KR101481530B1 - 김치냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 김치냉장고는 김치가 저장된 저장실, 상기 저장실 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여 그에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 센서부, 상기 센서부의 현재 출력값인 제1출력이 이전의 출력값인 제2출력 보다 감소하는지 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 상기 제1출력 또는 제2출력 중 어느 하나를 이용하여 상기 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 김치냉장고 및 그 제어방법은, 저장실의 일측에 설치되어 상기 저장실에 저장된 김치의 숙성과정에서 방출되는 특정 가스성분의 농도를 감지하는 센서의 출력값을 설정값과 비교하여 상기 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하되, 사용자에 의해 저장실이 개방된 경우에는 개방 이전에 출력된 센서 출력값의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 출력값으로 김치의 숙성 여부를 판단함으로써 종래 기술과 달리 숙성 기간 동안 저장실이 개방되더라도 김치의 숙성 여부를 정확히 판단할 수 있다는 장점이 있다.

김치냉장고, 냄새센서, 숙성

Description

김치냉장고 및 그 제어방법{Kimchi Refrigerator and Control Method thereof}

본 발명은 김치냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 숙성기간 동안 저장실의 내부에 분포된 냄새성분의 농도를 감지하여 상기 저장실에 저장된 김치가 숙성되었는지 여부를 직접 판단할 수 있는 김치냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 김치냉장고는 기존의 일반적인 냉장고와는 달리 김치와 같은 발효 음식물을 적절하게 숙성시켜 음식물의 맛을 향상시킴과 동시에 오랜 시간 유지시키기 위한 것으로, 김치를 숙성하기 위한 숙성기능과 김치를 차가운 상태로 신선하게 유지하기 위한 냉각기능을 겸하고 있는 것이 보통이다.

종래의 김치냉장고는 숙성과정을 수행할 경우 메모리에 미리 저장된 시간 동안 히터를 구동시켜 저장실 내부에 저장된 김치를 숙성시키는 방식이기 때문에, 사용자의 사용습관 또는 계절 등의 변수에 따라 사용자가 실제로 원하는 숙성 정도와 차이가 생기는 문제점이 발생된다.

예를 들어, 동일한 조건으로 숙성시키더라도 사용자가 저장실을 빈번히 개방 하는 경우와 그렇지 않은 경우에 있어서 김치의 숙성 정도가 달라지게 되는데, 종래의 김치냉장고는 이를 고려하지 않기 때문에 사용자의 요구를 제대로 반영할 수 없는 단점이 있다.

또한, 김치를 담그는데 사용되는 배추가 월동배추인지 제철배추인지 여부에 따라 그 조직경도와 수분 함유량이 달라지는데, 종래의 김치냉장고는 마찬가지로 이를 고려하지 않고 동일한 숙성조건으로 숙성시키기 때문에 이러한 경우에도 상술한 단점을 가지게 된다.

이를 해결하기 위하여, 하기의 [문헌1]에는 냄새센서로 저장실 내부에 분포된 냄새성분을 감지하여 저장실에 저장된 김치의 숙성 정도를 직접 판단하는 것에 관한 내용을 제시하고 있으나, 이 경우에도 숙성기간 동안 사용자가 저장실을 수시로 개방하게 되면 저장실 내부에 분포되어 있던 냄새성분이 외부로 유출되기 때문에 정확한 숙성 정도를 판단하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.

[문헌 1] 대한민국 공개특허 제2005-34451호(2005. 4. 14. 공개)

