KR101164815B1 - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 저장실이 형성된 본체와, 상기 저장실을 개폐하는 도어와, 상기 저장실로 냉기를 공급하도록 냉각팬 및 압축기를 갖는 냉동장치를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 도어의 개폐를 감지하는 도어센서와; 상기 온도센서로부터 검출된 검출온도와 설정온도를 비교하여 상기 냉동장치의 작동여부를 제어하며, 상기 도어센서에 의해 상기 도어의 개방시간을 계산하고 상기 개방시간이 설정시간보다 길면 설정된 보상구간 동안 상기 설정온도를 보상온도만큼 낮추도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 도어의 개방시간에 따른 저장실내의 온도를 빠르게 보상할 수 있으며, 저장실의 과냉을 방지할 수 있다.

Description

냉장고 및 그 제어방법 {REFRIGERATOR AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}

도 1은 종래 냉장고의 제어블록도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 제어블록도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 온도제어상태도 및 냉동장치의 제어상태도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제어흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 온도센서 15 : 도어센서

20 : 냉동장치 21 : 압축기

23 : 냉각팬 30 : 제어부

T : 설정온도 t : 검출온도

T0 : 기준온도 T1,T2 : 제어온도

X1 : 개방시간 X3 : 보상구간

A : 정상제어온도범위 B : 보상제어온도범위

C : 보상온도

본 발명은, 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어의 개방시간에 따라 냉동장치의 작동여부의 기준이 되는 설정온도를 낮추도록 개선된 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 음식물과 같은 물품을 저장하는 저장실을 갖는 본체와, 본체의 저장실에 형성된 개구부를 개폐하는 도어와, 본체에 마련되어 저장실을 냉각하기 위한 냉동장치를 포함한다.

이러한 냉동장치는 저장실로 냉기를 공급하도록 압축기 및 증발기 등을 포함한다. 그리고, 이러한 냉동장치는 냉기를 저장실로 공급하기 위한 냉각팬을 더 포함한다. 이에, 냉동장치는 압축기 및 증발기의 작동에 의해 증발기의 주위공기를 냉각시켜 저장실로 공급함으로써 저장실을 냉각시킬 수 있다.

이러한 냉동장치를 구비한 냉장고의 일예가 대한민국공개특허공보 제10-1999-61277호에 개시되어 있다. 이러한 종래의 냉장고는 도어 개방시 온도보상방법에 관한 것으로서, 냉장고 도어의 개방시간을 카운트하는 단계와, 도어의 개방시간과 설정된 소정의 시간을 비교하는 단계와, 도어개방시간이 설정시간 이상이면 압축기 오프 온도까지 냉각팬의 회전을 증가시켜 냉장고의 고내온도를 보상하는 단계를 포함하여 도어개방으로 인한 냉기 유출을 냉각팬의 회전수를 증가시켜 보상함으로써 고내온도 분포를 일정하게 유지하여 보관된 식품의 신선도를 보다 오랫동안 유지하는데 있다.

도 1은 이러한 종래 냉장고의 작동을 위한 개략적인 제어블록도이다. 이 도 면에 도시된 바와 같이, 종래 냉장고는 냉장고의 고내의 온도를 감지하는 고내온도감지부(110)와, 도어의 개폐를 감지하는 도어개폐인식부(115)와, 냉각팬 모터를 구동하기 위한 팬모터RPM조절부(120)와, 팬모터RPM조절부(120) 등을 제어하도록 소정의 프로그램이 내장된 마이컴(130)을 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 냉장고는 도어개방으로 인한 냉기 유출을 냉각팬의 회전수를 증가시켜 보상하도록 마련되어 있으나, 냉각팬의 회전수를 급격하게 증가시킴으로써 고내에 냉기가 급격하게 공급되어 고내의 온도가 급격하게 낮아져 과도하게 냉각될 수 있는 문제점이 있다.

