성되는 본체, 상기 본체의 내부에 장착되고, 냉매와 공기의 열 교환을 통해 냉기를 생성하는 증발기, 상기 본체의 내부에 장착되고, 상기 증발기를 통과한 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 기체로 변화시키는 압축기, 상기 압축기의 구동을 제어하는 압축기 제어부 및 상기 압축기 제어기와 통신 연결되며, 상기 압축기 제어기로 상기 압축기의 구동을 위한 냉력 지령을 제공하는 메인 제어부를 포함하되, 상기 압축기 제어부는 이전의 제어 주기에서의 상기 압축기의 운전 정보를 상기 메인 제어부로 피드백하고, 상기 메인 제어부는 상기 피드백된 압축기의 운전 정보에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하고, 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율에 기초하여 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령을 생성하고, 상기 생성된 냉력 지령을 상기 압축기 제어부로 제공한다.
본 발명에 따르면, 압축기의 운전율이 냉력 지령에 반영됨으로써, 모든 압축기의 부하에서 최적으로 압축기를 제어할 수 있다. 나아가, 불필요한 압축기의 턴온을 줄임으로써 냉장고의 소비 전력을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 압축기가 단속되는 경우라 하더라도 빠르게 최적의 냉력으로 냉장고를 제어할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 냉장고의 운전과 관련된 제어 흐름을 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 운전 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 운전 제어 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서, 압축기의 냉력 지령의 생성의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)를 설명하는 도면이다. 도 2는 도 1의 냉장고의 운전과 관련된 제어 흐름을 설명하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)의 본체(50) 내부에는 좌우 방향을 따라 격벽(미도시)을 사이에 두고 저장실, 즉, 냉동실(52) 및 냉장실(54)이 형성된다. 냉동실(52) 및 냉장실(54) 전면에는 냉동실(52) 및 냉장실(54)을 각각 회동 개폐할 수 있도록 냉장고 도어가 설치된다. 냉장고 도어는 냉동실 도어(62) 및 냉장실 도어(64)를 포함하며, 이는 본체(50)와 힌지 결합된다.
본체(50)의 내부에는, 냉매와 공기의 열 교환을 통해 냉기를 생성하는 증발기(200)와, 증발기(200)의 표면에 생성되는 성에를 제거하기 위해 열을 발산하는 제상 히터(250)와, 증발기(200)를 통과한 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 기체로 변화시키는 압축기(150)와, 증발기(200)를 통과한 공기를 냉동실(52) 또는 냉장실(54) 내부로 유입시키기 위한 저장실 팬(170)과, 압축기(150)에 의해 압축된 냉매를 방열을 통하여 응축시키는 응축기(160)가 장착된다.
또한, 본체(50)의 내부에는, 냉장고(1)의 전반적인 동작 및 각종 부품들(즉, 전술 및 후술하는 각종 부품들)을 제어하는 메인 제어부(300)와, 증발기(200)의 일 측면에 배치되어 증발기(200)의 표면 온도를 측정하고, 측정된 표면 온도를 메인 제어부(300)에 전달하는 제상 온도 센서(270)와, 저장실의 온도를 측정하고, 측정된 온도를 메인 제어부(300)로 제공하는 내기 온도 센서(101) 등이 더 장착된다. 내기 온도 센서(101)는 냉동실(52)의 온도를 측정하는 냉동실 온도 센서(102) 및 냉장실(54)의 온도를 측정하는 냉장실 온도 센서(104)를 포함한다. 내기 온도 센서(101)에서 측정된 온도는 메인 제어부(100)로 전달된다.
이러한 구성에 의하여, 저장실 팬(170)이 회전하게 되면 냉동실(52) 또는 냉장실(54)의 내부의 공기는 증발기(200)로 유입되고, 증발기(200)로 유입된 공기는 증발기(200)를 통과하면서 냉각되며, 냉각된 공기는 저장실 팬(170)에 의해 냉동실(52) 또는 냉장실(54)의 내부로 제공된다.
