KR20150058744A - 냉장고 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 냉장고의 물건 적재량에 따라 냉기를 제어하는 기능을 가지고 있는 스마트한 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.

Description

냉장고 및 이를 제어하는 방법{REFRIGERATOR AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 것으로서, 냉장고의 물건 적재량에 따라 냉기를 제어하는 기능을 가지고 있는 스마트한 냉장고 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.

냉장고는 가정에서 사용되는 전자제품 중 없어서는 안되는 중요한 제품의 하나로서, 각 가정에는 하나 이상의 냉장고가 구비되어 있으며, 새로 구매한 음식물, 또는 먹다가 남은 음식물 등 다양한 종류의 음식물이 냉장고를 통해 보관되고 있다.

일반적으로 냉장고의 경우, 냉장고 내부에 적재된 음식물의 신선도를 유지하기 위하여 온도 센서 등이 설치되고 그러한 온도 정보에 따라 설정된 온도를 유지하도록 냉기를 발생시키도록 구성된다. 그러나, 냉장실의 특정 부위에 장착된 온도센서가 냉장실로 수납된 신규 식품의 온도를 감지하여 상기 신규 부하에 집중적으로 냉기를 공급해주는 방식이 아니라, 냉장실 자체의 온도를 감지하여 냉장실 내부의 온도가 설정된 온도보다 높으면 냉기를 냉장실로 공급하여 냉장고의 내부 온도를 설정된 온도로 냉각시킨다. 이와 같이 온도센서에 의해 냉장고 내부의 온도를 감지하여 냉기를 공급할 경우, 도어의 잦은 개폐와 같이 식품 수납량(적재량)과는 무관하게 압축기가 구동될 수 있다.

이에, 종래에는 냉장고 내부의 식품 수납량에 따라 내부 온도를 조절하기 위해 광센서를 이용하는 냉장고가 알려져 있다. 그러나, 이러한 냉장고는 광센서 주변에 식품이 많이 수납되어 있으면, 주변의 식품으로 인해서 광센서가 빛을 정확하게 감지하지 못하고, 이로 인해 냉장고 내부의 온도가 제대로 제어되지 못하는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 특1999-011313호

본 발명의 목적은 냉장고의 개폐시 냉장고 내에 저장되는 저장물의 수량에 따라 냉장고 내부의 냉력을 자동적으로 조절할 수 있는 냉장고 및 이를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 냉장고는 물건을 보관하도록 선반이 설치되어 있는 저장실, 상기 저장실을 개폐하는 도어, 및 냉기를 형성하여 상기 저장실에 공급하는 냉기 공급기를 포함하는 것으로서, 상기 도어의 개폐시 신호를 발생시키는 신호 발생부; 상기 선반에 설치되어 물건을 감지하는 감지부; 및 상기 신호 발생부의 신호로 상기 도어의 개폐 여부를 확인하면, 상기 감지부에서 감지된 정보로 상기 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 상기 적재량에 비례하여 상기 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 감지부는 선반에 일정간격으로 복수개 배열되고, 상기 제어부는 감지부의 감지량에 비례하여 선반의 물건 적재량을 판단하는 것이 바람직하다.

상기 감지부는 터치센서인 것이 바람직하다.

선택적으로, 상기 감지부는 선반에 적재된 물건의 무게를 감지할 수 있는 중력센서 또는 진동센서를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 물건의 무게에 비례하여 냉기 공급기의 냉기 공급량을 가중시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 물건을 보관하도록 선반이 설치되어 있는 저장실, 상기 저장실을 개폐하는 도어, 및 냉기를 형성하여 상기 저장실에 공급하는 냉기 공급기를 포함하는 냉장고를 제어하는 방법에 있어서, 도어의 개폐시 신호를 발생시키는 신호 발생 단계; 선반의 물건을 감지하는 감지 단계; 및 상기 신호 발생 단계의 신호로 도어의 개폐 여부를 확인하면, 감지 단계에서 감지된 정보로 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 적재량에 비례하여 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어 단계는 상기 감지 단계의 감지량에 비례하여 선반의 물건 적재량을 판단하는 것이 바람직하다.

선택적으로, 상기 제어방법은 상기 선반에 적재된 물건 무게를 감지하는 무게 감지 단계;를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어 단계는, 물건의 무게에 비례하여 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 냉장고는 냉장고 내부에 저장되는 저장물량에 비례하여 냉장고 내부의 냉력을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 냉장고는 내부에 물건이 없는 경우 스스로 냉력을 낮추기 때문에 소비전력을 감소시켜 전기요금을 절감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 일례를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장고를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3(a) 및 3(b)는 본 발명에 따른 냉장고의 선반에 적용된 감지부의 배열을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 일례를 도시한 측단면도이다.

