KR100657934B1 - 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템 - Google Patents

직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉장실도어가 오픈되는 경우, 온도변화량에 따라 냉장실온도를 보정냉각하는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법에서, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실도어(108)가 오픈되는 경우, 온도센서(102)로부터 감지된 냉장실(100)의 온도변화량을 검출하여 기준범위, 즉 3온도단계를 초과하는가를 검사한다. 즉 냉장실(100)의 온도변화량이 3온도단계보다 큰 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 냉장실 밸브(V1)를 개방하여 냉장실(100)을 냉장실보정온도, 즉 1℃ 까지 냉각하고, 냉장실(100)의 온도변화량이 3온도단계보다 작은 경우에는 냉장실(100)을 냉장실설정온도, 즉 3℃까지 냉각한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 도어오픈으로 인한 온도변화량이 큰 경우, 냉장실(100)을 냉각하는 시간을 길게 하여, 보정냉각 이후의 메인온도제어에 따른 냉장실냉각 시간을 단축한다. 이 결과, 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 도어오픈으로 인한 냉장실의 온도변화량에 따라 냉장실온도를 보정냉각함으로써 냉장실냉각효율을 높일 수 있다.
직냉식 냉장고, 도어센서, 온도센서, 온도보정

Description

직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템 { a Cold room's Temperature Control Methode and System for Direct-Refrigeration type Refrigerator }
본 발명의 상세한 설명에서 사용될 도면에 관한 충분한 이해를 돕기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장실온도 보정방법을 이용한 직냉식 냉장고를 도시하는 도면이다.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》
100 : 냉장실 110 : 특정실
120 : 냉동실 102,112,122 : 온도센서
104, 114, 124 : 증발기 106 : 도어센서
130 : 제어부 V1, V2 : 밸브
본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 특히 도어가 오픈된 경우, 냉장실온도를 보정하여 냉각시키는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법에 관한 것이다.
통상적으로 직냉식 냉장고는 각 저장실 내부의 주벽면에 증발기가 설치되어, 냉매가 저장실 내부의 공기와 열교환됨으로써, 저장실 내부를 냉각시킨다. 이러한 직냉식 냉장고의 냉동시스템는 압축기, 응축기, 드라이어, 그리고 증발부로 구성된다. 압축기는 냉매를 압축하여, 고온고압의 기체상태로 만든다. 응축기는 압축기로부터의 냉매를 외부공기와 열교환시켜, 저온고압의 액체상태로 응축시킨다. 드라이어는 응축기로부터의 냉매에 포함된 습기를 제거하여, 시스템의 부식 및 밸브의 동결을 방지한다. 증발부는 냉매의 공급방향을 결정하는 밸브와 각 저장실 내부에 설치된 증발기를 포함한다.
밸브는 드라이어로부터의 냉매를 냉장실 증발기를 거쳐 냉동실증발기 쪽으로, 또는 특정실 증발기를 거쳐 냉동실 증발기 쪽으로, 또는 직접 냉동실증발기 쪽으로 선택적으로 공급한다. 이에 따라, 직냉식 냉장고는 냉장-냉동운전, 특정-냉동운전 및 냉동단독운전 중 어느 하나를 수행하게 된다. 증발기는 각 저장실마다 설치되어, 밸브로부터 공급되는 냉매를 각 저장실 내부의 공기와 열교환시킴으로써, 각각의 저장실 내부를 냉각시킨다.
종래의 직냉식 냉장고는 냉장실도어가 오픈되는 경우, 냉장실 온도센서로부터 도어오픈 이후의 냉장실온도를 감지한다. 이러한 종래의 직냉식 냉장고는 냉장실설정온도만을 이용하여 냉장실을 냉각시킨다. 즉, 종래의 직냉식 냉장고는 냉장실온도를 냉장실설정온도와 비교하여, 냉장실밸브를 개방하여 냉장실온도를 냉장실 설정온도까지만 냉장실을 냉각시킨다. 이에 따라, 도어오픈이 되는 경우, 냉장실도어가 열려있는 시간이 길거나, 투입되는 물건의 온도가 높은 경우에도 항상 냉장실설정온도에만 근거하여 냉장실이 냉각되므로, 온도변화량에 따른 냉각이 이루어지지 않는다. 이 결과, 종래의 직냉식 냉장고에서는 도어오픈으로 인한 냉장실온도변화량이 큰 경우, 냉장실 내부의 온도상승이 커짐과 동시에 냉각속도가 느려지는 문제가 초래된다.
