본 발명의 일 측면에 따른 와인 냉장고는, 와인이 수용되는 와인 저장 공간; 상기 와인 저장 공간의 내부 공기를 냉각시키는 냉동시스템; 상기 와인 저장 공간 의 내부 공기를 부분적으로 가열하는 히터; 상기 냉동시스템의 증발기 온도를 측정하는 증발기 온도센서; 상기 냉동시스템 및 상기 히터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 와인 냉장고에 의하면, 와인 냉장고의 내부에 히터에 의해 순환 공기를 발생시키므로, 와인 냉장고 내부의 온도를 전체적으로 최적 온도 범위 내로 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 와인 냉장고에 의하면, 와인 냉장고 내부의 온도가 최적 온도 범위 내로 유지되므로 와인의 저장 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 와인 냉장고의 제1실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고(100)는,
와인 냉장고의 외부를 형성하며 일 면이 개구된 육면체 형상을 가진 아웃케이스(111)와, 상기 아웃케이스(111)와의 사이에 소정의 단열재가 개입되는 상태에서 내부에 소정의 저장공간이 마련되는 이너케이스(112)로 구성되는 케이스(110), 상기 케이스(110)와 힌지 결합되어 선택적으로 상기 케이스(110)의 개구면을 개폐하는 도어(120), 상기 이너 케이스(112) 내부에 형성되는 와인 저장 공간(130) 및 상기 와인을 적층 수납할 수 있도록 와인 선반(131)이 구비된다. 아울러, 상기 아웃 케이스(111)의 하부 면에는 와인 냉장고의 수평을 조절하기 위해 높이 조절이 가능한 수평 조정 다리(141)가 구비될 수 있고, 또한, 와인 냉장고의 도어(120)를 잠그는 잠금장치(142)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 도어(120)는, 상기 와인 저장 공간에 저장된 와인의 종류를 외부에서 살필 수 있도록 투명한 소재로 구비된다. 물론, 도어(120)를 투명한 소재로 구비함으로써 도어(120)를 열지 않고도 저장된 와인의 종류를 알 수 있으므로 와인 저장 공간(130)의 내부 공기가 외부로 유출되어 와인 저장 공간(130)의 온도 변화를 유발시키는 것을 방지할 수 있음은 물론이다.
상기 이너 케이스(112)의 양 측벽에는 선반 지지부(132)가 각각 고정 형성되어 있고, 상기 선반 지지부(132)에는 와인 병을 지지하는 선반(131)이 슬라이드 인출 가능하게 설치될 수 있다. 선반(131)의 구조를 살펴보면, 상기 선반 지지부(132)에 의해 고정되는 선반 프레임(133)이 형성되며, 상기 선반 프레임(133)의 폭 방향, 도면상 좌우 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 지지 와이어(134)가 형성되어 있다. 상기 지지 와이어(134)는 상기 선반 프레임(133)의 전후 방향 또는 좌우 방향을 따라 상기 선반 프레임(133) 내부에 결합되며, 상호 인접하는 두 개의 지지 와이어(134)가 와인 병을 지지하게 된다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고(100)는, 상기 와인 냉장고의 배면에는 냉동 시스템의 증발기의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 와인 저장 공간의 바닥면에 별도로 히터가 구비되며, 상기 냉동시스템 및 상기 히터의 작동을 제어하는 제어부가 구비된다. 이하 이에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 배면 구조 및 히터의 설 치모습을 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 냉동 시스템(150)은, 일반적으로 상기 케이스(110)의 후면 하부에 구비된 기계실(151)의 내부에 구비되며 상온의 저압 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매로 배출하는 압축기(152), 상기 압축기(152)에서 배출된 고온 고압의 기체 냉매를 방열시켜 고압의 액체 냉매로 응축시키는 응축기(153), 상기 응축기(153)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시키는 팽창 장치(154), 상기 팽창 장치(154)에서 팽창된 저온 저압의 액체 냉매가 주위의 열을 흡수하여 저온 저압의 기체 냉매로 증발되도록 하는 증발기(156)가 구비된다.
여기서, 상기 응축기(153)는 와인 냉장고의 후면의 아웃 케이스(111) 쪽에 접하도록 함으로써 열이 신속하게 배출될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 증발기(156)는 상기 이너 케이스(112) 쪽에 접하도록 함으로써 냉기가 손쉽게 와인 냉장고의 내부로 공급될 수 있도록 한다.