본 발명에 따른 냉장고(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다양한 물건을 보관하도록 선반(30)이 설치되어 있는 저장실(10), 상기 저장실(10)을 개폐하는 도어(20), 및 냉기를 형성하여 상기 저장실(10)에 공급하는 냉기 공급기(40)를 포함한다.

상기 저장실(10)은 격벽을 사이에 두고 상부에는 냉동실이 형성되어 있고, 하부에는 냉장실로 형성되어 있으며, 상기 냉동실 및 냉장실 각각은 물건(ex. 식품)의 종류에 따른 수납 및 보관을 효율적으로 수행할 수 있도록 설치된 선반(30)에 의해 그 내부가 복수의 공간으로 구획되어 있다.

이러한 저장실(10)은 일방이 개방되어 있는데, 이러한 저장실을 도어(20)가 개폐한다.

상기 냉기 공급기(40)는 배면에 압축기, 증발기 및 송풍팬 등을 포함하는데, 냉매를 압축 및 응축하는 과정에서의 상변화에 따라 주위로부터 열을 빼앗아 주위 공기를 냉각시키는 원리로 냉기를 발생시키게 된다. 내용물을 신선하게 보관하기 위한 냉장고의 기능은 현재 일반적으로 적용되는 구성 및 기능들이 적용될 수 있으며, 이하에서는 그에 대한 상세한 구성 및 기능에 대해서는 생략한다.

한편, 본 발명의 냉장고의 기능 및 구성에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명에 따른 냉장고의 선반에 적용된 감지부의 배열을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 냉장고(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 도어(20)의 개폐시 신호를 발생시키는 신호 발생부(300), 선반(30)에 설치되어 물건을 감지하는 감지부(200), 신호 발생부(300)의 신호로 도어(20)의 개폐 여부를 확인하면, 감지부(200)에서 감지된 정보로 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 적재량에 비례하여 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 제어부(100)를 포함한다.

상기 신호 발생부(300)는 도 1에 도시된 냉장고(1)의 도어(20) 일측에 설치되어 도어(20)의 열림 또는 닫힘시 신호를 발생시켜 제어부(100)에 알리기 위한 것으로서, 그 구성은 도어(20)의 개폐를 감지할 수 있는 구조라면 어떠한 방식이라도 가능하다. 예를 들어, 신호 발생부(300)는 도어(20)가 닫힐 때 맞닿는 부위에 눌림 버튼 방식으로 설치될 수 있으며, 도어(20) 개폐시 도어에 의해서 눌림으로써 신호를 발생시키도록 할 수 있다.

상기 감지부(200)는 저장실(10) 내부 선반(20)에 배치되어 물건의 적재시 이를 감지하여 제어부(100)로 감지 신호를 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 감지부(200)는 현재 이용되고 있는 각종 센서들을 이용하여 구성될 수 있으나, 바람직하게는 선반(30)에 적재되거나 적재된 물건과의 접촉 또는 터치되면 해당 물건을 감지하는 터치센서를 이용할 수 있다. 이러한 터치센서의 상세한 구성 설명은 생략하도록 한다.

상기 제어부(100)는 신호 발생부(300)의 신호로 도어(20)의 개폐 여부를 확인하면, 감지부(200)에서 감지된 정보로 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 적재량에 비례하여 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 제어하는 역할을 수행하게 된다. 예를 들어, 제어부(100)는 신호 발생부(300)의 도어 개폐 신호를 수신하면, 감지부(200)를 동작시켜 감지 신호를 수신하고, 그 수신된 감지 신호를 근거로 물건의 적재량을 판단하여 물건의 적재량이 많아지면 냉기를 높이고, 적재량이 작아지면 냉기를 낮추는 방식으로 냉기 공급기(40)를 제어하게 된다. 이때, 냉기의 제어 비율은 물건의 적재량에 따른 실험치로 산정할 수 있는 것으로 한다.

