JP3701937B2 - 冷蔵庫の集中冷却制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に係るもので、詳しくは、冷蔵室内部の高温負荷が発生された地域に冷気を集中的に噴射して、高温負荷を迅速に冷却させる冷蔵庫の集中冷却制御装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、図１０及び図１１に示されたように、前方側の両方向に開閉自在の一対のドア１０２が装着されて内部に収納空間が形成された本体１０４と、該本体１０４の左側に配置されて冷凍食品を保管する冷凍室１０６と、該冷凍室１０６と隔壁１１０により区画されて、本体１０４の右側に配置されることで冷蔵食品が収納される複数の棚１１４を有した冷蔵室１０８と、前記冷凍室１０６の上方側に設置されて、冷凍サイクル（図示せず）を通過しながら冷却された空気を前記冷凍室１０６及び冷蔵室１０８に供給する冷気供給装置と、を包含して構成されている。
【０００３】
且つ、前記冷気供給装置は、前記冷凍室１０６の上方側の後方壁面に装着されて、冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気を強制的に送風させる送風ファン１２０と、該送風ファン１２０の下方側に配置されて、冷凍室１０６の内部に冷気を吐出させるために複数の吐出口１３０が穿孔形成されたパネル１２８と、前記冷凍室１０６に設置された送風ファン１２０から送風される冷気を冷蔵室１０８に流入させるために前記隔壁１１０の上方側に穿孔形成された冷気供給通路１３２と、前記冷蔵室１０８の上部に装着されて、冷気供給通路１３２と連通されることで該冷気供給通路１３２に供給される冷気を冷蔵室１０８の内部に吐出させる冷気吐出ダクト１３４と、前記隔壁１１０の下方側に穿孔形成されて、冷蔵室１０８を循環しながら冷却作用が完了された冷気を冷凍サイクルに流入させる冷気流入通路１３８と、を包含して構成されている。
【０００４】
又、前記冷蔵室１０８の内部には冷蔵室内部の温度を検出する温度センサー１４０が付着されて、前記冷気吐出ダクト１３４の前方及び後方には冷蔵室１０８に冷気を吐出させる複数の冷気吐出口１３６が穿孔形成されている。
このように構成された従来の冷蔵庫は、冷凍サイクルを駆動して送風ファン１２０が回転されると、前記冷凍サイクルを通過しながら冷却された冷気が前記パネル１２８の吐出口１３０及び冷気供給通路１３２にそれぞれ吐出される。
次いで、前記吐出口１３０に吐出された冷気は、前記冷凍室１０６の内部を循環しながら冷凍室１０６に貯蔵された冷凍食品の冷却作用を遂行する。
【０００５】
且つ、前記冷気供給通路１３２に供給される冷気は冷気吐出ダクト１３４に流入された後、冷気吐出ダクト１３４の冷気吐出口１３６を通して冷蔵室の内部に吐出される。次いで、該冷蔵室１０８の内部に吐出された冷気は冷蔵室１０８を循環しながら冷蔵室１０８に保管された冷蔵食品の冷却作用を遂行し、冷却作用を終了した冷気は前記隔壁１１０の下方側の冷気流入通路１３８に流入されて、冷却サイクルを通過しながら再び冷却される。
一方、前記温度センサー１４０により検出された温度が設定値以下になると、前記冷蔵室１０８への冷気供給を遮断して冷蔵室１０８の過冷を防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の冷蔵庫においては、温度センサー及び冷蔵室に冷気を吐出する冷気吐出口がそれぞれ所定領域に固定された状態に配置されているため、前記温度センサーから検出される冷蔵室の温度が冷蔵室内部の所定領域に制限され、冷気の吐出も所定領域に限って吐出されるので、前記温度センサーが温度を検出し得る部位から離れた区域に食品の収納等による高温負荷が発生された場合、これを直ちに感知することができず、冷蔵室内部の温度偏差が激しくなり、食品の新鮮度を低下させるという不都合な点があった。
特に、前記冷気吐出口が冷蔵室の所定地域に穿孔形成されるため、該冷気吐出口の近くにある食品は冷気の影響を多く受けて過冷され、冷気吐出口から遠く離れたドアの近くに保管された食品は相対的に冷気の影響を受けなくなって弱冷される現象が発生される。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、冷蔵室内部の任意の地域に食品の収納及びドアの開閉作用によって高温負荷が発生されると、該高温負荷の発生地域に冷気を集中的に吐出させることで、高温負荷を迅速に冷却させて食品の新鮮度を向上させて、冷蔵室の温度変化を迅速且つ均一に維持し得る冷蔵庫の集中冷却制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る冷蔵庫用集中冷却制御装置においては、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー及びタイマーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【０００９】
前記集中冷却制御装置の前記ノズルは、前記冷気案内通路に供給される冷気を集中負荷の発生地域に噴射させる冷気噴射口と、前記赤外線センサーが収容されるセンサー収容溝とから構成されることを特徴とする。
前記冷蔵庫用集中冷却制御装置は、前記赤外線センサーから入力される入力値に基づいて、高温負荷の温度及び大きさに応じて冷気噴射角度及び噴射時間を算出する負荷量算出部を更に含むことを特徴とする。
前記冷蔵庫用集中冷却制御装置は、前記コントロールユニットから印加される信号によって前記ノズルのノズル噴射口の開閉作用をするノズル開閉部を更に含むことを特徴とする。
【００１０】
前記集中冷却制御装置は、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、前記冷蔵庫の一方側に装着されて前記冷蔵庫ドアの開閉可否を感知するドア開閉感知センサーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー及びドア開閉感知センサーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１１】
前記集中冷却制御装置は、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマーと、前記冷蔵庫の一方側に装着されて前記冷蔵庫ドアの開閉可否を感知するドア開閉感知センサーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー、タイマー、及びドア開閉感知センサーから出力された電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る冷蔵庫の集中冷却制御方法においては、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントする第２段階と、前記正常運転進行時間が設定時間に到達されたかを判断する第３段階と、該第３段階で設定時間に到達されたと判断された時メーン冷気吐出を遮断して、冷蔵室内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を検出する第４段階と、該第４段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて、所定時間の間冷気を噴射する第５段階と、該第５段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第６段階と、該第６段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第７段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１３】
前記集中冷却制御方法の前記第５段階は、前記ノズルの前方に付着された赤外線センサーが各ステップ別に冷蔵室の各地域の温度値を検出してコントロールユニットに印加することを特徴とする。
前記集中冷却制御方法の前記第５段階は、赤外線センサーにより各ステップ別に検出された温度値に基づいて前記冷蔵室内部の温度分布図を作成する段階と、該段階で作成された温度分布図に基づいて新規に投入された高温負荷の位置を探す段階と、該段階で前記高温負荷の位置にノズルの噴射角度を設定した後ノズルの噴射方向に調整する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１４】
