KR20000019812A - 냉장고내의 가습 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 가습장치를 구동하여 냉장고내를 항상 최적의 습도가 유지되도록 하기 위하여 냉장고내의 현재 습도를 효율적으로 감지하여 냉장고내의 습도를 제어할 수 있도록 한 냉장고내의 가습 제어 방법에 관한 것으로서, 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되면 냉장실내의 습도를 검출하여 검출된 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동 제어하고, 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서도 제상 모드가 수행되어 종료되면 냉장실내의 습도를 검출하여 검출된 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하며, 상기 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 냉장실 도어의 개폐가 감지되면 냉장실내의 습도를 검출하여 검출된 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하되, 검출된 습도는 압축기가 구동 온/오프되는 한 주기내에 소정시간 주기로 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 저장회수를 카운트하면서 검출된 습도를 누적 연산해서 누적된 습도를 상기 저장회수로 나눈 평균 습도로 이용함으로써, 냉장고의 제상 모드 수행 및 냉장고 도어 개폐 등의 냉장고 사용 상태에 대응하여 변화하는 내부 습도를 효율적으로 검출하여 냉장실내의 습도를 균일하게 유지시킬 수 있는 것이다.

Description

냉장고내의 가습 제어 방법(method for controlling humidification in a refrigerator)

본 발명은 냉장고내의 가습 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고용 가습장치를 구동하여 냉장고내를 항상 최적의 습도가 유지되도록 하기 위하여 냉장고내의 현재 습도를 효율적으로 감지하여 냉장고내의 습도를 제어할 수 있도록 한 냉장고내의 가습 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 사무실 등의 밀폐된 실내공간에서는 실내공간의 습도를 일정하게 유지하기 위하여 젖은 수건이나 세탁물 등을 걸어 놓거나 혹은 물을 끊이는 등의 행위를 실시하여 실내공간의 습도를 일정하게 유지한다. 특히, 가정이나 사무실 등의 실내공간에서는 계절에 따라 변동하는 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 냉난방 시설을 가동하기 때문에 실내공간의 습도가 외부 습도에 비해 낮아져 실내에서 활동하는 사람들의 호흡기 등을 자극하여 호흡질환을 비롯한 각종 질환을 유발하는 문제점이 있었다.

이러한 이유로, 실내 습도를 일정하게 유지하여 실내공간을 보다 쾌적하게 할 수 있도록 하는 가습기가 이미 대중화되어 널리 사용되고 있으며, 이러한 가습기는 동작원리에 따라 크게 두 가지로 대별되는데, 그 하나는 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가열식 가습기이고, 다른 하나는 초음파 진동자를 작동시켜 가습하는 초음파 가습기이다.

한편, 야채나 음료 등의 음식물을 냉장시키는 냉장고는 밀폐 상태의 고내에 냉각 시스템의 증발기에 의한 냉기를 순환시켜 음식물을 저온에서 보관할 수 있게 되어 있으나, 음식물이 보관되는 냉장실은 상기와 같이 밀폐되어 쉽게 건조됨에 따라 특히 음식물이 야채인 경우 그 신선도를 오래 유지할 수 없으므로 고내가 적절한 습도를 유지하도록 하는 것이 필요하였다.

이에 따라, 종래 냉장고내의 건조상태에 따른 문제점을 극복하기 위해 고내를 가습하는 가습 장치가 개발되었으며, 이러한 종래 냉장고의 가습 장치의 일예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1 은 가습기를 구비한 종래의 냉장고에 대한 개략적인 단면도로서, 냉장고의 냉동 사이클은 저온저압의 가스 상태 냉매를 압축시켜 출력하는 압축기(Compressor, 107)와 압축기(107)로부터의 고온고압의 가스 상태 냉매를 외부 공기에 의해 냉각 응축시켜 액화시키는 응축기(Condenser)와 응축기로부터의 고압 액체 상태의 냉매를 감압시켜 출력하는 모세관(Capillary Tube)과 모세관으로부터의 감압된 냉매를 유입하여 저압 상태에서 낮은 온도로 증발시켜 열을 흡수시켜 냉각시키는 증발기(Evaporator, 105)를 통하여 순환되며, 냉기를 토출시키기 위한 송풍팬(Fan, 104)을 구비하여 증발기(105) 주변의 냉기를 냉동실(101) 및 냉장실(102)로 토출시켜 냉장고 내부를 냉각시키고 송풍팬(104) 및 압축기(107)의 구동/정지 제어로서 온도 제어를 수행하며, 고내의 공기 중의 수분과 식품에서 증발하는 수분이 빙결하여 증발기(105) 표면에 성에가 발생하게 되며, 이러한 성에에 의한 냉각 효율의 저하를 방지하기 위하여 증발기(105) 표면에 발생된 성에를 제거하기 위한 제상 히터(106)를 구비하고, 냉장실(102)내의 습도를 일정하게 유지하기 위한 가습기(108)를 구비한다.

