KR20010030383A - 냉장고 및 냉장고의 온도조절방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변 온도의 변동에 따라 온/오프 온도값들을 자동으로 조정하는 냉장고의 온도 조절방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 간단한 회로 설계의 센서가 알맞게 배치되어 있는 냉장고에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 주변 온도는 다수의 특정 온도 구획으로 분할된다. 각각 해당 온도 구획에서 냉장고 작동에 바람직한 온/오프 온도값들이 실험에 의해 결정된다. 온도 센서에 의해, 특정 온도 구획에 해당하는 온/오프 온도값들이 적용되어 냉장고의 온도가 필요한 수준으로 유지될 수 있도록 한다.

Description

냉장고 및 냉장고의 온도조절방법{REFRIGERATOR AND TEMPERATURE CONTROL FOR THE SAME}

본 발명은 일반적으로 장치에 관한 것으로, 특히 냉장고 및 냉장고의 온도조절방법에 관한 것이다.

본 발명에 이르기까지, 냉장고의 온도조절은 수동으로 이루어졌다. 냉장고의 온도 조절을 위한 조절장치(regulator) 또는 컴퓨터 패널의 온도 세팅이 결정되면, 냉장고를 온/오프시키기 위한 온도값이 고정된다. 온도값은 주변 온도가 변한다하더라도 변하지 않고 유지된다. 이는 주변 온도가 좁은 범위로 변하는 상황에서는 바람직하다. 그러나, 주변 온도가 심하게 변할 경우, 고정된 값으로 인해 냉장고내의 온도가 필요한 수준으로 유지하지 못할 수 도 있다. 그 결과, 냉장고내의 온도가 지나치게 높아지게 되어 냉장고내의 음식이 얼지않거나(defrozen), 냉장고내의 온도가 지나치게 낮아지게 되어 냉장고내의 음식이 너무 얼게된다. 어느 경우든지 음식 보관에 좋지 않다.

본 발명의 목적은 주변 온도가 변할 때 냉장고를 온/오프시키기 위한 값을 자동적으로 조절할 수 있는 냉장고의 온도 조절방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 알맞게 배치된 센서가 구비되어 간단히 설계된 냉장고를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 센서의 위치를 보여준다.

도 2는 본 발명에 따른 센서의 회로도.

도 3은 센서와 관련하여 제어 프로세서의 프로그램 세그먼트의 블록도.

본 발명에 따르면, 온도 조절 방법은 적어도 주변 온도의 제1 온도 구획 및 제2 온도 구획을 정하고, 상기 제1 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키기 위한 제1 온/오프-온도 값들 및 상기 제2 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키 위한 제2 온/오프-온도 값들을 결정하는 단계; 주변 온도 신호를 검출하여 제어 프로세서에 전송시키는 단계; 수신된 주변 온도 신호에 응답하여 제어 프로세서에 의해 온/오프-온도 값들을 인에이블(enable)시키는 단계; 주변 온도 신호에 응답하여 주변 온도의 변동폭이 제1 온도 구획내에 있는지 결정하고, 주변 온도가 제1 온도 구획에서 제2 온도 구획으로 변하면 제1 온/오프-온도 값들을 제2 온/오프-온도 값들로 조정하는 단계를 구비한다.

본 발명에 따르면, 다수의 온도 구획들에 해당하는 온-온도 값들은 일정한 반면 오프-온도 값들은 가변된다. 또한, 다수의 온도 구획들은 다음과 같이 해당 온/오프-온도 값들을 갖는다:

본 발명은 셸(shell) 및 제어 프로세서를 구비하는 냉장고를 제공한다. 셸의 후면 상부에, 특히, 냉각원과 가열원이 분리되어 있는 위치에 센서가 설치된다. 상기 센서는 제어 프로세서의 입력에 연결되고, 상기 제어 프로세서의 출력들은 각각 히터 및 컴프레서(compressor)에 연결된다.

본 발명에 따르면, 상기 센서는 저항기를 통해 전원에 연결되고 커패시터를 통해 제어 프로세서의 입력에 연결된다. 상기 센서는 직접 접지된다. 상기 제어 프로세서의 입력은 저항기 및 커패시터를 통해 전원에 연결된다.

또한, 상기 히터는 전원을 가로질러, 다이오드에 병렬로 연결되는 계전기(relay)의 정규 온 스위치에 직렬로 연결된다. 상기 제어 프로세서의 출력은 저항기를 통해 트랜지스터의 베이스에 연결된다. 상기 트랜지스터의 이미터(emitter)는 접지되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터(collector)는 전원에 연결된다.