前記集中冷却制御方法の前記温度分布図を作成する段階は、前記赤外線センサーによりスキャニングされるスキャニング平面と前記赤外線センサーとの画角、物体との距離、及びセンサーのセンシング角による温度偏差を考慮して、各ステップ別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図が作成されることを特徴とする。
【００１５】
前記集中冷却制御方法の前記高温負荷の位置を探す段階で、前記冷蔵室の所定地域から高温負荷を探すと、前記コントロールユニットは前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口を開放し、その他のノズルはノズル開閉部を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させることを特徴とする。
前記集中冷却制御方法の前記ノズルの噴射方向を設定する段階は、前記高温負荷と前記ノズル間の距離、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡を考慮して設定されることを特徴とする。
【００１６】
前記集中冷却制御方法は、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントして設定時間に到達されたかを判断する第２段階と、前記冷蔵庫ドアの開閉可否を把握して前記冷蔵庫ドアが開閉されたと判断された時、所定時間の間メーン冷気吐出を遂行する第３段階と、前記第２段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて所定時間の間冷気を噴射する第４段階と、該第４段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第５段階と、該第５段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第６段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１７】
前記集中冷却制御方法の前記高温負荷の位置を探す段階で、前記冷蔵室の所定地域から高温負荷を探すと、前記コントロールユニットは前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口を開放して、その他のノズルはノズル開閉部を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させることを特徴とする。
【００１８】
前記集中冷却制御方法は、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントして設定時間に到達されたかを判断する第２段階と、前記正常運転進行時間が設定時間に到達されたと判断された時メーン冷気吐出を遮断する第３段階と、前記冷蔵庫ドアの開閉可否を把握する第４段階と、前記冷蔵庫ドアが開閉されたと判断された時、メーン冷気吐出を所定時間の間実施した後メーン冷気吐出を遮断する第５段階と、前記第３段階及び第５段階でメーン冷気吐出が遮断された時、冷蔵室内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を検出する第６段階と、該第６段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて、所定時間の間冷気を噴射する第７段階と、該第７段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第８段階と、該第８段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第９段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る冷蔵庫の一部切開斜視図で、図２は本発明に係る冷蔵庫の断面図である。
【００２０】
本発明の冷蔵庫においては、開放された前方側の両方向に開閉自在にドア（図示せず）が装着されて食品が貯蔵される収納空間を有する本体２と、該本体２の左／右側中何れか一方側に形成されて冷凍食品が貯蔵される冷凍室４と、該冷凍室４と隔壁８により区画されて冷蔵食品が貯蔵される冷蔵室６と、前記本体２の一方側に設置されて冷気を発生させる冷凍サイクル（図示せず）と、該冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気を冷凍室４及び冷蔵室６に供給する冷気供給装置と、前記冷蔵室６内部の特定領域に高温負荷が発生された時、前記高温負荷の発生地域に冷気を集中的に吐出させる集中冷却装置１０と、該集中冷却装置を制御する制御装置と、を包含して構成されている。
【００２１】
且つ、前記冷気供給装置は、前記冷凍室４の上方側の後壁面に装着されて、前記冷凍サイクルを通過しながら冷却された冷気を強制的に循環させる送風ファン１２と、前記隔壁８の上方側に切削形成されて、前記送風ファン１２から送風される冷気を冷蔵室６に供給する冷気供給通路１５と、該冷気供給通路１５と連通されて、冷蔵室６の上方側に設置されて冷蔵室６の上方側から冷気を吐出させる冷気吐出口１６が形成される冷気吐出ダクト１７と、を包含して構成されている。
又、前記隔壁８の下方側には、前記冷蔵室６を循環しながら冷却作用を完了した冷気を冷凍サイクルに流入させる冷気流入口１８が穿孔形成されている。
【００２２】
図３は本発明に係る冷気噴射装置の分解斜視図で、図４は本発明に係る冷気噴射装置の縦断面図である。
前記集中冷却装置１０は、前記隔壁８の冷気供給通路１５と連結されて、前記冷蔵室６の側壁に形成されて該冷蔵室６の側壁に冷気を案内する冷気案内通路１９と、該冷気案内通路１９に所定間隔をおいてそれぞれ装着されたハウジング３６と、該ハウジング３６に回転可能に支持されて高温負荷の発生地域に冷気を噴射するノズル４０と、該ノズル４０の前方に装着されて、ノズル４０と共に回転されながら冷蔵室６内部の高温負荷が発生された地域を感知する赤外線センサー６０と、前記ノズル４０を回転させるノズル駆動部４２と、を包含して構成されている。
【００２３】
前記冷気供給通路１５の上方側には、前記冷気吐出ダクト１７及び冷気案内通路１９を選択的に開放する円板状のダンパー２０が設置されている。
該ダンパー２０は、前記冷気供給通路１５の一方側に回転可能に装着されて、別途の駆動機構によって動作されて、第１位置（Ｌ）に置かれると冷蔵室６への冷気供給が遮断された状態、第２位置（Ｍ）に置かれると冷気吐出ダクト１７への冷気供給が遮断された状態、第３位置（Ｎ）に置かれると冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７に冷気を供給する状態になる。
【００２４】
前記ハウジング３６は、上方側が開放された円筒状に形成されて、その底面中央から内側方向に前記冷気案内通路１９の冷気案内ホール２４と連通されるように貫通されて前記ノズル４０が接触される接触突条４４が突成され、該接触突条４４の外周壁面に前記ノズル４０を回転可能に支持する複数の第１支持ローラ４６が所定間隔をおいて軸支されて、前記ハウジング３６の一方側には前記ノズル駆動部４２が装着されている。
【００２５】
前記ハウジング３６の開放された上面に装着されるカバー３４は、中央に前記ノズル４０が挿入されるノズル挿入ホール５２が穿孔形成されて、前記カバー３４の下面には、前記ノズル挿入ホール５２の円周方向に前記複数の第２支持ローラ５４が等間隔に装着されている。
又、前記ノズル４０は、断面半球状に形成されて、前記カバー３４のノズル挿入ホール５２に挿入されることでその上方側が前記カバー３４の前方に露出され、下方側の内周面は前記ハウジング３６の接触突条４４に接触される。
【００２６】
そして、前記ノズル４０には、冷気を冷蔵室６の内部に噴射する冷気噴射口３８が所定角度傾斜して穿孔形成され、前記ノズル４０の上面には冷蔵室６の内部温度を検出する赤外線センサー６０が付着され、前記ノズル４０の下方側には前記ノズル駆動部４２と連結される複数の連結ロッド６２が放射状に一体に突出形成されて、前記ハウジング３６の中央周壁に固着された複数の第１支持ローラ４６に当接される環状のガイド部６４が下方向に突成されている。
