KR20150032404A - 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

냉장고의 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여 사용자의 냉장고 사용 횟수가 적은 시점에 제상을 수행하도록 제어하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 증발기, 상기 증발기의 주위에 설치된 제상 히터, 상기 제상 히터의 학습 제상 기능을 설정하도록 마련된 입력부, 상기 입력부에 의해 학습 제상 기능이 설정되면 냉장고의 도어 개폐를 감지하는 도어개폐센서, 상기 감지된 도어 개폐에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 상기 저장된 데이터를 기초로 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여, 상기 분석에 기초하여 제상 시점을 결정하고, 상기 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함한다.
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　
　

Description

냉장고 및 그 제어방법 { REFRIGERATOR AND CONTROL METHOD THEREOF }

본 발명은 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 제상 히터를 포함하는 냉장고 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품을 저장하는 저장실과 저장실에 냉기를 공급하는 냉기 공급 장치를 구비하여 식품을 신선하게 보관하는 가전 기기이다. 　

냉장고는 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 과정으로 이루어진 냉동 사이클을 반복적으로 실행시켜 증발시 주위의 열을 흡수하는 원리로 작동된다.

이때, 증발기에서 대기중의 수증기가 응축 동결되어 서리상태로 냉각관 표면에 부착되는 현상이 발생하는데 이를 적상이라 한다.

적상이 되면 증발기의 전열이 방해를 받아 냉장 실내 온도 상승 및 압축기에서의 액 압축 발생 등의 여러 가지 문제점이 발생하며, 이를 제거하기 위한 작업을 수행하여야 한다. 적상을 히터나 팬(Fan) 등을 통해 열유동을 발생시켜 녹이거나, 기화시켜 제거하는 것을 제상이라 하는데, 이 때 발생되는 열 유동으로 인해 고내 고온 고습의 공기가 유입된다.

이로 인해 고내 온도 상승이 발생되고, 공기보다 상대적으로 온도가 낮은 표면에 성에가 발생된다. 또한, 제상 수행 중 사용자에 의한 개폐로 인해 고내 온도 상승이 가중되는 문제점이 있다.

냉장고의 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여 사용자의 냉장고 사용 횟수가 적은 시점에 제상을 수행하도록 제어하는 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는 증발기, 상기 증발기의 주위에 설치된 제상 히터, 상기 제상 히터의 학습 제상 기능을 설정하도록 마련된 입력부, 상기 입력부에 의해 학습 제상 기능이 설정되면 냉장고의 도어 개폐를 감지하는 도어개폐센서, 상기 감지된 도어 개폐에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 상기 저장된 데이터를 기초로 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여, 상기 분석에 기초하여 제상 시점을 결정하고, 상기 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 제어부는, 복수의 제어구간을 설정하고 제 1 제어 구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 상기 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계 구간으로 구획하여, 상기 각 통계구간의 상기 제 1 일수 동안 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴,　제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, A 패턴을 보이는 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, B 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에A 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, C 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

또한, 상기 냉장고 외부의 온도를 감지하는 외기 센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 외기 센서가 감지한 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상이면, 상기 과정으로 상기 제상 히터를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은, 복수의 제어 구간을 설정하고, 제 1 제어 구간에서 냉장고의 도어 개폐를 감지하고, 상기 감지된 도어 개폐에 관한 데이터를 메모리에 저장하고, 상기 데이터에 기초하여 도어 개폐 횟수 및 그 패턴을 분석하고, 상기 분석에 기초하여 제 2 제어구간의 제상시점을 결정하고, 상기 냉장고에 포함되는 제상 히터를 제어하는 것을 포함한다.

또한, 상기 도어 개폐 패턴을 분석하는 것은, 상기 제 1 구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 상기 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계 구간으로 구획하여, 상기 각 통계구간의 상기 제 1 일수 동안 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴, 제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제상 히터를 제어하는 것은, A 패턴을 보이는 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 제상 히터를 제어하는 것은, B 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1시간 이내에 A 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에A 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제상 히터를 제어하는 것은, C 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 구간에 연속되는 제 N구간에서 상기 제상 히터를 제어하는 것은,제 N-1구간에서 감지된 데이터에 기초하여 상기 제상 히터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 구간에서 상기 제상 히터를 제어하는 것은, 미리 설정된 제 2 시간 간격으로 상기 제상 히터를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉장고는 외기 센서를 더 포함하여, 상기 외기 센서가 감지한 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상인지 판단하는 것을 더 포함하고, 상기 외기 센서가 감지한 온도가 상기 제 1 온도 이상인 경우 상기 과정으로 상기 제상 히터를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.

　

이러한, 본 발명에 따른 냉장고 및 그 제어 방법은 최적의 제상 시점에 제상 운전을 수행하도록 함으로써 고내 온도 상승, 고내 성에 착상에 대한 개선을 도모할 수 있다.

