KR20220022681A - 냉장고 - Google Patents

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KR20220022681A
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최흥식
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 물품이 저장되는 제1 저장실과, 재1 저장실의 내부에 배치된 캐비티와, 캐비티 내부로 열기(Heat)을 공급하는 히트 소스(Heat source)와, 캐비티 내부로 냉기(Cold)를 공급하는 콜드 소스(Cold source)와, 물품 내에 함유된 물이 동결되는 것을 방해하는 물분자 동결 방해 수단과, 히트 소스, 콜드 소스 및 물분자 동결 방해 수단 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어하고, 제2 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값이고, 제1 운전 단계와 제3 운전 단계에서 제1 저장실의 냉기가 증가하며, 제2 운전 단계에서 냉기가 감소한다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.

Description

냉장고{Refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있는 냉장고에 관한 것이다.
육류, 어류 등의 장기 보관을 위해, 냉장고 내의 냉동실은 대략 -18℃의 온도를 유지한다.
한편, 대략 -18℃의 온도에서 동결된 육류, 어류 등의 요리시, 별도의 해동이 필요하게 된다. 이에 따라, 동결된 육류, 어류 등을 꺼내어, 별도의 조리기기를 통해, 해동 동작이 수행된다. 그러나, 별도의 해동 동작이 다른 장치를 통하여 수행되는 불편함이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2008-0003218호(이하, 선행문헌 1이라 한다)는, 과냉각장치로서, 식품을 무동결 과냉각 상태로 저장하는 무동결실 및 무동결실에 전기장을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 개시한다.
그러나, 선행문헌 1에 따르면, 전류가 인가되는 경우 히터로서 동작을 수행하며, 이에 따라 내부 온도가 상승하여 저온에 유지되던 부하의 온도가 상승하며, 전류 인가가 되지 않는 경우 다시 저온으로 하강하는 등, 온도 변화가 반복되어 식품 보관 기간이 길지 않은 문제점이 있다.
또한, 히터의 동작에 따라, 히터가 배치된 주변에만 온도 상승이 발생하여, 부하에 고른 온도 변화가 발생하지 않는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제10-0756712호(이하, 선행문헌 2라 한다)에는, 냉장고의 과냉각 해제를 판단하는 방법이 개시된다.
그러나, 선행문헌 2에 따르면, 대상물의 온도 감지를 위해, 과냉각실 내부에 온도를 측정하는 온도 센서가 배치되어야 하므로, 전기장 또는 자기장을 이용하는 경우, 온도 센서, 및 주변이 회로 소자의 오동작 등이 발생하여, 대상물의 정확한 온도 감지가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 선행문헌 2에 따르면, 효율적으로 과냉각을 유지하기 위한 방안이 없어, 소비 전력 소모가 상당하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 캐비티 내의 온도 감지부의 배치 없이, RF 신호를 이용하여, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제1 과냉각 구간과 제2 과냉각 구간 중 제2 과냉각 구간에서 효율적으로 냉기를 공급할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, RF 신호를 이용하여 과냉각 구간을 안정적으로 확보할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 물품이 저장되는 제1 저장실과, 재1 저장실의 내부에 배치된 캐비티와, 캐비티 내부로 열기(Heat)을 공급하는 히트 소스(Heat source)와, 캐비티 내부로 냉기(Cold)를 공급하는 콜드 소스(Cold source)와, 물품 내에 함유된 물이 동결되는 것을 방해하는 물분자 동결 방해 수단과, 히트 소스, 콜드 소스 및 물분자 동결 방해 수단 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어하고, 제2 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값이고, 제1 운전 단계와 제3 운전 단계에서 제1 저장실의 냉기가 증가하며, 제2 운전 단계에서 냉기가 감소한다.
한편, 콜드 소스는, 압축기에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기를 포함할 수 있다.
한편, 콜드 소스는, 증발기에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 제1 저장실로 공급하도록 동작되는 팬을 포함할 수 있다.
한편, 콜드 소스는열전 소자의 흡열면을 포함할 수 있다.
한편, 콜드 소스는, 열전소자의 흡열면에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 캐비티로 공급하도록 동작하는 팬을 더 포함할 수 있다.
한편, 히트 소스는, 히터(heater) 및 RF 출력 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 물분자 동결 방해 수단은, RF 출력 장치, 전기장(Electric field) 출력 장치, 자기장(Magnetic field) 출력 장치, 및 초음파(ultrasound) 출력 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 제1 저장실의 운전 모드는 가변되며, 운전 모드는, 냉장 운전 모드, 과냉각 운전 모드 및 해동 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 냉장 운전 모드시 제1 저장실의 노치 온도는, 과냉각 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도보다 높을 수 있다.
한편, 냉장 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도는, 가열 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도보다 낮을 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 제1 저장실의 외측에 배치되는 제2 저장실을 더 포함할 수 있다.
한편, 제2 저장실의 노치 온도는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 높을 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 제3 저장실을 더 포함하고, 제3 저장실을 위한 노치 온도는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 낮을 수 있다.
한편, 제어부는, 물분자 동결 방해 수단의 출력이 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 제2 운전 단계가 수행 중에 더 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 제1 운전 단계가 수행 중일 때, 물분자 동결 방해 수단의 출력은 제로일 수 있다.
한편, 제어부는, 물분자 동결 방해 수단의 출력이 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 제3 운전 단계가 수행 중에 더 커지거나 같도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제4 노치 온도에 기초하여 운전되는 제4 운전 단계가 더 수행되도록 제어할 수 있다.
한편, 제4 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값일 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고는, 과냉각실 내에 배치되며, 내부에 물품이 놓이는 캐비티와, 캐비티의 입구 온도를 감지하는 입구 온도 감지부와, 캐비티의 출구 온도를 감지하는 출구 온도 감지부와, 캐비티로 냉기를 공급하거나 차단하는 냉기 공급 장치와, 캐비티 내로 열기를 공급하거나 차단하는 열기 공급 장치와, 냉기 공급 장치와, 열기 공급 장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 열기 공급 장치는, 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치를 포함하며, 제어부는, 제1 구간 동안, 냉기가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 물품의 과냉각 상태가 해제된 경우, 제1 구간 이후의 제2 구간 동안, 열기가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 물품의 해빙이 종료된 경우, 제2 구간 이후의 제3 구간 동안, 냉기가 캐비티에 공급되고, 열기가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 제1 구간 및 제3 구간 동안, 냉기가 증가하며, 제2 구간 동안 냉기가 감소하도록 제어한다.
한편, 제1 구간 동안, 물품의 온도가 과냉각 설정 온도인 제1 온도까지 순차적으로 하강하며, 제2 구간 동안, 물품의 온도가 제1 온도부터 해빙 완료 온도인 제2 온도까지 상승하며, 제3 구간 동안, 물품의 온도가 제2 온도부터 제1 온도 보다 높은 제3 온도까지 하강할 수 있다.
한편, 제어부는, RF 출력 장치를 동작시켜 출력되는 RF 신호를 이용하여, 캐비티 내로 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제3 구간 이후의 제4 구간 동안, 물품의 온도가 제3 온도를 기준으로 소정 범위 이내를 유지하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제4 구간 동안, 열기가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제4 구간 중 첫 열기 공급 기간이, 나머지 열기 공급 기간 보다 더 크도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제2 구간 동안, 냉기가 감소하다가 캐비티 내로 공급되지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제1 구간 동안, 제2 구간 동안의 열기의 크기 보다 작은 열기가, 캐비티에 공급되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제3 구간 동안의 물품의 온도 변화율의 크기가, 제1 구간 동안의 물품의 온도 변화율의 크기 보다 작도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부는, 제3 구간 동안의 열기의 크기가, 제2 구간 동안의 열기의 크기 보다 작도록 제어할 수 있다.
한편, 냉기 공급 장치는, 캐비티의 입구에 베치되는 팬을 포함할 수 있다.
한편, 과냉각실은, 과냉각실의 입구와 과냉각실의 출구를 분리하는 격벽을 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부는, 팬의 온, 오프 제어를 통해 캐비티로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
한편, 냉기 공급 장치는, 과냉각실의 입구에 냉기를 공급하는 냉기 공급 덕트와, 냉기 공급 덕트로 냉기를 공급하도록 동작하는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부는, 댐퍼의 개도율 제어를 통해, 과냉각실로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
한편, 과냉각실이 냉장실에 배치되는 경우, 냉기 공급 장치는, 과냉각실의 입구에 냉기를 공급하는 냉동실 내의 냉기 공급 덕트와, 과냉각실의 출구로부터의 냉기를 회수하는 냉동실 내의 냉기 회수 덕트를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부는, 팬 동작시의 캐비티의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제1 변화율이 제1 기준치 이상이며, 팬 오프시의 캐비티의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품의 과냉각 상태가 해제된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제어부는, 팬 오프시의 캐비티의 출구 온도와 입구 온도의 차이가 제로 보다 크며, 팬 오프시의 캐비티의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품의 해빙이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고는, 과냉각실 내에 배치되며, 내부에 물품이 놓이는 캐비티와, 캐비티의 입구 온도를 감지하는 입구 온도 감지부와, 캐비티의 출구 온도를 감지하는 출구 온도 감지부와, 캐비티로 냉기를 공급하거나 차단하는 냉기 공급 장치와, 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, 냉기 공급 장치와, 열기 공급 장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 제1 구간 동안, 냉기가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 물품의 과냉각 상태가 해제된 경우, 제1 구간 이후의 제2 구간 동안, RF 신호가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 물품의 해빙이 종료된 경우, 제2 구간 이후의 제3 구간 동안, 냉기가 캐비티에 공급되고, RF 신호가 캐비티 내로 공급되도록 제어하며, 제1 구간 및 제3 구간 동안, 냉기가 증가하며, 제2 구간 동안 냉기가 감소하도록 제어한다.
한편, 제어부는, 제3 구간 이후의 제4 구간 동안, 물품의 온도가 제3 온도를 기준으로 소정 범위 이내를 유지하도록, RF 신호의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 물품이 저장되는 제1 저장실과, 재1 저장실의 내부에 배치된 캐비티와, 캐비티 내부로 열기(Heat)을 공급하는 히트 소스(Heat source)와, 캐비티 내부로 냉기(Cold)를 공급하는 콜드 소스(Cold source)와, 물품 내에 함유된 물이 동결되는 것을 방해하는 물분자 동결 방해 수단과, 히트 소스, 콜드 소스 및 물분자 동결 방해 수단 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어하고, 제2 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값이고, 제1 운전 단계와 제3 운전 단계에서 제1 저장실의 냉기가 증가하며, 제2 운전 단계에서 냉기가 감소한다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제1 저장실의 운전 모드는 가변되며, 운전 모드는, 냉장 운전 모드, 과냉각 운전 모드 및 해동 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 냉장 운전 모드시 제1 저장실의 노치 온도는, 과냉각 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 냉장 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도는, 가열 운전 모드 시 제1 저장실의 노치 온도보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제2 저장실의 노치 온도는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 제3 저장실을 더 포함하고, 제3 저장실을 위한 노치 온도는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 물분자 동결 방해 수단의 출력이 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 제2 운전 단계가 수행 중에 더 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 운전 단계에서, 물분자 동결 방해 수단에 의한 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.
