KR100364906B1 - 김치 냉장고 및 그 고내온도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치 냉장고 및 그 고내온도 제어방법에 관한 것으로, 특히 이 김치 냉장고는 김치 냉장고의 고내 설정온도를 감지하기 위한 증발기 온도 감지부와, 김치 냉장고의 도어의 고내 평균온도를 감지하기 위한 도어부근 고내 온도 감지부와, 증발기 온도 감지부와 도어부근 고내 온도 감지부에서 각각 측정된 온도를 비교하여 그 온도차에 따라 설정된 제어 온도대역으로 냉각장치 및 가열장치를 구동시켜 김치 냉장고의 고내 설정온도와 도어 부근의 평균 온도 차를 최소화하도록 제어하는 마이컴을 포함한다. 이에 따라, 본 발명은 고내 설정온도와 도어 부근의 고내 평균온도의 차이에 따라 설정된 온도 대역으로 고내 온도를 유지함으로써 미세한 고내 온도 변화에도 김치 냉장고에 보관된 식품을 장시간 신선하게 유지할 수 있다.

Description

김치 냉장고 및 그 고내온도 제어방법{Kimchi storage apparatus and method for controlling the temperature of storage chamber thereof}

본 발명은 발효, 숙성 및 저장용 김치 냉장고에 관한 것으로, 특히 외부의 온도 조건 및 시스템의 상태에 따라 고내 온도를 적절하게 제어할 수 있는 김치 냉장고 및 그 고내온도 제어방법에 관한 것이다.

여러나라의 식생활을 보면, 쌀을 주식으로 하는 나라에서는 반찬으로서 야채를 소금에 절인 음식을 섭취하는 반면에, 육류를 주식으로 하는 나라에서는 식초에 절인 음식을 섭취하는 경향을 오래전부터 보이고 있다. 특히, 우리나라의 경우에는 오랜 전통 음식으로 김치가 있는데, 이 김치는 배추나 무 등의 야채에 기호와 맛에 맞는 양념(예컨대, 고춧가루 내지 젓갈 포함)을 섞어 이를 적당한 온도에서 몇 일간 발효시켜 저장해 두고 먹어 왔다.

현재 널리 알려진 김치 냉장고는 사용자의 편리를 위해서 김치를 발효, 숙성시켜 계절에 상관없이 항상 동일한 김치 맛을 유지하면서 장시간 저장하는 장치이다.

도 1은 일반적인 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면으로서, 김치 냉장고는 본체(10)의 어느 한 면을 통해서 저장 용기(20)에 김치를 담을 수 있도록 열고 닫는 도어(door)(100)를 갖는다. 그리고, 본체(10) 내부에는 저장 용기의 고내 온도를 낮추기 위한 냉각 장치로서, 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 기체 냉매로 만드는 압축기(30)와, 그 압축기(30)로부터의 냉매를 주변공기와의 열교환을 통하여 냉각시키는 응축기(40)와, 응축기(40)의 냉매를 저온, 저압 상태로 만들어 저장 용기의 온도를 낮추는 증발기 파이프(60)가 구비되어 있다. 그리고, 증발기 파이프(60) 부근에는 저장 용기(20)의 고내 온도를 감지하기 위한 고내 온도 센서(80)가 부착되어 있다. 또, 저장 용기(20) 주위에는 그 용기를 감싸고 본체(10) 내부를 채우는 단열재(90)가 설치되어 있다.

또한, 상기 김치 냉장고의 본체(10) 내부에는 저장 용기(20)의 고내 온도를 높이기 위한 가열장치로서, 히터(50)가 설치되어 있다.

또한, 상기 김치 냉장고는 본체(10) 내에 마이컴(70)을 구비하여 사용자가 설정한 상태로 김치 냉장고가 작동될 수 있도록 제어하는 기능을 한다. 더욱이 마이컴(70)은 고내 온도 센서(80)로부터 검출된 온도에 의해 가열 장치 또는 냉각 장치를 제어한다.

이와 같이 구성된 통상의 김치 냉장고는 일반적인 냉각장치와 가열장치를 구비하고 있어, 사용자가 시스템을 발효 또는 숙성모드로 선택하면 가열장치가 구동되어 저장용기에 담아진 김치를 발효시킨 다음, 냉각장치가 구동되어 저장 용기의 고내 온도(예컨대, 김치 숙성 온도인 -2℃ ∼ 0℃)를 일정하게 유지시킴으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하다.