또한, 자동 제상 기능 수행시 당연히 발생되는 현상으로 간주되었던 소비자 사용 환경에 대한 악영향까지 고려하여 제상을 수행하도록 할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 냉장고의 내부를 도시한 사시도 이다.
도 2는 일 실시예에 따른 냉장고의 단면도 이다.
도 3은 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 흐름을 도시한 블록도 이다.
도 4는 도어 개폐 패턴 분석 및 제상 돌입 시점을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 도어 개폐 패턴의 분석 방법을 그래프로 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 효과를 검증하기 위한 조건을 도시한 도면이다.
도 10은 도어 개폐 구간별 제상 돌입 시점 비율을 비교하여 본 발명의 유효성을 검증한 도면이다.
도 11은 고내 온도가 개선되었음을 검증한 결과를 도시한 도면이다.
도 12 내지 15는 고내 착상이 개선되었음을 검증한 결과를 도시한 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형　예들이 있을 수 있다.

이와 관련하여, 본 명세서의 냉장고는 전자식 냉장고 및 전자식 김치 냉장고 등을 포함하고, 가정용 뿐만 아니라 산업용으로 사용되는 경우 역시 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는 증발기, 증발기의 주위에 설치된 제상 히터, 제상 히터의 학습 제상 기능을 설정하도록 마련된 입력부, 입력부에 의해 학습 제상 기능이 설정되면 냉장고의 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서, 감지된 도어 개폐에 대한 데이터를 저장하는 메모리 및 저장된 데이터를 기초로 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여, 분석에 기초하여 제상 시점을 결정하고 제상 히터를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 제어부는 복수의 제어　구간을 설정하고 제 1 제어　구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계　구간으로 구획하여, 각 통계　구간의 제 1 일수동안 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴, 제 1 횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석한다.

도 1은 일 실시예에 따른 냉장고(1)의 내부를 도시한 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 냉장고(1)의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 본체(10), 본체(10)의 내부에 형성되는 저장실(20, 30), 저장실(20, 30)에 냉기를 공급하는 냉기 공급 장치를 포함할 수 있다.

본체(10)는 저장실(20, 30)을 형성하는 내상, 내상의 외측에 결합되어 냉장고(1)의 외관을 형성하는 외상, 내상과 외상 사이에 배치되어 저장실(20, 30)을 단열하는 단열재를 포함할 수 있다.

저장실(20, 30)은 중간격벽(11)에 의해 상측의 냉장실(20)과 하측의 냉동실(30)로 구획될 수 있다. 냉장실(20)은 대략 영상 3℃의 온도로 유지되어 식품을 냉장 보관할 수 있고, 냉동실(30)은 대략 영하 18.5℃의 온도로 유지되어 식품을 냉동 보관할 수 있다. 냉장실(20)에는 식품을 올려놓을 수 있는 선반(23)과 식품을 밀폐 보관하는 적어도 하나의 수납박스(27)가 마련될 수 있다.

또한, 저장실(20, 30)의 내측 후방에는 저장실(20, 30)의 냉각을 위한 증발기(40)가 설치되고, 증발기(40)의 상측에는 저장실(20, 30) 내부로 냉기를 순환시키는 팬(92)이 설치되며, 증발기(40)의 하측에는 증발기(40)에 착상된 서리를 제거하기 위한 제상 히터(93)가 마련될 수 있다.

또한, 냉장실(20)의 상부 모퉁이에는 얼음을 제조할 수 있는 제빙실(81)이 제빙실 케이스(82)에 의해 냉장실(20)과 구획되도록 형성될 수 있으며, 제빙실(81)에는 얼음을 제조하는 제빙트레이, 제빙트레이에서 제조된 얼음을 저장하는 아이스버킷을 포함하는 제빙 장치(80)가 마련될 수 있다.

한편, 냉장실(20)에는 물을 저장할 수 있는 워터 탱크가 마련될 수 있다. 워터 탱크는 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 수납박스(27)의 사이에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 냉장실(20) 내부의 냉기에 의해 워터 탱크의 물이 냉각될 수 있도록 냉장실(20) 내부에만 마련되면 족하다.

워터 탱크는 수도와 같은 외부의 급수원과 연결될 수 있으며 정수필터를 통해 정수된 정수를 저장할 수 있다. 외부의 급수원과 워터 탱크를 연결하는 급수관에는 유로 전환 밸브가 마련될 수 있고, 유로 전환 밸브를 통해 제빙 장치(80)로 물이 공급될 수 있다.

냉장실(20)과 냉동실(30)은 각각 식품을 출납할 수 있도록 개방된 전면을 갖고, 냉장실(20)의 개방된 전면은 본체(10)에 힌지 결합되는 한 쌍의 회전 도어(21, 22)에 의해 개폐될 수 있고, 냉동실(30)의 개방된 전면은 본체(10)에 대해 슬라이딩 이동 가능한 슬라이딩 도어(31)에 의해 개폐될 수 있다.

냉장실 도어(21, 22) 및 냉동실 도어(31)와 저장실(20, 30)의 전면이 접촉되는 위치에는 도어(21, 22, 31)의 개폐에 연동되어 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서(32)가 설치된다.