한편, 제1 운전 단계가 수행 중일 때, 물분자 동결 방해 수단의 출력은 제로일 수 있다. 이에 따라, 물분자 동결 방해 수단에 의한 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 물분자 동결 방해 수단의 출력이 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 제3 운전 단계가 수행 중에 더 커지거나 같도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 운전 단계에서, 물분자 동결 방해 수단에 의한 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제4 노치 온도에 기초하여 운전되는 제4 운전 단계가 더 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 해빙 모드를 수행할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부는, 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고는, 물품이 저장되는 제1 저장실과, 재1 저장실의 내부에 배치된 캐비티와, 캐비티 내부로 열기(Heat)을 공급하는 히트 소스(Heat source)와, 캐비티 내부로 냉기(Cold)를 공급하는 콜드 소스(Cold source)와, 물품 내에 함유된 물이 동결되는 것을 방해하는 물분자 동결 방해 수단과, 히트 소스, 콜드 소스 및 물분자 동결 방해 수단 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고, 하나의 출력을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계, 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계, 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어하고, 제3 운전 단계에서 물분자 동결 방해 수단의 출력은, 제1 운전 단계에서 물분자 동결 방해 수단의 출력보다 커지거나 같도록 제어한다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.
도 3은 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 4a는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도의 일예이다.
도 4b는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도의 다른 예이다.
도 5a는 도 4a의 열기 공급 장치의 일예인 RF 출력 장치의 일예를 도시한 도면이다.
도 5b는 도 4a의 열기 공급 장치의 일예인 RF 출력 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4a의 열기 공급 구동부의 일예인 RF 구동부 내부의 블록도를 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실 내의 캐비티를 도시한 도면이다.
도 8a는 RF 신호가 출력되지 않는 경우의 물의 온도 변화 그래프를 도시한 도면이다.
도 8b는 RF 신호의 유무에 따른 물의 온도 변화 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 10b은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 12 내지 도 20은 도 10a 내지 도 11의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고(100)는, 냉동실(RMF) 및 냉장실(RMR)로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110)와, 냉동실(RMF)을 차폐하는 냉동실 도어(120)와 냉장실(RMR)을 차폐하는 냉장실 도어(140)에 의해 개략적인 외관이 형성된다.
그리고, 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)의 전면에는 전방으로 돌출형성되는 도어핸들(121)이 더 구비되어, 사용자가 용이하게 파지하고 냉동실 도어(120)와 냉장실 도어(140)를 회동시킬 수 있도록 한다.
한편, 냉장실 도어(140)의 전면에는 사용자가 냉장실 도어(140)를 개방하지 않고서도 내부에 수용된 음료와 같은 저장물을 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 홈바(170)가 더 구비될 수 있다.
그리고, 냉동실 도어(120)의 전면에는 사용자가 냉동실 도어(120)를 개방하지 않고 얼음 또는 식수를 용이하게 취출할 수 있도록 하는 편의수단인 디스펜서(160)가 구비될 수 있고, 이러한 디스펜서(160)의 상측에는, 냉장고(100)의 구동운전을 제어하고 운전중인 냉장고(100)의 상태를 화면에 도시하는 컨트롤패널(210)이 더 구비될 수 있다.
한편, 도면에서는, 디스펜서(160)가 냉동실 도어(120)의 전면에 배치되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉장실 도어(140)의 전면에 배치되는 것도 가능하다.
한편, 냉동실(RMF)의 내측 상부 또는 하부에, 냉동실의 냉기를 이용하여 물품이 동결되지 않고 신선도를 유지할 수 있는 과냉각실(OCRa)이 배치될 수 있다.
또는, 냉장실(RMR)의 내측 상부 또는 하부에, 냉동실 또는 냉장실의 냉기를 이용하여 물품이 동결되지 않고 신선도를 유지할 수 있는 과냉각실(OCRb)가 배치되는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에서의 과냉각실(OCRa 또는 OCRb)는, 액체에서 고체로 상 변화가 발생하는 온도, 예를 들어, 0℃ 이하의 냉기가, 공급되는 상태에서, 물품이 고체로 변하지 않고, 액체 상태를 유지하는 과냉각(super cooling) 상태를 위해, 사용된다.
컨트롤패널(210)은, 다수개의 버튼으로 구성되는 입력부(220), 및 제어 화면 및 작동 상태 등을 디스플레이하는 표시부(230)를 포함할 수 있다.
표시부(230)는, 제어 화면, 작동 상태 및 고내 온도 등의 정보를 표시한다. 예를 들어, 표시부(230)는 냉동실의 설정 온도, 냉장실의 설정 온도를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(230)는, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 표시부(230)는 입력부(220)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비할 수 있다. 예를 들어, 입력부(220)는, 냉동실 온도설정을 위한 냉동실 온도설정 버튼(미도시)과, 냉동실 온도설정을 위한 냉장실 온도 설정 버튼(미도시) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력부(220)는 표시부(230)의 기능도 수행 가능한 터치스크린(touch screen)으로 구현될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 도면에 도시된 더블도어형(Double Door Type)에 한정되지 않으며, 원 도어형(One Door Type), 슬라이딩 도어형(Sliding Door Type), 커튼 도어형(Curtain Door Type) 등 그 형태를 불문하며, 후술하는 바와 같이, 냉동실 내측에 RF 신호가 출력되는 RF 출력 장치(190a)가 배치되기만 하면 충분하다.
도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 냉동실 도어(120)의 내측에는 냉동실(RMF)이, 냉장실 도어(140)의 내측에는 냉장실(RMR)이 배치된다.
냉동실(RMF)의 내측 하부에는 냉동실의 냉기를 이용하여 물품이 동결되지 않고 신선도를 유지할 수 있는 과냉각실(OCRa)가 배치될 수 있다.
도면에서는, 냉동실(RMF)의 내측 하부 공간에 과냉각실(OCRa)이 배치되는 것을 예시한다. 이에 한정되지 않고, 다양한 위치에 배치되는 것이 가능하다.
도 3은 도 1의 냉장고의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 냉장고(100)는, 압축기(112)와, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(116)와, 응축기(116)에서 응축된 냉매를 공급받아 증발시키되, 냉동실(RMF)에 배치되는 냉동실 증발기(122)와, 냉동실 증발기(122)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉동실 팽창밸브(132)를 포함할 수 있다.
한편, 도면에서는, 하나의 증발기를 사용하는 것으로 예시하나, 냉장실과 냉동실에 각각의 증발기를 사용하는 것도 가능하다.
즉, 냉장고(100)는, 냉장실(미도시)에 배치되는 냉장실 증발기(미도시) , 응축기(116)에서 응축된 냉매를 냉장실 증발기(미도시) 또는 냉동실 증발기(122)에 공급하는 3방향 밸브(미도시)와, 냉장실 증발기(미도시)에 공급되는 냉매를 팽창시키는 냉장실 팽창밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 냉장고(100)는 증발기(122)를 통과한 냉매가 액체와 기체로 분리되는 기액 분리기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 냉장고(100)는, 냉동실 증발기(122)를 통과한 냉기를 흡입하여 각각 냉장실(미도시) 및 냉동실(RMF)로 불어주는 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 더 포함할 수 있다.
또한, 압축기(112)를 구동하는 압축기 구동부(113)와, 냉장실 팬(미도시) 및 냉동실 팬(144)을 구동하는 냉장실 팬 구동부(미도시) 및 냉동실 팬 구동부(145)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도면에 따르면, 냉장실 및 냉동실에 공통의 증발기(122)가 사용되므로, 이러한 경우에, 냉장실 및 냉동실 사이에 댐퍼(미도시)가 설치되될 수 있으며, 팬(미도시)은 하나의 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급되도록 강제 송풍시킬 수 있다.
도 4a는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4a의 냉장고(100)는, 압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144), 제어부(310), 히터(330), RF 출력 장치(190a), 온도 감지부(320), 메모리(240)를 포함한다.
또한, 냉장고는, 압축기 구동부(113), 기계실 팬 구동부(117), 냉동실 팬 구동부(145), 히터 구동부(332), 냉기 공급 구동부(185), 냉기 공급 장치(180), 열기 공급 구동부(195), 열기 공급 장치(190), 표시부(230), 및 입력부(220)를 더 포함할 수 있다.
압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.
입력부(220)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 냉동실 설정 온도 또는 냉장실 설정 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다.
표시부(230)는, 냉장고의 동작 상태를 표시할 수 있다. 한편, 표시부(230)는, 디스플레이 제어부(미도시)의 제어에 의해 동작 가능하다.
메모리(240)는, 냉장고 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들어, 메모리(240)는, 복수의 소비 전력 유닛 각각에 대한 소비 전력 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 메모리(240)는, 냉장고 내의 각 소비 전력 유닛의 동작 유무에 따라, 해당하는 소비 전력 정보를 제어부(310)로 출력할 수 있다.
온도 감지부(320)는, 냉장고 내의 온도를 감지하여 감지된 온도에 대한 신호를 제어부(310)로 전달한다. 여기서 온도 감지부(320)는 냉장실 온도, 및 냉동실 온도를 각각 감지한다. 또한, 냉장실 내의 각 실 또는 냉동실 내의 각 실의 온도를 감지할 수도 있다.
한편, 온도 감지부(320)는, 과냉각실(OCR) 내의 온도를 감지할 수 있다. 구체적으로, 과냉각실(OCR) 내의 캐비티(CAV)의 입구 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)를 구비할 수 있다.
제어부(310)는, 압축기(112), 팬(115 또는 144), 냉기 공급 장치(180), 열기 공급 장치(190)의 온/오프 동작을 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 압축기 구동부(113), 팬 구동부(117 또는 145), 냉기 공급 구동부(185), 열기 공급 구동부(195)를 제어하여, 최종적으로 압축기(112), 팬(115 또는 144), 냉기 공급 장치(180), 열기 공급 장치(190)를 제어할 수 있다. 여기서, 팬 구동부는 기계실 팬 구동부(117) 또는 냉동실 팬 구동부(145)일 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 압축기 구동부(113) 또는 팬 구동부(117 또는 145)에, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.
상술한 압축기 구동부(113), 냉동실 팬 구동부(145)는, 각각 압축기용 모터(미도시), 및 냉동실 팬용 모터(미도시)를 각각 구비하며, 각 모터(미도시)는 제어부(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 있다.
한편, 기계실 팬 구동부(117)는, 기게실 팬용 모터(미도시)를 구비하며, 기게실 팬용 모터(미도시)는 제어부(310)의 제어에 따라 목표 회전 속도로 동작될 수 잇다.
