KR101150947B1 - 냉장고 온도 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 온도 제어 방법에 관한 것으로, 특히 다수 저장고 중 일부가 냉각이 종료된다 하더라도 냉각이 계속되는 나머지 저장고 내의 온도는 그 전과 동일하게 유지되도록 하는 냉장고 온도 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명의 냉장고 온도 제어 방법은 다수의 저장고에 각각 설치되어 있는 증발기로 흐르는 냉매의 양을 조절하기 위한 밸브 및 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기를 제어하여 상기 다수의 저장고 내의 온도를 유지하는 냉장고 온도 제어 방법에 있어서, 상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에는 온도 센서가 감지한 감지값이 미리 설정된 운전 시작값 이상이면 상기 압축기를 구동하고, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 미리 설정된 운전 종료값 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (a) 단계; 및 상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된 경우에는 운전 시작값을 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경하고 운전 종료값을 상기 미리 설정된 운전 종료값보다 작은 값으로 변경하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경된 운전 시작값 이상이면 상기 압축기를 구동하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 작은 값으로 변경된 운전 종료값 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (b) 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

김치, 냉장고, 저장고, 압축기, 밸브, 운전 모드, 온도

Description

냉장고 온도 제어 방법{method for controlling temperature of a refrigerator}

본 발명은 냉장고 온도 제어 방법에 관한 것으로, 특히 다수 저장고 중 일부가 냉각이 종료된다 하더라도 냉각이 계속되는 나머지 저장고 내의 온도는 그 전과 동일하게 유지되도록 하는 냉장고 온도 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 김치 냉장고는 김치에 열을 가하여 이를 적절하게 숙성 발효시키거나 또는 김치를 저온으로 냉각시켜 처음과 같이 생김치 상태로 장시간 보관하는 등 사용자의 기호에 맞게 발효, 저장하는 것으로서, 이러한 김치냉장고의 내부에는 냉각장치와 가열장치를 구비되어 있어, 초기에는 빠른 시간 내에 저장실의 온도를 숙성온도로 높여 내부 저장실에 저장되어 있는 김치를 기호에 맞게 숙성시킨 다음, 보관온도로 낮추어 내부 저장실의 온도를 적정수준으로 유지함으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하게 한다. 요즈음은 김치냉장고에 저장실을 3개 설치하여 2개는 김치를 숙성/보관하는 목적으로 사용하고 다른 하나는 신선한 야채 등을 보관하기 위해 사용하고 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 김치 냉장고의 블록 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 김치 냉장고는 통상적으로, 압축기(110), 응축기(120), 밸브(131, 132, 133), 증발기(141, 142, 143), 히터(151, 152, 153), 온도 센서(161, 162, 163), 키입력부(170), 제어부(180) 및 표시부(190)를 포함하여 이루어질 수 있다.

주지되어 있는 바와 같이, 냉매는 응축기->증발기->압축기->응축기로 순환된다. 여기서, 압축기(110)는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 것이고, 응축기(120)는 압축기(110)에서 보내온 고압 고압의 기체 냉매를 차갑게 냉각된 저온의 액체 냉매로 변화시키는 것이며, 증발기(141, 142, 143)는 저장고 내를 냉각시키기 위해 액체 냉매를 증발시키는 것이다.

밸브(131, 132, 133)는 다수의 저장고에 각각 설치되어 있는 증발기(141, 442, 143)로 흐르는 냉매의 양을 조절하기 위한 것이다. 또한, 히터(151, 152, 153)는 김치를 숙성시키기 위한 것이다.

키 입력부(170)는 사용자가 각각의 저장고의 운전 여부를 선택할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 사용자가 김치 냉장고의 운전 조건을 예컨대, 김치의 숙성이나 장시간 보관 또는 야채 보관 등으로 설정할 수 있도록 하기 위한 것이다.

표시부(190)는 각 저장고의 운전 상태를 표시하기 위한 것이다.

제어부(180)는 저장고 내의 온도가 일정하게 유지되도록 밸브(131, 132, 133), 압축기(110) 및 히터(151, 152, 153)를 제어하는 것이다.

예컨대, 사용자가 키 입력부(170)를 이용하여 제 1 저장고의 운전 조건을 ' 장시간 보관'으로 설정해 놓는다고 한다면, 제어부(180)는 제 1 저장고 내의 온도가 일정하게 0±0.5℃로 유지되도록 압축기(110) 및 밸브(131)를 제어하게 된다. 구체적으로, 제어부(180)는 제 1 저장고에 설치되어 있는 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 0.5℃이면, 밸브(131)를 개방하고 압축기(110)를 구동한다. 반면, 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 -0.5℃이면, 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 중지한다. 이때, 다른 저장고 내의 온도를 낮추기 위해 압축기(110)의 구동이 필요한 경우에는 압축기(110)의 구동은 계속 유지하고 밸브(131)만 폐쇄한다.

