KR100334647B1 - 냉장고 및 그 온도제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 음식물을 저장하는 적어도 하나의 저장실을 갖는 냉장고와 그 온도제어방법에 관한 것이다. 본 냉장고는, 상기 저장실내에 저장되는 음식물의 종류를 선택하는 저장코스선택부와; 상기 저장실내의 온도를 감지하는 온도센서와; 음식물의 종류에 따른 제어온도와, 상기 제어온도를 기준으로 소정의 폭을 가지며 상기 음식물의 종류에 따라 각기 상이한 허용온도범위가 저장된 메모리와; 상기 메모리에 저장된 제어온도와 허용온도범위에 기초하여 상기 저장실내의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 음식물의 종류에 따라 저장실내의 허용온도범위를 조절함으로써, 음식물에 따라 적정한 온도범위내에서 음식물을 저장하여 효율적으로 저장할 수 있다. 또한, 압축기 구동횟수가 감소되어 전체적인 소비전력을 저하시킬 수 있다.

Description

냉장고 및 그 온도제어방법{REFRIGERATOR AND TEMPERATURE CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 냉장고 및 그 온도제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음식물의 종류에 따라 저장실내의 허용온도범위를 조절함으로써, 소비전력을 저하시킬 수 있도록 한 냉장고 및 그 온도제어방법에 관한 것이다.
냉장고중 김치냉장고는, 일반 냉장고와는 저장되는 음식물이 다르기 때문에 저장실의 허용온도범위가 일반 냉장고와는 상이하게 설정되어 있다. 일반적으로 김치냉장고에는 김치가 주로 저장되나, 김치 이외에도 육류·생선나 야채·과일 등도 저장된다. 이러한 김치와 육류·생선 또는 야채·과일은 서로 적정 저장온도가 다르며, 김치가 0℃를 기준으로 소정의 온도폭내에서 저장되어야 하는 반면, 야채·과일은 얼지 않도록 영상의 온도에서 보관해야 하며, 육류·생선은 신선도를 위해 영하의 온도에서 저장하여야 한다. 이에 따라, 김치냉장고에는 일반 냉장고에서처럼 강·중·약의 온도조절버튼 이외에도 저장되는 음식물의 종류를 선택할 수 있는 저장코스선택버튼이 형성되어 있다. 저장코스선택버튼은, 김치·식혜류, 육류·생선, 야채·과일을 각각 선택할 수 있는 복수의 버튼으로 형성되며, 제어부는 각 버튼 선택에 따라 미리 설정된 온도에 기초하여 저장실의 온도를 조절하게 된다.
일반적으로 김치는 온도변화에 민감한 음식물로, 제어온도를 중심으로 허용온도범위가 작아야 하며, 일반적으로 김치의 제어온도는 -1.5℃이고, 제어온도인 -1.5℃를 기준으로 ±1.0℃의 온도내에서 관리한다. 이에 반해, 육류나 생선은 영하의 온도에서 제어온도를 기준으로 ±2∼3℃ 정도의 온도변화가 있어도 저장이 가능하며, 야채나 과일은 영상의 온도에서 제어온도를 기준으로 ±3∼4℃ 정도의 온도변화가 있어도 저장이 가능하다.
그런데, 이러한 종래의 김치냉장고의 경우에는 김치의 저장을 중심으로 온도가 제어되기 때문에, 허용온도범위가 작아야 하는 김치 저장시를 기준으로 온도를제어하고 있다. 즉, 저장실내의 허용온도범위가 작아야 하는 김치는 물론이고, 비교적 큰 온도변화에도 저장이 가능한 육류·생선과 야채·과일의 경우에도 모두 저장실내의 허용온도범위가 작도록 온도를 제어하고 있다. 따라서, 압축기를 자주 구동시킬 필요가 없는 육류·생선과 야채·과일의 저장시에도 압축기를 자주 구동시키게 된다. 일반적으로 압축기의 초기구동시 소비전력이 과도하게 소모되며, 이에 따라, 압축기를 자주 구동시키는 종래의 온도제어 하에서는 쓸데없이 잦은 압축기 구동으로 인해 소비전력이 상승한다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 저장실내의 음식물의 종류에 따라 허용온도범위를 조절함으로써, 압축기의 구동시간을 조절하여 소비전력을 감소시킬 수 있도록 하는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는 것이다.