한편, 도 2는 도 1의 가습기 구조에 대한 단면도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 소정량의 물이 담겨지는 가습조(110)와, 그 가습조(110) 일측의 물통받이(115)에 안착되어 급수구(121)를 통해 가습조(110)에 물을 간헐적으로 공급하는 물통(120)과, 가습조(110)의 바닥면에 설치되어 물을 초음파로 무화시키는 진동자(130)와, 가습조(110)의 상부에 설치되어 진동자(130)에 의해 무화된 가습 입자를 모아 상부로 안내하는 하부 가습 덕트(140)와, 그 하부 가습덕트(140)의 상단부에 하단의 유입공(151)을 통해 연통되게 설치되며 타측단의 토출공(153)을 통해 가습입자를 냉장실(103)로 안내하는 상부 가습 덕트(150)와, 그 하부 가습 덕트(140)의 일측의 팬덕트(170)에 설치되어 흡입공(171)을 통해 냉장실(103)내에 냉기를 흡입하고 주입공(173)을 통해 하부 가습 덕트(140)내로 냉기를 송풍시키는 팬(160)으로 구성되어 있다.

이에 따라, 냉장고에 마련된 냉각 시스템에 의해 냉기가 냉장실(103)내로 순환되면서 음식물을 냉장하는 과정에서, 소정의 마이컴은 팬(160) 및 진동자(130)를 구동시키게 된다. 우선, 진동자(130)는 진동을 통해 가습조(110)내의 수중에 초음파를 발생시켜 가습수를 무화시키게 되며, 이렇게 무화된 가습 입자는 하부 가습덕트(140)에 모아져 상부 가습 덕트(150)로 유입된다.

이와 동시에, 팬(160)은 팬덕트(170)의 흡입공(171)을 통해 냉장실(103)의 냉기를 흡입하고 그 흡입된 공기를 주입공(173)을 통해 하부 가습덕트(140)내로 송풍시키게 된다.

이때, 하부 가습 덕트(140)내로 주입된 냉기는 가습 입자와 혼합되면서 유입공(151)을 통해 상부 가습 덕트(150)로 유입되고, 이렇게 상부 가습 덕트(150)내로 유입된 가습입자 및 냉기는 토출공(153)을 통해 냉장실(103)내로 토출된다.

한편, 이러한 가습기에서 가습을 위한 진동자의 구동은 냉장실내의 습도 변화에 대응하여 적절하게 구동시켜야 하며, 이러한 냉장실내의 습도 변화를 냉장고의 사용 상태에 대응하여 적절한 시기에 검출하여 검출된 냉장실의 습도와 기설정된 기준 습도를 비교하여 진동자를 선택적으로 구동해야 한다.

이에 따라, 대한민국 특허 출원 제 95-21647호 및 제 95-21650호에서는 냉장실의 도어 개폐를 감지하여 도어의 개폐 상태에 따라 야채실 가습용 히터의 구동을 선택적으로 제어하도록 하였지만, 이러한 종래의 기술에서는 단지 가습조내의 수온이나 냉장고의 외기 온도와, 도어의 개폐 상태만을 이용하여 냉장실의 가습 시점을 판단하여 가습을 수행하였기에 냉장실내의 습도를 균일하게 유지할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 제상 상태, 도어 개폐 상태 및 통상 가습 주기를 병행 이용하여 가습 시점을 판단하여 가습 제어를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 방안을 모색하게 되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉장실내에 구비된 가습기의 구동을 위하여 냉장고의 사용 상태에 대응하여 냉장실내의 습도를 검출하여 가습기의 진동자를 구동시킴으로써, 냉장실내의 습도를 항상 균일하게 유지할 수 있도록 한 냉장고내의 가습 제어 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 가습기를 구비한 종래의 냉장고에 대한 개략적인 단면도.