한편, 상기 감지부(200)는 도 3(a) 및 3(b)에 도시된 바와 같이, 선반(30)에 일정간격으로 복수개 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 감지부(200)는 저장실에 설치된 각 선반에 가로 또는 세로 방향으로, 바람직하게는 매트릭스와 같은 배열로 배치될 수 있다. 감지부(200)는 매트릭스를 형성하는 각 위치에 장착되어 해당 위치에 내용물이 위치되어 있는지의 여부를 제어부(100)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 제어부(100)는 감지부(200)의 감지량(예를 들어, 감도 또는 감지신호 발생 수)에 비례하여 선반(30)의 물건(F) 적재량을 판단하고, 그 적재량에 따라 냉기를 조절하기 위한 제어신호를 상술한 냉기 공급기(40)에 출력해줌으로써, 물건 적재량에 맞게 냉장고(1)의 저장실(10) 온도를 조절하게 할 수 있다. 이하, 본 발명의 설명의 편의를 위하여 냉장고에 설치된 다수의 선반(30) 중 냉장실의 선반 하나를 일례로 설명하되 이에 한정되지는 않는 것으로 한다.

또, 상기 감지부(200)는 선반에 적재된 물건의 무게를 감지할 수 있는 중력센서 또는 진동센서를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(100)는 물건의 무게에 비례하여 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 가중시키는 제어신호를 출력해줌으로써, 물건의 무게에 비례적으로 냉장고(1)의 저장실(10) 온도를 조절하게 할 수 있다. 예를 들어, 감지부에 중력센서가 추가 설치된 경우, 감지된 무게 신호에 의해 중량이 2배 큰 물건이 감지되면, 제어부(100)는 해당 물건의 신선도를 유지하기 위하여 냉기의 가중치를 2배 높이는 방식으로 제어할 수 있다. 이때, 냉기의 가중비율은 각각의 무게에 따른 실험치로 산정할 수 있는 것으로 한다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일례에 따른 냉장고의 동작 및 제어방법을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일례에 따른 냉장고의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 단, 이하에서 상기 감지부(200)가 터치센서로 구성된 경우를 일례로 하여 본 발명을 설명하였으나, 중력센서 또는 진동센서로 구성된 경우에도, 이하의 설명을 응용하여 동일하게 적용할 수 있다.

우선, 사용자에 의해서 냉장고(1)의 도어(20)가 열리고 선반(30) 위에 물건이 놓여지거나 빠져나가게 되면 동작이 개시된다. 이때, 도어의 개폐를 알리는 개폐 신호가 발생되게 된다(S10). 이 경우, 도어에 설치된 신호 발생부(300)는 도어(20)의 개폐여부를 제어부(100)에 알리기 위해 해당 신호를 발생한다. 예를 들어, 도어 개폐시 신호 발생부(300)에서 발생되는 신호는 개시신호 또는 알림신호 등이 될 수 있다. 이는 도어 개폐시 물건의 이동이 발생하는 점에 착안한 것으로, 도어의 개폐시에만 감지부(200)를 동작시킴으로써 감지부가 평상시에 불필요하게 동작하는 것을 방지하는 효과가 있다.

이어서, 제어부(100)는 감지부(200)를 동작시켜 선반(30) 위에 배열된 물건들을 감지하게 한다(S20). 즉, 제어부(100)는 신호 발생부(300)에서 도어 개폐 신호를 수신하게 되면, 감지부(200)의 터치센싱 기능을 활성화시켜 선반에 배열된 각 센서의 터치 신호를 수신하여 선반(30)에 위치한 물건의 적재량을 측정한다. 예를 들어, 제어부(100)는 선반(30)에 있는 터치센서(200)들이 많이 감지할수록 선반(30)에 많은 물건이 적재된 것임을 감지하게 되는 것이다.

여기서, 선반(30) 위에 적재된 물건을 감지하는 방식은 다양하게 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 3(a)에 도시된 바와 내용물이 냉장고(1)에 보관되는 물건(F)의 부피(수량이)가 작을 경우, 감지부(200)는 물건(F)의 부피만큼 터치 신호를 적게 발생시키게 된다(예를 들어, 1 ~ 3개의 터치신호). 이 경우, 제어부(100)는 물건(F)의 적재량이 작은 경우임을 판단할 수 있다. 다른 예로, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 내용물이 냉장고 상에 보관되는 물건(F)의 부피(수량이)가 큰 경우, 감지부(200)는 물건(F)의 부피만큼 터치 신호를 많이 발생시키게 된다(예를 들어, 4 ~ 6개의 터치신호). 이 경우, 제어부(100)는 물건의 적재량이 많은 경우임을 판단할 수 있다.