한편, 종래 김치 냉장고는 고내 온도 센서(80)를 통해 증발기 부근의 온도를 측정하여 부하, 예컨대 냉각 장치인 압축기 및 솔레노이드(압축기와 응축기 사이에 설치)의 작동을 제어하는 방식을 사용하였다. 또는, 도면에 도시하지는 않았지만, 저장 용기의 고내 온도를 직접 측정하여 냉각 장치 또는 가열 장치의 작동을 제어하였다.

그러나, 고내 온도 센서(80)로 증발기의 온도를 측정하는 경우에는 발포의 상태나, 냉매의 상태 또한 센서의 부착 위치, 센서의 오차 등에 따라 변수가 크다는 단점이 있고, 고내 온도를 직접 측정한 경우에는 저장 용기에 담겨진 내용물의 종류와 양 등의 조건에 따라 고내 온도를 적절하게 유지시키는데 한계가 있었다.

또한, 김치 냉장고의 도어(100)를 열고 닫는 과정에서 외부 온도로 고내 온도가 달라지게 된다. 즉, 도어 부근의 고내 온도는 평균 고내 온도(측정치)보다 약 0.5∼1.5℃ 정도 높게 측정되고 있다.

그러므로, 종래 김치 냉장고는 고내 온도를 측정해서 가열 및 냉각 장치의 작동을 제어하는데, 이 편차까지는 고려하지 않기 때문에 고내 미세한 온도의 변화에 따라 정확하게 가열장치 및 냉각장치를 제어할 수 없다는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 증발기 부근의 온도 센서에 의해 압축기, 히터 등의 부하 작동을 온/오프시키고, 도어 부근에 설치된 온도 센서에서 검출된 온도와 증발기 온도 센서의 측정 온도를 비교하여 부하 온도 대역을 변화시킴으로써 주위 온도 조건 및 시스템 구성요소의 변수값의 오차에 대해서 항상 고내 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 김치 냉장고의 고내 온도 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따라 도어부근의 온도를 감지하는 센서를 구비한 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 김치 냉장고의 기능 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 김치 냉장고의 고내온도 제어방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 20 : 저장 용기

30 : 압축기 40 : 응축기

50 : 히터 60 : 증발기 파이프

70 : 마이컴 80 : 증발기 온도 감지부

85 : 도어 부근 고내 온도 감지부 90 : 단열재

100 : 도어

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식품을 발효 및 숙성, 보관하는 김치 냉장고에 있어서, 김치 냉장고의 고내 설정온도를 감지하기 위한 증발기 온도 감지부와, 김치 냉장고의 도어의 고내 평균온도를 감지하기 위한 도어부근 고내 온도 감지부와, 증발기 온도 감지부와 도어부근 고내 온도 감지부에서 각각 측정된 온도를 비교하여 그 온도차에 따라 설정된 제어 온도대역으로 냉각장치 및 가열장치를 구동시켜 김치 냉장고의 고내 설정온도와 도어 부근의 평균 온도 차를 최소화하도록 제어하는 마이컴을 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따라 도어부근의 온도를 감지하는 센서를 구비한 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면으로서, 이를 참조하면 본 발명에 따른 김치 냉장고는 도 1에 도시된 김치 냉장고와 동일한 구성을 갖되, 도어(100) 부근에서 그 온도를 감지하는 도어 부근 고내 온도 감지부(85)를 추가 구비하고 있다.

즉, 본 발명의 김치 냉장고는 본체(10)의 어느 한 면을 통해서 저장 용기(20)에 김치를 담을 수 있도록 열고 닫는 도어(100)를 갖는다. 그리고, 본체(10) 내부에는 저장 용기의 고내 온도를 낮추기 위한 냉각 장치로서, 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 기체 냉매로 만드는 압축기(30)와, 그 압축기(30)로부터의 냉매를 주변공기와의 열교환을 통하여 냉각시키는 응축기(40)와, 응축기(40)의 냉매를 저온, 저압 상태로 만들어 저장 용기의 온도를 낮추는 증발기 파이프(60)가 구비되어 있다. 그리고, 증발기 파이프(60) 부근에는 저장 용기(20)의 고내 설정온도를 감지하기 위한 증발기 온도 감지부(80)가 구비되어 있다. 또, 도어 부근에는 저장 용기(20)의 고내 평균온도를 감지하기 위한 도어 부근 고내 온도 감지부(85)가 구비되어 있다.