도 2는 도 1의 가습기 구조에 대한 단면도.

도 3은 냉장고내 가습기 구동을 위한 하드웨어적인 블록 구성도.

도 4a는 본 발명에 따른 냉장고내의 가습 제어 과정을 도시한 흐름도.

도 4b는 도 4a의 습도 검출 단계에 대한 상세 흐름도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 물감지 센서 20 : 습도 센서

30 : 도어개폐 감지 센서 40 : 마이컴

50 : 고주파 발진 및 증폭부 60 : 팬구동부

70 : 냉장고 구동부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉장고내에 구비된 가습기를 구동하여 냉장실내의 습도를 제어하기 위한 방법으로서, 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되면 냉장실내의 습도를 검출하여 검출된 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동 제어하고 리턴되는 단계와, 상기 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 제상 모드가 수행되어 종료되면 압축기가 구동 온/오프되는 한 주기내에 소정시간 주기로 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 저장회수를 카운트하면서 검출된 습도를 누적 연산해서 누적된 습도를 상기 저장회수로 나누어서 평균 습도를 구하고 이 평균 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하고 리턴되는 단계와, 상기 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 냉장실 도어의 개폐가 감지되면 압축기가 구동 온/오프되는 한 주기내에 소정시간 주기로 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 저장회수를 카운트하면서 검출된 습도를 누적 연산해서 누적된 습도를 상기 저장회수로 나누어서 평균 습도를 구하고 이 평균 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하고 리턴되는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 상기 검출된 습도를 누적 연산하는 단계에서 검출된 습도가 기설정된 이상 습도 범위에 해당하면 상기 저장회수의 카운트와 누적 연산을 수행하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 냉장고내 가습기 구동을 위한 하드웨어적인 블록 구성도로서, 물감지 센서(10), 습도 센서(20), 도어개폐 감지 센서(30), 마이컴(40), 고주파 발진 및 증폭부(50), 팬구동부(60) 및 냉장고 구동부(70)를 포함한다.

동 도면에 있어서, 물감지 센서(10)는 가습조내 물의 유무를 검출하여 마이컴(40)으로 인가하며, 습도 센서(20)는 마이컴(40)의 제어에 의거하여 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 마이컴(40)으로 인가한다.

또한, 도어개폐 감지 센서(30)는 냉장실의 도어의 개폐 유무를 검출하여 검출 신호를 마이컴(40)으로 인가한다.

그리고, 마이컴(40)은 냉장고 및 가습기를 구동제어하기 위한 수단으로서, A/D 포트를 통하여 습도 센서(20)로부터 인가되는 검출 습도에 의거하여 고주파 발진 및 증폭부(50)와 팬구동부(60)를 선택적으로 제어하되, 냉장실내의 습도를 검출하는 시점을 후술하는 바와 같이 냉장고의 사용 상태, 예를 들면 도어개폐 감지 센서(30)로부터 인가되는 도어 개폐 유무와 제상 유무 및 압축기 구동 온/오프 등을 확인하여 습도를 검출하여 검출된 현재 습도를 저장하고, 이 현재 습도를 기초로하여 기설정된 기준 습도와 비교하여 선택적으로 고주파 발진 및 증폭부(50)와 팬구동부(60)를 구동하여 가습제어를 수행한다.

한편, 고주파 발진 및 증폭부(50)는 마이컴(40)의 제어에 의거하여 가습조내의 진동자를 구동시키기 위한 고주파 신호를 발생 및 증폭하여 진동자로 인가한다.

또한, 팬구동부(60)는 마이컴(40)의 제어에 의거하여 진동자의 구동에 의거하여 발생된 가습 입자를 냉장실로 원활하게 토출시키는 팬을 구동하기 위한 구동신호를 발생하여 팬으로 인가한다.

그리고, 냉장고 구동부(70)는 냉장고의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 각종 온도를 검출하여 마이컴(40)으로 인가하고, 마이컴(40)의 제어에 의거하여 송풍팬, 제상 히터, 압축기 등을 선택적으로 구동제어하게 된다.

