KR100610207B1 - 외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고에 관한 것으로서, 외부온도에 따라 냉장고의 온도제어를 수행함으로써 소비전력을 저감할 수 있도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

이를 위하여, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 증발시켜 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하는 냉각기와, 상기 냉각기에 형성되는 성에를 제거하기 위한 제상히터와, 고내에 냉기를 송풍하는 송풍팬을 구비하는 냉장실콘트롤방식의 냉장고에 있어서, 상기 냉장실의 온도를 감지하여 설정온도를 기준으로 전원을 압축기에 통전 또는 차단하는 고내온도감지센서와, 상기 압축기의 구동시간에 의하여 제상히터를 단속하는 타이머스위치와, 상기 고내온도감지센서와 병렬로 연결되어 냉장고의 저실온작동을 보증하는 보증용저항과, 상기 보증용저항에 직렬로 연결되어 냉장고외부온도를 감지하여 상기 보증용저항에 전원을 통전 또는 차단하는 외부온도감지센서 등이 구성된다.

따라서 본 발명에 의하면, ISO규격상의 소비전력시험조건인 25도 이상에서는 보증용저항이 작동하지 않게 되므로 소비전력의 저감효과가 있다.

냉장고, 기계식, 외부온도, 감지센서, 써모, THERMOSTAT

Description

외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고{Mechanical refrigerator with outdoor temperature sensor}

도 1은 종래의 기계식 냉장고의 회로블럭도를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 기계식 냉장고의 회로블럭도를 보여주는 도면이다.

도 3은 상기 도 2의 회로블럭도에 의하여 제어되는 냉장고의 측단면도이다.

***** 도면의 부호 설명 ******

10 : 전원, 11 : 보증저항

12 : 고내온도감지센서, 13 : 제상타이머

23a : 타이머구동기, 14 : 압축기

15 : 도어스위치, 16 : 팬모터

17 : 바이메탈, 18 : 제상히터

19 : 온도퓨우즈, 20 : 외부온도감지센서

30 : 캐비넷, 31 : 냉각기

32 : 냉동실, 33 : 냉동실도어

34 : 사절부, 35 : 냉장실

36 : 냉장실도어, 37 : 송풍팬

본 발명은 외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온도제어를 기계식으로 수행하는 냉장고에 있어서 내부온도감지센서에 병렬연결된 보증용저항에 외부온도를 감지하는 외부온도감지센서를 직렬연결하여 소비전력을 저감하기 위한 냉장고에 대한 것이다.

일반적인 냉장고는 냉동실과 냉장실로 구성되며, 상기 냉동실과 냉장실을 개폐하는 도어가 각각 구비되게 된다. 물론 도어는 힌지에 의하여 결합체결되어 상기 냉동실과 냉장실의 개폐를 가능하게 한다. 냉장실의 내부에는 음식이 담긴 용기가 탑재되는 선반이 다수개 마련되며, 냉장실의 하측에는 야채 등이 보관되는 서랍이 마련된다.

물론 냉장실과 냉동실에 음식물을 냉동 또는 냉장보관하기 위해서 콤프레샤, 응축기 등이 구비되는 기계실이 냉장실의 하단뒷면에 구획벽으로 형성되며, 냉장실과 냉동실의 후벽에는 냉각기와 송풍팬이 구비되어 냉각작용이 수행되게 된다.

이러한 냉각작용을 위해서, 냉장고에는 냉장실의 온도(냉장실 콘트롤방식의 냉장고의 경우를 설명함)를 측정하는 온도센서와 마이컴 등으로 구성된 제어장치가 설치된다. 마이컴은 온도센서로부터 측정된 온도에 기초하여 냉각작동이 필요한 경우에는 압축기를 구동하고, 압축기의 구동에 따라 증발기로부터 냉기가 생성되게 된다. 압축기의 구동이 정지되어 냉각작동이 정지된 동안에는 마이컴은 제상히터를 작동시켜 증발기 주변을 가열한다. 이에 따라 증발기의 제상작동이 수행된다.

이러한 제상작동의 경우 저실온시에도 압축기로 전원이 계속연결되어 소비전력이 많이 소비되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기에 기술된 종래기술의 단점을 극복하고자 착안된 것으로써, 외부온도에 따라 냉장고의 온도제어를 수행함으로써 소비전력을 저감할 수 있도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

본 발명은 상기 기술적과제에서 제기된 목적을 달성하기 위해, 압축기의 운전을 제어하는 내부감지온도센서와, 상기 내부온도감지온도센서와 병렬로 연결된 저실온을 위한 보증용저항에 외부온도감지센서를 직렬연결하여 저실온시 소비전력을 저감하는 냉장고를 제공한다.

