KR20170000141A - 김치냉장고의 냉각 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치냉장고의 냉각 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 김치냉장고의 냉각 제어 방법은, 제어부가 온도센서로부터 고내온도를 입력 받아 상기 고내온도와 제어온도의 차이를 비교하는 단계; 상기 비교 결과 상기 고내온도와 상기 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하여, 상기 고내온도로 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

김치냉장고의 냉각 제어 방법{COOLING CONTROL METHOD OF KIMCHI REFRIGERATOR}

본 발명은 김치냉장고의 냉각 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정하여 급속 냉각시키는 김치냉장고의 냉각 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 계절의 변화 및 사용자의 기호에 따라 김치를 적당히 숙성시킨 다음, 적정온도로 유지하여 잘 익은 김치의 맛을 오랫동안 보존할 수 있도록 냉각장치와 가열장치를 구비하고 있어 사용자가 시스템을 발효 또는 숙성모드로 선택하면 가열장치나 냉각장치가 교호작동되어 저장고에 담거진 김치를 발효시킨 다음, 냉각장치나 가열장치가 교호작동되어 저장고의 고내온도(예컨대, 김치 보관 온도 -1℃∼0℃)를 미리 설정된 보관모드 제어온도범위로 일정하게 유지시킴으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하도록 하고 있다.

이러한 김치냉장고 역시 냉장고의 일종이므로 기본적으로 냉매의 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 냉동 사이클의 원리를 이용하고 있는바, 본체의 내부에는 압축기, 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브, 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기 및 응축기를 냉각하는 냉각팬 등으로 이루어진 냉각장치가 구비되어 있고, 응축기와 증발기 사이에는 응축기를 통과한 냉매를 각 저장실에 배관된 증발기에 분배하는 스텝밸브가 설치되어 있다.

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

한편, 일반적으로, 김치 냉장고는 제공된 여러 운전 모드들, 예를 들어 김치 숙성, 저온 보관, 익힘, 야채 보관 등의 운전 모드들 중에서 선택한 모드에 대하여 미리 마이크로 컴퓨터에 입력된 프로그램에 따라 설정된 구동시간만큼 압축기를 구동하며, 고내 온도센서에 의해 선택된 모드에 따른 설정 온도와 비교하여 압축기를 구동하도록 제어된다.

그러나, 김치 냉장고에서 김치를 저장한 다음 설정 온도 조건에 도달하기까지의 시간 동안 용기 내에 수용하여 저장된 김치 속에서는 유산균의 활발한 활동에 의해 이미 숙성이 진행되기 때문에 사용자가 설정한, 원하는 김치맛과 다르게 되는 경우가 종종 발생된다.

이에 대하여 저장되는 김치가 설정된 맛으로 숙성 및 보관되기 위해서는 김치 냉장고에 있어서 김치 투입시 설정 조건까지 도달하는데 걸리는 시간을 최대한 줄여야 설정한 김치맛의 차이가 적게 발생하게 되므로 김치 투입시 설정 온도 조건까지 도달하는 시간을 최대한 신속히 이루어지도록 운전되어야 한다.

그럼에도 불구하고 종래의 김치냉장고는 초기 전원이 온되었을때만 압축기를 초기 기동 수행시키고 이후 압축기를 제어 스펙에 따라 기동함으로써 고내온도가 안정될 때까지 너무 오랜 시간이 소요되어 고내에 저장된 부하물이 과숙성되는 되는 문제점이 있었다. 그에 따라 그동안의 김치 숙성으로 인하여 원하는 김치 맛과 다르게 숙성되어 수요자의 불만 요인이 되는 문제가 있었다.

본 발명의 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0000103호(공개일 : 2015.01.02.)인 "김치냉장고의 온도 제어 방법"이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정하여 급속 냉각시키는 김치냉장고의 냉각 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법은, 제어부가 온도센서로부터 고내온도를 입력 받아 상기 고내온도와 제어온도의 차이를 비교하는 단계; 상기 비교 결과 상기 고내온도와 상기 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하여, 상기 고내온도로 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 고내온도와 상기 제어온도의 차이가 상기 설정온도 이하인 경우, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과한 경우, 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 판단 결과, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과한 경우, 상기 제어부가 상기 제어온도의 하한값을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지시킨 후, 상기 제어온도 및 상기 압축기의 RPM을 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지시킨 후, 상기 압축기의 RPM을 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법은 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정함으로써, 사용자가 많은 양의 부하물을 한꺼번에 투입할 경우 야기되는 실부하 냉각속도 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정하여 고내온도가 안정될 때까지 압축기를 고RPM으로 운전함으로써, 부하물과 제어온도의 차이가 최소가 되어 부하물의 신선도를 유지하고 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 장치를 나타낸 블록구성도로서, 이를 참조하여 김치냉장고의 냉각 제어 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 장치는, 온도센서(10), 밸브(20), 저장부(30), 압축기(40) 및 제어부(50)를 포함한다.