이러한 모터가 삼상 모터인 경우, 인버터(미도시) 내의 스위칭 동작에 의해 제어되거나, 교류 전원을 그대로 이용하여 정속 제어될 수 있다. 여기서 각 모터(미도시)는, 유도 모터, BLDC(Blush less DC) 모터, 또는 synRM(synchronous reluctance motor) 모터 등 중 어느 하나일 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 상술한 바와 같이, 압축기(112)와 팬(115 또는 144)의 동작 제어 이외에, 냉장고(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 상술한 바와 같이, 입력부(220)로부터의 설정 온도에 맞추어 냉매 싸이클의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 압축기 구동부(113), 냉장실 팬 구동부(143) 및 냉동실 팬 구동부(145) 이외에, 3방향 밸브(미도시), 냉장실 팽창밸브(미도시), 및 냉동실 팽창밸브(132)를 더 제어할 수 있다. 또한, 응축기(116)의 동작도 제어할 수 있다. 또한 제어부(310)는 표시부(230)의 동작을 제어할 수도 있다.
한편, 히터(330)는, 냉동실 제상 히터일 수 있다. 냉동실 증발기(122)에 부착되는 성에를 제거하기 위해, 냉동실 제상 히터(330)가 동작할 수 있다. 이를 위해, 히터 구동부(332)는, 히터(330)의 동작을 제어할 수 있다. 한편, 제어부(310)는, 히터 구동부(332)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 냉기 공급 장치(180), 열기 공급 장치(190)의 제어를 위해, 각 구동 신호를, 냉기 공급 구동부(185), 열기 공급 구동부(195)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 냉기 공급 장치(180) 또는 열기 공급 장치(190)가 동작하며, 과냉각실(OCR) 내에 냉기 또는 열기가 공급될 수 있다.
특히, 냉기 공급 장치(180) 또는 열기 공급 장치(190)의 동작에 기초하여, 과냉각실(OCR) 내의 물품의 신선도를 위한 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
도 4b는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도의 다른 예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4b의 냉장고(100b)는, 도 4a와 유사하게, 압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144), 제어부(310), 온도 감지부(320), 메모리(240)를 포함한다.
다만, 도 4a와 달리, 도 4b의 냉장고(100b)는, 히트 소스(HS), 콜드 소스(CS), 물분자 동결 방해 수단(WPF)를 구비하는 것에 그 차이가 있다.
히트 소스(HS)는, 히터(heater)(도 4a의 330) 및 RF 출력 장치(도 4a의 190a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 히트 소스(HS)는, 도 4a의 열기 공급 장치(190)를 포함할 수도 있다.
한편, 콜드 소스(CS)는, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기(122)을 포함할 수 있다.
또는, 콜드 소스(CS)는, 증발기(122)에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 제1 저장실(OCR)로 공급하도록 동작되는 팬을 포함할 수 있다.
또는, 콜드 소스(CS)는, 열전 소자의 흡열면을 포함할 수 있다.
또는, 콜드 소스(CS)는, 열전소자의 흡열면에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 캐비티(CAV)로 공급하도록 동작하는 팬(도 15의 FAa)을 더 포함할 수 있다.
또는, 콜드 소스(CS)는, 도 4a의 냉기 공급 장치(180)를 구비할 수 있다.
한편, 물분자 동결 방해 수단(WPF)은, RF 출력 장치(도 4a의 190a), 전기장(Electric field) 출력 장치, 자기장(Magnetic field) 출력 장치, 및 초음파(ultrasound) 출력 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5a는 도 4a의 열기 공급 장치의 일예인 RF 출력 장치의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, RF 출력 장치(190a1)는, 캐비티(CAV) 내부 또는 외부에 배치되는 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)를 포함할 수 있다.
제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)는 서로 이격되어, 캐비티(CAV)의 상부와, 하부에 각각 배치될 수 있으며, 제1 플레이트(AND)는, RF 신호 전송부((312)와 전기적으로 접속될 수 있다.
한편, 제2 플레이트(CAT) 상에 또는 캐비티(CAV) 내에, 물품(MAT)이 위치한 상태에서, 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)의 적어도 하나에 전기 신호가 인가되는 경우, RF 신호(RFa)가 캐비티(CAV) 내부의 물품(MAT)으로 출력될 수 있다.
한편, 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)는, 도면과 달리, 캐비티(CAV)의 측면에 서로 이격되어 배치되는 것도 가능하다.
한편, 도면에서는, 캐비티(CAV)의 측면에, 도어(DOR)가 배치는 것을 예시한다. 도어(DOR)는, 회전하여 개폐되거나, 일방향으로 이동하여 개폐될 수 있다.
한편, RF 출력 장치(190a1)에서 출력되는 RF 신호는, 도어(DOR)가 닫힌 상태에서 출력되는 것이 바람직하다. 이를 위해, RF 출력 장치(190a1)는, 도어(DOR)의 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 센서를 더 구비할 수도 있다.
한편, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195a)에 접속될 수 있다. RF 구동부(195a)는, 제어부(310)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, 물품(MAT)의 온도가 과냉각 설정 온도인 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하는 제1 구간(P1aa), 물품(MAT)의 온도가 제1 온도(T1aa)부터 해빙 완료 온도인 제2 온도(T2aa)까지 상승하는 제2 구간(P2aaa), 물품(MAT)의 온도가 제2 온도(T2aa)부터 제1 온도(T1aa) 보다 높은 제3 온도(T3aa)까지 하강하는 제3 구간(P3aa) 중, 적어도 제2 구간(P2aaa)에서, RF 출력 장치(190a1)가 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 제1 구간(P1aa)은, 제1 과냉각 구간이라 명명할 수 있으며, 제2 구간(P2aaa)은, 해빙 구간이라 명명할 수 있으며, 제3 구간(P3aa)은, 제2 과냉각 구간이라 명명할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aaa) 외에, 제1 구간(P1aa) 또는 제3 구간(P3aa) 동안에, RF 출력 장치(190a)가 동작하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다. 특히, RF 신호에 의한 물품(MAT) 내의 물분자 운동이 활발해져, 물품(MAT)의 동결을 방지하면서 신선도를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 RF 출력 장치(190a1)에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제1 구간(P1aa)이 길어지거나, 제2 구간(P2aa)의 시작 시점이 늦어지거나, 제2 구간(P2aa)이 길어지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 제2 구간(P2aa) 이후 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제3 구간(P3aa)이 더 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a1)의 동작시, 캐비티(CAV) 내로, 냉각실(FRM) 내의 냉기(FAr)가 공급될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)이 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a1)의 동작 오프시, 캐비티(CAV) 내로, 냉각실(FRM) 내의 냉기(FAr)가 공급되며, RF 출력 장치(190a1)의 동작시, 캐비티(CAV) 내로, 냉각실(FRM) 내의 냉기(FAr)가 공급될 수 있다. 이에 따라, RF 신호의 공급 없이, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a1)의 동작시, RF 출력 장치(190a1)의 동작 이전 보다, 압축기(112)에서 소비되는 소비 전력이 증가할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a1)의 동작시, RF 출력 장치(190a1)의 동작 이전 보다, 냉각실(FRM)의 온도가 상승할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 캐비티(CAV)의 내면 또는 외면의 적어도 일부에, 단열재(CHa,CHb)가 부착될 수 있다. 이에 따라, 캐비티(CAV) 내부가 냉각실(FRM)과 단열되어, 캐비티(CAV) 내에 출력되는 RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다.
한편, 캐비티(CAV) 내에 물품(MAT)이 위치한 상태에서, RF 출력 장치(190a1)의 동작을 위한 동작 신호가 입력되는 경우, RF 출력 장치(190a1)는, 물품(MAT) 방향으로 RF 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 물품(MAT)의 종류에 따라 또는 입력 신호에 따라, RF 신호의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 종류에 따라, 물품(MAT)의 신선도를 적절히 유지할 수 있게 된다.
한편, 캐비티(CAV) 내에 물품(MAT)이 위치하는 경우, 냉각실(FRM) 내에 공급되는 냉기(FAr)에 기초하여, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가, RF 출력 장치(190a1)로부터의 RF 신호에 기초하여, 소정 온도 범위 이내로 유지할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제1 구간(P1aa) 내의 물품(MAT)의 하강시의 최저 온도 보다, 제2 구간(P2aa) 내의 온도가 더 높은 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 제1 구간(P1aa) 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, RF 출력 장치(190a1)로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 냉장고(100) 전원 온 이후, 캐비티(CAV)의 온도는, 물품(MAT)의 온도가 소정 온도 범위 이내로 유지할 때까지, 계속 하강할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제1 구간(P1aa) 내의 물품(MAT) 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, RF 출력 장치(190a1)로부터의 RF 신호의 파워에 따라 가변될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, RF 신호의 파워가 클수록, 물품(MAT) 온도 하강 기울기의 크기는 작아지며, 최저 온도는 커질 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 물품(MAT)의 온도가 하강시부터, RF 출력 장치(190a1)로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 물품(MAT)의 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, RF 출력 장치(190a1)를 오프하며, 캐비티(CAV) 내에 냉각실(FRM) 내에 공급되는 냉기(FAr)가 공급되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 물품(MAT)이 동결된 상태에서, RF 출력 장치(190a1)에 대한 동작 입력 신호가 있는 경우, RF 신호가 캐비티(CAV) 내에 출력되도록 제어하며, 물품(MAT) 동결시 출력되는 RF 신호의 파워는, 물품(MAT) 동결 이전에 출력되는 RF 신호의 파워 보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, RF 신호의 주파수는, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호에 의한 물품(MAT) 내의 물분자 운동이 활발해져, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 스캔 구간 동안 제1 파워의 RF 신호가 출력되도록 제어하며, 스캔 구간 동안 반사되는 RF 신호에 기초하여, 물품(MAT)의 종류를 판단하고, 스캔 구간 종료 이후, 판단된 물품(MAT)의 종류에 따라 설정되는 제2 파워의 RF 신호가, 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 효율적으로 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 냉각 구간, 휴지 구간, 제상 전 냉각 구간, 제상 구간, 제상 후 휴지 구간, 제상 후 냉각 구간 중 냉각 구간, 제상 전 냉각 구간, 또는 제상 후 냉각 구간에서의 RF 신호의 출력이, 휴지 구간, 제상 구간, 또는 제상 후 휴지 구간에서의 출력 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 제상 구간 또는 도어(DOR) 부하 대응 운전 중 RF 신호의 출력이 낮아지거나 정지되고, 제상 구간 또는 도어(DOR) 개방시의 부하 대응 운전 종료 이후, RF 신호의 출력이 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 RF 신호가 출력하다가, 제상 구간이 수행되는 경우, RF 신호의 파워가 낮아지도록 제어하며, 제상 구간이 종료되는 경우, RF 신호의 파워가 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 냉각실(FRM) 또는 캐비티(CAV)의 도어(DOR)가 개방되는 경우, 동작 중인 RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 냉각실(FRM) 또는 캐비티(CAV)의 도어(DOR)가 닫힌 상태에서, 냉각실(FRM)의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티(CAV) 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 RF 신호가 출력 중 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)의 상태를 판단하고, 물품(MAT)의 상태에 따라, RF 신호의 파워를 가변하거나, RF 신호를 계속 출력하거나, 또는 중지할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는 냉각실(FRM)의 온도가 제1 온도 초과이거나, 캐비티(CAV) 내의 온도가 제2 온도 초과인 경우, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a1)는, 캐비티(CAV) 내에 배치되는 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)를 포함하며, RF 출력 장치(190a1)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에서 반사되는 RF 신호의 검출을 위한 신호 검출부(ED)와, 캐비티(CAV) 내의 온도를 검출하는 온도 검출부(TD)와, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 촬영을 위한 카메라(CAM)중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, RF 신호 출력에 대한 피드백을 통해, 효율적으로 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)의 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 도 5a의 RF 출력 장치(190a1)는 냉각실(FRM) 내에 배치되며, 캐비티(CAV) 내부에 또는 외부에 배치될 수 있으며, 캐비티(CAV) 내부로 RF 신호를 출력하기만 하면 된다.