따라서, 본 발명의 목적은 냉장실의 도어가 오픈된 경우 냉장실 내부의 온도변화량에 따라 냉장실온도를 보정냉각하는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 냉장실의 도어가 오픈된 경우 냉장실 내부의 온도변화량에 따라 냉장실온도를 보정냉각하는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정시스템를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 냉장실도어가 개방되는가를 검사하는 단계; 냉장실도어의 개방으로 인한 냉장실 온도변화량이 기준범위를 초과하는가를 검사하는 단계; 냉장실온도를 냉장실설정온도까지 냉각하는 단계; 그리고 냉장실 온도변화량이 기준범위를 초과하는 경우, 냉장실을 냉장실 설정온도보다 낮은 냉장실 보정온도까지 냉각하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정시스템은 냉장실도어의 개폐를 감지하는 도어센서; 냉장실 내부의 온도를 감지하는 온도센서; 냉장실 내부에 공급되는 냉매의 공급량을 조절하는 냉장실밸브; 그리고 냉장실도어의 개방에 의하여, 온도센서로부터 감지된 냉장실온도변화량이 기준범위를 초과하는가를 검사하고, 냉장실밸브를 개방하여 냉장실을 냉장실 설정온도까지 냉각하고, 냉장실 온도변화량이 기준범위를 초과하는 경우, 냉장실을 냉장실 설정온도보다 낮은 냉장실보정온도까지 냉각하는 제어부를 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적 외에 본 발명의 다른 목적들, 다른 이점들 및 다른 특징들은 첨부한 도면과 결부된 바람직한 실시 예의 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면과 결부되어 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템이 상세하게 설명될 것이다.
본 발명에 있어서, "설정온도"는 냉각을 중지하도록 사용자로부터 또는 냉장고의 제작 당시 프로그램상에 미리 설정된 온도이다. 이에 따라, 냉장실 설정온도는 냉장실의 냉각을 중지하는 온도이고, 통상적으로 0 내지 8℃ 사이의 임의의 온도로 설정된다.
본 발명에 있어서, "온도단계"는 온도의 변화량을 각각의 단계로 표시하기 위해 사용자로부터 또는 냉장고의 제작 당시 프로그램상에 미리 설정된 단계를 말한다. 각 온도단계는 1 내지 1.5℃ 정도의 임의의 범위로 설정된다.
본 발명에 있어서, "보정온도"는 도어의 오픈으로 인해 온도변화량이 큰 경 우, 설정온도보다 낮게 사용자로부터 또는 냉장고가 제작될 당시 프로그램상에 미리 설정되어, 저장실의 냉각을 더 하게 한다. 이에 따라, 냉장실 보정온도는 냉장실의 도어가 오픈되는 경우, 냉장실냉각이 냉장실설정온도보다 더 냉각되도록 1℃로 설정된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 이 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 도 2의 마이크로컴퓨터에 의하여 수행된다. 도 2는 도 1의 냉장실온도 보정방법을 수행하는 직냉식 냉장고를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 2에는, 본 발명과 직접적인 관련이 없고 본 발명의 요지를 흐릴 소지가 있거나 혼동을 줄 수 있는 구성요소들이 도시되지 않았으나, 당업자라면 이에 대한 설명만을 통해서도 해결과제 및 그에 따른 기술적 해결수단 등을 포함하는 본 발명의 기술적 범위와 사상을 명확하게 알 수 있을 것이다.
도 2에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고는 냉동실(120), 냉동실(120)의 상부에 위치하는 냉장실(100), 그리고 냉장실(100) 내부에 위치한 특정실(110)을 구비한다.
상기 냉동실(120), 냉장실(100), 그리고 특정실(110) 내부에는 각각의 증발기(104, 114, 124)가 설치된다. 증발기는 저온고압의 액체상태인 냉매를 공급받아, 공급된 냉매를 각 저장실 내부의 공기와 열교환시켜 고온고압의 기체상태로 변화되게 한다. 이에 따라, 각 저장실 내부의 온도가 낮아진다. 그리고, 각 저장실 내부에는 온도센서들(102, 112, 122)이 설치되어 각 저장실의 온도를 감지한다.