또한, 상기 컴프레서는 전원을 가로질러, 다이오드에 병렬로 연결되는 계전기의 정규 온 스위치에 직렬로 연결된다. 상기 제어 프로세서의 출력은 트랜지스터의 베이스에 연결된다. 상기 트랜지스터의 이미터는 접지되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터는 전원에 연결된다.

본 발명의 이점 및 효과는 냉장고의 후면 셸 상부, 즉 주변에 냉각원이나 가열원이 없는 위치에 센서를 위치시킴에 따라, 센서의 작동에 대한 간섭을 최소화시키는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 온-온도값이 4℃가 되고 오프-온도값이 -18℃가 되도록 25℃ 주변 온도로 특정 온도 구획이 정해진다(21, 28). 이러한 특정 구획에서의 온-온도값 및 오프-온도값에 따라, 냉장고내의 저장실의 온도는 4℃ 내지 7℃ 범위 내에서 유지되고 냉동실의 온도는 -18℃ 이하로 유지된다. 주변 온도가 21℃ 내지 28℃에서 변동할 때, 온-온도값은 +4℃이고 오프-온도값은 -18℃로 변하지 않고 유지되어 냉장고내의 온도 역시 변하지 않고 유지된다. 주변 온도가 약 +18℃로 떨어질 때, 센서는 현재 온도를 감지하고, 온도 구획(14, 21)내의 현재 주변 온도를 결정하는 제어 프로세서에 감지 신호를 전송함으로써, 온-온도값은 4℃로 오프-온도값은 -19℃로 자동으로 세팅되도록 한다. 따라서, 냉장고는 상기 조건하에서 작동하여, 냉장고내의 온도가 변하지 않고 유지되도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉장고의 온도 조절방법은 다음 단계를 포함한다:

a) 적어도 주변 온도의 제1 온도 구획 및 제2 온도 구획을 정하고, 상기 제1 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키기 위한 제1 온/오프-온도 값들 및 상기 제2 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키 위한 제2 온/오프-온도 값들을 결정하는 단계;

b) 주변 온도 신호를 검출하여 제어 프로세서에 전송시키는 단계;

c) 수신된 주변 온도 신호에 응답하여 제어 프로세서에 의해 온/오프-온도 값들을 인에이블시키는 단계;

d) 주변 온도 신호에 응답하여 주변 온도의 변동폭이 제1 온도 구획내에 있는지 결정하고, 주변 온도가 제1 온도 구획에서 제2 온도 구획으로 변하면 제1 온/오프-온도 값들을 제2 온/오프-온도 값들로 조정하는 단계.

냉장고의 작동의 본질적인 면에서, 온-온도값은 보통 일정하므로 본 발명에 따른 온-온도값들은 일정하게 유지되는 반면 오프-온도값들은 온도 구획 각각에 상응하여 적절히 가변된다. 실험 및 실시를 근거로 하여, 특정 온도 구획 및 각각의 온도에 해당하는 온-온도 및 오프-온도 값들과 관련한 데이터는 다음과 같다:

상기 나열된 데이터에 따르면, 제어 프로세서는 제어 역할을 수행할 수 있도록 프로그램된다.

도 3은 제어 프로그램의 흐름도를 보여준다. 프로그램의 코드는 C-언어로 기재되며 다음과 같다.

온도 조절방법을 활용하기 위해서, 일반 냉장고의 변형이 이루어져야 한다. 일반 냉장고는 셸, 및 사실상 제어 칩인 프로세서를 구비하여야 한다. 센서 HT는 냉각원이 가열원과 분리되는 냉장고의 후면 셸 상부에 설치된다. 센서는 프로세서의 입력 RA3.5에 연결되고 프로세서의 출력 RC0은 히터에 연결되고 출력 RA5는 컴프레서에 연결된다.

프로세서는 16C73B 칩이다. 프로세서의 핀(1) MCLR은 104F 정전용량(capacitance)의 커패시터 C3에 의해 접지된다. 핀(1)은 또한 1K 저항의 저항기 R3에 연결된다. 저항기 R3은 10K 저항기 R2 및 다이오드 D6을 통해 전원에 연결된다. 전원은 1N4003 역 다이오드(reverse diode) D6 및 4.7μF/16V 커패시터 E3을 통해 접지된다. 프로세서는 104F 커패시터 C5를 통해 VDD에 공통으로 연결된 VSS 및 RA4.6을 갖는다. RA4.6은 또한 2.2K 저항기 R1 및 4.7μF/16V 커패시터 E2를 통해 VDD에 연결된다. VDD 끝단은 전원에 연결되고 RA4.6 끝단은 접지된다. 일반 온도 센서일 수 있는 상기 센서는 1.5K 저항기 R18을 통해 전원에 연결된다. 상기 센서는 또한 101F 커패시터 C2를 통해 프로세서의 입력 RA3.5에 연결된다. 센서는 직접 지면에 연결된다. 프로세서의 입력 RA3.5는 2.2K 저항기 R16 및 저항기 R18을 통해 전원에 연결된다.