도 5b는 도 4a의 열기 공급 장치의 일예인 RF 출력 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치(190a2)는, 냉각실(FRM) 내에 배치되는 캐비티(CAV)를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치(190a2)는, 도 5a의 RF 출력 장치(190a)와 유사하나, 캐비티(CAV)가, 드로우어(DRA)와 바스켓(BSK)에 의해 구성되는 것에 그 차이가 있다.
바스켓(BSK) 내부에는, 드로우어(DRA)와의 결합을 위한, 레일 부재(RALa,RAlb)가 배치되며, 드로우어(DRA)는, 레일 부재(RALa,RAlb)의 결합에 의해, 전,후로 이동할 수 있다. 이에 따라, 도 5a와 같은 도어(DOR)는 생략되게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a2)는, 캐비티(CAV) 내부 또는 외부에 배치되는 캐비티(CAV) 내에 배치되는 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)를 포함할 수 있다.
특히, 도면에서는, 제1 플레이트(AND)가 바스켓(BSK)에 배치되며, 제2 플레이트(CAT)가, 드로우어(DRA)의 하부에 배치되는 것을 예시한다.
한편, 물품(MAT)은, 드로우어(DRA)의 하부 또는 제2 플레이트(CAT) 상에 배치된다.
한편, 제1 플레이트(AND)는, RF 신호 전송부((312)와 전기적으로 접속될 수 있다.
한편, 제2 플레이트(CAT) 상에 또는 캐비티(CAV) 내에, 물품(MAT)이 위치한 상태에서, 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)의 적어도 하나에 전기 신호가 인가되는 경우, RF 신호(RFa)가 캐비티(CAV) 내부의 물품(MAT)으로 출력될 수 있다.
한편, RF 출력 장치(190a2)에서 출력되는 RF 신호는, 드로우어(DRA)가 바스켓(BSK)에 결합되어 닫힌 상태에서 출력되는 것이 바람직하다. 이를 위해, RF 출력 장치(190a2)는, 드로우어(DRA)의 결합 여부를 감지하는 드로우어(DRA) 결합 감지 센서를 더 구비할 수도 있다.
한편, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195a)에 접속될 수 있으며, RF 구동부(195a)는, 제어부(310)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 도 5b의 RF 출력 장치(190a2)는 냉각실(FRM) 내에 배치되며, 캐비티(CAV) 내부에 또는 외부에 배치될 수 있으며, 캐비티(CAV) 내부로 RF 신호를 출력하기만 하면 된다.
도 6은 도 4a의 열기 공급 구동부의 일예인 RF 구동부 내부의 블록도를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, RF 출력 장치(190a)는, RF 신호 전송부((312)와 접속되며, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195a)에 접속될 수 있다.
입력부(220)는, RF 출력 장치(190a)의 동작 온 또는 오프를 위한 별도의 버튼 등을 구비할 수 있다.
표시부(230)는, RF 출력 장치(190a)의 동작 온 또는 오프 등에 대한 정보를 표시할 수 있다.
제어부(310)는, RF 구동부(195a)를 이용하여, RF 출력 장치(190a)를 제어할 수 있다.
RF 구동부(195a)는, 주파수 발진부(332), 레벨 조절부(334), 증폭부(336), 방향성 결합부(338), 파워 검출부(342)를 포함할 수 있다.
주파수 발진부(332)는, 제어부(310)로부터의 주파수 제어 신호에 의해, 해당하는 주파수의 RF 신호를 출력하도록 발진한다.
주파수 발진부(322)는, 전압 제어 발진부(voltage controlled oscillator;VCO)를 구비할 수 있다. 주파수 제어 신호의 전압 레벨에 따라 전압 제어 발진부(VCO)가 해당하는 주파수를 발진시게 된다. 예를 들어, 주파수 제어 신호의 전압 레벨이 클수록, 전압 제어 발진부(VCO)에서 발진되어 생성되는 주파수는 크게 된다.
레벨 조절부(334)는, 주파수 발진부(332)에서 발진된 주파수 신호를 파워 제어 신호에 따라 해당하는 파워로 RF 신호를 출력하도록 발진할 수 있다. 이러한 레벨 조절부(334)는, 전압 제어 감쇠부(voltage controlled attenuator;VCA)를 구비할 수 있다.
파워 제어 신호의 전압 레벨에 따라 전압 제어 감쇠부(VCA)는, 해당하는 파워로 RF 신호가 출력되도록 보정 동작을 수행한다. 예를 들어, 파워 제어 신호의 전압 레벨이 클수록, 전압 제어 감쇠부(VCA)에서 출력되는 신호의 파워 레벨은 커지게 된다.
증폭부(336)는, 주파수 발진부(332)에서 발진된 주파수 신호, 및 레벨 조절부(334)에서의 파워 제어 신호에 기초하여, 발진된 주파수 신호를 증폭하여 RF 신호를 출력할 수 있다.
증폭부(336)는, 상술한 바와 같이, 반도체 소자를 사용한 고체 전력 증폭기(SSPA)를 구비할 수 있으며, 특히 단일 기판을 사용한 단일 고주파 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuits;MMIC)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 그 크기가 작게 되어 소자의 집적화를 이룰 수 있게 된다.
한편, 상술한, 주파수 발진부(332), 레벨 조절부(334), 및 증폭부(336)는 하나로 구현될 수도 있으며, 이를 고체 전력 발진부(Solid State Power Oscillator;SSPO)라 할 수도 있다.
방향성 결합부(directional coupler; DC)(338)는, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되는 RF 신호를 RF 신호 전송부(312)로 전달한다. RF 신호 전송부(312)에서 출력되는 RF 신호는 RF 출력 장치(190a) 내의 물품으로 출력되게 된다.
한편, RF 출력 장치(190a) 내의 물품에서 흡수되지 못하고 반사되는 RF 신호는 다시 RF 신호 전송부(312)를 통해 방향성 결합부(338)에 입력될 수 있다. 방향성 결합부(338)는 반사된 RF 신호를 제어부(310)로 전달하게 된다.
한편, 파워 검출부(342)는, 방향성 결합부(338)와 제어부(310) 사이에 배치되며, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되어 방향성 결합부(338)를 거쳐 RF 신호 전송부(312)로 전달되는 RF 신호의 출력 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 제어부(310)에 입력되어, 신호 출력 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 파워 검출부(342)는, 파워 검출을 위해 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.
한편, 파워 검출부(342)는, 방향성 결합부(338)와 제어부(310) 사이에 배치되며, RF 출력 장치(190a)에서 반사되어 방향성 결합부(338)로 수신되는 반사된 RF 신호의 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 제어부(310)에 입력되어, 신호 출력 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 파워 검출부(342)는, 파워 검출을 위해 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.
한편, RF 구동부(195a)는, 증폭부(336)와 방향성 결합부(338) 사이에 배치되며, 증폭부(336)에서 증폭된 RF 신호를 RF 출력 장치(190a)로 전달하는 경우에는 RF 신호를 통과시키고, RF 출력 장치(190a)로부터 반사되는 RF 신호는 차단시키는 격리부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 격리부(미도시)는 아이솔레이터(Isolator)로 구현될 수 있다.
제어부(310), RF 출력 장치(190a) 내로 방출되는 RF 신호 중 물품에 흡수되지 않고 반사되는 RF 신호에 기초하여, 신호 출력 효율을 연산할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, RF 출력 장치(190a) 내로 복수의 RF 신호가 순차적으로 방출되는 경우, 복수의 RF 신호의 주파수 별로 신호 출력 효율을 연산하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 효율적인 신호 출력을 위해, RF 신호 출력 구간은, 스캔 구간과 메인 동작 구간으로 나누어 수행되도록 제어할 수 있다.
제어부(310)는, 스캔 구간 동안, 복수의 RF 신호를 순차적으로 RF 출력 장치(190a) 내로 출력하고, 반사되는 RF 신호에 기초하여, 신호 출력 효율을 연산할 수 있다.
그리고, 제어부(310)는, 스캔 구간에서 연산된 신호 출력 효율에 기초하여, 메인 동작 구간에서, 각 RF 신호의 출력 기간을 달리하여 출력하거나, 소정 주파수의 RF 신호만을 출력할 수 있다. 한편, 메인 동작 구간에서의 RF 신호의 파워는 스캔 구간에서의 RF 신호의 파워보다 상당히 높은 것이 바람직하다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.
제어부(310)는, 산출된 신호 출력 효율에 따라 RF 신호의 출력 기간을 가변하도록 주파수 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 주파수 별로 산출된 신호 출력 효율이 설정치 이상인 경우에만, 해당하는 주파수의 RF 신호를 출력하도록 제어하는 것도 가능하다.
전원 공급부(114)는, 냉장고(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 RF 구동부(195a)에 출력할 수 있다. 전원 공급부(114)는, 고압 트랜스 또는 인버터로 구현이 가능하다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실 내의 캐비티를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실 내의 캐비티(CAV)는, 최외부의 절연 케이스(ICA), 절연 케이스(ICA)의 일측면에 형성되며 입구(ILT) 부근에 배치되는 댐퍼(DMP), 절연 케이스(ICA) 내부에 수납되는 쉴드 케이스(SCA), 쉴드 케이스(SCA)의 일측면에 배치되는 제1 메쉬 그리드(MGI), 메쉬 그리드(MGI) 상에 배치되는 팬(FAa), 팬(FAa) 부근에 배치되는 입구 온도 감지부(Tsi), 쉴드 케이스(SCA)의 타측면에 배치되는 제2 메쉬 그리드(MGI), 제2 메쉬 그리드(MGI) 부근에 배치되는 출구 온도 감지부(Tso), 물품이 높이며, 전방으로 인출 가능한 드로우어(FDW), 드로우어(FDW)의 전면에 부착되어 회동되는 도어(DOR를 포함할 수 있다.
절연 케이스(ICA)의 일측면에는 입구가 형성되며, 타측면에는 출구가 형성되며, 절연 케이스(ICA)의 입구(ILT) 부근에 대응하는 영역에 입구 온도 감지부(Tsi)가 배치되며, 절연 케이스(ICA)의 출구(OLT) 부근에 대응하는 영역에 출구 온도 감지부(Tso)가 배치될 수 있다.
한편, 도어(DOR)는, 내면의 쉴드 커버(SCV)와 외면의 열 차단 등을 위한 절연 커버(SCV)를 포함할 수 있다.
한편, 드로우어(FDW) 내부로의 RF 신호 출력을 위해, 쉴드 케이스(SCA)의 내면 상부에 안테나(ABT)가 배치될 수 있다.