한편, 냉장실 도어(21, 22)의 배면에는 식품을 저장할 수 있는 도어 가드(24)가 마련될 수 있으며, 냉장실 도어(21, 22) 배면 테두리부에는 냉장실 도어(21, 22)가 닫혔을 때 냉장실 도어(21, 22)와 본체(10)의 사이를 밀폐하여 냉장실(20)의 냉기를 단속하는 가스켓(28)이 마련될 수 있다. 또한, 냉장실 도어(21, 22) 중 어느 하나에는 냉장실 도어(21, 22)가 닫혔을 때 냉장실 도어(21, 22)와 냉장실 도어(21, 22)의 사이를 밀폐하여 냉장실(20)의 냉기를 단속하는 회전바(26)가 마련될 수 있다.

또한, 냉장실 도어(21, 22) 중 어느 하나의 냉장실 도어(21, 22)에는 냉장실 도어(21, 22)를 열지 않고서도 외부에서 정수, 탄산수 또는 얼음을 취출할 수 있는 디스펜서(90)가 마련될 수 있다.

디스펜서(90)는 컵 등의 용기를 삽입하여 물 또는 얼음을 취수할 수 있는 취수공간, 정수, 탄산수 또는 얼음이 배출되도록 디스펜서(90)를 작동시킬 수 있는 디스펜서(90) 레버, 정수 또는 탄산수가 배출되는 디스펜서(90) 노즐을 포함할 수 있다.

　

도 3은 일 실시예에 따른 냉장고(1)의 제어 흐름을 도시한 블록도 이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 도어 개폐 센서(32), 구동부(91), 팬(92) 및 제상 히터(93)를 포함하며, 또한, 사용자로부터 동작명령을 입력받고 냉장고(1)의 동작 정보를 표시하는 컨트롤 패널(94), 냉장고(1)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리(98) 및 냉장고(1)의 동작을 총괄하는 제어부(99)를 포함한다.

앞서 설명한 도어 개폐 센서(32), 팬(92) 및 제상 히터(93)에 대해 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

구동부(91)는 제어부(99)의 구동 제어 신호에 따라 팬(92) 및 제상 히터(93) 등을 구동시킨다.

컨트롤 패널(94)은 사용자로부터 냉장고(1)의 동장 명령을 입력받고 사용자에게 냉장고(1)의 동작 정보를 표시한다. 컨트롤 패널(94)은 사용자의 동작 명령을 입력받는 입력부 및 냉장고(1)의 동작 정보를 표시하는 표시부를 포함하며, 특히 냉장고(1)의 제상에 관한 사용자의 명령을 입력받는 제상 명령 입력부, 냉장고(1)의 제상에 관한 동작 정보를 표시하는 제상 정보 표시부를 포함한다.

제상 명령 입력부는 사용자로부터 제상 수행을 활성화 시키는 제상 활성화 명령 및 제상 수행을 비활성화 시키는 제상 비활성화 명령을 입력받는다. 제상 명령 입력부를 포함한 입력부는 가압식 스위치 또는 터치 패드를 채용할 수 있다.

제상 정보 표시부는 냉장고(1)의 도어 개폐 횟수의 패턴을 분석한 결과를 표시하는 패턴 분석 표시영역, 패턴 분석 결과에 따른 다음 제상 수행 시점을 표시하는 제상 시점 표시영역 및 현재 제상 동작 여부를 표시하는 제상상황 표시영역을 포함할 수 있다. 이와 같은 제상 정보 표시부를 표시하는 표시부는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD)패널 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 패널을 채용할 수 있다.

일 실시예에 따른 냉장고(1)의 컨트롤 패널(94)은 입력부와 표시부를 별도로 마련하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 입력부와 표시부가 일체로 마련된 터치 스크린 패널(Touch Screen Panea; TSP)을 채용할 수 있다. 또한, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 설계 가능한 범위 내의 입력 명령의 입력이 가능하며, 다른 표시 영역을 더 포함할 수 있다.

메모리(98)는 냉장고(1)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터, 예를 들면 도어 개폐 횟수에 따른 제상 패턴에 관한 정보를 저장한다.

본 실시예의 경우, 미리 설정된 제 1 일수 동안 각 통계　구간의 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴, 제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 설정되도록 미리 저장될 수 있다. 또한, 메모리(98)는 냉장고(1)의 도어 개폐 횟수 측정 시 측정한 정보를 임시적으로 저장할 수 있다.

제어부(99)는 도어 개폐 센서(32)에서 감지한 데이터를 출력받아 도어 개폐 횟수를 카운트하고 도어 개폐 패턴을 분석하여 제상 시점을 판단하고, 제상 히터(93) 등을 제어한다. 　

이하, 제어부(99)의 도어 개폐 패턴 분석 및 제상 돌입 시점 판단에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 4는 도어 개폐 패턴 분석 및 제상 돌입 시점을 결정하는 과정을 도시한 것이고, 도 5는 도어 개폐 패턴 분석 방법을 그래프로 도시한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제어부(99)는 각 구간별로 누적 평균 도어 개폐 횟수 및 그 패턴을 분석하고, 분석 결과에 따라 도어 개폐 횟수가 적은 패턴을 보이는 구간을 제상 돌입 시점으로 결정한다.

