KR100326851B1 - 냉각속도 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 냉장실 양측면 상하측 부분에서 각각의 분포온도를 검출한 후 온도가 높은 쪽으로 냉기공급을 집중시킴으로써 단시간에 냉장실 분포냉기의 정온화를 유도함과 아울러 냉장실의 냉각속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 냉장고의 냉장실 냉각속도 제어장치에 관한 것으로, 종래에는 냉장실 측면의 큐빅덕트를 통해 냉기가 일률적이고 획일적으로 공급되도록 함으로써 고내로 투입되는 부하변동에 민감하게 대응하기 어려워 냉각속도의 제어가 용이치 못하고 고내 정온화시간이 길어지는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 단점을 극복하기 위하여, 냉각기실에 설치된 냉장실용팬의 토출측과 연통되어 토출된 냉기가 냉장실의 양측변 상하측을 통해 개별공급될 수 있도록 다수, 바람직하게는 4개의 덕트를 형성하고, 각 덕트의 인접위치에는 각각의 온도센서를 설치하며, 각 온도센서에 의해 검출된 주변온도를 제어부에서 송신판단케 함과 동시에 제어부에서 판단된 신호에 의해 각 덕트의 토출측 선단을 개폐제어할 수 있는 개폐수단을 구비함으로써 부하량의 변동에 따른 고내 온도변화에 민감하게 대응하여 고내 정온화시간을 단축할 수 있음과 아울러 냉각속도의 제어가 용이하게 되도록 한 것이다.

Description

냉각속도 제어장치{CONTROL DEVICE FOR COOLING SPEED}

본 발명은 냉각속도 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉장고의 냉장실 양측면 상하측의 각 분포온도를 검출한 후 온도가 높은 쪽으로 냉기공급을 집중시킴으로써 단시간에 냉장실 분포냉기의 정온화를 유도함과 아울러 냉장실의 냉각속도를 자유롭게 조절할 수 있도록 한 냉장고의 냉장실 냉각속도 제어장치에 관한 것이다.

통상, 냉장고의 냉장실은 고내 냉각온도가 대략 -18℃ 정도로 유지되어 수납식품을 거의 빙결상태로 장기간 유지보관하는 냉동실과는 달리 대략 -2 ∼ 3℃ 정도에서 최적의 수납상태를 유지하며 또한 수시로 인출입가능하게 보관되는 냉장대상물, 이를테면 야채류, 구근류, 김치류 등이 저장되는 공간이다.

이와 같이 냉장실은 수시로 인출입되는 냉장대상물이 수납되기 때문에 시간별 부하변동이 심하게 되며 또한 냉동실과는 달리 냉장실도어의 개폐횟수가 잦아지게 되므로 이러한 부하변동에 따른 냉장실 내부의 온도변화가 심하므로 단시간에 고내를 냉각시켜 정온냉장되게 하여 주어야만 냉장대상물의 손상이나 혹은 부폐를 지연시켜 장기간 수납할 수 있게 된다.

따라서, 냉장실 일측면 상측에는 온도센서가 구비되며 이 온도센서에 의해 고내 분포온도를 파악한 후 냉기의 공급 및 차단을 제어하게 된다.

이를 위한 일예로는, 대한민국 특허공개 제99-017802호[냉장고의 온도제어방법]에 기술된 바와 같이, 고내의 온도를 감지하는 고내 온도센서와 냉기토출구의 온도를 감지하는 냉기토출구 온도센서 및 냉기흡입구의 온도를 감지하는 냉기흡입구 온도센서를 포함하는 냉장고의 온도제어방법에 있어서, 상기 냉장고의 압축기와팬이 온(on)인가를 판단하는 제1단계, 상기 압축기와 팬이 온이면 상기 토출구온도센서에 의해 검출된 토출온도값과 상기 흡입구온도센서에 의해 검출된 흡입온도값에 소정의 가중치를 부여하여 소정의 평균값을 계산하는 제2단계, 상기 제2단계에서 계산된 평균값을 상기 고내온도센서에 의해 검출된 온도값과 비교하여 그 차이값이 소정온도범위 내에 있으면 상기 압축기와 팬을 오프(off)시키고 그렇지 않으면 압축기와 팬을 계속 온시키는 3단계를 거쳐 고내로 투입된 식품을 냉각시키도록 한 것이 있다.