또한, 제어부(180)는 제 1 저장고 내의 온도를 일정하게 유지하기 위해 압축기(110) 및 밸브(131) 외에, 히터(151)를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 중지하였는데도 불구하고 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 0.5℃보다 더 떨어지는 경우에는 히터(151)를 구동하여 제 1 저장고 내의 온도를 높이는 것이다. 또한, 제 1 저장고 내의 온도가 보다 빨리 상승할 수 있도록 히터(151)를 구동할 수도 있다.

한편, 제 2 및 제 3 저장고의 온도 제어 방법도 이상에서 설명한 바와 동일하다.

그러나, 이와 같은 제어부(180)에 의한 냉장고 온도 제어 방법에 따르면, 사용자에 의해 다수의 저장고를 냉각하는 경우에서 그 중 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된 경우에는 온도 센서가 감지한 값과 실제 저장고 내의 온도 값 간의 오차가 변경 전보다 더 커질 수 있다. 예컨대, 제 1 내지 제 3 저장고를 모두 냉각하다가 제 1 저장고만을 냉각하는 경우에는 각각의 증발기로 분배되던 냉매가 제 1 저장고 쪽의 증발기로만 유입되기 때문에 해당 증발기의 냉각이 그 전보다 빠르게 진행된다. 따라서, 통상적으로 증발기의 온도에 영향을 받는 온도 센서가 감지한 값과 저장고 내의 실제 온도 값 간의 오차가 그전보다 더 커지게 되고 이렇게 오차가 커짐에 따라 제 1 저장고 내의 온도가 설정 온도 즉, 0±0.5℃로 유지되지 못하고 변화되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수의 저장고를 냉각하는 경우에서 그 중 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된다 하더라도 냉각이 계속되는 저장고 내의 온도는 그 전과 동일하게 유지되도록 하는 냉장고 온도 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법은 다수의 저장고에 각각 설치되어 있는 증발기로 흐르는 냉매의 양을 조절하기 위한 밸브 및 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기를 제어하여 상기 다수의 저장고 내의 온도를 유지하는 냉장고 온도 제어 방법에 있어서, 상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에는 온도 센서가 감지한 감지값이 미리 설정된 운전 시작값(A; 도 5 참조) 이상이면 상기 압축기를 구동하고, 상기 감지값이 미리 설정된 운전 종료값(B; 도 5 참조) 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (a) 단계; 및 상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된 경우에는 운전 시작값을 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경하고 운전 종료값을 상기 미리 설정된 운전 종료값보다 작은 값으로 변경하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경된 운전 시작값(A+α; 도 5 참조) 이상이면 상기 압축기를 구동하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 작은 값으로 변경된 운전 종료 값(B-β; 도 5 참조) 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (b) 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계는, 상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된 경우에는 미리 정해진 지연 시간이 지난 후에 운전 시작값을 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경하고 운전 종료값을 상기 미리 설정된 운전 종료값보다 작은 값으로 변경하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경된 운전 시작값 이상이면 상기 압축기를 구동하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 작은 값으로 변경된 운전 종료값 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 단계임을 특징으로 한다.

본 발명의 냉장고 온도 제어 방법에 따르면, 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경되어도 운전 중인 해당 저장고 내의 온도는 일정하게 유지되기 때문에 그 안의 음식물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있다는 장점이 있다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 냉장고 온도 제어 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법이 적용될 수 있는 김치 냉 장고의 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(180)는 운전 모드의 변경 여부를 판단한다(단계 S101).

단계 S101에서의 판단 결과, 운전 모드가 변경되지 않고 계속 제 1 내지 제 3 저장고를 냉각하는 운전 모드인 경우에는 단계 S103을 수행한다. 또한, 사용자가 제 1 저장고만을 냉각하는 단일 룸 운전 모드에서 저장고 모두를 냉각하는 운전 모드로 변경한 경우에도 단계 S103을 수행한다.

