KR100913142B1 - 냉장고 및 그의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 고내온도를 전체적으로 균일하게 유지할 수 있는 냉장고 및 그의 제어방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 고내온도를 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고의 제어방법에 있어서, 고내온도가 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키는 제1 동작과, 고내온도가 중간목표온도에 도달하면, 압축기를 구동시키는 제2 동작을 포함하고, 제1 및 제2 동작은 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 반복적으로 수행된다.

Description

냉장고 및 그의 제어방법{Refrigerator and control method thereof}

본 발명은 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 필요에 따라 저장실을 냉장실 또는 냉동실로 기능하도록 온도가변이 가능한 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클에 의해 생성된 냉기를 순환시켜 저장실의 온도를 제어함으로써 저장실에 저장된 냉동식품과 냉장식품 등을 신선하게 보관하기 위한 장치이다.

이러한 냉동사이클은 저온저압의 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 고온고압의 냉매를 외부 공기에 의해 응축시키는 응축기와, 응축된 냉매를 감압하여 팽창시키는 모세관과, 그 모세관으로부터 팽창된 냉매와 고내공기를 열교환시켜 냉기를 생성하는 증발기를 포함하여 이루어진다.

종래의 냉장고는 내부에 저장실이 형성되며 저장실은 중간벽에 의해 상호 상하로 구획된 상부의 제1 저장실과 하부의 제2 저장실을 포함한다. 제1 저장실의 후방에는 냉동사이클과 연결되어 제1 저장실과 제2 저장실 내부로 공급되는 냉기를 생성하기 위한 증발기와, 제1 저장실 또는 제2 저장실의 온도를 감지하기 위한 온 도센서와, 냉장고의 외부에는 냉장고에 관한 정보의 제공 및 냉장고 제어를 위해 부착된 디스플레이장치를 더 포함하여 이루어진다.

이때, 냉장고는 디스플레이장치를 통해 사용자의 필요에 따라 제1 및 제2 저장실을 냉장실 또는 냉동실로 기능하도록 온도가변이 가능하게 마련될 수 있다.

그러나, 상술한 종래의 냉장고는 저장실의 온도를 급격하게 변화시키고자 할 경우, 일례로 냉동실로 기능하는 저장실을 냉장실로 변경하고자 할 경우, 냉동실의 온도(-20도)가 냉장실 설정온도(2도)에 도달할 때까지 냉장고의 운전(압축기의 구동)은 정지된다.

따라서, 사용자가 저장실도어를 열거나 온도가 높은 식품을 새로 넣게 되면, 저장실 위치별로 온도 분포가 달라지기 때문에 일부 위치에서는 음식물이 상하게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 종래의 냉장고 중 제1 및 제2 저장실 중 어느 하나의 저장실(냉동실)에만 온도센서가 있는 냉장고일 경우에는 하나의 저장실(냉동실)에서 측정된 온도를 기준으로 압축기가 구동되기 때문에 냉장고의 운전이 정지되면 다른 하나의 저장실(냉장실) 내부의 온도는 기준치 이상으로 상승하게 되는 문제점이 발생한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고내온도를 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고의 제어방법에 있어서, 고내온도가 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키는 제1 동작과, 고내온도가 중간목표온도에 도달하면, 압축기를 구동시키는 제2 동작을 포함하고, 제1 및 제2 동작은 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 반복적으로 수행된다.

여기서, 중간목표온도는 적어도 하나이며, 단계적으로 변하도록 설정된다.

또한, 제2 동작은 고내온도가 중간목표온도에 도달하면, 설정시간동안 상기 압축기를 구동시킨다.

여기서, 중간목표온도 및 설정시간은 고내온도와 최종목표온도의 차이에 따라 다르게 설정된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고내온도를 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고의 제어방법에 있어서, 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키되, 압축기의 오프 시, 팬을 주기적으로 구동시킨다.