도 1은 김치냉장고의 단면도,
도 2는 도 1의 김치냉장고의 조작패널 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 김치냉장고의 제어블럭도,
도 4는 도 3의 제어블럭도에 따른 김치냉장고의 제어흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제어부 11 : 압축기
20 : 온도센서 25 : 메모리
26 : 온도설정부 27 : 저장코스선택부
31 : 전원버튼 40 : 저장코스선택버튼
상기 목적은, 본 발명에 따라, 음식물을 저장하는 적어도 하나의 저장실을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 저장실내에 저장되는 음식물의 종류를 선택하는 저장코스선택부와; 상기 저장실내의 온도를 감지하는 온도센서와; 음식물의 종류에 따른 제어온도와, 상기 제어온도를 기준으로 소정의 폭을 가지며 상기 음식물의 종류에 따라 각기 상이한 허용온도범위가 저장된 메모리와; 상기 메모리에 저장된 제어온도와 허용온도범위에 따라 상기 저장실내의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제어부는, 압축기의 구동시간과 구동주기를 조절하여 상기 저장실내의 허용온도범위를 조절하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는, 상기 허용온도범위가 크게 설정된 음식물이 저장된 경우, 상기 압축기의 구동시간을 단축하거나 구동주기가 길어지도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 허용온도범위는, 김치 등의 발효음식인 경우 약 ±0.5∼1.5℃이고, 야채나 과일인 경우에는 약 ±1.5∼4.5℃이고, 육류나 생선인 경우에는 ±1∼3℃으로 설정할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 음식물을 저장하는 적어도 하나의 저장실을 갖는 냉장고의 온도제어방법에 있어서, 상기 저장실에 저장되는 음식물의 종류를 선택하는 단계와; 상기 저장실내의 온도를 감지하는 단계와; 음식물의 종류에 따른 제어온도와, 상기 제어온도를 기준으로 소정의 폭을 가지며 상기 음식물의 종류에 따라 각기 상이한 허용온도범위를 설정하는 단계와; 상기 제어온도와 허용온도범위에 따라 상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계는, 압축기의 구동시간과 구동주기를 조절하는 단계인 것이 바람직하다.
상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계는, 상기 허용온도범위가 크게 설정된 음식물이 저장된 경우, 상기 압축기의 구동시간을 단축하거나 구동주기가 길어지도록 제어하는 단계인 것이 바람직하다.
상기 허용온도범위를 설정하는 단계는, 상기 허용온도범위를 김치 등의 발효음식인 경우 약 ±0.5∼1.5℃으로, 야채나 과일인 경우에는 약 ±1.5∼4.5℃으로, 육류나 생선인 경우에는 ±1∼3℃으로 설정하는 단계로 할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
김치냉장고는, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 저장실(7)이 형성된 캐비넷(1)을 가지며, 캐비넷(1)의 상부에는 각 저장실(7)의 도어개구를 각각 개폐하는 한 쌍의 도어(5)가 설치되어 있다.
캐비넷(1)은 외관을 형성하는 거의 사각통상의 외부케이싱(2)과, 외부케이싱(2)의 내부에 외부케이싱(2)으로부터 소정 이격공간을 두고 수용되어 각각 저장실(3)을 형성하는 한 쌍의 내부케이싱(4)을 가진다. 그리고, 캐비넷(1)의 전방 상단부에는 기기의 작동 및 온도조절과 저장환경 등을 조절하기 위한 조작패널(8)이 설치되어 있다.
한편, 조작패널(8)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 저장실(7)의 전원공급 또는 설정상태의 변경시 사용하는 전원버튼(31)이 길이방향의 양단부에 형성되어 있고, 중앙영역에는 김치의 종류를 선택하는 김치종류 버튼(33)과, 김치의 저장온도를 조절하기 위한 김치맛 버튼(35)이 형성되어 있다. 그리고, 김치종류 버튼(33)과 김치맛 버튼(35)의 하부에는 저장하려는 음식물의 종류를 선택하기 위한 저장코스선택버튼(40)이 형성되어 있으며, 저장코스선택버튼(40)으로는 김치·식혜 버튼(36), 야채·과일 버튼(37), 육류·생선 버튼(38)으로 형성되어 있다. 여기서, 각 저장코스선택버튼(40)은 저장코스를 선택하는 경우에도 사용되고, 각 저장코스의 설정온도를 강·중·약으로 선택하는 때에도 사용된다. 이에 따라, 각저장코스선택버튼(40)에는 가변저항기가 전기적으로 연결되어 있으며, 온도설정시 저장코스선택버튼(40)의 가압에 따라 가변저항기의 저항값이 조절된다.