팬(FAa)의 동작에 의해, 절연 케이스(ICA)의 일측면에 형성된 입구(ILT)를 통해 냉기가 유입되며, 드로우어(FDW) 내부의 물품을 거쳐, 절연 케이스(ICA)의 타측면에 형성된 출구(OLT)를 통해 일부 열교환된 냉기가 유출되게 된다.
도 8a는 RF 신호가 출력되지 않는 경우의 물의 온도 변화 그래프를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 냉기 공급에 따른 GRw 는 물의 온도 변화 그래프를 나타내며, GRr은 주변 온도 변화 그래프를 나타낸다.
Pax 구간 동안 물의 온도는 서서히 하강하다가, 어는 온도 이하의 Lvtx 온도를 유지할 수 있다.
Pax 구간은, 물의 온도가 어는 온도 이하이나, 액체에서 고체로 상 변화가 발생하지 않는 액체 구간에 대응할 수 있다.
특히, Pax 구간 중 0℃ 이하의 구간(Povx)은 과냉각 구간이라 명명할 수 있다.
Pax 구간 에서 물 주변의 온도는 물 온도 보다 더 낮은 온도를 유지하게 된다.
다음, Pax 구간 이후의 Pbx 구간은, 과냉각 해지로 인하여, 액체에서 고체로 상 변화하는 구간으로서, 액체와 고체의 혼합 구간일 수 있다.
Pbx구간 동안, 물 온도는 순차적으로 상승하며, 액체에서 고체로의 상 변화로 인하여, 주변 온도가 물 온도 보다 더 상승하는 구간이 발생한다.
Pbx 구간 이후의 Pcx 구간 동안, 물은 고체로 변화하므로, 고체 구간에 대응할 수 있다.
이에 따라, Pbx 구간 동안, 물의 온도는 순차적으로 낮아지며, 주변 온도는 물의 온도 보다 더 낮은 상태를 유지한다.
냉장고(100) 내의 물품의 신선도 유지를 위해, 과냉각 해지를 발생시키기 않는 것이 좋다. 따라서, 과냉각 구간은 Pax 구간 중에, 물분자의 내부 운동을 통해, 응결이 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다.
이를 위해, 본 발명에서는 RF 출력장치(190a)를 사용하여, 과냉각실 내부의 캐비티(CAV) 내에 RF 신호를 출력할 수 있다.
도 8b는 RF 신호의 유무에 따른 물의 온도 변화 그래프를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도 8b의 (a)는 RF 신호가 출력되지 않는 경우의 물의 온도 변화 그래프(GRWa)를 예시한다.
물의 온도 변화 그래프(GRWa)에서, Pax1 구간은 과냉각 구간으로서, 물이 액체 상태인 구간이며, Pbx1 구간은 과냉각 해지로 인하여, 액체에서 고체로 상 변화하는 구간으로서, 액체와 고체의 혼합 구간이며, Pcx1 구간은 물이 고체로 변하는 고체 구간에 대응할 수 있다.
도 8b의 (b)는 RF 신호가 출력되지 않는 경우의 물의 온도 변화 그래프(GRWb)를 예시한다.
물의 온도 변화 그래프(GRWb)에서, Pay1 구간은 과냉각 구간으로서, 물이 액체 상태인 구간이며, Pby1 구간은 과냉각 해지로 인하여, 액체에서 고체로 상 변화하는 구간으로서, 액체와 고체의 혼합 구간이며, Pcy1 구간은 물이 고체로 변하는 고체 구간에 대응할 수 있다.
도 8b의 (b)에 따르면, RF 신호가 출력되므로, 물 분자의 운동에 따라, 과냉각 상태가, 도 8a의 (a)에 비해, 상당히 길게 유지된다.
특히, 도어의 개폐 등의 외부 충격 등에 의해, 과냉각 해지가 쉽게 발생하나, 도 8b의 (b)에 따르면, RF 신호의 출력에 의해, 과냉각 해지가 발생하지 않으며, 상당히 긴 기간 동안 과냉각 상태를 유지할 수 있게 된다.
결국, 액체 상태의 물품에 RF 신호를 출력하는 경우, 물분자의 운동에 따라, 냉기의 신선도를 상당히 긴 시간 동안 유지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는, RF 신호의 출력 유뮤에 관계 없이, 과냉각이 해지되어 액체와 고체의 혼용 구간에 의해 물품의 동결시 시작된 이후의 상황에서, 물품의 신선도를 유지하도록, 재과냉각 상태로 진입하는 방안에 대해 제안한다. 특히, 재과냉각시의 냉기와 열기 공급을 효율적으로 수행하여, 냉장고(100)의 소비 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 방안을 제안한다. 특히, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있는 방안을 제안한다. 이에 대해서는 도 9 이하를 참조하여 기술한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인지 여부를 판단한다(S810).
예를 들어, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 온 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 오프 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 제810 단계(S810) 이전에, 제1 저장실(OCR)의 운전 모드는 가변될 수 있다. 운전 모드는, 냉장 운전 모드, 과냉각 운전 모드 및 해동 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제810 단계(S810) 이전에, 제1 저장실(OCR)은 냉장 운전 모드로 동작하다가, 제810 단계(S810) 이후에, 제1 저장실(OCR)은 과냉각 운전 모드로 동작할 수 있다.
한편, 냉장 운전 모드시 제1 저장실(OCR)의 노치 온도는, 과냉각 운전 모드 시 제1 저장실(OCR)의 노치 온도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 냉장 운전 모드시 보다 과냉각 운전 모드 시에, 제1 저장실(OCR)의 온도가 더 하강할 수 있게 된다.
한편, 노치 온도는, 설정 온도를 의미할 수 있다.
예를 들어, 냉장실의 노치 온도는, 3℃이고, 냉동실의 노치 온도는 -18℃일 수 있다. 한편, 제1 저장실(OCR) 또는 과냉각실의 노치 온도는, 0℃ 와 -10℃ 사이일 수 있다.
한편, 냉장 운전 모드 시 제1 저장실(OCR)의 노치 온도는, 가열 운전 모드 시 제1 저장실(OCR)의 노치 온도보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 냉장 운전 모드시 보다 가열 운전 모드 시에, 제1 저장실(OCR)의 온도가 더 상승할 수 있게 된다.
한편, 냉장고(100)는, 제1 저장실(OCR)의 외측에 배치되는 제2 저장실(RMR)을 더 포함할 수 있다. 제2 저장실(RMR)는, 도 1의 냉장실(RMR)에 대응할 수 있다.
이에, 제어부(310)는, 제2 저장실(RMR)의 노치 온도가, 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다. 따라서, 제2 저장실(RMR)의 온도가, 제1 저장실(OCR)의 온도 보다 상승하게 된다.
한편, 냉장고(100)는, 제3 저장실(RMF)을 더 포함할 수 있다. 제3 저장실(RMF)은 도 1의 냉동실(RMF)에 대응할 수 있다.
이에, 제어부(310)는, 제3 저장실(RMF)을 위한 노치 온도가, 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 낮도록 제어할 수 있다. 따라서, 제3 저장실(RMF)의 온도가, 제1 저장실(OCR)의 온도 보다 하강하게 된다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인 경우, 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계가 수행되도록 제어할 수 있다(S815).
제1 운전 단계는, 제1 과냉각 모드 또는 제1 과냉각 구간(도 12의 P1aa)에 대응할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 압축기(112)에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기(122)에서의 냉기를, 제1 저장실(OCR)로 공급하기 위해, 팬이 동작하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 열전 소자의 흡열면을 동작시켜, 흡열면에서 발생하는 냉기를, 제1 저장실(OCR)로 공급하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 열전소자의 흡열면에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 캐비티(CAV)로 공급하기 위해, 팬(도 15의 FAa)이 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 제1 운전 단계(도 12의 P1aa)가 수행 중일 때, 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력은 제로가 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물분자 동결 방해 수단(WPF)에 의한 소비전력을 저감할 수 있게 된다.
다른 예로, 제어부(310)는, 제1 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 물분자 동결 방해 수단(WPF)을 동작시켜, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 지 여부를 판단하고(S820), 해당하는 경우, 제1 저장실(OCR)의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계가 수행되도록 제어할 수 있다(S825).
제2 운전 단계는, 해빙 모드 또는 해빙 구간(도 12의 P2aa)에 대응할 수 있다. 이에 따라, 제825 단계(S825) 이후에, 제1 저장실(OCR)은 해빙 모드로 동작할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 제1 목표 온도까지 하강하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 증가하다가, 감소하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이의 변화율이 소정치 이상인 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 냉기 공급을 위한 팬(FAa) 동작시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제1 변화율이 제1 기준치 이상이며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 과냉각 상태가 해제된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 과냉각이 해지되는 경우, 물품(MAT)는 과냉각 모드에 따라 액체 상태이다가 급격히 상 변화가 수행되어 고체 상태로 변하게 된다.
제어부(310)는, 물품(MAT)의 신선도 유지 위해, 동결이 되지 않도록 해방 모드를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계 중에, 히트 소스(HS)가 동작하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 제2 운전 단계 중에, 히터(heater) 및 RF 출력 장치(180) 중 적어도 하나가 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제2 운전 단계 중에, 온도가 상승하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계 중에, 과물분자 동결 방해 수단(WPF)이 동작하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, RF 출력 장치, 전기장(Electric field) 출력 장치, 자기장(Magnetic field) 출력 장치, 및 초음파(ultrasound) 출력 장치 중 적어도 하나가 동작하도록 제어할 수 있다.
제어부(310)는, 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력이 제1 운전 단계(도 12의 P1aa)가 수행 중일 때보다 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)가 수행 중에 더 커지도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기(cold) 공급이 중단되도록 제어하고, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다.
또는, 제어부(310)는, 제2 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기 공급을 감소시키고, 열기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 해빙 완료인 지 여부를 판단하고(S830), 해당하는 경우, 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어할 수 있다(S835).
제3 운전 단계는, 제2 과냉각 모드 또는 제2 과냉각 구간(도 12의 P3aa)에 대응할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 설정된 해빙 완료 온도까지 상승하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다. 이때의 설정된 해빙 완료 온도는, 0℃ 보다 큰 것이 바람직하다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 제로보다 큰 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이가 제로 보다 크며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 해빙이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
제어부(310)는, 제3 운전 단계 중에, 히트 소스(HS)가 동작하도록 제어할 수 있다.
이때, 제2 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값이고, 제3 노치 온도와 제1 노치 온도는 제2 노치 온도 보다 낮은 값인 것이 바람직하다.
또한, 제1 운전 단계와 제3 운전 단계에서 제1 저장실의 냉기가 증가하며, 제2 운전 단계에서 냉기가 감소하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 운전 단계 중에, 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력이 제로가 되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력이 제1 운전 단계(도 12의 P1aa)가 수행 중일 때보다 제3 운전 단계(도 12의 P3aa)가 수행 중에 더 커지거나 같도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 제3 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 제3 운전 단계 중에, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
제2 과냉각 모드 수행 시의 RF 신호의 크기 또는 세기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 RF 신호의 크기 또는 세기 보다 더 큰 것이 바람직하다.
