KR102697584B1

KR102697584B1 - 냉장고

Info

Publication number: KR102697584B1
Application number: KR1020180155645A
Authority: KR
Inventors: 김석현; 정준성; 김상오
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2024-08-21
Also published as: US20220057121A1; KR20200068832A; CN113474605B; EP3891452A1; EP3891452A4; CN113474605A; WO2020116987A1; US11885538B2

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬과, 냉각실 내에 배치되며, 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, RF 출력 장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 캐비티 내에 물품에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품의 온도가 하강하는 제1 구간, 제1 구간 이후 물품의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간으로 구분되어 동작하도록 제어하며, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티의 온도가, 냉각실 내의 다른 영역의 온도 보다 높다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

Description

냉장고{Refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 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 제10-2008-0003218호는, 과냉각장치로서, 식품을 무동결 과냉각 상태로 저장하는 무동결실 및 무동결실에 전기장을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 개시한다.

그러나, 이러한 과냉각장치는, 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.

또한, 동결된 육류, 어류 등의 해동이 수행되지 못하게 된다.

본 발명의 목적은, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.

본 발 명의 다른 목적은, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있는 냉장고를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬과, 냉각실 내에 배치되며, 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, RF 출력 장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 캐비티 내에 물품에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품의 온도가 하강하는 제1 구간, 제1 구간 이후 물품의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간으로 구분되어 동작하도록 제어하며, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티의 온도가, 냉각실 내의 다른 영역의 온도 보다 높다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, RF 출력 장치에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제1 구간이 길어지거나, 제2 구간의 시작 시점이 늦어지거나, 제2 구간이 길어지도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 캐비티 내에 물품에 대해, RF 신호를 출력하여, 제2 구간 이후 물품의 온도가 하강하는 제3 구간이 더 수행되도록 제어할 수 있다.

한편, RF 출력 장치에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제3 구간에서의 물품의 동결 온도가 증가될 수 있다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급될 수 있다.

한편, RF 출력 장치의 동작 오프시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급되며, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급될 수 있다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, RF 출력 장치의 동작 이전 보다, 압축기에서 소비되는 소비 전력이 증가할 수 있다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, RF 출력 장치의 동작 이전 보다, 냉각실의 온도가 상승할 수 있다.

한편, 캐비티의 내면 또는 외면의 적어도 일부에, 단열재가 부착될 수 있다.

한편, 캐비티 내에 물품이 위치한 상태에서, RF 출력 장치의 동작을 위한 동작 신호가 입력되는 경우, RF 출력 장치는, 물품 방향으로 RF 신호를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 종류에 따라 또는 입력 신호에 따라, RF 신호의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다.

한편, 캐비티 내에 물품이 위치하는 경우, 냉각실 내에 공급되는 냉기에 기초하여, 물품의 온도가 하강하다가, RF 출력 장치로부터의 RF 신호에 기초하여, 소정 온도 범위 이내로 유지할 수 있다.

한편, 제1 구간 내의 물품의 하강시 최저 온도 보다, 제2 구간 내의 온도가 더 높은 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제1 구간 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, RF 출력 장치로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

한편, 냉장고 전원 온 이후, 캐비티의 온도는, 물품의 온도가 소정 온도 범위 이내로 유지할 때까지, 계속 하강할 수 있다.

한편, 제1 구간 내의 물품 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, RF 출력 장치로부터의 RF 신호의 파워에 따라 가변될 수 있다.

한편, RF 신호의 파워가 클수록, 물품 온도 하강 기울기의 크기는 작아지며, 최저 온도는 커질 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 온도가 하강시부터, RF 출력 장치로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, RF 출력 장치를 오프하며, 캐비티 내에 냉각실 내에 공급되는 냉기가 공급되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품이 동결된 상태에서, RF 출력 장치에 대한 동작 입력 신호가 있는 경우, RF 신호가 캐비티 내에 출력되도록 제어하며, 물품 동결시 출력되는 RF 신호의 파워는, 물품 동결 이전에 출력되는 RF 신호의 파워 보다 큰 것이 바람직하다.

한편, RF 신호의 주파수는, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 스캔 구간 동안 제1 파워의 RF 신호가 출력되도록 제어하며, 스캔 구간 동안 반사되는 RF 신호에 기초하여, 물품의 종류를 판단하고, 스캔 구간 종료 이후, 판단된 물품의 종류에 따라 설정되는 제2 파워의 RF 신호가, 출력되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 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.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제상 구간 또는 도어 부하 대응 운전 중 RF 신호의 출력이 낮아지거나 정지되고, 제상 구간 또는 도어 개방시의 부하 대응 운전 종료 이후, RF 신호의 출력이 증가되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, RF 신호가 출력하다가, 제상 구간이 수행되는 경우, RF 신호의 파워가 낮아지도록 제어하며, 제상 구간이 종료되는 경우, RF 신호의 파워가 증가하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 개방되는 경우, 동작 중인 RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, RF 신호가 출력 중 캐비티 내의 물품의 상태를 판단하고, 물품의 상태에 따라, RF 신호의 파워를 가변하거나, RF 신호를 계속 출력하거나, 또는 중지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실의 온도가 제1 온도 초과이거나, 캐비티 내의 온도가 제2 온도 초과인 경우, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 RF 출력 장치는, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하며, RF 출력 장치는, 캐비티 내의 물품에서 반사되는 RF 신호의 검출을 위한 신호 검출부와, 캐비티 내의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 캐비티 내의 물품 촬영을 위한 카메라중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제어부는, 신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티 내의 물품 유뮤를 판단하고, 캐비티 내의 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고는, 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬과, 냉각실 내에 배치되며, 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, RF 출력 장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 입력 신호에 기초하여 캐비티 내의 물품 유무를 판단하거나, 신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티 내의 물품 유무를 판단하고, 캐비티 내의 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고는, 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬과, 냉각실 내에 배치되며, 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, RF 출력 장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 캐비티 내에 물품에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품의 온도가 하강하는 제1 구간, 제1 구간 이후 물품의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간으로 구분되어 동작하도록 제어하며, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티의 온도가, 냉각실 내의 다른 영역의 온도 보다 높다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다. 특히, RF 신호에 의한 물품 내의 물분자 운동이 활발해져, 물품의 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, RF 출력 장치에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제1 구간이 길어지거나, 제2 구간의 시작 시점이 늦어지거나, 제2 구간이 길어지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 캐비티 내에 물품에 대해, RF 신호를 출력하여, 제2 구간 이후 물품의 온도가 하강하는 제3 구간이 더 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품의 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제3 구간에서의 물품의 동결 온도가 증가될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다. 특히, 물품의 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치의 동작 오프시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급되며, RF 출력 장치의 동작시, 캐비티 내로, 냉각실 내의 냉기가 공급될 수 있다. 이에 따라, RF 신호의 공급 없이, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, RF 출력 장치의 동작 이전 보다, 압축기에서 소비되는 소비 전력이 증가할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치의 동작시, RF 출력 장치의 동작 이전 보다, 냉각실의 온도가 상승할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 캐비티의 내면 또는 외면의 적어도 일부에, 단열재가 부착될 수 있다. 이에 따라, 캐비티 내부가 냉각실과 단열되어, 캐비티 내에 출력되는 RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

한편, 캐비티 내에 물품이 위치한 상태에서, RF 출력 장치의 동작을 위한 동작 신호가 입력되는 경우, RF 출력 장치는, 물품 방향으로 RF 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 종류에 따라 또는 입력 신호에 따라, RF 신호의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품의 종류에 따라, 물품의 신선도를 적절히 유지할 수 있게 된다.

