KR101201505B1 - 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테핑 밸브를 제어하여 다수 개의 저장실 각각에 냉매를 공급 및 차단하는 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법에 관한 것으로서, 각 저장실별로 감지된 고내온도를 이용하여 각 저장실별로 부하 용량을 체크하는 단계, 부하 용량에 따라 각 저장실별로 우선순위를 결정하는 단계, 부하 용량을 이용하여 각 저장실별로 동작시간을 계산하는 단계 및 각 저장실로 냉매를 공급하는 스테핑 밸브를 냉매가 각 저장실로 우선순위에 따라 동작시간 동안 공급되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

김치냉장고, 부하 용량, 스테핑 밸브, 고내 온도

Description

김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법{Method for controlling stepping valve of kimchi refrigerator}

본 발명은 김치냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스테핑 밸브를 제어하여 다수 개의 저장실 각각에 냉매를 공급 및 차단하는 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법에 관한 것이다.

일반 냉장고의 경우에는 문을 자주 열고 닫는 과정에서 냉장고 내부온도가 심하게 변화되고, 김치를 그릇에 담기 위해 냉장고 밖으로 김치통을 꺼내는 도중에 외부 공기와의 접촉에 의해서 김치의 보존 기간이 짧으며, 김치의 알맞은 숙성상태를 그대로 유지하기가 매우 어렵다. 이러한 점을 해결하기 위한 것으로서, 계절의 변화 및 사용자의 기호에 따라 김치를 적당히 숙성시킨 다음, 적정온도로 유지하여 잘 익은 김치의 맛을 오랫동안 보존할 수 있는 김치냉장고가 개발되었다.

일반적으로 김치냉장고는 김치에 열을 가하여 이를 적절하게 숙성 발효시키거나 또는 김치를 저온으로 냉각시켜 처음과 같이 생김치 상태로 장시간 보관하는 등 사용자의 기호에 맞게 김치를 발효 및 저장하는 것이다.

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.

한편, 김치냉장고에 김치를 저장하는 저장실을 2개 설치하여 각각 다른 조건으로 숙성시킴으로써 서로 다른 김치맛을 동시에 먹을 수 있도록 하고 있으며, 요즈음은 김치냉장고에 저장실을 3개 설치하여 2개는 김치를 숙성/보관하는 목적으로 사용하고 다른 하나는 신선한 야채 등을 보관하는데 사용하고 있다.

이에 따라, 각 저장실로의 냉매 공급을 제어할 수 있도록 다수 개의 스테핑 밸브가 필요하게 되었다,

그러나, 다수개의 스테핑 밸브를 사용하게 되면, 용량이 큰 파워 모듈(SMPS;switching mode power supply)이 필요하게 되었고, 게다가 스테핑 밸브의 구조상 스테핑 밸브가 동작하면서 모든 저장실이 막히는 구간이 존재하게 되어 시스템에 고압이 순간적으로 형성되면서 냉각사이클이 불안정해질 수 있다는 문제점이 있었다.

이에 따라, 스테핑 밸브 동작시에 2개 이상의 저장실이 압축기 동작 조건을 가진다면 일정한 시가 간격을 두어 교번 동작시킴으로써 저장실 내부의 고내온도를 목표온도에 도달하도록 하였다.