메인 제어부(300)는 프로세서 기반의 장치일 수 있다. 프로세서는 중앙처리장치, 애플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다
본체(50)의 외부에는 외기 온습도 센서(100)가 장착된다. 외기 온습도 센서(100)는 본체(50)의 외기 온도 및 외기 습도를 측정하고, 측정된 외기 온도 및 외기 습도에 관한 정보를 메인 제어부(300)로 전달한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 냉장고(1)의 운전과 관련된 제어 흐름이 도시되어 있다.
구체적으로, 메인 제어부(300)는 압축기(150)의 연속 운전 모드 구동 조건이 만족되는지 여부를 판단할 수 있다. 연속 운전 모드 구동 조건이 만족하는 경우, 메인 제어부(300)는 압축기(150)를 연속 운전 모드로 구동하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 특수 운전 모드(예를 들어, 제상 히터(250)의 제상 운전 모드 또는 고내 부하의 급상승으로 인한 압축기(150)의 부하 대응 운전 모드)의 구동이 필요한 경우, 연속 운전 모드 구동 조건이 만족되지 않는다. 반면에, 특수 운전 모드 구동이 필요하지 않은 경우(예를 들어, 일반적인 냉각 운전만으로 고내 온도 유지가 가능한 경우), 연속 운전 모드 구동 조건이 만족된다.
압축기 운전 제어 장치(180)는 압축기(150)의 운전(구동)을 제어하는 장치이다.
특히, 메인 제어부(300)는 연속 구동 모드를 수행하기 위해 압축기(150)의 냉력을 제어하기 위한 냉력 지령을 생성하고, 이를 압축기 운전 제어 장치(180)로 전송할 수 있다. 압축기 운전 제어 장치(180)는 전송된 냉력 지령에 기초하여 압축기(150)를 제어할 수 있다. 여기서, 압축기의 냉력 지령은 상기 압축기의 구동 주파수의 정보를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 운전 제어 장치(180)의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 압축기 운전 제어 장치(180)는 정류부(402), 인버터부(404), 압축기 제어부(406), 전류 검출부(408) 및 전압 검출부(410)를 포함한다.
정류부(402)는 외부 전원(412)으로부터 입력되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 출력한다.
인버터부(404)는 정류부(402)로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 압축기(150)에 제공한다. 인버터부(404)에 의해 제공된 교류 전압에 의해서 압축기(150) 내부에 구비된 모터가 구동된다.
압축기 제어부(606)는 인버터부(604)로 제어 신호를 인가한다. 압축기 제어부(606)에 의해서 인가되는 제어 신호에 의해서 인버터부(604)는 미리 정해진 운전 주파수로 구동되어 압축기(150) 내부의 모터에 교류 전압을 공급한다. 압축기 제어부(406)에 의해서 인가되는 제어 신호에 의해서 압축기(150)로 인가되는 교류 전압의 크기가 조절된다. 교류 전압의 크기가 조절됨으로써 압축기(150)의 구동이 제어된다.
한편, 압축기 제어부(406)는 냉장고의 메인 제어부(300)와 함께 양방향으로 통신 연결되며, 이를 통해 각종 정보를 송수신할 수 있다. 일례로, 압축기 제어부(406)와 메인 제어부(300)는 유선으로 통신 연결될 수 있다.
전류 검출부(408)는 압축기(150)의 구동 과정에서 모터에 인가되는 구동 전류의 크기를 검출한다. 전압 검출부(410)는 압축기(150)의 구동 과정에서 모터에 인가되는 구동 전압의 크기를 검출한다. 즉, 압축기(150)의 구동 과정에서, 모터에 인가되는 전류 및 전압은 기 설정된 샘플링 주기에 따라 실시간으로 측정될 수 있다.
한편, 메인 제어부(300)는 압축기(150)의 구동 제어를 위한 냉력 지령을 생성하는 PI 제어기(미도시)를 포함할 수 있다. PI 제어기는 압축기(150)의 연속 운전 모드의 구동을 위한 제어 주기 별 냉력값을 산출하고, 산출된 냉력값을 토대로 냉력 지령을 생성하고, 이를 압축기 제어부(406)로 전송할 수 있다. 압축기 제어부(406)는 냉력 지령에 기초하여 압축기(150)의 연속 운전 모드를 제어할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 압축기(150)의 연속 운전 모드의 구동의 내용을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)의 운전 제어 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 도 4에 따른 운전 제어 방법은 압축기(150)의 연속 운전 모드의 구동을 제어하는 방법이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서, 압축기(150)의 냉력 지령의 생성의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도 5를 참조하여, 도 4에 도시된 각 단계를 상세하게 설명하기로 한다.
