KR100372612B1 - 김치 냉장고의 외기온도 추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치 냉장고의 외기온도 추정방법에 관한 것으로, 특히 이 방법은 압축기 또는 히터를 제어하여 식품을 발효 및 숙성, 보관하는 김치 냉장고의 제어방법에 있어서, 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하고, 검출된 값에 따라 고내온도에 영향을 미치는 외기 온도를 추정한 후에, 추정된 외기 온도 변화에 따라 히터 또는 압축기의 작동을 제어하여 설정된 온도 대역으로 고내온도를 제어한다. 이에 따라, 본 발명은 외기 온도 측정을 위한 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 주위 온도 조건에 대해서 김치 냉장고의 고내 온도를 설정된 모드에 해당하는 온도 대역으로 일정하게 유지시킬 수 있다.

Description

김치 냉장고의 외기온도 추정방법{Method for concluding environment temperature of Kimchi refrigerator}

본 발명은 식품을 발효, 저온 및 고온 숙성, 보관할 수 있는 김치 냉장고의 제어방법에 관한 것으로, 특히 별도의 외기 온도 측정용 센서를 사용하지 않고서도 내부의 부하, 즉 히터 또는 압축기 작동하는 지점의 고내 온도 변화에 따라 외기 온도를 추정할 수 있는 김치 냉장고의 외기온도 추정방법에 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 원하는 김치 맛을 유지하면서 장시간 저장할 수 있는 대표적인 식품 보관장치이다.

도 1은 일반적인 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면으로서, 이는 본체(10)의 어느 한 면을 통해서 저장 용기(20)에 김치(발효가능한 다른 식품도 상관없슴)를 담을 수 있도록 열고 닫는 도어(100)를 갖는다. 그리고, 본체(10) 내부에는 저장용기(20)의 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. 또한, 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.

이러한 구성을 갖는 김치 냉장고는 본체(10) 내에 마이컴(70)을 구비하여 사용자가 설정한 상태로 김치 냉장고가 작동될 수 있도록 제어하는 기능을 하는데, 특히 마이컴(70)에 의해 설정된 온도 대역과 고내 온도 센서(80)로부터 검출된 온도차에 따라 압축기(30) 또는 히터(50)를 모두 제어하게 된다.

예를 들면, 종래 김치 냉장고는 사용자가 시스템을 발효 또는 숙성모드(고온 및 저온)로 선택하면 고온 숙성시에는 약 23℃에서 히터를 동작하고, 약 25℃에서 압축기가 작동하여 저장용기(20)에 담아진 김치를 발효시킨다. 그리고, 보관시에는 1℃와 -1℃사이의 센서 감지온도를 유지하여 압축기(30)의 온/오프를 제어하여 저장 용기(20)의 고내 온도(예컨대, 김치 보관 온도인 -4℃∼0℃)를 일정하게 유지시킴으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하게 된다.

즉, 이와 같은 김치 냉장고는 고내 온도 센서(80)를 통해 증발기 부근의 온도를 측정하여 부하, 예컨대 압축기(30) 및 솔레노이드(압축기와 응축기 사이에 설치) 또는 히터의 작동을 제어하는 방식으로 고내 온도를 설정된 온도대역에 맞추고 있다.

그러나, 김치 냉장고의 고내 온도는 주변 환경의 온도 변화, 계절별 온도 변화, 도어를 열고 닫는 과정에서의 온도 변화등에 따라서 많이 달라지게 된다. 즉, 도어 부근의 고내 온도는 평균 고내 온도(측정치)보다 약 0.5∼1.5℃ 정도 높게 측정되고 있다.

