(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却サイクルを構成して複数個の食品貯蔵庫に冷気を供給する冷凍装置であって、
制御信号を出力するマイクロコンピュータと、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記圧縮機から吐出される冷媒を通過または遮断させ、前記通過された冷媒を複数の方向に吐出させる３方向ステッピングモータバルブと、
前記複数の方向に吐出される冷媒が供給されて前記複数個の食品貯蔵庫に冷気を供給する複数個の蒸発器と、を包含し、
前記３方向ステッピングモータバルブは、
固定子と回転子とからなるモータ部と、前記回転子により回転され、前記冷媒の流動を制御するための開放領域及び閉鎖領域を構成するバルブシャフトと、前記バルブシャフトが内部に収納され、前記開放領域及び閉鎖領域により開閉される複数個の出力ポート及び入力ポートを備えたバルブハウジングと、を包含し、駆動初期に前記マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記回転子を正回転または逆回転させた後、前記回転子を既設定された初期位置に移動させることを特徴とする冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項２】
複数個の蒸発器を備えた冷凍装置に３方向ステッピングモータバルブを設置して冷却サイクルを制御する方法であって、
前記３方向ステッピングモータバルブは、固定子と回転子とよりなるモータ部と、前記モータ部の下方に装着されるバルブハウジングと、前記バルブハウジングの内部に嵌合されて前記回転子により回転されるバルブシャフトと、前記バルブハウジングに一方端が連結されかつ他方端は第１及び第２膨張バルブにそれぞれ連結された、第１、第２出力ポートと、前記バルブシャフトに連結された入力ポートと、を具備し、
電源が入力されると、前記３方向ステッピングモータバルブの入力ポート及び出力ポートを開閉させるバルブシャフトに接続された回転子を、既設定された初期位置に正確に移動させるため、先ず、正方向に最大限回転させる段階と、
前記回転子を正方向に最大限回転させた後、前記回転子を既設定された初期位置に移動させる段階と、
マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記回転子を正／逆回転させる段階と、
を順次行うことを特徴とする冷却サイクル制御方法。
【請求項３】
前記圧縮機の駆動時間をカウントするカウント手段を更に包含し、
前記マイクロコンピュータは、前記カウントされた駆動時間に基づいて、前記３方向ステッピングモータバルブの正／逆回転動作を制御することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項４】
前記３方向ステッピングモータバルブは、
６０段階にわたって冷蔵庫の膨脹バルブに連結された冷媒管を開放または閉鎖し、ここで、一つの段階は、前記３方向ステッピングモータバルブ内の回転子が内部のＳ極からＮ極に、またはＮ極からＳ極に移動する距離または移動角を示すことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項５】
前記３方向ステッピングモータバルブは、
８５段階にわたって冷蔵庫の膨脹バルブに連結された冷媒管を開放または閉鎖し、ここで、一つの段階は、前記３方向ステッピングモータバルブ内の回転子が内部のＳ極からＮ極に、またはＮ極からＳ極に移動する距離または移動角を示すことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項６】
前記マイクロコンピュータは、
前記冷却サイクルが初期運転モードである時、既設定された時間の間、前記冷却サイクルを運転し、前記既設定された時間が経過すると、前記冷却サイクルを正常運転モードに切換することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項７】
前記既設定された時間は、前記圧縮機の冷媒吐出圧力が上昇してから３２kgf／cm2以下に低下するまでの所要時間であることを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【請求項８】
前記マイクロコンピュータは、
前記正常運転モードに切換時には、前記食品貯蔵庫内の温度及び既設定された温度に基づいて、前記３方向ステッピングモータバルブを制御することを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に係るもので、詳しくは、ステッピングモータバルブを利用して冷蔵庫の冷却サイクルを制御するための冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷蔵庫、空気調和器及びエアコンなどの冷凍装置は、該冷凍装置自体の冷却サイクルで循環する高温高圧の冷媒を調節して外部または内部の温度を調節する。
【０００３】
その一例として従来の冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、図２５に示したように、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、該圧縮機１１により圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器１２と、該凝縮器１２に連結されて前記冷媒に残存する水分を除去する乾燥機１３と、該乾燥機１３に連結される冷媒管と、該冷媒管に連結されて該冷媒管の開閉を調節する第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５と、それら第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５にそれぞれ連結されてそれら第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５から吐出される冷媒を減圧させる第１及び第２膨脹バルブ１６、１７と、それら第１及び第２膨脹バルブ１６、１７にそれぞれ連結され、前記減圧された冷媒の供給を受けて冷蔵室または冷凍室に保存された食品の熱を吸収するための冷気を発生する第１及び第２蒸発器１８、１９と、により構成され、前記第１及び第２蒸発器１８、１９は、冷媒管を介して前記圧縮機１１に連結されていた。
【０００４】
即ち、従来の冷蔵庫の冷却サイクルは、前記圧縮機１１→凝縮器１２→乾燥機１３→第１及び第２膨脹バルブ１６、１７→第１及び第２蒸発器１８、１９→圧縮機１１の順に連結されて構成されていた。ここで、前記圧縮機１１、凝縮器１２、乾燥機１３、第１及び第２膨脹バルブ１６、１７、第１及び第２蒸発器１８、１９及び圧縮機１１は、冷媒管を介して相互連結されていた。
【０００５】
一方、前記冷蔵庫に前記蒸発器を複数個設置して構成すると、前記冷蔵庫の冷凍室及び冷蔵室への冷気供給制御が可能になる。即ち、前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５のオン／オフ制御動作によって、前記圧縮機１１→凝縮器１２→乾燥機１３→第１膨脹バルブ１６→第１蒸発器１８→第１圧縮機１１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、または、前記圧縮機１１→凝縮器１２→乾燥機１３→第２膨脹バルブ１７→第２蒸発器１９→圧縮機１１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、若しくは、前記圧縮機１１→凝縮器１２→乾燥機１３→第１及び第２膨脹バルブ１６、１７→第１及び第２蒸発器１８、１９→圧縮機１１の順に連結される冷却サイクルを構成することができる。
【０００６】
ここで、前記第１二方向ソレノイドバルブ１４、第１膨脹バルブ１６及び第１蒸発器１８により構成される冷却サイクルが冷蔵庫の冷凍室の冷気を制御するための構成であると仮定すると、前記第２二方向ソレノイドバルブ１５、第２膨脹バルブ１７及び第２蒸発器１９により構成される冷却サイクルは冷蔵庫の冷蔵室の冷気を制御するための構成である。
【０００７】
以下、このように構成された従来冷蔵庫の冷却サイクルの制御過程に対し、図２６に示したマイクロコンピュータの動作を参照して説明する。
先ず、マイクロコンピュータ２１は、冷蔵庫の冷蔵室及び冷凍室の既設定された温度を認識して、それら冷蔵室及び冷凍室の温度が既設定された温度よりも高いと、冷気を発生するための冷却サイクルを制御する。
次いで、前記圧縮機１１は、前記マイクロコンピュータ２１の制御に従って流入される冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒に形成して、前記冷媒管を介して前記凝縮器１２に吐出する。
【０００８】
次いで、前記凝縮器１２は、前記圧縮機１１から流入される冷媒から熱を放熱させて前記乾燥機１３に吐出する。
次いで、前記乾燥機１３は、前記凝縮器１２を通過した冷媒に残存する水分を除去した後、前記第１及び第２膨脹バルブ１６、１７に吐出し、前記乾燥機１３を通過した冷媒は、前記第１または第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５の動作がオフ状態であるとき、前記第１または第２膨脹バルブ１６、１７に吐出される。
【０００９】
このとき、前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５は、前記マイクロコンピュータ２１の制御信号により開閉されて該前記マイクロコンピュータ２１は、前記既設定された温度と前記冷凍室及び冷蔵室の現在温度とを比較して冷気が必要な貯蔵庫（冷凍室または冷蔵室）を検出し、該検出された貯蔵庫（冷凍室または冷蔵室）に連携される第１または第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５の動作をオフさせる。例えば、前記マイクロコンピュータ２１が前記第１二方向ソレノイドバルブ１４だけをオフさせたときは、前記第１膨脹バルブ１６を通って前記第１蒸発器１８に冷媒が吐出されるが、前記マイクロコンピュータ２１が前記第２二方向ソレノイドバルブ１５だけをオフさせたときは、前記第２膨脹バルブ１７を通って前記第２蒸発器１９に冷媒が吐出される。
【００１０】
このように前記冷媒は、前記マイクロコンピュータ２１の制御によって前記第１または第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５を介して前記第１または第２膨脹バルブ１６、１７に吐出される。
次いで、前記第１または第２膨脹バルブ１６、１７は、前記第１または第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５から流入される高圧の冷媒を減圧させ、所定割合で流れる冷媒を蒸発されやすい状態に調節して前記第１または第２蒸発器１８、１９に吐出する。
【００１１】
次いで、前記第１または第２蒸発器１８、１９に流入された冷媒は、冷凍室及び冷蔵室内の熱を吸収するように冷凍室及び冷蔵室に冷気を供給する。
次いで、前記第１または第２蒸発器１８、１９により前記冷凍室及び冷蔵室内の熱を吸収した冷気は、気化状態に変換して再び前記圧縮機１１に流入されて冷却サイクルを構成することで、前記冷媒は、高圧高温→低圧低温→高圧高温の順に変換されながら冷却サイクルを循環する。即ち、前記冷却サイクル内の冷媒は、前記凝縮器１２と前記第１または第２蒸発器１８、１９間を循環しながら熱交換を行う。
【００１２】
このように前記複数個の蒸発器１８、１９により冷蔵庫の冷却サイクルを構成する場合、前記マイクロコンピュータ２１の制御信号によって開放状態になった前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５により冷却サイクルが構成されるため、例えば、前記第１二方向ソレノイドバルブ１４に連携される冷凍室に冷気を供給するときは、前記第１二方向ソレノイドバルブ１４が前記マイクロコンピュータ２１により開放されて冷却サイクルに冷媒が循環され、一方、前記第２二方向ソレノイドバルブ１５に連携される冷蔵室に冷気を供給するときは、前記第２二方向ソレノイドバルブ１５が前記マイクロコンピュータ２１により開放されて冷却サイクルに冷媒が循環される。
