KR100483071B1 - 무접점 전원공급수단 및 온도센서를 이용한 김치저장고온도제어 시스템 - Google Patents

Abstract

개시된 김치저장고 온도제어 시스템은, 도어부(1)와 본체부(2)로 이루어진 김치저장고에 있어서, 유도전류현상을 이용하는 전원공급수단(10); 본체마이컴과 도어마이컴 사이의 통신수단(20); 도어개폐확인수단(30); 도어의 하단면에 구비된 온도센서(40); 도어개폐확인수단 및 통신수단으로부터의 신호에 따라 온도를 제어하는 본체마이컴(50); 및 온도센서에 의해 감지된 온도를 상기 통신수단을 통하여 상기 본체마이컴에 송신하는 도어마이컴(60)을 포함한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 도어마이컴이 무접점 유도전류현상을 이용한 전원공급수단으로부터의 전원에 의해 작동하여, 도어부 하단면에 구비된 온도센서를 통해 저장고 상부의 온도를 신속하고 정확하게 감지함으로써, 저장고 상부의 김치의 과숙성 및 산폐 등을 방지할 수 있고, 또한, 힌지수단을 통한 별도의 전원공급시스템을 구비하지 않아도 되어 저비용으로 본 발명에 따른 온도제어 시스템을 생산할 수 있다.

Description

무접점 전원공급수단 및 온도센서를 이용한 김치저장고 온도제어 시스템{Temperature controlling System for kim-chi storage which uses non-contact power supply apparatus and temperature sensor}

본 발명은 김치저장고의 내부의 온도를 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치저장고의 저장고 상부의 온도를 제어하기 위한 온도제어수단을 구비하는 온도제어 시스템에 관한 것이다.

최근, 김치만을 위한 냉장고로서 김치저장고가 널리 사용되고 있다. 김치저장고는 김치 등을 숙성시켜 오랫동안 보관하기 위한 냉장고의 일종이다.

따라서, 김치의 과숙성을 방지하기 위해서, 김치저장고 내부의 온도를 극히 미세하게 제어해야 하는 문제가 대두되었다. 왜냐하면, 김치는 온도의 변화에 상당히 민감하여, 그 숙성온도 등을 항상 거의 일정한 상태로 유지해야 하기 때문이다.

상술한 이유에 의해, 상기 구성의 김치저장고내의 저장고의 온도를 일정하게 유지하는 다양한 기술이 제안되었다. 도 6에 보인 바와 같이, 김치저장고는 일반적으로 본체부(2)와 힌지수단(5)에 의해 본체부와 결합된 도어부(1)로 구성된다. 김치저장고의 저장고(3)내에서도 다양한 온도분포가 존재한다.

즉, 김치저장고의 저장고는, 도어를 위로 젖혀 여는 상단개폐식인 경우, 저장고가 길이방향으로 배치되고 그 하부에 김치 등의 내용물이 보관되기 때문에, 상부와 하부 사이에 온도차가 발생하다. 이러한 온도차는 김치의 과숙성을 야기한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본체부(2)의 저장고(3)의 상부 외벽에 온도센서(4)를 부착하여, 저장고 내부의 온도를 감지하여 본체마이컴(6)으로 온도를 제어하는 온도제어시스템이 제안되었다. 도 7은 상기 온도제어시스템을 보여주는 단면도이다.

그러나, 상기 시스템은 저장고의 상부의 온도를 간접적으로 감지할 수 있지만 직접적인 온도제어는 불가능한 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 저장고 외벽의 온도센서에 의해 검출된 온도를 이용하여 저장고 상부의 온도를 추정하는 방법이 제안되었지만, 이 방법에 의하더라도 실제온도와 어느 정도 차이가 발생하게 된다.

또한, 사용자가 도어를 열고 닫은 직후에는 저장고의 외벽에만 부착된 온도센서에 의해서는 신속하게 저장고의 온도를 제어할 수 없는 문제가 여전히 존재한다.

