KR100265217B1 - 김치냉장고의 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

하나이상의 쳄버를 구비한 김치냉장고의 운전을 제어하는 방법은, 각 쳄버에 대하여 히터와 솔레노이드밸브에 의하여 작동제어되는 증발기를 설치하여서, 하나이상의 설정온도대역중의 어느 한 온도 대역에서든 김치의 종류와 맛에 따라 결정정된 숙성시간동안 고내온도상태에 따라 선택적으로 가열루틴 및 냉각루틴을 수행하도록 하는데, 가열루틴이거나 냉각루틴에서도 압축기 및 증발기의 작동이 선택적으로 제어되게 하여 고내온도를 설정온도대역범위에 있게 한다.

Description

김치 냉장고의 운전제어방법

본 발명은 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 운전 제어방법에 관한 것으로, 특히 김치의 숙성, 저장을 위하여 해당 쳄버에 관련하여 설치된 부하의 운전을 제어하는 김치 냉장고의 운전제어방법에 관한 것이다.

이 발명의 선출원서 1997년 특허 출원 제60308호(1997. 11. 15)는 침채류를 일정한 온도로 유지시켜 숙성시키기 위해 압축기와 히터를 교호작동시키기 위한 하나 이상의 숙성 설정온도 범위를 고온 및 저온 영역으로 하고 저장 온도 영역을 별도로 설정하고, 이 설정온도 범위가 자연환경의 계절별 일교차에 근거하는 최저 및 최고 온도를 갖도록 하고, 숙성 설정온도 범위에 대하여 침채류 종류와 맛의 매트릭스 조합의 숙성시간을 결정하여서, 숙성온도 범위의 최저 및 최고 온도 범위내에서 하나 이상의 부하가 선택되어 가열 또는 냉각 작동을 하도록 제어하고, 숙성후 저장 작동을 하도록 하는 김치숙성방법이 개시되어 있다.

이 선출원서의 발명은 고내 온도에 의하여 검출된 온도에 따라 부하 즉, 히터와 압축기의 교호작동을 선택적으로 한 것으로 고온 영역 범위의 21℃∼25℃ 사이에서 고내 온도가 25℃를 상회하는 시점에 히터를 정지시키고, 소정지연시간후 다시 고내 온도를 검출하여 25℃ 상회시 압축기를 구동시킨다. 반대로 고내 온도가 21℃ 이하로 내려가는 시점에서는 히터를 작동시키도록 한다.

마찬가지로, 저온영역범위 6℃∼11℃ 사이거나 저장온도범위 -3℃∼5℃ 범위내에서도 고내 온도와 최고 및 최저 온도가 비교되고 그에 따라 히터와 압축기가 번갈아 구동되게 하는 가열루틴과 냉각루틴을 수행하도록 하고 있다.

그러나 이러한 선출원 발명의 기술은 하나의 쳄버를 구비한 김치 냉장고에 적용되는 것으로, 하나의 쳄버내에만 김치를 제조하여 저장하는 것이었다.

한편, 김치는 그 종류가 다양하고, 어느 김치를 선택하느냐에 따라 그 맛도 달리할 수 있는 것이다.

이러한 점에 비추어 볼 때, 김치 냉장고는 하나 이상의 쳄버를 구비하여 상이한 김치를 개별적으로 제조하거나, 동일 김치에 대하여 그 맛을 달리하여 제조할 수도 있다.

만일 선출원서의 발명을 다수의 쳄버를 구비한 김치 냉장고에 적용할 경우 각 김치 제조 쳄버에 해당하여 히터와 냉동 싸이클을 설치하여야 한다. 이는 시스템이 복잡하게 되고 비효율적이다. 이러한 점에서 동일 출원인에 의하여 출원된 특허출원 제94-35246호(1994. 12. 20)에는 하나의 압축기에 대하여 두개의 증발기가 설치되어 있으나, 압축기의 용량에 따라 증발기의 수가 증가될 수 있다.