다음에, 상술한 구성을 갖는 냉장고에 구비된 가습기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉장고내의 가습 제어 과정을 첨부한 도 4a 및 도 4b의 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 마이컴(40)은 물감지 센서(10)를 통하여 가습조에 가습하고자 하는 물이 있는지를 판단하게 된다(단계 400).

이때, 가습하고자 하는 물이 있으면 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 통상 습도 카운터를 구동하기 시작한다(단계 410).

본 발명의 바람직한 실시예에서는 통상 습도 카운터를 2시간으로 설정하여 다운 카운트하도록 하였으며, 따라서 통상 습도 감지시는 2시간마다 냉장실내의 습도를 감지하여 제어하도록 하였으나 2시간으로 설정한 것은 일예에 불과하며 통상 습도 카운터값은 변경이 가능하다.

다음에, 마이컴(40)은 통상 습도 카운터가 종료되는지를 즉, 2시간이 경과되었는지를 판단하여(단계 420), 2시간이 경과되지 않았으면 제상 모드가 종료되었는지를 판단한다(단계 430).

부연 설명하면, 제상 모드는 냉장고의 사용으로 증발기 주변에 성에가 발생하게 되는데, 이러한 성에는 냉각 효율을 저하시키기 때문에 증발기 주변에 구비한 제상 히터를 구동하여 성에를 제거하는 모드로서, 이러한 제상 모드를 수행하고 나면 냉장고내의 온도 상승에 기인하여 고내 습도가 변하게 되므로 이러한 고내 습도 변화에 신속하게 대처하기 위하여 제상 모드가 종료되었는지를 판단하게 되는 것이다.

한편, 상술한 단계 (430)에서 제상 모드가 수행되어 종료되지 않았으면 냉장실의 도어가 개폐되었는지를 도어개폐 감지 센서(30)를 통하여 판단하게 된다(단계 440).

부연 설명하면, 냉장실의 도어가 개폐되어 음식물이 냉장실 밖으로 유출되거나 냉장실로 유입됨으로 인하여 냉장실내의 습도가 변화하게 되는데, 이에 적응적으로 대처하기 위하여 냉장실의 도어 개폐 시점에서 냉장실내의 습도를 일정하게 유지하기 위한 것으로서, 상술한 단계 (440)에서는 도어가 열린 상태로 기설정된 기준 시간 이상을 유지하는지를 판단하게 된다.

한편, 상술한 단계 (440)에서 냉장실의 도어가 개폐되지 않았으면 다시 상술한 단계 (420)으로 귀환 진행하여 계속 통상 습도 카운터가 종료되는지를 판단하게 된다(단계 420).

이때, 만약 통상 습도 카운터가 종료되면, 즉 통상 습도 감지 시점으로 설정한 2시간이 경과되면 냉장실 습도를 습도 센서(20)를 통하여 검출하여(단계 450), 검출된 습도와 기설정된 목표 습도에 의거하여 마이컴(40)은 진동자를 구동시키기 위한 고주파 발진 및 증폭부(50)와 가습 입자를 냉장실로 토출시키기 위한 팬을 구동하는 팬구동부(60)를 선택적으로 제어하여 냉장실의 현재 습도가 기설정된 목표 습도를 추종하도록 가습 제어를 수행하고(단계 460), 리턴된다.

한편, 상술한 단계 (430)에서 제상 모드가 종료된 것으로 판단되면, 즉 통상 습도 감지 시점이 되지 않았으나 제상 모드가 종료되었으면 냉장실 습도를 검출하여(단계 470), 검출된 습도와 기설정된 목표 습도에 의거하여 고주파 발진 및 증폭부(50)와 팬구동부(60)를 선택적으로 제어하여 냉장실내의 습도를 제어하고(단계 480), 리턴된다.

또한, 상술한 단계 (440)에서 냉장실의 도어가 개폐된 것으로 판단되면, 즉 통상 습도 감지 시점이 되지 않았고 제상 모드도 종료되지 않았으나 냉장실의 도어가 개폐되면 냉장실 습도를 검출하여(단계 490), 검출된 습도에 의거하여 냉장실내의 습도를 목표 습도로 유지하는 가습제어를 수행하게 된다.