이에 앞서, 본 출원인에 의해 공개된 특허공개 제98-83064호[냉장고의 냉기단속방법]은 냉장실이 아닌 냉동실을 그 대상으로 하였으나 동일동업계의 종사자라면 충분히 발명할 수 있을 것이어서 이를 간략하게 살펴본다면, 냉장고 주위에 분포된 외기온도를 감지하여 냉동실로 공급되는 냉기량을 조절하는 댐퍼플랩의 열림각을 제어하되 최소레벨, 중간레벨, 최대레벨로 조절토록 함으로써 고내로 공급되는 냉기량을 선택제어할 수 있게 되고 이에 따라 고내로의 냉기공급을 적정하게 유지하여 고내 정온화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

그러나, 이들 선행기술들은 단순히 냉장실 내부로 공급되는 냉기의 양만을 획일적으로 늘리거나 줄이도록 함으로써 고내를 냉각시키도록 한 것이어서, 공급된 냉기가 냉장실 내부에서 정온화되는 시간이 길어지는 단점을 가진다.

예컨대, 도 1에 예시된 종래 냉장실 구조는, 냉장실(R)의 내상(10) 양측면에 형성되고 냉장실용팬(20)이 설치된 냉각기실(30)과 연통되도록 형성된 각 큐빅덕트(40)와, 상기 큐빅덕트(40)중 어느 하나의 상측에 설치된 온도센서(S)로구성된 냉기공급유로로 형성된다.

따라서, 고내로 투입되는 부하의 변동이 발생하게 되면 이를 감지한 온도센서(S)에 의해 설정치 이상의 온도값이 감지되면 냉장고의 마이크로프로세서(이하 '제어부'라 함)는 상기 냉장실용팬(20)을 강제구동시키게 되고, 이에 따라 냉장실(R) 내부로의 일방적이고 획일적인 냉기공급동작이 수행된다.

그러므로, 투입된 부하량이 편중되어 있을 경우에는 효율적이 고내 냉각작용을 수행하지 못하고 부하량이 편중된 큐빅덕트(40)의 인접위치는 과냉되게 되고 그로부터 다소 멀리 떨어진 곳에 수납된 부하물은 완냉되게 되므로 고내에 분포된 온도편차가 심해 수납물이 쉽게 손상되는 단점을 가진다.

따라서, 냉장실 내부의 냉각속도를 제어하기 어렵고 고내가 정온화되는데에 걸리는 시간이 연장되는 단점도 내포하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 냉장실 냉기공급구조 및 제어방법상의 단점을 감안하여 이를 효율적으로 개선하고자 창안한 것으로, 투입부하량의 위치에 따라 적극적이고 신속하게 해당 위치로 집중적인 냉기공급을 수행할 수 있도록 함으로써 냉장실 내부의 냉각속도 개선은 물론 냉장실 내부의 정온화 시간을 단축할 수 있도록 한 냉장고의 냉장실 냉각속도 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 이러한 목적은 냉각기실에 설치된 냉장실용팬의 토출측과 연통되어 토출된 냉기가 냉장실의 양측변 상하측으로 개별공급될 수 있도록 다수, 바람직하게는 4개의 덕트를 연통형성하고, 각 덕트의 인접위치에는 각각의 온도센서를 설치하며, 각 온도센서에 의해 검출된 주변온도를 제어부에서 송신판단케 함과 동시에 제어부에서 판단된 신호에 의해 각 덕트의 토출측 선단을 개폐제어할 수 있는 개폐수단을 구비함에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 이러한 개폐수단은 이를 테면, 다수의 냉기유출공을 갖는 두개의 판을 서로 맞대어 놓은 후 그중 하나는 위치고정되도록 하고 다른하나는 구동모터와 같은 동력원에 의해 이동가능하게 함으로써 이루어질 수 있다.