이는, 사용자의 사용으로 저장실(20, 30) 내부의 온도가 상승된 순간 제상이 수행되면 온도 상승이 가중되어 음식물의 온도 상승 및 저장실(20, 30) 내부의 성에 착상 등이 발생되어 사용자에게 불편함을 초래할 수 있기 때문이다.

보다 상세하게, 복수개의 제어　구간을 설정하여 복수개의 제어　구간 중 제 1 제어　구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고, 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계　구간으로 구획한다.

도 4 에서는 1주일 단위로 구획된 제 1 구간을 제 7일로 구획하여 각 일수를 1시간 단위로 나누어 총 24개의 통계 구간으로 구획한 경우의　도어 개폐 패턴을 분석한 것을　예로 들었다.

본 실시예 에서는, 각 통계 구간별로 7일 동안 도어 개폐 횟수를 누적 평균하여 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴, 제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석한다. 즉, A 패턴은 가장 적은 도어 개폐 횟수를 보이는 패턴, B 패턴은 중간의 도어 개폐 횟수를 보이는 패턴, C 패턴은 가장 많은 도어 개폐 횟수를 보이는 패턴이다.

도 5는 제 1 횟수가 0.5회, 제 2 횟수가 2.2회인 경우를 예로 들어 도어 개폐 패턴을 분석한 것으로, 도 4에서는 도 5에 도시된 기준에 따라 도어 개폐 패턴을 분석한 것을 예로 들어 제상 돌입 시점을 결정하는 방법을 설명하도록 한다. 한편, 제 1 횟수 및 제 2 횟수는 도 5에 도시된 기준에 한정되는 것은 아니며, 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 설계 가능한 범위 내에서 변경될 수 있다.

위와 같은 방법으로 각 통계 구간별로 도어 개폐 패턴의 분석이 완료되면, 제어부(99)는 상기한 패턴에 근거하여 제상 돌입 시점을 결정한다.

즉, 제어부(99)는 A 패턴을 보이는 경우 즉시 제상 히터(93)를 제어하여 제상을 수행한다. 또한, B 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴을 보이는 시점까지 제상 히터(93)의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에A 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 제상 히터(93)를 제어하여 제상을 수행한다. 또한, C 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 도는 B 패턴을 보이는 시점까지 제상 히터(93)의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 제상 히터(93)를 제어하여 제상을 수행한다.

보다 상세하게, 통계구간 3-4, 9-10, 22-23은 냉장고(1)의 도어 개폐가 빈번한 구간으로, 7일 동안 해당 구간의 누적 평균 도어 개폐 횟수는 2.2회를 초과하여 C 패턴을 보인다. C 패턴은 일반적으로 도어 개폐 횟수가 잦은 식사 시간대에 나타난다.

또한, 통계구간 17-21은 냉장고(1)의 도어 개폐가 거의 없는 구간으로, 7일 동안 해당 구간의 누적 평균 도어 개폐 횟수는 0.5회 미만으로 A 패턴을 보인다. A 패턴은 일반적으로 수면 중인 새벽 시간대에 나타난다.

제상 돌입은 상기 분석한 패턴에 근거하여 이루어진다. 즉, 기존의 제상 시점이 통계구간3, 8, 15, 21에 위치하는데, 통계구간 3의 경우 도어 개폐 패턴이 C 패턴을 보이고 미리 설정된 3시간 이내에 B 패턴을 보일 것이 예상되는 바 제상 시점은 통계구간 5로 연장되어 제상이 수행된다. 또한, 통계구간 8은 C 패턴을 보이나 미리 설정된3시간 이내에 A 또는 B 패턴을 보일 것이 예상 되지 않으므로 즉시 제상이 수행된다. 또한, 통계구간 15는 B 패턴을 보이며 미리 설정된 3시간 이내에 A 패턴을 보일 것으로 예상되므로 제상 시점은 통계구간 17로 연장되어 제상이 수행된다. 또한, 통계구간 21은 A 패턴을 보이므로 즉시 제상이 수행된다. 　

　

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고(1)에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

도 6은 다른 실시예에 따른 냉장고(1)의 제어 흐름을 도시한 블록도 이다. 도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 냉장고(1)는 도 3에 도시한 구성 요소 외에 외기 센서(100)를 더 포함하는 센서부(105)를 포함한다.

이하, 설명의 편의상 앞서 설명한 도어 개폐 센서(32), 구동부(91), 팬(92) 및 제상 히터(93), 컨트롤 패널(94) 및 메모리(98)에 대해 중복되는 설명은 생략하고 제어부(99)에 대해 상세하게 설명한다.