상기와 같은 문제점을 고려하여, 본발명의 목적은 김치저장고의 저장고 상부의 온도를 신속하고 정확하게 제어하여 김치 등의 산폐를 방지하기 위한 김치저장고의 온도제어 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적에 비추어, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어시스템은, 도어부와 본체부로 이루어진 김치저장고에 있어서, 상기 본체부의 상단면 및 상기 도어부의 하단면에 각각 연결된 제1전원부 및 제2전원부에서의 상호유도현상에 의해 제2전원부에 전류가 공급되는 전원공급수단; 상기 본체부의 상단면에 구비된 제1통신부 및 상기 도어부의 하단면에 구비된 제2통신부로 이루어진 통신수단; 상기 본체부의 상단면에 구비된 제1도어개폐확인부 및 상기 도어부의 하단면에 구비된 제2도어개폐확인부로 이루어진 도어개폐확인수단; 상기 도어의 하단면에 구비되어 상기 도어의 하단면의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 제1도어개폐확인부, 상기 제1전원부 및 상기 제1통신부에 연결되고, 상기 도어개폐확인수단 및 상기 통신수단으로부터의 신호에 따라 온도를 제어하는 본체마이컴; 및 상기 제2전원부, 상기 온도센서 및 상기 제2통신부에 연결되고, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 수신하여, 상기 통신수단을 통하여 상기 본체마이컴에 송신하는 도어마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1에 보인 바와 같이, 도어부(1), 본체부(2) 및 힌지수단(5)으로 이루어진 일반적인 김치저장고의 도어부 및 본체부내에 본 발명의 특징이 구현되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템은, 전원공급수단(10), 통신수단(20), 도어개폐확인수단(30), 온도센서(40), 본체마이컴(50) 및 도어마이컴(60)으로 구성되어 이것들 간의 상호작용으로 구현될 수 있는 시스템이다.

먼저, 도 1, 도 2a 및 2b를 참조하여, 본 발명에 따른 전원공급수단(10)을 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 김치저장고의 온도제어 시스템을 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 2a는 본 발명에 따른 전원공급수단의 원리를 보여주는 도면이고, 그리고 도 2b는 도 2a에 보인 유도전류를 이용하여 도어마이컴에 전원을 공금하는 전원공급수단을 보여주는 개략도이다.

도 2a에 보인 바와 같이, 유도기전력은 페러데이법칙에 의한 상호유도현상을 이용하여, 두 개의 코일을 가까이 놓고 한쪽 코일의 전류의 세기를 변화시킴으로써 발생된다.

이러한 현상을 이용한 본 발명에 따른 전원공급수단(10)은, 도 2b에 보인 바와 같이, 본체마이컴(50)이 제1전원부(13)에 신호를 보내어 전류를 변화시켜, 제1코일(11) 및 제2코일(11) 사이에 상호유도전류를 발생시키는 장치이다.

도어마이컴(60)은 전원공급수단(10)의 제2전원부(14)에서 발생한 전류를 이용하여 작동한다.

상기 상호유도현상을 이용한 전원공급수단은 제1 및 제2코일(11 및 12)이 서로 가까이 있어 기전력이 미치는 범위내에서만 유효하게 전류를 발생시키기 때문에, 도어부(1)가 위로 젖혀 열려 있는 경우에는, 유도전류를 발생시킬 수 없다.

다음, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템의 통신수단(20)에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 도어개폐확인수단을 보여주는 개략도이다.

도 3에 보인 바와 같이, 통신수단(20)은 제1 및 제2통신부(21 및 22)를 포함한다. 제1통신부(21)는 본체마이컴(50)에 연결되고, 제2통신부(22)는 도어마이컴(60)에 연결된다.

상기 통신수단(20)은, 후에 상세하게 설명하겠지만, 제1통신부(21)는 수신부로서 기능하고, 제2통신부(22)는 송신부로서 기능한다. 따라서, 도어마이컴(60)은 온도센서에서 감지한 온도를 제2통신부(22)에서 제1통신부(21)로 보내어 본체마이컴에 송신한다.

도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템의 도어개폐확인수단(30)을 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 도어개폐확인수단을 보여주는 개략도이다.

도 4에 보인 바와 같이, 도어개폐확인수단(30)은 본체마이컴(50)에 연결되어 본체부의 상단면에 구비된 제1도어개폐확인부(31)와 도어부(1)의 하단면에 구비된 제2도어개폐확인부(32)를 포함한다. 상기 제1도어개폐확인부(31)는 리드스위치이어도 된다. 상기 제2도어개폐확인부(32)는 영구자석이어도 된다.