여기서, 팬의 회전속도는 고내온도와 최종목표온도의 차이에 따라 다르게 설정된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고내온도를 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고에 있어서, 고내온도를 감지하는 온도감지센서; 고내온도가 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키는 제1 동작을 수행하고, 고내온도가 중간목표온도에 도달하면, 압축기를 구동시키는 제2 동작을 수행하는 제어부를 포함하고, 제어부는 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 제1 및 제2 동작을 반복한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고내온도를 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고에 있어서, 고내온도를 감지하는 온도감지센서; 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키는 제어부를 포함하되, 제어부는 압축기의 오프 시, 팬을 주기적으로 구동시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명의 냉장고 및 그의 제어방법에 따르면, 고내온도가 최종목표온도에 도달하기 전에 중간목표온도에 도달하면 설정시간 동안 압축기의 온/오프 구동을 반복시킴으로써, 급격한 온도 변화로 인하여 고내온도가 불균일하게 분포되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 압축기가 오프된 상태에서 팬을 주기적으로 구동시키기 때문에 압축기의 구동없이도 고내온도를 균일하게 분포할 수 있는 장점이 있다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉장고(100)는 내부에 저장실(11,12)이 형성되며 전면이 개방된 본체(10)를 구비하고, 본체(10)의 내부의 저장실(11,12)은 중간벽(13)에 의해 상호 상하로 구획된 상부의 제1 저장실(11)과 하부의 제2 저장실(12)을 포함한다. 본체(10)의 전면에는 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)을 각각 개폐하기 위한 제1 저장실도어(14)와 제2 저장실도어(15)가 설치된다.

본체(10)는 내부에 우레탄 발포 단열재가 충진된 함체상으로 마련되며, 하부의 후방에는 각종 전장품이 설치되는 기계실(16)이 형성된다. 기계실(16)에는 종래의 일반적인 냉장고와 동일하게 냉동사이클의 압축기(17)와, 압축기(17)로부터 토출되는 고온 고압의 냉매를 응축시키는 응축기(미도시)와, 전장상자(미도시) 등이 설치된다.

제1 저장실도어(14) 및 제2 저장실도어(15)는 각각 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)의 전면에 구비되어 제1 저장실(11)과 제2 저장실(12)의 좌측단 또는 우측단에 형성된 힌지(미도시)를 중심으로 전방으로 회동하여 제1 저장실(11)과 제2 저 장실(12)을 개폐하게 된다.

본체(10)의 상부에 구획된 제1 저장실(11)은 통상 냉동식품을 보관하기 위한 냉동실로 기능하며, 본체(10)의 하부에 구획된 제2 저장실(12)은 통상 냉장식품 등을 보관하기 위한 냉장실로 기능한다.

이때, 제1 저장실(11)을 냉장실로, 제2 저장실(12)을 냉동실로 형성할 수 있음은 물론이며, 사용자의 필요에 따라 제1 및 제2 저장실(11,12)을 냉장실 또는 냉동실로 기능하도록 온도가변정보를 입력하기 위한 디스플레이장치(50)가 더 마련된다. 이와 같이 제1 및 제2 저장실(11,12)을 냉장실 또는 냉동실로 온도가변하여 사용할 수 있는 기술은 통상의 기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

본체(10)의 상부측에 마련된 제1 저장실(11)의 후방에는 냉동사이클과 연결되어 제1 저장실(11) 내부로 공급되는 냉기를 생성하기 위한 증발기(20)와, 증발기(20)에 의해 열교환된 냉기를 제1 저장실(11) 및 제2 저장실(12)로 순환시키기 위한 덕트부(30)와, 증발기(20)에 인접하여 마련되는 제상히터(21)와, 제1 저장실(11)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(40)를 더 포함하여 이루어진다.

덕트부(30)는 증발기(20)의 전방을 덮으며 제1 저장실(11)의 후면을 형성한다.