【００２７】
前記ノズル４０の一方側には、前記冷気噴射口３８の開閉作用をするノズル開閉部９６が設けられる。即ち、前記ノズル開閉部９６は、複数のノズルのうち高温負荷が発生された地域に装着されたノズルの冷気噴射口３８を開放し、それ以外の地域に装着されたノズルの冷気噴射口３８を閉鎖させる役割をする。
前記ノズル開閉部９６は、前記カバー３４の上面にノズルを覆う形態に形成されて、前記ノズル４０の回転により前記冷気噴射口３８を密閉する方式、または前記冷気噴射口３８にダンパー、または送風ファンを設置して冷気噴射口３８を開閉させる方式など多様な形態に適用することができる。
【００２８】
このとき、前記冷気噴射口３８は、前記ノズル４０の下面中心から所定角度傾斜するように形成されて、冷気が吐出される入口がノズル４０の中心から一方側に偏心される位置に形成される。
そして、前記赤外線センサー６０は、前記ノズル４０の上面に形成された前記ノズル収容溝６６に装着されて、前記冷気噴射口３８の前方の熱源から輻射された赤外線を受光して温度を検出する。
【００２９】
且つ、前記ノズル駆動部４２は、前記ハウジング３６の一方側に装着されるギヤーボックス７０と、該ギヤーボックス７０の内部に内蔵されて駆動力を発生するステッピングモーター７２と、前記ノズル４０の連結ロッド６２が係合されて、前記ステッピングモーター７２及び複数のギヤー８０に噛合されることで前記ステッピングモーター７２の駆動力を前記ノズル４０に伝達するノズル支持部材８２とから構成されている。
前記ノズル支持部材８２は、前記ノズル４０のガイド部６４の外周面が挿入されて、該外周面に前記ギヤー８０と噛合される円状の支持本体８４と、該支持本体８４の上面に環状の側壁８７が垂直に一体に延長形成されて、該側壁８７に前記連結ロッド６２が挿入される装着ホール８８がそれぞれ放射状に穿孔形成されている。
【００３０】
図５は本発明に係る集中冷却装置を制御するための制御装置を示したブロック図である。
前記制御装置は、コントロールユニット８６と、前記冷蔵室６内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を感知する赤外線センサー６０と、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマー９２と、前記赤外線センサー６０から入力される入力値に基づいて、高温負荷の位置、温度及び大きさによって冷気噴射方向及び冷気噴射量を算出する負荷量算出部９８と、前記コントロールユニット８６から出力される信号によって動作される前記ダンパー２０、ノズル駆動部４２と、を包含して構成されている。
【００３１】
そして、前記冷蔵室６の一方側には、冷蔵室ドア（図示せず）の開閉可否を検出して前記コントロールユニット８６に印加するドア開閉感知センサー９４が設置されている。
前記コントロールユニット８６は、前記ノズル４０の一方側に設置されるノズル開閉部９６を制御して、高温負荷の発生地域に位置されたノズルを開放して、それ以外の地域に位置されるノズルは閉鎖させる。
以下、前記制御装置の作用による集中冷却制御方法に対して説明する。
図６は本発明に係る冷蔵庫の集中冷却制御方法の第１実施形態を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、送風ファン１２などの駆動により冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気は、前記隔壁８に形成された冷気供給通路１５を通して冷蔵室６に供給される。前記冷気供給通路１５に供給された冷気は、冷気吐出ダクト１７を通して冷蔵室６内部にメーン冷気が吐出されて冷蔵室６の冷却作用をする。（Ｓ１０）
この時、前記ダンパー２０が第３位置（Ｎ）に動作されて冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７を開放する。
【００３３】
このような正常的な冷却運転が始まると同時に、タイマー９２が動作されて正常運転進行時間をカウントする。（Ｓ２０） 前記タイマー９２により感知された正常運転進行時間が予め設定された時間を経過すると、冷蔵室６へのメーン冷気供給が遮断される。（Ｓ３０、Ｓ４０）
即ち、前記コントロールユニット８６は、タイマー９２から印加される運転時間が設定時間を経過したと判断された時、ダンパー２０の位置を第２位置（Ｍ）に動作させる。すると、前記冷気吐出ダクト１７へのメーン冷気供給が遮断される。
このようにメーン冷気供給が遮断されると、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、冷蔵室の各地域における高温負荷の発生可否を検出する。（Ｓ５０）
【００３４】
即ち、前記コントロールユニット８６がノズル駆動部４２を駆動させて前記ノズル４０を回転させると、該ノズル４０に装着された赤外線センサー６０は各ステップ別に冷蔵室６の各地域の温度値を前記コントロールユニット８６に印加する。すると、前記コントロールユニット８６は、前記赤外線センサー６０から伝達された信号値を負荷量算出部９８に印加して、該負荷量算出部９８において高温負荷の大きさ、高温負荷との距離によって噴射される冷気噴射速度及び噴射時間を算出する。（Ｓ６０、Ｓ７０）
【００３５】
以下、前記負荷量算出部の作用に対して詳細に説明する。
図７及び図８は本発明に係る集中冷却装置の負荷量の算出部の動作説明図である。
まず、前記赤外線センサー６０が各ステップ別に冷蔵室６内部の各地域の温度値を獲得した後、前記赤外線センサー６０によりスキャニングされるスキャニング平面（Ｐ）と前記赤外線センサー６０との画角（α）、高温負荷との距離（Ｌ）、及び赤外線センサー６０のセンシング角（β）による温度偏差を考慮して、各ステップ別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図を冷蔵室６の各地域別に作成する。
【００３６】
このように作成された温度分布図に基づいて、新規に投入された高温負荷の位置を探す。このとき、前記冷蔵室６の所定地域に高温負荷が発生されたと判断された時、前記コントロールユニット８６は前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口３８を開放し、その他のノズルはノズル開閉部９６を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させる。
このように高温負荷の位置が把握されると、前記各ノズル中選択されたノズル４０の噴射角度を設定した後ノズル４０の噴射方向に調整する。この時、前記ノズル４０の噴射方向（Ｌ２）は、高温負荷とノズル間の距離（Ｌ）、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡（Ｌ１）を考慮して設定される。
【００３７】
このようにノズル４０の噴射方向（Ｌ２）が設定されると、前記高温負荷の温度による関数で冷気噴射時間を設定して冷気を集中的に噴射する。（Ｓ８０）
このように、冷気噴射を開始した後冷気噴射時間が経過されると、ノズルを初期の位置に復帰させて、ダンパー２０を第３位置（Ｎ）に動作させて冷蔵庫の正常運転を実施する。（Ｓ９０、Ｓ１００）
【００３８】
図９は本発明に係る集中冷却制御方法の第２実施形態を示したフローチャートである。
まず、送風ファン１２などの駆動により冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気は、前記隔壁８に形成された冷気供給通路１５を通して冷蔵室６に供給される。前記冷気供給通路１５に供給された冷気は、冷気吐出ダクト１７を通して冷蔵室６内部にメーン冷気が吐出されて冷蔵室６の冷却作用をする。（Ｓ１１０）
この時、前記ダンパー２０は、第３位置（Ｎ）に動作されて冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７を開放する。
【００３９】
前記冷蔵庫の正常運転中冷蔵庫ドアが開閉されると、所定時間の間冷蔵室６にメーン冷気供給を実施する。（Ｓ１２０、Ｓ１３０）
即ち、ドアが開閉されると、ドア開閉感知センサー９４からこれを感知して前記コントロールユニット８６に印加すると、該コントロールユニット８６は前記ダンパー２０を第３位置（Ｎ）に回転させて、冷気吐出ダクト１７を通して設定された時間の間冷蔵室６にメーン冷気供給を遂行する。
