KR100377767B1 - 냉장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주위온도 변화에 대응하여 냉기공급을 조절하는 냉장 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장시스템은, 냉장실의 설정온도에 기초해서 냉기 공급을 제어하는 시스템에 있어서, 주위온도가 영하의 조건에 있고, 압축기의 구동이 장시간 이루어지지 않을때, 강제적으로 냉장실의 온도를 상승시켜주므로서, 냉기 발생을 위한 압축기의 구동이 이루어질 수 있도록 한다. 따라서 본 발명은 낮은 주위온도로 인한 냉장실의 과냉과, 냉동실의 온도 상승을 방지하면서, 사용자에게 제품의 신뢰도를 높일 수 있는 효과를 가져온다.

Description

냉장 시스템{Refrigeration system}

본 발명은 냉장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주위온도 변화에 대응하여 냉기공급을 조절하는 냉장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 냉장 시스템은 냉장실의 온도 상태에 따라서 냉기 공급을 제어하는 시스템이다.

종래의 냉장 시스템은 도 1에 도시되고 있는 바와 같이, 냉장실(1)의 일측에 온도센서(5)를 구비하고, 상기 온도센서(5)의 검출온도에 기초해서 냉기 공급을 제어하고 있다.

즉, 도시되지는 않고 있지만, 상기 온도센서(5)의 검출온도는 제어부(도시하지 않음)로 입력된다. 상기 제어부는, 상기 온도센서(5)로부터 검출된 온도가 냉장실의 설정온도 이상인 경우에는 압축기(7) 및 팬(13)을 구동시킨다. 따라서 상기 압축기(7)의 구동으로 발생된 고온고압의 냉매가 증발기(11)에서 주위 공기와 열교환하면서 냉기를 발생시키고, 이렇게 발생된 냉기가 냉기공급유로(9)를 통해서 냉장실(1) 및 냉동실(3)로 공급된다. 이때, 냉장실(1)로 냉기 공급은 냉기공급유로(9)와 냉장실(1) 사이에 형성된 토출구(17)를 통해서 이루어진다. 그리고 냉동실(3)로 냉기 공급은 냉기공급유로(9)와 냉동실(3) 사이에 형성된 토출구(15)를 통해서 이루어진다.

그러나 상기 온도센서(5)로부터 검출된 온도가 냉장실의 설정온도 미만인 경우에는 고내로 냉기가 공급되지 않아도 된다고 판단한다. 따라서 제어부는 이 경우에는 압축기 및 증발기의 동작을 정지상태로 제어한다.

즉, 종래의 냉장시스템은, 냉장실의 설정온도에 의해서 압축기의 운전이 결정되고 있다. 따라서 주위온도가 낮을 때, 냉동실이 정상적으로 냉기 공급을 받지 못하는 문제가 발생되었다.

따라서 종래의 냉장시스템은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

우선, 냉장실의 고내온도는 냉동실의 고내온도보다 높게 설정되고 있다. 따라서 냉장실의 설정온도에 의해서 압축기의 운전이 결정되는 냉장시스템의 경우, 주위온도가 냉장실의 설정온도보다 낮은 경우, 압축기는 장시간 동안 운전이 이루어지지 않는 상태를 유지하게 된다.

이때, 냉장실보다 낮은 온도를 유지해야만 하는 냉동실의 경우, 압축기의 무가동으로 인해서 온도가 상승되고 따라서 냉동실에 보관중인 식품이 손상될 우려가 있는 것이다.

또한, 주위온도가 영하로 내려가는 경우에 있어서는 냉장실의 온도가 영하로 내려가면서, 냉장실의 보관중인 식품도 손상되는 문제점이 발생되었다. 결과적으로 종래의 냉장 시스템은 주위온도가 영하로 내려가면, 냉장실은 과냉이 되고 냉동실은 상승되면서 시스템이 정상적으로 기능을 수행하지 못하는 문제를 발생시키는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 주위온도에 대응하여 냉장실 및 냉동실의 온도를 최적인 상태로 조절할 수 있는 냉장시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉장 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장 시스템의 구성도,

도 3은 본 발명의 냉장 시스템의 제어 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 주위온도가 낮을때, 냉장시스템의 제어를 위한 과정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

150 : 제어부 152 : 주위온도신호변환부

154 : 냉장실온도신호변환부 156 : 압축기구동부

158 : 팬구동부 160 : 히터구동부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장시스템은, 주위온도를 감지하기 위한 주위온도감지센서와; 냉장실 온도를 감지하기 위한 냉장실온도감지센서와; 상기 주위온도감지센서로부터 검출된 온도가 소정온도 이하인 경우에, 구동되어 냉장실의 온도를 상승시켜 주기 위한 히터와; 상기 히터의 동작에 의해서 냉장실 온도가 상승되었을때, 상기 냉장실온도감지센서의 검출온도와 기설정된 냉장실온도에 기초해서 냉기를 발생시켜 주기 위한 압축기를 포함하여 구성된다.