전술한 기술은 본 발명의 배경기술의 이해를 위해서 기재한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명의 목적은 각 저장실의 부하 용량에 따라 우선 순위를 결정하고 그 동작 시간을 계산하여 상기한 우선 순위와 동작 시간에 따라 스테핑 밸브를 제어하도록 한 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법을 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법은 각 저장실별로 감지된 고내온도를 이용하여 상기 각 저장실별로 부하 용량을 체크하는 단계; 상기 부하 용량에 따라 상기 각 저장실별로 우선순위를 결정하는 단계; 상기 부하 용량을 이용하여 상기 각 저장실별로 동작시간을 계산하는 단계; 및 상기 각 저장실로 냉매를 공급하는 스테핑 밸브를 냉매가 상기 각 저장실로 상기 우선순위에 따라 상기 동작시간 동안 공급되도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 스테핑 밸브를 제어하는 단계는 상기 동작시간이 경과하기 전에 상기 스테핑 밸브의 동작 조건을 만족하지 않는 저장실이 있으면, 상기 동작 조건을 만족하지 않는 저장실의 부하 용량이 경계 조건을 만족하는 지를 체크하여 상기 경계 조건을 만족하면, 압축기 동작시 상기 스테핑 밸브를 제어하여 상기 경계 조건을 만족하는 저장실로 상기 냉매를 공급하는 것을 특징으로 하고, 상기 동작 조건은 상기 저장실 각각에 설정되어 상기 저장실 각각이 동작하도록 설정된 조건이고, 상기 경계 조건은 상기 동작조건별로 설정되어 상기 동작 조건과 소정 범위내의 조건인 것을 특징으로 한다.

상기 부하 용량은 상기 각 저장실의 고내온도 및 상기 각 저장실의 고내온도와 동작모드에 따라 상기 각 저장실에 설정된 목표온도와의 온도차인 것을 특징으로 한다.

상기 우선순위는 상기 고내온도가 고내온도 기준치 보다 높고 상기 온도차가 온도차 기준치 보다 큰 경우, 상기 고내온도가 상기 고내온도 기준치 보다 높고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 작은 경우, 상기 고내온도가 고내온도 기준치 보다 낮고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 작은 경우, 상기 고내온도가 상기 고내온도 기준치 보다 낮고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 큰 경우의 순으로 결정되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 각 저장실의 부하 용량에 따라 우선 순위를 결정하고 그 동작 시간을 계산하여 상기한 우선 순위와 동작 시간에 따라 스테핑 밸브를 제어함으로써 저장실을 빠르고 정확하게 고내 품온을 유지할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 냉각사이클을 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각사이클은 도시된 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(10)와, 압축기(10)에 의해 압축된 냉매에 함유된 열을 방출하여 액화시키는 응축기(20)를 구비한다.

또한, 응축기(20)와 제1,3모세관(61,63) 사이에 설치되어 제1,3저장실(R1, R3)로의 냉매공급유로를 형성하는 제1스테핑 밸브(40)와, 응축기(20)와 제2,4모세관(62,64) 사이에 설치되어 제2,4저장실(R2 또는 R4)로의 냉매공급유로를 형성하는 제2스테핑 밸브(50)를 구비한다.

제1,2,3,4모세관(61,62,63,64)은 제1,2스테핑 밸브(40,50)를 통해 공급되는 냉매를 증발되기 쉬운 저압상태로 만드는 것으로서, 제1,2스테핑 밸브(40,50)와 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)에 각각 설치되는 제1,2,3,4증발기(71,72,73,74) 사이에 설치된다.

제1,2,3,4증발기(71,72,73,74)는 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)에 각각 설치되어 제1,2,3,4모세관(61,62,63,64)으로부터 유입되는 저온저압상태의 냉매를 증발시켜 주위의 열을 흡수한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각사이클은 응축기(20)와 연결된 냉매관이 분기되어 제1스테핑 밸브(40)와 제2스테핑 밸브(50)에 각각 연결되고, 제1스테핑 밸브(40)가 제1,3저장실(R1,R3)에 각각 설치된 제1,3증발기(71,73)와 연 결되며, 제2스테핑 밸브(50)가 제2,4저장실(R2,R4)에 각각 설치된 제2,4증발기(72,74)와 연결된다.

참고로, 본 실시예에서는 4개의 저장실과 2개의 스테핑 밸브를 예시로 하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 범위는 다양한 개수의 저장실와 스테핑 밸브에 적용될 수 있을 것이다.