그러므로, 하나의 냉동 싸이클을 이용하여 다수의 쳄버를 구비한 김치 냉장고를 축조하는 경우 그 제품의 신뢰성 및 다양성을 달성할 수 있다. 그러므로 선출원에서의 부하 운전제어방법을 다수의 쳄버를 구비한 김치 냉장고에 간단히 적용한다면 매우 바람직하다 할 것이다.

따라서, 이 발명은 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 운전을 제어하는 김치 냉장고의 운전 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이 발명의 다른 목적은 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 운전을 제어하기 위하여 김치를 숙성, 저장하고자 하는 쳄버에 관련된 부하의 운전을 개별적으로 제어하는 김치 냉장고의 운전제어방법을 제공한다.

이 발명의 또다른 목적은 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 운전을 제어하기 위하여 김치를 숙성, 저장하고자 하는 쳄버에 관련된 부하의 운전을 개별적으로 제어하여 가열 루틴과 냉각 루틴을 수행하게 한 김치 냉장고의 운전제어방법을 제공한다.

도1은 이 발명이 원리에 따라 축조한 김치 숙성 제어부를 간략히 보인 블록선도.

도2는 이 발명의 원리에 따라 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 제어부가 어느 한 쳄버에 해당하여 김치를 숙성, 저장시키는데 따른 가열 제어 작동을 보인 플로우 챠트.

도3은 이 발명의 원리에 따라 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고의 제어부가 어느 한 쳄버에 해당하여 김치를 숙성, 저장시키는데 따른 냉각 제어 작동을 보인 플로우 챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제어부 10 : 마이콤

1, 2 : 제1 및 제2온도센서 3 : 키입력부

4, 5 : 제1 및 제2표시부 6 : 압축기

13, 14 : 제1 및 제2히터 11, 12 : 제1 및 제2솔레노이드 밸브

7, 8 : 제1 및 제2증발기

이 발명은 다양한 김치 종류와 맛에 따른 숙성을 위하여 하나 이상의 쳄버를 구비하는 김치 냉장고로 구성되어서, 김치를 숙성하고자 하는 쳄버에 대하여, 침채류를 일정한 온도로 유지시켜 숙성시키기 위해 압축기와 히터가 교호작동되는 하나이상의 설정온도대역중 어느 한 온도대역을 결정하고, 이 설정온도대역에 대하여 김치 및 종류와 맛의 매트릭스 조합에 따른 숙성 시간을 결정하며, 결정된 설정온도대역에서 고내 온도상태에 따라 가열루틴 및 냉각루틴을 선택하고, 선택된 작동루틴에 따라 소정의 숙성시간동안 부하의 작동을 제어한다.

가열루틴에서는 김치를 숙성서키고자 하는 쳄버와 관련하여 설정온도대역의 최저 온도에서 히터를 작동시키고, 최고 온도에 도달하여서 히터를 정지시키며, 이때부터 소정 시간 지연시키는데, 이 경우 압축기의 정지를 확인하고 동시에 증발기의 작동과 관련되는 솔레노이드 밸브를 페쇄시키도록 하며, 소정시간지연이 완료된 후 가열 작동을 중지되게 한다.

냉각 루틴에서는 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버와 관련하여 설정온도대역의 최고온도에서 히터를 정지시키고, 압축기를 작동시킨 다음 해당 쳄버에 설치된 증발기를 작동시키도록 솔레노이드 밸브를 개방시키고, 그 다음 쳄버의 온도가 최저 온도에 있을 경우, 소정시간의 지연을 위하여 압축기를 정지시키고 솔레노이드 밸브를 밀폐시키며 소정시간지연 후 냉각 작동을 종료시키도록 한다.

이와 같이 이 발명은 하나 이상의 쳄버를 구비하는 김치 냉장고를 운전제어하는데 있어, 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버와 관련하여 설치된 히터와 솔레노이브 밸브의 교호적인 온오프에 따라 작동되는 증발기에 연결된 압축기를 선택적으로 작동시켜 가열루틴과 냉각투틴을 번갈아가며 수행하게 되므로, 제조하고자 하는 챔버내의 김치의 종류와 맛에 따라 김치 냉장고의 운전을 효과적으로 제어할 수 있다.