【００１３】
一方、前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５が前記マイクロコンピュータ２１の制御信号により両方とも開放された場合も、冷却サイクルに冷媒が循環される。反面、前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５が前記マイクロコンピュータ２１の制御信号により両方とも閉鎖された場合には、冷却サイクルに冷媒が循環されない。
このように従来冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、冷凍室または冷蔵室に連携される第１及び第２二方向ソレノイドバルブ１４、１５の開閉によって制御されるように構成されていた。
【００１４】
そして、前記二方向ソレノイドバルブの構成においては、図２７に示したように、前記二方向ソレノイドバルブの中心部に設置されて上下方向移動可能なプランジャ３４と、該プランジャ３４の外周側に設置されて該プランジャ３４の上下方向移動を制御する複数個のコイル３１と、前記プランジャ３４の下方に係合されたシーリングボール３５と、該シーリングボール３５にの側方に係合されて該シーリングボール３５によって開閉される入力ポート３３及び出力ポート３６と、前記プランジャ３４の上方に掛合されて該プランジャ３４を下方向に移動させるスプリング３２と、により構成され、前記入力ポート３３と出力ポート３６とは、相互連通されるようになっていた。
【００１５】
このように構成された前記二方向ソレノイドバルブの動作においては、前記各のコイル３１に電源が供給されると、それらコイル３１の電磁石の原理によってプランジャ３４が上方側に移動されて、遮断されていた入力ポート３３と出力ポート３６との連通が開放されるので、前記シーリングボール３５も前記プランジャ３４と一緒に上昇して、前記入力ポート３３と出力ポート３６とは相互連通される。
その後、前記各コイル３１に電源の供給が遮断されると、前記プランジャ３４はスプリング３２によって下降され、前記プランジャ３４の下方に係合された前記シーリングボール３５により前記入力ポート３３と出力ポート３６との連通が再び遮断される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、プランジャの上下移動により前記二方向ソレノイドバルブから衝撃騷音が発生して使用者に不快感を与えるという不都合な点があった。
また、従来冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、前記冷凍室及び冷蔵室ごとに冷却サイクルを構成するために複数個の二方向ソレノイドバルブを使用し、それら二方向ソレノイドバルブを個別的に制御するため、電力消費が増加するという不都合な点があった。
【００１７】
また、従来冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、圧縮機の運転前後に冷却サイクル内の圧力を平衡に維持するために、前記圧縮機の初期運転の前後に所定時間の間（約１分以上）前記二方向ソレノイドバルブを動作させる必要があるので、消費電力が増加するという不都合な点があった。
また、従来の冷蔵庫の冷却サイクルにおいては、複数個の二方向ソレノイドバルブを使用するため、それら二方向ソレノイドバルブと乾燥機とをＴ字形冷媒管を利用して溶接する必要があり且つ、前記マイクロコンピュータと前記第１及び第２二方向ソレノイドバルブ間にワイヤー結線を行う必要があるため、製造工程が非常に煩雑であるという不都合な点があった。
【００１８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、複数個の蒸発器を使用する冷蔵庫において、３方向ステッピングモータバルブを使用して冷媒の流れを制御し得る、冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、複数個の蒸発器を使用する冷蔵庫において、３方向ステッピングモータバルブを使用して冷媒の流れを制御して、騷音及び消費電力を節減し得る、冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法を提供しようとする。
【００１９】
また、本発明のその他の目的は、複数個の出力ポートを有する３方向ステッピングモータバルブの入口側の冷媒圧力を減少させて、３方向ステッピングモータバルブの切換えを容易に行い得る、冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法を提供しようとする。
また、本発明のその他の目的は、３方向ステッピングモータバルブの切換えを容易に行って、該３方向ステッピングモータバルブの切換モードによって所望の冷却サイクルを運転し得る、冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法を提供しようとする。
また、本発明のその他の目的は、圧縮機の冷媒の吸入圧力及び吐出圧力を減少させることによって、前記圧縮機の運転中の停止現象を防止し得る、冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法を提供しようとする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置においては、冷却サイクルを構成して複数個の食品貯蔵庫に冷気を供給する冷凍装置であって、制御信号を出力するマイクロコンピュータと、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記圧縮機から吐出される冷媒を通過または遮断させ、前記通過された冷媒を複数の方向に吐出させる３方向ステッピングモータバルブと、前記複数の方向に吐出される冷媒が供給されて前記複数個の食品貯蔵庫に冷気を供給する複数個の蒸発器と、を包含し、前記３方向ステッピングモータバルブは、固定子と回転子とからなるモータ部と、前記回転子により回転され、前記冷媒の流動を制御するための開放領域及び閉鎖領域を構成するバルブシャフトと、前記バルブシャフトが内部に収納され、前記開放領域及び閉鎖領域により開閉される複数個の出力ポート及び入力ポートを備えたバルブハウジングと、を包含し、駆動初期に前記マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記回転子を正回転または逆回転させた後、前記回転子を既設定された初期位置に移動させることを特徴とする。
【００２１】
そして、前記目的を達成するため、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御方法においては、複数個の蒸発器を備えた冷凍装置に３方向ステッピングモータバルブを設置して冷却サイクルを制御する方法であって、電源が入力されると、３方向ステッピングモータバルブの入力ポート及び出力ポートを開閉させるバルブシャフトに接続された回転子を、既設定された初期位置に正確に移動させるため、先ず、正方向に最大限回転させる段階と、前記回転子を正方向に最大限回転させた後、前記回転子を既設定された初期位置に移動させる段階と、マイクロコンピュータの制御信号に基づいて、前記回転子を正／逆回転させる段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１実施形態においては、図１に示したように、冷媒を圧縮する圧縮機５１と、該圧縮機５１により圧縮された冷媒の熱を放熱させる凝縮器５２と、該凝縮器５２に連結されて前記冷媒に残存する水分を除去する乾燥機５３と、該乾燥機５３に連結されて、マイクロコンピュータ（図２を参照）の制御信号に従って前記乾燥機５３から吐出される冷媒を遮断または通過させる３方向ステッピングモータバルブ５４と、該３方向ステッピングモータバルブ５４にそれぞれ連結されて、該３方向ステッピングモータバルブ５４から吐出される冷媒を減圧させる第１及び第２膨脹バルブ５５、５６と、それら第１及び第２膨脹バルブ５５、５６にそれぞれ連結されて、前記減圧された冷媒の供給を受けて冷蔵室または冷凍室に保存された食品の熱を吸収するための冷気を発生する第１及び第２蒸発器５７、５８と、を備えて構成されている。
【００２９】
ここで、前記第１及び第２蒸発器５７、５８は、冷媒管により前記圧縮機５１に連結されている。
即ち、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１実施形態は、前記圧縮機５１→凝縮器５２→乾燥機５３→第１及び第２膨脹バルブ５５、５６→第１及び第２蒸発器５７、５８→圧縮機５１の順に連結されて構成される。
また、前記圧縮機５１、凝縮器５２、乾燥機５３、３方向ステッピングモータバルブ５４、第１及び第２膨脹バルブ５５、５６及び、第１及び第２蒸発器５７、５８は、それぞれ冷媒管により相互連結されている。
【００３０】
以下、このように構成された本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１実施形態の動作について説明する。
先ず、圧縮機５１の入口側は冷媒管により第１及び第２蒸発器５７、５８の出口側に連結され、前記圧縮機５１の出口側は前記冷媒管により凝縮器５２の入口側に連結されて冷媒を圧縮する。
次いで、前記凝縮器５２の出口側は前記冷媒管により乾燥機５３の入口側に連結されて前記圧縮機５１により圧縮された冷媒の熱を放熱させる。
次いで、前記乾燥機５３の出口側は前記冷媒管により３方向ステッピングモータバルブ５４の入口側に連結されて、前記凝縮器５２から吐出される冷媒に残存する水分を除去する。
【００３１】
次いで、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、マイクロコンピュータ（図２参照）の制御信号に従って第１及び第２膨脹バルブ５５、５６にそれぞれ連結された冷媒管を選択的に開閉し、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記第１または第２膨脹バルブ５５、５６に連結された冷媒管を選択的に開閉して、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を開放、または、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放、若しくは、前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に連結された冷媒管の両方を開放または閉鎖する。
【００３２】
次いで、前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６の出口側は前記冷媒管により前記第１及び第２蒸発器５７、５８の入口側に連結されて、前記３方向ステッピングモータバルブ５４から吐出される冷媒を減圧させて第１及び第２蒸発器５７、５８に吐出する。
次いで、前記第１及び第２蒸発器５７、５８の出口側は前記圧縮機５１の入口側に連結されて、冷蔵庫内の食品を長時間保管し得るように、前記冷蔵庫内に保管された食品に含まれている熱を奪うための冷気を発生する。
【００３３】
このように前記複数個の蒸発器５７、５８により冷蔵庫の冷却サイクルを構成すると、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の動作をオン、または、オフさせることによって、前記冷蔵庫の冷凍室または冷蔵室を独立的に制御することが可能になる。即ち、圧縮機５１→凝縮器５２→乾燥機５３→第１膨脹バルブ５５→第１蒸発器５７→圧縮機５１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、または、圧縮機５１→凝縮器５２→乾燥機５３→第２膨脹バルブ５６→第２蒸発器５８→圧縮機５１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、若しくは、圧縮機５１→凝縮器５２→乾燥機５３→第１及び第２膨脹バルブ５５、５６→第１及び第２蒸発器５７、５８→圧縮機５１の順に連結される冷却サイクルを構成することができる。
【００３４】
従って、前記３方向ステッピングモータバルブ５４に連結された前記第１膨脹バルブ５５及び第１蒸発器５７を冷凍室の冷気を制御するための構成であると仮定すると、前記３方向ステッピングモータバルブ５４に連結された第２膨脹バルブ５６及び第２蒸発器５８は、冷蔵室の冷気を制御するための構成となる。