이러한 냉동싸이클을 바탕으로 본 발명의 실시예에 따른 스테핑 밸브 제어 장치를 설명한다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 장치의 블럭 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 장치는 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)에 설치되어 고내온도를 감지하는 제1,2,3,4고내온도 센서(91,92,93,94)와 김치냉장고의 동작모드별로 각 저장실(R1,R2,R3,R4)에 설정된 목표온도와 각 저장실(R1,R2,R3,R4)에 대한 동작 조건에서의 경계조건을 저장하는 메모리부(80), 냉매를 압축시키는 압축기(10) 및 김치냉장고 스테핑 밸브를 제어하는 제어부(30)를 구비한다.

제어부(30)는 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 부하 용량 즉, 제1,2,3,4고내온도 센서(91,92,93,94)에 의해 감지된 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 고내온도및 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 고내온도와 메모리부(80)에 저장된 해당 동작모드에서의 저장실 목표온도의 온도차를 이용하여 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 우선순위를 결정하고, 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 동작시간을 계산한다.

이와 같이, 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)의 우선순위와 동작시간이 계산되면, 이 우선순위와 동작시간에 따라 제1스테핑 밸브(40)와 제2스테핑 밸브(50)를 제어하여 각 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4)로 냉매를 공급한다.

한편, 상기한 과정에서 동작시간이 경과하기 전에 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4) 중 최소 1개 이상의 저장실이 동작조건에 만족하지 않는 경우, 이 동작조건이 만족하지 않는 저장실의 부하 용량이 경계조건에 만족하는 지를 체크한다.

이 경우, 해당 저장실이 경계조건에 만족하면 압축기(10)가 온된 상태에서 미리 해당 저장실과 연결된 스테핑 밸브를 제어하여 해당 저장실로 냉매를 공급하도록 함으로써, 이 후 압축기(10) 오프 후, 동작 조건 만족시 압축기(10) 재가동시까지 소요되는 지연시간 동안 품온에 악영향을 끼치는 문제점을 해결할 수 있다.

여기서, 동작 조건은 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4) 각각이 동작하도록 하는 조건이고, 경계 조건은 이 동작 조건별로 설정되어 동작 조건과 인접한 소정 범위내의 조건이다.

이하, 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법을 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법의 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법은 김치냉장고의 각 저장실(R1,R2,R3,R4)에 대한 동작 모드가 설정되면, 제어부(10)가 각 저장실(R1,R2,R3,R4)에 설치되어 있는 제1,2,3,4고내온도 센서(91,92,93,94)로부터 고 내온도를 입력받는다.

제어부(10)는 각 저장실(R1,R2,R3,R4)의 고내온도가 입력되면, 이 고내온도를 이용하여 부하 용량을 체크(S10)한다.

부하 용량은 상기한 고내온도 및 이 고내온도와 해당 동작모드에 설정되어 있는 목표온도와의 온도차이다.

이와 같이, 고내온도 및 고내온도와 목표온도의 온도차를 체크하면, 저장실(R1,R2,R3,R4)에 냉매를 공급하기 위한 우선순위를 결정(S20)한다.

우선순위는 고내온도 및 고내온도와 목표온도와의 온도차에 의해 결정되는데, 기 설정된 고내온도 기준치와 온도차 기준치와 비교하여 결정된다. 즉, 고내온도가 고내온도 기준치 보다 높고 온도차가 온도차 기준치 보다 큰 경우, 고내온도가 고내온도 기준치 보다 높고 온도차가 온도차 기준치 보다 작은 경우, 고내온도가 고내온도 기준치 보다 낮고 온도차가 온도차 기준치 보다 작은 경우, 고내온도가 고내온도 기준치 보다 낮고 온도차가 온도차 기준치 보다 큰 경우의 순으로 결정된다.

이와 같이, 우선순위가 결정되면, 부하 용량을 통해 각 스테핑 밸브(40,50)가 동작하여 각 저장실(R1,R2,R3,R4)별로 냉매를 공급하도록 하는 동작 시간을 계산(S30)한다.

