KR0169616B1 - 냉장고의 온도조절 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장실 온도제어 조절방식의 냉장고에서 주위온도의 변화에 관계없이 냉동실의 설정온도가 유지되도록 한 냉장고의 온도조절 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 냉장실 온도기준 제어방식에 의해서 냉장고의 운전을 수행함에 있어 압축기의 구동에 의해 냉장실의 온도가 설정온도에 도달한 때에 냉동실에 별도로 장착된 온도감지 센서를 통해서 냉동실의 온도를 체크하여 만일 냉동실이 설정온도 이하인 때에는 냉장고의 운전을 정지시키고, 이와 달리 설정온도에 비해서 높은 것으로 판명된 때에는 냉장실로 향하는 냉기유로상에 형성된 댐퍼를 폐쇄시켜 냉장실로의 냉기흐름을 차단한 상태에서 냉동실만에 대한 선택적인 냉각이 이루어지도록 하여 냉동실이 그 설정온도에 도달하게 되면 냉장고의 운전을 중지함으로써 냉동, 냉장실 각각이 그 설정온도로 유지되도록 구성한다.

본 발명의 냉장고 온도조절 방법은 주위온도가 내려가는 경우에도 냉동실의 온도가 항상 설정온도를 유지함에 따라 냉동실 저장식품을 안정적으로 보관할 수 있는 이점이 있다.

Description

냉장고의 온도조절 방법 및 장치

제1도는 종래 냉장고의 냉기 공급구조를 개략적으로 보인 고내 정면도.

제2도는 제1도의 A부 상세도.

제3도는 본 발명의 온도조절 장치가 구비된 냉장고의 고내 정면도.

제4도는 제3도의 A부 상세도.

제5도는 본 발명 냉장고 온도조절 방법의 압축기 및 댐퍼 구동 회로도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 냉장실 안내유로 20 : 댐퍼

21 : 댐퍼구동수단 23 : 압축기/댐퍼구동수단 제어회로부

S1 : 냉장실 센서 S2 : 냉동실 센서

본 발명은 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에서 주위의 온도변화에 대응하여 냉동실에 대한 선택적인 냉각이 이루어지도록 함으로써 냉장실 및 냉동실의 고내온도가 항상 일정한 설정온도로 유지될 수 있도록 한 냉장고의 온도조절 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 냉장실 온도기준 제어방식을 취하고 있는 냉장고는 냉장실의 온도가 설정온도, 예를 들면 3℃에 도달할 때까지 그리고 이러한 설정온도가 유지되도록 냉장고의 압축기를 가동하고 있는 바, 이와 같은 종래 냉장실 온도기준 제어 방식 냉장고의 온도제어 방법 및 장치를 도면을 통해서 보다 자세하게 설펴보면 다음과 같다.

먼저, 제1도는 종래 냉장고의 냉기공급 구조를 개략적으로 보인 고내 정면도이고, 제2도는 제1도의 A부 상세도로서, 이에 도시한 바와 같이 베리어(4)를 사이에 두고 냉동실(2)과 냉장실(3)로 구획된 냉장고 본체(1)의 냉동실(2) 후방에 장착된 증발기(도면 미도시)에서 열교환된 냉기는 송풍팬(5)에 의해 그 전방에 설치되어 있는 쉬라우드(6)를 향해 토출되어 일부는 냉동실(2)로 유입되고 나머지의 냉기는 냉장실(3)의 냉기량을 조절하는 수동댐퍼(7)를 지나 베리어(4)내에 형성된 냉장실 안내유로(8)로 유입된 후 냉장실(3)의 배면에 설치된 냉장실 덕트(9)로 유도되어 냉장실 덕트(9)의 유로상에 형성된 다수의 냉기토출공(10a, 10b, 10c)을 빠져나와 냉장실(3)내부에 다단으로 설치된 선반(11a, 11b, 11c)에 의해 구분된 각 단으로 공급된다. 도면중 미설명 부호 S는 냉장실의 온도를 감지하기 위한 냉장실 센서이고, 12는 냉동실(2)내에 설치된 선반이며, 화살표는 냉기의 흐름을 나타내고 있다.