【００３５】
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の第１実施形態においては、図２に示したように、使用者の要求に応じた信号（情報）を出力するキー入力部６１と、冷蔵庫の冷凍室及び冷蔵室の温度を感知する温度感知部６２と、該温度感知部６２により感知された温度及び既設定された温度に基づいて冷却サイクルの運転を制御するマイクロコンピュータ６３と、前記キー入力部６１を介して使用者が入力した情報及び、前記温度感知部６２により感知された温度をディスプレーする表示部６４と、前記３方向ステッピングモータバルブ５４を制御するステッピングモータ６５と、前記圧縮機５１及び凝縮器５２を冷却させるための冷却ファンを駆動させる駆動部６６と、を備えて構成され、ここで、前記マイクロコンピュータ６３の内部には、冷蔵庫のシステムを制御する中央処理処置６３Ａと、前記既設定された温度情報及び多様な動作を制御するためのプログラムを格納するメモリ６３Ｂと、が具備されている。
【００３６】
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１実施形態の動作に対し、図１及び図２に基づいて説明する。
先ず、マイクロコンピュータ６３は、メモリ６３Ｂに既設定されて格納されてある温度と温度感知部６２により感知された冷凍室または冷蔵室の温度とを比較して、前記温度感知部６２により感知された冷凍室または冷蔵室の温度が前記既設定された温度よりも高いと、冷気を発生するための冷却サイクルの運転を開始して、３方向ステッピングモータバルブ５４の開放及び閉鎖を制御するための信号をステッピングモータ６５に出力する。
【００３７】
次いで、前記ステッピングモータ６５は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１膨脹バルブ５５とを連結する冷媒管を開閉するか、または、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第２膨脹バルブ５６とを連結する冷媒管を開閉するか、若しくは、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６とを連結する冷媒管を一緒に開閉する。
【００３８】
次いで、前記マイクロコンピュータ６３は、冷凍室または冷蔵室の温度が前記既設定された温度よりも低いと、前記圧縮機５１及び前記冷却ファンを駆動させるための制御信号を前記駆動部６６に出力し、該駆動部６６は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記圧縮機５１及び前記冷却ファンを駆動させる。このとき、前記圧縮機５１は、前記駆動部６６により駆動されて高温高圧の冷媒を発生する。
【００３９】
次いで、前記圧縮機５１により発生された高温高圧の冷媒は、前記冷媒管を通って前記凝縮器５２に吐出され、前記凝縮器５２は前記圧縮機５１により発生された冷媒の熱を放熱させた後、前記乾燥機５３に吐出する。
次いで、前記乾燥機５３は、前記凝縮器５２を通過した冷媒に残存する水分を除去して前記３方向ステッピングモータバルブ５４に吐出し、該３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記乾燥機５５を通過した冷媒を前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に吐出する。
【００４０】
このとき、前記乾燥機５３を通過した冷媒は、前記３方向ステッピングモータバルブ５４が開放状態である時、前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に吐出される。ここで、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って開閉されるため、前記乾燥機５３を通過した冷媒は前記３方向ステッピングモータバルブ５４が開放状態であるときのみ前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に吐出される。即ち、前記マイクロコンピュータ６３は、前記既設定された温度と前記冷凍室または冷蔵室の温度とを比較して冷気を必要とする部分が冷凍室であるか、または、冷蔵室であるかを判断し、例えば、前記冷気を必要とする部分が冷凍室であると、前記マイクロコンピュータ６３は、前記冷凍室にだけ冷気が供給されるように、前記３方向ステッピングモータバルブ５４を開放状態に制御する。即ち、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記３方向ステッピングモータバルブ５４が前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管だけを開放させると、該冷媒管を通って前記第１膨脹バルブ５５に連結された前記第１蒸発器５７だけに冷気が供給される。
【００４１】
一方、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記３方向ステッピングモータバルブ５４が前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管だけを開放させたときは、該冷媒管を通って前記第２膨脹バルブ５６に連結された前記第２蒸発器５８だけに冷気が供給される。
従って、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って冷媒を前記第１膨脹バルブ５５または第２膨脹バルブ５６若しくは前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に吐出する。
【００４２】
次いで、前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６は、前記吐出される高圧の冷媒を減圧させて蒸発されやすい状態に調節し、このとき、前記第１膨張バルブ５５または第２膨脹バルブ５６を通過した冷媒は、前記第１蒸発器５７または第２蒸発器５８で冷凍室及び冷蔵室の熱を奪って気化されるため、結果的に冷凍室及び冷蔵室には冷たい冷気が供給される。
従って、前記第１蒸発器５７または第２蒸発器５８により気化状態に変化された冷媒は、再び前記圧縮機５１に流入されて冷却サイクルを構成し、このとき、前記冷媒は、高圧高温→低圧低温→高圧高温の順に変換されながら冷却サイクルを循環する。
【００４３】
即ち、前記第１及び第２蒸発器５７、５８により構成される冷却サイクルの場合、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って開閉される前記３方向ステッピングモータバルブを用いて冷却サイクルが構成されるため、例えば、前記冷凍室に冷気が必要な場合、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１膨脹バルブ５５とを連結する冷媒管が開放されて冷却サイクルが動作する。一方、前記冷蔵室に冷気が必要な場合は、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第２膨脹バルブ５６とを連結する冷媒管が開放されて前記冷却サイクルが動作する。また、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６とを連結する冷媒管が両方とも開放されたときにも前記冷却サイクルが動作する。
反面、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６とを連結する冷媒管が両方とも閉鎖されるときは、前記冷却サイクルが動作しない（冷媒が循環されない）。
【００４４】
以下、前記３方向ステッピングモータバルブ５４に対し、図面を用いて説明する。
前記３方向ステッピングモータバルブ５４の第１実施形態においては、図３に示したように、固定子７１と回転子７２とからなるモータ部７０と、該モータ部７０の下方に装着されるバルブハウジング７４と、該バルブハウジング７４の内部に嵌合されて前記回転子７２により回転されるバルブシャフト７５と、前記バルブハウジング７４に一方端が連結されて他方端は前記第１及び第２膨張バルブ５５、５６にそれぞれ連結される第１、第２出力ポート７６、７７と、前記バルブシャフト７５に連結される入力ポート７３と、により構成されている。
即ち、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記固定子７１及び回転子７２の電磁気的相互作用により前記回転子７２が回転され、該回転子７２の回転により前記バルブシャフト７５が回転されて、前記第１、第２出力ポート７６、７７がそれぞれ開閉されるようになってある。
【００４５】
詳しく説明すると、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、前記バルブシャフト７５の一方側面及び下方面には開放領域８１及び閉鎖領域８２がそれぞれ形成されて、前記閉鎖領域８２は、前記第１、第２出力ポート７６、７７を閉鎖する機能を行い、前記開放領域８１は、前記第１、第２出力ポート７６、７７を開放する機能を行う。
また、前記バルブハウジング７４には、前記入力ポート７３が連結されているので、前記冷媒が前記入力ポート７３を通って前記バルブハウジング７４の内部に吐出され、前記バルブハウジング７４には前記第１、第２出力ポート７６、７７がそれぞれ連結されているので、前記バルブハウジング７４の内部に吐出された冷媒は前記第１、第２出力ポート７６、７７を通って前記第１膨脹バルブ５５及び前記第２膨脹バルブ５６に吐出されるようになっている。
【００４６】
以下、このように構成された３方向ステッピングモータバルブ５４の第１実施形態の動作に対し、図４（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。
図４（Ａ）は、前記バルブシャフト７５の回転により前記第１出力ポート７６が前記バルブシャフト７５の閉鎖領域８２により閉鎖され、前記第２出力ポート７７が前記バルブシャフト７５の開放領域８１により開放された状態を示した図である。
且つ、図４（Ｂ）は、前記バルブシャフト７５の回転により前記第１、第２出力ポート７６、７７が全て前記閉鎖領域８２により閉鎖された状態を示した図で、このとき、前記冷媒は、前記第１、第２出力ポート７６、７７の全てが閉鎖されているため、前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に吐出されない。
【００４７】
また、図４（Ｃ）は、前記バルブシャフト７５の回転により前記第１出力ポート７６は閉鎖され、前記第２出力ポート７７は開放された状態を示した図で、前記バルブシャフト７５の回転により、前記第１出力ポート７６は前記閉鎖領域８２により閉鎖され、前記第２出力ポート７７は前記開放領域８１により開放されている。
また、図４（Ｄ）は、前記バルブシャフト７５の回転により前記第１、第２出力ポート７６、７７の全てが開放された状態を示した図で、前記第１、第２出力ポート７６、７７の全てが前記バルブシャフト７５の回転により開放領域８１と連通され、前記入力ポート７３を通って前記バルブハウジング７４の内部に流入された冷媒が前記第１、第２出力ポート７６、７７に吐出される。
【００４８】
以下、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の第１実施形態の動作に対し、図５のタイミング図を参照しながら説明する。
前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を０段階〜６０段階に亘って開閉する（第１タイミング）。ここで、段階とは、前記ステッピングモータバルブ５４内の回転子（未図示）が内部のＳ極からＮ極に、または、Ｎ極からＳ極に移動する距離、または、移動角（円周角度）を示す。即ち、０段階から２０段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を開放する区間を示し、２０段階から３０段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を閉鎖するための動作を行う区間を示し、３０段階から６０段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を閉鎖する区間を示したものである。