이 발명을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

이 발명은 김치 냉장고에 적용되어서, 김치 냉장고가 도면에 도시되어 있지 않지만 하나 이상의 쳄버를 구비할 수 있으며, 히터와 냉동 싸이클을 구비한다.

특히, 냉동 싸이클의 증발기와 히터는 각 쳄버에 대하여 별도로 설치된다. 이와 관련되는 하드웨어 구성은 이 기술에 공지되어 있으며, 여기서는 하나의 압축기에 대하여 두개의 증발기와 이 증발기에 직결된 전자식 솔레노이드 밸브가 설치되어 있다.

그러므로, 이 발명은 두개의 증발기를 설치하는 2개의 쳄버를 실예로 하고 있으며, 이 증발기에 각각 설치되는 고내 온도 센서를 구비한다.

도1에 도시된 바와 같이 제어부(100)는 쳄버내의 숙성온도 및 저장온도를 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 마이콤(10)은 외부 입력을 수신하여 이를 자체 시스템 프로그램에 따라 부하 즉, 압축기, 히터 등이 교호작동되도록 제어한다.

이 마이콤(10)은 제1 및 제2쳄버내의 온도를 검출하는 제1온도 센서(1)와 제2온도센서(2)를 구비하며, 다수의 키나 버튼으로 이루어진 키보드(도시않됨)로부터 사용자 입력을 수신하는 키입력부(3)를 구비하여서, 키입력부(3)의 수신신호를 검출하여 시스템 작동 제어 모드를 설정한다.

이 마이콤(10)은 시스템 작동이 이루어진 경우 제1표시부(4)를 제어하여 시스템의 작동상태를 사용자에 표시하고 제2표시부(5)를 제어하여 쳄버내의 현재 온도를 표시토록 한다.

시스템 작동 설정이 이루어지면 마이콤(10)은 히터, 압축기 등의 부하의 작동을 제어하게 되는데, 냉동 싸이클로 구성되는 압축기(6)에는 제1 및 제2증발기(7), (8)가 병렬로 연결되고, 이들 각각이 쳄버내의 온도에 영향을 미치도록 하기 위해서는 이들 증발기에 연결된 제1솔레노이드 밸브와 제2솔레노이드 밸브(11), (12)들의 작동을 제어한다. 또한 이 마이콤(10)은 제1히터(13)와 제2히터(14)를 제어하여 고내 온도를 조절하도록 한다.

한편 이 발명은 위 선출원서의 기재와 같이, 온도제어범위가 압축기와 히터를 교호작동시키기 위해 하나이상 설정되고, 이 설정 영역대에서 김치의 종류와 맛에 따른 숙성시간을 선택하여 각 쳄버내의 온도를 조절하도록 하고 있다.

즉, 제어부(100)는 설정온도 대역으로 되는 고온 숙성, 저온 숙성, 발효숙성, 저장 등과 같은 온도 대역이 소정의 설정온도 대역을 갖게 되고, 고온 숙성 영역이 21∼25℃로 되고, 저온 숙성 영역이 6∼11℃이며, 발효 영역 영역이 40∼42℃이고, 저장 온도 영역이 -1∼3℃로 되어 있다.

이러한 설정온도 영역에서의 숙성시간은 김치의 종류와 맛에 따른 매트릭스 조합에 근거하여 결정된 숙성시간을 사전에 기억하게 된다.

그러므로 이와 같은 숙성온도 범위내에서 김치 종류와 맛에 따라 해당 시간을 설정하고 숙성 완료후 보관 또는 저장으로 전환된다. 이때 숙성시간대가 불변시간대로 고정되어 있다

또한, 저장 온도대역 -1∼3℃에서 저장중에 있는 식품을 수요자의 기호에 따라 추가 익힘을 수행할 수 있으며 추가 숙성 선택시, 고온 숙성과 저온 숙성을 수행할 수 있다.