덕트부(30)의 하측에는 제1 저장실(11)의 냉기를 증발기(20)측으로 유입하기 위한 유입구(미도시)가 형성되고, 유입구(미도시)를 통해 유입된 냉기가 증발기(20)를 거쳐 열교환되어 제1 저장실(11) 및 제2 저장실(12)에 골고루 분산 토출 되도록 덕트부(30)의 전면에 적정 개수의 토출구(31)가 종방향 및 횡방향으로 상호 소정간격 이격되어 형성된다.

또한 증발기(20)의 상측에는 공기를 강제 유동시키기 위한 팬(32)이 마련된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어 블록도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉장고(100)는 신호입력부(110), 온도감지센서(40), 제어부(120), 저장부(130) 및 구동부(140)를 포함한다.

신호입력부(110)는 냉장고에 관한 정보의 제공 및 냉장고의 제어를 위한 정보를 입력받는 것으로, 제1 및 제2 저장실(11,12)을 냉장실 또는 냉동실로 기능하도록 온도가변하기 위해 고내온도 가변모드를 선택하여 입력하며, 고내온도 가변모드가 선택되면 온도가변을 위한 상세정보인 최종목표온도를 더 선택하여 입력한다. 이러한 최종목표온도는 사용자가 직접 입력할 수 있으며, 미리 설정된 복수의 최종목표온도 중에서 하나를 선택하여 입력할 수도 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉동실의 기능을 하는 제1 저장실(11) 내부에 온도감지센서(40)가 설치되어 있기 때문에 제1 저장실(11)을 냉동실에서 냉장실로 기능하도록 온도가변을 하는 냉장고에 대해 설명하도록 한다.

온도감지센서(40)는 제1 저장실(11) 내부(즉, 고내)에 설치되어 제1 저장실(11) 내의 온도(즉, 고내온도)를 감지한다.

제어부(120)는 냉장고의 제반동작을 제어하는 마이컴으로, 사용자가 원하는 최종목표온도가 입력되면 온도감지센서(40)에서 감지한 제1 저장실 온도와 최종목표온도를 비교하고, 그 비교결과를 기초로 하여 저장부(130)에 저장된 중간목표온도 및 설정시간을 입력받는다.

여기서, 중간목표온도는 제1 저장실 온도가 최종목표온도에 도달하기 전에 미리 도달하게 되는 온도로서 적어도 하나로 구성되며, 단계적으로 변화하도록 설정된다. 또한, 설정시간이란 제1 저장실 온도를 중간목표온도로 일정하게 유지시키기 위해 압축기(30)가 구동되는 시간을 의미한다.

또한, 제어부(120)는 온도감지센서(40)에서 감지한 제1 저장실 온도가 제1 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기(30)가 오프되도록 구동부(130)를 구동한다.

게다가, 제어부(120)는 온도감지센서(50)에서 감지한 제1 저장실 온도가 제1중간목표온도에 도달하면, 제1 설정시간 동안에 압축기(30)가 구동되도록 구동부(130)를 구동한다.

또한, 제어부(120)는 제1 설정시간이 경과하면 제1 저장실 온도가 제2 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기(30)가 오프되도록 구동부(130)를 구동하고, 제1 저장실 온도가 제2 중간목표온도에 도달하면 제2 설정시간 동안에 압축기(30)가 구동되도록 구동부(130)를 구동한다.

상술한 바와 같이, 제어부(120)는 제1 저장실 온도가 최종목표온도에 도달할 때까지, 제1 저장실 온도가 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기(30)가 오프시키는 동작과 제1 저장실 온도가 중간목표온도에 도달하면 압축기를 구동시키는 동작을 반복적으로 수행한다.

한편, 제어부(120)는 제1 저장실 온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기(30)가 오프되도록 구동부(130)를 구동하며, 압축기(30)가 오프되는 동안에 팬(32)이 주기적으로 구동되도록 구동부(130)를 구동한다.

이때, 팬(32)의 회전속도는 제1 저장실 온도와 최종목표온도의 차이에 따라 다르게 제어되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 저장실 온도와 최종목표온도의 차이가 기준보다 클 경우, 팬(32)의 회전속도를 기준 회전속도보다 증가시켜 제1 저장실 내의 공기를 빠르게 순환시키는 것이 바람직하다.