【００４９】
一方、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を０段階〜６０段階に亘って開閉する（第２タイミング）。即ち、０段階は、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放する区間、０段階から１０段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を閉鎖するための動作を行う区間、１０段階から４０段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を閉鎖する区間、４０段階から５０段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放するための動作を行う区間、及び、５０段階から６０段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放する区間、をそれぞれ示したものである。
【００５０】
前記マイクロコンピュータ６３は、前記各段階に係る前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管、及び、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管の動作情報を内部のメモリ６３Ｂに格納して、前記マイクロコンピュータ６３は、使用者の要求、または、自体判断により、それら第１、第２膨脹バルブ５５、５６に連結された両冷媒管を開閉するとき、前記メモリ６３Ｂに格納された情報に基づいて前記３方向ステッピングモータバルブ５４を制御する。
【００５１】
一方、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の動作を開放状態にまたは閉鎖状態に制御するためには、前記３方向ステッピングモータバルブ５４内の回転子が現在どの位置にあるかを把握しなければならない。従って、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１膨脹バルブ５５とを連結する冷媒管及び、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第２膨脹バルブ５６とを連結する冷媒管中何れか１つの冷媒管から前記冷媒を吐出する前に、前記３方向ステッピングモータバルブ５４を初期状態に位置させる過程が必要である。従って、全ての制御動作を行う前に、前記３方向ステッピングモータバルブ５４内の回転子位置を初期状態に位置した後、所望の各段階に対応して調節する。
【００５２】
より詳しく説明すると以下の通りである。
図６は、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の第１実施形態の制御方法の第１実施例を示したもので、図示されたように、例えば、初期状態として１８段階を設定した場合、前記ステッピングモータ６５（図２参照）の回転子（未図示）を正方向及び反対方向にそれぞれ最大限回転させた後、前記初期状態として設定した１８段階に位置させる。即ち、前記マイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５を正／逆回転させることによって該ステッピングモータ６５の回転子を初期位置に制御する。更に詳しくは、前記ステッピングモータ６５を前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って任意の位置から４２段階回転させ、前記ステッピングモータ６５がそれ以上回転しないと、前記マイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５を６０段階逆回転させた後、更に１８段階正回転させて前記ステッピングモータ６５の回転子の初期位置を設定する。ここで、前記ステッピングモータ６５の最大段階は６０段階であって該ステッピングモータ６５は、６０段階以上回転することはない。
【００５３】
また、前記３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態の制御方法の第２実施例においては、図７に示したように、前記３方向ステッピングモータ６５の回転子を一方向に最大限（６０段階）回転させた後、前記目標とする初期状態（１８段階）に位置させる。即ち、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って所望の方向に正／逆回転を制御して、前記ステッピングモータ６５の回転子を初期状態に位置させる。
【００５４】
ここで、一般のステッピングモータバルブの制御方法と比較して説明すると、図８に示したように、一般のステッピングモータは、６０段階が最大回転領域であるとき、１８段階から５４段階までの間で正／逆回転を行うので（３６段階）、従来のマイクロコンピュータは、前記ステッピングモータの回転子の位置を不正確に制御する。そこで、本発明に係るマイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５の回転子の位置を正確に制御するために、該ステッピングモータ６５の回転子が常に初期状態から動作するように制御する。
【００５５】
また、前記３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態においては、図９に示したように、固定子１３１と回転子１３２とからなるモータ部１３３と、該モータ部１３３の下方に装着されるバルブハウジング１４０と、該バルブハウジング１４０の内部に収納されて、前記回転子１３２に連結されて回転するバルブシャフト１３５と、該バルブシャフト１３５の下方に係合されるローターカム１４２と、により構成されている。且つ、前記バルブハウジング１４０の下方には入力ポート１３８及び第１、第２出力ポート１３７、１３９がそれぞれ連通され、前記入力ポート１３８は前記乾燥機５３側に連結され、前記第１、第２出力ポート１３７、１３９は前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に連結された冷媒管にそれぞれ連結されている。また、前記バルブハウジング１４０の内部には前記第１、第２出力ポート１３７、１３９を開閉するための複数個のシーリングボール１３６、１４１が前記バルブシャフト１３５の下方面に係合され、それらシーリングボール１３６、１４１は、前記バルブシャフト１３５のローターカム１４２及びガイド部（未図示）により位置決定されて前記第１、第２出力ポート１３７、１３９を開閉するように構成されている。
【００５６】
以下、前記３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態の動作原理に対し、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。
図１０（Ａ）は、前記第１、第２出力ポート１３７、１３９が前記各シーリングボール１３６、１４１により両方とも閉鎖された状態を示したもので、前記第１、第２出力ポート１３７、１３９が前記各シーリングボール１３６、１４１により両方とも閉鎖された状態で前記回転子１３２の回転により前記バルブシャフト１３５が回転すると、前記ローターカム１４２により、図１０（Ｂ）に示したように、前記シーリングボール１３６が押出されながら、前記第１出力ポート１３７が開放される。このとき、前記第２出力ポート１３９は相変らず前記シーリングボール１４１により閉鎖された状態である。
【００５７】
次いで、前記回転子１３２が回転すると、図１０（Ｃ）に示したように、前記第１出力ポート１３７は前記シーリングボール１３６により閉鎖され、前記シーリングボール１４１が前記ローターカム１４２により押出されながら前記第２出力ポート１３９が開放される。
一方、前記第１出力ポート１３７及び第２出力ポート１３９が前記ローターカム１４２により同時に押出されると、両方とも開放される。
【００５８】
以下、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の第２実施形態の動作制御過程に対し、図１１のタイミング図に基づいて説明する。
先ず、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を０段階〜８５段階に亘って開閉させる（第３タイミング）。即ち、０段階から１２段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を開放するための動作を行う区間、１２段階から１４段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を開放する区間、１４段階から３６段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を閉鎖するための動作を行う区間、３６段階から８５段階までは、前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管を閉鎖する区間、である。
【００５９】
一方、前記３方向ステッピングモータバルブ５４は、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を０段階〜８５段階に亘って開閉させる（第４タイミング）。即ち、０段階から３８段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を閉鎖する区間、３８段階から６０段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放するための動作を行う区間、６０段階から６２段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を開放する区間、６２段階から８５段階までは、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管を閉鎖するための動作を行う区間、をそれぞれ示したものである。このとき、前記マイクロコンピュータ６３は、前記各区間に係る前記第１膨脹バルブ５５に連結された冷媒管、または、前記第２膨脹バルブ５６に連結された冷媒管の動作状態の情報を内部のメモリ６３Ｂに格納する。
【００６０】
次いで、前記マイクロコンピュータ６３は、使用者の要求または自体判断により前記第１及び第２膨脹バルブ５５、５６に連結された両冷媒管を開閉させるとき、前記メモリ６３Ｂに格納された各段階別動作状態に該当する情報に基づいて前記３方向ステッピングモータバルブ５４を制御する。
【００６１】
以上説明したように、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の動作を開放状態に、または、閉鎖状態に制御するためには、前記３方向ステッピングモータバルブ（ステッピングモータの回転子）５４が現在どの位置にあるかを把握しなければならない。従って、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第１膨脹バルブ５５とを連結する冷媒管及び、前記３方向ステッピングモータバルブ５４と前記第２膨脹バルブ５６とを連結する冷媒管中何れか１つの冷媒管を通って前記冷媒を吐出する前に、前記３方向ステッピングモータバルブ５４を初期状態に位置させる過程が必要である。即ち、あらゆる制御動作を行う前に前記３方向ステッピングモータバルブ５４を初期状態に位置させて、所望の角度だけ、または、前記段階によって調節する。
【００６２】
図面を参照して詳しく説明すると以下のようである。