【００４０】
そして、前記メーン冷気供給が設定時間を経過するとメーン冷気供給を遮断する。（Ｓ１４０）即ち、コントロールユニット８６は、前記メーン冷気供給が設定時間を経過したと判断された時、前記ダンパー２０を第２位置（Ｍ）に回転させて冷蔵室６へのメーン冷気供給を遮断する。
前記メーン冷気供給が遮断された後、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、冷蔵室６の所定地域に高温負荷が発生された時集中冷気を噴射する過程は、前記第１実施形態で説明した工程と同様であるため、その説明を省略することにする。（Ｓ１５０〜Ｓ２００）
【００４１】
また、その他の実施形態として、第１実施形態で説明したタイマー９２によりカウントされた冷気吐出時間が設定時間を経過したり、前記第２実施形態で説明したドア開閉感知センサー９４から印加される信号によりドアが開閉されると、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、高温負荷が発生されたと判断された時高温負荷の発生地域に冷気を集中的に噴射する。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る冷蔵庫の冷気吐出制御装置及びその制御方法においては、冷蔵庫の正常運転時間が設定時間以上に経過されたり、冷蔵庫のドアを開閉した時冷蔵室内部の温度をスキャニングして、冷蔵室の所定地域に高温負荷が発生されたと判断された時、ノズルを制御して高温負荷の発生地域に冷気を集中噴射することで、冷蔵室内部に投入された高温負荷をより迅速に冷却し得るという効果がある。
且つ、冷蔵室内部に設置された複数のノズル中高温負荷が発生された地域のノズルのみに冷気を噴射させて、冷却効率及び性能を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る集中冷却装置が具備された冷蔵庫を示した一部切開斜視図である。
【図２】本発明に係る集中冷却装置が具備された冷蔵庫の構成を示した概略縦断面図である。
【図３】本発明に係る集中冷却装置の構成を示した分解斜視図である。
【図４】本発明に係る集中冷却装置の構成を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係る集中冷却制御装置の構成を示したブロック図である。
【図６】本発明に係る集中冷却制御方法の第１実施形態を示したフローチャートである。
【図７】本発明に係る集中冷却制御方法の負荷量算出方法を示した動作説明図である。
【図８】本発明に係る集中冷却制御方法の負荷量算出方法を示した動作説明図である。
【図９】本発明に係る集中冷却制御方法の第２実施形態を示したフローチャートである。
【図１０】従来の冷蔵庫を示した一部切開斜視図である。
【図１１】従来の冷蔵室の断面図である。
【符号の説明】
２…本体
４…冷凍室
６…冷蔵室
８…隔壁
１０…集中冷却装置
１２…送風ファン
１５…冷気供給通路
１６…冷気吐出口
１７…冷気吐出ダクト
１９…冷気案内通路
２０…ダンパー
２４…冷気安内ホール
３４…カバー
３６…ハウジング
３８…冷気噴射口
４０…ノズル
４２…ノズル駆動部
４４…接触突条
４６…第１支持ローラ
５２…ノズル挿入ホール
５４…第２支持ローラ
６０…赤外線センサー
６２…連結ロッド
６６…センサー収容溝
７０…ギヤーボックス
７２…ステッピングモータ
８０…ギヤー
８６…コントロールユニット
９２…タイマー
９４…ドア開閉感知センサー
９６…ノズル開閉部
９８…負荷量の算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に係るもので、詳しくは、冷蔵室内部の高温負荷が発生された地域に冷気を集中的に噴射して、高温負荷を迅速に冷却させる冷蔵庫の集中冷却制御装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、図１０及び図１１に示されたように、前方側の両方向に開閉自在の一対のドア１０２が装着されて内部に収納空間が形成された本体１０４と、該本体１０４の左側に配置されて冷凍食品を保管する冷凍室１０６と、該冷凍室１０６と隔壁１１０により区画されて、本体１０４の右側に配置されることで冷蔵食品が収納される複数の棚１１４を有した冷蔵室１０８と、前記冷凍室１０６の上方側に設置されて、冷凍サイクル（図示せず）を通過しながら冷却された空気を前記冷凍室１０６及び冷蔵室１０８に供給する冷気供給装置と、を包含して構成されている。
【０００３】
且つ、前記冷気供給装置は、前記冷凍室１０６の上方側の後方壁面に装着されて、冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気を強制的に送風させる送風ファン１２０と、該送風ファン１２０の下方側に配置されて、冷凍室１０６の内部に冷気を吐出させるために複数の吐出口１３０が穿孔形成されたパネル１２８と、前記冷凍室１０６に設置された送風ファン１２０から送風される冷気を冷蔵室１０８に流入させるために前記隔壁１１０の上方側に穿孔形成された冷気供給通路１３２と、前記冷蔵室１０８の上部に装着されて、冷気供給通路１３２と連通されることで該冷気供給通路１３２に供給される冷気を冷蔵室１０８の内部に吐出させる冷気吐出ダクト１３４と、前記隔壁１１０の下方側に穿孔形成されて、冷蔵室１０８を循環しながら冷却作用が完了された冷気を冷凍サイクルに流入させる冷気流入通路１３８と、を包含して構成されている。
【０００４】
又、前記冷蔵室１０８の内部には冷蔵室内部の温度を検出する温度センサー１４０が付着されて、前記冷気吐出ダクト１３４の前方及び後方には冷蔵室１０８に冷気を吐出させる複数の冷気吐出口１３６が穿孔形成されている。
このように構成された従来の冷蔵庫は、冷凍サイクルを駆動して送風ファン１２０が回転されると、前記冷凍サイクルを通過しながら冷却された冷気が前記パネル１２８の吐出口１３０及び冷気供給通路１３２にそれぞれ吐出される。
次いで、前記吐出口１３０に吐出された冷気は、前記冷凍室１０６の内部を循環しながら冷凍室１０６に貯蔵された冷凍食品の冷却作用を遂行する。
【０００５】
且つ、前記冷気供給通路１３２に供給される冷気は冷気吐出ダクト１３４に流入された後、冷気吐出ダクト１３４の冷気吐出口１３６を通して冷蔵室の内部に吐出される。次いで、該冷蔵室１０８の内部に吐出された冷気は冷蔵室１０８を循環しながら冷蔵室１０８に保管された冷蔵食品の冷却作用を遂行し、冷却作用を終了した冷気は前記隔壁１１０の下方側の冷気流入通路１３８に流入されて、冷却サイクルを通過しながら再び冷却される。
一方、前記温度センサー１４０により検出された温度が設定値以下になると、前記冷蔵室１０８への冷気供給を遮断して冷蔵室１０８の過冷を防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このように構成された従来の冷蔵庫においては、温度センサー及び冷蔵室に冷気を吐出する冷気吐出口がそれぞれ所定領域に固定された状態に配置されているため、前記温度センサーから検出される冷蔵室の温度が冷蔵室内部の所定領域に制限され、冷気の吐出も所定領域に限って吐出されるので、前記温度センサーが温度を検出し得る部位から離れた区域に食品の収納等による高温負荷が発生された場合、これを直ちに感知することができず、冷蔵室内部の温度偏差が激しくなり、食品の新鮮度を低下させるという不都合な点があった。
特に、前記冷気吐出口が冷蔵室の所定地域に穿孔形成されるため、該冷気吐出口の近くにある食品は冷気の影響を多く受けて過冷され、冷気吐出口から遠く離れたドアの近くに保管された食品は相対的に冷気の影響を受けなくなって弱冷される現象が発生される。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、冷蔵室内部の任意の地域に食品の収納及びドアの開閉作用によって高温負荷が発生されると、該高温負荷の発生地域に冷気を集中的に吐出させることで、高温負荷を迅速に冷却させて食品の新鮮度を向上させて、冷蔵室の温度変化を迅速且つ均一に維持し得る冷蔵庫の集中冷却制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る冷蔵庫用集中冷却制御装置においては、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー及びタイマーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【０００９】