저장부(130)는 제1 저장실 온도와 최종목표온도의 차이에 따라 적어도 하나의 중간목표온도와 그에 따른 설정시간이 저장된다. 예를 들면, 저장부(130)에는 온도차:+22도일 경우, 제1 중간목표온도:-10도/설정시간:3시간, 제2 중간목표온도:-5도/설정시간:2시간이 저장된다.

또한, 저장부(130)는 제1 저장실 온도와 최종목표온도의 차이에 따른 팬(32)의 회전속도가 저장된다. 예를 들면, 저장부(130)는 온도차:+22일 경우, 팬의 회전속도는 150rpm, 온도차:+15일 경우, 팬의 회전속도:100rpm이 저장된다.

구동부(130)는 제어부(120)의 구동제어신호에 따라 압축기(30), 팬(32) 등을 구동시킨다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 냉장고의 제어과정을 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 고내온도 가변모드를 선택(300)하고, 사용자가 최종목표온도를 입력(301)하면 입력한 최종목표온도가 신호입력 부(110)를 통해 제어부(120)에 입력된다.

본 발명의 일실시예 또한, 제1 저장실(11)을 냉동실에서 냉장실로 기능하도록 온도가변을 하는 냉장고에 대하여 설명하도록 한다.

제어부(120)에서는 내부 프로세싱에 의해 온도감지센서(40)에서 감지한 고내온도(즉, 제1 저장실의 온도)와 입력된 최종목표온도를 비교하고 그 비교결과를 기초로 하여 저장부(130)에 미리 저장된 중간목표온도 및 설정시간을 입력받는다. 여기서, 중간목표온도는 제1 및 제2 중간목표온도로 구성되며, 설정온도는 제1 및 제2 설정온도로 구성된다.

예를 들어, 제1 저장실의 온도가 -20도이고, 최종목표온도가 +2도일 경우, 제어부(120)는 제1 중간목표온도는 -10도, 설정시간은 3시간이며, 제2 중간목표온도는 -5도, 설정시간은 2시간을 입력받는다. 이러한 중간목표온도는 적어도 하나로 구성되며, 단계적으로 상승하도록 설정된다.

다음으로, 제어부(120)의 제어신호에 의해 압축기(30)를 오프시킨다(302).

이와 같이 압축기(30)를 오프시키면 고내온도가 서서히 증가하게 되는데, 이때 고내온도가 제1 중간목표온도에 도달하는지 판단(303)한다.

만약, 고내온도가 제1 중간목표온도에 도달하면, 고내온도를 제1 중간목표온도로 일정하게 유지시키기 위하여 압축기를 구동시킨다(304). 여기서, 압축기(30)의 구동이란 제1 저장실 온도가 제1 중간목표온도로 일정하게 유지되기 위한 구동으로서 예를 들어 제1 중간목표온도가 -10도일 경우, 제1 저장실 온도가 -9도이면 압축기(30)를 온 구동시켜 제1 저장실 온도를 -10도로 낮추고, 제1 저장실 온도가 -11도가 되면 압축기(30)를 오프시키는 구동을 말한다.

303단계에서 고내온도가 제1 중간목표온도에 도달하지 않으면, 압축기(30)를 계속 오프시킨다.

한편, 304단계를 수행한 후, 제1 설정시간이 경과되었는지 판단(305)하여 제1 설정시간이 경과되었을 경우, 압축기(30)를 다시 오프시킨다(306).

305단계에서 제1 설정시간이 경과되지 않을 경우에는 제1 설정시간이 경과될 때까지 압축기를 구동시킨다(304).

이와 같이 압축기(30)를 오프시키면 고내온도가 서서히 증가하게 되며, 제어부(120)는 증가된 고내온도가 제2 중간목표온도에 도달하는지 판단(307)한다.

만약, 고내온도가 제2 중간목표온도에 도달하면, 고내온도를 제2 중간목표온도로 일정하게 유지시키기 위하여 압축기를 구동시킨다(308).