또, 저장 용기(20) 주위에는 그 용기를 감싸고 본체(10) 내부를 채우는 단열재(90)가 설치되어 있다.

또한, 상기 김치 냉장고의 본체(10) 내부에는 저장 용기(20)의 고내 온도를 높이기 위한 가열장치로서, 히터(50)가 설치되어 있다.

또한, 상기 김치 냉장고는 본체(10) 내에 마이컴(70)을 구비하여 사용자가 설정한 상태로 김치 냉장고가 작동될 수 있도록 제어하는 기능을 한다. 더욱이, 마이컴(70)은 증발기 온도 감지부(80)와 도어 뷰근 고내 온도 감지부(85)로부터 검출된 온도차에 의해 가열 장치 또는 냉각 장치를 제어하여 항상 일정한 온도로 저장 용기의 고내 온도를 유지시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 김치 냉장고의 기능 블록도이다.

도 3을 참조하면, 긴치 냉장고의 마이컴(70)은 전원부(114)에서 공급된 전원에 의해 동작하고, 키 입력부(112)를 통해 입력된 설정 모드에 따라 냉각 장치의 압축기 제어부(32)와 솔레노이드 제어부(34)의 구동을 제어하거나 가열 장치인 히터 제어부(52)의 구동을 제어하고, 표시부(110)에 현재 시스템 작동 상태나 설정된 모드를 표시한다.

또한, 마이컴(70)은 증발기 온도 감지부(80)와, 도어부근 고내 온도 감지부(85)에서 각각 측정된 온도를 비교하여 그 온도차에 따라 설정된 제어 온도대역으로 상기 압축기 제어부(32)/ 솔레노이드 제어부(34)를 구동시키거나 상기 히터 제어부(52)를 구동시켜 김치 냉장고의 고내 설정온도와 도어 부근의 평균온도 차를 최소화하도록 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 김치 냉장고의 고내온도 제어방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개선된 김치 냉장고의 고내 온도 제어 방법은 다음과 같다.

우선, 김치 냉장고의 마이컴(70)은 설정된 운전 모드(예컨대, 발효, 저장)로 내부 시스템을 작동한다. 그리고, 증발기 온도 감지부(80)로부터 김치 냉장고의 고내 설정온도(TMB)(예컨대, -2℃∼0℃)를 검출하며 도어부근 고내 온도 감지부(85)로부터 김치 냉장고의 도어 부근의 고내 평균온도(TA)를 검출한다. (S10∼S12 참조)

그 다음, 고내 설정온도값(TM)과 도어부근의 고내 평균온도값(TA)을 비교하고, 비교된 온도차에 따라 설정된 온도 대역으로 압축기(솔레노이드 밸브) 및 히터 제어부(32,34,52)를 구동하여 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시킨다.

예를 들면, 마이컴은 TA가 TMB보다 크거나 같은지를 비교한다. 만약, 도어부근의 고내 설정온도값(TA)이 고내 평균 온도값(TMB)보다 작다면(도어 부근의 온도 변화로 인해 고내 온도변화가 크지 않음) 그 온도 편차를 비교한다.(S14∼S16참조)

만약, 두 온도값이 ∼ -2℃ 차이가 날 경우(즉, 도어 부근의 고내 설정온도 TA가 고내 평균온도값 TMB보다 2℃이상 낮음) 냉각 장치인 압축기 또는 솔레노이드 제어부(32,34)와 가열 장치인 히터 제어부(52)의 작동을 제어하여 새로운 온도 대역(-1℃∼2℃)으로 고내 온도를 유지시켜 저장용기(20)의 고내 온도를 약 2℃정도 승압시킨다.(S18 참조)

만약, 두 온도값이 -2℃∼ -1℃로 차이가 날 경우에는 새로운 온도 대역(-1℃∼1℃)으로 고내 온도가 유지되도록 냉각 장치인 압축기 또는 솔레노이드 제어부(32,34)와 가열 장치인 히터 제어부(52)의 작동을 제어하여 저장 용기(20)의 고내 온도를 약 1℃정도 승압시킨다. (S20 참조)

