KR20050052056A - 주변온도와 고내온도에 따른 알피엠 제어방법 및 이를구현하는 김치냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변온도와 고내온도에 따른 RPM제어방법 및 이를 구현하는 김치냉장고에 관한 것으로서, 도어개폐시 작동하는 팬의 RPM을 변경하여 팬의 초기 구동시로부터 팬의 설정RPM에 이르는 시간을 최소화함과 함께 팬소음을 줄이도록 하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 김치냉장고에는 김치냉장고의 기능을 제어하는 제어부와 외부온도와 고내의 온도를 감지하는 온도감지회로부와 팬의 구동을 제어하는 팬제어회로부와 도어의 개폐여부를 감지하는 도어개폐 감지센서부 등의 구성요소가 구비된다. 상기 구성요소에 의하여 김치냉장고의 도어가 개폐될 경우 팬이 일정온도와 일정시간동안 동작하게 되는데 이 경우 김치냉장고 상단부의 온도와 주변온도간에 온도차가 있게됨으로 팬의 작동을 이 온도차를 고려하여 구동하여 팬의 RPM을 단시간 안에 설정RPM으로 찾아가도록 하는 방법이 구현된다.

따라서 본 발명에 의하면, 도어개폐시 작동하는 팬의 RPM을 변경하여 팬의 초기 구동시로부터 팬의 설정RPM에 이르는 시간을 최소화하여 냉각시스템의 효율화와 팬소음의 감소가 가능하게 된다.

Description

주변온도와 고내온도에 따른 알피엠 제어방법 및 이를 구현하는 김치냉장고 { Method for controlling RPM of cooler fan according to the surroundings and room temperature and kimchi refrigerator implementing it }

본 발명은 주변온도와 고내온도에 따른 RPM제어방법 및 이를 구현하는 김치냉장고에 관한 것으로서, 더 상세하게는 뚜껑식 김치냉장고의 도어가 개폐됨에 따라 김치냉장고의 상단부 온도가 주변의 온도에 따라 영향을 받게 되므로 도어개폐시 팬의 RPM도 주변온도 조건에 따라 변경하는 방법 및 이를 구현하는 김치냉장고에 대한 것이다.

김치냉장고는 일반 냉장고의 원리를 채택하고 있으나, 일반 냉장고와 달리 김치만을 전용으로 숙성하고 신선하게 보관할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 즉 김치저장고는 계절의 변화 및 사용자의 기호에 따라 김치를 적당히 숙성시킨 다음, 적정온도로 유지하여 잘 익은 김치의 맛을 오랫동안 보존할 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 기능을 수행하기 위한 구조를 보여주는 종래의 김치냉장고가 도 1에 도시되어 있다.

도 1은 일반적인 김치냉장고의 구조를 나타낸 도면으로서, 이는 본체(1)의 어느 한 면을 통해서 저장고(2)에 김치를 담을 수 있도록 열고 닫는 도어(10)를 갖는다. 그리고, 상기 저장고(2)의 내부에는 김치류의 발효식품을 저장하기 위한 별도의 저장용기가 적층 되어있다. 그리고, 상기 저장고(2)의 고내 온도를 낮추기 위한 냉각 장치로서, 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 기체 냉매로 만드는 압축기(3)와, 그 압축기(3)로부터의 냉매를 주변공기와의 열교환을 통하여 냉각시키는 응축기(4)와, 응축기(4)의 냉매를 저온, 저압 상태로 만들어 저장 용기의 온도를 낮추는 증발기 파이프(6)가 구비되어 있다. 그리고, 증발기 파이프(6) 부근에는 저장고(2)의 고내 온도를 감지하기 위한 고내 온도센서(8)가 부착되어 있다. 또한, 저장고(2) 주위에는 그 용기를 감싸고 본체(1) 내부에는 저장고(2)의 고내 온도를 높이기 위한 가열장치로서, 히터(5)가 설치되어있다.

상기와 같이 구성된 일반적인 김치냉장고는 냉각장치와 가열장치를 구비하고 있어 사용자가 시스템을 발효 또는 숙성모드로 선택하면 가열장치가 구동되어 저장용기에 담아진 김치를 발효시킨 다음, 냉각장치가 구동되어 저장용기의 고내 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하다.

그러나 이러한 종래의 김치냉장고는 사용자가 도어(10)를 개폐할 때 발생하는 주변온도의 영향을 고려하지 않고, 단지 냉매가 순환하는 냉매관인 증발기 파이프(6)의 주변온도만을 온도센서로 감지하여 팬구동을 하게 되므로 과도한 팬의 RPM를 발생시키게 된다. 또한 도어의 개폐후에 팬의 초기구동시부터 적정RPM에 이르기까지 시간이 상당히 소요되므로 팬에 의한 소음발생의 원인이 된다.