先ず、前記３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態の制御方法の第１実施例においては、図１２に示したように、例えば、初期状態として１３段階を設定した場合、前記ステッピングモータ６５の回転子を一方向に最大限回転させ、更に反対方向に最大回転させた後、目標とする初期状態に位置させる。即ち、前記マイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５を正／逆回転させることで前記ステッピングモータ６５の回転子を初期状態に位置させる。詳しくは、前記ステッピングモータ６５は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って任意の位置から７２段階回転し、前記ステッピングモータ６５がそれ以上回転しないと、前記マイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５を８５段階逆回転させた後、更に１３段階に正回転させて前記ステッピングモータ６５を初期状態を位置させる。ここで、前記ステッピングモータ６５の最大段階は８５段階である。
【００６３】
また、前記３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態の制御方法の第２実施例においては、図１３に示したように、前記３方向ステッピングモータバルブ５４内の回転子を８５段階回転させた後（最大回転可能な段階）、目標とする初期状態（１３段階）に位置させる。即ち、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記ステッピングモータバルブ５４内の回転子を所望の方向に正／逆回転させることで、前記ステッピングモータ６５の回転子を初期状態に位置させる。
【００６４】
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御方法に対し、図１４に基づいて説明する。
先ず、冷蔵庫に電源が印加されると（初期動作状態の時；Ｓ１８１）、前記マイクロコンピュータ６３は、前記ステッピングモータ６５の回転子を正／逆回転させるための信号が入力されるかを確認する。
次いで、任意の冷却サイクルの内部に冷媒を循環させるべきである時、前記マイクロコンピュータ６３は、各段階に該当する信号（前記メモリ６３Ｂに格納された動作状態に該当する情報）が入力されると（Ｓ１８２）、前記段階に該当する信号に従って前記３方向ステッピングモータバルブ５４の内部の回転子を正／逆回転させる前に前記回転子を一方側方向に最大限回転させる（Ｓ１８３）。
【００６５】
次いで、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の内部の回転子を反対方向に最大限回転させた後（Ｓ１８４）、前記回転子を前記初期状態値（１８段階）として設定された位置に制御する（Ｓ１８５）。ここで、前記回転子の位置は、前記３方向ステッピングモータバルブ５４の内部の回転子が以前に如何なる動作状態であったかに拘わらず前記初期状態に制御される。
次いで、前記マイクロコンピュータ６３は、前記回転子の回転値及び回転方向に従って前記回転子を制御して、前記回転子の位置を調節する（Ｓ１８６）。ここで、前記３方向ステッピングモータバルブ５４内部の回転子は、図４（Ａ）〜（Ｄ）中何れか１つの状態を有するため、前記回転子の位置によって開放される冷媒管を通って冷媒が循環される。
【００６６】
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第２実施形態においては、図１５に示したように、冷媒を圧縮する圧縮機１９１と、該圧縮機１９１により圧縮された冷媒の熱を放熱させる凝縮器１９２と、該凝縮器１９２に連結されて、該凝縮器１９２から吐出される冷媒に残存する水分を除去する乾燥機１９３と、冷媒管により前記乾燥機１９３に連結され、該乾燥機１９３から吐出される冷媒がそれぞれ供給されて減圧させる第１及び第２膨脹バルブ１９４、１９５と、それら第１及び第２膨脹バルブ１９４、１９５にそれぞれ連結され、前記減圧された冷媒の供給を受けて冷蔵室または冷凍室に保存された食品の熱を吸収するための冷気を発生する第１及び第２蒸発器１９６、１９７と、冷媒管により前記第１及び第２蒸発器１９６、１９７に連結され、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記第１及び第２蒸発器１９６、１９７から吐出される冷媒を通過または遮断させる３方向ステッピングモータバルブ１９８と、を備えて構成されている。
【００６７】
特に、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第２実施形態においては、前記３方向ステッピングモータバルブ１９８と前記圧縮機１９１とが冷媒管により直接連結されているため、前記圧縮機１９１が休止状態である時、前記３方向ステッピングモータバルブ１９８を閉鎖状態にして冷却サイクルの動作を停止させる（冷却サイクル内の冷媒を完全に遮断する）ようになっている。
詳しくは、図１６に示したように、前記圧縮機１９１の動作区間及び休止区間における該圧縮機１９１の吐出圧力及び吸入圧力は、通常、同一状態を維持する。従って、前記圧縮機１９１の再稼働と同時に冷却サイクル内の冷媒は適正な圧力状態になって前記冷媒の冷却効率が向上されるため、前記３方向ステッピングモータの消費電力量が約７％ほど改善される。
【００６８】
一方、前記圧縮機１９１の休止区間中、前記冷却サイクル内には冷媒が循環されないため、前記冷媒の循環によって発生する騷音や熱膨張騷音が防止される。即ち、前記圧縮機１９１がオフ状態にあるとき、前記３方向ステッピングモータバルブ１９８も閉鎖状態に制御されるため、前記冷媒の循環により発生する騷音が抑制される。
従って、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第２実施形態は、複数個の蒸発器を利用する冷蔵庫において、３方向ステッピングモータバルブ１９８を利用して冷却サイクル内の冷媒の流れを制御することができる。即ち、本発明は、３方向ステッピングモータバルブ１９８内の回転子の回転によって前記３方向ステッピングモータバルブ１９８の開閉を制御するため、従来技術のプランジャが移動するときに発生する騷音を抑制することができる。
【００６９】
且つ、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１及び第２実施形態は、３方向ステッピングモータバルブを利用するため、従来技術の二方向ソレノイドバルブを利用したときよりも消費電力を９〜１４Ｗ以上減少させることができる。
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１及び第２実施形態は、３方向ステッピングモータバルブを使用するため、従来のワイヤー結線及び溶接工程が省略されて、製品の製造原価を低減し得るという効果がある。
【００７０】
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第３実施形態においては、図１７に示したように、低圧の冷媒を圧縮させる圧縮機２１１と、該圧縮機２１１により圧縮された冷媒を凝縮して液化させる凝縮器２１２と、該凝縮器２１２に連結されて、該凝縮器２１２から吐出される冷媒を減圧させる第１膨脹バルブ２１３と、マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記第１膨脹バルブ２１３から吐出される冷媒を通過または遮断させる３方向ステッピングモータバルブ２１４と、冷媒管により前記３方向ステッピングモータバルブ２１４にそれぞれ連結され、該３方向ステッピングモータバルブ２１４から吐出される冷媒を減圧させる第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６と、冷媒管により前記第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６にそれぞれ連結され、それら第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６から吐出される前記減圧された冷媒の供給を受けて冷蔵室または冷凍室に保存された食品の熱を吸収するための冷気を発生する第１及び第２蒸発器２１７、２１８と、を備えて構成され、ここで、前記第１及び第２蒸発器２１７、２１８は、冷媒管により前記圧縮機２１１に連結される。即ち、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第３実施形態は、前記圧縮機２１１→凝縮器２１２→第１膨脹バルブ２１３→第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６→第１及び第２蒸発器２１７、２１８→圧縮機２１１の順に連結されて構成されている。
【００７１】
このように複数個の蒸発器２１７、２１８により冷蔵庫の冷却サイクルを構成する場合、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４のオン／オフによって、前記圧縮機２１１→凝縮器２１２→第１膨脹バルブ２１３→第２膨脹バルブ２１５→第１蒸発器２１７→圧縮機２１１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、または、前記圧縮機２１１→凝縮器２１２→第１膨脹バルブ２１３→第３膨脹バルブ２１６→第２蒸発器２１８→圧縮機２１１の順に連結される冷却サイクルを構成するか、若しくは、前記圧縮機２１１→凝縮器２１２→第１膨脹バルブ２１３→第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６→第１及び第２蒸発器２１７、２１８→圧縮機２１１の順に連結される冷却サイクルを構成することができる。ここで、前記第１膨脹バルブ２１３は、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の入口に流れる冷媒の圧力を低減させるために、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の前方側に設置される。即ち、前記第１膨脹バルブ２１３は、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の入口に供給される冷媒の圧力を低下させることによって前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の切換えを容易にさせる。なお、前記第１膨脹バルブ２１３を複数個設置することもできる。
【００７２】
以下、このように構成された本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第３実施形態の動作を説明する。
先ず、マイクロコンピュータ６３は、冷凍室／冷蔵室に冷気が必要な場合、圧縮機２１１を駆動して冷却サイクルを運転させる。
次いで、前記圧縮機２１１は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って駆動して高温高圧の冷媒を発生して凝縮器２１２に吐出する。
【００７３】
次いで、前記凝縮器２１２は、前記圧縮機２１１から吐出される冷媒を凝縮させて液化させる。この時、前記凝縮器２１２内に流入された冷媒は周囲に熱を放出しながら凝縮された後、第１膨脹バルブ２１４に吐出される。
次いで、前記第１膨脹バルブ２１３は、前記凝縮器２１２を通過した高圧の冷媒を減圧させて３方向ステッピングモータバルブ２１４に吐出する。
このように前記３方向ステッピングモータバルブ２１４には前記減圧された冷媒が流入されるため、所望の冷却サイクルを駆動するためのバルブの切換えが容易になる。
【００７４】
詳しくは、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の出力ポートは、バルブシャフト７５（図３参照）の回転により開閉されるため、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の入力ポートの冷媒圧力が高いと、該圧力が前記バルブシャフト７５に負荷として作用するため、前記出力ポートを開閉するためのバルブの切換えが不可能であるかまたは困難になるが、前記第１膨脹バルブ２１３により減圧された冷媒を前記３方向ステッピングモータバルブ２１４に流入させることによって、前記バルブシャフト７５の負荷圧力が低下されて、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の切換えが正常に行われる。
【００７５】