한편, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기 보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강은, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강 보다 천천히 수행되는 것이 바람직하다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 여부를 판단하고(S840), 해당하는 경우, 과냉각 유지 모드를 수행하도록 제어할 수 있다(S845).
이때의 제2 목표 온도는, 과냉각 해지 온도 보다 높은 온도로서, 상술한 제1 목표 온도 보다 높은 것이 바람직하다.
제어부(310)는, 제2 목표 온도에 도달하는 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 유지 모드 수행 중 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 못하는 경우, 제860 단계가 수행되도록 제어할 수 있다.
제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 못한 상태에서, 과냉각 해지인 지 여부를 판단하고(S860), 해당하는 경우, 제1 저장실(OCR)의 가열 운전을 위한 제4 노치 온도에 기초하여 운전되는 제4 운전 단계가 수행되도록 제어할 수 있다(S865).
이때의 제4 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값일 수 있다.
제4 운전 단계는, 해빙 모드 또는 해빙 구간에 대응할 수 있다. 이에 따라, 제865 단계(S865) 이후에, 제1 저장실(OCR)은 해빙 모드로 동작할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제4 운전 단계 중에, 히트 소스(HS)가 동작하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 제4 운전 단계 중에, 히터(heater) 및 RF 출력 장치(180) 중 적어도 하나가 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제4 운전 단계 중에, 온도가 상승하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실(OCR)의 온도가 미리 정해진 범위를 초과하면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 높도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실(OCR)의 온도가 미리 정해진 범위 내에 있으면, 제4 노치 온도와 제2 노치 온도가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 제2 운전 단계(도 12의 P2aa)의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 제1 저장실(OCR)의 온도가 미리 정해진 범위 미만이면, 제4 노치 온도가 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고(100)의 제어부(310)는, 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계(도 12의 P1aa), 제1 저장실(OCR)의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계(도 12의 P2aa), 제1 저장실(OCR)의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계(도 12의 P3aa)가 수행되도록 제어하고, 제3 운전 단계(도 12의 P3aa)에서 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력은, 제1 운전 단계(도 12의 P1aa)에서 물분자 동결 방해 수단(WPF)의 출력보다 커지거나 같도록 제어한다. 이에 따라, 과냉각 유지 구간에 도달할 때까지 효율적으로 냉기 또는 열기를 공급할 수 있게 된다.
도 10a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인지 여부를 판단한다(S910).
예를 들어, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 온 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 오프 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인 경우, 제1 과냉각 모드가 수행되도록 제어할 수 있다(S915).
예를 들어, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 지 여부를 판단하고(S920), 해당하는 경우, 제1 과냉각 모드를 종료하고 해빙 모드가 수행되도록 제어할 수 있다(S925).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 제1 목표 온도까지 하강하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 증가하다가, 감소하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이의 변화율이 소정치 이상인 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 냉기 공급을 위한 팬(FAa) 동작시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제1 변화율이 제1 기준치 이상이며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 과냉각 상태가 해제된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 과냉각이 해지되는 경우, 물품(MAT)는 과냉각 모드에 따라 액체 상태이다가 급격히 상 변화가 수행되어 고체 상태로 변하게 된다.
제어부(310)는, 물품(MAT)의 신선도 유지 위해, 동결이 되지 않도록 해방 모드를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기(cold) 공급이 중단되도록 제어하고, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다.
또는, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기 공급을 감소시키고, 열기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 해빙 완료인 지 여부를 판단하고(S930), 해당하는 경우, 제2 과냉각 모드가 수행되도록 제어할 수 있다(S935).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 설정된 해빙 완료 온도까지 상승하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다. 이때의 설정된 해빙 완료 온도는, 0℃ 보다 큰 것이 바람직하다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 제로보다 큰 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이가 제로 보다 크며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 해빙이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
제2 과냉각 모드 수행 시의 RF 신호의 크기 또는 세기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 RF 신호의 크기 또는 세기 보다 더 큰 것이 바람직하다.
한편, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기 보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강은, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강 보다 천천히 수행되는 것이 바람직하다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 여부를 판단하고(S940), 해당하는 경우, 과냉각 유지 모드를 수행하도록 제어할 수 있다(S945).
이때의 제2 목표 온도는, 과냉각 해지 온도 보다 높은 온도로서, 상술한 제1 목표 온도 보다 높은 것이 바람직하다.
제어부(310)는, 제2 목표 온도에 도달하는 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 유지 모드 수행 중 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 10b은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인지 여부를 판단한다(S1010).
예를 들어, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 온 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인 경우, 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다(S1015).
한편, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수도 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 지 여부를 판단하고(S1020), 해당하는 경우, 캐비티(CAV) 내에, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다(S1025).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 제1 목표 온도까지 하강하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 증가하다가, 감소하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 냉기 공급을 위한 팬(FAa) 동작시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제1 변화율이 제1 기준치 이상이며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 과냉각 상태가 해제된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 과냉각이 해지되는 경우, 물품(MAT)는 과냉각 모드에 따라 액체 상태이다가 급격히 상 변화가 수행되어 고체 상태로 변하게 된다.
제어부(310)는, 물품(MAT)의 신선도 유지 위해, 동결이 되지 않도록 해방 모드를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 경우, 캐비티(CAV) 내에, 냉기(cold) 공급을 중단하고, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다. 이러한 냉기 공급 중단에 따라, 냉장고 소비 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기 공급을 감소시키고, 열기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수도 있다.
다음, 제어부(310)는, 해빙 완료인 지 여부를 판단하고(S1030), 해당하는 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다(S1035).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 설정된 해빙 완료 온도까지 상승하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다. 이때의 설정된 해빙 완료 온도는, 0℃ 보다 큰 것이 바람직하다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이가 제로 보다 크며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 해빙이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 해빙 완료인 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
한편, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기 보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강은, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강 보다 천천히 수행되는 것이 바람직하다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 여부를 판단하고(S1040), 해당하는 경우, 제2 목표 온도를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지하도록, 제어할 수 있다(S1045).
이때의 제2 목표 온도는, 과냉각 해지 온도 보다 높은 온도로서, 상술한 제1 목표 온도 보다 높은 것이 바람직하다.
제어부(310)는, 제2 목표 온도에 도달하는 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 물품(MAT)의 온도가 제2 목표 온도를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 유지 모드 수행 중 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
제어부(310)는, 과냉각 유지 모드 수행 중 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에에 따른 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하면, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인지 여부를 판단한다(S1110d).
예를 들어, 과냉각실(OCR)의 외부에 동작 버튼이 온 된 경우, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR)이 동작 가능한 모드인 경우, 제1 구간(P1aa) 동안, 캐비티(CAV) 내에, 냉기(cold)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다(S1115d).
이때, 제어부(310)는, 제1 구간(P1aa) 동안, 캐비티(CAV) 내에, 공급되는 냉기의 크기가 순차적으로 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 과냉각이 원활히 수행될 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수도 있다.
다음, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 지 여부를 판단하고(S1120d), 해당하는 경우, 제1 구간(P1aa) 이후의 제2 구간(P2aa) 동안, 캐비티(CAV) 내에, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다(S1125d).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 제1 목표 온도까지 하강하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다. 이때의 제1 목표 온도는 과냉각 해지 온도에 대응할 수 있다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 출구의 온도와 입구의 온도 차이가, 증가하다가, 감소하는 경우, 과냉각 해지로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 냉기 공급을 위한 팬(FAa) 동작시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제1 변화율이 제1 기준치 이상이며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 과냉각 상태가 해제된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 과냉각이 해지되는 경우, 물품(MAT)는 과냉각 모드에 따라 액체 상태이다가 서서히 상 변화가 수행되어 고체 상태로 변하게 된다.
제어부(310)는, 물품(MAT)의 신선도 유지 위해, 동결이 되지 않도록 해방 모드를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 해지인 경우, 제1 구간(P1aa) 이후의 제2 구간(P2aa) 동안, 캐비티(CAV) 내에, 열기(heating)를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다. 이러한 냉기 공급 중단에 따라, 냉장고 소비 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
한편, 열기(heating)의 예로, 히터(미도시)에 의한 열기, RF 출력 장치(190a)에 의한 RF 신호가 예시될 수 있으며, 이하에서는 RF 신호의 출력을 위주로 기술한다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기 공급을 순차적으로 감소시키고, 열기를 공급하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 해빙 완료인 지 여부를 판단하고(S1130d), 해당하는 경우, 제2 구간(P2aa) 이후의 제3 구간(P3aa) 동안, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하며, 냉기의 크기가 증가하며, 제1 구간 보다 열기 크기가 증가되도록 제어할 수 있다(S1135d).
예를 들어, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 설정된 해빙 완료 온도까지 상승하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다. 이때의 설정된 해빙 완료 온도는, 0℃ 보다 큰 것이 바람직하다.
다른 예로, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(310)는, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이가 제로 보다 크며, 팬(FAa) 오프시의 캐비티(CAV)의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 제2 변화율이 제2 기준치 이상인 경우, 물품(MAT)의 해빙이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 해빙 완료인 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 열기를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
이때, 제3 구간(P3aa) 동안의 냉기의 크기(PVa)가, 순차적으로 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 캐비티(CAV) 내의 온도 감지부의 배치 없이, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다. 특히, 과냉각 구간인 제3 구간(P3aa) 동안에 효율적으로 냉기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기는, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 변화율의 크기 보다 작은 것이 바람직하다.
즉, 제2 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강은, 제1 과냉각 모드 수행 시의 온도 하강 보다 서서히 수행되는 것이 바람직하다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드 수행 중에 제2 목표 온도에 도달하지 여부를 판단하고(S1140d), 해당하는 경우, 제2 목표 온도를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지하도록, 제어할 수 있다(S1145d).
이때의 제2 목표 온도는, 과냉각 해지 온도 보다 높은 온도로서, 상술한 제1 목표 온도 보다 높은 것이 바람직하다.
제어부(310)는, 제2 목표 온도에 도달하는 경우, 과냉각실(OCR) 내부의 캐비티(CAV) 내에, 냉기를 공급하면서, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 물품(MAT)의 온도가 제2 목표 온도를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라, 물품의 신선도를 유지하면서 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 과냉각 유지 모드 수행 중 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 12는 물품의 온도 그래프(GRgda), 물품의 온도에 대응하는 냉기 그래프(GRCda) 및 열기 그래프(GRhda)의 일예를 도시한다.
도면을 참조하면, 도 12의 (a)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제2 구간(P2aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하며, 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지할 수 있다.
제어부(310)는, 제1 과냉각 모드에 따라 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 과냉각 설정 온도 또는 제1 목표 온도인, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 도 12의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 냉기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(310)는, 냉기 공급 장치(180)를 제어하여, 제1 구간(P1aa) 동안 PVa의 크기까지 순차적으로 증가하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제1 과냉각 모드인 제1 구간(P1aa) 동안에, 도 12의 (c)와 같이, 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단하고, 해빙 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
따라서, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 12의 (b)와 같이, 캐비티(CAV) 내로 공급되는 냉기가, 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 12의 (c)와 같이, PVb의 크기를 가지는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제2 온도(T2aa)까지 순차적으로 상승하게 된다.