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 숙성기간 동안 저장실이 개방된 경우에도 상기 저장실 내부에 분포되어 있는 냄새성분의 감지를 통해 저장실에 저장된 김치가 숙성되었는지 여부를 정확하게 판단함으로써 사용조건 또는 계절 등의 변수에 관계없이 항상 사용자가 원하는 정도로 김치가 숙성될 수 있도록 하는 김치냉장고 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 김치냉장고는 김치가 저장된 저장실; 상기 저장실 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여 그에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 센서부; 상기 센서부의 현재 출력값인 제1농도가 이전의 출력값인 제2농도 보다 작은지 여부를 판단하고, 판단결과, 상기 제1농도가 제2농도보다 작지 않은 경우이면 저장실의 개방이 이루어지지 않은 것으로 인식하고, 제1농도를 설정값과 비교하여 제1농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하고, 상기 제1농도가 제2농도보다 작은 경우이면 저장실의 개방이 이루어진 것으로 인식하고, 제2농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 상기 현재에 대한 센서부의 출력값인 제3농도를 설정값과 비교하여, 제3농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 김치냉장고는 저장실에 설치된 김치숙성용 히터부와 김치가 숙성되었는지 여부를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하고, 상기 제어부는 김치가 숙성되었다고 판단한 경우 상기 히터부의 동작을 중지시키고 상기 표시부에 김치가 숙성되었음을 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 특정 가스성분은 이산화탄소, 아세트산 또는 포름산 중 적어도 어느 하나이고, 상기 센서부는 이들의 농도를 감지하는 가스센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 김치냉장고의 제어방법은 김치가 저장된 저장실 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여, 현재 감지한 농도인 제1농도가 이전에 감지한 농도인 제2농도 보다 작은지 여부를 판단하는 제1단계;와 상기 제1단계의 판단결과,
상기 제1농도가 제2농도보다 작지 않은 경우이면 저장실의 개방이 이루어지지 않은 것으로 인식하고, 제1농도를 설정값과 비교하여 제1농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하고,
상기 제1농도가 제2농도보다 작은 경우이면 저장실의 개방이 이루어진 것으로 인식하고, 제2농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 상기 현재에 대한 센서부의 출력값인 제3농도를 설정값과 비교하여, 제3농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 제2단계에서 김치가 숙성되었다고 판단된 경우 김치의 숙성을 위한 히터의 동작을 중지시키고, 상기 김치가 숙성되었음을 표시하는 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 김치냉장고 및 그 제어방법은, 저장실의 일측에 설치되어 상기 저장실에 저장된 김치의 숙성과정에서 방출되는 특정 가스성분의 농도를 감지하는 센서의 출력값을 설정값과 비교하여 상기 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하되, 사용자에 의해 저장실이 개방된 경우에는 개방 이전에 출력된 센서 출력값의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 출력값으로 김치의 숙성 여부를 판단함으로써 종래 기술과 달리 숙성 기간 동안 저장실이 개방되더라도 김치의 숙성 여부를 정확히 판단할 수 있다는 장점이 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고를 나타낸 사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고의 구조를 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 따른 김치냉장고(1)는 본체(11), 본체(11) 내부에 형성되어 김치가 저장된 김치통(12) 등의 저장 물품이 수납되고 상부가 개방된 두 개의 저장실(13), 힌지(14)에 의해 상기 본체(11)의 상부에 회동가능하게 결합되어 각각의 저장실(13)을 선택적으로 개폐시키는 두 개의 도어(15), 본체(11)와 도어(15) 사이에 개재되어 도어(15)를 본체(11)에 밀착시키는 개스킷(16), 및 도어(15)의 내측 면에 설치된 가스센서부(17)를 포함한다.

또한, 저장실(13)의 하부에는 격벽에 의해 저장실(13)과 분리되고 냉각장치들이 위치하는 전장실(미도시)이 마련되고, 저장실(13)과 본체(11) 사이에는 저장실(13)의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 단열재(18)가 충진된다.

또한, 저장실(13)의 외측 둘레에는 열교환작용을 통해 저장실(13)에 저장된 김치를 냉장시키는 증발기(19)가 설치되며, 그 하부에는 김치숙성용 히터(20)가 설치되어 있다. 한편, 본 실시예에 따른 김치냉장고(1)의 나머지 구성 및 동작은 통상적인 기술이므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고(1)의 동작구성을 나타낸 블럭도이다. 가스센서부(17)에서 저장실(13) 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여 그에 대응하는 전기적 신호로 출력하면, 제어부(100)는 타이머(110)를 이용하여 일정 시간 주기로 가스센서부(17)의 출력을 샘플링하고 이를 메모리(130)에 저장한다.