그러므로, 종래의 기술은 고내 온도를 측정해서 히터 및 압축기의 작동을 제어하는 김치 냉장고에 있어서, 고내 온도와 여러 가지 외기 온도변화의 편차까지는 고려하지 않고 제어하고 있기 때문에, 정확하게 외기 온도를 측정하기 위해서는 별도의 온도 센서를 부착해야만 하는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 압축기 또는 히터 등의 부하가 작동되면서 재기동되기까지의 온도 변화를 검출하고 이에 따라 고내온도에 영향을 미치는 외기 온도를 추정할 수 있으므로 외기 온도 측정을 위한 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 주위 온도 조건에 대해서 고내 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 김치 냉장고의 외기온도 추정방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 김치 냉장고의 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 김치 냉장고의 외기온도 추정방법을 설명하기 위한 김치 냉장고의 대표적인 시스템 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 김치 냉장고의 외기온도 추정방법을 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 본체 20 : 저장 용기

30 : 압축기 32 : 압축기 제어부

34 : 솔레노이드밸브 제어부 40 : 응축기

50 : 히터 52 : 히터 제어부

60 : 증발기 파이프 70 : 마이컴

80 : 온도 감지부 90 : 단열재

100 : 도어 110 : 표시부

112 : 키입력부 114 : 전원부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압축기 또는 히터를 제어하여 식품을 발효 및 숙성, 보관하는 김치 냉장고의 제어방법에 있어서,상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계; 마이컴에 저장된 온도 변화값에 해당하는 설정 데이터와 검출된 온도 변화값를 비교하여 외기온도를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 외기 온도 변화에 따라 히터 또는 압축기의 작동을 제어하여 설정된 온도 대역으로 고내온도를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 방법에 있어서, 상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계이전에, 상기 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효 모드인지 보관모드인지를 판단하여 상기 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효모드일 경우에는 이후 외기 온도 변화에 따라 히터 및 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 방법에 있어서, 상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계이전에, 상기 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효 모드인지 보관모드인지를 판단해서 상기 작동 모드가 보관 모드일 경우에는 이후 외기 온도 변화에 따라 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 김치 냉장고가 숙성, 발효 또는 보관 모드에 설정되어 있을 경우 압축기 또는 히터 등의 부하 작동이 작동되면서 재기동되기까지의 온도 변화를 검출하고 이에 따라 고내온도에 영향을 미치는 외기 온도를 추정하고 이 추정된 외기 온도와 고내온도의 온도 편차를 이용하여 다시 압축기 또는 히터의 작동을제어할 수 있으므로 외기 온도 측정을 위한 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 주위 온도 조건에 대해서 김치 냉장고의 고내 온도를 설정된 모드에 해당하는 온도 대역으로 일정하게 유지시킬 수 있다.

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

도 2는 본 발명에 따른 김치 냉장고의 외기온도 추정방법을 설명하기 위한 김치 냉장고의 대표적인 시스템 블록도로서, 이는 도 1에 도시된 김치 냉장고의 전체 구성도에서 대표적인 기능을 수행하는 시스템만을 선별적으로 도시한 것이다.

도 2을 참조하면, 본 발명의 김치 냉장고는 전원부(114)에서 공급된 전원에 의해 작동되기 시작하며 키 입력부(112)를 통해 입력된 설정 모드에 따라 냉각 장치인 압축기 제어부(32)와 솔레노이드밸브 제어부(34)의 구동을 제어하거나, 가열 장치인 히터 제어부(52)의 구동을 제어하여 저장 용기에 저장된 김치를 숙성, 발효, 또는 보관하고, 표시부(110)에 현재 시스템 작동 상태나 설정된 모드를 표시하는데 있어서, 내부 기기의 작동을 제어하는 마이컴(70)을 통해 압축기 또는 히터의 작동시점부터 재기동시점까지의 온도 변화를 검출하고, 상기 검출된 온도 변화로부터 온도 감지부(80)에서 측정된 고내 온도의 차에 따라 김치 냉장고의 외기 온도를 계산, 추정한 후에, 추정된 온도와 고내 온도의 차이에 따라 히터 또는 압축기를 제어하여 고내 온도를 설정된 모드(숙성, 발효 또는 보관)의 온도 대역에 맞춘다.이때, 상기 마이컴(70)에는 히터 또는 압축기 동작후 재기동 하기까지의 온도 변화값에 따라 각각에 해당되는 외기 온도를 설정하여 저장시킨다.예컨대, 고온 숙성시 외기 온도가 약 25℃이상이라면 히터 작동전에 압축기 작동이 있을 것이고 외기 온도가 약 20℃미만이라면 압축기 작동 없이 온도가 서서히 강하하게 된다. 이에, 히터 재동작 시간까지의 온도 강하를 측정하면 외기 온도를 추정할 수 있다. 즉, 고온 숙성시 외기 온도 25℃∼20℃ 사이에서는 조건에 따라 압축기의 작동이 있으나 동작 시간이 매우 짧다. 그러나, 그 작동 시간이 일정시간 이내이면 외기 온도를 20℃∼25℃로 추정이 가능하므로 각각의 온도 변화값에 따른 추정 외기 온도를 설정하여 마이컴(70)에 저장시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 김치 냉장고의 외기온도 추정방법을 설명하기 위한흐름도로서, 도 3을 참조하면 본 발명에 의해 개선된 김치 냉장고의 제어 방법은 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 김치 냉장고의 마이컴(70)은 설정된 운전 모드(예컨대, 발효, 저장)로 내부 시스템을 작동한다. 그리고, 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효 모드인지, 보관모드인지를 판단한다. (S10참조)