한편, 도시 생략되었지만 제상 모드가 종료되거나 냉장실의 도어가 개폐된 후에 냉장실내의 현재 습도를 보다 정확하게 검출하기 위하여 소정 시간 딜레이시킨 시점에서 현재 습도를 검출할 수도 있다.

또한, 냉장실내의 습도 검출 과정은 검출 시점에서 습도 센서(20)로부터 검출된 습도를 냉장실의 현재 습도로 이용할 수 있으나, 첨부한 도 4b에 도시한 바와 같이 압축기의 온/오프 주기 동안에 소정시간 단위로 검출한 습도를 누적하여 평균 습도를 연산하여 이용할 수 있으며, 이렇게 할 경우에 한 순간에 검출한 습도보다는 냉장실내의 현재 습도를 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.

보다 상세히 설명하면, 먼저 압축기가 구동 온 시점을 판단하여(단계 600), 압축기가 구동 온되면 소정 시간을 카운트시작 한다(단계 610).

다음에, 마이컴(40)은 소정 시간이 경과되면(단계 620), 습도 센서(20)를 통하여 냉장실내의 습도를 검출하여(단계 630), 검출된 습도가 노이즈로 판단되어 비정상 습도로 기설정된 제 1 기준 습도, 예를 들면 20% 이하인지를 판단하여(단계 640), 제 1 기준 습도 이하가 아니면 비정상 습도로 기설정된 제 2 기준 습도, 예를 들면 80% 이상인지를 판단하게 된다(단계 650).

이때, 정상적인 습도로 판단되면, 즉 검출된 습도가 제 1 기준 습도와 제 2 기준 습도내의 값을 가지면 검출된 습도를 누적하여 저장하게 된다(단계 660).

다음에, 저장회수를 카운트하고(단계 670), 압축기가 재구동 온되는지를 판단하여(단계 680), 압축기가 재구동 온되지 않으면 즉, 압축기의 온/오프 한 사이클내이면 다시 상술한 단계 (610)으로 귀환 진행하여 소정 시간을 카운트 시작하여 다시 소정 시간 주기마다 냉장실내의 온도를 검출하여 누적하게 된다.

한편, 상술한 단계 (680)에서 압축기가 재구동되면 즉, 압축기의 온/오프 한 사이클이 경과되면 누적된 습도 값을 카운트된 저장회수로 나누어서 평균 습도를 연산하게 되고(단계 690), 종료한다.

상술한 과정을 통하여 구한 평균 습도를 냉장실의 습도 조절을 위한 검출 습도로 이용하여 냉장실내의 가습을 제어하게 되면, 냉장실내의 현재 습도를 정확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉장고에서 가습 제어시 냉장고의 제상 모드 수행 및 냉장고 도어 개폐 등의 냉장고 사용 상태에 대응하여 변화하는 내부 습도를 효율적으로 검출하여 냉장실내의 습도를 균일하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 냉장고내에 구비된 가습기를 구동하여 냉장실내의 습도를 제어하기 위한 방법으로서,

   통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되면 냉장실내의 습도를 검출하여 검출된 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동 제어하고 리턴되는 단계와;

   상기 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 제상 모드가 수행되어 종료되면 압축기가 구동 온/오프되는 한 주기내에 소정시간 주기로 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 저장회수를 카운트하면서 검출된 습도를 누적 연산해서 누적된 습도를 상기 저장회수로 나누어서 평균 습도를 구하고 이 평균 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하고 리턴되는 단계와;

   상기 통상 습도 감지를 위하여 기설정된 시간이 경과되지 않은 상태에서 냉장실 도어의 개폐가 감지되면 압축기가 구동 온/오프되는 한 주기내에 소정시간 주기로 냉장실내의 현재 습도를 검출하여 저장회수를 카운트하면서 검출된 습도를 누적 연산해서 누적된 습도를 상기 저장회수로 나누어서 평균 습도를 구하고 이 평균 습도에 기초하여 기설정된 목표 습도를 유지하도록 가습기를 구동제어하고 리턴되는 단계를 포함하는 냉장고내의 가습 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 검출된 습도를 누적 연산시 검출된 습도가 기설정된 이상 습도 범위에 해당하면 상기 저장회수의 카운트와 누적 연산을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 냉장고내의 가습 제어 방법.