본 발명은 상기 종래 기술에 의하여 제기된 단점을 해결하고자 발안된 것으로써, 뚜껑식 김치냉장고의 상단부에서 온도의 상승은 주변온도에 따라 다르므로 도어개폐시 작동하는 팬의 RPM을 변경하여 팬의 초기구동시로부터 팬의 설정RPM에 이르는 시간을 최소화하도록 하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

본 발명의 다른 목적은 도어의 개폐후 초기기동시 팬이 최대RPM으로 회전함에 따라 발생하는 팬소음을 줄이는 데 있다.

본 발명은 김치냉장고의 도어가 개폐될 경우 팬이 일정온도와 일정시간동안 동작하게 되는데 이 경우 김치냉장고 상단부의 온도와 주변온도간에 온도차가 있게됨으로 팬의 작동을 이 온도차를 고려하여 구동하도록 하는 방법과 이러한 방법이 구현되도록 하는 김치냉장고를 제공한다.

이를 위하여 김치냉장고에는, 적어도 하나의 저장실을 구비하며 각 저장실의 도어내측에 냉기순환팬이 제공된 김치냉장고에 있어서, 저장실의 온도를 감지하기 위한 온도센서와 김치냉장고의 상단표면에 설치되어 외부온도를 감지하기 위한 외부온도 감지센서를 구비하고, 감지된 온도정보를 제어부에 전송하는 온도감지회로부와; 설정RPM값과, 김치냉장고의 내통온도와 외부온도의 차이에 따른 RPM값이 설정되어 팬이 기동한 후 일정시간이 지나면 설정RPM으로 찾아가도록 하는 알고리즘이 저장된 제어부와; 제어부로부터 명령을 받아 전압의 변경을 통하여 RPM를 변화시키며, 김치냉장고의 도어가 열린 후 닫히게 되면 팬을 기동하는 팬제어회로부 등이 구비된다.

이러한 구성요소를 구비하는 김치냉장고에 있어서, 제어부가 사용자에 의하여 김치냉장고의 도어가 개폐되는 지 여부를 감지하는 모드를 유지하는 단계와; 상기 도어의 개폐감지 모드에서, 제어부가 김치냉장고의 도어가 오픈(Open)되는 지 여부를 확인하게 되는 단계와; 상기 도어의 오픈여부 확인단계에서 도어가 오픈되면 제어부는 팬의 오프상태를 유지하고 외부온도 감지센서로부터 외부온도의 정보를 전송받게 되는 단계와; 상기 온도감지 상태에서 제어부가 도어가 닫히는 지 여부를 확인하는 단계와; 상기 클로즈여부 확인단계에서 도어가 오픈되어 있으면 제어부는 온도를 체크하여 온도차를 확인하는 상태가 지속하고, 반대로 도어가 클로즈되면 팬제어회로부는 도어개폐 감지센서부로부터 신호를 받아 팬을 기동하고, 제어부는 상기팬의 signal단자에 의하여 팬의 기동을 확인하고 기동된 전압을 기동시점으로 정하는 단계와; 제어부가 외부온도와 고내온도의 차이만큼 기동시점으로부터 팬의 RPM를 최대화하여 최소시간에 설정RPM에 근접하도록 찾아가게 되는 단계를 구비한 방법이 구현된다.

따라서 이러한 방법에 의하여 도어개폐시 작동하는 팬의 RPM을 변경하여 팬의 초기 구동시로부터 팬의 설정RPM에 이르는 시간을 최소화하여 냉각시스템의 효율을 높이는 것이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 주변온도를 감지하여 팬의 RPM을 제어하기 위한 회로블럭도로서, 이 회로블럭도에는 크게 제어부(200), 온도감지회로부(210), 팬제어회로부(220), 도어개폐 감지센서부(230) 등의 구성요소가 구비된다. 이와 같은 구조를 갖는 블록회로도의 구성요소가 어떠한 기능과 역할을 수행하는 지를 설명하면 다음과 같다.