한편, 캐비티 내에 물품이 위치하는 경우, 냉각실 내에 공급되는 냉기에 기초하여, 물품의 온도가 하강하다가, RF 출력 장치로부터의 RF 신호에 기초하여, 소정 온도 범위 이내로 유지할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 제1 구간 내의 물품의 하강시 최저 온도 보다, 제2 구간 내의 온도가 더 높은 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제1 구간 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, RF 출력 장치로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 냉장고 전원 온 이후, 캐비티의 온도는, 물품의 온도가 소정 온도 범위 이내로 유지할 때까지, 계속 하강할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 제1 구간 내의 물품 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, RF 출력 장치로부터의 RF 신호의 파워에 따라 가변될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 신호의 파워가 클수록, 물품 온도 하강 기울기의 크기는 작아지며, 최저 온도는 커질 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 온도가 하강시부터, RF 출력 장치로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품의 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, RF 출력 장치를 오프하며, 캐비티 내에 냉각실 내에 공급되는 냉기가 공급되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 물품이 동결된 상태에서, RF 출력 장치에 대한 동작 입력 신호가 있는 경우, RF 신호가 캐비티 내에 출력되도록 제어하며, 물품 동결시 출력되는 RF 신호의 파워는, 물품 동결 이전에 출력되는 RF 신호의 파워 보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 신호의 주파수는, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호에 의한 물품 내의 물분자 운동이 활발해져, 물품의 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 스캔 구간 동안 제1 파워의 RF 신호가 출력되도록 제어하며, 스캔 구간 동안 반사되는 RF 신호에 기초하여, 물품의 종류를 판단하고, 스캔 구간 종료 이후, 판단된 물품의 종류에 따라 설정되는 제2 파워의 RF 신호가, 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 효율적으로 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 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 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제상 구간 또는 도어 부하 대응 운전 중 RF 신호의 출력이 낮아지거나 정지되고, 제상 구간 또는 도어 개방시의 부하 대응 운전 종료 이후, RF 신호의 출력이 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 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 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 개방되는 경우, 동작 중인 RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, RF 신호가 출력 중 캐비티 내의 물품의 상태를 판단하고, 물품의 상태에 따라, RF 신호의 파워를 가변하거나, RF 신호를 계속 출력하거나, 또는 중지할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 냉각실의 온도가 제1 온도 초과이거나, 캐비티 내의 온도가 제2 온도 초과인 경우, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 RF 출력 장치는, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하며, RF 출력 장치는, 캐비티 내의 물품에서 반사되는 RF 신호의 검출을 위한 신호 검출부와, 캐비티 내의 온도를 검출하는 온도 검출부와, 캐비티 내의 물품 촬영을 위한 카메라중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, RF 신호 출력에 대한 피드백을 통해, 효율적으로 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 제어부는, 신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티 내의 물품 유뮤를 판단하고, 캐비티 내의 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고는, 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬과, 냉각실 내에 배치되며, 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치와, RF 출력 장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는, 냉각실 또는 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어한다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부는, 입력 신호에 기초하여 캐비티 내의 물품 유무를 판단하거나, 신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티 내의 물품 유무를 판단하고, 캐비티 내의 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서, 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고 내의 물품의 신선도를 유지하면서, 물품을 동결할 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 4는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.
도 6은 도 4의 압축기 구동부의 내부 회로도의 일예이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 RF 출력 장치를 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 RF 구동부 내부의 블록도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.
도 8 내지 도 14는 도 7의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.

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, 도시되지는 않았지만 냉동실 및 냉장실로 구획된 내부공간을 가지는 케이스(110)와, 냉동실을 차폐하는 냉동실 도어(120)와 냉장실을 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(180)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(미도시)의 내측 상부에는 냉동실 내의 냉기를 이용하여 물품을 동결하되 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있는 RF 출력 장치(190)가 배치될 수 있다. 한편, 도면과 달리, 냉장실에 RF 출력 장치(190)가 배치되는 것도 가능하다. RF 출력 장치(190)에 대해서는 도 5a 이하에서 후술하기로 한다.

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(190)가 배치되기만 하면 충분하다.

도 2는 도 1의 냉장고의 도어를 개방한 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 냉동실 도어(120)의 내측에는 냉동실(155)이, 냉장실 도어(140)의 내측에는 냉장실(157)이 배치된다.

냉동실(155)의 내측 상부에는 냉동실 내의 냉기를 이용하여 물품을 동결하되 신선도를 유지하면서 물품을 동결할 수 있는 RF 출력 장치(190)가 배치될 수 있다.

도면에서는, 냉동실 도어(120)에 RF 출력 장치(190)가 부착되는 것을 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 냉동실 도어(120)가 아닌 냉동실의 내부에 일 공간에, RF 출력 장치(190)가 배치되는 것도 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(미도시)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(미도시)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 4는 도 1에 도시된 냉장고 내부를 간략히 도시한 블록도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 냉장고는, 압축기(112), 기계실 팬(115), 냉동실 팬(144), 메인 제어부(310), 히터(330), RF 출력 장치(190), 아이스 뱅크(195), 온도 감지부(320), 메모리(240)를 포함한다. 또한, 냉장고는, 압축기 구동부(113), 기계실 팬 구동부(117), 냉동실 팬 구동부(145), 히터 구동부(332), RF 구동부(195), RF 출력 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 메인 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 메인 제어부(310)로 출력할 수 있다.

온도 감지부(320)는, 냉장고 내의 온도를 감지하여 감지된 온도에 대한 신호를 메인 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.

메인 제어부(310)는, 압축기(112), 팬(115 또는 144), RF 출력 장치(190)의 온/오프 동작을 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 압축기 구동부(113), 팬 구동부(117 또는 145), RF 구동부(195)를 제어하여, 최종적으로 압축기(112), 팬(115 또는 144), 및 RF 출력 장치(190)를 제어할 수 있다. 여기서, 팬 구동부는 기계실 팬 구동부(117) 또는 냉동실 팬 구동부(145)일 수 있다.