단계(S10)에서, 샘플링 주기가 도래하였는지 여부가 판단된다. 샘플링을 통해 냉장고의 저장실의 온도 측정, 압축기(150)의 운전 정보 등이 검출된다. 여기서, 냉장고의 저장실은 냉장실 또는 냉동실이다.
샘플링 주기가 도래하지 않는 경우, 단계(S10)가 재 수행된다.
샘플링 주기가 도래하는 경우, 단계(S20)에서 내기 온도 센서(101)는 저장실의 온도를 측정하고, 단계(S30)에서 압축기 제어부(406)는 압축기(150)의 운전 정보를 획득한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압축기(150)의 운전 정보는 압축기(150)의 전력 및 위상을 포함할 수 있다. 여기서, 위상은 압축기(150)에 검출된 구동 전류 또는 구동 전압에 대한 위상이다. 즉, 압축기(150)의 전력 및 위상은 전류 검출부(408) 및 전압 검출부(410)에서 검출된 구동 전류 및 구동 전압에 기초하여 산출될 수 있다.
다시 말해, 전류 검출부(408) 및 전압 검출부(410) 각각은 구동 전류 및 구동 전압을 검출하고, 이를 압축기 제어부(406)로 전송한다. 압축기 제어부(406)는 수신된 구동 전류 및 구동 전압의 위상을 측정하고, 구동 전류 및 구동 전압을 곱하여 압축기(150)의 전력을 산출할 수 있다. 이를 통해, 압축기 제어부(406)의 압축기(150)의 전력 및 위상을 획득한다.
단계(S40)에서, 제어 주기가 도래하였는지 여부가 판단된다.
제어 주기는 압축기(150)의 구동을 제어하기 주기이다. 압축기(150)가 연속 운전을 수행하는 경우, 제어 주기 마다 압축기(150)의 냉력이 변화할 수 있다. 즉, 제어 주기는 압축기(150)의 냉력의 변화 주기와 대응된다.
제어 주기가 도래하지 않는 경우, 단계(S10)가 재 수행된다. 따라서, 다음 샘플링 주기에서, 온도 센서(101)가 저장실의 온도를 측정하고, 압축기 제어부(406)가 압축기(150)의 운전 정보를 획득한다.
제어 주기가 도래하는 경우, 단계(S50)에서, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보 및 저장실의 온도 정보를 획득한다. 즉, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 저장실의 온도 정보 및 압축기(150)의 운전 정보(즉, 전력 및 위상)을 수신한다.
단계(S60)에서, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보 및 온도 정보에 기초하여 현재의 제어 주기에서의 압축기(150)의 냉력 지령을 생성한다.
단계(S70)에서, 메인 제어부(300)는 생성된 압축기(150)의 냉력 지령을 압축기 제어부(406)로 전송한다.
단계(S80)에서, 압축기 제어부(406)는 수신된 냉력 지령에 기초하여 압축기(150)를 제어한다.
이하, 단계(S60)의 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 압축기(150)의 전력 및 위상에 기초하여 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력 및 압축기 운전율을 산출한다.
이 때, 냉력은 압축기(150)로 인가되는 구동 전력과 비례하며, 이를 통해 평균 냉력이 산출될 수 있다.
또한, 압축기 운전율은 제어 주기 내에서 압축기(150)가 턴온(turn-on)되는 시간과 압축기(150)가 턴오프(turn-off)되는 시간의 비율과 대응된다. 만약, 제어 주기 내에서 압축기(150)가 항상 턴온되는 경우, 압축기 운전율은 100%이다. 도 5를 참조하면, 제1 내지 제4 제어 주기에서는 압축기 운전율이 100%이고, 제5 제어 주기에서는 압축기 운전율이 35%이다.
다음으로, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 저장실의 온도에 기초하여 이전의 제어 주기에서의 저장실의 평균 온도를 산출한다.