직냉식 냉장고에서, 냉각에 사용되는 냉매의 상태변화를 유발하는 사이클을 냉동 사이클(Refrigerating Cycle)이라 한다. 이러한 냉동 사이클은 압축기(140), 응축기(150), 밸브(V1, V2) 그리고 증발기(104, 114, 124)로 구성된다.
도 2에서, 상기 압축기(140)는 마이크로컴퓨터(130)의 제어에 따라, 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 변환한다. 이어서, 응축기(150)는 압축기(140)로부터의 냉매를 외부의 공기 중에 열을 방출하게 하여 액화 응축시킨다. 이에 따라, 응축기(150)를 거친 냉매는 저온고압의 액체상태로 변환된다. 그리고, 제 1밸브(V1)는 마이크로컴퓨터(130)의 제어에 따라, 응축기(150)로부터의 냉매를 냉장실(100)을 경유하여 냉동실(120)로 공급하거나 제 2밸브(V2) 쪽으로 공급하도록 공급방향을 결정한다. 제 1밸브(V1)가 냉매를 냉장실(100) 쪽으로 공급하는 경우, 직냉식 냉장고는 냉장-냉동운전을 한다. 제 2밸브(V2)는 제 1밸브(V1)로부터 공급된 냉매를 특정실(110)을 경유하여 냉동실(120) 쪽으로 공급하거나 직접 냉동실(120) 쪽으로 공급하도록 공급방향을 결정한다. 제 2밸브(V2)가 냉매를 특정실(110) 쪽으로 공급하는 경우, 직냉식 냉장고는 특정-냉동운전을 하고, 제 2밸브(V2)가 냉매를 직접 냉동실(120) 쪽으로 공급하는 경우, 직냉식 냉장고는 냉동실 단독운전을 한다. 이와 함께, 응축기(150)와 제 1밸브(V1) 사이에는 드라이어(160)가 설치된다. 드라이어(160)는 냉매에 포함된 습기를 제거하여, 밸브(V1, V2)의 동결과 시스템의 부식을 방지한다.
마이크로컴퓨터(130)는 온도센서들(102, 112, 122)로부터의 감지신호를 판독하여 냉장실(100), 특정실(110), 그리고 냉동실(120)의 온도(T1, T2, T3)를 검출한 다. 이어서 마이크로컴퓨터(130)는 입력된 각 저장실의 온도에 따라 밸브들(V1, V2)과 압축기(140)를 제어하여, 냉각동작과 제상동작을 반복하게 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 압축기(140)가 구동되고, 제 1밸브(V1)가 냉장실(100)을 경유하여 냉동실(120) 쪽으로 냉매를 공급하는 냉장-냉동운전을 하고 있는 경우를 전제로 한다. 그리고 냉동실과 특정실의 냉각은 별도의 과정으로 진행되는 것으로 하고, 이에 대한 설명은 생략된다.
본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 냉장실도어의 오픈으로 온도변화가 심한 경우, 즉 냉장실도어(108)가 오픈된 시간이 길거나, 냉장실(100)에 투입되는 물건의 온도가 높은 경우, 두 단계의 설정온도로 보정하여 냉장실을 냉각시킨다. 또한 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 각 저장실 내부의 온도에 따라 압축기(140)를 구동하여 냉각하는 메인온도제어에서, 냉장실도어의 오픈으로 인한 냉장실 내부의 온도변화가 발생된 경우에 한하여, 냉장실온도를 냉장실설정온도 또는 냉장실보정온도로 냉각하는 것이다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 압축기(140)가 구동되고 있는 것을 전제로, 냉장실(100)에 공급되는 냉매의 공급량을 제어하는 냉장실밸브(V1)를 제어함으로써 냉장실(100)을 냉각하는 방법임에 유의하여야 한다.
제 10단계(S10)에서 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실(100) 내부의 도어센서(106)로부터 도어오픈신호(DOS)가 입력되는가를 검사한다. 도어오픈신호(DOS)가 감 지된 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실(100) 내부의 온도센서(102)로부터 검출된 도어오픈 이전과 이후의 냉장실온도(T1)를 비교하여 온도변화량을 검출하고, 그 검출된 온도변화량이 3온도단계를 초과하는가를 확인한다(S20). 온도단계는 냉장고를 제작하는 제작회사마다, 또한 동일한 제작회사이더라도 모델에 따라 다르게 설정된다. 통상적으로 섭씨온도의 단계를 기준으로 1 내지 1.5°정도의 임의의 값으로 한다.