한편, 캐비넷(1)내의 하부영역에 형성된 기기부품실에는 냉매를 압축하는 압축기(11)가 수용되어 있고, 압축기(11)는 각 저장실(7)내의 온도를 감지하는 한 쌍의 온도센서(20)로부터의 감지값에 따라 그 작동이 결정된다. 이러한 압축기(11)로부터의 냉매를 응축하는 고온배관인 응축기(17)는 캐비넷(1)의 양측벽에 가로방향으로 지그재그로 배치되어 있다. 그리고, 응축기(17)의 말단에는 응축된 냉매를 증발시키는 한 쌍의 증발기(13)가 병렬연결되어 있다. 증발기(13)는 각각 저장실(7)을 별도로 감싸며, 각 증발기(13)의 입구측에는 각 증발기(13)로의 냉매공급을 단속하는 도시않은 한 쌍의 밸브가 각각 설치되어 있다. 한편, 각 저장실(7)의 인접 영역에는 저장실(7)내의 음식물을 숙성시키기 위한 도시않은 히터가 설치되어 있다.
이러한 김치냉장고를 제어하는 제어부(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 저장실(7)의 온도를 감지하는 각 온도센서(20)와, 저장코스를 선택하는 저장코스선택부(27)와, 각 저장코스의 온도레벨을 설정하기 위한 온도설정부(26)로부터 정보를 제공받는다. 여기서, 저장코스선택부(27)와 온도설정부(26)는 단일의 저장코스선택버튼(40)에 의해 형성되며, 온도설정부(26)에서 온도조절시 저장코스선택버튼(40)에 연결된 가변저항기의 저항값이 변경된다. 이러한 제어부(10)는 각 온도센서(20)와 저장코스선택부(27) 및 온도설정부(26)로부터 입력된 정보와, 각 저장코스에 대한 제어온도와 허용온도범위가 저장된 메모리(25)로부터의 정보를 조합하여 판단하며, 판단결과에 따라 압축기구동회로(21)와 구동신호를 전달하여 압축기(11)를 구동시키게 된다.
메모리(25)에는, 각 저장코스의 강·중·약에 따라 설정된 제어온도와, 각 저장코스에 따라 제어온도를 기준으로 저장상한온도와 저장하한온도를 제한하는 허용온도범위가 저장되어 있다. 예를 들면, 김치·식혜의 경우 제어온도가 -1.5℃이며, 허용온도범위는 제어온도인 -1.5℃를 기준으로 ±0.5∼1.5℃이다. 육류·생선은 제어온도가 -3∼-4℃이며, 허용온도범위는 -3∼-4℃를 기준으로 ±1∼3℃이다. 야채·과일의 경우에는 제어온도가 3℃이고, 허용온도범위는 3℃를 기준으로 ±1.5∼4.5℃이다. 한편, 각 저장코스의 제어온도는 강·중·약의 선택에 따라 약간의 변동이 있다. 이에 따라, 제어부(10)는 저장코스선택부(27)에 의한 저장코스의 선택과 온도설정부(26)의 온도레벨 선택에 따라 메모리(25)에 저장된 허용온도범위내에서 저장실(7)내의 온도가 유지되도록 압축기(11)의 구동을 제어하게 된다.
이러한 구성에 의하여, 본 김치냉장고에 전원이 인가되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는 전원버튼(31)을 이용하여 저장실(7)을 선택하고, 저장코스선택버튼(40)을 이용하여 저장코스를 선택하게 된다(S10). 이 때, 온도레벨도 선택할 수 있다. 사용자가 김치·식혜 코스를 선택하면(S20), 제어부(10)는 해당 온도센서(20)로부터 제공된 정보에 따라 저장실(7)의 온도를 판단한다(S30). 이 때, 저장실(7)의 온도가 김치·식혜의 제어온도인 -1.5℃를 기준으로 ±0.5∼1.5℃의 허용온도범위내에 위치하지 아니하면, 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮은지를 다시 판단한다(S40). 판단결과 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮은 경우에는 소정 시간 대기시켜 저장실(7)의 온도가 제어온도내에 위치하도록 한다(S35). 그리고, 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮지 아니한 경우, 제어부(10)는 저장실(7)의 온도가 저장상한온도보다 높다고 판단하고, 압축기(11)를 구동시켜 저장실(7)의 온도를 저장하한온도까지 하강시킨 다음(S50,S60), 압축기(11)를 정지시킨다(S70). 그리고, 저장실(7)내의 온도가 설정된 허용온도범위내에서 유지되도록 압축기(11)를 구동 및 휴지시키게 된다.