계속하여, 메인 제어부(300)는 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보(즉, 평균 냉력 및 압축기 운전율)와 이전의 제어 주기에서의 저장실의 평균 온도에 기초하여 현재의 제어 주기에서의 압축기(150)의 냉력 지령을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인 제어부(300)는 아래의 수학식 1에 기초하여 현재의 제어 주기에서의 압축기(150)의 냉력 지령을 생성할 수 있다.
Figure 112020083693959-pat00001
여기서, βn는 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령, βn-1는 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력, RR는 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율, kp는 비례 제어 이득, ki는 적분 제어 이득, en는 현재의 제어 주기에서의 에러, en-1는 이전의 제어 주기에서의 에러, Tsensor는 저장실의 평균 온도, Tnotch는 저장실의 목표 온도를 각각 의미한다.
수학식 1을 참조하면, 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령은 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 반영할 수 있다.
보다 상세하게, 도 5를 참조하면 저장실의 평균 온도가 저장실의 목표 온도에 근접하는 제5 제어 주기에서 압축기(150)가 강제로 턴오프된다. 이 때, 압축기 운전율이 반영되지 않는 경우, 제5 제어 주기에서의 평균 온도는 제6 제어 주기에서의 평균 온도와 유사하므로, 제6 제어 주기에서의 냉력 지령은 제5 제어 주기에서의 평균 냉력과 거의 유사한 값을 가지게 된다. 따라서, 높게 설정된 냉력 지령값으로 인해 압축기(150)는 다시 강제 턴오프되는 단속 운전이 발생하는 문제점이 있다.
하지만, 압축기 운전율이 반영되는 경우, 제5 제어 주기에서의 압축기 운전율이 100%보다 낮은 비율을 가지므로, 제5 제어 주기에서의 평균 온도는 제6 제어 주기에서의 평균 온도와 유사하다 하더라도, 제6 제어 주기에서의 냉력 지령은 앞선 케이스보다 낮은 지령값을 가지게 된다. 따라서, 제6 제어 주기 이후의 제어 주기에서 압축기(150)는 턴오프되지 않고 연속 운전을 수행하게 된다.
이에 따라, 압축기(150)의 현재 부하에 맞는 최적의 냉력 지령이 생성될 수 있다. 그리고, 불필요한 압축기(150)의 턴온을 줄일 수 있으므로, 냉장고의 소비 전력을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 압축기를 턴오프시키기 않고 연속적으로 턴온시키는 연속 운전 모드로 구동하기 위해 메인 제어부에서 수행되는 냉장고의 운전 제어 방법에 있어서,
    이전의 제어 주기에서의 상기 압축기의 운전 정보, 상기 이전의 제어 주기에서의 상기 냉장고의 저장실의 제1 온도, 현재의 제어 주기에서의 상기 저장실의 제2 온도를 획득하는 단계;
    상기 이전의 제어 주기에서의 상기 압축기의 운전 정보에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값 및 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하는 단계;
    상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 반영하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값로부터 제1 냉력값을 산출하고, 상기 저장실의 제1 온도, 상기 저장실의 제2 온도 및 상기 저장실의 목표 온도에 기초하여 온도 에러값을 산출하는 단계;
    상기 제1 냉력값 및 상기 온도 에러값에 기초하여 상기 현재의 제어 주기에서의 상기 압축기의 냉력 지령값을 생성하는 단계; 및
    상기 현재의 제어 주기에서의 압축기의 냉력 지령값을 상기 압축기를 구동시키는 압축기 제어부로 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 압축기 제어부는 상기 압축기의 냉력 지령값에 따라 상기 압축기를 구동함으로써 상기 연속 운전 모드로의 구동 시 상기 압축기의 단속이 최소화되는, 냉장고의 운전 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 운전율은, 상기 제어 주기 내에서 상기 압축기가 턴온되는 시간과 상기 압축기가 턴오프되는 시간의 비율과 대응되는, 냉장고의 운전 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이전의 제어 주기에서의 상기 압축기의 운전 정보는 상기 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 상기 압축기의 전력 및 위상을 포함하는, 냉장고의 운전 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값 및 압축기 운전율을 산출하는 단계는,
    상기 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 상기 압축기의 전력 및 위상에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값 및 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하는, 냉장고의 운전 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압축기의 냉력 지령값은 아래의 수학식과 대응되는, 냉장고의 운전 제어 방법.