도 1은 종래 냉장고의 냉장실을 도시한 개략적인 정면 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 냉각속도 제어장치가 구비된 냉장실의 개략적인 정면 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 냉각속도 제어장치의 냉기량 조절을 위한 슬라이더의 작동상태를 도시한 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 냉장실용팬, 30 : 냉각기실,

70a,70b,70c,70d : 덕트, 72a,72b,72c,72d : 냉기토출구,

74a,74b,74c,74d : 온도센서, 80 : 슬라이드,

81 : 걸림턱, 82 : 치합부,

90 : 고정구, 92a : 상부가이드,

92b : 하부가이드, 94 : 삽입공,

96 : 톱니바퀴, M : 구동모터.

이하에서는, 본 발명에 따른 선호된 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 예시적인 방법으로 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실을 정면에서 도시한 사시도이다.

도면의 도시와 같이, 냉동실(F) 후방측의 냉각기실(30)에 설치된 냉장실용팬(20)의 토출측이 4분할되어 제1덕트(70a), 제2덕트(70b), 제3덕트(70c), 제4덕트(70d)로 분리된다.

따라서, 상기 냉장실용팬(20)의 강제구동에 의해 송풍되는 냉기는 각각의 덕트(70a,70b,70c,70d)를 통해 냉장실(R)의 양측면 상하측 부분으로 각각 별도 공급되게 된다.

이러한 냉기공급방식은 기존과는 완전히 상이한 것으로, 기존의 냉기공급방식이 일괄공급방식이었다면 본 발명에 따른 공급방식은 개별공급방식이라 할 것이다.

한편, 상기 각 덕트(70a,70b,70c,70d)의 선단인 냉장실(R)로의 출구측 단부에는 제1,2,3,4냉기토출구(72a,72b,72c,72d)가 형성된다.

그리고, 상기 각 냉기토출구(72a,72b,72c,72d)에는 후술할 냉기량조절용 슬라이드(80)가 구비된다.

다른 한편, 상기 각 덕트(70a,70b,70c,70d)의 냉기토출구(72a,72b,72c,72d) 인접 상측에는 해당 냉기토출구(72a,72b,72c,72d)의 주변온도를 감지하는 4개의 센서, 즉 제1,2,3,4온도센서(74a,74b,74c,74d)가 설치된다.

상기 온도센서(74a,74b,74c,74d)는 냉장고의 제어부와 전기적으로 연결설치되어 각 부분의 온도를 저항치로 판별하여 제어부에 송출하게 되고 제어부는 각각의 온도차이를 판별하여 기 설정치와의 온도차이를 분석한 후 냉장고의 운전조건과 상관없이 냉장실용팬(20)을 강제구동시킴과 동시에 온도가 높다고 판별되는 해당 덕트부위의 냉기토출구만을 개방함으로써 해당 부위를 단시간에 냉각시키도록 하여 준다.

이를테면, 제1온도센서(74a)에서 검출된 온도값을 기준 온도값으로 설정하기로 하고 나머지 온도센서(74b,74c,74d) 간의 설정온도차이가 3℃ 이상일 때 냉기를 공급할 수 있도록 하였다면, 제어부는 제1온도센서(74a), 제2온도센서(74b), 제3온도센서(74c) 및 제4온도센서(74d)에서 감지된 각 덕트 주변부의 온도를 송출받은 후 제1온도센서(74a)에서 검출된 온도값과 제2,3,4온도센서(74b,74c,74d)에서 검출된 각각의 온도값을 개별적으로 비교 판단한 후 각 양자의 온도차이가 3℃이상이 되면 높게 판별된 덕트측 냉기토출구만을 개방하여 그 부위를 집중냉각하게 된다.

즉, 제1온도센서(74a)에서 검출된 기준 온도값이 2℃이고,제2,3온도센서(74b,74c)에서 검출된 온도값이 0℃이며, 제4온도센서(74d)에서 검출된 온도값이 6℃라면, 제어부는 즉시 냉장실용팬(20)을 강제구동시킴과 동시에 제4온도센서(74d)가 설치된 제4덕트(70d)의 냉기토출구(72d)를 개방함과 동시에 나머지 냉기토출구(72a,72b,72c)는 폐쇄토록 함으로써 높은 온도가 검출된 제4덕트(70d)의 냉기토출구(72d) 주변을 신속하게 냉각토록 하여 단시간에 고내 정온화를 이룰 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 냉각속도 제어를 위해 냉기토출구에 마련된 슬라이드의 작동상태를 도시한 사시도이다.