예를 들어, 메인 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 메인 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 메인 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, 메인 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, 메인 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 메인 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, 메인 제어부(310)는, 히터 구동부(332)를 제어할 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)는, RF 출력 장치(190)의 제어를 위해, 구동 신호를, RF 구동부(195)로 출력할 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)는, RF 출력 장치(190)의 제어를 위해, RF 출력 장치(190) 내의 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제1 구간(P1a), 제1 구간(P1a) 이후 물품(MAT)의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간(P2a)으로 구분되어 동작하도록 제어하며, RF 출력 장치(190)의 동작시, 캐비티(CAV)의 온도가, 냉각실(FRM) 내의 다른 영역의 온도 보다 높도록 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 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 RF 출력 장치를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, RF 출력 장치(190a)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(190a)에서 출력되는 RF 신호는, 도어(DOR)가 닫힌 상태에서 출력되는 것이 바람직하다. 이를 위해, RF 출력 장치(190a)는, 도어(DOR)의 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 센서를 더 구비할 수도 있다.

한편, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195)에 접속될 수 있다. RF 구동부(195)는, 메인 제어부(310)에 의해 제어될 수 있다. RF 구동부(195)에 대한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.

한편, 메인 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제1 구간(P1a), 제1 구간(P1a) 이후 물품(MAT)의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간(P2a)으로 구분되어 동작하도록 제어하며, RF 출력 장치(190)의 동작시, 캐비티(CAV)의 온도가, 냉각실(FRM) 내의 다른 영역의 온도 보다 높도록 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 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 RF 출력 장치(190)에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제1 구간(P1a)이 길어지거나, 제2 구간(P2a)의 시작 시점이 늦어지거나, 제2 구간(P2a)이 길어지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 제2 구간(P2a) 이후 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제3 구간(P3a)이 더 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제3 구간(P3a)에서의 물품(MAT)의 동결 온도가 증가될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다. 특히, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)의 동작 오프시, 캐비티(CAV) 내로, 냉각실(FRM) 내의 냉기(FAr)가 공급되며, RF 출력 장치(190)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(190)의 동작시, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)의 동작시, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 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(190)의 동작을 위한 동작 신호가 입력되는 경우, RF 출력 장치(190)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, 메인 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(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 제1 구간(P1a) 내의 물품(MAT)의 하강시 최저 온도 보다, 제2 구간(P2a) 내의 온도가 더 높은 것이 바람직하다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 제1 구간(P1a) 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 제1 구간(P1a) 내의 물품(MAT) 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호의 파워에 따라 가변될 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 물품(MAT)의 온도가 하강시부터, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 물품(MAT)의 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 물품(MAT)이 동결된 상태에서, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 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, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)는, 캐비티(CAV) 내에 배치되는 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)를 포함하며, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 신호 검출부(ED), 온도 검출부(TD), 카메라(CAM) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유뮤를 판단하고, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)이 위치하는 것으로 판단된 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 입력 신호에 기초하여 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유무를 판단하거나, 신호 검출부(ED), 온도 검출부(TD), 카메라(CAM) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유무를 판단하고, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)이 위치하는 것으로 판단된 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 도 5a의 RF 출력 장치(190a)는 냉각실(FRM) 내에 배치되며,캐비티(CAV) 내부에 또는 외부에 배치될 수 있으며, 캐비티(CAV) 내부로 RF 신호를 출력하기만 하면 된다.

도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치(190b)는, 냉각실(FRM) 내에 배치되는 캐비티(CAV)를 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치(190b)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(190b)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, RF 출력 장치(190b)에서 출력되는 RF 신호는, 드로우어(DRA)가 바스켓(BSK)에 결합되어 닫힌 상태에서 출력되는 것이 바람직하다. 이를 위해, RF 출력 장치(190b)는, 드로우어(DRA)의 결합 여부를 감지하는 드로우어(DRA) 결합 감지 센서를 더 구비할 수도 있다.

한편, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195)에 접속될 수 있으며, RF 구동부(195)는, 메인 제어부(310)에 의해 제어될 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)의 동작은, 도 5a의 설명을 참조하여 생략한다.

한편, 도 5a의 RF 출력 장치(190b)는 냉각실(FRM) 내에 배치되며,캐비티(CAV) 내부에 또는 외부에 배치될 수 있으며, 캐비티(CAV) 내부로 RF 신호를 출력하기만 하면 된다.

도 6은 도 4의 RF 구동부 내부의 블록도를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, RF 출력 장치(190)는, RF 신호 전송부((312)와 접속되며, RF 신호 전송부((312)는, RF 구동부(195)에 접속될 수 있다.

입력부(220)는, RF 출력 장치(190)의 동작 온 또는 오프를 위한 별도의 버튼 등을 구비할 수 있다.

표시부(230)는, RF 출력 장치(190)의 동작 온 또는 오프 등에 대한 정보를 표시할 수 있다.

메인 제어부(310)는, RF 구동부(195)를 이용하여, RF 출력 장치(190)를 제어할 수 있다.

RF 구동부(195)는, 주파수 발진부(332), 레벨 조절부(334), 증폭부(336), 방향성 결합부(338), 파워 검출부(342)를 포함할 수 있다.

주파수 발진부(332)는, 메인 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(190) 내의 물품으로 출력되게 된다.

한편, RF 출력 장치(190) 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 메인 제어부(310)로 전달하게 된다.

한편, 파워 검출부(342)는, 방향성 결합부(338)와 메인 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 메인 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 메인 제어부(310) 사이에 배치되며, RF 출력 장치(190)에서 반사되어 방향성 결합부(338)로 수신되는 반사된 RF 신호의 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 메인 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(195)는, 증폭부(336)와 방향성 결합부(338) 사이에 배치되며, 증폭부(336)에서 증폭된 RF 신호를 RF 출력 장치(190)로 전달하는 경우에는 RF 신호를 통과시키고, RF 출력 장치(190)로부터 반사되는 RF 신호는 차단시키는 격리부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 격리부(미도시)는 아이솔레이터(Isolator)로 구현될 수 있다.

메인 제어부(310), RF 출력 장치(190) 내로 방출되는 RF 신호 중 물품에 흡수되지 않고 반사되는 RF 신호에 기초하여, 신호 출력 효율을 연산할 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)는, RF 출력 장치(190) 내로 복수의 RF 신호가 순차적으로 방출되는 경우, 복수의 RF 신호의 주파수 별로 신호 출력 효율을 연산하게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는, 효율적인 신호 출력을 위해, RF 신호 출력 구간은, 스캔 구간과 메인 동작 구간으로 나누어 수행되도록 제어할 수 있다.

메인 제어부(310)는, 스캔 구간 동안, 복수의 RF 신호를 순차적으로 RF 출력 장치(190) 내로 출력하고, 반사되는 RF 신호에 기초하여, 신호 출력 효율을 연산할 수 있다.

그리고, 메인 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.

메인 제어부(310)는, 산출된 신호 출력 효율에 따라 RF 신호의 출력 기간을 가변하도록 주파수 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.

한편, 메인 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(195)에 출력할 수 있다. 전원 공급부(114)는, 고압 트랜스 또는 인버터로 구현이 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이고, 도 8 내지 도 14는 도 7의 동작방법 설명에 참조되는 도면이다.