또한, 상기 증발기(156)에는 증발기 온도센서(157)가 형성되어 상기 증발기(156)의 온도가 측정되도록 한다. 상기 증발기 온도센서(157)는 상기 증발기(156)에 접촉하여 형성될 수도 있고, 증발기(156)의 온도가 정확하게 측정될 수 있다면 떨어져서 형성될 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고(100)는 상기 증발기(156)를 제1증발기(156a), 제2증발기(156b), 제3증발기(156c)로 구비하여 상기 와인 저장 공간의 상층부, 중층부, 하층부에서 각각 증발하도록 하여 별도의 온도 조절이 가능하게 할 수도 있다. 즉, 상기 응축기(153)에서 배출된 냉매를 복 수개의 방향으로 분기하는 밸브 장치(155)(일반적으로, 삼방변, 사방변 등), 상기 밸브 장치(155)에 의해 분기된 냉매를 각각 팽창시키는 복 수개의 팽창 장치(154) 및 상기 각각의 팽창 장치(154)를 통과한 냉매를 증발시키는 복 수개의 증발기(156a,156b,156c)를 구비하여 상기 와인 저장 공간을 냉각시킬 수도 있다.
도 2에서 상기 증발기 온도센서(157)가 상기 제1증발기(156a)에 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 제2증발기(156b) 및 제3증발기(156c)에도 각각 형성되어 각 증발기(156a,156b,156c)의 온도가 개별적으로 측정되어 와인 냉장고의 제어부로 전달되도록 할 수도 있다.
다음으로, 본 발명은 와인 저장 공간 내의 온도 구배를 줄이기 위해 히터를 사용하여 냉기의 순환을 발생시키는데, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 히터에 대해 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 히터(160)는, 상기 와인 저장 공간의 하면 벽에 매립되어 구비된다.
상기 히터는, 도 2와 같이 전류에 의한 발열작용을 이용해서 고온가열하기 위한 저항선인 열선(Hot wire)이 다수 절곡되어 상기 와인 저장 공간의 바닥 면에 매립되는 것으로 구비될 수 있다. 상기 열선의 종류로는 일반적으로 전기장판 전기요 옥매트등에 사용하는 일반열선(pp선, 뉴지로), 실리콘피복을 사용한 열선으로 일반열선에 비해 내구성이 향상된 실리콘열선, 카본을 원재료로 하여 만든 카본열선 등이 있다.
물론, 상기 히터(160)에서 발생하는 열에 의해 와인 저장 공간 내의 냉기 순환이 발생하도록 할 수 있는 것이라면, 상기 히터의 종류는 상술한 열선에 한정되지 않음은 자명하다.
다음으로, 상기 히터(160)는, 상기 와인 저장 공간(130)의 바닥면에 매설되는데, 상기 와인 저장 공간을 형성하는 이너 케이스(112)에 근접하거나 접하도록 설치되는 것이 상기 히터의 효율 면에서 좋을 수 있다. 왜냐하면, 상기 히터에서 발생된 열이 상기 와인 저장 공간(130)의 바닥면, 즉 이너 케이스(112)로 신속히 전달될수록 상기 와인 저장 공간(130)의 냉기 순환이 신속하게 발생되기 때문이다. 또한, 상기 히터(160)에 의해 데워진 냉기는 위로 올라가게 되므로, 상기 와인 저장 공간(130)의 전체적인 냉기 순환을 발생시키기 위해서는 상기 와인 저장 공간(130)의 바닥에 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 히터(160)는, 상기 와인 저장 공간(130)의 전면에서 후면으로 갈수록 단위면적당 발열량이 커지도록 구비되는 것이 바람직할 수 있다.
도 3은 도 2에서 I-Ⅰ의 단면을 나타낸 도면으로, 상기 히터의 배열 상태를 볼 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 와인 저장 공간(130)의 온도는, 상기 와인 냉장고의 전면에서 상기 와인 냉장고의 후면 벽에 구비된 증발기(156) 쪽으로 갈수록 낮아지며, 또한, 상기 와인 저장 공간의 상층부에서 상기 와인 저장 공간의 하층부로 갈수록 온도가 낮아지게 된다.
따라서, 상기 와인 저장 공간의 전면에서 후면으로 갈수록 상기 히터(160)의 단위 면적당 발열량이 커지도록 구비함으로써 상기 와인 저장 공간(130) 내의 냉기 순환을 효율적으로 발생시킬 수 있게 된다.
이를 위해 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고(100)는, 상기 와인 저장 공간의 바닥 면에 매립된 상기 히터를, 상기 와인 저장 공간의 전면에서 후면으로 갈수록 더욱 촘촘하게 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 의한 와인 냉장고(100)의 제어부(C, 미도시)는, 상기 증발기 온도센서(157)에 의해 감지된 온도를 기준으로 상기 냉동 시스템(150)의 작동 여부, 더욱 상세히는 상기 냉동 시스템의 압축기(152)의 작동 여부를 제어하며, 동시에 상기 히터(160)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어한다.
이하, 도 4를 참조하여 상기 제어부(C)에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 와인 저장 공간의 온도에 따른 냉동 시스템 및 히터의 작동 상태를 나타낸 선도이다.
도 4를 참조하며, 상기 제어부(C)는, 상기 증발기 온도센서(160)에 의해 측정된 증발기(156) 온도가 설정된 온도(HT) 이상이 되는 경우 상기 냉동 시스템의 압축기(152)가 운전하도록 제어하며, 상기 압축기의 운전이 진행되어 상기 증발기(156)의 온도가 설정된 온도(LT) 이하가 되는 경우 상기 냉동시스템의 압축기(152)의 운전이 정지되도록 제어한다.