도면을 통해 알 수 있듯이, 도 2에 도시된 냉장실(R) 내부의 양측면 상하측에 각각 형성된 냉기토출구(72a,72b,72c,72d)에는 4개의 고정구(90)가 각각 설치된다.

상기 고정구(90) 상에는 다수의 냉기유출공(83a)이 형성되는 바, 상기 냉기유출공(83a)의 형태는 종방향으로 긴 슬롯형상으로 형성됨이 바람직하나 원형상으로 형성함이 더욱 바람직하다.

이는, 후술할 슬라이드(80)의 좌우직선운동에 따른 냉기유출공(83a)의 열림각 조절이 용이하여 냉기의 공급량을 쉽게 조절할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 각 고정구(90)의 인접후방측에는 상기 고정구(90)와 대응되는 크기 및 대응되는 냉기유출공(83b)을 가진 사각형상의 슬라이드(80)가 설치된다.

상기 슬라이드(80)는 상기 고정구(90)와 거의 간격없이 설치됨이 바람직하며, 약간의 유동성을 갖도록 대략 2 ∼6㎜ 정도 이격설치함이 특히 바람직하다.

또한, 상기 슬라이드(80)는 좌우방향으로 직선운동 가능하도록 그 상단 및 하단측에는 각각 '' 또는 ''형상의 상하부가이드(92a,92b)가 설치된다.

특히, 상기 가이드(92a,92b)중 하부가이드(92b)의 하단면에는 횡방향으로 긴 직사각형상의 삽입공(94)이 형성된다.

그리하여, 상기 슬라이드(80)를 좌우방향으로 활주가능하게 하여주는 구동원이 상기 삽입공(94) 내에 설치되게 된다.

따라서, 상기 슬라이드(80)는 상기 구동원에 의해 구동제어 되면서 상기 상하부가이드(92a,92b) 내부에서 좌우방향으로 활주가능하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 슬라이드(80)는 냉장고의 제어부에 의해 자동제어가 가능하도록 그 입설된 상태의 하단면에 다수의 치합부(82)가 형성되는 바, 이러한 치합부(82)는 후술할 구동모터(M)의 톱니바퀴(96)에 치합되어 운동되는 부분이다.

또한, 상기 슬라이드(80)의 일측단면에는 슬라이드(80)의 활주시 상하부가이드(92a,92b)를 이탈하지 못하도록 안내하는 걸림턱(81)이 마련된다.

구동모터(M)는 상기 하부가이드(92b)의 하단면과 평행한 슬라이드(80)의 후방측, 즉 각 덕트(70a,70b,70c,70d)의 토출측 내부에 설치되게 된다.

그리고, 상기 구동모터(M)의 회전축상에는 톱니바퀴(96)가 고정되며, 상기 톱니바퀴(96)는 상기 삽입공(94)의 횡방향 중간부분에 위치되어 상기 슬라이드(80)의 치합부(82)와 맞물려 고정된다.

또한, 상기 구동모터(M)는 냉장고의 제어부와 전기적으로 연결되어 그 정역운동이 제어되게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 냉장실(R) 내부의 4부분에서 감지된 고내온도에 따라 냉기공급량이 조절되게 되어 고내에 수납된 식료품을 정온냉장하게 된다.

즉, 냉장고가 냉각 또는 제상작용이 진행되지 않는 통상운전상태로 운전되게 되면, 냉각기실의 냉기는 냉동실 혹은 냉장실 내부로 전혀 공급되지 않는 상태를 유지하게 된다.

이는, 각 고내가 이미 냉각 혹은 냉장에 필요한 고내온도를 이미 충족한 상태이기 때문이다.