마찬가지로, 야채·과일 코스가 선택된 경우, 제어부(10)는 저장실(7)의 온도가 제어온도인 3℃를 기준으로 ±1.5∼4.5℃ 범위내에 있는지(S120,S130), 저장하한온도보다 낮은지를 판단한다(S140). 판단결과에 따라, 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮은 경우에는 소정 시간 대기시켜 저장실(7)의 온도가 제어온도내에 위치하도록 한다(S135). 그리고, 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮지 아니한 경우, 제어부(10)는 저장실(7)의 온도가 저장상한온도보다 높다고 판단하고, 압축기(11)를 구동시켜 저장실(7)의 온도를 저장하한온도까지 하강시킨 다음(S150,S160), 압축기(11)를 정지시킨다(S170). 그런 다음, 저장실(7)의 온도가 야채·과일의 제어온도인 3℃를 기준으로 ±1.5∼4.5℃의 허용온도범위내에 위치하도록 압축기(11)를 구동 및 휴지시킨다.
육류·생선 코스의 경우에는 저장실(7)의 온도가 제어온도인 -3∼-4℃를 기준으로 ±1∼3℃의 범위내에 있는지(S220,S230), 저장하한온도보다 낮은지를 판단한다(S240). 판단결과에 따라 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮은 경우에는 소정 시간 대기시켜 저장실(7)의 온도가 제어온도내에 위치하도록 한다(S235).그리고, 저장실(7)의 온도가 저장하한온도보다 낮지 아니한 경우, 압축기(11)를 구동시켜 저장실(7)의 온도를 저장하한온도까지 하강시킨 다음(S250,S260), 압축기(11)를 정지시킨다(S270). 그런 다음, 저장실(7)의 온도가 -3∼-4℃를 기준으로 ±1∼3℃ 허용온도범위내에 위치하도록 압축기(11)를 구동 및 휴지시킨다.
이와 같이, 본 발명에서는 저장되는 식품에 따라 저장상한온도와 저장하한온도와의 차인 허용온도범위를 조절하고 있으며, 야채·과일이나 육류·생선의 허용온도범위가 김치·식혜의 허용온도범위보다 크도록 제어하고 있다. 이에 따라, 야채·과일이나 육류·생선의 경우에는 허용온도범위가 큰 만큼 압축기의 구동주기가 길어지게 되고, 압축기의 구동횟수가 감소하게 된다.
따라서, 압축기 구동초기에 소비전력이 과도히 소모되는 횟수가 감소함으로써, 전체적인 소비전력이 현저하게 감소하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 음식물의 종류에 따라 저장실내의 허용온도범위를 조절함으로써, 음식물에 따라 적정한 온도범위내에서 음식물을 저장하여 효율적으로 저장할 수 있다. 또한, 압축기 구동횟수가 감소되어 전체적인 소비전력을 저하시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 음식물을 저장하는 적어도 하나의 저장실을 갖는 냉장고에 있어서,
    상기 저장실내에 저장되는 음식물의 종류를 선택하는 저장코스선택부와;
    상기 저장실내의 온도를 감지하는 온도센서와;
    음식물의 종류에 따른 제어온도와, 상기 제어온도를 기준으로 상기 음식물의 종류에 따라 각기 상이한 허용온도범위가 저장된 메모리와;
    상기 메모리에 저장된 제어온도와 허용온도범위에 기초하여 상기 저장실내의 온도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 압축기의 구동시간과 구동주기 중 적어도 하나를 조절하여 상기 허용온도범위에 따라 상기 저장실내의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 허용온도범위가 크게 설정된 음식물이 저장된 경우, 상기 압축기의 구동시간을 단축하거나 구동주기가 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 허용온도범위는, 김치 등의 발효음식인 경우 약 ±0.5∼1.5℃이고, 야채나 과일인 경우에는 약 ±1.5∼4.5℃이고, 육류나 생선인 경우에는 ±1∼3℃인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 음식물을 저장하는 적어도 하나의 저장실을 갖는 냉장고의 온도제어방법에 있어서,
    상기 저장실에 저장되는 음식물의 종류를 선택하는 단계와;
    상기 저장실내의 온도를 감지하는 단계와;
    음식물의 종류에 따른 제어온도와, 상기 제어온도를 기준으로 상기 음식물의 종류에 따라 각기 상이한 허용온도범위를 설정하는 단계와;
    상기 제어온도와 허용온도범위에 따라 상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계는, 압축기의 구동시간과 구동주기중 적어도 하나를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저장실내의 온도를 제어하는 단계는, 상기 허용온도범위가 크게 설정된음식물이 저장된 경우, 상기 압축기의 구동시간을 단축하거나 구동주기가 길어지도록 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 허용온도범위를 설정하는 단계는, 상기 허용온도범위를 김치 등의 발효음식인 경우 약 ±0.5∼1.5℃으로, 야채나 과일인 경우에는 약 ±1.5∼4.5℃으로, 육류나 생선인 경우에는 ±1∼3℃으로 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도제어방법.
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