예를 들어, 제어부(310)는, RF 출력 장치(190a)를 동작시켜 출력되는 RF 신호를 이용하여, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
특히, 제2 구간(P2aa) 중 Pfaa 구간 동안, 해빙이 수행될 수 있으며, Psaa 구간 동안, 물품(MAT)의 일부는 슬러시 상태일 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단하고, 제2 과냉각 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드에 따라 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 제2 목표 온도인, 제3 온도(T3aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
제3 온도(T3aa)는, 제1 온도(T1aa) 보다 높은 온도 이며, 과냉각 해지 온도가 아닌 과냉각 유지 온도에 대응할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 12의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa)의 PVa의 크기까지 순차적으로 증가하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다. 따라서, 과냉각 구간인 제3 구간(P3aa) 동안에 효율적으로 냉기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 12의 (c)와 같이, PVc의 크기를 가지는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 공급되는 열기의 크기가, 제1 구간(P1aa) 동안 공급되는 열기의 크기 보다 더 크도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안의 물품(MAT)의 온도 변화율(Slb)의 크기가, 제1 구간(P1aa) 동안의 물품(MAT)의 온도 변화율(Sla)의 크기 보다 작도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제1 과냉각 모드인 제1 구간(P1aa) 보다 제2 과냉각 모드인 제3 구간(P3aa)에서 물품(MAT)의 온도가 서서히 하강하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안의 열기의 크기(PVc)가, 제2 구간(P2aa) 동안의 열기의 크기(PVb) 보다 작도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 이후의 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
한편, 제4 구간(P4aa)은, 과냉각 유지 구간이라 명명할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 12의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa)의 PVa 와 동일한 PVa의 크기를 가지는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 12의 (c)와 같이, 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어하며, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 중 첫 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 13은 물품의 온도 그래프(GRgdb), 물품의 온도에 대응하는 냉기 그래프(GRCdb) 및 열기 그래프(GRhdb)의 다른 예를 도시한다.
도면을 참조하면, 도 13의 (a)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제2 구간(P2aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하며, 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지할 수 있다.
제어부(310)는, 제1 과냉각 모드에 따라 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 과냉각 설정 온도 또는 제1 목표 온도인, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 도 13의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 냉기 공급 장치(180)를 제어하여, 제1 구간(P1aa) 동안 PVa의 크기까지 순차적으로 증가하다가 PVa의 크기를 유지하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제1 과냉각 모드인 제1 구간(P1aa) 동안에, 도 13의 (c)와 같이, PVc 및 PVb 보다 작은 PVo의 크기를 가지는 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(310)는, 제1 구간(P1aa) 동안, 제2 구간(P2aa) 동안의 열기의 크기(PVb) 보다 작은 열기가, 캐비티(CAV)에 공급되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 구간(P1aa) 동안의 과냉각을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단하고, 해빙 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
따라서, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 13의 (b)와 같이, 캐비티(CAV) 내로 공급되는 냉기가 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 13의 (c)와 같이, PVb의 크기를 가지는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제2 온도(T2aa)까지 순차적으로 상승하게 된다.
예를 들어, 제어부(310)는, RF 출력 장치(190a)를 동작시켜 출력되는 RF 신호를 이용하여, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단하고, 제2 과냉각 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드에 따라 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 제2 목표 온도인, 제3 온도(T3aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
제3 온도(T3aa)는, 제1 온도(T1aa) 보다 높은 온도 이며, 과냉각 해지 온도가 아닌 과냉각 유지 온도에 대응할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 13의 (b)와 같이, PVa의 크기까지 순차적으로 증가하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다. 따라서, 과냉각 구간인 제3 구간(P3aa) 동안에 효율적으로 냉기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 13의 (c)와 같이, PVc의 크기를 가지는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 이후의 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 13의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa)의 PVa 와 동일한 PVa의 크기를 가지는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 13의 (c)와 같이, 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어하며, 열기의 공급 및 오프가 반복되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 중 첫 열기 공급 기간(Waa)이, 나머지 열기 공급 기간(Wb) 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 14는 물품의 온도 그래프(GRgdc), 물품의 온도에 대응하는 냉기 그래프(GRCdc) 및 열기 그래프(GRhdc)의 또 다른 예를 도시한다.
도면을 참조하면, 도 14의 (a)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제2 구간(P2aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 상승하며, 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 순차적으로 하강하며, 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지할 수 있다.
제어부(310)는, 제1 과냉각 모드에 따라 제1 구간(P1aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 과냉각 설정 온도 또는 제1 목표 온도인, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 도 14의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa) 동안, 냉기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(310)는, 냉기 공급 장치(180)를 제어하여, 제1 구간(P1aa) 동안, PVa의 크기까지 순차적으로 증가하다가 PVa의 크기를 유지하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제1 과냉각 모드인 제1 구간(P1aa) 동안에, 도 14의 (c)와 같이, PVb 보다 작은 PVc의 크기를 가지는 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(310)는, 제1 구간(P1aa) 동안, 제2 구간(P2aa) 동안의 열기의 크기(PVb) 보다 작은 열기가, 캐비티(CAV)에 공급되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 구간(P1aa) 동안의 과냉각을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 하강하다가 상승하는 경우, 과냉각 해지로 판단하고, 해빙 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
따라서, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 14의 (b)와 같이, 캐비티(CAV) 내로 공급되는 냉기가 순차적으로 하강하다가 일부 구간에서는 공급되지 않도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(310)는, 제2 구간(P2aa) 동안, 도 14의 (c)와 같이, PVb에서 PVb까지 순차적으로 상승하다가 PVb의 크기를 유지하는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제2 온도(T2aa)까지 순차적으로 상승하게 된다.
예를 들어, 제어부(310)는, RF 출력 장치(190a)를 동작시켜 출력되는 RF 신호를 이용하여, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
특히, 제2 구간(P2aa) 중 Pfaa 구간 동안, 해빙이 수행될 수 있으며, Psaa 구간 동안, 물품(MAT)의 일부는 슬러시 상태일 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 물품(MAT)의 온도가 상승하다가 하강하는 경우, 해빙 완료로 판단하고, 제2 과냉각 모드가 수행되도록 제어할 수 있다.
다음, 제어부(310)는, 제2 과냉각 모드에 따라 제3 구간(P3aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가, 제2 목표 온도인, 제3 온도(T3aa)까지 순차적으로 하강하도록 제어할 수 있다.
제3 온도(T3aa)는, 제1 온도(T1aa) 보다 높은 온도 이며, 과냉각 해지 온도가 아닌 과냉각 유지 온도에 대응할 수 있다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 14의 (b)와 같이, PVa의 크기까지 순차적으로 증가하는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 온도가, 제1 온도(T1aa)까지 순차적으로 하강하게 된다. 따라서, 과냉각 구간인 제3 구간(P3aa) 동안에 효율적으로 냉기를 공급할 수 있게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 도 14의 (c)와 같이, PVb에서 PVo까지 순차적으로 하강하다가 PVo의 크기를 유지하는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다.
이때 PVo의 크기는, 제1 구간(P1aa) 동안의 PVc 보다 작을 수 있다.
즉, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안, 공급되는 열기의 크기가, 제1 구간(P1aa) 동안 공급되는 열기의 크기 보다 더 작도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안의 물품(MAT)의 온도 변화율(Slb)의 크기가, 제1 구간(P1aa) 동안의 물품(MAT)의 온도 변화율(Sla)의 크기 보다 작도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제1 과냉각 모드인 제1 구간(P1aa) 보다 제2 과냉각 모드인 제3 구간(P3aa) 에서 물품(MAT)의 온도가 서서히 하강하게 된다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 동안의 열기의 크기(PVc)가, 제2 구간(P2aa) 동안의 열기의 크기(PVb) 보다 작도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제3 구간(P3aa) 이후의 제4 구간(P4aa) 동안, 물품(MAT)의 온도가 제3 온도(T3aa)를 기준으로 소정 범위(SCPaa) 이내를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
이를 위해, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 14의 (b)와 같이, 제1 구간(P1aa)의 PVa 와 동일한 PVa의 크기를 가지는 냉기를 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 제4 구간(P4aa) 동안, 도 14의 (c)와 같이, 열기가 캐비티(CAV) 내로 공급되도록 제어하며, 특히, PVo의 크기를 가지하는 열기를 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
도 15 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실의 다양한 예를 예시하는 도면이다.
먼저, 도 15는 냉장실(RMR) 내에 배치되는 과냉각실(OCRa)의 일예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRa)은, 과냉각실(OCRa) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)와, 캐비티(CAV)로 냉기를 공급하거나 차단하는 냉기 공급 장치(180)와, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하거나 차단하는 열기 공급 장치(190)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 캐비티 내의 온도 감지부의 배치 없이, RF 신호를 이용하여, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
냉기 공급 장치(180)는, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)에 베치되는 팬(FAa)을 포함할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 팬(FAa)의 온, 오프 제어를 통해 캐비티(CAV)로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
열기 공급 장치(190)는, RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치(190)를 포함할 수 있다. 특히, 캐비티(CAV)의 상부에는, RF 신호를 출력을 위한 안테나(ANT)가 배치될 수 있다.
한편, 과냉각실(OCRa)은, 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)와 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC)를 분리하는 격벽(BAR)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 냉동실(RMF)로부터의 냉기가 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)에서, 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC) 방향으로 흐르지 않게 된다.
냉동실(RMF)은, 냉기 출력 장치(CSO), 댐퍼(DMP), 냉기 공급 덕트(CSD), 냉기 회수 덕트(CRD)를 포함할 수 있다.
여기서, 냉기 출력 장치(CSO)는, 압축기 구동에 의해 열교환된 열교환기 또는 열교환기에서 열교환된 냉기를 공급하는 팬, 또는 열전 모듈을 포함할 수 있다.
냉동실(RMF)로부터의 냉기가, 냉동실(RMF)의 냉기 출력을 위한 출구(ORF), 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 과냉각실(OCRa) 내의 입구(IOC)로 전달된다.
한편, 과냉각실(OCRa) 내의 출구(OOC)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD), 냉동실(RMF)의 냉기 입력을 위한 입구(IRF)로 전달된다.
한편, 댐퍼(DMP)는 도면과 달리, 과냉각실(OCRa) 내부에 배치될 수도 있다.
과냉각실(OCRa)은 외부와 단열되며, 또한, 내부의 캐비티(CAV)와 단열되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 과냉각실(OCRa)의 내면에 단열재가 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 캐비티(CAV)의 내면에도 단열재가 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 과냉각실(OCRa)이 냉장실(RMR)에 배치되는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 냉기 공급 장치(180)는, 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)에 냉기를 공급하는 냉기 공급 덕트(CSD)와, 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC)로부터의 냉기를 회수하는 냉동실(RMF) 내의 냉기 회수 덕트(CRD)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉기 공급 장치(180)는, 냉기 공급 덕트(CSD)로 냉기를 공급하도록 동작하는 댐퍼(DMP)를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 댐퍼(DMP)의 개도율 제어를 통해, 과냉각실(OCRa)로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
다음, 도 16은 냉장실(RMR) 내에 배치되는 과냉각실(OCRb)의 다른예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 16의 과냉각실(OCRb)은, 도 15의 과냉각실(OCRa)와 달리, 격벽(BAR) 등이 개시되지 않는다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRb)은, 과냉각실(OCRb) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)를 구비한다.