먼저, 도 7을 참조하면, 메인 제어부(310)는, 입력부(220) 등의 조작 등에 따라, RF 출력 장치(190)가 온되도록 제어한다(S710).

이에 따라, RF 출력 장치(190)가 온 되어, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 내로 RF 신호가 출력되게 된다(S720).

이때, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV)가 위치한 냉각실에는, 팬 동작에 의해 냉기가 공급되게 된다.

한편, 본 발명에서는, 캐비티(CAV) 내의 물품의 신선도 유지 및 동결을 위해, 물품의 물분자가 운동할 수 있는 RF 신호를 출력하는 것으로 한다.

특히, RF 신호의 주파수는, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 것이 바람직하다.

RF 신호의 주파수가, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 경우, 물분자의 고속 진동을 위한, 2.4GHz가 아니므로, 물체의 가열이 되지 않는 범위에서, 물분자 운동이 수행되게 된다. 따라서, 신선도를 유지하면서, 물품의 동결이 수행되게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 내의 물품의 온도가 소정 범위 이내 인지 여부를 판단하고(S730), 소정 범위 이내 유지 기간이 허용 기간 이상인지 여부를 판단하며(S740), 해당하는 경우, RF 출력 장치(190)가 오프되도록 제어한다(S750). 그리고, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 내로 냉기가 공급되도록 제어한다(S760).

도 8a는 RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 외부에 물품(MATa)이 위치하는 것을 예시한다. 예를 들어, 물품(MATa)은 육류의 일종인 돼지고기일 수 있으며, 특히 동결이 되지 않은 돼지고기 일 수 있다.

한편, 도 8a를 참조하면, 캐비티(CAV)의 내면 또는 외면의 적어도 일부에, 단열재(CHa,CHb)가 부착될 수 있다.

도면에서는, 캐비티(CAV)의 상면과, 측면에, 단열재(CHa,CHb)가 부착되는 것을 예시하나, 이와 달리, 캐비티(CAV)의 전면에, 단열재가 부착되는 것도 가능하다.

이에 따라, RF 출력 장치(190)의 온에 따라, RF 신호가 출력되는 경우, 캐비티(CAV)와 냉각실(FRM)사이에 단열이 수행되어, 캐비티(CAV)와 냉각실(FRM) 사이의 온도 변화가 작아지게 된다.

예를 들어, 냉각실(FRM)의 냉기가, 캐비티(CAV)로 잘 전달되지 않을 수 있다. 다른 예로, 캐비티(CAV) 내의 RF 신호에 의한 온도 상승이, 냉각실(FRM)로 잘 전달되지 않을 수 있다.

도 8b는 RF 출력 장치(190)의 도어(DOR)가 오픈되어, 캐비티(CAV) 내로 물품(MATa)이 진입하는 것을 예시한다.

다음, 도 8c는, 캐비티(CAV) 내로 물품(MATa)이 놓인 상태를 예시한다. 자동으로 또는 입력부(220)의 조작에 의해, RF 출력 장치(190)가 온(on)될 수 있다.

이에 따라, 도 8d와 같이, 캐비티(CAV) 내의 물품(MATa) 방향으로 RF 신호(RFa)가 출력될 수 있다.

한편, 입력 신호에 따라, 메인 제어부(310)는, RF 신호(RFa)의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다.

한편, 캐비티(CAV) 내의 물품(MATa)의 종류에 따라, 캐비티(CAV) 내의 물품(MATa)의 양에 따라, 메인 제어부(310)는, RF 신호(RFa)의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 메인 제어부(310)는, 출력되는 RF 신호(RFa)의 반사 신호에 기초하여, 신호 출력 효율 연산을 수행할 수 있다.

예를 들어, 스캔 구간 동안, 제1 파워의 RF 신호를 출력 한 후, 스캔 구간 동안, 반사되는 반사 신호에 따라, 신호 출력 효율 연산을 수행할 수 있다.

메인 제어부(310)는, 신호 출력 효율이 높을수록, 물품(MATa)의 양이 작은 것으로 판단하거나, 물품(MATa) 종류가, RF 신호를 잘 흡수하는 물품으로 판단할 수 있다.

이에 따라, 메인 제어부(310)는, 신호 출력 효율이 높을수록, RF 신호(RFa)의 출력 기간이 작아지거나, 출력 파워가 작아지도록 제어할 수 있다.

한편, 스캔 구간에서의 신호 출력 효율 연산에 따른 물품의 종류 또는 물품의 양 판단 이후, 메인 제어부(310)는, 메인 동작 구간 동안, 상기 제1 파워 보다 훨씬 높은 제2 파워의 RF 신호를 출력할 수 있다.

제2 파워의 RF 신호의 출력 기간 또는 파워의 레벨은, 상술한 바와 같이, 신호 출력 효율에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어, 신호 출력 효율이 높을수록, 제2 파워의 RF 신호의 출력 기간이 작아지거나, 제2 파워의 레벨이 낮아질 수 있다.

다음, 도 8e는, RF 출력 장치(190)가 오프에 따라, RF 신호(RFa)가 출력되지 않으며, 캐비티(CAV) 내로 냉기(FAr)가 공급되는 것을 예시한다.

예를 들어, 메인 제어부(310)는, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 내의 물품(MATa)의 온도가 소정 범위 이내이면서, 소정 범위 이내 유지 기간이 허용 기간 이상인 경우, RF 출력 장치(190)가 오프되도록 제어한다. 그리고, RF 출력 장치(190)의 캐비티(CAV) 내로 냉기가 공급되도록 제어한다. 이에 따라, 물품(MATa)이 신선도 유지와 관계없이 급속하게 동결되게 된다.

도 9a는, 물품(MATa) 방향으로 파워가 10W인 RF 신호가 출력되는 경우, 물품의 온도 파형(Wvma), 캐비티의 온도 파형(Wca), 냉각실의 온도 파형(Wra)을 각각 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 메인 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제1 구간(P1a), 제1 구간(P1a) 이후 물품(MAT)의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간(P2a)으로 구분되어 동작하도록 제어한다.

한편, 메인 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 제2 구간(P2a) 이후 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제3 구간(P3a)이 수행되도록 제어할 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)는, 제3 구간(P3a) 이후, 물품(MAT)이 동결되는 제4 구간(P4a)이 수행되도록 제어할 수 있다.

제1 구간(P1a) 내지 제4 구간(P4a) 동안, 냉각실의 온도는 일부 변동이 있으나, 물품의 온도 파형(Wvma), 캐비티의 온도 파형(Wca)에 비해, 대략 일정한 것으로 정의할 수 있다.

한편, 물품(MAT)의 온도 파형(Wvma), 캐비티(CAV)의 온도 파형(Wca)을 보면, 제1 구간(P1a) 동안, 냉각실(FRM)에 공급되는 냉기(FAr)로 인하여, 지속적으로 온도가 하강하는 것을 알 수 있다. 이때, 물품(MAT)의 온도는, 캐비티(CAV)의 온도 보다 높게 된다.