이때, 특정 가스성분이라 함은 김치의 숙성과정에서 방출되는 가스성분으로서 김치통(12)에서 방출되어 저장실(13) 내부에 분포하는 것을 의미하며, 그 예로서는 이산화탄소, 아세트산 또는 포름산 등이 있다.

또한, 가스센서부(17)는 통상의 가스센서를 이용하여 바람직하게 구현될 수 있는데, 이러한 가스센서부(17)는 이산화탄소, 아세트산 또는 포름산 중 적어도 어느 하나의 농도를 감지하여 감지된 농도에 대응하는(즉, 비례 또는 반비례하는) 전기적 신호를 출력하게 된다.

또한, 제어부(100)는 후술하는 바와 같이 메모리(130)에 미리 저장되어 있는 프로그램에 따라 상기 샘플링한 가스센서부(17)의 출력값을 이용하여 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하고, 판단결과 김치가 숙성되었으면 이를 표시부(140)에 표시하고 히터구동부(150)를 제어하여 히터(20)의 동작을 중지시킨다.

한편, 후술하는 바와 같이 가스센서부(17)의 출력값을 산출하는 경우 제어부(100)는 메모리(130)에 저장된 적어도 하나의 출력값을 연산부(120)에 전달하고, 이를 전달받은 연산부(120)는 가스센서부(17)의 출력값을 산출하여 제어부(100)로 전달한다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고(1)의 제어방법을 나타낸 흐름도이다. 사용자 등에 의하여 저장실(13)에 저장된 김치를 숙성시키기 위한 숙성모드가 선택되면, 제어부(100)는 숙성모드로 김치냉장고(1)를 운전한다(S210).

S210 단계가 완료되면, 제어부(100)는 가스센서부(17)의 출력값을 일정 시간 주기로 샘플링하여 저장실(13) 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하고(S220), 감지된 농도를 감지 시간에 관한 정보와 함께 메모리(130)에 저장한다(S230).

이때, 메모리(130)에 저장되는 정보는 구체적으로 상기 감지된 농도에 대응하는 가스센서부(17)의 출력값과 상기 출력값을 샘플링한 시간이다.

S230 단계가 완료되면, 제어부(100)는 제1감지단계에서 감지된 농도인 제1농도가 제2감지단계에서 감지된 제2농도 보다 작은지 여부를 판단한다(S240).

이때, 제1농도와 제2농도는 실제적으로는 각각 가스센서부(17)의 출력값을 의미하며, 제1감지단계와 제2감지단계는 각각 상기 가스센서부(17) 출력값의 샘플 링 시간을 의미한다.

또한, 제2감지단계는 제1감지단계 이전의 샘플링 시간을 의미한다.

S240 단계의 판단결과 작지 않은 경우이면, 제어부(100)는 저장실(13)의 개방이 이루어지지 않은 상태로 인식하고 상기 제1농도가 메모리(130)에 미리 저장된 설정값 이상인지 여부를 판단한다(S250).

이때, 설정값이라 함은 김치가 숙성되었다고 판단하기 위한 가스센서부(17)의 출력값이며, 적어도 하나의 숙성 정도에 대해 실험적으로 구하여져서 메모리(130)에 미리 저장되어 있는 값이다.

따라서, 사용자가 원하는 숙성 정도를 선택할 경우, 제어부(100)는 선택된 숙성 정도에 대응하는 설정값을 이용하여 저장실(13)에 저장된 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하게 된다.

S250 단계의 판단결과 제1농도가 설정값 미만인 경우, 제어부(100)는 S220 단계를 수행한다. 반면에, 설정값 이상인 경우, 제어부(100)는 김치가 숙성되었음을 사용자에게 알리기 위하여 표시부(140)에 이를 표시하고 김치를 냉장보관하기 위하여 저장모드로 전환하여 김치냉장고(1)를 운전한다(S260,S270).

이때, 제어부(100)는 저장모드로 전환하기 위하여 동작 중인 히터(20)의 동작을 중지시킨다.