단계 S103에서 제어부(180)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 저장고의 제어온도가 Rd(A~B℃)를 유지하도록 압축기(110) 및 밸브(131)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(180)는 제 1 저장고에 설치되어 있는 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 A℃ 이상인지 또는 B℃ 이하인지를 판단한다. 판단 결과, A℃ 이상이면 밸브(131)를 개방하고 압축기(110)를 구동한다. 판단 결과, B℃ 이하이면 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 종료한다. 이때, 다른 저장고 내의 온도를 낮추기 위해 압축기(110)의 구동이 필요한 경우에는 압축기(110)의 구동은 계속 유지할 수도 있다. 또한 판단 결과, A 미만이고 B 초과이면 현재 운전 상태를 유지한다.

반면, 단계 S101에서의 판단 결과, 운전 모드가 변경되지 않고 계속 제 1 저 장고만을 냉각하는 단일룸 운전모드인 경우에는 단계 S105를 수행한다. 또한, 사용자가 저장고 모두를 냉각하는 운전 모드에서 제 1 저장고만을 냉각하는 단일 룸 운전모드로 변경한 경우에도 단계 S105를 수행한다.

단계 S105에서 제어부(180)는 제 1 저장고의 제어 온도가 Rc(A+α~B-β)를 유지하도록 압축기(110) 및 밸브(131)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(180)는 운전 모드가 제 1 저장고만을 운전하는 것으로 변경된 경우에는 오차(앞서 설명함)를 보상하기 위해 운전 시작값 A를 그보다 큰 A+α로 변경하고 운전 종료값 B를 그보다 작은 B-β로 변경한다. 그런 다음, 제어부(180)는 제 1 저장고에 설치되어 있는 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 A+α℃ 이상인지 또는 B-β℃ 이하인지를 판단한다. 판단 결과, A+α℃ 이상이면 밸브(131)를 개방하고 압축기(110)를 구동한다. 판단 결과, B-β℃ 이하이면 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 종료한다. 이때, 다른 저장고 내의 온도를 낮추기 위해 압축기(110)의 구동이 필요한 경우에는 압축기(110)의 구동은 계속 유지할 수도 있다. 또한 판단 결과, A+α 미만이고 B-β 초과이면 현재 운전 상태를 유지한다.

다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제어부(180)는 운전 모드의 변경 여부를 판단한다(단계 S201).

단계 S201에서의 판단 결과, 운전 모드가 변경되지 않고 계속 제 1 내지 제 3 저장고를 냉각하는 운전 모드인 경우에는 단계 S203을 수행한다. 또한, 사용자가 제 1 저장고만을 냉각하는 단일 룸 운전 모드에서 저장고 모두를 냉각하는 운전 모 드로 변경한 경우에도 단계 S203을 수행한다.

단계 S203에서 제어부(180)는 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 저장고의 제어온도가 Rd(A~B℃)를 유지하도록 압축기(110) 및 밸브(131)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(180)는 제 1 저장고에 설치되어 있는 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 A℃ 이상인지 또는 B℃ 이하인지를 판단한다. 판단 결과, A℃ 이상이면 밸브(131)를 개방하고 압축기(110)를 구동한다. 판단 결과, B℃ 이하이면 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 종료한다. 이때, 다른 저장고 내의 온도를 낮추기 위해 압축기(110)의 구동이 필요한 경우에는 압축기(110)의 구동은 계속 유지할 수도 있다. 또한 판단 결과, A 미만이고 B 초과이면 현재 운전 상태를 유지한다.

반면, 단계 S201에서의 판단 결과, 운전 모드가 변경되지 않고 계속 제 1 저장고만을 냉각하는 단일룸 운전모드인 경우에는 단계 S205를 수행한다. 또한, 사용자가 저장고 모두를 냉각하는 운전 모드에서 제 1 저장고만을 냉각하는 단일 룸 운전모드로 변경한 경우에도 단계 S205를 수행한다.

단계 S205에서 제어부(180)는 도 5에 도시한 바와 같이, 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 그 중 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드로 변경되고 나서 미리 정해진 지연 시간이 지났는지 여부를 판단한다.

단계 S205에서의 판단 결과, 아직 지연 시간이 경과되지 않은 경우에는 단계 S203을 수행한다.

반면, 단계 S205에서의 판단 결과, 지연 시간이 경과된 경우에는 단계 S207을 수행한다.