이와 같은 냉기공급 구조를 취하고 있는 냉장고에서 냉장실 온도기준 제어방식에 의한 냉장고의 운전은 냉장실(3)의 온도가 그 설정온도, 예를 들면 3℃에 도달할 때까지 냉장고의 운전이 수행되고 또한 이같은 설정온도를 유지시키도록 압축기가 가동을 하게된다. 물론, 냉장실(3)의 온도는 냉장실 센서(S)에 의해서 감지된다. 이때, 냉동실(2)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비되어 있지 않으며, 냉동실(2)의 온도는 냉장실(3)의 온도를 그 설정온도의 범위로 유지시키도록 하기 위해서 압축기가 운전하는 동안에 냉동실(2)로 공급되는 냉기량에 의하여 정해지게 된다.

다시말하면, 냉장실 온도기준 제어방식 냉장고에서의 냉장고 운전은 냉장실의 온도에 의해 압축기가 온/오프됨으로써 냉장실의 온도가 도달하게 되면 냉동실의 온도에 관계없이 압축기가 오프되는 형태를 취하고 있음에 따라 냉동실의 온도는 냉장실의 온도상태에 의존하여 종속적으로 정해지게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 냉장실 온도 기준 제어방식의 냉장고에서 일예로 냉장고의 주위온도가 기준온도 30℃로 설정된 경우에 그 냉장고의 주위온도가 기준온도로 유지되는 때에는 냉장실 설정온도(일예로 3℃)의 유지를 위해 냉장고가 운전되는 때에 냉동실의 그 설정온도(일예로 -18℃)로 유지됨에 따라 별다른 문제가 초래되지 않으나, 냉장고 주위의 온도가 그 기준온도(30℃)를 벗어나게 되는 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

즉, 냉장고의 주위온도가 만일 15℃로 내려가게 되는 경우에는 냉장실의 온도를 그 설정온도(3℃)까지 냉각시키기 위해 운전하는 운전율이 줄어들게 되고, 이에 따라 냉동실로 공급되는 냉기의 양(다시말하면, 냉기의 공급시간)이 감소되어 냉동실은 그 설정온도(-18℃)를 유지할 수 없게 된다.

특히, 주위온도가 내려가는 겨울철에 일예로 주위온도가 5℃이하로 되는 때에는 냉장고가 거의 운전을 하지 않게 됨에 따라 냉동실의 온도는 냉동실 설정온도(-18℃)보다도 높은 -10℃ 정도로 올라가게 되어 냉동식품의 보관에 심각한 문제가 초래된다.

본 출원인이 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에서 주위온도 변화에 따른 냉동실의 온도 및 운전율을 실제로 측정해 본 결과는 다음의 표와 같다.

상기 표에서와 같이, 종래 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에서는 주위온도의 변화에 따라 냉동실의 온도변화가 상당히 큼을 알 수 있어 특히 주위온도가 낮은 겨울철에 있어서는 냉동실의 온도가 그 설정온도에 비해 높게 유지되어 냉동식품의 보관에 치명적인 지장이 초래될 수 있으며, 또한 냉장실의 냉기량을 조절하는 수동댐퍼의 저항에 의해 냉장실로 유입되는 냉기량이 적어서 냉장실의 냉각속도 및 냉각성능이 저하되는 단점을 지니고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에서 문제점으로 지적되고 있는 바의 주위온도 저하 시에 나타나는 냉동실의 온도상승 현상을 해결하기 위한 것으로, 냉장고의 운전은 종래의 냉장실 기준온도 제어방식으로 수행함에 있어 냉장실의 온도가 설정온도에 도달하더라도 냉동실의 온도가 구 설정온도에 도달하지 않은 경우에는 냉장실의 온도는 그대로 유지된 채 냉동실의 온도가 설정온도로 도달되도록 냉장고를 운전시켜 주위온도가 변화되더라도 냉동실은 항시 그 설정온도로 유지될 수 있도록 한 냉장고의 온도조절 방법 및 장치를 제공함에 발명의 목적을 두고 있다.