이에, 냉장고 도어의 개방에 따른 저장실내의 온도를 빠르게 정상화시킬 수 있으며, 저장실의 과냉을 방지할 수 있도록 개선될 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 도어의 개방시간에 따른 저장실내의 온도를 빠르게 보상할 수 있으며, 저장실의 과냉을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 저장실이 형성된 본체와, 상기 저장실을 개폐하는 도어와, 상기 저장실로 냉기를 공급하도록 냉각팬 및 압축기를 갖는 냉동장치를 구비한 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 도어의 개폐를 감지하는 도어센서와; 상기 온도센서로부터 검출된 검출온도와 설정온도를 비교하여 상기 냉동장치의 작동여부를 제어하며, 상기 도어센서 에 의해 상기 도어의 개방시간을 계산하고 상기 개방시간이 설정시간보다 길면 설정된 보상구간 동안 상기 설정온도를 보상온도만큼 낮추도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.

여기서, 상기 보상구간은 상기 도어의 개방시간이 상기 설정시간보다 길 경우 상기 도어가 닫힌 상태부터 상기 냉동장치가 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정될 수 있다.

상기 보상구간은 상기 냉동장치가 3 내지 5회 중 어느 하나의 사이클을 반복하여 작동할 때까지이며, 상기 보상온도는 1도 내지 3도 중 어느 하나로 설정될 수 있다.

상기 설정온도는 설정가능하게 마련된 기준온도와, 상기 기준온도를 중심으로 소정의 온도범위를 갖도록 마련된 한 쌍의 제어온도를 포함하며, 상기 제어부는 상기 보상구간 동안 상기 정상제어온도범위가 좁아지도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 적어도 하나의 저장실 및 상기 저장실을 개폐하는 도어가 장착된 본체와, 상기 저장실로 냉기를 공급하도록 냉각팬 및 압축기를 갖는 냉동장치를 구비한 냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 저장실 내의 검출온도가 설정온도보다 크면 상기 냉동장치를 작동하고 상기 검출온도가 상기 설정온도보다 작으면 상기 냉동장치의 작동을 정지하도록 제어하는 단계와; 상기 도어의 개폐상태를 감지하여 상기 도어의 개방시간을 계산하는 단계와; 상기 개방시간이 설정시간보다 길면 설정된 보상구간 동안 상기 설정온도를 낮추도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법에 의해서 달성될 수 있다.

여기서, 상기 보상구간은 상기 도어가 상기 설정시간보다 길게 개방된 후 닫힌 상태부터 상기 냉동장치가 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정될 수 있다.

상기 설정온도는 설정가능하게 마련된 기준온도와, 상기 기준온도를 중심으로 소정의 정상제어온도범위를 갖도록 마련된 한 쌍의 제어온도를 포함하며, 상기 개방시간이 상기 설정시간보다 길면 상기 보상기간 동안 상기 정상제어온도범위가 좁아지도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고는 적어도 하나의 저장실(미도시)이 형성된 본체(미도시)와, 저장실을 개폐하는 도어(미도시)와, 저장실을 냉각하도록 마련된 냉동장치(20)와, 저장실의 온도를 측정하는 온도센서(10)와, 도어의 개폐를 감지하는 도어센서(15)와, 온도센서(10)로부터 검출된 검출온도(t)와 설정온도(T)를 비교하여 냉동장치(20)의 작동여부를 제어하는 제어부(30)를 포함한다.

냉동장치(20)는 기체상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(21)와, 압축기(21)로부터 압축된 기체상태의 냉매를 액체상태로 응축하는 응축기(미도시)와, 액화된 냉매를 저온 저압의 상태로 변환시키는 모세관(미도시) 혹은 팽창밸브(미도시)와 같은 팽창수단과, 팽창수단으로부터 전달된 저온 저압으로 액화된 냉매를 기화시키도록 주위공기로부터 열을 흡수함으로써 주위공기를 냉각시키는 증발기(미도시)와, 증발기에 의해 냉각된 공기를 저장실로 공급하기 위한 냉각팬(23)을 포함한다.