    Figure 112021108788245-pat00008


    여기서, βn는 상기 압축기의 냉력 지령값, βn-1는 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값, RR는 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율, kp-(en-en-1)+kien는 상기 온도 에러값, kp-는 비례 제어 이득, ki는 적분 제어 이득, en는 상기 현재의 제어 주기에서의 에러값, en-1는 상기 이전의 제어 주기에서의 에러값, Tsensor는 상기 저장실의 평균 온도, Tnotch는 상기 저장실의 목표 온도를 각각 의미함.
  8. 삭제
  9. 압축기를 턴오프시키기 않고 연속적으로 턴온시키는 연속 운전 모드로 구동하는 냉장고에 있어서,
    저장실이 형성되는 본체;
    상기 저장실의 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 본체의 내부에 장착되고, 냉매와 공기의 열 교환을 통해 냉기를 생성하는 증발기;
    상기 본체의 내부에 장착되고, 상기 증발기를 통과한 냉매를 압축하여 고온 및 고압의 기체로 변화시키는 압축기;
    상기 압축기의 구동을 제어하는 압축기 제어부; 및
    상기 압축기 제어부와 통신 연결되며, 상기 압축기 제어부로 상기 압축기의 구동을 위한 냉력 지령값을 제공하는 메인 제어부;를 포함하되,
    상기 압축기 제어부는 이전의 제어 주기에서의 상기 압축기의 운전 정보를 상기 메인 제어부로 피드백하고,
    상기 온도 센서는 상기 이전의 제어 주기에서의 상기 저장실의 제1 온도, 현재의 제어 주기에서의 상기 저장실의 제2 온도를 상기 메인 제어부로 전송하고,
    상기 메인 제어부는,
    상기 피드백된 압축기의 운전 정보에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값 및 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하고,
    상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 반영하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값로부터 제1 냉력값을 산출하고,
    상기 저장실의 제1 온도, 상기 저장실의 제2 온도 및 상기 저장실의 목표 온도에 기초하여 온도 에러값을 산출하고,
    상기 제1 냉력값과 상기 온도 에러값을 더하여 상기 현재의 제어 주기에서의 상기 냉력 지령값을 생성하고,
    상기 생성된 냉력 지령값을 상기 압축기 제어부로 제공하고,
    상기 압축기 제어부는 상기 압축기의 냉력 지령값에 따라 상기 압축기를 구동함으로써 상기 연속 운전 모드로의 구동 시 상기 압축기의 단속이 최소화되는, 냉장고.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이전의 제어 주기에서의 압축기의 운전 정보는 상기 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 상기 압축기의 전력 및 위상을 포함하는, 냉장고.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 상기 이전의 제어 주기 내의 샘플링 주기 별로 검출된 상기 압축기의 전력 및 위상에 기초하여 상기 이전의 제어 주기에서의 평균 냉력값 및 상기 이전의 제어 주기에서의 압축기 운전율을 산출하는, 냉장고.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170094551A (ko) * 2015-05-11 2017-08-18 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어 방법
KR20200001713A (ko) * 2018-06-28 2020-01-07 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR20200015107A (ko) * 2018-08-02 2020-02-12 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR20200088158A (ko) * 2019-01-14 2020-07-22 엘지전자 주식회사 냉장고 및 냉장고의 압축기 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170094551A (ko) * 2015-05-11 2017-08-18 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어 방법
KR101952741B1 (ko) * 2015-05-11 2019-02-28 엘지전자 주식회사 냉장고 및 그 제어 방법
KR20200001713A (ko) * 2018-06-28 2020-01-07 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR20200015107A (ko) * 2018-08-02 2020-02-12 엘지전자 주식회사 냉장고의 제어방법
KR20200088158A (ko) * 2019-01-14 2020-07-22 엘지전자 주식회사 냉장고 및 냉장고의 압축기 제어 방법

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