次いで、前記第１膨脹バルブ２１３により減圧された冷媒は、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４が開放状態である時、前記第２膨張バルブ２１５または第３膨脹バルブ２１６に吐出される。ここで、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って開閉される。
即ち、前記マイクロコンピュータ６３は、前記冷蔵室が冷気を必要とする場合、該冷蔵室だけに冷気が供給されるように、前記第２膨脹バルブ２１５に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の出力ポートだけを開放させるが、一方、前記冷凍室が冷気を必要とする場合は、該冷凍室だけに冷気が供給されるように、前記第３膨脹バルブ２１６に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の出力ポートだけを開放させる。
【００７６】
また、前記マイクロコンピュータ６３は、冷蔵室及び冷凍室の全てが冷気を必要とする場合、前記冷蔵室及び冷凍室の両方に冷気が供給されるように、前記第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６にそれぞれ連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の出力ポートを開放させる。
一方、冷蔵室に冷気を供給する冷却サイクルの運転中、冷凍室に冷気を供給する冷却サイクルに切換る場合、前記マイクロコンピュータ６３は、バルブ切換駆動部（未図示）にバルブ切換命令信号を出力し、該バルブ切換命令信号の入力を受けた前記バルブ切換駆動部は、前記冷凍室だけに冷気が供給されるように前記第３膨脹バルブ２１６に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の出力ポートだけを開放させるように前記ステッピングモータ６５を制御する。このとき、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４は、前記バルブシャフト７５の回転によって切換される。
【００７７】
このように、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号によって動作する前記３方向ステッピングモータバルブ２１４は、前記第１膨脹バルブ２１３により減圧された冷媒が前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の入力ポートに流入するため、正常的に作動するようになる。
次いで、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４を通過した冷媒は、前記第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６にそれぞれ吐出され、それら第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６は、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４から流入される冷媒を減圧させて前記第１及び第２蒸発器２１７、２１８に吐出する。
【００７８】
次いで、前記第１及び第２蒸発器２１７、２１８は、前記第２及び第３膨脹バルブ２１５、２１６から吐出される冷媒の供給を受けて、前記冷蔵室または冷凍室に冷気を供給する。この時、前記第１及び第２蒸発器２１７、２１８に流入される冷媒は、前記外部との熱交換によって気化（液体から気体に変化）される。
このように、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第３実施形態においては、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の入口側の冷媒圧力を低下させるために、該３方向ステッピングモータバルブ２１４の入口側に冷媒を減圧させる装置の膨脹バルブを設置して、前記３方向ステッピングモータバルブ２１４の切換を容易に行い得るという効果がある。
【００７９】
そして、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第４実施形態においては、図１８に示したように、低圧の冷媒を圧縮させる圧縮機２３９と、該圧縮機２３９により圧縮された冷媒を凝縮して液化させる凝縮器２２２と、該凝縮器２２２に連結されて該凝縮器２２２から吐出される冷媒を減圧させる膨脹バルブ２２３と、マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って前記膨脹バルブ２２３から吐出される冷媒を通過または遮断させる３方向ステッピングモータバルブ２３８と、冷媒管により前記３方向ステッピングモータバルブ２３８にそれぞれ連結され、該３方向ステッピングモータバルブ２２４から吐出される冷媒の供給を受けて冷蔵室または冷凍室に保管された食品の熱を吸収するための冷気を発生する第１及び第２蒸発器２２５、２２６と、を備えて構成され、ここで、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６は、冷媒管により前記圧縮機２２１に連結されている。
【００８０】
即ち、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第４実施形態は、圧縮機２３９→凝縮器２２２→膨脹バルブ２２３→第１及び第２蒸発器２２５、２２６→圧縮機２３９の順に連結されて構成されている。
このように複数個の蒸発器２２５、２２６により冷蔵庫の冷却サイクルを構成する場合、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８のオン／オフによって、圧縮機２３９→凝縮器２２２→膨脹バルブ２２３→第１蒸発器２２５→圧縮機２３９の順に連結される冷却サイクル（第１冷却サイクル）を構成するか、または、圧縮機２３９→凝縮器２２２→膨脹バルブ２２３→第２蒸発器２２６→圧縮機２３９の順に連結される冷却サイクル（第２冷却サイクル）を構成するか、若しくは、圧縮機２３９→凝縮器２２２→膨脹バルブ２２３→第１及び第２蒸発器２２５、２２６→圧縮機２３９の順に連結される冷却サイクルを構成することができる。ここで、前記膨脹バルブ２２３は、前記３方向ステッピングモータバルブ２２４の入口側に流れる冷媒の圧力を低下させるために、前記３方向ステッピングモータバルブ２２４の前方側に設置される。即ち、前記膨脹バルブ２２３は、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の入口側に供給される冷媒の圧力を低下させることによって前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換えを容易にさせる。ここで、前記膨脹バルブ２２３を複数個設置することもできる。
【００８１】
以下、このように構成された本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第４実施形態の動作を説明する。
先ず、マイクロコンピュータ６３は、冷凍室／冷蔵室が冷気を必要とする場合、圧縮機２３９を駆動して冷却サイクルを運転させる。
次いで、前記圧縮機２３９は前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って駆動されて高温高圧の冷媒を発生して凝縮器２２２に吐出する。
【００８２】
次いで、前記凝縮器２２２は、前記圧縮機２３９から吐出される冷媒を凝縮して液化させて膨張バルブ２２３に吐出する。この時、前記凝縮器２２２内に流入された冷媒は、周囲に熱を放出しながら凝縮される。
次いで、前記膨脹バルブ２２３は、前記凝縮器２２２を通過した冷媒を減圧して３方向ステッピングモータバルブ２３８に吐出する。このように、前記減圧された冷媒が前記３方向ステッピングモータバルブ２３８に流入されるため、所望の冷却サイクルを駆動する時、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換えを容易に行うことができる。
【００８３】
詳しくは、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の出力ポートはバルブシャフト７５の回転により開閉されるため、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の入力ポートの冷媒圧力が高いと、該圧力が前記バルブシャフト７５に負荷として作用するため、前記出力ポートを開閉するための前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換が不可能であるかまたは困難になるが、前記膨脹バルブ２２３により減圧された冷媒を前記３方向ステッピングモータバルブ２３８に流入させることによって、前記バルブシャフト７５に加えられる負荷圧力が低下されて、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換えが正常的に行われる。
【００８４】
次いで、前記膨脹バルブ２２３により減圧された冷媒は、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８が開放状態である時、前記第１／第２蒸発器２２５、２２６に吐出される。ここで、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８は、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号に従って開閉される。
即ち、前記マイクロコンピュータ６３は、前記冷蔵室に冷気が必要な場合は、前記冷蔵室だけに冷気が供給されるように、前記第１蒸発器２２５に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の出力ポートだけを開放させるが、一方、前記冷凍室に冷気が必要な場合は、前記冷凍室だけに冷気が供給されるように、前記第２蒸発器２２６に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の出力ポートだけを開放させる。
【００８５】
また、前記マイクロコンピュータ６３は、冷蔵室及び冷凍室の両方に冷気が必要な場合は、前記冷蔵室及び冷凍室の両方とも冷気が供給されるように、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６にそれぞれ連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の出力ポートを開放させる。
【００８６】
一方、冷蔵室に冷気を供給する冷却サイクルの運転中、冷凍室に冷気を供給する冷却サイクルに切換る場合、前記マイクロコンピュータ６３は、バルブ切換駆動部（未図示）にバルブ切換命令信号を出力し、該バルブ切換命令信号の入力を受けた前記バルブ切換駆動部は、前記冷凍室だけに冷気が供給されるように前記第２蒸発器２２６に連結された冷媒管に連結される前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の出力ポートだけを開放させるように前記ステッピングモータ６５を制御する。このとき、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８は、前記バルブシャフト７５の回転によって切換される。
【００８７】
このように、前記マイクロコンピュータ６３の制御信号によって動作する前記３方向ステッピングモータバルブ２３８は、前記膨脹バルブ２２３により減圧された冷媒が前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の入力ポートに流入するため、正常的に作動するようになる。
【００８８】