한편, 과냉각실(OCRb)과 캐비티(CAV) 사이의 공간이 도 15에 비해 충분하지 않으므로, 팬(FAa)은 캐비티(CAV) 내부에 배치될 수 있다.
그리고, 캐비티(CAV)의 입구와 출구는, 과냉각실(OCRb)의 입구와 출구로 사용될 수 있다.
이에 따라, 냉동실(RMF)로부터의 냉기가, 냉동실(RMF)의 냉기 출력을 위한 출구(ORF), 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)로 전달된다.
한편, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD), 냉동실(RMF)의 냉기 입력을 위한 입구(IRF)로 전달된다.
한편, 제어부(310)는, 댐퍼(DMP)의 개도율 제어를 통해, 과냉각실(OCRb)로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
다음, 도 17은 냉동실(RMF) 내에 배치되는 과냉각실(OCRa)의 일예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRa)은, 과냉각실(OCRa) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)와, 캐비티(CAV)로 냉기를 공급하거나 차단하는 냉기 공급 장치(180)와, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하거나 차단하는 열기 공급 장치(190)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 캐비티 내의 온도 감지부의 배치 없이, RF 신호를 이용하여, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
냉기 공급 장치(180)는, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)에 베치되는 팬(FAa)을 포함할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 팬(FAa)의 온, 오프 제어를 통해 캐비티(CAV)로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
열기 공급 장치(190)는, RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치(190)를 포함할 수 있다. 특히, 캐비티(CAV)의 상부에는, RF 신호를 출력을 위한 안테나(ANT)가 배치될 수 있다.
한편, 과냉각실(OCRa)은, 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)와 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC)를 분리하는 격벽(BAR)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 냉동실(RMF)로부터의 냉기가 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)에서, 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC) 방향으로 흐르지 않게 된다.
냉동실(RMF)은, 냉기 출력 장치(CSO), 댐퍼(DMP), 냉기 공급 덕트(CSD), 냉기 회수 덕트(CRD)를 포함할 수 있다.
여기서, 냉기 출력 장치(CSO)는, 압축기 구동에 의해 열교환된 열교환기 또는 열교환기에서 열교환된 냉기를 공급하는 팬, 또는 열전 모듈을 포함할 수 있다.
냉기 출력 장치(CSO) 및 댐퍼(DMP)로부터의 냉기가, 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 과냉각실(OCRa) 내의 입구(IOC)로 전달된다.
한편, 과냉각실(OCRa) 내의 출구(OOC)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD)를 통해 냉동실(RMF) 내부로 전달된다.
한편, 댐퍼(DMP)는 도면과 달리, 과냉각실(OCRa) 내부에 배치될 수도 있다.
과냉각실(OCRa)은 외부와 단열되며, 또한, 내부의 캐비티(CAV)와 단열되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 과냉각실(OCRa)의 내면에 단열재가 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 캐비티(CAV)의 내면에도 단열재가 부착되는 것이 바람직하다.
다음, 도 18은 냉동실(RMF) 내에 배치되는 과냉각실(OCRa)의 다른예를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 18의 과냉각실(OCRb)은, 도 17의 과냉각실(OCRa)와 달리, 격벽(BAR) 등이 개시되지 않는다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRb)은, 과냉각실(OCRb) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)를 구비한다.
한편, 과냉각실(OCRb)과 캐비티(CAV) 사이의 공간이 도 17에 비해 충분하지 않으므로, 팬(FAa)은 캐비티(CAV) 내부에 배치될 수 있다.
그리고, 캐비티(CAV)의 입구와 출구는, 과냉각실(OCRb)의 입구와 출구로 사용될 수 있다.
이에 따라, 냉기 출력 장치(CSO) 및 댐퍼(DMP)로부터의 냉기가, 냉동실(RMF)의 냉기 출력을 위한 출구(ORF), 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)로 전달된다.
한편, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD)를 거쳐 냉동실(RMF)로 전달된다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실(OCRa)의 예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실(OCRa)은, 냉장실 또는 냉동실 내에 구비되지 않고 별도 모듈로 냉장고(100)내에 구비될 수 있다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRa)은, 도 15 또는 도 17과 유사하게, 과냉각실(OCRa) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)와, 캐비티(CAV)로 냉기를 공급하거나 차단하는 냉기 공급 장치(180)와, 캐비티(CAV) 내로 열기를 공급하거나 차단하는 열기 공급 장치(190)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 캐비티 내의 온도 감지부의 배치 없이, RF 신호를 이용하여, 효율적으로 과냉각을 유지할 수 있게 된다.
냉기 공급 장치(180)는, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)에 베치되는 팬(FAa)을 포함할 수 있다.
한편, 제어부(310)는, 팬(FAa)의 온, 오프 제어를 통해 캐비티(CAV)로 공급되는 냉기의 공급을 제어할 수 있다.
열기 공급 장치(190)는, RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치(190)를 포함할 수 있다. 특히, 캐비티(CAV)의 상부에는, RF 신호를 출력을 위한 안테나(ANT)가 배치될 수 있다.
한편, 과냉각실(OCRa)은, 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)와 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC)를 분리하는 격벽(BAR)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 냉동실(RMF)로부터의 냉기가 과냉각실(OCRa)의 입구(IOC)에서, 과냉각실(OCRa)의 출구(OOC) 방향으로 흐르지 않게 된다.
한편, 냉기 출력 장치(CSO) 및 댐퍼(DMP)로부터의 냉기가, 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 과냉각실(OCRa) 내의 입구(IOC)로 전달된다.
한편, 과냉각실(OCRa) 내의 출구(OOC)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD)를 통해 냉동실(RMF) 내부로 전달된다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실(OCRb)의 다른 예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 과냉각실(OCRb)은, 냉장실 또는 냉동실 내에 구비되지 않고 별도 모듈로 냉장고(100)내에 구비될 수 있다.
도면을 참조하면, 도 20의 과냉각실(OCRb)은, 도 19의 과냉각실(OCRa)와 달리, 격벽(BAR) 등이 개시되지 않는다.
도면을 참조하면, 과냉각실(OCRb)은, 과냉각실(OCRb) 내에 배치되며, 내부에 물품(MAT)이 놓이는 캐비티(CAV)와, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)의 온도를 감지하는 입구 온도 감지부(Tsi)와, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)의 온도를 감지하는 출구 온도 감지부(Tso)를 구비한다.
한편, 과냉각실(OCRb)과 캐비티(CAV) 사이의 공간이 도 17에 비해 충분하지 않으므로, 팬(FAa)은 캐비티(CAV) 내부에 배치될 수 있다.
그리고, 캐비티(CAV)의 입구와 출구는, 과냉각실(OCRb)의 입구와 출구로 사용될 수 있다.
이에 따라, 냉기 출력 장치(CSO) 및 댐퍼(DMP)로부터의 냉기가, 냉동실(RMF)의 냉기 출력을 위한 출구(ORF), 냉기 공급 덕트(CSD)를 거쳐, 캐비티(CAV)의 입구(ILT)로 전달된다.
한편, 캐비티(CAV)의 출구(OLT)로부터의 냉기가, 냉기 회수 덕트(CRD)를 거쳐 냉동실(RMF)로 전달된다.
한편, 도 15 내지 도 20의 다양한 과냉각실의 구조에 대해서도, 도 9 내지 도 15에서 기술한 과냉각 제어 방법 등이 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 냉장고는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (21)

  1. 물품이 저장되는 제1 저장실;
    상기 재1 저장실의 내부에 배치된 캐비티;
    상기 캐비티 내부로 열기(Heat)을 공급하는 히트 소스(Heat source);
    상기 캐비티 내부로 냉기(Cold)를 공급하는 콜드 소스(Cold source);
    상기 물품 내에 함유된 물이 동결되는 것을 방해하는 물분자 동결 방해 수단;
    상기 히트 소스, 상기 콜드 소스 및 상기 물분자 동결 방해 수단 중 적어도 하나의 출력을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제1 노치 온도에 기초하여 운전되는 제1 운전 단계,
    상기 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제2 노치 온도에 기초하여 운전되는 제2 운전 단계, 및
    상기 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 제3 노치 온도에 기초하여 운전되는 제3 운전 단계가 수행되도록 제어하고,
    상기 제2 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값이고, 상기 제1 운전 단계와 상기 제3 운전 단계에서 상기 제1 저장실의 냉기가 증가하며, 상기 제2 운전 단계에서 냉기가 감소하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콜드 소스는,
    압축기에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기;
    상기 증발기에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 상기 제1 저장실로 공급하도록 동작되는 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 콜드 소스는,
    열전 소자;
    상기 열전소자의 흡열면에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 캐비티로 공급하도록 동작하는 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히트 소스는,
    히터(heater) 및 RF 출력 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 물분자 동결 방해 수단은,
    RF 출력 장치, 전기장(Electric field) 출력 장치, 자기장(Magnetic field) 출력 장치, 및 초음파(ultrasound) 출력 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저장실의 운전 모드는 가변되며,
    상기 운전 모드는, 냉장 운전 모드, 과냉각 운전 모드 및 해동 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 냉장 운전 모드시 상기 제1 저장실의 노치 온도는, 상기 과냉각 운전 모드 시 상기 제1 저장실의 노치 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 냉장 운전 모드 시 상기 제1 저장실의 노치 온도는, 상기 가열 운전 모드 시 상기 제1 저장실의 노치 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저장실의 외측에 배치되는 제2 저장실;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 저장실의 노치 온도는,
    상기 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    제3 저장실;을 더 포함하고,
    상기 제3 저장실을 위한 노치 온도는, 상기 제1 저장실의 냉각 운전을 위한 노치 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 물분자 동결 방해 수단의 출력이 상기 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 상기 제2 운전 단계가 수행 중에 더 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 물분자 동결 방해 수단의 출력이 상기 제1 운전 단계가 수행 중일 때보다 상기 제3 운전 단계가 수행 중에 더 커지거나 같도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 저장실의 가열 운전을 위한 제4 노치 온도에 기초하여 운전되는 제4 운전 단계가 더 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제4 노치 온도는 0℃ 보다 높은 값인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 제4 노치 온도가 상기 제2 노치 온도보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 내에 있으면, 상기 제4 노치 온도와 상기 제2 노치 온도가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점까지 경과된 시간이 미리 정해진 범위 미만이면, 상기 제4 노치 온도가 상기 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 상기 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위를 초과하면, 상기 제4 노치 온도가 상기 제2 노치 온도보다 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 상기 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 내에 있으면, 상기 제4 노치 온도와 상기 제2 노치 온도가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 운전 단계의 운전 시작 조건이 만족된 시점으로부터 상기 제2 운전 단계의 운전 종료 조건이 만족된 시점에 상기 제1 저장실의 온도가 미리 정해진 범위 미만이면, 상기 제4 노치 온도가 상기 제2 노치 온도보다 낮아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.



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