히터는 전원을 가로질러 계전기의 정규 온 스위치 CH1에 직렬로 연결된다. 전원은 외부 전력이 104F 커패시터 C1 및 2200UμF/25V 커패시터 E1에 의해 여과되고 브리지 정류 회로(bridge rectifying circuit)에 의해 정류된 후, 변압기 및 안정 장치(stabilizer)에 의해 제공된다. 프로세서의 출력 RCO는 4.7K 저항기 R15를 통해 S9014형 트랜지스터 N2의 베이스에 연결된다. 트랜지스터 N2의 이미터는 접지되고 콜렉터는 IN4003형 다이오드 D7에 병렬로 연결된 계전기 J2를 통해 전원에 연결된다.

컴프레서는 전원을 가로질러 계전기의 정규 온 스위치 CH2에 직렬로 연결된다. 프로세서의 출력 RA5는 4.7K 저항기 R14를 통해 S9014형 트랜지스터 N1의 베이스에 연결된다. 트랜지스터 N1의 이미터는 접지되고 콜렉터는 IN4003형 다이오드 D5에 병렬로 연결된 계전기 J1을 통해 전원에 연결된다.

상기 내용에 포함되어 있음.

Claims (7)

1. e) 적어도 주변 온도의 제1 온도 구획 및 제2 온도 구획을 정하고, 상기 제1 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키기 위한 제1 온/오프-온도 값들 및 상기 제2 온도 구획에서 냉장고를 온/오프시키 위한 제2 온/오프-온도 값들을 결정하는 단계;

   f) 주변 온도 신호를 검출하여 제어 프로세서에 전송시키는 단계;

   g) 수신된 주변 온도 신호에 응답하여 제어 프로세서에 의해 온/오프-온도 값들을 인에이블시키는 단계;

   h) 주변 온도 신호에 응답하여 주변 온도의 변동폭이 제1 온도 구획내에 있는지 결정하고, 주변 온도가 제1 온도 구획에서 제2 온도 구획으로 변하면 제1 온/오프-온도 값들을 제2 온/오프-온도 값들로 조정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도 조절 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   온-온도 값들은 변하지 않고 유지되는 반면 오프-온도 값들은 온도 구획 각각에 응답하여 가변되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도 조절 방법.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   상기 온도 구획은 다수의 온도 구획들을 가지며, 다수의 온도 구획 각각에 해당하는 온-온도/오프-온도 값들은 다음과 같이 나열되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도 조절 방법:
4. 셸(shell), 제어 프로세서, 및 냉각원과 가열원이 분리되어 있는 셸 상부의 후면에 설치된 센서를 구비하고, 상기 센서는 제어 프로세서의 제1 입력에 연결되고, 상기 제어 프로세서의 제1 출력은 히터에 연결되고, 제어 프로세서의 제2 출력은 컴프레서에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 센서는 제1 저항기를 통해 전원에 연결되고 제1 커패시터를 통해 제어 프로세서의 제1 입력에 연결되고, 상기 센서는 직접 접지되고, 상기 제어 프로세서의 제1 입력은 제1 저항기 및 제2 저항기를 통해 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 히터는 전원을 가로질러 제1 계전기의 제1 정규 온 스위치에 직렬로 연결되고, 제어 프로세서의 제2 출력은 베이스 저항기를 통해 제1 트랜지스터의 베이스에 연결되고, 제1 트랜지스터의 이미터는 접지되고, 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터는 제1 계전기를 통해 전원에 연결되고, 상기 제1 계전기는 제1 다이오드에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 컴프레서는 전원을 가로질러 제2 계전기의 제2 정규 온 스위치에 직렬로 연결되고, 상기 제어 프로세서의 제2 출력은 제2 트랜지스터의 베이스에 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 이미터는 접지되고, 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 제2 계전기를 통해 전원에 연결되고, 제 2 계전기는 제2 다이오드에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 냉장고.