제어부(200)는 김치냉장고에서 요구되는 기능을 수행하도록 하는 마이콤이 포함되고 상기에서 언급된 다른 구성요소와 연결되어 명령을 전송하거나 정보를 전달받아 이를 처리하게 된다. 즉 온도감지회로부(210)에 구비된 각 감지센서(211, 212, 213, 순서대로 좌측방, 우측방, 서랍방의 온도를 감지함)에 의하여 온도의 변화상태를 감지한다. 또한 본 발명을 구현하기 위하여 외부온도 감지센서(214)가 구비되는데 이는 김치냉장고의 상단특정부위에 설치되어 도어의 개폐시 외부온도를 감지하여 이를 제어부(200)에 전송하게 된다. 따라서 김치냉장고의 고내안인 내통의 상단부 온도와 감지된 외부온도를 비교하여 팬의 RPM를 제어하게 된다.

따라서 제어부(200)에는 설정RPM값과, 김치냉장고의 내통온도와 외부온도의 차이에 따른 RPM값이 설정되어 팬이 기동한 후 일정시간이 지나면 설정RPM으로 찾아가도록 하는 알고리즘이 프로그래밍되어 있게 된다.

온도감지회로부(210)는 좌측방의 온도를 감지하기 위한 L센서(211), 우측방의 온도를 감지하기 위한 R센서(212), 서랍방의 온도를 감지하기 위한 U센서(213)를 구비하고, 감지된 온도정보를 제어부(200)에 전송하는 역할을 수행한다. 또한 김치냉장고의 상단부 표면에 외부온도를 감지하기 위한 외부온도 감지센서(214)가 구비된다.

팬제어회로부(220)는 팬(221)의 기동과 정지를 수행하게 된다. 즉 제어부(200)로부터 명령을 받아 전압의 변경을 통하여 RPM를 변화시킨다. 또한 김치냉장고의 도어가 열린 후 닫히게 되면 팬(221)을 기동하게 되는 데, 팬(221)이 기동되면 제어부(200)는 팬(221)의 signal단자를 통해 기동을 확인하고 이를 기동전압(즉 기동시점)으로 정하게된다.

도어개폐 감지센서부(230)는 도어가 오픈(open) 또는 클로즈(close)되는 것을 감지하여 이를 제어부(200)와 팬제어회로부(220)에 알리게 된다. 물론 감지센서를 두지 않고 단순한 스위치형식으로 구성하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 주변온도를 감지하여 팬의 RPM이 설정된 RPM으로 찾아가는 과정을 보여주는 순서도로서, 도어 개폐시 고내와 외부사이에 발생하는 온도차이를 감안하여 팬이 설정RPM으로 찾아가도록 하는 것이다. 이러한 팬의 설정RPM으로 찾아가는 과정을 설명하면 다음과 같다.

제어부(200)는 사용자에 의하여 김치냉장고의 도어가 개폐되는 지 여부를 감지하는 모드에 있게된다(단계 S300).

상기 도어의 개폐감지 모드에서, 제어부(200)는 김치냉장고의 도어가 오픈(Open)되는 지 여부를 확인하게 된다(단계 S310). 즉 사용자가 도어를 열 개되면 도어개폐감지센서부(230)가 이를 감지하여 제어부(200)에 통지하게 된다.

상기 도어의 오픈여부 확인단계에서 도어가 오픈되면 제어부(200)는 팬의 오프상태를 유지하고 외부온도 감지센서(214)로부터 외부온도의 정보를 전송받게 된다(단계 S320). 따라서 제어부(200)는 실시간으로 온도감지회로부(210)로부터 각 감지센서로부터 전송되는 온도정보를 도어가 클로즈(close)될 때까지 체크하여 온도차를 확인하게 된다.

온도감지 상태에서 제어부(200)는 도어가 닫히는 지 여부를 확인하게 된다(단계 S330). 만일 도어의 클로즈여부 확인단계에서 도어가 오픈되어 있으면 제어부(200)는 상기 진술한 바와 같이 온도를 체크하여 온도차를 확인하는 상태가 지속된다.

이와달리 도어가 클로즈되면, 팬제어회로부(220)는 도어개폐 감지센서부(230)로부터 신호를 받아 팬(221)을 기동하게되며, 제어부(200)는 팬(221)의 signal단자에 의하여 팬의 기동을 확인하고 기동된 전압을 기동시점으로 정하게 된다(단계 S340).

제어부(200)는 외부온도에 의하여 내통인 고내온도가 변하므로 외부온도와 고내온도의 차이만큼 기동시점으로부터 팬의 RPM를 최대화하여 최소시간에 설정RPM에 근접하도록 찾아가게 된다(단계 S350). 여기서 제어부(200)는 전압을 변경함으로써 해당 RPM을 찾아가게 된다.