이를 위하여, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 증발시켜 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하는 냉각기와, 상기 냉각기에 형성되는 성에를 제거하기 위한 제상히터와, 고내에 냉기를 송풍하는 송풍팬을 구비하는 냉장실콘트롤방식의 냉장고에 있어서, 상기 냉장실의 온도를 감지하여 설정온도를 기준으로 전원을 압축기에 통전 또는 차단하는 고내온도감지센서와, 상기 압축기의 구동시간에 의하여 제상히터를 단속하는 타이머스위치와, 상기 고내온도감지센서와 병렬로 연결되어 냉장고의 저실온작동을 보증하는 보증용저항과, 상기 보증용저항에 직렬로 연결되어 냉장고외부온도를 감지하여 상기 보증용저항에 전원을 통전 또는 차단하는 외부온도감지센서 등이 구성된다.

이하 첨부된 발명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 기계식 냉장고의 회로도블럭도로써, 전원을 공급하는 전원(10), 냉장실의 온도를 감지하는 고내온도감지센서(12), 냉각기의 제상제거를 위한 제상히터(18), 상기 제상히터와 압축기의 온오프주기를 제어하는 제상타이머(13) 등이 구성된다.

이를 도 3에 도시된 냉장고의 측단면도와 함께 설명하면, 고내온도감지센서(12)는 보증용저항(11)과 병렬로 연결되어 있고, 이 병렬연결된 지점에는 전원(10)이 연결되어 있으며, 타 분지점에는 제상타이머(13), 압축기(14), 제상히터(18)가 연결된다.

제상타이머(13)에는 압축기(14)와 냉각위한 팬을 구동하는 팬모터(16), 그리고 냉각기의 성에제거를 위한 제상히터(18)가 연결된다.

고내온도감지센서(12)는 냉장실(35)의 온도에 따라 온/오프 작동되어 전원(10)과 압축기(14)간을 단속하게 된다. 즉, 냉장실(35)의 온도가 일정이상(예를들면 약 20℃이상)으로 상승되면 이 온도에 따라 접속되어 전원(10)을 압축기(14)에 연결시키고, 이에 따라 압축기(14)가 구동되어 냉각작동이 수행된다. 물론 압축기(14)와 연결되는 중간에 제상타이머(13)가 놓이게 되며 이 제상타이머(13)는 스위 치기능도 하여 전원(10)을 압축기(14) 또는 제상히터(18)로 통전시키게 된다.

즉 고내온도감지센서(12)가 온 상태일 경우에는 전원(10)으로부터 압축기(14)로 전력이 공급되면서 제상히터(18)로의 전력 공급이 차단되고, 고내온도감지센서(12)가 오프 상태일 경우에는 압축기(14)로의 전력공급은 차단되고 제상히터(18)로 전력이 공급되어 제상히터(18)가 발열됨으로써, 냉각기(31)에 낀 성에를 제거하는 제상작동이 수행된다.

상기 기술한 바와같이 제상타이머(13)는 압축기(14) 구동시간의 누적치에 기초하여 압축기(14)와 제상히터(18)를 선택적으로 연결한다. 즉, 압축기(14)의 구동주기에 따른 시간의 누적치를 계산하여 전원(10)을 압축기(14)로부터 제상히터(18)로 연결시키게 된다.

통상적인 상태에서는 제상타이머(13)는 압축기(14)에 연결된 상태를 유지하고, 냉각기(31)를 제상할 경우에만 제상히터(18)에 전원(10)을 연결하게 된다.

물론 냉각작동은 제상타이머(13)가 압축기(14)측에 연결된 상태에서 고내온도감지센서(12)가 온됨으로써 행해진다. 즉, 고내온도감지센서(12)는 약 20℃에서는 전원(10)을 통전시키고, 약 15℃에서는 전원(10)을 차단하는 스위치기능을 수행하는 써모스타트(thermostat)방식이 이용된다.

예를들면 냉장실(3)내의 온도가 냉각 작동을 수행하기 위한 일정온도이상에 이르게 되면 고내온도감지센서(12)는 온되어 전원(10)을 압축기(14)에 통전시켜 압축기(14)가 운전되도록 한다. 압축기(14)가 운전되면, 냉각사이클이 수행되면서 냉각기(31)가 증발되면서 고내를 냉각시키게 된다. 물론 이를 위해 팬모터(16)에도 전원(10)이 연결되어 팬모터(16)가 작동됨에 따라 송풍팬(37)이 구동되어 냉기가 고내로 순환되게 된다.