온도센서(10)는 저장실 내의 온도를 검출할 수 있도록 저장실의 벽면에 장착된다. 온도센서(10)는 검출된 검출온도(t)를 제어부(30)로 전달할 수 있도록 제어부(30)와 연결된다. 이에, 제어부(30)는 온도센서(10)로부터 전달된 검출온도(t)와 설정온도(T)를 비교하여 압축기(21) 및 냉각팬(23)의 작동여부를 제어할 수 있다.

설정온도(T)는 저장실을 소정의 온도로 유지하도록 사용자 등에 의해 설정가능하게 마련된다. 설정온도(T)는 설정가능하게 마련된 기준온도(T0)와, 기준온도(T0)를 중심으로 소정의 정상제어온도범위(A)를 갖도록 마련된 한 쌍의 제어온도(T1,T2)를 포함한다.

기준온도(T0)는 사용자 등에 의해 0도 혹은 -1도와 같이 직접 온도로 설정될 수 있으며, 강 및 중 또는 약과 같이 선택모드부에 의해 설정될 수도 있다.

제어온도(T1,T2)는 기준온도(T0)보다 소정 온도 높게 설정된 제1제어온도(T1)와, 기준온도(T0)보다 소정 온도 낮게 설정된 제2제어온도(T2)를 포함한다. 제1제어온도(T1)는 정지된 냉동장치(20)를 작동시키기 위한 기준온도일 수 있다. 즉, 제어부(30)는 온도센서(10)의 검출온도(t)가 상승하여 제1제어온도(T1)보다 높으면 냉동장치(20)의 압축기(21) 및 냉각팬(23)을 작동시키게 된다. 제2제어온도(T2)는 작동 중인 냉동장치(20)를 정지시키기 위한 기준온도일 수 있다. 즉, 제어부(30)는 온도센서(10)의 검출온도(t)가 하강하여 제2제어온도(T2) 보다 낮아지면 냉동장치(20)의 압축기(21) 및 냉각팬(23)을 정지시키게 된다. 제1 및 제2제어온 도(T2)는 본 발명의 일예로 기준온도(T0)가 0도일 때 각각 3도 및 -3도 일 수 있으며, 이 경우 정상제어온도범위(A)는 제1 및 제2제어온도(T2)에 의해 형성된 온도범위인 6도가 될 수 있다.

도어센서(15)는 도어의 개폐상태를 감지하도록 도어 및 본체 중 적어도 하나에 마련된다. 도어센서(15)는 도어의 개폐상태를 감지하여 제어부(30)로 전달할 수 있도록 제어부(30)와 연결된다. 이에, 제어부(30)는 도어센서(15)로부터 도어의 개폐상태를 전달받아 도어의 개방시간(X1)을 계산할 수 있으며, 계산된 도어의 개방시간(X1)과 설정시간(X2)을 비교하여 설정온도(T)를 제어할 수 있다.

설정시간(X2)은 사용자 등에 의해 1분 혹은 2분과 같이 다양한 시간으로 설정될 수 있다. 설정시간(X2)은 계산된 도어의 개방시간(X1)과 비교가능하게 제어부(30)에 저장될 수 있다.

제어부(30)는 도어 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 길면 설정된 보상구간(X3) 동안 설정온도(T)를 보상온도(C)만큼 낮추도록 제어한다. 제어부(30)는 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 길면 보상구간(X3) 동안 정상제어온도범위(A)가 보상제어온도범위(B)로 좁아지도록 제어할 수 있다.