도어부(1)가 위로 젖혀 도어가 열리게 되면, 도어개폐확인수단(30)은 자석(32)과 리드스위치(31)간의 작용에 의해 도어가 열린 것을 확인하여 본체마이컴(50)에 신호를 보낸다.

상기 신호를 수신한 본체마이컴(50)은 상기 전원공급수단(10)의 제1전원부(13)에 더 이상 전류를 흐르게 하지 않는다. 따라서, 도어마이컴(60)은 도어가 열린 경우에는 전원공급수단(10)으로부터 전원을 공급받지 못하여 온도센서에 의한 온도감지기능을 일시 멈춘다.

그 후, 도어가 닫히면, 도어개폐확인수단(30)은 도어가 닫혔다는 신호를 본체마이컴(50)에 보내고, 상기 신호를 수신한 본체마이컴(50)은 전원공급수단(10)의 제1전원부(13)에 전류를 흐르게 한다.

온도센서(40)는, 도 1에 보인 바와 같이, 도어부(1)의 하단면(즉, 저장고의 상부)에 구비된다. 온도센서(40)는 도어마이컴(60)에 의해 제어된다. 온도센서(40)를 도어부의 하단면에 배치함으로써, 저장고의 상부의 온도를 정확하게 감지할 수 있어, 저장고의 하부 및 상부의 온도차를 줄임으로써, 김치 등의 산폐를 방지할 수 있다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템의 본체마이컴(50)에 대해 설명한다.

본체마이컴(50)은 일반적으로 김치저장고의 제어패널로부터의 신호를 수신하여 김치저장고 전반에 대한 기능을 제어하는 컴퓨터이다. 본 발명에서의 본체마이컴(50)은 저장고 상부의 온도를 제어하기 위한 기능을 부가적으로 수행한다.

본 발명에 따른 본체마이컴(50)은 전원공급수단(10)의 제1전원부, 통신수단(20)의 제1통신부(21) 및 도어개폐확인수단(30)의 제1도어개폐확인부(31)에 연결된다.

상술한 바와 같이, 본체마이컴(50)은 도어개폐확인수단(30)으로부터 도어가 열렸다는 신호를 수신하면, 전원공급수단(10)의 제1전원부(13)에 전류를 흐르게 하지 않는다. 반대로, 도어가 닫혔다는 신호를 하면, 제1전원부(13)에 신호를 보내어 전원공급수단(10)을 기능하게 한다.

한편, 도 1에 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템의 도어마이컴(60)은, 전원공급수단(10)의 제2전원부(14), 통신수단(20)의 제2통신부(22) 및 온도센서(40)에 연결되어 있다.

도어마이컴(60)은, 도어가 닫힌 경우, 본체마이컴(50)의 작용에 의한 전원공급수단(10)으로부터의 전원을 이용하여, 도어마이컴(60)내의 메모리(이 경우, 도어마이컴에 내장된 메모리는 EEPROM이다)에 저장된 기능에 따라, 온도센서(40)를 통해 저장고 상부의 온도를 감지한 후, 감지한 온도를 통신수단(20)으로 본체마이컴(50)에 송신한다.

이하, 도 5를 참조하여 도어마이컴(60)과 본체마이컴(50)에서의 온도제어과정을 순서대로 설명한다. 도 5는 도 5는 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템을 보여주는 도면으로서, 본체마이컴에서 기설정된 온도와 도어마이컴으로부터 수신된 온도를 비교하여 온도를 제어하는 과정을 보여주는 순서도이다.

먼저, 도 5에 보인 바와 같이, 도어개폐확인수단(30)이 도어의 개폐여부를 확인하여(단계 S0), 본체마이컴(50)에 신호를 보낸다(단계 S1). 본체마이컴(50)은 수신된 신호를 분석하여 도어개폐여부를 확인하고, 도어가 열린 경우에는 제1전원부(13)에 전류를 흐르게 하지 않고, 도어가 닫힌 경우에는 제1전원부(13)에 신호를 보내어 전원공급수단(10)이 기능하게 한다(단계 S2).