이때, 제어부(100)는 감지부(200)의 감지신호를 근거로 물건의 적재량을 판단하고, 그 적재량에 따라 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 증가(S40), 감소(S50) 및 유지(S60) 중 하나의 방식으로 제어신호를 발생시킨다. 즉, 제어부(100)는 선반의 물건 적재량이 많다고 판단되면, 사용자가 별도의 설정작업을 하지 않더라도 냉장고(1)의 냉력을 스스로 높이도록 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 제어한다. 또, 제어부(100)는 선반(30)의 물건 적재량이 적다고 판단되면, 사용자가 추가의 설정작업을 하지 않아도 냉력을 낮추도록 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 제어한다. 예를 들어, 제어부(100)는 선반(30)의 물건 적재량에 변화가 없다면, 냉장고(1)의 냉력을 이전과 같이 유지하도록 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 제어한다. 이와 같이, 제어부(100)는 감지부(200)에서 수신된 감지신호를 근거로 적재량을 판단하여 물건의 적재량이 많아지면 냉기를 높이고, 적재량이 작아지면 냉기를 낮추는 방식으로 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어한다. 물론, 전술한 바와 같이 냉기의 제어 비율은 물건의 적재량에 따른 실험치로 산정할 수 있을 것이다.

한편, 감지부(200)가 중력센서 또는 진동센서가 추가로 구성된 경우를 예로 설명하면, 제어부(100)는 물건의 무게에 비례하여 냉기 공급기(40)의 냉기 공급량을 가중시키는 제어신호를 출력하게 된다. 예를 들어, 제어부(100)는 감지된 무게 신호에 의해 중량이 2배 큰 물건이 감지되면, 제어부(100)는 해당 물건의 신선도를 유지하기 위하여 냉기의 가중치를 2배 높이도록 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하게 된다. 또, 제어부(100)는 감지된 무게 신호에 의해 중량이 0.5배 작은 물건이 감지되면, 제어부(100)는 불필요한 전기량을 감소시키기 위하여 냉기의 가중치를 0.5배 낮추도록 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하게 된다. 물론, 상술한 바와 같이, 냉기의 가중비율은 각각의 무게에 따른 실험치로 산정할 수 있을 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

1: 냉장고
10: 저장실
20: 도어
30: 선반
40: 냉기 공급기
100: 제어부
200: 감지부
300: 신호 발생부

Claims (7)

1. 물건을 보관하도록 선반이 설치되어 있는 저장실, 상기 저장실을 개폐하는 도어, 및 냉기를 형성하여 상기 저장실에 공급하는 냉기 공급기를 포함하는 냉장고에 있어서,
   상기 도어의 개폐시 신호를 발생시키는 신호 발생부;
   상기 선반에 설치되어 물건을 감지하는 감지부; 및
   상기 신호 발생부의 신호로 상기 도어의 개폐 여부를 확인하면, 상기 감지부에서 감지된 정보로 상기 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 상기 적재량에 비례하여 상기 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는, 상기 선반에 일정간격으로 복수개 배열되고,
   상기 제어부는, 상기 감지부의 감지량에 비례하여 상기 선반의 물건 적재량을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 감지부는 터치센서인 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제3항에 있어서,
   상기 감지부는, 상기 선반에 적재된 물건의 무게를 감지할 수 있는 중력센서 또는 진동센서를 추가로 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 물건의 무게에 비례하여 상기 냉기 공급기의 냉기 공급량을 가중시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 물건을 보관하도록 선반이 설치되어 있는 저장실, 상기 저장실을 개폐하는 도어, 및 냉기를 형성하여 상기 저장실에 공급하는 냉기 공급기를 포함하는 냉장고를 제어하는 방법에 있어서,
   상기 도어의 개폐시 신호를 발생시키는 신호 발생 단계;
   상기 선반의 물건을 감지하는 감지 단계; 및
   상기 신호 발생 단계의 신호로 상기 도어의 개폐 여부를 확인하면, 상기 감지 단계에서 감지된 정보로 상기 물건의 적재량을 판단하고, 판단된 상기 적재량에 비례하여 상기 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 제어 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제어하는 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어 단계는, 상기 감지 단계의 감지량에 비례하여 상기 선반의 물건 적재량을 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제어하는 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 선반에 적재된 물건 무게를 감지하는 무게 감지 단계;를 더 포함하고,
   상기 제어 단계는, 상기 물건의 무게에 비례하여 상기 냉기 공급기의 냉기 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제어하는 방법.

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