이와 같이 이 발명은 배추, 물김치, 총각김치, 계절 식품과 발효 식품 등을 고온 숙성 및 저온 숙성을 선택하고, 각 식품에 대하여 덜 익은 맛, 표준맛과 잘 익은 맛을 갖도록 할 수 있으며 추가 숙성을 하므로 이들 식품을 추가로 익힐 수 있다.

여기서 주목되는 것은 이 발명은 하나 이상의 쳄버를 구비한 김치 냉장고에 적용하여, 쳄버의 고내 온도를 개별적으로 조절할 수 있다. 이를 위하여 이 발명은 각 쳄버에 해당하여 설치된 히터와 증발기를 가열루틴과 냉각루틴에 따라 교호적으로 운전 제어하도록 한다.

또, 제어부(100)는 김치 숙성 및 저장에 따른 숙성시간의 결과를 판단하는 것과 가열 및 냉각루틴과는 별개로 작동된다. 그러므로, 이 발명은 김치의 숙성과 저장을 각 쳄버에 해당하는 부하를 제어하는 것으로, 고내의 온도 감지에 따라 김치를 숙성하거나 저장한다.

먼저 가열루틴은 다음과 같다.

가열루틴은 단계 101에서 히터 플래그를 점검한다. 여기서 히터플래그는 히터의 부하 상태를 의미하는 것으로 각기 압축기 점검, 최초 고내 온도 점검, 두번째 고내 온도 점검, 3번째 고내 온도 점검, 소정지연시간 점검 등에 따른 부하 상태를 나타낸다.

이는 시스템이 히터를 전체 5단계에서 제어하도록 한 것으로, 플래그가 1씩 증분하는데 따라 부하상태에 해당하여 이후의 작동을 제어한다.

단계 101에서 히터 플래그가 있다면, 단계 102에서 히터 플래그의 증분 상태를 파악하고 단계 105, 108, 112, 116, 120중 어느 한단계로 점프한다. 만일 플래그가 설정되어 있지 않다면, 단계 103으로 이전하여 최저 설정온도와 증발기 온도를 비교한다.

최저 설정온도가 증발기 온도보다 작다면 단계 104로 이전하여 냉각루틴을 수행하는데, 이후 상세히 기술하겠지만 냉각루틴에서는 단계 210을 거쳐 단계 203에서 증발기 온도를 판단하게 된다. 이 단계에서 최고 설정온도가 증발기 온도보다 높게 되는 경우 리턴되어서 초기화 단계로 된다. 이후 시간 경과와 함께 이러한 싸이클이 반복됨에 따라 단계 103에서 최저 설정온도가 증발기 온도보다 크게 되는 경우 단계 105로 이전한다. 이때 고내의 부하 상태는 휴지상태이고, 설정온도 범위내에 고내온도가 유지되고 있다.

그 다음 단계 105에서는 히터플래그를 1증분하고, 단계 106에서는 압축기를 오프로 할 것인가를 판단한다. 아닌 경우 다시 히터플래그를 1증분시킨다(단계 108). 만일 압축기를 오프로 해야 할 경우 단계 107에서 압축기를 오프로 한다. 여기서 압축기를 오프할 조건이 아닌 경우 다른 쳄버의 냉각루틴을 수행하는 것으로 된다.

단계 109에서는 증발기 온도와 최고 설정온도를 비교하게 되고 증발기 온도가 최고 온도보다 높은 경우는 단계 110으로 이전하여 압축기를 오프시킨 후 30초가 경과되었는가를 판단한다. 만일 증발기가 최고 설정온도보다 작은 경우 이후 기술되는 단계 115로 점프한다.

만일 30초가 경과되지 않을 경우 리턴되고, 30초가 경과되었다면 단계 111로 이전하여, 솔레노이드 밸브를 오프로 한다. 즉, 증발기의 작동을 중지시킨다.

단계 112에서는 히터플래그를 1증분시키고, 단계 113으로 이전하여 증발기 온도와 최고 설정온도를 다시 비교한다. 증발기 온도가 최고 설정온도보다 낮은 경우 단계 114에서 히터를 온시킨다. 히터가 온되어서는 단계 117로 이전하여 증발기 온도와 최고 설정온도들이 비교된다.