다른 실시예에 따른 제어부(99)는 일 실시예에 따른 제어부(99)와 그 판단 및 제어 과정이 동일하며 다만 외기 센서(100)가 감지한 평균 실온의 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상인 경우에 한하여 상기 제어를 수행하는 점에서 차이가 있다. 효과적인 제상 제어를 수행하기 위해 제 1 온도는 제 22 ℃ 로 설정되는 것이 바람직하다.

외기 온도가 특정 온도 이하인 경우 도어 개폐와 동시에 일어나는 저장고 내부의 온도 상승 정도가 심하지 않아 도어 개폐의 횟수를 분석하고 그 패턴에 따라 제상을 수행하도록 제어하는 효과가 미약하여 냉장고(1)의 운전에 과도한 부하가 걸릴 수 있다. 이에, 외기 센서(100)가 감지한 평균 실온의 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상인 경우에 한하여 제상이 수행하도록 하여 이러한 문제점을 방지할 수 있다.

　

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은 냉장고(1)의 학습 제상 기능이 설정되면　복수의 제어　구간을 설정하고, 제 1 제어　구간에서 냉장고(1)의 도어 개폐를 감지하고, 감지된 도어 개폐에 관한 데이터를 메모리(98)에 저장하고, 데이터에 기초하여 도어 개폐 횟수 및 그 패턴을 분석하고, 분석에 기초하여 제 2 제어　구간의 제상시점을 결정하고, 냉장고(1)에 포함되는 제상 히터(93)를 제어하는 것을 포함한다.

또한, 도어 개폐 패턴을 분석하는 것은 제 1 제어　구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 제 1 일수를 미리 설정된 복수의 통계　구간으로 구획하여, 각 통계　구간의 제 1 일수 동안 누적 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제1　횟수 이하이면 A 패턴, 제 1 횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석하는 것을 포함한다. 각 패턴에 관한 제어 방법은 전술한 바와 동일한 바 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

한편, 제 2 제어　구간에 연속되는 제 N 제어　구간에서 제상 히터(93)를 제어하는 것은, 제 N-1 제어　구간에서 감지한 데이터에 기초하여 제상 히터(93)를 제어하는 것을 포함한다. 즉, 이전 제어　구간의 제상 수행과 동시에 감지되는 도어 개폐에 관한 데이터가 다음 제어　구간의 제상 수행 시점 판단의 근거가 된다.

다만, 제 1 제어　구간은 이전의 도어 개폐에 관한 데이터가 없는 바, 제 1 제어　구간에서 제상 히터(93)를 제어하는 것은, 미리 설정된 제 2 시간 간격으로 제상 히터(93)를 제어하는 것을 포함한다.

도 7은 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 도시한 순서도이다.

이하, 설명의 편의상 복수의 통계　구간 설정 시 각 제어　구간을 1주일 간격으로 구획하고, 1주일을 하루 단위로 구획하고,　하루는　한 시간 단위의 통계 구간으로　구획하여 설정하고, 상기 제 2 시간은 3시간으로 설정된 경우를 예로 들어 냉장고의 제어 방법에 대해 설명하도록 한다.

보다 상세하게, 상기 제 1 제어　구간은 1주일 단위의 구간으로 구획되어 설정되고, 제 1 일수는 하루 단위의 구간으로 구획되어 총 7개의 구간으로 설정되고, 하루는 한시간 단위의 구간으로 구획되어 총 24개의 통계　구간으로 설정되며, 이전의 도어 개폐에 관한 데이터가 없는 제 1 구간의 제상 수행 시에는 3시간 간격으로 제상이 수행된다. 다만, 이는 냉장고(1)의 제상 제어가 효과적으로 수행되도록 하기 위한 예에 불과할 뿐이며 구간 및 시간 설정은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 설계 가능한 범위 내에서 변경될 수 있다. 　　　　

도 7을 참조하면, 사용자가 냉장고(1) 전면에 마련된 컨트롤 패널(94)의 입력부를 통해 제상 수행 명령을 입력한 경우 일 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법이 수행된다.

제상 수행 명령이 입력되면, 냉장고(1)의 제어를 수행하기 위해 1주일 단위의 구간이 설정되고, 제 1 제어　구간에서 기존 제상 방식의 제상이 수행된다(205, 210). 동시에, 제 1 제어　구간에서 도어 개폐 센서(32)를 통해 도어 개폐가 감지되고, 도어 개폐에 관한 데이터가 메모리(98)에 저장된다(220).

위의 과정이 수행된 후 1주일이 경과하지 않으면, 제 1 제어　구간에서는 계속해서 기존 방식의 제상이 수행되고 도어 개폐 감지 결과가 누적되어 저장된다(230).

위의 과정이 수행된 후 1주일이 경과하면, 메모리(98)에 저장된 데이터에 기초하여 도어 개폐 횟수 및 그 패턴이 분석된다(240).

위의 패턴을 분석하여 기존의 제상 방식과 동일한 패턴인 경우, 제 1 제어　구간에 연속하는 제 2 제어　구간의 제상 수행시 기존 제상 방식과 동일한 방식의 제상이 수행된다.