상기 팬모터(16)는 도어스위치(15)에 연결되어 있어, 냉동실도어(33) 또는 냉장실도어(36)가 열어있을 경우에는 오프상태가 되어, 팬모터(16)로 전원(10)이 연결되지 않아 팬모터(16)는 구동되지 않는다. 따라서 팬모터(16)의 구동은 도어(33 내지 36)가 닫혀있는 상태에서만 가능하게 된다.

또한 상기 압축기(14)가 구동중에는 제상히터(18)로 전원(10)이 연결되지 않아 전력이 공급되지 않게 된다.

이와달리 냉장실(3)이 일정온도(예를들면 15℃)로 떨어지게 되면, 고내온도감지센서(12)는 오프되고, 이에 따라 제상히터(18)에 전원(10)으로부터의 전력이 공급되어 제상히터(18)가 발열됨으로써 제상작동이 수행되게 된다. 물론 이러한 제상을 위해 제상타이머(13)에는 타이머구동기(13a)가 설치되어 압축기(4) 구동시간를 계산하고 이에 따라 제상히터(18)의 구동시간을 정하여 타이머스위치(13)가 압축기(14) 또는 제상히터(18)로 전원(10)을 선택적으로 연결시키는 역할을 수행하도록 한다. 즉 타이머스위치(13)의 스위칭 구동 주기는 제상히터(18)가 요구하는 제상주기에 대응하도록 세팅되어 있다.

예를 들면, 제상히터(18)가 요구하는 제상 주기는 압축기(14)가 구동된 후 3시간이라면, 스위칭 주기는 3시간으로 세팅되어, 압축기(14)가 구동된 시간부터 경과시간을 카운트하여 카운트된 시간이 3시간(설정시간)이 경과된 경우 타이머스위치(13)는 전원(10)을 제상히터(18)로 전환하여 압축기(14)는 오프시키고, 제상작 동을 수행하는 데 필요한 시간(예컨데, 약 30분)동안 제상히터(18)에 전원(10)이 연결되도록 한다. 물론 필요한 시간이 경과되면 다시 전원(10)은 압축기(14)에 연결되어 제상히터(18)는 오프되게 된다. 이를 반복함으로써 제상과 냉각주기가 교대로 이루어지게 된다.

상기 제상히터(18)에는 바이메탈(17)이 연결되어 있어서, 제상히터(18)가 과열되는 것을 방지하게 된다. 즉 바이메탈(17)은 냉장고의 외부에 설치되어 냉장고 주변의 온도에 따라 온/오프된다. 이를테면 바이메탈(17)은 온도가 소정 이하일 경우 온되어 제상히터(18)를 작동시키고, 온도가 소정 이상일 경우 오프되어 냉제상히터(18)의 작동을 정지시킨다.

물론 제상히터(18)는 발열을 하는 열선이 사용된다. 따라서 과열로 인하여 화재가 발생할 수도 있으므로 상기 바이메탈(17)이외에도 이중으로 제상히터(18)와 전원(10)사이에 온도퓨우즈(19)가 연결되어 있다.

그런데 상기 과정은 냉장고의 고내온도가 일정온도이상일 경우를 설명한 것이다. 만일 냉장고가 15도이하의 저실온일 경우, 고내온도감지센서(12)가 오프되므로 압축기(14)가 작동하지 않게 된다. 이러한 저실온시에도 타이머스위치(13)와 압축기(14)에 전원(10)을 연결하기 위해 고내온도감지센서(12)와 병렬로 보증용저항(11)이 연결됨을 전술하였다. 즉 보증용저항(11)은 저항기(예를들면 9㏀)로써 압축기(14)의 오프시간을 줄여서 압축기(14)가 온되게 하여 저실온시에도 냉각기능이 수행되도록 하는 기능을 수행하게 된다.

그런데 이러한 보증용저항(11)에 저실온 및 고실온시에도 압축기(14)가 오프 시에는 항상 통전되므로써 소비전력의 상승원인을 제공한다. 따라서 본 발명에서는 보증용저항(11)과 전원(10)사이에 외부온도감지센서(20)를 구성하여 보증용저항(11)과 직렬연결구성한다. 이를 보여주는 도면이 도 2이다. 도 2는 상기 도 1에서 기술한 내용과 동일하므로 외부온도감지센서(20)와 관계된 이외의 부문은 간결한 설명을 위해 생략하도록 한다.