다음, 제1 구간(P1a)의 종료 시점에, 물품(MAT)의 온도 파형(Wvma)을 보면, 상변화로 인하여, 온도가 급격히 상승하게 된다. 이때, 캐비티(CAV)는 상변화가 일어나지 않고 온도가 하강하게 된다.

한편, 물품(MAT)이 돼지고기인 경우, 제1 구간(P1a)의 종료 시점의 물품(MAT)의 온도는 대략 -2.7℃일 수 있으며, 제1 구간(P1a)의 종료 시점의 캐비티(CAV)의 온도는 대략 -6.7℃일 수 있다.

한편, 제2 구간(P2a) 동안, 물품(MAT)의 온도는, 상변화로 인하여, 대략 일정하게 유지된다. 이때, 제2 구간(P2a) 동안, 캐비티(CAV) 온도는 하강하게 된다.

즉, 캐비티(CAV) 내에 물품(MAT)이 위치하는 경우, 냉각실(FRM) 내에 공급되는 냉기(FAr)에 기초하여, 제1 구간(P1a) 동안 물품(MAT)의 온도가 하강하다가, 제2 구간(P2a) 동안, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호에 기초하여, 소정 온도 범위 이내로 유지할 수 있다.

제2 구간(P2a) 동안, 물품(MAT)의 온도는, 제1 구간(P1a)의 종료 시점의 물품(MAT)의 온도 보다 높게 된다. 예를 들어, 대략 -0.9℃일 수 있다.

다음, 물품(MAT)의 상변화가 종료되는 경우, 냉각실(FRM)에 공급되는 냉기(FAr)로 인하여, 물품(MAT)의 온도가 다시 하강하는 제3 구간(P3a)이 수행될 수 있다.

제3 구간(P3a) 동안, 캐비티(CAV)의 온도는 계속 하강하게 된다.

한편, 제3 구간(P3a) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이 보다, 제2 구간(P2a) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이가 더 크게 된다.

특히, 물품(MAT)의 상변화로 인하여, 제2 구간(P2a) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이가 가장 크게 나타나게 된다.

다음, 제4 구간(P4a) 동안, 물품(MAT)이 동결되며, 대략 물품(MAT)의 온도가, 일정하게 유지되게 된다. 물품(MAT)의 온도는, 대략 -7.5℃일 수 있다.

도 9b는, 물품(MATa) 방향으로 파워가 20W인 RF 신호가 출력되는 경우, 물품의 온도 파형(Wvmb), 캐비티의 온도 파형(Wcb), 냉각실의 온도 파형(Wrb)을 각각 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 메인 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)에 대해, RF 신호를 출력하여, 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제1 구간(P1b), 제1 구간(P1b) 이후 물품(MAT)의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간(P2b), 제2 구간(P2b) 이후 물품(MAT)의 온도가 하강하는 제3 구간(P3b), 제3 구간(P3b) 이후, 물품(MAT)이 동결되는 제4 구간(P4b)이 수행되도록 제어할 수 있다.

한편, RF 출력 장치(190)의 동작시, 캐비티(CAV) 내로, 냉각실(FRM) 내의 냉기(FAr)가 공급될 수 있다.

한편, RF 출력 장치(190)의 동작시, RF 출력 장치(190)의 동작 이전 보다, 냉각실(FRM)의 온도가 상승할 수 있다.

제1 구간(P1b) 내지 제4 구간(P4b) 동안, 냉각실의 온도는 일부 변동이 있으나, 물품의 온도 파형(Wvmb), 캐비티의 온도 파형(Wcb)에 비해, 대략 일정한 것으로 정의할 수 있다.

한편, 물품(MAT)의 온도 파형(Wvmb), 캐비티(CAV)의 온도 파형(Wcb)을 보면, 제1 구간(P1b) 동안, 냉각실(FRM)에 공급되는 냉기(FAr)로 인하여, 지속적으로 온도가 하강하는 것을 알 수 있다. 이때, 물품(MAT)의 온도는, 캐비티(CAV)의 온도 보다 높게 된다.

다음, 제1 구간(P1b)의 종료 시점에, 물품(MAT)의 온도 파형(Wvmb)을 보면, 상변화로 인하여, 온도가 급격히 상승하게 된다. 이때, 캐비티(CAV)는 상변화가 일어나지 않고 온도가 하강하게 된다.

한편, 물품(MAT)이 돼지고기인 경우, 제1 구간(P1b)의 종료 시점의 물품(MAT)의 온도는 대략 -1.8℃일 수 있으며, 제1 구간(P1b)의 종료 시점의 캐비티(CAV)의 온도는 대략 -5.8℃일 수 있다.

한편, 제2 구간(P2b) 동안, 물품(MAT)의 온도는, 상변화로 인하여, 대략 일정하게 유지된다. 이때, 제2 구간(P2b) 동안, 캐비티(CAV) 온도는 하강하게 된다.

제2 구간(P2b) 동안, 물품(MAT)의 온도는, 제1 구간(P1b)의 종료 시점의 물품(MAT)의 온도 보다 높게 된다. 예를 들어, 대략 -0.7℃일 수 있다.

다음, 물품(MAT)의 상변화가 종료되는 경우, 냉각실(FRM)에 공급되는 냉기(FAr)로 인하여, 물품(MAT)의 온도가 다시 하강하는 제3 구간(P3b)이 수행될 수 있다.

제3 구간(P3b) 동안, 캐비티(CAV)의 온도는 계속 하강하게 된다.

한편, 제3 구간(P3b) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이 보다, 제2 구간(P2b) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이가 더 크게 된다.

특히, 물품(MAT)의 상변화로 인하여, 제2 구간(P2b) 동안, 물품(MAT)과 캐비티(CAV)의 온도의 차이가 가장 크게 나타나게 된다.

다음, 제4 구간(P4b) 동안, 물품(MAT)이 동결되며, 대략 물품(MAT)의 온도가, 일정하게 유지되게 된다. 물품(MAT)의 온도는, 대략 -2℃일 수 있다.

도 9a와 도 9b를 비교하면, RF 출력 장치(190)에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제1 구간(P1b)이 길어지거나, 제2 구간(P2b)의 시작 시점이 늦어지거나, 제2 구간(P2b)이 길어질 수 있다.

도 9a에 비해, 도 9b의 제1 구간(P1b)이 더 길어지며, 제2 구간(P2b)의 시작 시점이 더 늦어지며, 제2 구간(P2b)이 더 길어질 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

또한, 도 9a와 도 9b를 비교하면, RF 출력 장치(190)에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록, 제3 구간(P3a)에서의 물품(MAT)의 동결 온도가 증가될 수 있다. 도면에서는, 도 9a의 동결 온도인 -7.5℃ 보다 대략 -2℃로 증가하는 것을 예시한다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지할 수 있게 된다. 특히, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 도 9a와 도 9b를 비교하면, 제1 구간에서의 물품의 하강 기울기의 크는, RF 신호의 파워가 증가할수록, 더 작아지게 된다.