그러나, 신 제상 방식 채용 패턴인 경우, 제 1 제어　구간에 연속하는 제 2 제어　구간의 제상 수행시 새로운 방식의 제상 패턴에 의해 제상 시점이 결정되어 이에 따라 제상 돌입 시점이 결정되고, 제상이 수행된다(250, 260).

제 2 제어　구간에서는 위의 과정에 따라 결정된 제상 방식이 채용되며, 사용자가 컨트롤 패널(94)의 입력부를 통해 능동형 제상 수행 중지 명령을 입력할 때까지 위의 과정이 반복된다(270).

　

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법을 도시한 순서도 이다.

도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은 도어 개폐 패턴의 분석 이전에 평균 실온을 판단하는 것이 더 포함되는 점에서 도 6에 도시된 냉장고의 제어 방법과 차이가 있다.

즉, 본 실시예에 따른 냉장고의 제어 방법은, 냉장고(1)가 외기 센서(100)를 더 포함하여, 230 이후에 외기 센서(100)가 감지한 데이터에 근거하여 최근 1주일 동안 각 시간별 평균 실온이 제 1 온도 이상인지 판단한다(233, 236).

제 1 온도 이상으로 판단되는 경우 도어 개폐 패턴을 분석하고, 제 1 온도 미만으로 판단되는 경우 기존의 제상 방식으로 제상을 수행한다(210, 240).

평균 실온을 판단하는 과정을 더 추가하는 것은, 외기 온도가 특정 온도 이하인 경우 도어 개폐와 동시에 일어나는 저장고 내부의 온도 상승 정도가 심하지 않아 도어 개폐의 횟수를 분석하고 그 패턴에 따라 제상을 수행하도록 제어하는 효과가 미미하고, 오히려 냉장고(1)의 운전에 과도한 부하가 걸릴 수 있기 때문이며 이는 전술한 바와 같다. 　

이 때, 효과적인 제상 제어를 수행하기 위한 제 1 온도는 제 22 ℃ 로 설정되는 것이 바람직하다.

　

이하, 본 발명에 따른 냉장고(1) 및 그 제어 방법의 효과에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 효과를 검증하기 위한 조건을 도시한 도면이고, 도 10은 도어 개폐 구간별 제상 돌입 시점 비율을 비교하여 본 발명의 유효성을 검증한 도면이고, 도 11은 고내 온도가 개선되었음을 검증한 결과를 도시한 도면이고, 도 12 내지 15는 고내 착상이 개선되었음을 검증한 결과를 도시한 도면이다.

본 발명의 효과를 검증하기 위한 모델로 SBS 냉장고(RS84GRPC)를 사용하였으며, SBS 냉장고(1)에서 세 가지 경우의 도어 개폐 횟수에 대해 각각 세 가지 패턴으로 구분하여 본 발명의 효과를 검증하도록 하였다.

도 9의 (a)를 참조하면, 케이스 1은 일 평균 도어 개폐 횟수가 61.7회인 경우이고, 케이스 2는 일 평균 도어 개폐 횟수가 111.7회인 경우이고, 케이스 3은 일 평균 도어 개폐 횟수가 24회인 경우로, 케이스 2의 경우 도어 개폐 횟수가 가장 많고 케이스 3의 경우 도어 개폐 횟수가 가장 적다.

도 9의 (b)를 참조하면, 각 케이스 별로1시간 단위 도어 개폐 패턴을 인식하여, 7일 누적 평균 도어 개폐 횟수가 0.5회 미만인 경우 A 패턴, 0.5회 이상이고 2.2회 이하인 경우 B 패턴, 2.2회 이상인 경우 C 패턴으로 인식 되도록 설정한다.

다음으로, 하루를 시간단위로 구획하여 24개의 통계　구간으로 나누고, 칵 케이스별로 각 구간에 따른 도어 개폐 패턴을 분석하면 도 9의 (c)에 도시한 바와 같은 결과가 도출된다. 이에, 본 발명에 따른 냉장고의 제어 방법을 각 케이스별로 적용하여 그 효과를 검증하도록 한다.

도 10을 참조하면, 각 케이스 별로 도어 개폐 구간별 제상 돌입 시점 비율을 비교할 수 있다. 1주차는 종래 기술이 적용된 경우의 도어 개폐 구간 돌입 시점 비율을 의미하고, 2주차는 본 발명의 기술적 사상이 적용된 경우의 도어 개폐 구간 돌입 시점 비율을 의미한다.

케이스 1을 예로들면, A 패턴을 보이는 경우에 제상을 돌입하는 시점이 1주차의 경우 64 % 였으나 2주차의 경우100 %로 그 비율이 증가하였으며, C 패턴을 보이는 경우에 제상을 돌입하는 시점이 1주차의 경우 36 % 였으나 2주차의 경우 0 %로 그 비율이 감소하였다. 이는, 소비자의 냉장고(1) 도어 개폐 횟수가 적은 구간에서 100 % 제상이 수행됨을 의미하며 결과적으로 고내의 지나친 온도 상승 등을 막을 수 있다.