온도센서(10)는 다수 개 구비될 수 있으며, 고내온도 및 외기온도를 감지하는 고내온도센서 및 외기온도센서를 구비할 수 있다. 따라서 온도센서(10)는 각 저장실의 고내 온도를 감지할 수 있다.

밸브(20)는 응축기(미도시)를 통과한 액상의 냉매를 각 저장실 증발기(미도시)에 분배하기 위해 제어사양에 따라 제어된다. 한편, 본 실시예에서는 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지는 않는다.

저장부(30)는 설정온도, 제1설정시간 및 제2설정시간을 미리 저장한다. 또한, 각 저장실을 적정온도로 제어하기 위한 제어온도 및 제어온도 하한 추가 보상값을 미리 저장할 수 있다.

여기서 설정온도는, 각 저장실의 부하량을 산출하기 위한 기준이 되는 온도로써, 제어부(50)가 각 저장실의 고내온도와 제어온도의 차이를 설정온도와 비교하여, 고내온도와 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하면 해당 저장실은 과부하 상태라고 판단할 수 있다.

또한, 각 저장실의 부하량을 산출하기 위하여 밸브(20)의 온 시간을 측정할 수 있는데, 각 저장실의 고내온도가 제어온도 상한치를 벗어나서 밸브(20)를 오픈해야하는 시간에 기초하여 부하량을 산출하는 것이다.

즉, 부하물의 투입 후 각 저장실을 냉각하기 위하여 제어부(50)가 압축기(40)를 구동시킨 후, 압축기(40)의 연속운전시간과 비교하기 위한 제1설정시간으로 저장할 수 있다.

또한, 저장부(30)는 제2설정시간을 저장할 수 있는데, 자세히는 제어부(50)가 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킨 후 압축기(40)의 구동을 정지시키기까지 걸리는 시간을 미리 저장할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킨 시간이 제2설정시간을 경과하였는지 파악하여 압축기(40)의 구동 정지 여부를 판단할 수 있다.

이처럼 압축기(40)는 제어부(50)에 의해 구동되며, 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 기체 냉매로 만든다.

제어부(50)는 온도센서(10)로부터 감지된 고내온도를 입력 받아 압축기(40)의 운전을 제어한다.

자세히는, 온도센서(10)로부터 감지된 고내온도를 입력 받아 고내온도와 제어온도의 차이를 설정온도와 비교한다. 이때, 본 실시예에서는 설정온도를 5℃로 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 제어부(50)는 고내온도와 제어온도의 차이가 5℃를 초과하면 압축기(40)를 고RPM으로 운전한다.

또한, 제어부(50)는 압축기(40)의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하였는지 여부를 판단하여 압축기(40)의 구동을 제어하는데, 본 실시예에서는 4시간으로 설정하는 것이 바람직하다.

따라서, 제어부(50)는 압축기(40)를 구동한 후 연속운전시간이 4시간을 경과하면 고내온도와 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하지 않더라도 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킬 수 있다.

또한, 제어부(50)는 압축기(40)의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하면 각 저장실의 제어온도에 하한 보상값을 적용한다. 본 실시예에서는 -7℃를 보상하여 냉각상태를 개선하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부(50)는 저장부(30)에 제2설정시간을 저장하여 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킨 이후, 고내온도가 제어온도에 도달하지 못하더라도 제2설정시간이 경과하면 압축기의 구동을 정지할 수 있다.

본 실시예에서 제2설정시간은 72시간으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제어부(50)는 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킨 이후 72시간이 경과하면 압축기(40)의 구동을 정지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 장치는, 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정함으로써, 사용자가 많은 양의 부하물을 한꺼번에 투입할 경우 야기되는 실부하 냉각속도 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정하여 고내온도가 안정될 때까지 압축기를 고RPM으로 운전함으로써, 부하물과 제어온도의 차이가 최소가 되어 부하물의 신선도를 유지하고 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 김치냉장고의 냉각 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 초기 전원 인가 후, 각 저장실에 부하물이 투입될 경우 제어부(50)가 압축기(40)를 구동시킨다(S100).