보상구간(X3)은 사용자 등에 의해 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 긴 경우 도어가 닫힌 상태부터 냉동장치(20)가 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동할 때까지일 수 있다. 보상구간(X3)은 본 발명의 일예로 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 긴 경우 도어가 닫힌 상태부터 냉동장치(20)가 3 내지 5회 중 어느 하나의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정될 수 있다. 그러나, 보상구 간(X3)은 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 긴 경우 도어가 닫힌 상태부터 냉동장치(20)가 1회, 2회 또는 6회 이상 중 어느 하나의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정될 수도 있다. 그리고, 보상구간(X3)은 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 긴 경우 도어가 닫힌 상태부터 10분 또는 30분과 같이 소정의 시간이 경과할 때까지로 설정될 수도 있다.

보상온도(C)는 사용자에 의해 소정의 온도범위로 설정될 수 있다. 보상온도의 소정의 온도범위는 1도 내지 3도 중 어느 하나로 설정될 수 있으나, 1도보다 낮거나 3도 보다 넓게 설정될 수도 있다. 보상온도(C)가 본 발명의 일예로 2도인 경우, 보상구간(X3)에서 기준온도(T0)는 2도 만큼 낮아지게 된다. 예를 들어, 도어가 개방되지 전의 정상구간에서 기준온도(T0)가 0도 이고 보상온도(C)가 2도인 경우, 보상구간(X3)에서 기준온도(T0)는 -2도가 된다. 이에, 기준온도(T0)가 보상온도(C) 만큼 낮아지면 보상구간(X3) 전의 정상상태보다 냉동장치(20)의 작동시간이 길어져 저장실로 냉기를 공급하는 시간이 증가하게 된다.

보상제어온도범위(B)는 보상구간(X3)에서 한 쌍의 제어온도(T1,T2)에 의해 형성된 범위로써, 도어가 개방되기 전의 정상구간에서의 정상제어온도범위(A)보다 좁게 형성될 수 있다. 보상제어온도범위(B)는 본 발명의 일예로 정상제어온도범위(A)가 6도인 경우, 4도의 범위를 갖도록 설정될 수 있다. 즉, 보상구간(X3)에서 보상제어온도범위(B)를 이루는 제1제어온도(T1) 및 제2제어온도(T2)는 각각 기준온도(T0)에 대해 2도 및 -2도만큼 차이나게 설정된다. 그러나, 보상제어온도범위(B)는 4도의 범위에 한정되지 않고 정상제어온도범위(A)보다 좁게 다양한 범위를 갖도 록 설정될 수도 있다. 이에, 정상제어온도범위(A)가 보상제어온도범위(B)로 변경되면 냉동장치(20)의 작동 사이클이 빨라져 저장실로 냉기공급 주기가 빨라지게 된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 냉장고의 온도 제어과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 냉장고에 전원을 인가한다. 그러면, 온도센서(10)의 검출온도(t)가 설정온도(T)의 제1제어온도(T1)보다 높으면 냉동장치(20)의 압축기(21) 및 냉각팬(23)을 작동하여 저장실로 냉기를 공급하고, 검출온도(t)가 설정온도(T)의 제2제어온도(T2)보다 낮으면 냉동장치(20)의 압축기(21) 및 냉각팬(23)을 정지하여 저장실로 냉기공급을 중단한다(S1). 그런 후, 도어센서(15)에 의해 도어의 개방이 감지되면 도어의 개방시간(X1)을 계산한다(S3). 그리고, 도어의 개방시간(X1)을 설정시간(X2)과 비교한다(S5). 만약, 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 작으면 정상상태인 S1단계를 반복한다. 그리고, 도어의 개방시간(X1)이 설정시간(X2)보다 크면, 기준온도(T0)를 보상온도(C)만큼 낮추도록 제어한다(S7). 그리고, 제1 및 제2제어온도(T2)를 제어하여 정상제어온도범위(A)를 보상제어온도범위(B)로 변경한다(S9). 그런 후, 보상구간(X3)의 경과여부를 파악한다(S11). 이때, 보상구간(X3)의 경과여부는 냉동장치(20)가 보상구간(X3)에서 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동하였는지의 여부 등으로 파악할 수 있다. 즉, 보상구간(X3)은 도 3에 도시된 바와 같이, 냉동장치(20)가 사이클을 3번 반복하여 작동한 경우 경과된 것으로 판단할 수 있다. 만약, 보상구간(X3)의 경과하지 않은 경우에는 S11단계를 반 복한다. 그리고, 보상구간(X3)의 경과한 경우에는 기준온도(T0) 및 보상제어온도범위(B)를 보상구간(X3) 전의 정상상태로 환원한다(S11).