제 30단계(S30)에서, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실온도변화량이 3온도단계를 초과하는 경우, 냉장실온도(T1)가 냉장실설정온도보다 낮은가를 확인한다. 본 발명에서는 냉장실설정온도가 3℃로 설정된다. 이에 따라, 냉장실 온도가 3℃를 초과하는 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실온도(T1)가 3℃이하가 될 때까지 냉장실밸브(V1)를 개방하여 냉장실(100) 내부를 냉각한다(제 S32단계). 제 30단계(S30)에서 냉장실온도(T1)가 3℃이하인 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실밸브(V1)를 개방하여 냉장실(100) 내부를 지속적으로 냉각한다(S40).
이어서, 제 50단계(S50)에서 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실온도(T1)가 냉장실보정온도보다 낮은가를 검사한다. 본 발명에서는 냉장실보정온도가 1℃로 설정된다. 이에 따라, 냉장실온도(T1)가 1℃이하인 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실밸브를 폐쇄하여 냉장실(100)냉각을 중지한다(S60). 냉장실온도가 1℃를 초과하는 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실밸브를 계속 개방하여 냉장실(100)을 냉각한다(S52).
제 20단계(S20)에서 도어오픈신호(DOS)가 감지된 이후 냉장실(100) 내부의 온도변화량이 3온도단계보다 작은 경우, 제 22단계(S22)에서 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실온도(T1)가 냉장실설정온도인 3℃보다 낮은가를 검사한다. 냉장실온도(T1)가 3℃이하인 경우, 마이크로컴퓨터(130)는 냉장실밸브(V1)를 폐쇄하여 냉장실(100)냉각을 중지하고(S23), 냉장실온도(T1)가 3℃를 초과하는 경우에는, 냉장실밸브(V1)를 개방하여 냉장실(100) 내부를 냉각한다(S24).
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법은 냉장실도어가 오픈된 후 온도변화량이 심한 경우, 즉 냉장실의 온도변화량이 3온도단계를 초과하는 경우, 냉장실을 냉장실보정온도인 1℃까지 냉각함으로써, 냉장실의 냉각시간을 증가시켜 냉각하고, 제 60단계(S60), 제 52단계(S52), 제 23단계(S23) 그리고 제 24단계(S24) 이후에는 메인온도제어에 따라 냉장실 냉각이 이루어진다.
이상과 같이, 본 발명이 도면에 도시된 실시 예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위를 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템은 냉장실도어가 오픈되는 경우, 냉장실의 온도변화량 에 따라 냉장실설정온도 또는 냉장실보정온도에 따라 냉장실을 냉각한다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템은 보정냉각 이후의 메인온도제어에 따른 냉장실냉각시간을 단축할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법 및 시스템은 직냉식 냉장고의 냉장실냉각효율을 높일 수 있다.

Claims (2)

  1. 냉장실 내부에 냉장실증발기를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서;
    냉장실도어가 개방되는가를 검사하는 단계;
    상기 냉장실도어의 개방으로 인한 냉장실온도 변화량이 기준범위를 초과하는가를 검사하는 단계;
    상기 냉장실을 냉장실 설정온도까지 냉각하는 단계; 그리고
    상기 냉장실 온도변화량이 기준범위를 초과하는 경우, 상기 냉장실을 상기 냉장실 설정온도보다 낮은 냉장실보정온도까지 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정방법.
  2. 냉장실 내부에 냉장실증발기를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서;
    냉장실도어의 개폐를 감지하는 도어센서;
    냉장실 내부의 온도를 감지하는 온도센서;
    상기 냉장실 내부에 공급되는 냉매의 공급량을 조절하는 냉장실 밸브; 그리고
    상기 냉장실도어의 개방에 의하여, 상기 온도센서로부터 감지된 냉장실 온도변화량이 기준범위를 초과하는가를 검사하고, 상기 냉장실 밸브를 개방하여 냉장실을 냉장실설정온도까지 냉각하고, 상기 냉장실 온도변화량이 상기 기준범위를 초과하는 경우, 상기 냉장실을 상기 냉장실 설정온도보다 낮은 냉장실보정온도까지 냉 각하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 냉장실온도 보정시스템.
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