이때, 냉장실 내부로 부하가 투입되게 되면 냉장실 내부에 설치된 제1,2,3,4온도센서(74a,74b,74c,74d)는 인접위치의 온도분포상태를 저항치로 검출하여 제어부로 송출하게 된다.

이어, 송출된 신호를 수신한 제어부는 기준위치의 온도센서에서 검출된 기준온도값과 나머지 3개의 온도센서로부터 검출된 비교온도값을 비교하여 그 차이가 설정치 이상인지를 판단하게 된다.

만약, 설정치를 초과한 곳이 제3온도센서(74c)라면 구동모터(M)를 제어하여 제3덕트(70c)측 슬라이드(80)를 이동시켜 제3냉기토출구(72c)를 개방시킴과 동시에 냉장실용팬(20)을 강제구동시켜 상기 제3덕트(70c)를 통해 제3냉기토출구(72c)측으로 집중적인 냉기공급을 강제유도함으로써 해당 부위에 높게 분포된 고내 온도를 저감시키게 된다.

이러한 과정이 진행되는 동안에도 지속적으로 각 온도센서는 주변위치의 냉기온도를 검출하여 제어부로 송출하게 되며 조건이 충족될 때까지 상술한 과정은 지속적으로 순환반복하게 된다.

물론, 설정치를 초과한 곳이 3곳 모두라면 4개의 덕트는 전부개방되도록 하고, 2곳이라면 해당 덕트만을 개방하도록 함이 바람직하다.

이와 같은 과정이 반복적으로 수행됨으로써 부하량의 변동에 따른 고내 온도변화에 민감하게 대응하여 고내 정온화시간을 단축할 수 있게 되며, 냉각속도의 제어가 용이하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 냉각속도 제어장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 냉장실 내부의 양측 상하를 기준으로 4부분에서 고내 온도차이를 용이하게 검출할 수 있음과 동시에 검출된 온도값의 차이에 따라 온도값이 높게 검출되는 측으로만 신속하게 다량의 냉기를 토출할 수 있도록 함으로써 투입된 부하변동에 따른 냉각속도를 용이하게 제어할 수 있게 된다.

둘째, 냉기공급량을 용이하게 조절함과 동시에 특정부위만을 집중 냉각할 수 있게 됨으로써 전반적인 고내 정온화를 매우 단시간에 달성할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 냉장실(R) 양측면 상하측으로부터 각각 별개로 연장되어 냉각기실(30)에 설치된 냉장실용 팬(20)의 냉기가 토출되는 출구측과 연통되도록 형성된 제 1, 2, 3, 4 덕트(70a, 70b, 70c, 70d)와, 냉장실용 팬을 제어하기 위한 냉장고 제어부 및 상기 제어부에 연결되며 상기 각 덕트의 인접 상하측에 설치되어 그 주변부의 온도값을 상기 제어부로 송출하도록 설치된 제 1, 2, 3, 4 온도센서(74a, 74b, 74c, 74d)를 갖는 냉장고의 각 구획부분들의 냉각속도를 제어하는 냉각속도 제어장치에 있어서,

   상기 각 덕트들의 냉장실측 노출단부에 고정되며 냉기가 공급될 수 있도록 다수의 냉기 유출공(83a)을 가진 고정구(90)와,

   상기 고정구(90)와 대응되게 형성되며 고정구(90)와 거의 간격없이 그 후방측에 설치되고 그 하단면에는 톱니형상의 치합부(82)가 형성되고 상기 냉기유출공(83a)과 대응되는 다수의 냉기유출공(83b)을 갖는 슬라이드(80)와,

   상기 슬라이드(80)를 지지함과 동시에 좌우방향으로 이동가능하게 안내하도록 상기 고정구(90)의 인접 후방 상하단측에 설치되는 상부 및 하부가이드(92a, 92b)와,

   상기 하부가이드(92b)의 하단면에 형성된 삽입공(94) 내부에서 상기 치합부(82)와 맞물리도록 그 회전축에 톱니바퀴(96)를 구비하고 상기 하부가이드(92b)의 하단면과 수평면에 설치되어 상기 센서들로부터의 신호에 응답하여 제어부에 의해 정역회전이 제어되는 구동모터(M)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각속도 제어장치.