본 발명은, 상기 히터와 압축기의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 더 포함하고, 상기 제어수단은, 상기 주위온도감지센서로부터 검출된 온도가 소정온도 이하이고, 상기 압축기가 소정시간 이상동안 구동되고 있지 않을때, 상기 히터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 압축기와 동시에 구동되는 팬을 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 히터는, 냉장실의 하단에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참주하여 본 발명에 따른 냉장시스템에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장시스템의 구성도이다.

본 발명의 냉장시스템은 상측에는 냉동실(103)를 구비하고 있고, 상기 냉동실(103)의 하측에는 냉장실(101)을 구비하고 있다. 그리고 상기 냉장실(101)의 일측에 온도센서(105)를 장착하고, 냉장실의 온도에 기초해서 냉기 공급을 제어하고 있다. 상기 냉기 공급을 제어하는 구성에 대해서는 도 3에서 설명한다.

그리고 상기 냉장실(101)의 하측에는 압축기(107)를 포함하는 기계적인 장비를 설치하는 기계실(119)이 구성되어지며, 상기 냉장실(101)과 상기 기계실(119)사이에 소정만큼의 공간을 구성하고, 그 공간에 히터(129)를 장착하고 있다. 즉, 상기 공간은 히터(129)가 설치되어, 구동이 가능한 정도의 공간이면 충분하다.

상기 냉장실(101)과 냉동실(103)의 후면에는 냉기를 공급하기 위한 냉기공급유로(109)가 형성되어진다. 상기 냉기공급유로(109)는 냉동실(103)의 후면에 설치된 증발기(111)로부터 연결되어지고 있다. 그리고 상기 증발기(111)로부터 발생된 냉기가 냉기공급유로(109)로 공급될 수 있도록 구동하는 팬(113)이 상기 증발기(111)의 부근에 설치되고 있다.

그리고 상기 냉기공급유로(109)로부터의 냉장실(101)과 냉동실(103)로의 냉기 공급은 다수개 형성되어진 토출구(117,115)에 의해서 이루어진다. 그리고 본 발명의 냉장시스템의 외부 케이스(131) 일측에는 외부 온도를 감지하기 위한 온도센서(127)가 설치되고 있다.

그리고 설명하지 않은 부호 121은, 냉장실 도어이고, 부호 123은 냉동실 도어이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 냉장시스템은, 냉장실(101)의 일측에 설치되어진 온도센서(105)에 의해서 냉기 공급이 제어되도록 구성되고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 냉기 공급을 제어하기 위한 구성도이다.

즉, 상기 도 2에 도시되고 있는 주위온도센서(127)로부터 검출된 신호를 입력하고, 제어부가 인식할 수 있는 신호로 변환하는 주위온도신호변환부(152)가 포함된다. 그리고 도 2에 도시되고 있는 냉장실 온도센서(105)로부터 검출된 신호를 입력하고, 제어부가 인식할 수 있는 신호로 변환하는 냉장실온도신호변환부(154)가포함된다.

상기 신호변환부들(152,154)의 출력신호는 제어부(150)에 입력된다. 상기 제어부(150)는 입력된 주위온도와 냉장실온도에 기초해서 상기 압축기(107)의 구동을 제어하므로서, 냉기 공급을 제어하게 되는 것이다.

따라서 상기 제어부(150)의 제어로부터 상기 압축기(107)를 구동시키는 압축기구동부(156), 상기 제어부(150)의 제어로부터 상기 팬(113)을 구동시키는 팬구동부(158), 그리고 상기 제어부(150)의 제어로부터 상기 히터(129)를 구동시키는 히터구동부(160)가 포함된다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 냉장시스템의 냉기 공급을 제어하는 과정에 대해서 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장시스템에서 주위온도가 영하로 내려간 경우, 압축기의 운전을 제어하는 과정도이다.

우선, 도 4에 따른 과정도를 설명하기에 앞서서, 본 발명에 따른 냉장시스템의 동작과정을 설명한다.

본 발명의 냉장시스템 또한, 종래와 마찬가지로 냉장실(101)에 구비된 온도센서(105)의 검출온도에 기초해서 냉기 공급을 제어하기 위한 구성이다.

즉, 냉장시스템이 정상적으로 동작되고 있고, 또한 주위온도가 영상의 온도에 있을때, 상기 온도센서(105)의 검출온도는 냉장실온도신호변환부(154)에서 제어부(150)의 인식 가능신호로 변환되어 제어부(150)에 입력된다.

상기 제어부(150)는, 상기 냉장실온도신호변환부(154)를 통해서 입력되는 온도가 냉장실의 설정온도보다 높은 경우에 고내 온도가 상승했다고 판단하고, 압축기구동부(156)에 구동신호를 출력한다. 상기 압축기구동부(156)에 구동신호가 인가되면, 압축기(107)가 구동되고, 또한 팬구동부(158)의 제어를 받은 팬(113)이 동작하면서, 상기 증발기(111)에서 열교환된 냉기는 냉기공급유로(109)를 통해서 냉장실(101) 및 냉동실(103)로 공급된다.