상기한 과정을 거쳐, 우선순위를 결정하고 동작시간을 계산하면, 이 우선순위 및 동작시간에 따라 제1,2스테핑 밸브(40,50)를 제어(S40)한다. 즉, 각 저장실(R1,R2,R3,R4)로 냉매를 공급하는 제1,2스테핑 밸브(40,50)를 냉매가 각 저장실 로 우선순위에 따라 동작시간 동안 공급되도록 제어한다.

이 후, 시간을 카운트하여 전체 동작시간이 경과하면, 상기한 과정을 반복한다.

여기서, 전체 동작시간은 각 스테핑 밸브(40,50)를 통해 각 저장실(R1,R2,R3,R4)에 대한 제어가 완료되는 데 소요되는 시간으로서, 이는 스테핑 밸브와 저장실의 개수에 따라서 서로 상이할 것이다.

한편, 상기한 과정에서 동작시간이 경과하기 전에 제1,2,3,4저장실(R1,R2,R3,R4) 중 최소 1개 이상의 저장실이 동작조건에 만족하지 않는 경우, 이 동작조건이 만족하지 않는 저장실의 부하 용량이 경계조건에 만족하는 지를 체크한다.

이 경우, 해당 저장실이 경계조건에 만족하면 압축기(10)가 온된 상태에서 미리 해당 저장실과 연결된 스테핑 밸브를 제어하여 해당 저장실로 냉매를 공급하도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 냉각사이클을 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 장치의 블럭 구성도.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법의 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 압축기

20: 응축기

30: 제어부

40: 제1스테핑 밸브

50: 제2스테핑 밸브

61,62,63,64: 제1,2,3,4모세관

71,72,73,74: 제1,2,3,4증발기

80: 메모리부

91,92,93,94: 고내온도센서

R1,R2,R3,R4: 제1,2,3,4저장실

Claims (4)

1. 각 저장실별로 감지된 고내온도를 이용하여 상기 각 저장실별로 부하 용량을 체크하는 단계;

   상기 부하 용량에 따라 상기 각 저장실별로 우선순위를 결정하는 단계;

   상기 부하 용량을 이용하여 상기 각 저장실별로 동작시간을 계산하는 단계; 및

   상기 각 저장실로 냉매를 공급하는 스테핑 밸브를 냉매가 상기 각 저장실로 상기 우선순위에 따라 상기 동작시간 동안 공급되도록 제어하는 단계를 포함하되,

   상기 스테핑 밸브를 제어하는 단계는

   상기 동작시간이 경과하기 전에 상기 스테핑 밸브의 동작 조건을 만족하지 않는 저장실이 있으면, 상기 동작 조건을 만족하지 않는 저장실의 부하 용량이 경계 조건을 만족하는 지를 체크하여 상기 경계 조건을 만족하면, 압축기 동작시 상기 스테핑 밸브를 제어하여 상기 경계 조건을 만족하는 저장실로 상기 냉매를 공급하는 것을 특징으로 하고,

   상기 동작 조건은 상기 저장실 각각에 설정되어 상기 저장실 각각이 동작하도록 설정된 조건이고, 상기 경계 조건은 상기 동작조건별로 설정되어 상기 동작 조건과 소정 범위내의 조건인 것을 특징으로 하는 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부하 용량은 상기 각 저장실의 고내온도 및 상기 각 저장실의 고내온도와 동작모드에 따라 상기 각 저장실에 설정된 목표온도와의 온도차인 것을 특징으로 하는 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 우선순위는 상기 고내온도가 고내온도 기준치 보다 높고 상기 온도차가 온도차 기준치 보다 큰 경우, 상기 고내온도가 상기 고내온도 기준치 보다 높고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 작은 경우, 상기 고내온도가 고내온도 기준치 보다 낮고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 작은 경우, 상기 고내온도가 상기 고내온도 기준치 보다 낮고 상기 온도차가 상기 온도차 기준치 보다 큰 경우의 순으로 결정되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고 스테핑 밸브 제어 방법.
4. 삭제

Images