이에, 본 발명에 따른 냉장고는 보상구간(X3) 동안 냉동장치(20)의 작동 기준이 되는 설정온도(T)를 보상온도(C) 만큼 낮춤으로써 상대적으로 보상구간(X3) 전의 정상상태보다 냉기공급시간을 더 길게 할 수 있어 도어의 개방시간에 따른 저장실내의 온도를 빠르게 보상할 수 있으며, 저장실의 과냉을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 냉장고는 보상구간(X3) 동안 정상제어온도범위(A)를 더 좁게 제어함으로써 냉동장치(20)의 작동 사이클이 빨라져 저장실내의 온도를 더욱 빠르게 보상할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도어의 개방시간에 따른 저장실내의 온도를 빠르게 보상할 수 있으며, 저장실의 과냉을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 적어도 하나의 저장실이 형성된 본체와, 상기 저장실을 개폐하는 도어와, 상기 저장실로 냉기를 공급하도록 냉각팬 및 압축기를 갖는 냉동장치를 구비한 냉장고에 있어서,

   상기 저장실의 온도를 측정하는 온도센서와;

   상기 도어의 개폐를 감지하는 도어센서와;

   상기 온도센서로부터 검출된 검출온도와 설정온도를 비교하여 상기 냉동장치의 작동여부를 제어하며, 상기 도어센서에 의해 상기 도어의 개방시간을 계산하고 상기 개방시간이 설정시간보다 길면 설정된 보상구간 동안 상기 설정온도를 보상온도만큼 낮추도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보상구간은 상기 도어의 개방시간이 상기 설정시간보다 길 경우 상기 도어가 닫힌 상태부터 상기 냉동장치가 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정된 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제2항에 있어서,

   상기 보상구간은 상기 냉동장치가 3 내지 5회 중 어느 하나의 사이클을 반복하여 작동할 때까지이며,

   상기 보상온도는 1도 내지 3도 중 어느 하나로 설정된 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 설정온도는 설정가능하게 마련된 기준온도와, 상기 기준온도를 중심으로 소정의 정상제어온도범위를 갖도록 마련된 한 쌍의 제어온도를 포함하며,

   상기 제어부는 상기 보상구간 동안 상기 정상제어온도범위가 좁아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 적어도 하나의 저장실 및 상기 저장실을 개폐하는 도어가 장착된 본체와, 상기 저장실로 냉기를 공급하도록 냉각팬 및 압축기를 갖는 냉동장치를 구비한 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 저장실 내의 검출온도가 설정온도보다 크면 상기 냉동장치를 작동하고 상기 검출온도가 상기 설정온도보다 작으면 상기 냉동장치의 작동을 정지하도록 제어하는 단계와;

   상기 도어의 개폐상태를 감지하여 상기 도어의 개방시간을 계산하는 단계와;

   상기 개방시간이 설정시간보다 길면 설정된 보상구간 동안 상기 설정온도를 낮추도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 보상구간은 상기 도어가 상기 설정시간보다 길게 개방된 후 닫힌 상태부터 상기 냉동장치가 설정된 횟수의 사이클을 반복하여 작동할 때까지로 설정된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 설정온도는 설정가능하게 마련된 기준온도와, 상기 기준온도를 중심으로 소정의 정상제어온도범위를 갖도록 마련된 한 쌍의 제어온도를 포함하며,

   상기 개방시간이 상기 설정시간보다 길면 상기 보상구간 동안 상기 정상제어온도범위가 좁아지도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어방법.

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