도 9a에서는, 제1 구간의 물품의 하강 기울기가 Slaa이고, 캐비티의 하강 기울기가 Slab인 것을 예시하며, 도 9b에서는, 제1 구간의 물품(MAT)의 하강 기울기의 크기가 Slaa 보다 작은 Slba 이고, 캐비티(CAV)의 하강 기울기의 크기가 Slab 보다 작은 Slbb인 것을 예시한다.

한편, 제1 구간(P1a) 내의 물품(MAT) 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호의 파워에 따라 가변될 수 있다. 특히, RF 신호의 파워가 커질수록, 하강 기울기의 크기가 작아지거나, 최저 온도가 상승할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 도 9a 및 도 9b와 달리, 캐비티(CAV) 내에 RF 신호가 출력되지 않는 경우, 제1 구간의 종료 시점에, 물품(MAT)의 온도와, 캐비티(CAV)의 온도는 거의 동일한 것을, 실험에 의해, 알 수 있다.

한편, 도 9a 및 도 9b와 같이, 물품(MAT)의 온도가 하강시부터, 즉, 제1 구간 부터 캐비티(CAV) 내에 RF 신호가 출력되는 경우, 물품(MAT)의 온도와, 캐비티(CAV)의 온도 차이가 발생하게 된다.

특히, 제1 구간의 종료 시점에, 물품(MAT)의 온도와, 캐비티(CAV)의 온도 차이가, 대략 3℃ 또는 4℃ 차이가 발생하게 된다.

이와 같이, 상변화가 발생하기 직전에, 물품(MAT)의 온도와, 캐비티(CAV)의 온도 차이가 발생하는 것은, RF 신호에 따라, 물품(MAT) 내의 물분자가 움직이는 것 때문이다.

이에 따라, 캐비티(CAV) 내에 RF 신호가 출력되는 경우, 상변화 직전의, 제1 구간의 종료시의 온도가, RF 신호가 출력되지 않는 경우에 비해, 상승하며, 결국, 물품(MAT)의 신선도를 유지한 채, 상변화가 수행될 수 있게 된다. 그리고, 제3 구간 및 제4 구간을 거쳐, 신선도를 유지하면서, 물품이 동결되게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는 제1 구간(P1a) 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, RF 출력 장치(190)로부터의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는 물품(MAT)의 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, 도 8e와 같이, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는 물품(MAT)이 동결된 상태에서, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 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)을 동결할 수 있게 된다. 이에 대해서는 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 RF 출력 장치(190)의 스캔 구간(Pscan) 및 메인 동작 구간(Pmain)을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 메인 제어부(310)는, 스캔 구간(Pscan)에서 제1 파워(PWa)의 RF 신호가 출력되도록 제어하며, 메인 동작 구간(Pmain)애서, 제1 파워(PWa) 보다 큰 제2 파워(PWb)의 RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.

메인 제어부(310)는, 스캔 구간(Pscan) 동안 반사되는 RF 신호에 기초하여, 신호 출력 효율을 연산하고, 연산된 신호 출력 효율에 기초하여, 물품(MAT)의 종류 또는 물품의 양 등을 판단할 수 있다.

그리고, 메인 제어부(310)는, 메인 동작 구간(Pmain)에서, 판단된 물품(MAT)의 종류 또는 물품의 양에 기초하여, 출력되는 RF 신호의 파워를 가변하거나, RF 신호의 출력 기간을 가변할 수 있다. 이에 따라, 물품의 종류 또는 양에 따라, 적응적으로, RF 신호를 출력하게 되므로, 효율적으로 물품의 신선도 유지가 가능하게 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. 이에 대해서는 도 11을 참조하여 설명한다.

도 11은 RF 출력 장치(190)에서 출력되는 주파수의 범위를 예시한다.

도면을 참조하면, RF 신호의 주파수의 범위(fscop)는, 13.56MHz 내지 433MHz 사이인 것이 바람직하다.

예를 들어, RF 신호의 주파수가, 13.56MHz 미만인 경우, 물품 내의 물분자의 운동이 원활하게 수행되지 못하게 되며, 433MHz 초과인 경우, 물품 내의 물분자의 운동이 너무 활발하게 수행되어, 물품의 온도 상승을 유발할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, RF 출력 장치(190)에서 사용되는 RF 신호의 주파수의 범위(fscop)로, 13.56MHz 내지 433MHz 사이를 사용한다.

한편, 상술한 바와 같이, 물품의 종류 또는 양에 따라, 13.56MHz 내지 433MHz 사이 내에서, RF 신호의 주파수가 가변될 수 있다.

예를 들어, 물분자 운동이 덜 발생하는 물품일수록, 또는 물품의 양이 많을수록, RF 신호의 주파수가 높아질 수 있게 된다. 이에 따라, RF 신호에 의한 물품(MAT) 내의 물분자 운동이 활발해져, 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, RF 출력 장치(190)의 동작시, RF 출력 장치(190)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)을 동결할 수 있게 된다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12는 RF 출력 장치(190)의 동작 이전에 압축기(112)에서 소비되는 전력이 Powa 이며, RF 출력 장치(190)가 동작하는 동안, 압축기(112)에서 소비되는 전력이, Powa 보다 큰 Powb 인 것을 예시한다.

냉동실에, RF 출력 장치(190)가 배치되는 경우, 냉동실의 설정 온도인 -18℃를 유지하기 위해, 압축기(112)가 동작하며, 특히, RF 출력 장치(190)가 동작하는 경우, 단열재(CHa,CHb) 등에도 불구하고, 열교환에 의해, 냉동실의 일부 온도가 상상승할 수 있다.

이에, 냉동실의 설정 온도인 -18℃를 유지하기 위해, 압축기(112)에서 소비되는 전력이, RF 출력 장치(190)의 동작시에 더 증가하게 된다.

한편, 냉장고(100)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 구간 등으로 구분되어 동작할 수 있다.

도 13은, 냉장고의 동작 구간과 해당 동작 구간에서의 전력 소비를 나타내는 타이밍도이다.

먼저, 제1 구간(T1)은, 냉각 구간으로서, 압축기(112)가 on 되어 동작하고, 팬(144)도 on 되어 동작하는 구간을 나타낸다. 냉각 구간(T1) 초기에는, 압축기(112) 기동을 위해, 제2 전력(L2)이 소비되나, 그 이후, 제2 전력(L2) 보다 낮은 제1 전력(L1)이 소비될 수 있다.

다음, 제2 구간(T2)은, 휴지 구간으로서, 압축기(112)가 off 되고, 팬(144)도 off 되는 구간을 나타낸다. 한편, 휴지 구간의 초기 구간은, 압축기(112)가 off되나, 팬(144)은 동작할 수 있으며, 그 이후, 팬(144)도 off 될 수 있다.