다음으로 제어부(50)는 고내온도와 제어온도의 차이를 설정온도와 비교한다(S200). 이때, 설정온도는 압축기(40)의 고RPM 진입 여부를 판단하기 위해 기준이 되는 온도 값으로 본 실시예에서는 5℃로 설정하는 것이 바람직하다.

S200 단계에서 고내온도와 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하면 제어부(50)는 압축기(40)를 고RPM으로 운전한다(S300). 즉, 본 실시예에서 고내온도와 제어온도의 차이가 5℃를 초과하면 각 저장실에 부하량이 많다고 판단하여 압축기(40)를 고RPM 운전하여 냉각시킨다.

다음으로 제어부(50)는 고내온도와 제어온도를 비교한다(S400). 이때, 고내온도가 제어온도에 도달한 경우, 제어부(50)는 압축기(40)의 구동을 정지시킨다(S600).

반면, S400 단계에서 고내온도가 제어온도에 도달하지 못했을 경우, 제어부(50)는 압축기(40)의 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하였는지 확인한다(S500).

이때, 제어부(50)는 압축기(40)의 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하지 않은 경우 S400 단계로 회귀하여 고내온도와 제어온도를 비교한다(S400).

여기서, 제2설정시간은 압축기(40)의 고RPM운전시간이 일정 시간을 경과하면 고내온도에 관계없이 압축기(40)의 구동을 정지할 수 있는 기준이 되는 시간으로, 본 실시예에서는 72시간을 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 제어부(50)는 압축기(40)를 고RPM으로 운전시킨 후에 고내온도가 제어온도에 도달하지 못했더라도 72시간이 경과하면 압축기(40)의 구동을 정지시킨다(S600).

따라서, 압축기(40)의 구동정지 후, 제어부(50)는 제어온도 및 압축기(40)의 RPM을 초기화한다(S700).

한편, S200 단계에서 고내온도와 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하지 않은 경우, 제어부(50)는 압축기(40)의 연속운전시간과 제1설정시간을 비교한다(S210). 이때, 압축기(40)의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하지 않은 경우, 종료되어 처음부터 반복된다.

여기서, 압축기의 운전 조건인 경우 압축기를 계속해서 운전시키며, 연속운전시간은 계속해서 카운트 된다. 이때, 제1설정시간은 과부하상태로 판단하기 위한 연속운전된 시간을 말한다. 즉, 본 실시예에서는 제1설정시간을 4시간으로 설정하여 저장부(30)에 미리 저장할 수 있다.

S210 단계에서 압축기(40)의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하면 제어부(50)는 압축기(40)를 고RPM으로 운전한다(S220). 즉, 4시간이 경과 할 동안 제어부(50)가 압축기(40)를 연속 구동시키는 경우, 제어부(50)는 해당 저장실이 과부하 상태라고 판단하여 압축기(40)를 고RPM으로 구동시킨다.

그리고, 제어부(50)는 압축기(40)의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하면 제어온도의 하한값을 보상한다(S230).

S230 단계에서 제어온도의 하한값을 보상한 후, 제어부(50)는 고내온도와 보상값이 적용된 제어온도를 비교할 수도 있다(S400).

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 냉각 제어 방법은, 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정함으로써, 사용자가 많은 양의 부하물을 한꺼번에 투입할 경우 야기되는 실부하 냉각속도 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 저장실의 부하량에 따라 압축기의 운전 RPM과 온도 하한치를 조정하여 고내온도가 안정될 때까지 압축기를 고RPM으로 운전함으로써, 부하물과 제어온도의 차이가 최소가 되어 부하물의 신선도를 유지하고 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 온도센서 20 : 밸브
30 : 저장부 40 : 압축기
50 : 제어부

Claims (5)

1. 제어부가 온도센서로부터 고내온도를 입력 받아 상기 고내온도와 제어온도의 차이를 비교하는 단계;
   상기 비교 결과 상기 고내온도와 상기 제어온도의 차이가 설정온도를 초과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하여, 상기 고내온도로 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 냉각 제어 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고내온도와 상기 제어온도의 차이가 상기 설정온도 이하인 경우, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 판단 결과, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과한 경우, 상기 제어부가 상기 압축기를 고RPM으로 운전하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 냉각 제어 방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 판단 결과, 상기 압축기의 연속운전시간이 제1설정시간을 경과한 경우, 상기 제어부가 상기 제어온도의 하한값을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 냉각 제어 방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지시킨 후, 상기 제어온도 및 상기 압축기의 RPM을 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 냉각 제어 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 고RPM 운전시간이 제2설정시간을 경과하는 경우, 상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 압축기의 구동을 정지시킨 후, 상기 압축기의 RPM을 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 냉각 제어 방법.
   

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