단계 S207에서 제어부(180)는 제 1 저장고의 제어 온도가 Rc(A+α~B-β)를 유지하도록 압축기(110) 및 밸브(131)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(180)는 운전 모드가 제 1 저장고만을 운전하는 것으로 변경된 경우에는 오차를 보상하기 위해 운전 시작값 A를 그보다 큰 A+α로 변경하고 운전 종료값 B를 그보다 작은 B-β로 변경한다. 그런 다음, 제어부(180)는 제 1 저장고에 설치되어 있는 온도 센서(161)가 감지한 온도 감지 값이 A+α℃ 이상인지 또는 B-β℃ 이하인지를 판단한다. 판단 결과, A+α℃ 이상이면 밸브(131)를 개방하고 압축기(110)를 구동한다. 판단 결과, B-β℃ 이하이면 밸브(131)를 폐쇄하고 압축기(110)의 구동을 종료한다. 이때, 다른 저장고 내의 온도를 낮추기 위해 압축기(110)의 구동이 필요한 경우에는 압축기(110)의 구동은 계속 유지할 수도 있다. 또한 판단 결과, A+α 미만이고 B-β 초과이면 현재 운전 상태를 유지한다.

한편, 제 2 및 제 3 저장고도 이상에서 설명한 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법에 의해 온도 유지가 가능하다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이 다수 룸에서 단일 룸 운전 모드로 변경시 저장고 제어 온도의 폭을 Rd에서 Rc로 넓게 하는 이유는 저장고 내의 온도를 일정하게 유지하려는 목적과 더불어, 압축기(110)의 운전 시간 감소 경향을 보상하려는 목적을 달성하기 위함이다. 앞서 설명한 바와 같이, 운전 모드가 다수 룸에서 단일 룸으로 변경되면 해당 룸의 증발기의 냉각 속도는 그 전에 비해 빠르다. 따라서, 운전 모드가 다수 룸에서 단일 룸으로 변경되었는데도 불구하고 저장고 제어 온도의 폭이 변함없다면, 압축기(110)의 운전 시간은 단축되지만 운전 빈도는 높아진다. 즉, 압축기(110)의 온/오프가 자주자주 반복되는 문제점이 있다. 본 발명에 따르면 저장고 제어 온도의 폭을 Rd에서 Rc로 넓게 함으로써 압축기의 운전 빈도를 낮출 수 있는 장점이 있다.

또한, 앞서 설명한 지연 시간은 단일룸 운전모드로 변경 후 해당 저장고 내의 온도가 변화될 때까지 걸리는 시간을 감안하기 위한 것으로서, 해당 저장고의 저장용량에 따라 정해질 수 있다. 또한, 이러한 지연 시간은 실험에 의해 결정 가능하다.

또한, 앞서 설명한 α와β는 실험에 의해 결정 가능하다.

또한, 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법은 김치 냉장고에만 국한되는 것은 아니며, 일반 냉장고에도 적용 가능하다.

본 발명의 냉장고 온도 제어 방법은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법이 적용될 수 있는 김치 냉장고의 블록 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 냉장고 온도 제어 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

110: 압축기 120: 응축기

131, 132, 133: 밸브 141, 142, 143: 증발기

151, 152, 153: 히터 161, 162, 163: 온도 센서

170: 키입력부 180: 제어부

190: 표시부

Claims (2)

1. 다수의 저장고에 각각 설치되어 있는 증발기로 흐르는 냉매의 양을 조절하기 위한 밸브 및 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기를 제어하여 상기 다수의 저장고 내의 온도를 유지하는 냉장고 온도 제어 방법에 있어서,

   상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에는 온도 센서가 감지한 감지값이 미리 설정된 운전 시작값(A) 이상이면 상기 압축기를 구동하고, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 미리 설정된 운전 종료값(B) 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (a) 단계; 및

   상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운전 모드가 변경된 경우에는 운전 시작값을 상기 미리 설정된 운전 시작값(A)보다 큰 값(A+α)으로 변경하고 운전 종료값을 상기 미리 설정된 운전 종료값(B)보다 작은 값(B-β)으로 변경하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값(A)보다 큰 값으로 변경된 운전 시작값(A+α) 이상이면 상기 압축기를 구동하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 종료값(B)보다 작은 값으로 변경된 운전 종료값(B-β) 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 (b) 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고 온도 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

   상기 다수의 저장고 모두를 냉각하는 경우에서 일부만을 냉각하는 경우로 운 전 모드가 변경된 경우에는 미리 정해진 지연 시간이 지난 후에 운전 시작값을 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경하고 운전 종료값을 상기 미리 설정된 운전 종료값보다 작은 값으로 변경하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 큰 값으로 변경된 운전 시작값 이상이면 상기 압축기를 구동하며, 상기 온도 센서가 감지한 감지값이 상기 미리 설정된 운전 시작값보다 작은 값으로 변경된 운전 종료값 이하이면 상기 압축기의 구동을 종료하는 단계임을 특징으로 하는 냉장고 온도 제어 방법.

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