그러나 상기 냉장실온도신호변환부(154)를 통해서 입력되는 신호가 냉장실의 설정온도보다 낮은 경우에 제어부(150)는 고내온도가 기설정된 값보다 낮다고 판단하고, 압축기 및 팬을 정지상태로 제어한다. 즉, 이 경우에는 냉기 공급이 이루어지지 않는 것이다.

한편, 상기 주위온도감지센서(127)에서 검출되어 주위온도신호변환부(152)에서 변환된 주위온도신호가 영하의 상태에 있을때, 상기 제어부(150)는 주위온도가 낮으므로 인하여, 냉장실의 온도에 기초한 제어만으로는 정상적인 냉장시스템의 구동이 불가능하다고 판단한다.

따라서 이 경우는, 냉장실(101)의 온도를 선택적으로 상승시키는 제어를 수행하게 된다.

우선, 제어부(150)는, 상기 주위온도신호변환부(152)의 출력온도로부터 주위온도가 영하에 있다는 것을 판단하고, 그 다음에 압축기(107)의 운전이 마지막으로 수행된 시점이 현재 시간으로부터 2시간 전이었는가를 판단한다(제 200 단계). 즉, 이 경우는 주위온도가 영하의 상태에 있으므로 인하여, 냉장실(101)의 온도 또한 영하의 상태로서 2시간 지속되었는가를 판단하는 것이다.

상기 제 200 단계에서, 주위온도가 영하로 내려가므로 인해서 압축기(107)의 운전이 2시간 이상 이루어지지 않았을때, 제어부(150)는, 히터구동부(160)에 구동신호를 출력한다.

이 동작으로 히터(129)에 전원이 공급되면서 상기 히터(129)의 발열이 이루어지고, 따라서 히터(129)의 상단에 위치한 냉장실(101)의 온도는 상승하게 된다(제 210 단계).

상기 제 210 단계에서 냉장실의 온도가 소정만큼 상승되었을때, 제어부(150)는 히터(129)의 구동을 정지시키기 위한 신호를 히터 구동부(160)에 인가하고, 동시에 압축기의 운전을 위한 신호를 출력한다.

따라서 압축기 구동부(156)와 팬구동부(158)가 구동되면서, 압축기(107)와 팬(113)의 구동이 이루어진다. 이후, 증발기(111)로부터 발생된 냉기는 냉장실(101)과 냉동실(103)에 공급되어, 적절한 냉장상태, 냉동상태를 유지시켜주는 것이다(제 220 단계).

상기 제 210 단계에서의 냉장실 온도 상승을 위한 히터(129)의 발열시간은, 기설정된 소정시간 또는 기설정된 소정온도에 도달하기까지 제어하는 것에 의해서 제어한다.

즉, 본 발명은 냉장실의 온도에 의해서 냉기공급을 제어하는 냉장시스템에서, 주위온도가 낮을때, 냉장실의 온도를 강제적으로 상승시켜주므로서 냉기공급을 위한 압축기의 운전이 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 본 발명은 냉장실의 온도에 기초해서 냉장시스템을 제어하는 경우에, 주위온도가 영하인 조건에서도 냉장실의 온도를 소정온도 이상으로 유지시켜주므로서, 냉장실과 냉동실로 냉기 공급이 적절하게 이루어질 수 있도록 조절하는 효과를 거둘 수 있다.

또한, 본 발명은 주위온도의 영향으로 냉장실의 과냉되거나 또는 냉동실의 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있으므로서, 식품의 신선도 및 장기간 보관을 용이하게 하는 잇점을 얻게 된다.

Claims (4)

1. 주위온도를 감지하기 위한 주위온도감지센서와;

   냉장실 온도를 감지하기 위한 냉장실온도감지센서와;

   상기 주위온도감지센서로부터 검출된 온도가 소정온도 이하인 경우에, 구동되어 냉장실의 온도를 상승시켜 주기 위한 히터와;

   상기 히터의 동작에 의해서 냉장실 온도가 상승되었을때, 상기 냉장실온도감지센서의 검출온도와 기설정된 냉장실온도에 기초해서 냉기를 발생시켜 주기 위한 압축기를 포함하여 구성되는 냉장시스템.
2. 제 1 항에 있어서:

   상기 히터와 압축기의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 더 포함하고,

   상기 제어수단은, 상기 주위온도감지센서로부터 검출된 온도가 소정온도 이하이고, 상기 압축기가 소정시간 이상동안 구동되고 있지 않을때, 상기 히터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서:

   상기 압축기와 동시에 구동되는 팬을 더 포함하여 구성되는 냉장시스템.
4. 제 3 항에 있어서:

   상기 히터는, 냉장실의 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장시스템.