한편 단계 109나 단계 113에서 증발기 온도가 최고 설정 온도보다 높은 경우 단계 115로 점프하게 된다. 단계 115에서는 지연설정시간 카운트인가를 판단한다.

만일 지연설정시간 카운트가 아니면 리턴되고 만일 지연설정시간 카운트인 것으로 판단되면, 단계 116에서 히터플래그를 1증분시키고 다시 단계 117에서 증발기 온도와 최고 설정온도를 비교하게 되는데, 증발기 온도가 최고 설정온도보다 낮게 되면 리턴되고, 증발기 온도가 최고 설정온도보다 높게 되면 단계 118로 이전한다.

단계 118에서는 소정의 지연설정시간을 카운트하게 된다. 여기서 지연설정 시간이란 함은 10∼40분 간격으로써 부하 휴지 상태를 나타낸다. 동시에 단계 119에서는 히터를 오프하고 단계 120에서는 히터플래그를 1증분시킨다.

이후 단계 121에서는 지연설정시간이 경과되었는가를 판단한다. 만일 지연설정시간이 경과되었으면, 단계 122에서 히터플래그를 완전히 지우고 다시 리턴된다. 반대로, 지연설정시간이 경과되지 않았을 경우, 단계 123에서 최저 설정온도와 증발기 온도를 비교한다. 증발기 온도가 최저 설정온도보다 작을 경우, 단계 113으로 점프하여 증발기 온도와 최고 설정온도를 비교하게 된다. 만일 단계 123에서 최저 설정온도가 증발기 온도보다 작다면 리턴된다.

결국 단계 101과 103을 다서 수행하고 냉각 루틴 104로 가게 되는데, 이후 설명되는 바와 같이 압축기가 구동되는 상태에서 솔레노이드 밸브가 온 되어 해당 쳄버를 냉각시킨다.

냉각루틴은 다음과 같다.

냉각루틴에서는 압축기 플래그를 단계 201에서 점검하게 되고 압축기 플래그가 설정되어 있는 경우, 단계 202로 이전하고 그 부하 상태를 판단하여 단계 205, 209, 214, 219, 227중 어느 한단계로 점프한다. 만일 압축기 플래그가 설정되어 있지 않은 경우, 단계 203에서 최저 설정온도가 증발기 온도보다 작은가를 판단한다. 최고 설정온도가 증발기 온도보다 큰 경우는 리턴된다. 이는 압축기 부하가 휴지상태임을 의미한다.

여기서 압축기 플래그는 압축기의 부하상태를 의미하는 것으로 각기 첫번째 고내 온도 점검, 두번째 고내 온도 점검, 세번째 고내 온도 점검, 네번쩨 고내 온도 점검, 지연설정시간 점검 등에 따른 부하 상태를 나타낸다. 이는 시스템이 압축기를 전체 5단계에서 제어하도록 한 것으로, 플래그가 1씩 증분하는데 따라 부하상태에 해당하여 이후의 작동을 제어한다.

이후 단계 204에서 히터를 오프로 하고, 단계 205에서 압축기 플래그를 1증분한다. 단계 206에서는 최저 설정온도와 증발기온도를 비교하게 된다.

이때 증발기 온도가 최저 설정온도보다 큰 경우는 단계 207로 이전하여 압축기가 작동후 30초가 경과되었다면 단계 208로 이전하여 솔레노이드 밸브를 온 시킨다.

한편, 단계 206에서 최저 설정온도가 증발기 온도보다 큰 경우, 단계 213으로 점프하여 지연설정시간 카운트인가를 판단한다. 지연설정시간은 40분으로 된다. 지연설정 카운트가 아니면 리턴되고 지연설정 카운트이면 단계 214로 이전하여 압축기를 플래그를 1증분시키고 단계 215로 이전한다.

단계 215에서 최저 설정온도와 증발기 온도를 비교하게 된다. 만일 최저 설정 온도가 증발기 온도보다 작은 경우 리턴되고 최저 설정 온도가 증발기 온도보다 큰 경우 단계 216으로 이전하여 지연설정시간을 카운트한다.