그 후, 전원공급수단(10)은 유도전류에 의한 전원을 도어마이컴에 공급한다(단계 S3). 이 때부터 도어마이컴(60)은 기능을 수행한다. 도어마이컴(60)은 온도센서(40)를 통하여 저장고 상부의 온도를 감지한다(단계 S4).

도어마이컴(60)이 온도센서(40)로부터 감지된 온도를 수신한 후, 수신된 온도값을 통신수단(20)을 통하여 본체마이컴(50)으로 보내어(단계 S6), 본체마이컴(50)이 본체마이컴의 메모리에 저장된 사용자가 설정한 기설정된 온도와 상기 수신된 온도를 비교하여, 수신된 온도가 기설정된 온도보다 높으면 온도를 낮추고, 낮으면 온도를 높인다(단계 S6).

상술한 바와 같은, 김치저장고 온도제어 시스템은, 도어부에 온도센서를 구비하고 유도전류에 의한 전원공급수단에 의해 기동하는 도어마이컴으로, 저장고 상부의 온도를 감지함으로써, 저장고의 상부와 하부의 온도차를 줄여 김치의 과숙성 및 산폐를 방지할 수 있다.

또한, 유도전류를 이용한 전원공급수단을 사용함으로써, 힌지수단을 경유하여 별도의 전원공급시스템을 구비하지 않더라도 도어마이컴을 작동시킬 수 있어, 비용을 줄일 수 있고 미관을 유려하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템을 개략적으로 보여주는 단면도,

도 2a는 본 발명에 따른 전원공급수단의 원리를 보여주는 도면, 도 2b는 도 2a에 보인 유도전류를 이용하여 도어마이컴에 전원을 공급하는 전원공급수단을 보여주는 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 도어마이컴과 본체마이컴간의 통신을 위한 통신수단을 보여주는 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 도어개폐확인수단을 보여주는 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 김치저장고 온도제어 시스템을 보여주는 도면으로서, 본체마이컴에서 기설정된 온도와 도어마이컴으로부터 수신된 온도를 비교하여 온도를 제어하는 과정을 보여주는 순서도,

도 6은 종래의 일반적인 김치저장고를 보여주는 도면, 및

도 7은 종래의 김치저장고의 온도제어 시스템을 개략적으로 보여주는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:도어부 2:본체부

10:전원공급수단 11:제1코일

12:제2코일 13:제1전원부

14:제2전원부 20:통신수단

21:제1통신부 22:제2통신부

30:도어개폐확인수단 31:제1도어개폐확인부

32:제2도어개폐확인부 40:센서

50:본체마이컴 60:도어마이컴

Claims (4)

1. 도어부와 본체부로 이루어진 김치저장고에 있어서,

   상기 본체부의 상단면 및 상기 도어부의 하단면에 각각 연결된 제1전원부 및 제2전원부에서의 상호유도현상에 의해 제2전원부에 전류가 공급되는 전원공급수단;

   상기 본체부의 상단면에 구비된 제1통신부 및 상기 도어부의 하단면에 구비된 제2통신부로 이루어진 통신수단;

   상기 본체부의 상단면에 구비된 제1도어개폐확인부 및 상기 도어부의 하단면에 구비된 제2도어개폐확인부로 이루어진 도어개폐확인수단;

   상기 도어의 하단면에 구비되어 상기 도어의 하단면의 온도를 감지하는 온도센서;

   상기 제1도어개폐확인부, 상기 제1전원부 및 상기 제1통신부에 연결되고, 상기 도어개폐확인수단 및 상기 통신수단으로부터의 신호에 따라 온도를 제어하는 본체마이컴; 및

   상기 제2전원부, 상기 온도센서 및 상기 제2통신부에 연결되고, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 수신하여, 상기 통신수단을 통하여 상기 본체마이컴에 송신하는 도어마이컴을 포함하는 김치저장고 온도제어시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1전원부는 제1코일로 이루어지고, 상기 제2전원부는 제2코일로 이루어진 김치저장고 온도제어시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1도어개폐확인부는 리드스위치이고, 상기 제2도어개폐확인부는 영구자석인 김치저장고 온도제어시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 본체마이컴은, 도어가 열린 상태라는 신호를 상기 도어개폐확인수단으로부터 수신하면, 상기 본체부의 상기 제1전원부를 작동시키지 않는 김치저장고 온도제어시스템.