前記集中冷却制御装置の前記ノズルは、前記冷気案内通路に供給される冷気を集中負荷の発生地域に噴射させる冷気噴射口と、前記赤外線センサーが収容されるセンサー収容溝とから構成されることを特徴とする。
前記冷蔵庫用集中冷却制御装置は、前記赤外線センサーから入力される入力値に基づいて、高温負荷の温度及び大きさに応じて冷気噴射角度及び噴射時間を算出する負荷量算出部を更に含むことを特徴とする。
前記冷蔵庫用集中冷却制御装置は、前記コントロールユニットから印加される信号によって前記ノズルのノズル噴射口の開閉作用をするノズル開閉部を更に含むことを特徴とする。
【００１０】
前記集中冷却制御装置は、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、前記冷蔵庫の一方側に装着されて前記冷蔵庫ドアの開閉可否を感知するドア開閉感知センサーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー及びドア開閉感知センサーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１１】
前記集中冷却制御装置は、冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置されて、前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの一方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転されながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマーと、前記冷蔵庫の一方側に装着されて前記冷蔵庫ドアの開閉可否を感知するドア開閉感知センサーと、前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズル側に冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、前記赤外線センサー、タイマー、及びドア開閉感知センサーから出力された電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、を包含して構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る冷蔵庫の集中冷却制御方法においては、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントする第２段階と、前記正常運転進行時間が設定時間に到達されたかを判断する第３段階と、該第３段階で設定時間に到達されたと判断された時メーン冷気吐出を遮断して、冷蔵室内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を検出する第４段階と、該第４段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて、所定時間の間冷気を噴射する第５段階と、該第５段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第６段階と、該第６段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第７段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１３】
前記集中冷却制御方法の前記第５段階は、前記ノズルの前方に付着された赤外線センサーが各ステップ別に冷蔵室の各地域の温度値を検出してコントロールユニットに印加することを特徴とする。
前記集中冷却制御方法の前記第５段階は、赤外線センサーにより各ステップ別に検出された温度値に基づいて前記冷蔵室内部の温度分布図を作成する段階と、該段階で作成された温度分布図に基づいて新規に投入された高温負荷の位置を探す段階と、該段階で前記高温負荷の位置にノズルの噴射角度を設定した後ノズルの噴射方向に調整する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１４】
前記集中冷却制御方法の前記温度分布図を作成する段階は、前記赤外線センサーによりスキャニングされるスキャニング平面と前記赤外線センサーとの画角、物体との距離、及びセンサーのセンシング角による温度偏差を考慮して、各ステップ別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図が作成されることを特徴とする。
【００１５】
前記集中冷却制御方法の前記高温負荷の位置を探す段階で、前記冷蔵室の所定地域から高温負荷を探すと、前記コントロールユニットは前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口を開放し、その他のノズルはノズル開閉部を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させることを特徴とする。
前記集中冷却制御方法の前記ノズルの噴射方向を設定する段階は、前記高温負荷と前記ノズル間の距離、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡を考慮して設定されることを特徴とする。
【００１６】
前記集中冷却制御方法は、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントして設定時間に到達されたかを判断する第２段階と、前記冷蔵庫ドアの開閉可否を把握して前記冷蔵庫ドアが開閉されたと判断された時、所定時間の間メーン冷気吐出を遂行する第３段階と、前記第２段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて所定時間の間冷気を噴射する第４段階と、該第４段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第５段階と、該第５段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第６段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１７】
前記集中冷却制御方法の前記高温負荷の位置を探す段階で、前記冷蔵室の所定地域から高温負荷を探すと、前記コントロールユニットは前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口を開放して、その他のノズルはノズル開閉部を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させることを特徴とする。
【００１８】
前記集中冷却制御方法は、正常的な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常運転時点から正常運転進行時間をカウントして設定時間に到達されたかを判断する第２段階と、前記正常運転進行時間が設定時間に到達されたと判断された時メーン冷気吐出を遮断する第３段階と、前記冷蔵庫ドアの開閉可否を把握する第４段階と、前記冷蔵庫ドアが開閉されたと判断された時、メーン冷気吐出を所定時間の間実施した後メーン冷気吐出を遮断する第５段階と、前記第３段階及び第５段階でメーン冷気吐出が遮断された時、冷蔵室内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を検出する第６段階と、該第６段階で高温負荷が検出されたと判断された時、ノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させて、所定時間の間冷気を噴射する第７段階と、該第７段階で前記ノズルにおける冷気噴射が完了された時、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第８段階と、該第８段階で前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時正常運転を実施する第９段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