한편, S240 단계에서 제1농도가 제2농도 보다 작은 경우이면, 제어부(100)는 숙성기간 동안 저장실(13)이 개방되었다고 판단하여 메모리(130)에 저장된 적어도 2개의 제2농도와 연산부(120)를 이용하여 제1감지단계에 대한 농도인 제3농도를 산출한다(S280).

이때, 연산부(120)는 전술한 바와 같이 제어부(100)로부터 전달받은 제2농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 제3농도를 산출하게 되는데, 산출 방법은 통상의 보간법 등을 이용하여 바람직하게 구현될 수 있다.

또한, 본 실시예와 달리 메모리(130)에는 연산부(120)에서 제3농도의 산출이 용이하게 이루어지도록 하기 위해 여러 가지 숙성조건에 대한 제2농도와 숙성시간의 관계가 룩업테이블 또는 관계식의 형태로 저장될 수도 있다.

S280 단계가 완료되면, 제어부(100)는 산출된 제3농도가 설정값 이상인지 여부를 판단하여(S290), 설정값 미만이면 S280 단계를 수행하고 설정값 이상이면 S260 단계를 수행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 김치냉장고 및 그 제어방법은 김치의 숙성과정에서 방출되는 특정 가스성분의 농도를 감지하여 상기 김치가 숙성되었는지 여부를 판단하되, 사용자에 의해 저장실이 개방된 경우에는 개방 이전에 감지된 농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 농도로 김치의 숙성 여부를 판단하기 때문에 종래 기술과 달리 숙성 기간 동안 저장실이 개방되더라도 김치의 숙성 여부를 정확히 판단할 수 있다는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고를 나타낸 사시도,

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고의 구조를 나타낸 단면도,

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고의 동작구성을 나타낸 블럭도,

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 김치냉장고의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

17: 가스센서부 100: 제어부

120: 연산부 130: 메모리

140: 표시부 150: 히터 구동부

Claims (7)

1. 김치가 저장된 저장실;

   상기 저장실 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여 그에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 센서부;

   상기 센서부의 현재 출력값인 제1농도가 이전의 출력값인 제2농도 보다 작은지 여부를 판단하고, 판단결과,

   상기 제1농도가 제2농도보다 작지 않은 경우이면 저장실의 개방이 이루어지지 않은 것으로 인식하고, 제1농도를 설정값과 비교하여 제1농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하고,

   상기 제1농도가 제2농도보다 작은 경우이면 저장실의 개방이 이루어진 것으로 인식하고, 제2농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 상기 현재에 대한 센서부의 출력값인 제3농도를 설정값과 비교하여, 제3농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 김치냉장고는 저장실에 설치된 김치숙성용 히터부와, 김치가 숙성되었는지 여부를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하고,

   상기 제어부는 김치가 숙성되었다고 판단한 경우 상기 히터부의 동작을 중지시키고, 상기 표시부에 김치가 숙성되었음을 표시하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고.
4. 제3항에 있어서,

   상기 특정 가스성분은 이산화탄소, 아세트산 또는 포름산 중 적어도 어느 하나이고, 상기 센서부는 이들의 농도를 감지하는 가스센서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 김치냉장고.
5. 김치가 저장된 저장실 내부에 분포된 특정 가스성분의 농도를 감지하여, 현재 감지한 농도인 제1농도가 이전에 감지한 농도인 제2농도 보다 작은지 여부를 판단하는 제1단계;와

   상기 제1단계의 판단결과,

   상기 제1농도가 제2농도보다 작지 않은 경우이면 저장실의 개방이 이루어지지 않은 것으로 인식하고, 제1농도를 설정값과 비교하여 제1농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하고,

   상기 제1농도가 제2농도보다 작은 경우이면 저장실의 개방이 이루어진 것으로 인식하고, 제2농도의 시간에 따른 변화량을 이용하여 산출한 상기 현재에 대한 센서부의 출력값인 제3농도를 설정값과 비교하여, 제3농도가 설정값 이상일 때 김치가 숙성되었다고 판단하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 제어방법.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서,

   상기 제2단계에서 김치가 숙성되었다고 판단된 경우 김치의 숙성을 위한 히터의 동작을 중지시키고, 상기 김치가 숙성되었음을 표시하는 제4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고의 제어방법.

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