이를 그래프로 보여주는 것이 도 4이다. 여기서 실선은 본 발명에 따른 곡선이고, 점선은 종래의 기술에 따른 곡선이다. 즉 S는 기동시점을 나타내며, 도어가 열렸다 닫히게 되면 제어부(200)는 6V를 기동시점으로 삼아 전압을 외부온도와 고내온도차이 만큼 단시간내에 정점전압(P')까지 높인 후 전압을 감압하게 된다. 따라서 실선처럼 설정전압선 8V(400)에 근접하게 된다. 물론 정점전압(P')은 유동적이다. 즉 외부온도와 고내온도의 차이가 크면 정점전압은 높아지게 되고, 차이가 작으면 정점전압은 낮아지게 된다.

이와달리 종래의 기술에 따른 곡선은 피크점(P)이 외부온도와 무관하게 고정되어있어, 팬의 전압이 이 피크점(P)에 도달한 후에 점차적으로 설정전압(RPM)에 근접하도록 되어있다. 따라서 피크점(P)에 도달하기까지 소음이 발생할 확률이 높아지게 된다.

이상, 본 발명에 대하여 첨부된 실시예와 도면을 가지고 상세히 기술하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되지는 않으며, 이 기술분야에 종사하고 있거나 통상의 지식을 습득하고 있는 자라면 본 발명의 내용을 벗어나지 않으면서도 수많은 변형과 수정이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의거하여 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 도어개폐시 작동하는 팬의 RPM을 변경하여 팬의 초기구동시로부터 팬의 설정RPM에 이르는 시간을 최소화하여 냉각시스템의 효율을 높이는 것이 가능하다

본 발명의 다른 효과로써는 도어의 개폐후 초기기동시 팬이 최대RPM으로 회전함에 따라 발생하는 팬소음이 감소됨을 들 수 있다.

도 1은 종래의 김치냉장고가 온도를 감지하여 팬을 기동하기 위한 구조를 보여주는 후면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 주변온도를 감지하여 팬의 RPM을 제어하기 위한 회로블럭도이다.

도 3은 본 발명에 따른 주변온도를 감지하여 팬의 RPM이 설정된 RPM으로 찾아가는 과정을 보여주는 순서도이다.

도 4는 본 발명에 따른 주변온도를 감지하여 팬의 전압이 설정된 RPM의 전압에 이르게 되기까지 시간과 전압의 축에 의하여 변화를 보여주는 그래프이다.

Claims (2)

1. 적어도 하나의 저장실을 구비하며 각 저장실의 도어내측에 냉기순환팬이 제공된 김치냉장고에 있어서,

   저장실의 온도를 감지하기 위한 온도센서와 김치냉장고의 상단표면에 설치되어 외부온도를 감지하기 위한 외부온도 감지센서를 구비하고, 감지된 온도정보를 제어부에 전송하는 온도감지회로부와,

   설정RPM값과, 김치냉장고의 내통온도와 외부온도의 차이에 따른 RPM값이 설정되어 팬이 기동한 후 일정시간이 지나면 설정RPM으로 찾아가도록 하는 알고리즘이 저장된 제어부와,

   제어부로부터 명령을 받아 전압의 변경을 통하여 RPM를 변화시키며, 김치냉장고의 도어가 열린 후 닫히게 되면 팬을 기동하는 팬제어회로부

   를 구비하는 주변온도와 고내온도에 따른 RPM제어를 구현하는 김치냉장고.
2. 제어부가 사용자에 의하여 김치냉장고의 도어가 개폐되는지 여부를 감지하는 모드를 유지하는 단계,

   상기 도어의 개폐감지 모드에서, 제어부가 김치냉장고의 도어가 오픈(Open)되는 지 여부를 확인하게 되는 단계,

   상기 도어의 오픈여부 확인단계에서 도어가 오픈되면 제어부는 팬의 오프상태를 유지하고 외부온도 감지센서로부터 외부온도의 정보를 전송받게 되는 단계,

   상기 온도감지 상태에서 제어부가 도어가 닫히는 지 여부를 확인하는 단계,

   상기 클로즈여부 확인단계에서 도어가 오픈되어 있으면 제어부는 온도를 체크하여 온도차를 확인하는 상태가 지속하고, 반대로 도어가 클로즈되면 팬제어회로부는 도어개폐 감지센서부로부터 신호를 받아 팬을 기동하고, 제어부는 상기팬의 signal단자에 의하여 팬의 기동을 확인하고 기동된 전압을 기동시점으로 정하는 단계,

   제어부가 외부온도와 고내온도의 차이만큼 기동시점으로부터 팬의 RPM를 최대화하여 최소시간에 설정RPM에 근접하도록 찾아가게 되는 단계

   를 포함하여 이루어지는 김치냉장고의 주변온도와 고내온도에 따른 RPM제어방법.