図１は本発明に係る冷蔵庫の一部切開斜視図で、図２は本発明に係る冷蔵庫の断面図である。
【００２０】
本発明の冷蔵庫においては、開放された前方側の両方向に開閉自在にドア（図示せず）が装着されて食品が貯蔵される収納空間を有する本体２と、該本体２の左／右側中何れか一方側に形成されて冷凍食品が貯蔵される冷凍室４と、該冷凍室４と隔壁８により区画されて冷蔵食品が貯蔵される冷蔵室６と、前記本体２の一方側に設置されて冷気を発生させる冷凍サイクル（図示せず）と、該冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気を冷凍室４及び冷蔵室６に供給する冷気供給装置と、前記冷蔵室６内部の特定領域に高温負荷が発生された時、前記高温負荷の発生地域に冷気を集中的に吐出させる集中冷却装置１０と、該集中冷却装置を制御する制御装置と、を包含して構成されている。
【００２１】
且つ、前記冷気供給装置は、前記冷凍室４の上方側の後壁面に装着されて、前記冷凍サイクルを通過しながら冷却された冷気を強制的に循環させる送風ファン１２と、前記隔壁８の上方側に切削形成されて、前記送風ファン１２から送風される冷気を冷蔵室６に供給する冷気供給通路１５と、該冷気供給通路１５と連通されて、冷蔵室６の上方側に設置されて冷蔵室６の上方側から冷気を吐出させる冷気吐出口１６が形成される冷気吐出ダクト１７と、を包含して構成されている。
又、前記隔壁８の下方側には、前記冷蔵室６を循環しながら冷却作用を完了した冷気を冷凍サイクルに流入させる冷気流入口１８が穿孔形成されている。
【００２２】
図３は本発明に係る冷気噴射装置の分解斜視図で、図４は本発明に係る冷気噴射装置の縦断面図である。
前記集中冷却装置１０は、前記隔壁８の冷気供給通路１５と連結されて、前記冷蔵室６の側壁に形成されて該冷蔵室６の側壁に冷気を案内する冷気案内通路１９と、該冷気案内通路１９に所定間隔をおいてそれぞれ装着されたハウジング３６と、該ハウジング３６に回転可能に支持されて高温負荷の発生地域に冷気を噴射するノズル４０と、該ノズル４０の前方に装着されて、ノズル４０と共に回転されながら冷蔵室６内部の高温負荷が発生された地域を感知する赤外線センサー６０と、前記ノズル４０を回転させるノズル駆動部４２と、を包含して構成されている。
【００２３】
前記冷気供給通路１５の上方側には、前記冷気吐出ダクト１７及び冷気案内通路１９を選択的に開放する円板状のダンパー２０が設置されている。
該ダンパー２０は、前記冷気供給通路１５の一方側に回転可能に装着されて、別途の駆動機構によって動作されて、第１位置（Ｌ）に置かれると冷蔵室６への冷気供給が遮断された状態、第２位置（Ｍ）に置かれると冷気吐出ダクト１７への冷気供給が遮断された状態、第３位置（Ｎ）に置かれると冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７に冷気を供給する状態になる。
【００２４】
前記ハウジング３６は、上方側が開放された円筒状に形成されて、その底面中央から内側方向に前記冷気案内通路１９の冷気案内ホール２４と連通されるように貫通されて前記ノズル４０が接触される接触突条４４が突成され、該接触突条４４の外周壁面に前記ノズル４０を回転可能に支持する複数の第１支持ローラ４６が所定間隔をおいて軸支されて、前記ハウジング３６の一方側には前記ノズル駆動部４２が装着されている。
【００２５】
前記ハウジング３６の開放された上面に装着されるカバー３４は、中央に前記ノズル４０が挿入されるノズル挿入ホール５２が穿孔形成されて、前記カバー３４の下面には、前記ノズル挿入ホール５２の円周方向に前記複数の第２支持ローラ５４が等間隔に装着されている。
又、前記ノズル４０は、断面半球状に形成されて、前記カバー３４のノズル挿入ホール５２に挿入されることでその上方側が前記カバー３４の前方に露出され、下方側の内周面は前記ハウジング３６の接触突条４４に接触される。
【００２６】
そして、前記ノズル４０には、冷気を冷蔵室６の内部に噴射する冷気噴射口３８が所定角度傾斜して穿孔形成され、前記ノズル４０の上面には冷蔵室６の内部温度を検出する赤外線センサー６０が付着され、前記ノズル４０の下方側には前記ノズル駆動部４２と連結される複数の連結ロッド６２が放射状に一体に突出形成されて、前記ハウジング３６の中央周壁に固着された複数の第１支持ローラ４６に当接される環状のガイド部６４が下方向に突成されている。
【００２７】
前記ノズル４０の一方側には、前記冷気噴射口３８の開閉作用をするノズル開閉部９６が設けられる。即ち、前記ノズル開閉部９６は、複数のノズルのうち高温負荷が発生された地域に装着されたノズルの冷気噴射口３８を開放し、それ以外の地域に装着されたノズルの冷気噴射口３８を閉鎖させる役割をする。
前記ノズル開閉部９６は、前記カバー３４の上面にノズルを覆う形態に形成されて、前記ノズル４０の回転により前記冷気噴射口３８を密閉する方式、または前記冷気噴射口３８にダンパー、または送風ファンを設置して冷気噴射口３８を開閉させる方式など多様な形態に適用することができる。
【００２８】
このとき、前記冷気噴射口３８は、前記ノズル４０の下面中心から所定角度傾斜するように形成されて、冷気が吐出される入口がノズル４０の中心から一方側に偏心される位置に形成される。
そして、前記赤外線センサー６０は、前記ノズル４０の上面に形成された前記ノズル収容溝６６に装着されて、前記冷気噴射口３８の前方の熱源から輻射された赤外線を受光して温度を検出する。
【００２９】
且つ、前記ノズル駆動部４２は、前記ハウジング３６の一方側に装着されるギヤーボックス７０と、該ギヤーボックス７０の内部に内蔵されて駆動力を発生するステッピングモーター７２と、前記ノズル４０の連結ロッド６２が係合されて、前記ステッピングモーター７２及び複数のギヤー８０に噛合されることで前記ステッピングモーター７２の駆動力を前記ノズル４０に伝達するノズル支持部材８２とから構成されている。
前記ノズル支持部材８２は、前記ノズル４０のガイド部６４の外周面が挿入されて、該外周面に前記ギヤー８０と噛合される円状の支持本体８４と、該支持本体８４の上面に環状の側壁８７が垂直に一体に延長形成されて、該側壁８７に前記連結ロッド６２が挿入される装着ホール８８がそれぞれ放射状に穿孔形成されている。
【００３０】
図５は本発明に係る集中冷却装置を制御するための制御装置を示したブロック図である。
前記制御装置は、コントロールユニット８６と、前記冷蔵室６内部の温度をスキャニングして高温負荷の発生可否を感知する赤外線センサー６０と、冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマー９２と、前記赤外線センサー６０から入力される入力値に基づいて、高温負荷の位置、温度及び大きさによって冷気噴射方向及び冷気噴射量を算出する負荷量算出部９８と、前記コントロールユニット８６から出力される信号によって動作される前記ダンパー２０、ノズル駆動部４２と、を包含して構成されている。
【００３１】
そして、前記冷蔵室６の一方側には、冷蔵室ドア（図示せず）の開閉可否を検出して前記コントロールユニット８６に印加するドア開閉感知センサー９４が設置されている。
前記コントロールユニット８６は、前記ノズル４０の一方側に設置されるノズル開閉部９６を制御して、高温負荷の発生地域に位置されたノズルを開放して、それ以外の地域に位置されるノズルは閉鎖させる。
以下、前記制御装置の作用による集中冷却制御方法に対して説明する。
図６は本発明に係る冷蔵庫の集中冷却制御方法の第１実施形態を示したフローチャートである。
【００３２】
まず、送風ファン１２などの駆動により冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気は、前記隔壁８に形成された冷気供給通路１５を通して冷蔵室６に供給される。前記冷気供給通路１５に供給された冷気は、冷気吐出ダクト１７を通して冷蔵室６内部にメーン冷気が吐出されて冷蔵室６の冷却作用をする。（Ｓ１０）
この時、前記ダンパー２０が第３位置（Ｎ）に動作されて冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７を開放する。