본 발명 냉장고의 온도조절 방법은 냉장실 온도기준 제어방식에 의해 냉장고의 운전을 수행함에 있어 압축기를 구동하여 냉장실의 온도가 설정온도에 도달한 시점에서 냉동실의 온도를 체크하여 냉동실의 온도가 그 설정온도 이하인 때에는 냉장고의 운전을 정지시키고, 이와 달리 설정온도에 비해 높은 것으로 판명된 때에는 냉장실측으로의 냉기를 차단한 상태에서 냉동실의 온도가 설정온도에 도달할 때까지 냉장고의 운전을 게속하여 냉동실의 온도가 설정온도에 도달하였을 때 냉장고의 운전을 정지시키는 방식을 취한다.

그리고, 본 발명 냉장고 온도조절 장치는 각기 냉장, 냉동실에 설치되어 냉장, 냉동실의 온도를 측정하는 냉장, 냉동실 센서, 냉장실 안내유로상에 설치되어 냉장실로 공급되는 냉기흐름을 조절하는 댐퍼, 상기 댐퍼를 개방상태 또는 폐쇄상태로 전환시키기 위한 댐퍼구동수단 및 냉장, 냉동실 센서의 측정값에 따라 압축기 및 댐퍼구동 수단으로 제어신호를 출력하는 압축기/댐퍼구동수단 제어회로부로 구성된다.

본 발명의 상기 목적 및 구체적인 온도조절 방법 및 기술적 구성등은 본 발명의 일실시예를 보인 도면을 참조한 아래의 상세한 설명을 통해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 제3도는 본 발명의 온도조절 방법의 수행에 적합한 온도조절 장치가 구비된 냉장고의 고내 정면도이고, 제4도는 제3도의 A부 상세도이며, 제5도는 압축기/댐퍼구동수단 제어회로도이다. 도면에 도시된 냉장고의 구성중 종래와 동일한 부분에 대해서는 제1,2도에서 각 부에 부여된 것과 동일한 부호를 부여하였다.

본 발명의 냉장고 온도조절 방법은, 먼저 냉장고에 전원을 인가하여 압축기를 온시킴에 의해서 냉장고의 운전을 행하게 되는데, 이때 냉장실 안내유로(8)상에 설치된 댐퍼(20)는 제4도에서 실선으로 표시된 바와 같이 완전히 개방된 상태를 유지함으로써 증발기에서 생성된 냉기는 댐퍼의 저항을 받음이 없이 냉장실(3)로 공급되어 진다.

이와 같은 냉장고의 운전에 의해 냉동실(2)과 냉장실(3)의 냉각이 이루어지게 되며, 이때 냉장실(3)의 고내 온도는 냉장실(3)에 설치된 냉장실 센서(S1)에 의해 감지되어 제5도의 압축기/댐퍼구동 회로도에서와 같이 냉장실(3)의 온도가 냉장실 설정온도(일예로 3℃)에 도달된 때에는 냉동실(2)내에 설치된 냉동실 센서(S2)를 통해서 감지된 냉동실 온도에 따라 댐퍼 및 압축기의 절환 및 오프여부를 결정하게 된다.

즉, 냉장실(3)의 온도가 그 설정온도에 도달하였을 때 냉동실(2)의 온도가 그 설정온도보다도 높은 경우에는 댐퍼구동 수단(21)을 구동시켜 댐퍼(20)가 폐쇄상태로 절환되도록 하여 냉장실로 향하는 냉기의 흐름이 차단되도록 한 상태(제3도 및 제4도에서 점선으로 도시 상태)에서 냉장고의 운전을 계속하게 된다. 도면중 미설명 부호 22는 스토퍼이다. 이때, 댐퍼구동 수단(21)의 구체적인 예로는 동기모터(synchronous motor)가 사용되는 것이 바람직하다. 이와 같은 냉동실(2)만에 대한 선택적인 냉각은 냉동실(2)의 온도가 그 설정온도(-18℃)에 도달할 때까지 계속되며, 냉동실(2)이 설정온도에 도달하였을 때 오프시켜 냉장고의 운전이 정지되도록 한다.