また、前記凝縮器２２２を通過した冷媒が前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６で容易に気体冷媒に変換されるためには、前記冷媒の圧力が低減された状態で前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６に流入されるべきであるため、前記第３実施形態においては、各蒸発器２１７、２１８の前方側に前記冷媒の圧力を減少させるための複数の膨脹バルブ２１５、２１６をそれぞれ設置したが、第４実施形態においては、第１及び第２蒸発器２２５、２２６の前方側に複数個の膨脹バルブを設置せず、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の前方側だけに前記膨脹バルブ２２３を設置して、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８に流入される冷媒の圧力を減少させると同時に、該３方向ステッピングモータバルブ２３８から流入される冷媒が前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６で容易且つ迅速に蒸発されるように構成している。即ち、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の前方側に設置された一つの膨脹バルブ２２３を用いて、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換えを正常的に行い、且つ、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６は前記流入される冷媒を容易に蒸発させることができる。
【００８９】
次いで、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６は、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８から吐出される冷媒の供給を受けて前記冷蔵室または冷凍室に冷気を供給する。この時、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６に流入される冷媒は、外部との熱交換により気化される。
このように本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第４実施形態においては、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の入口側の冷媒圧力を低減させるために、該３方向ステッピングモータバルブ２３８の入口側に冷媒減圧装置の膨脹バルブを設置して、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を容易に切換して冷蔵庫を正常に作動し得るように構成されている。
また、前記第１及び第２蒸発器２２５、２２６の前方側に膨脹バルブを設置しないため、製造費用を節減することができる。
【００９０】
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の第２実施形態に対し、図１８及び図１９に基づいて説明すると、冷凍室の温度を感知し、該冷凍室の冷却サイクルを駆動するための第１検出信号を発生する第１温度感知部２３１と、冷蔵室の温度を感知し、該冷蔵室の冷却サイクルを駆動するための第２検出信号を発生する第２温度感知部２３２と、複数個の蒸発器２２５、２２６により気化された冷気を吸入して圧縮した後、高温高圧の冷媒を発生する圧縮機２３９と、該圧縮機２３９の駆動を制御する圧縮機駆動部２３７と、前記圧縮機２３９により発生された冷媒が冷媒管を介して前記冷凍室／冷蔵室に供給されるように前記冷媒を遮断または通過させる３方向ステッピングモータバルブ２３８と、該３方向ステッピングモータバルブ２３８の動作を制御するバルブ駆動部２３６と、前記圧縮機２３９の初期駆動による初期冷却時間をカウントするカウンター２３５と、該カウンター２３５によりカウントされた初期冷却時間が既設定された時間を経過すると、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換するマイクロコンピュータ２３４と、使用者の設定によって多様な信号を前記マイクロコンピュータ２３４に出力するキー入力部２３３と、を備えて構成されている。
【００９１】
ここで、前記マイクロコンピュータ２３４の動作を説明すると、先ず、冷却サイクルの初期駆動時、前記マイクロコンピュータ２３４は、冷凍室／冷蔵室に冷気を供給するために前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を直ちに切換えず、前記初期冷却時間が前記既設定された時間を経過するまで待機して、前記既設定された時間を経過すると、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換する。
次いで、冷凍室及び冷蔵室の冷却サイクルが正常軌道に到達すると、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記第１温度感知部２３１及び第２温度感知部２３２により感知された温度および前記第１、第２検出信号に基づいて前記冷凍室／冷蔵室に冷気供給が必要であるかを判断して、もし、前記冷凍室に冷気供給が必要であると判断されると、冷凍室の冷却サイクルに冷媒が供給されるように前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を開放させる。
【００９２】
一方、前記冷蔵室に冷気供給が必要であると判断すると、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記冷蔵室の冷却サイクルに冷媒が供給されるように前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を開放させる。
このように前記３方向ステッピングモータバルブ２３８がオフされると、前記冷凍室／冷蔵室に冷媒を供給することが可能で、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８がオンされると、前記冷媒を冷凍室／冷蔵室に冷媒を供給することができない。
【００９３】
このように構成された本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の第２実施形態の動作に対し、図２０に基づいて説明する。
先ず、冷蔵庫に電源が入力されると、マイクロコンピュータ２３４は、圧縮機２３９を駆動するための信号を圧縮機駆動部２３７に出力し、該圧縮機駆動部２３７の制御によって前記圧縮機２３９が駆動されて高温高圧の冷媒を発生する（Ｓ２４１）。この時、前記圧縮機２３９から発生される冷媒は、前記マイクロコンピュータ２３４の制御信号に従って開放状態になった前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を経由して前記冷凍室／冷蔵室に供給される。
【００９４】
次いで、カウンター２３５は前記圧縮機２３９の初期動作時点から前記圧縮機２３９の駆動時間をカウントする（Ｓ２４２）。
このとき、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記第１温度感知部２３１、第２温度感知部２３２及びその他の各センサー（未図示）の感知信号（検出信号）の入力を受けて現在の冷却サイクルを他の冷却サイクルに転換するべきであるかを判断し、もし、現在の冷却サイクルを他の冷却サイクルに転換するべきである場合、即ち、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換るべきである場合（Ｓ２４３）は、前記カウンター２３５によりカウントされた前記圧縮機２３９の初期冷却時間を受信する（Ｓ２４４）。
【００９５】
次いで、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記受信された初期冷却時間が既設定された時間を経過したかを判断する（Ｓ２４５）。即ち、前記圧縮機２３９初期の駆動状態時は、前記冷凍室／冷蔵室の冷却サイクルが駆動されずに、前記冷凍室／冷蔵室が充分に冷却されてない状態であるため、冷却サイクルを循環する冷媒は充分に冷却されてない不安定な状態を有する。従って、前記圧縮機２３９の初期駆動時点から前記既設定された時間が経過しないと、冷却サイクルを循環する冷媒は安定した状態を維持することができない。ここで、前記初期冷却時間が前記既設定された時間を経過したかを判断する前記段階（Ｓ２４５）では、現在駆動中の冷却サイクルが正常軌道に到達するまでの時点にて判断することである。
【００９６】
判断の結果、前記受信された初期冷却時間が前記既設定された時間を経過してない場合は、冷却サイクルに流れる冷媒は非常に不安定な状態であるので、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の流入口と吐出口間の圧力差は非常に大きい。従って、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の流入口と吐出口間の圧力差が低下する時点まで待機する。ここで、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の流入口と吐出口間の圧力差が低下する時点は、前記冷却サイクルが正常軌道に到達した時点を意味する。即ち、前記受信された初期冷却時間が前記既設定された時間（６０分〜８０分）を経過してない場合、前記既設定された時間（６０分〜８０分）に到達するまで冷却サイクルの動作を停止（時間遅延状態）させる（Ｓ２４８）。
【００９７】
一方、前記判断の結果、前記受信された初期冷却時間が前記既設定された時間を経過すると、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記冷凍室／冷蔵室に冷気が供給されるように前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換する（Ｓ２４６）。即ち、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記受信された初期冷却時間が前記既設定された時間を経過すると、前記バルブ駆動部２３６に駆動信号を出力し、該バルブ駆動部２３６は前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換させる。このように該３方向ステッピングモータバルブ２３８が切換されると、切換されたバルブを経由して冷凍室／冷蔵室に冷気が供給される。
次いで、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記冷凍室／冷蔵室の温度が設定温度に冷却されるまで、前記冷凍室／冷蔵室の温度の情報を第１／第２温度感知部２３１、２３２から受けて冷却サイクルの駆動を制御する（Ｓ２４７）。
【００９８】
ここで、前記圧縮機２３９の初期駆動時、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換時点に対し、図２１に基づいて説明する。
即ち、冷媒は、前記圧縮機２３９の初期駆動時から所定時点に到達するまでは非常に高い圧力状態を有するので、図中、楕円２４Ａ、２４Ｂにて示した部分のように、前記圧力が所定値以下に低下する時点に至るまで、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換時点を遅延させる。
このように一つの圧縮機２３９を用いて複数個の蒸発器を動作させる冷蔵庫において、冷却サイクルの初期動作時、冷凍室／冷蔵室に吐出される冷媒を通過または遮断させる前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換時点を、前記圧縮機２３９の初期駆動時から所定時間が経過した時点（前記既設定された時間）に設定する。即ち、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の入口側の圧力が所定値１．７６ＭＰａ（約１８Ｋｇｆ／ｃｍ２）以下に低減された時点で前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換ると、該３方向ステッピングモータバルブ２３８が正常且つ容易に切換され、よって、冷凍システムの運転効率が上昇して、製品の信頼度が向上される。
【００９９】
以下、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの初期運転制御動作に対し、図１８、図１９、図２２及び図２３に基づいて説明する。
先ず、マイクロコンピュータ２３４は、前記第１冷却サイクルが初期駆動であるか否かを判断する（Ｓ２６１）。ここで、前記第１冷却サイクルが初期駆動でない場合は、動作を遂行しない。