【００３３】
このような正常的な冷却運転が始まると同時に、タイマー９２が動作されて正常運転進行時間をカウントする。（Ｓ２０） 前記タイマー９２により感知された正常運転進行時間が予め設定された時間を経過すると、冷蔵室６へのメーン冷気供給が遮断される。（Ｓ３０、Ｓ４０）
即ち、前記コントロールユニット８６は、タイマー９２から印加される運転時間が設定時間を経過したと判断された時、ダンパー２０の位置を第２位置（Ｍ）に動作させる。すると、前記冷気吐出ダクト１７へのメーン冷気供給が遮断される。
このようにメーン冷気供給が遮断されると、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、冷蔵室の各地域における高温負荷の発生可否を検出する。（Ｓ５０）
【００３４】
即ち、前記コントロールユニット８６がノズル駆動部４２を駆動させて前記ノズル４０を回転させると、該ノズル４０に装着された赤外線センサー６０は各ステップ別に冷蔵室６の各地域の温度値を前記コントロールユニット８６に印加する。すると、前記コントロールユニット８６は、前記赤外線センサー６０から伝達された信号値を負荷量算出部９８に印加して、該負荷量算出部９８において高温負荷の大きさ、高温負荷との距離によって噴射される冷気噴射速度及び噴射時間を算出する。（Ｓ６０、Ｓ７０）
【００３５】
以下、前記負荷量算出部の作用に対して詳細に説明する。
図７及び図８は本発明に係る集中冷却装置の負荷量の算出部の動作説明図である。
まず、前記赤外線センサー６０が各ステップ別に冷蔵室６内部の各地域の温度値を獲得した後、前記赤外線センサー６０によりスキャニングされるスキャニング平面（Ｐ）と前記赤外線センサー６０との画角（α）、高温負荷との距離（Ｌ）、及び赤外線センサー６０のセンシング角（β）による温度偏差を考慮して、各ステップ別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図を冷蔵室６の各地域別に作成する。
【００３６】
このように作成された温度分布図に基づいて、新規に投入された高温負荷の位置を探す。このとき、前記冷蔵室６の所定地域に高温負荷が発生されたと判断された時、前記コントロールユニット８６は前記高温負荷の発生地域に配置される冷気噴射口３８を開放し、その他のノズルはノズル開閉部９６を動作させてノズルの冷気噴射口を閉鎖させる。
このように高温負荷の位置が把握されると、前記各ノズル中選択されたノズル４０の噴射角度を設定した後ノズル４０の噴射方向に調整する。この時、前記ノズル４０の噴射方向（Ｌ２）は、高温負荷とノズル間の距離（Ｌ）、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡（Ｌ１）を考慮して設定される。
【００３７】
このようにノズル４０の噴射方向（Ｌ２）が設定されると、前記高温負荷の温度による関数で冷気噴射時間を設定して冷気を集中的に噴射する。（Ｓ８０）
このように、冷気噴射を開始した後冷気噴射時間が経過されると、ノズルを初期の位置に復帰させて、ダンパー２０を第３位置（Ｎ）に動作させて冷蔵庫の正常運転を実施する。（Ｓ９０、Ｓ１００）
【００３８】
図９は本発明に係る集中冷却制御方法の第２実施形態を示したフローチャートである。
まず、送風ファン１２などの駆動により冷凍サイクルを通過しながら冷却された空気は、前記隔壁８に形成された冷気供給通路１５を通して冷蔵室６に供給される。前記冷気供給通路１５に供給された冷気は、冷気吐出ダクト１７を通して冷蔵室６内部にメーン冷気が吐出されて冷蔵室６の冷却作用をする。（Ｓ１１０）
この時、前記ダンパー２０は、第３位置（Ｎ）に動作されて冷気案内通路１９及び冷気吐出ダクト１７を開放する。
【００３９】
前記冷蔵庫の正常運転中冷蔵庫ドアが開閉されると、所定時間の間冷蔵室６にメーン冷気供給を実施する。（Ｓ１２０、Ｓ１３０）
即ち、ドアが開閉されると、ドア開閉感知センサー９４からこれを感知して前記コントロールユニット８６に印加すると、該コントロールユニット８６は前記ダンパー２０を第３位置（Ｎ）に回転させて、冷気吐出ダクト１７を通して設定された時間の間冷蔵室６にメーン冷気供給を遂行する。
【００４０】
そして、前記メーン冷気供給が設定時間を経過するとメーン冷気供給を遮断する。（Ｓ１４０）即ち、コントロールユニット８６は、前記メーン冷気供給が設定時間を経過したと判断された時、前記ダンパー２０を第２位置（Ｍ）に回転させて冷蔵室６へのメーン冷気供給を遮断する。
前記メーン冷気供給が遮断された後、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、冷蔵室６の所定地域に高温負荷が発生された時集中冷気を噴射する過程は、前記第１実施形態で説明した工程と同様であるため、その説明を省略することにする。（Ｓ１５０〜Ｓ２００）
【００４１】
また、その他の実施形態として、第１実施形態で説明したタイマー９２によりカウントされた冷気吐出時間が設定時間を経過したり、前記第２実施形態で説明したドア開閉感知センサー９４から印加される信号によりドアが開閉されると、冷蔵室６内部の温度をスキャニングして、高温負荷が発生されたと判断された時高温負荷の発生地域に冷気を集中的に噴射する。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る冷蔵庫の冷気吐出制御装置及びその制御方法においては、冷蔵庫の正常運転時間が設定時間以上に経過されたり、冷蔵庫のドアを開閉した時冷蔵室内部の温度をスキャニングして、冷蔵室の所定地域に高温負荷が発生されたと判断された時、ノズルを制御して高温負荷の発生地域に冷気を集中噴射することで、冷蔵室内部に投入された高温負荷をより迅速に冷却し得るという効果がある。
且つ、冷蔵室内部に設置された複数のノズル中高温負荷が発生された地域のノズルのみに冷気を噴射させて、冷却効率及び性能を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る集中冷却装置が具備された冷蔵庫を示した一部切開斜視図である。
【図２】本発明に係る集中冷却装置が具備された冷蔵庫の構成を示した概略縦断面図である。
【図３】本発明に係る集中冷却装置の構成を示した分解斜視図である。
【図４】本発明に係る集中冷却装置の構成を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係る集中冷却制御装置の構成を示したブロック図である。
【図６】本発明に係る集中冷却制御方法の第１実施形態を示したフローチャートである。
【図７】本発明に係る集中冷却制御方法の負荷量算出方法を示した動作説明図である。
【図８】本発明に係る集中冷却制御方法の負荷量算出方法を示した動作説明図である。
【図９】本発明に係る集中冷却制御方法の第２実施形態を示したフローチャートである。
【図１０】従来の冷蔵庫を示した一部切開斜視図である。
【図１１】従来の冷蔵室の断面図である。
【符号の説明】
２…本体
４…冷凍室
６…冷蔵室
８…隔壁
１０…集中冷却装置
１２…送風ファン
１５…冷気供給通路
１６…冷気吐出口
１７…冷気吐出ダクト
１９…冷気案内通路
２０…ダンパー
２４…冷気安内ホール
３４…カバー
３６…ハウジング
３８…冷気噴射口
４０…ノズル
４２…ノズル駆動部
４４…接触突条
４６…第１支持ローラ
５２…ノズル挿入ホール
５４…第２支持ローラ
６０…赤外線センサー
６２…連結ロッド
６６…センサー収容溝
７０…ギヤーボックス
７２…ステッピングモータ
８０…ギヤー
８６…コントロールユニット
９２…タイマー
９４…ドア開閉感知センサー
９６…ノズル開閉部
９８…負荷量の算出部
Claims (16)
- 冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置され、かつ前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの後方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、
前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転しながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、