외부온도감지센서(20)는 냉장고의 외부에 설치되어 외부온도에 따라 온오프된다. 따라서 온도에 따라 작동되는 바이메탈방식의 써모스타트가 적용되는 것이 바람직하다. 즉 온도를 설정할 수 있도록 되어 있으며 이 설정온도에 따라 온도제어 및 과열방지 등이 가능하다. 이러한 감지센서는 시중에 널리 사용되므로 이에 대하여는 상세한 설명을 기술하지 않기로 한다.

상기 외부온도감지센서(20)는 냉장고의 외부에 일측에 설치된다. 이를 보여주는 도면이 도 3에 도시된다. 물론 이는 한 실시예에 불과하며 냉장고의 도어표면도 설치가능하다.

이 외부온도감지센서(20)는 냉장고의 주위온도가 15℃이하에서는 온되어 전원(10)을 보증용저항(11)에 연결한다. 물론 이때에 냉장고는 저실온기능으로 작동되며, 보증용저항(11)과 병렬로 연결된 고내온도감지센서(12)는 오프되어 있는 상태이다.

이와달리 주위온도가 20℃이상에서는 외부온도감지센서(20)는 오프되어 전원(10)이 보증용저항(11)에 연결되지 않게 되어 보증용저항(11)과 병렬로 연결된 고내온도감지센서(12)가 온되어 냉장고가 정상운전을 수행하게 된다.

도 3은 상기 도 2에 의하여 구동되는 냉장실콘트롤(R-Ccontrol)방식의 냉장고를 측면에서 절개한 단면도이다. 이를 간단히 설명하면 냉장고는 외관을 형성하는 단열구조의 캐비넷(30)에 냉기귀환로가 형성되어 있는 사절부(34)에 기준으로 상단에는 냉동실(32)이, 하단에는 냉장실(35)이 구성되며 일측에는 구획벽(미도시)으로 형성된 기계실이 형성되며, 여기에는 압축기(14)가 설치되게 된다.

그리고 냉동실(32)후벽에는 냉기를 발생하는 냉각기(31)가 설치되어 있고, 이 냉각기(31)로부터 발생한 냉기를 고내안으로 송풍시키는 송풍팬(37)이 설치되어 팬모터(16)에 의하여 구동되게 된다.

또한 냉동실(32)후벽에는 냉각기(31)에 생성되는 성에를 제거하기 위한 제상히터(18)가 설치된다. 그리고 냉장실(32)과 냉동실(35)에는 이를 개폐하기 위한 냉동실도어(33)와 냉장실도어(36)가 힌지(미도시)에 의하여 결합체결된다.

냉장고상단에는 외부온도를 감지하기 위한 외부온도감지센서(20)가 설치되어 외부온도에 따라 온오프되게 된다.

이상, 본 발명에 대하여 첨부된 실시예와 도면을 가지고 상세히 기술하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되지는 않으며, 이 기술분야에 종사하고 있거나 통상의 지식을 습득하고 있는 자라면 본 발명의 내용을 벗어나지 않으면서도 수많은 변형과 수정이 가능함을 이해해야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의거하여 정해짐이 바람직 할 것이다.

본 발명에 의하면, ISO규격상의 소비전력시험조건인 25도 이상에서는 보증용저항이 작동하지 않게 되므로 소비전력의 저감효과가 있다.

Claims (2)

1. 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매를 증발시켜 냉장실과 냉동실에 냉기를 공급하는 냉각기와, 상기 냉각기에 형성되는 성에를 제거하기 위한 제상히터와, 고내에 냉기를 송풍하는 송풍팬를 구비하는 냉장실콘트롤방식의 냉장고에 있어서,

   상기 냉장실의 온도를 감지하여 설정온도를 기준으로 전원을 압축기에 통전 또는 차단하는 고내온도감지센서와,

   상기 압축기의 구동시간에 의하여 제상히터를 단속하는 타이머스위치와,

   상기 고내온도감지센서와 병렬로 연결되어 냉장고의 저실온작동을 보증하는 보증용저항과,

   상기 보증용저항에 직렬로 연결되어 냉장고외부온도를 감지하여 상기 보증용저항에 전원을 통전 또는 차단하는 외부온도감지센서

   를 포함하여 구성되는 외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 압축기 또는 타이머스위치로의 전원통전은 외부온도감지센서가 온(ON)되어야 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부온도감지기를 가지는 기계식 냉장고.

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