케이스 1 내지 3을 종합하면, A 패턴을 보이는 경우에 제상을 돌입하는 시점이 1주차의 경우 32 % 였으나 2주차의 경우 69 %로 그 비율이 37 %가량 증가하였으며, B 패턴을 보이는 경우에 제상을 돌입하는 시점이 1주차의 경우 21 % 였으나 2주차의 경우 27 %로 그 비율이 6 %가량 증가하였으며, C 패턴을 보이는 경우에 제상을 돌입하는 시점이 1주차의 경우 47 % 였으나 2주차의 경우 4 %로 그 비율이43 %가량 감소하였다.

위의 결과를 통해 본 발명의 기술적 사상에 따른 냉장고(1) 및 그 제어방법을 통해 냉장고(1)의 도어 개폐 횟수가 적은 구간으로 제상을 돌입하는 시점이 이동하였음을 확인할 수 있다.

다음으로, 도 11을 참조하면 본 발명의 냉장고(1) 및 그 제어 방법을 적용하여 고내의 온도가 개선됨을 확인할 수 있다. 즉, 약냉 불량 및 고내 착상 불량이 발생하는 사용자의 도어 개폐 시간대별 최대의 고내 온도를 비교하면 도 11과 같은 결과를 얻을 수 있다.

도 11은 케이스 1과 2에 대해 각각 냉동실(30)과 냉장실(20)의 고내 온도 상승 개선율을 비교한 것으로, 케이스 1과 2 별로 냉동실(30)과 냉장실(20)의 기준 온도를 다르게 설정하여 기준 온도별 고내 온도 상승 개선율을 비교하였다. 　

냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 16 ℃로 설정한 경우, 케이스 1에서는 89.36 %의 온도 개선율 보였으며, 케이스 2에서는 11.47 %의 온도 개선율을 보였다. 한편, 냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 13.5 ℃로 설정한 경우, 케이스 1에서는 0 %의 온도 개선율을 보였으나, 케이스 2에서는 70.22 %의 온도 개선율을 보였다. 이를 종합하면, 케이스 1의 냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 16 ℃로 설정할 경우 89 %의 온도 개선율을 보임을 확인할 수 있다.

같은 방법으로 케이스 1의 냉장실(20)의 기준 온도를 4 ℃로 설정할 경우 88.48 %의 온도 개선율을 보이며, 케이스 2의 냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 13.5 ℃로 설정할 경우 70.22 %의 온도 개선율을 보이며, 케이스 2의 냉장실(20)의 기준 온도를 6.2 ℃로 설정할 경우 60.00 %의 온도 개선율을 보인다.

이를 종합하면, 케이스 1의 경우 냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 16 ℃로 설정하고 냉장실(20)의 기준 온도를 4 ℃로 설정함이 바람직하며, 케이스 2의 경우 냉동실(30)의 기준 온도를 마이너스 13.5 ℃로 설정하고 냉장실(20)의 기준 온도를 6.5 ℃로 설정함이 바람직하다.

즉, 기준 온도를 이와 같이 설정할 경우, 약냉 불량 및 고내 착상 불량 발생 시점에서 고내 온도 개선율이 높게 나타남을 확인하였으며, 보다 구체적으로 냉동실(30)의 경우 고내 최대 온도가 1 ℃ 감소, 냉장실(20)의 경우 고내 최대 온도가 2 ℃ 감소함을 확인하였다.

다음으로, 도 12 내지 도 15를 참조하면 본 발명의 냉장고(1) 및 그 제어 방법을 적용하여 고내의 착상 정도가 개선됨을 확인할 수 있다.

도 12는 제상 돌입 시점 및 도어 개폐에 따른 전원 및 고내의 온도 상승을 도시하기 위한 도면으로, 도 12의 가로축은 시간을 의미하고 세로축은 냉장고(1)에 가하는 전원의 세기 및 고내 온도를 의미한다. 또한 G1 그래프는 제상 시점에 따른 파워의 세기의 변화를 도시한 것이고, G2 그래프는 냉장고(1)의 냉장실(20)의 도어 개폐시 냉장실(20)의 온도 변화를 도시한 것이고, G3 그래프는 냉장고(1)의 냉동실(30)의 도어 개폐시 냉동실(30)의 온도 변화를 도시한 것이다.

G1을 참조하면, 제상 돌입 시점에 전원의 세기가 급격하게 상승됨을 확인할 수 있으며, G2 및G3를 참조하면 도어 개폐 시점에 고내의 온도가 급격하게 상승됨을 확인할 수 있다. 즉, 제상을 수행하거나 냉장고(1)의 도어를 개폐하는 경우, 고내의 온도 상승이 유발되며, 수증기가 유입되어 성애 및 물방울이 착상되게 된다.

도 13은 G1에 도시한 바와 같은 제상 돌입 시점에 고내에 성애가 착상된 모습을 도시한 것이다. 도 13을 참조하면, 제상 돌입 시점에 고내에 성애가 착상됨을 확인할 수 있으며, 이는 제상 돌입 시점에 제상 히터(93)나 팬(92)에 의한 열유동이 발생됨으로써 고내에 고온 고습의 공기가 유입되어 발생하는 현상이다.