이와 달리, 냉장실(3)의 고내온도가 그 설정온도에 도달한 때에 냉동실(2)의 온도가 그 설정온도 이하의 온도인 것으로 판명된 때에는 압축기를 오프시켜 냉장고의 운전을 정지시키게 된다.

앞서 살펴본 바와 같이, 종래 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고는 냉장실의 온도가 설정온도에 도달하면 냉동실의 온도에 상관없이 압축기가 오프됨으로써 냉동실의 온도는 냉장실의 온도에 의존하여 종속적으로 결정됨으로 인해서 주위온도가 낮아져서 냉장고의 운전율이 저하된 경우에는 냉동실의 온도가 원래의 설정온도보다 높게 유지될 수밖에 없는 문제점을 안고 있으나, 본 발명의 온도조절 방법에서는 냉장실의 온도와는 독립적으로 냉동실의 설정온도에 도달될 때까지 압축기의 구동이 이루어지도록 함으로써 주위온도에 관계없이 항시 냉장실은 물론 냉동실의 고내 온도를 설정온도의 범위가 유지되도록 할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에서는 주위온도가 내려가서 냉장고의 운전율이 낮아지는 경우에 있어서도 냉동실의 온도가 그 설정온도(-18℃)로 일정하게 유지됨에 따라 냉동실 내부에 보관된 냉동식품에 손상이 가해지는 위험이 배제되는 효과를 발휘하게 된다.

또한, 본 발명에서는 냉동실과 냉장실 각각에 전용 온도감지센서가 장착되어 있음에 따라 냉장고의 사용자가 고내에 신규의 뜨거운 부하를 넣는 경우에도 즉시 냉장고가 반응하여 운전을 행함으로써 부하 대응능력의 향상이 기대되며, 특히 냉장실의 냉각시에는 댐퍼가 냉기의 흐름에 저항을 가하지 않는 상태로 냉장실의 냉각속도 및 냉각성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에 있어서, 압축기를 구동시켜 냉장실의 온도가 설정온도에 도달한 때에 냉동실의 고내 온도를 체크하여 냉동실의 온도가 그 설정온도 이하인 때에는 압축기의 구동을 정지시키고, 이와 달리 설정온도에 비해 높은 것으로 판명된 때에는 냉장실 안내유로상에 설치된 댐퍼를 폐쇄시켜 냉장실측으로의 냉기공급을 차단한 상태에서 냉동실의 온도가 설정온도에 도달할 때까지 압축기의 가동을 계속한 후 그 설정온도 도달 시에 압축기의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도조절 방법.
2. 제1항에 있어서, 냉장실 및 냉동실의 온도감지는 각각의 고내부에 독립적으로 장착된 냉장실 센서 및 냉동실 센서에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도조절 방법.
3. 제1항에 있어서, 압축기 구동 및 댐퍼의 개폐는 냉장실 센서와 냉동실 센서의 입력 값에 의해서 정해짐을 특징으로 하는 냉장고의 온도조절 방법.
4. 냉장실 온도기준 제어방식의 냉장고에 있어서, 각기 냉장, 냉동실(3)(2)내부에 설치되어 냉장, 냉동실 센서(S1)(S2), 냉장실 안내유로(8)상에 설치되어 냉장실(3)로 공급되는 냉기의 흐름을 조절하는 댐퍼(20), 댐퍼(20)를 개방상태 또는 폐쇄상태로 절환시키기 위한 댐퍼구동수단(21) 및 냉장, 냉동실 센서(S1)(S2)의 측정값에 따라 압축기와 댐퍼구동수단(21)으로 제어신호를 출력하는 압축기/댐퍼구동수단 제어회로부(23)로 이루어짐을 특징으로 하는 냉장고의 온도조절 장치.
5. 제4항에 있어서, 댐퍼구동수단(21)이 동기모터인 것을 특징으로 하는 냉장고의 온도조절 장치.