다음, 제3 구간(T3)은, 제상 전 냉각 구간으로서, 다시 압축기(112)가 on 되어 동작하고, 팬(144)도 on 되어 동작하는 구간을 나타낸다. 이 구간은, 제상 구간(T4)에서 소비 전력이 증가하여, 고내 온도가 상승하는 것을 미리 방지하기 위해, 별도로, 제상 구간 전에, 미리 냉각(pre cooling)하는 구간을 나타낸다. 제상 전 냉각 구간(T3) 동안, 제1 전력(L1)이 소비될 수 있다.

한편, 제3 구간(T3)과, 제4 구간(T4) 사이에, 도면에서는 도시하지 않았지만, 증발기(124) 내의 냉매가 제거되는 것이 가능하다. 제4 구간(T4), 즉 제상 구간에서, 증발기(124) 내에 냉매가 남아 있는 경우, 제상 히터(330)의 동작 시간이 길어질 수 있다. 제상 히터(330)의 동작 시간 단축을 위해, 제어부(310)는, 증발기(124) 내의 냉매가 제거되도록 제어할 수 있다. 이러한 동작을, 펌프 다운(pump down)이라 명명할 수 있다.

다음, 제4 구간(T4)은, 제상 구간을 나타낸다. 제상 구간에서는 제상 히터(330)가 동작한다.

다음, 제5 구간(T5)은, 제상 후 휴지 구간을 나타낸다. 이에 따라, 압축기(112)가 off 되고, 팬(144)도 off 되는 구간을 나타낸다. 한편, 휴지 구간의 초기 구간은, 압축기(112)가 off되나, 팬(144)은 동작할 수 있으며, 그 이후, 팬(144)도 off 될 수 있다.

다음, 제6 구간(T6)은, 제상 후 냉각 구간으로서, 압축기(112)가 on 되어 동작하고, 팬(144)도 on 되어 동작하는 구간을 나타낸다. 냉각 구간(T6) 초기에는, 압축기(112) 기동을 위해, 제2 전력(L2)이 소비되나, 그 이후, 제2 전력(L2) 보다 낮은 제1 전력(L1)이 소비될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는, 냉각 구간(T1), 휴지 구간(T2), 제상 전 냉각 구간(T3), 제상 구간(T4), 제상 후 휴지 구간(T5), 제상 후 냉각 구간(T6) 중 냉각 구간(T1), 제상 전 냉각 구간(T3), 또는 제상 후 냉각 구간(T6)에서의 RF 신호의 출력이, 휴지 구간(T2), 제상 구간(T4), 또는 제상 후 휴지 구간(T5)에서의 출력 보다 더 크도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는 제상 구간(T4) 또는 도어(DOR) 부하 대응 운전 중 RF 신호의 출력이 낮아지거나 정지되고, 제상 구간(T4) 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)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는 RF 신호가 출력하다가, 제상 구간(T4)이 수행되는 경우, RF 신호의 파워가 낮아지도록 제어하며, 제상 구간(T4)이 종료되는 경우, RF 신호의 파워가 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 출력 장치(190c)를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 도 14의 RF 출력 장치(190c)는, 도 5a의 RF 출력 장치(190a)와 유사하게, 캐비티(CAV) 내에 배치되는 제1 플레이트(AND)와 제2 플레이트(CAT)를 포함한다.

한편, 도 5a의 RF 출력 장치(190a)와 달리, 도 14의 RF 출력 장치(190c)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)을 동결할 수 있게 된다.

예를 들어, 메인 제어부(310)는 메인 제어부(310)는 신호 검출부(ED), 온도 검출부(TD), 카메라(CAM) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유뮤를 판단하고, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)이 위치하는 것으로 판단된 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)을 동결할 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 냉장고의 동작방법을 도시한 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(310)는, 냉동실 운전이 수행되도록 제어한다(S1510). 이를 위해, 압축기(112)를 구동하고, 냉기(FAr)를 냉동실(FRM)로 공급하도록 팬(144)을 동작시킬 수 있다.

다음, 메인 제어부(310)는, 냉동실 또는 캐비티(CAV)의 도어(DOR)의 개방 여부를 판단한다(S1515).

메인 제어부(310)는, 도어가 개방되는 경우, RF 출력 장치(190)를 오프하도록 제어한다(S1550). 즉, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.

한편, 도어가 닫힌 경우, 메인 제어부(310)는, 냉동실의 온도가 제1 온도 이하인지 여부를 판단하며(S1520), 냉동실의 온도가 제1 온도 초과인 경우, RF 출력 장치(190)를 오프하도록 제어한다(S1550). 즉, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는, 도어가 닫힌 상태에서, 냉동실의 온도가 제1 온도 이하인 경우, 캐비티(CAV) 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인지 여부를 판단하며(S1525), 캐비티(CAV) 내의 온도가 제2 온도 초과인 경우, RF 출력 장치(190)를 오프하도록 제어한다(S1550). 즉, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 소비 전력을 저감할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는, 도어가 닫힌 상태에서, 냉동실의 온도가 제1 온도 이하이며, 캐비티(CAV) 내의 온도가 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, RF 신호가 출력되도록 제어할 수 있다(S1530). 이에 따라, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

그리고, 메인 제어부(310)는, 캐비티(CAV) 내로 출력되는 RF 신호의 반사 신호 또는, 캐비티(CAV) 내의 온도를 검출하는 온도 검출부(TD)로부터의 온도 정보 또는, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 촬영을 위한 카메라(CAM)로부터의 이미지 정보에 기초하여, 물품의 상태를 판단할 수 있다(S1540).

예를 들어, 물품의 종류, 물품의 양, 물품의 온도 등을 직접 또는 간접적으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 메인 제어부(310)는, RF 신호 출력시, RF 신호의 출력 기간 또는 출력 파워, 또는 출력 주파수를 가변할 수 있다.

한편, 메인 제어부(310)는, 입력 신호에 기초하여 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유무를 판단하거나, 신호 검출부(ED), 온도 검출부(TD), 카메라(CAM) 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT) 유무를 판단하고, 캐비티(CAV) 내의 물품(MAT)이 위치하는 것으로 판단된 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.

결국, RF 신호를 이용하여 냉장고(100) 내의 물품(MAT)의 신선도를 유지하면서, 물품(MAT)을 동결할 수 있게 된다.

한편, 메인 제어부(310)는 냉동실의 온도가 제1 온도 초과이거나, 캐비티(CAV) 내의 온도가 제2 온도 초과인 경우, RF 신호의 출력을 중지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, RF 출력 장치를 효율적으로 구동할 수 있게 된다.