冷蔵庫の正常運転される時間をカウントするタイマーと、
前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズルへ冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、
前記赤外線センサーとタイマーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、
前記コントロールユニットから印加される信号によって前記ノズルのノズル噴射口の開閉作用をするノズル開閉部と、
を含んで構成されることを特徴とする冷蔵庫用集中冷却制御装置。 - 前記ノズルは、前記冷気案内通路に供給される冷気を集中負荷が発生した地域に噴射する冷気噴射口と、前記赤外線センサーが収容されたセンサー収容溝とから構成されることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の集中冷却制御装置。
- 前記ダンパーは、冷気を冷蔵室に供給する冷気供給通路上に回転可能に装着され、かつ前記コントロールユニットに印加される信号によって駆動されて前記冷気吐出ダクト及び前記冷気案内通路を選択的に開放することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫用集中冷却制御装置。
- 前記赤外線センサーから入力される入力値に基づいて、高温負荷の温度及び大きさによって冷気噴射角度及び噴射時間を算出する負荷量算出部を更に含むことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫用集中冷却制御装置。
- 冷蔵室の側壁に複数回転可能に設置され、かつ前記冷蔵室に冷気を噴射するノズルの後方側に装着されて前記ノズルを所定ステップ角回転させるノズル駆動部と、
前記ノズルの前方側に装着されて、前記ノズルと共に回転しながら冷蔵室内部の温度をスキャニングする赤外線センサーと、
前記冷蔵庫の一方側に装着されて前記冷蔵庫ドアの開閉有無を感知するドア開閉感知センサーと、
前記冷蔵室に冷気を吐出させる冷気吐出ダクトと前記ノズルへ冷気を案内する冷気案内通路を選択的に開放するダンパーと、
前記赤外線センサー及びドア開閉感知センサーから出力される電気信号によって前記ダンパー及びノズル駆動部を制御するコントロールユニットと、
前記コントロールユニットから印加される信号によって前記ノズルのノズル噴射口の開閉作用をするノズル開閉部と、
を含んで構成されることを特徴とする冷蔵庫用集中冷却制御装置。 - 前記赤外線センサーから入力される入力値に基づいて、高温負荷の温度及び大きさによって冷気噴射角度及び噴射時間を算出する負荷量算出部を更に含むことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫用集中冷却制御装置。
- 正常な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常な冷却運転の開始時点から正常運転進行時間をカウントする第２段階と、
前記正常運転進行時間が設定時間に到達したかを判断する第３段階と、
前記第３段階で設定時間に到達したと判断された時に、主冷気吐出を遮断し、冷蔵室内部の温度をスキャニングして高温負荷発生有無を検出する第４段階と、
前記第４段階で高温負荷が検出されたと判断された時に、高温負荷の発生地域に配置されたノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させると共に前記ノズル噴射口を開放し、その他のノズルのノズル噴射口は閉鎖し、所定時間の間冷気を噴射する第５段階と、
前記第５段階で前記ノズルによる冷気噴射が完了した時に、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第６段階と、
前記第６段階で、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして高温負荷が検出されなかったと判断された時に、正常運転を実施する第７段階と、
を順次行うことを特徴とする冷蔵庫の集中冷却制御方法。 - 前記第５段階は、前記ノズルの前方側に装着された赤外線センサーが各段階ごとに冷蔵室の各地域の温度値を検出してコントロールユニットに印加することを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
- 前記第５段階は、赤外線センサーにより各段階ごとに検出された温度値に基づいて前記冷蔵室内部の温度分布図を作成する段階と、
該段階で作成された温度分布図に基づいて新しく投入された高温負荷の位置を探す段階と、
前記高温負荷の位置にノズルの噴射角度を設定した後にノズルの噴射方向を調整する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。 - 前記温度分布図を作成する段階は、前記赤外線センサーによりスキャニングされるスキャニング平面と前記赤外線センサーとの画角、物体との距離、及びセンサーのセンシング角による温度偏差を考慮して、各段階別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図が作成されることを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
- 前記ノズルの噴射方向を調整する段階は、前記高温負荷と前記ノズル間の距離、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡を考慮して調整されることを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
- 前記第６段階は、前記高温負荷の温度による関数で冷気噴射時間を設定することを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
- 正常な冷却運転を実施する第１段階と、
前記正常な冷却運転の開始時点から正常運転進行時間をカウントして設定時間に到達したかを判断する第２段階と、
前記冷蔵庫ドアの開閉有無を把握して、前記冷蔵庫ドアが開閉されたと判断された時に、所定時間の間主冷気吐出を遂行する第３段階と、
前記第２段階で高温負荷が検出されたと判断された時に、高温負荷の発生地域に配置されたノズルのノズル噴射口が高温負荷の発生地域に向かうように前記ノズルを回転させると共に前記冷気噴射口を開放し、その他のノズルの冷気噴射口は閉鎖し、所定時間の間冷気を噴射する第４段階と、
前記第４段階で前記ノズルによる冷気噴射が完了した時に、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングする第５段階と、
前記第５段階で、前記冷蔵室の内部温度をスキャニングして、高温負荷が検出されなかったと判断された時に、正常運転を実施する第６段階と、
を順次行うことを特徴とする冷蔵庫の集中冷却制御方法。 - 前記第５段階は、赤外線センサーにより各段階ごとに検出された温度値に基づいて前記冷蔵室内部の温度分布図を作成する段階と、
該段階で作成された温度分布図に基づいて新しく投入された高温負荷の位置を探す段階と、
前記高温負荷の位置にノズルの噴射角度を設定した後にノズルの噴射方向を調整する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項１３記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。 - 前記温度分布図を作成する段階は、前記赤外線センサーによりスキャニングされるスキャニング平面と前記赤外線センサーとの画角、物体との距離、及びセンサーのセンシング角による温度偏差を考慮して、各段階別に獲得した温度値を適切に補償して温度分布図が作成されることを特徴とする請求項１４記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
- 前記ノズルの噴射方向を調整する段階は、前記高温負荷と前記ノズル間の距離、及び冷気噴射速度による冷気の軌跡を考慮して設定されることを特徴とする請求項１４記載の冷蔵庫の集中冷却制御方法。
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