다만, 제상에 따른 착상은 제상 수행 후 일정 시간이 경과하면 승화되어 자연스럽게 제거되는데, 냉장고(1)의 도어를 개폐하는 시점에 제상이 돌입되는 경우 착상이 심화되는 문제가 발생한다.

도 14는 케이스 2의 경우로 도어 개폐 횟수가 잦아 도어 개폐 시점에 제상이 돌입되어 착상이 심화된 것을 도시한 도면이고, 도 15는 케이스 3의 경우로 도어 개폐 횟수가 상대적으로 적어 도어 개폐 시점에 제상이 돌입되는 것을 회피함으로써 고내의 착상이 개선된 모습을 도시한 도면이다.

이와 같이, 도어 개폐 패턴을 학습하여 도어 개폐가 잦은 시점에 제상을 돌입하는 것을 회피 함으로써 고내의 착상을 개선할 수 있다.

1 : 냉장고 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10 : 본체
20, 30 : 저장실 (냉장실, 냉동실) 　　　　32 : 도어 개폐 센서
40 : 증발기 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　91 : 구동부
92 : 팬 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　93 : 제상 히터
94 : 컨트롤 패널 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　98 : 메모리
99 : 제어부 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　100 : 외기 센서
105 : 센서부

Claims (15)

1. 증발기;
   상기 증발기의 주위에 설치된 제상 히터;
   상기 제상 히터의 학습 제상 기능을 설정하도록 마련된 입력부;
   상기 입력부에 의해 학습 제상 기능이 설정되면　냉장고의 도어 개폐를 감지하는 도어개폐센서;
   상기 감지된 도어 개폐에 대한 데이터를 저장하는 메모리; 및
   상기 저장된 데이터를 기초로 도어 개폐 횟수를 카운트하고 그 패턴을 분석하여, 상기 분석에 기초하여 제상 시점을 결정하고, 상기 제상 히터를 제어하는 제어부;를 포함하는 냉장고.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   복수의 제어구간을 설정하고 제 1 제어　구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 상기 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계　구간으로 구획하여,
   상기 각 통계구간의 상기 제 1 일수 동안 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴,　제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석하는 냉장고.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   A 패턴을 보이는 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   B 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에A 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   C 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 냉장고 외부의 온도를 감지하는 외기 센서;를 더 포함하는 냉장고.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 외기 센서가 감지한 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상이면, 상기 과정으로 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고.
8. 냉장고의 학습 제상 기능이 설정되면　복수의 제어　구간을 설정하고;
   제 1 제어　구간에서 냉장고의 도어 개폐를 감지하고;
   상기 감지된 도어 개폐에 관한 데이터를 메모리에 저장하고;
   상기 데이터에 기초하여 도어 개폐 횟수 및 그 패턴을 분석하고;
   상기 분석에 기초하여 제 2 제어구간의 제상시점을 결정하고, 상기 냉장고에 포함되는 제상 히터를 제어하는 것;을 포함하는 냉장고의 제어 방법.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 도어 개폐 패턴을 분석하는 것은,
   상기 제 1 구간을 미리 설정된 제 1 일수로 구획하고 상기 각 일수를 미리 설정된 복수의 통계　구간으로 구획하여,
   상기 각 통계구간의 상기 제 1 일수 동안 누적된 평균 도어 개폐 횟수가 미리 설정된 제 1 횟수 이하이면 A 패턴, 제 1횟수 초과 미리 설정된 제 2 횟수 미만이면 B 패턴, 제 2 횟수 이상이면 C 패턴으로 분석하는 것을 포함하는 냉장고의 제어방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제상 히터를 제어하는 것은,
    A 패턴을 보이는 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어방법.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 제상 히터를 제어하는 것은,
    B 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1시간 이내에 A 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에A 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어 방법.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 제상 히터를 제어하는 것은,
    C 패턴을 보이는 경우 미리 설정된 제1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이는 시점까지 상기 제상 히터의 제어 시점을 연장하고, 미리 설정된 제 1 시간 이내에 A 패턴 또는 B 패턴을 보이지 않을 경우 즉시 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어 방법.
13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 구간에 연속되는 제 N구간에서 상기 제상 히터를 제어하는 것은,
    제 N-1구간에서 감지된 데이터에 기초하여 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어방법.
14. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 구간에서 상기 제상 히터를 제어하는 것은,
    미리 설정된 제 2 시간 간격으로 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어 방법.
15. 제 8항에 있어서,
    상기 냉장고는 외기 센서를 더 포함하여,
    상기 외기 센서가 감지한 온도가 미리 설정된 제 1 온도 이상인지 판단하는 것;을 더 포함하고,
    상기 외기 센서가 감지한 온도가 상기 제 1 온도 이상인 경우 상기 과정으로 상기 제상 히터를 제어하는 냉장고의 제어 방법.

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