308단계를 수행한 후, 제2 설정시간이 경과되었는지 판단(309)하여 제2 설정시간이 경과되었을 경우, 압축기(30)를 다시 오프시킨다(310).

상기한 과정을 수행한 후, 고내온도가 최종목표온도에 도달하는지 판단(311)하고 고내온도가 최종목표온도에 도달하면, 압축기(30)를 구동(312)시켜 냉장고를 정상적으로 동작시킨다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 고내온도 가변모드를 선택(400)하고, 사용자가 최종목표온도를 입력(410)하면 입력한 최종목표온도가 신호입력부(110)를 통해 제어부(120)에 입력된다.

다음으로, 제어부(120)의 제어신호에 의해 압축기(30)를 오프(420)시키되, 압축기(30)의 오프 시, 팬(32)을 주기적으로 구동시킨다(420).

상기와 같은 과정을 수행한 후, 고내온도가 최종목표온도에 도달하였는지 판단(430)하여 고내온도가 최종목표온도에 도달하면, 압축기(30)를 구동시켜 냉장고를 정상적으로 동작시킨다(440).

만약, 고내온도가 최종목표온도에 도달하지 않을 경우, 고내온도가 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기(30)를 오프 시킨 상태에서 팬(32)을 주기적으로 구동시킨다(420).

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 대략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

30...압축기 32...팬

40...온도감지센서 100...냉장고

110...신호입력부 120...제어부

130...저장부 140...구동부

Claims (8)

1. 고내온도를 상기 고내온도보다 높은 온도인 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 고내온도가 상기 최종목표온도보다 낮은 온도인 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키고,

   상기 고내온도가 상기 중간목표온도에 도달하면, 상기 압축기를 구동시키고,

   상기 압축기를 구동한 시간이 미리 설정된 설정시간을 경과 하였는지 판단하고,

   상기 압축기를 구동한 시간이 상기 설정시간을 경과 하였다면 상기 압축기를 다시 오프시켜 상기 고내온도가 상기 최종 목표온도에 도달하도록 하는 냉장고의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중간목표온도는,

   상기 고내온도와 상기 최종목표온도의 차이에 따라 적어도 하나로 설정되는 냉장고의 제어방법.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 중간목표온도 및 상기 설정시간은,

   상기 고내온도와 상기 최종목표온도의 차이에 따라 다르게 설정되는 냉장고의 제어방법.
5. 고내온도를 상기 고내온도보다 높은 온도인 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고의 제어방법에 있어서,

   상기 고내온도가 상기 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키되,

   상기 압축기의 오프 시, 팬을 주기적으로 구동시키는 냉장고의 제어방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 팬의 회전속도는,

   상기 고내온도와 상기 최종목표온도의 차이에 따라 다르게 설정되는 냉장고의 제어방법.
7. 고내온도를 상기 고내온도보다 높은 온도인 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고에 있어서,

   상기 고내온도를 감지하는 온도감지센서;

   상기 고내온도가 상기 최종목표온도보다 낮은 온도인 중간목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키고, 상기 고내온도가 상기 중간목표온도에 도달하면 상기 압축기를 구동시키며, 상기 압축기를 구동한 시간이 미리 정해진 일정시간을 경과하였는지를 판단하고 상기 압축기를 구동한 시간이 상기 일정시간을 경과하였다면 상기 압축기를 다시 오프시켜 상기 고내온도가 상기 최종 목표온도에 도달하도록 하는 제어부를 포함하는 냉장고.
8. 고내온도를 상기 고내온도보다 높은 온도인 최종목표온도로 변경시키기 위한 냉장고에 있어서,

   상기 고내온도를 감지하는 온도감지센서;

   상기 고내온도가 상기 최종목표온도에 도달할 때까지 압축기를 오프시키는 제어부를 포함하되,

   상기 제어부는 상기 압축기의 오프 시, 팬을 주기적으로 구동시키는 냉장고.

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