지연설정시간의 카운트가 이루어지면 단계 217로 이전하여 압축기가 오프조건인가를 판단한다.

압축기가 오프조건이 아니면 단계 219로 이전하고 압축기가 오프조건이면 단계 218에서 압축기를 오프로 한다. 이 경우 압축기가 오프조건이 아닌 경우는 다른 쳄버에 해당하여 증발기가 작동되는 것을 의미한다.

단계 219에서는 압축기 플래그를 1증분시키고, 단계 220에서는 증발기 온도와 최고 설정온도가 비교된다. 증발기 온도가 최고 설정온도보다 큰 경우 단계 205 이후의 단계로 점프하게 되며 고내 온도를 낮추도록 한다.

반대로 증발기 온도가 최고 설정온도보다 작은 경우 단계 221로 이전하여 압축기 오프 후 30초 경과되었는가를 판단한다. 30초가 경과되지 않으면 리턴되고, 30초가 경과되었다면 단계 222로 이전하여 솔레노이드 밸브 오프로 한다.

이후 단계 223에서는 압축기 플래그를 1증분시킨 다음 단계 224에서 지연설정시간 카운트인가를 판단한다.

만일 지연설정시간 카운트이면 시스템 오동작으로 판단하여 단계 225에서 압축기 플래그를 클리어하고 리턴된다.

만일 단계 224에서 지연설정시간 카운트가 아니면 단계 226으로 이전하고, 증발기 온도가 최고 설정시간보다 큰가를 판단한다.

증발기 온도가 최고 설정온도보다 큰 경우 단계 205로 점프하여 단계 206이후를 수행하고 그렇지 않은 경우 리턴되어 가열 루틴으로 이전한다.

이상에서와 같이 하나 이상의 쳄버를 구비하는 김치 냉장고를 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버와 관련하여 설치된 부하들의 작동을 제어하는데 있어 하나의 압축기에 대하여 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버에 해당하여 솔레노이드 밸브를 온오프시키고 증발기의 작동을 제어하도록 하여서 김치 냉장고의 운전을 효과적으로 달성하고 있다.

Claims (3)

1. (정정) 하나의 압축기와 하나 이상의 증발기 및 솔레노이드밸브를 포함하는 냉동 싸이클을 이용하여 하나 이상의 쳄버에서 독립적으로 하나 이상의 설정온도대역중 하나가 선택되어 작동되는 김치냉장고의 운전제어방법에 있어서; 압축기와 히터의 교호작동을 위한 설정온도대역에서 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버와 관련하여 고내온도가 설정온도 대역의 최저 온도에서 히터를 작동시키고, 고내온도가 설정 온도대역의 최고 온도에 도달하여서 히터를 정지시키며 이때부터 부하의 작동을 소정의 지연설정시간동안 지연시켜, 상기 지연설정시간이 완료된 후에도 고내온도가 설정 온도대역의 최고온도에 도달할 경우에 가열작동을 중지시키는 가열루틴과; 김치를 숙성시키고자 하는 쳄버와 관련하여 고내온도가 설정온도대역의 최고 온도에서 히터를 정지시킨 다음 압축기를 작동시키며, 해당 챔버에 설치된 증발기를 작동시키도록 솔레노이드 밸브를 개방하며, 고내온도가 설정온도대역의 최저 온도에서, 소정의 지연설정시간을 위하여 압축기를 정지시키고 솔레노이드 밸브를 밀폐시키며, 상기 지연설정시간이 지연된 후에도 고내온도가 설정온도 대역의 최저 온도에 있을때 냉각 작동을 중지시키는 냉각루틴에 따라 소정의 숙성, 저장시간동안 부하를 번갈아가며 작동을 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 운전제어방법.
2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 압축기를 정지시키기전에 미리 압축기 오프조건인가를 판단하여 다른 쳄버에 해당하는 냉각 작동을 지속시키도록 한 김치 냉장고의 운전제어방법.
3. (정정) 제1항에 있어서, 상기 지연설정시간은 10∼40분이 되게 한 김치 냉장고의 운전제어방법.