一方、前記冷却サイクルが初期駆動である場合、前記マイクロコンピュータ２３４は、冷凍室に冷気を供給するように圧縮機２３９を駆動して（Ｓ２６２）、前記第１冷却サイクルを駆動させる（Ｓ２６３）。ここで、前記圧縮機２３９の初期駆動時、前記圧縮機２３９の吸入圧力０．１４ＭＰａ（１．４ｋｇｆ／ｃｍ２）及び吐出圧力３．０８ＭＰａ（３１．４ｋｇｆ／ｃｍ２）は図２３に示したように非常に高い。
【０１００】
次いで、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記第１冷却サイクルが所定時間の間運転されたかを判断し（Ｓ２６４）、所定時間（３０分）以上運転された場合は、前記第１冷却サイクルの運転を中止させて、第２冷却サイクルを運転するために前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換する（Ｓ２６５）。ここで、前記第１冷却サイクルは、冷凍室に冷気を供給するための冷却サイクルで、前記第２冷却サイクルは、冷蔵室に冷気を供給するための冷却サイクルである。
一方、前記第１冷却サイクルが所定時間（３０分）以上運転されてない場合は、前記マイクロコンピュータ２３４は、継続して前記第１冷却サイクルを駆動させる（Ｓ２６３）。
【０１０１】
次いで、前記第１冷却サイクルが所定時間（３０分）以上運転されると、冷凍室内の温度は低下され、前記圧縮機２３９の吸入圧力及び吐出圧力は、図２３に示したように減少される。
一方、前記３方向ステッピングモータバルブ２３８の切換により前記第２冷却サイクルが駆動される場合、前記圧縮機２３９の吸入圧力及び吐出圧力は、前記第１冷却サイクルの初期運転が完了する時点における吸入圧力及び吐出圧力と同様になる。即ち、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記第１冷却サイクルのときと同様に前記第２冷却サイクルも所定時間（３０分間）運転されるように、前記第２冷却サイクルを駆動する（Ｓ２６６）。
【０１０２】
次いで、前記マイクロコンピュータ２３４は、前記第２冷却サイクルが前記既設定された所定時間（３０分）以上駆動されたかを判断し（Ｓ２６７）、所定時間（３０分）以上駆動した場合は、前記バルブシャフト７５にバルブ切換を命令して前記第１冷却サイクルが駆動されるように前記３方向ステッピングモータバルブ２３８を切換する（Ｓ２６８）。ここで、前記所定時間（既設定された時間、３０分）は前記マイクロコンピュータ２３４に格納される。また、前記第２冷却サイクルが３０分間駆動される場合、前記圧縮機２３９の冷媒吸入圧力及び吐出圧力は減少する。即ち、前記第１及び第２冷却サイクルを３０分以上初期駆動させると、前記圧縮機２３９の吸入圧力及び吐出圧力が漸次減少して前記圧縮機２３９が正常的に動作する。従って、前記圧縮機２３９の初期運転時、前記圧縮機２３９の吸入圧力０．１４ＭＰａ（１．４ｋｇｆ／ｃｍ２）及び吐出圧力３．０８ＭＰａ（３１．４ｋｇｆ／ｃｍ２）が高くて前記圧縮機２３９が運転中停止する現象を防止することができる。
【０１０３】
例えば、前記第１及び第２冷却サイクルを３０分以上初期運転すると、冷蔵庫の冷却サイクルは正常軌道に到達する。ここで、前記冷却サイクルが正常軌道に到達するという意味は、前記第１及び第２温度感知部２３１、２３２により感知される冷凍室／冷蔵室内の温度が前記マイクロコンピュータ２３４に格納されている既設定された温度に到達することを意味する。本発明の実験結果によると、前記第１及び第２冷却サイクルの初期運転時間を３０分以上にすると、前記第１及び第２冷却サイクルが正常軌道に到達する。また、前記第１、第２冷却サイクルが両方とも３０分ずつ初期運転を終了した場合は、次の冷却サイクルの運転時間に拘わらず前記圧縮機２３９の吸入圧力及び吐出圧力が減少して、前記圧縮機２３９が駆動中に停止する現象は発生しなかった。
【０１０４】
一方、前記第１冷却サイクル及び第２冷却サイクルの初期運転モード（初期に運転するモード）が終了すると、前記各冷却サイクルが正常軌道に到達する（正常運転モード）。また、前記初期運転モード時の前記圧縮機２３９の吐出圧力を３．１４ＭＰａ（３２ｋｇｆ／ｃｍ２）以下に減少させると、前記初期運転モードの終了後、前記各冷却サイクルは正常軌道に到達する。
また、前記冷蔵庫の冷却サイクルの初期運転完了後の制御動作においては、図２４に示したように、先ず、前記第１及び第２冷却サイクルの初期運転が終了した後、前記第１冷却サイクル及び第２冷却サイクルを交互にＴ１時間（２０分）の間運転させ（Ｓ２８１）（Ｓ２８２）、さらに、前記第１冷却サイクル及び第２冷却サイクルを交互にＴ２時間（１０分）の間運転させる（Ｓ２８３）（Ｓ２８４）。
【０１０５】
このように前記第１及び第２冷却サイクルの運転時間を前記マイクロコンピュータ２３４に設定して制御すると、図２３に示したように、前記圧縮機２３９の吐出圧力及び吸入圧力が漸次減少する。ここで、前記第１及び第２冷却サイクルの初期運転が完了した後、冷凍室及び冷蔵室内を冷却させる時間（２０分または１０分）は、冷却速度のみに関係するもので、前記圧縮機２３９が駆動中に停止することを防止することには関係ない。即ち、前記第１及び第２冷却サイクルの初期冷却時間を所定時間（３０分）以上にするだけで、前記第１及び第２冷却サイクルの初期運転が終了した後の冷却時間に拘わらず、前記圧縮機２３９の吸入圧力及び吐出圧力は漸次安定化されて、前記第１及び第２冷却サイクルは正常軌道に到達するようになる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブ内の回転子の回転によってバルブの開閉を制御するため、プランジャの移動により発生する騷音を抑制し得るという効果がある。
そして、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブを用いるため、従来の二方向ソレノイドバルブを用いたときよりも消費電力を９〜１４Ｗ以上減少し得るという効果がある。
【０１０７】
且つ、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブを使用するため、ワイヤー結線及び熔接工程の工数が低減されて、製品の製造費用を節減し得るという効果がある。
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブの入口側の冷媒圧力を低減させるために、該３方向ステッピングモータバルブの入口側に冷媒を減圧させる装置（膨脹バルブ）を設置するため、前記３方向ステッピングモータバルブの切換を容易に行って冷蔵庫を正常的に作動し得るという効果がある。
更に、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、第１及び第２蒸発器前方部に膨脹バルブを設置しないため、製造費用を節減し得るという効果がある。
【０１０８】
且つ、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブの入口側の圧力が所定値１．７６ＭＰａ（約１８Ｋｇｆ／ｃｍ２）以下に十分に低減された時点で前記３方向ステッピングモータバルブを切換するため、前記３方向ステッピングモータバルブが正常、且つ、容易に動作し得るという効果がある。
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、３方向ステッピングモータバルブが正常に動作するため、冷蔵庫の運転効率が上昇して、製品の信頼度を向上し得るという効果がある。
【０１０９】
更に、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、第１及び第２冷却サイクルの初期運転時間を既設定された所定時間以上に運転することで、別途の装置を備えることなく圧縮機の冷媒吸入圧力及び吐出圧力を減少させて、前記圧縮機が駆動中に停止する現象を防止し得るという効果がある。
また、本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置及びその制御方法においては、圧縮機内の圧力を所定圧力以下にして運転することで、前記第１及び第２冷却サイクルを正常軌道に到達し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第１実施形態を示した構成図である。
【図２】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の第１実施形態を示した構成図である。
【図３】図１の３方向ステッピングモータバルブの第１実施形態を示した縦断面図である。
【図４】図３の３方向ステッピングモータバルブの動作原理を説明するための平面図である。
【図５】図３の３方向ステッピングモータバルブの動作を制御するためのタイミング図である。
【図６】図３の３方向ステッピングモータバルブの制御方法の第１実施例を示した制御図である。
【図７】図３の３方向ステッピングモータバルブの制御方法の第２実施例を示した制御図である。
【図８】図７と比較するための一般のステッピングモータバルブの制御方法を示した制御図である。
【図９】図１の３方向ステッピングモータバルブの第２実施形態を示した縦断面図である。
【図１０】図９の３方向ステッピングモータバルブの動作原理を説明するための平面図である。
【図１１】図９の３方向ステッピングモータバルブの動作制御過程を説明するためのタイミング図である。
【図１２】図９の３方向ステッピングモータバルブの制御方法の第１実施例を示した制御図である。
【図１３】図９の３方向ステッピングモータバルブの制御方法の第２実施例を示した制御図である。
【図１４】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御方法を示したフローチャートである。
【図１５】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第２実施形態を示した構成図である。
【図１６】図１５の冷蔵庫の冷却サイクル内の圧力状態を示した説明図である。
【図１７】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第３実施形態を示した構成図である。
【図１８】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの第４実施形態を示した構成図である。
【図１９】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の第２実施形態を示した構成図である。
【図２０】図１９の冷蔵庫の冷却サイクル制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２１】図１８の３方向ステッピングモータバルブの切換時点を示した特性図である。
【図２２】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクルの初期運転制御方法を示したフローチャートである。
【図２３】本発明に係る冷蔵庫の冷却サイクル制御方法において、圧縮機の冷媒吸入圧力及び吐出圧力の特性を示した図である。
【図２４】冷蔵庫の冷却サイクル制御方法において、冷却サイクルの初期運転終了後の制御動作を示したフローチャートである。
【図２５】従来の冷蔵庫の冷却サイクルを示した構成図である。
【図２６】従来の冷蔵庫の冷却サイクルを制御するマイクロコンピュータを示した図である。
【図２７】図２５の二方向ソレノイドバルブを示した縦断面図である。
【符号の説明】
５１…圧縮機
５２…凝縮器
５３…乾燥機
５４…３方向ステッピングモータバルブ
５５…第１膨脹バルブ
５６…第２膨脹バルブ
５７…第１蒸発器
５８…第２蒸発器
６１…キー入力部
６２…温度感知部
６３…マイクロコンピュータ
６３Ａ…中央処理処置
６３Ｂ…メモリ
６４…表示部
６５…ステッピングモータ
６６…駆動部
７０…モータ部
７１…固定子
７２…回転子
７３…入力ポート
７４…バルブハウジング
７５…バルブシャフト
７６…第１出力ポート
７７…第２出力ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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