만약, 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효모드일 경우에는 도 2의 압축기 제어부(32) 또는 히터 제어부(52)로부터 각각 압축기 또는 히터 작동순간부터 재기동까지의 온도변화값을 검출한다. (S12참조)

그리고, 검출된 값에 따라 고내온도에 영향을 미치는 외기 온도(즉, 외기 온도의 영향과 내부 열부하의 영향을 함께 고려한 가상외기 온도)를 마이컴에 저장된 온도 변화값에 따른 설정 데이터에 의해 추정할 수 있다.

그리고, 상기 추정된 외기 온도 변화에 따라 압축기 제어부(32)(또는 솔레노이드 밸브 제어부) 또는 히터 제어부(52)를 통해서 압축기 또는 히터의 작동을 제어하여 설정된 온도 대역으로 고내온도를 맞춤으로써 직접 외기 온도를 측정하지 않고서도 고내 온도에 영향을 미치는 외기 온도를 추정할 수 있다. (S14∼S16 참조)

역시, 상기 김치 냉장고의 작동 모드가 보관 모드일 경우에는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출한다. (S18참조) 그리고, 상기 검출된 값에 따라 고내온도에 영향을 미치는 외기 온도를 추정하고, 추정된 외기 온도 변화에 따라 압축기의 작동을 제어하여 설정된 온도 대역으로 고내온도를 제어한다. (S20∼S24 참조) 그러므로, 본 발명은 추정된 외기 온도에 따라 온도편차가 심한 경우에는 압축기의 단속 주기를 줄이고 온도 편차가 작은 경우에는 압축기의 단속주기를 늘리는 식으로 제어하여 고내 온도를 보다 정밀하게 설정된 온도 대역으로 유지시킬 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 김치 냉장고는 외기 온도 측정을 위한 별도의 온도 센서를 구비하지 않고서도 주위 온도 조건에 대해서 김치 냉장고의 고내 온도를 설정된 모드에 해당하는 온도 대역으로 보다 정확하게 맞출 수 있어 김치 냉장고에 보관된 식품을 장시간 신선하게 유지시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 압축기 또는 히터를 제어하여 식품을 발효 및 숙성, 보관하는 김치 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계;

   마이컴에 저장된 온도 변화값에 해당하는 설정 데이터와 검출된 온도 변화값를 비교하여 외기온도를 추정하는 단계; 및

   상기 추정된 외기 온도 변화에 따라 히터 또는 압축기의 작동을 제어하여 설정된 온도 대역으로 고내온도를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 외기온도 추정방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계이전에, 상기 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효 모드인지 보관모드인지를 판단하여 상기 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효모드일 경우에는 이후 외기 온도 변화에 따라 히터 및 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 외기온도 추정방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 히터 또는 압축기 동작시부터 재기동까지의 온도변화값을 검출하는 단계이전에, 상기 김치 냉장고의 작동 모드가 고온 및 저온 숙성모드, 발효 모드인지 보관모드인지를 판단해서 상기 작동 모드가 보관 모드일 경우에는 이후 외기 온도 변화에 따라 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고의 외기온도 추정방법.