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

냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기;
상기 증발기에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬;
상기 냉각실 내에 배치되며, 상기 냉각실 내의 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치;
상기 RF 출력 장치를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 캐비티 내에 물품에 대해, 상기 RF 신호를 출력하여, 상기 물품의 온도가 하강하는 제1 구간, 제1 구간 이후 상기 물품의 온도가 상승하여 소정 온도 범위 이내로 유지되는 제2 구간으로 구분되어 동작하도록 제어하며,
상기 RF 출력 장치의 동작시, 상기 캐비티의 온도가, 상기 냉각실 내의 다른 영역의 온도 보다 높으며,
상기 제어부는,
스캔 구간 동안 제1 파워의 RF 신호가 출력되도록 제어하며,
상기 스캔 구간 동안 상기 물품에서 반사되는 RF 신호에 기초하여, 상기 물품의 종류를 판단하고,
상기 스캔 구간 종료 이후, 상기 판단된 물품의 종류에 따라 설정되는 상기 제1 파워 보다 큰 제2 파워의 RF 신호가, 출력되도록 제어하며,
물분자 운동이 덜 발생하는 물품일수록, 상기 RF 신호의 소정 주파수 범위 이내에서, 상기 RF 출력 장치에서 출력되는 상기 RF 신호의 주파수가 증가하도록 제어하며,
상기 제어부는,
상기 RF 출력 장치의 동작 이전에, 상기 압축기에 제3 파워의 전력을 공급하고, 상기 RF 출력 장치의 동작하는 경우, 상기 압축기에, 상기 제3 파워 보다 큰 제4 파워의 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 RF 출력 장치에서 출력되는 RF 신호의 파워가 증가할수록,
상기 제1 구간이 길어지거나,
상기 제2 구간의 시작 시점이 늦어지 거나,
상기 제2 구간이 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 캐비티 내에 상기 물품에 대해, 상기 RF 신호를 출력하여, 상기 제2 구간 이후 상기 물품의 온도가 하강하는 제3 구간이 더 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제3항에 있어서,
상기 RF 출력 장치에서 출력되는 상기 RF 신호의 파워가 증가할수록,
상기 제3 구간에서의 상기 물품의 동결 온도가 증가되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 캐비티의 내면 또는 외면의 적어도 일부에, 단열재가 부착되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 물품의 종류에 따라 또는 입력 신호에 따라, 상기 RF 신호의 출력 기간, 출력 파워 중 적어도 하나가 가변되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 구간 내의 최저 온도 시점 보다 이전에, 상기 RF 출력 장치로부터의 상기 RF 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제1 구간 내의 상기 물품 온도 하강시의 하강 기울기 또는 최저 온도는, 상기 RF 출력 장치로부터의 상기 RF 신호의 파워에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 물품의 상기 소정 온도 범위 이내 유지 기간이, 허용 기간 이상인 경우, 상기 RF 출력 장치를 오프하며, 상기 캐비티 내에 상기 냉각실 내에 공급되는 냉기가 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항 또는 제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 물품이 동결된 상태에서, 상기 RF 출력 장치에 대한 동작 입력 신호가 있는 경우, 상기 RF 신호가 상기 캐비티 내에 출력되도록 제어하며,
상기 물품 동결시 출력되는 RF 신호의 파워는, 상기 물품 동결 이전에 출력되는 RF 신호의 파워 보다 큰 것을 특징으로 하는 냉장고.
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제1항에 있어서,
상기 제어부는,
냉각 구간, 휴지 구간, 제상 전 냉각 구간, 제상 구간, 제상 후 휴지 구간, 제상 후 냉각 구간 중
상기 냉각 구간, 상기 제상 전 냉각 구간, 또는 상기 제상 후 냉각 구간에서의 상기 RF 신호의 출력이, 상기 휴지 구간, 상기 제상 구간, 또는 상기 제상 후 휴지 구간에서의 출력 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
제상 구간 또는 도어 부하 대응 운전 중 상기 RF 신호의 출력이 낮아지거나 정지되고,
상기 제상 구간 또는 도어 개방시의 부하 대응 운전 종료 이후, 상기 RF 신호의 출력이 증가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 RF 신호가 출력하다가, 제상 구간이 수행되는 경우, 상기 RF 신호의 파워가 낮아지도록 제어하며, 상기 제상 구간이 종료되는 경우, 상기 RF 신호의 파워가 증가하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각실 또는 상기 캐비티의 도어가 개방되는 경우, 동작 중인 상기 RF 신호의 출력을 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 냉각실 또는 상기 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 상기 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 상기 캐비티 내의 온도가 상기 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, 상기 RF 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제16항에 있어서,
상기 RF 출력 장치는,
상기 캐비티 내에 배치되는 제1 플레이트와 제2 플레이트;를 포함하며,
상기 RF 출력 장치는,
상기 캐비티 내의 상기 물품에서 반사되는 RF 신호의 검출을 위한 신호 검출부;
상기 캐비티 내의 온도를 검출하는 온도 검출부; 및
상기 캐비티 내의 상기 물품 촬영을 위한 카메라; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제17항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 상기 캐비티 내의 물품 유뮤를 판단하고,
상기 캐비티 내의 상기 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서,
상기 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 상기 캐비티 내의 온도가 상기 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, 상기 RF 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 이용하여 열교환을 수행하는 증발기;
상기 증발기에서의 열교환에 의해 발생하는 냉기를 냉각실로 공급하도록 동작하는 팬;
상기 냉각실 내에 배치되며, 캐비티 내부로 RF 신호를 출력하는 RF 출력 장치;
상기 RF 출력 장치를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 냉각실 또는 상기 캐비티의 도어가 닫힌 상태에서, 상기 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 상기 캐비티 내의 온도가 상기 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, 상기 RF 신호가 출력되도록 제어하며,
상기 제어부는,
상기 캐비티 내에 물품에 대해, 스캔 구간 동안 제1 파워의 RF 신호가 출력되도록 제어하며,
상기 스캔 구간 동안 상기 물품에서 반사되는 RF 신호에 기초하여, 상기 물품의 종류를 판단하고,
상기 스캔 구간 종료 이후, 상기 판단된 물품의 종류에 따라 설정되는 상기 제1 파워 보다 큰 제2 파워의 RF 신호가, 출력되도록 제어하며,
물분자 운동이 덜 발생하는 물품일수록, 상기 RF 신호의 소정 주파수 범위 이내에서, 상기 RF 출력 장치에서 출력되는 상기 RF 신호의 주파수가 증가하도록 제어하며,
상기 제어부는,
상기 RF 출력 장치의 동작 이전에, 상기 압축기에 제3 파워의 전력을 공급하고, 상기 RF 출력 장치의 동작하는 경우, 상기 압축기에, 상기 제3 파워 보다 큰 제4 파워의 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제19항에 있어서,
상기 제어부는,
입력 신호에 기초하여 상기 캐비티 내의 물품 유무를 판단하거나,
신호 검출부, 온도 검출부, 카메라 중 적어도 하나로부터의 신호에 기초하여, 상기 캐비티 내의 물품 유무를 판단하고,
상기 캐비티 내의 상기 물품이 위치하는 것으로 판단된 상태에서,
상기 냉각실의 온도가 제1 온도 이하이며, 상기 캐비티 내의 온도가 상기 제1 온도 보다 높은 제2 온도 이하인 경우, 상기 RF 신호가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.