그리고, 두 온도값이 -1℃∼ 0℃일 경우에는 새로운 온도 대역(-2℃∼0℃)으로 고내 온도가 유지되도록 냉각 장치인 압축기 또는 솔레노이드 제어부(32,34)와 가열 장치인 히터 제어부(52)의 작동을 제어하여 초기 설정된 저장 용기(20)의 온도인 김치 숙성 온도로 유지시킨다.(S22 참조)

또한, 도어부근의 고내 설정온도값(TA)이 고내 평균온도값(TMB)보다 크다면(도어 부근의 온도 변화로 인해 고내 온도변화가 있음) 도어 부근의 고내 설정온도값(TA)가 고내 평균 온도(TMB)보다 약 2℃이상 높은지를 판단한다.(S24 참조)

만약, 그 온도차가 약 2℃ 미만내에 있다면 냉각 장치인 압축기 또는 솔레노이드 제어부(32,34)와 가열 장치인 히터 제어부(52)의 작동을 제어하여 새로운 온도 대역(-2℃∼1℃)으로 고내 온도가 유지되도록 저장 용기(20)의 온도를 감압한다.(S26 참조)

그리고, 도어 부근의 고내 설정온도값(TA)가 고내 평균온도(TMB)보다 약 2℃이상 높다면 냉각 장치인 압축기 또는 솔레노이드 제어부(32,34)와 가열 장치인 히터 제어부(52)의 작동을 제어하여 새로운 온도 대역(-3℃∼0℃)으로 고내 온도가 유지되도록 저장 용기(20)의 온도를 감압한다. (S28 참조)

한편, 마이컴(70)은 이와 같이 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시킨 후에, 소정 시간(예컨대 1시간)이 경과되었는지를 비교해서 만약 경과되었으면 다시 고내 설정온도와 도어 부근의 고내 평균온도를 검출하고 상기 제어 과정을 반복 수행한다. 반면에, 소정 시간이 경과되지 않았으면 계속 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시키도록 가열 장치 및 냉각 장치를 제어한다.(S30∼S32 참조)

상술한 김치 냉장고의 고내 온도 제어 방법은 단순한 실시예에 불과하지만, 증발기 부근의 온도 센서를 통해 고내 설정온도를 측정하고, 도어 부근의 온도 차이로 인한 고내 온도의 미세한 변화를 측정(도어 부근의 고내 온도 감지 센서를 이용)하여 김치 냉장고의 고내 온도를 정확하게 조정할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 김치 냉장고는 도어 부근에 설치된 온도 센서에서 검출된 온도와 증발기 온도 센서의 측정 온도를 비교하여 부하(압축기, 솔레노이드, 히터 등) 온도 대역을 변화시킴으로써 도어 부근의 고내 온도 변화에 따라 고내 온도의 변화를 최소화시켜 김치 냉장고에 보관된 식품을 장시간 신선하게 유지할 수 있다.

Claims (3)

1. 식품을 발효 및 숙성, 보관하는 김치 냉장고에 있어서,

   상기 김치 냉장고의 고내 설정온도를 감지하기 위한 증발기 온도 감지부;

   상기 김치 냉장고의 도어의 고내 평균온도를 감지하기 위한 도어부근 고내 온도 감지부; 및

   상기 증발기 온도 감지부와 도어부근 고내 온도 감지부에서 각각 측정된 온도를 비교하여 그 온도차에 따라 설정된 제어 온도대역으로 냉각장치 및 가열장치를 구동시켜 김치 냉장고의 고내 설정온도와 도어 부근의 평균 온도 차를 최소화하도록 제어하는 마이컴을 구비하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
2. 김치 냉장고의 고내 온도 제어방법에 있어서,

   증발기 온도 감지부로부터 김치 냉장고의 고내 설정온도를 검출하는 단계;

   도어부근 고내 온도 감지부로부터 김치 냉장고의 도어 부근의 고내 평균온도를 검출하는 단계;

   상기 고내 설정온도값과 도어부근의 고내 평균온도값을 비교하는 단계; 및

   상기 비교된 온도차에 따라 설정된 온도 대역으로 압축기 및 히터를 구동하여 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 고내 온도 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시키는 단계 이후에,

   소정 시간이 경과되었는지를 비교하는 단계를 더 포함하고,

   소정 시간이 경과되었으면 다시 고내 설정온도와 도어 부근의 고내 평균온도를 검출하고 상기 과정을 반복 수행하고, 소정 시간이 경과되지 않으면 계속 새로운 온도 대역으로 고내 온도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 고내 온도 제어 방법.