여기서, 상기 설정된 온도는, 상기 증발기(156)의 온도가 필요 이상으로 냉각되어 증발기(156) 주변으로 발생되는 성애로 인한 냉각 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 온도로 일반적으로 -3℃로 설정된다.
또한, 상기 제어부(C)는 상기 압축기(152)의 운전을 제어하는 것과 동시에, 상기 히터(160)가 반복적으로 설정된 시간간격(P1) 만큼 온(ON)되고, 다시 설정된 시간간격(P2) 만큼 오프(OFF) 되도록 제어한다.
여기서, 설정된 시간(P1,P2)은, 상기 히터(160)에 의해 상기 와인 저장 공간의 바닥면 근처의 냉기가 가열되어 냉기 순환이 발생되되, 상기 와인 저장 공간의 내부 온도 변화에 의미있는 영향을 주지 않는 시간 간격을 의미하는 것으로, 이는 목적하고자 하는 상기 와인 저장 공간의 온도 또는 저장되는 와인의 종류에 따라 정해지는 값으로 상기 와인 냉장고의 제조자에 의해 제조시에 정해질 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 제어부(C)는, 상기 냉동시스템의 운전이 시작된 후부터 그 운전이 정지되는 시기까지 시간이 지남에 따라 상기 히터가 온/오프되는 시간간격(P1,P2)이 점차 증가하도록 제어할 수 있다.
이는 상기 냉동 사이클이 작동할수록 상기 와인 저장 공간의 온도가 점차 내려가게 되므로, 그 온도가 내려간 냉기를 순환시키기 위해서는 점차 많은 열량이 필요하게 되기 때문이다.
같은 원리로, 상기 제어부(C)는, 상기 냉동시스템의 운전이 종료된 후부터 그 운전이 다시 시작되는 시기까지 시간이 지남에 따라 상기 히터가 온/오프되는 시간간격(P1,P2)이 점차 감소하도록 제어할 수 있다.
이하, 상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 동작을 설명하면 다음과 같다. 이를 설명함에 있어, 도 2에 도시된 바와 같이 밸브 장치 및 복수의 증발기를 구비한 와인 냉장고를 가지고 설명한다.
냉동 시스템의 압축기(152)에서 압축되고 응축기(153)에서 응축된 냉매는 팽창 장치(154)에서 팽창된 다음, 증발기(156)를 통과하면서 와인 냉장고의 내부로 냉기를 공급하게 된다. 여기서, 상기 냉매는 상기 삼방변(155)에 의해서 분기되어 각각의 팽창 장치(154)로 유입되고 각각의 증발기(156a,156b,156c)로 유입되어 상기 와인 저장 공간에 냉기를 공급하며, 상기 와인 저장 공간의 내부의 열기를 흡수한 냉매는 합하여진 뒤에 상기 압축기(152)로 다시 유입된다.
한편, 별도로 구비된 제어부(C)는 상기 증발기 온도센서(157)에 의해서 감지되는 증발기의 온도를 설정된 온도(HT,LT)와 비교하여, 큰 경우에는 상기 압축기(152)가 작동 되도록 하고, 그렇지 아니한 경우에는 계속해서 압축기(152)가 정지된 상태로 유지되도록 한다.
상기 증발기(156)의 온도를 대신하여, 상기 와인 저장 공간의 온도를 감지하여, 그 감지된 온도가 설정된 온도보다 큰 경우 상기 압축기(152)가 작동 되도록 하고, 그렇지 아니한 경우에는 계속해서 압축기(152)가 정지된 상태로 유지되도록 제어할 수도 있으나, 이 경우 증발기(156)의 온도가 비 이상적으로 내려가는 경우 증발기(156) 표면에 성애가 고착되는 현상이 발생 되게 된다. 따라서, 상기 증발기(156)의 온도를 감지하여 상기 압축기(152)의 작동을 제어하는 경우, 와인 냉장고는 별도의 제상운전이 필요 없게 되는 장점을 얻을 수 있다.
한편, 상기 압축기(152)의 작동과 함께, 제어부(C)는 상기 와인 저장 공간의 바닥에 매설된 히터(160)를 일정한 시간간격(P1,P2)으로 온/오프시켜 상기 와인 저장 공간의 냉기를 순환시키게 된다.
여기서, 상기 히터(160)를 온/오프시키는 시간간격(P1,P2)을 상기 압축기(152)의 작동 여부 또는 상기 증발기(160)의 온도를 감지하는 온도센서(157)에 의해 감지된 온도에 따라 증감시키는 것도 가능하다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 와인 냉장고(200)에 대해 도 5 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 이를 설명함에 있어 상술한 본 발명의 제1실시예에 대한 설명과 중복되는 부분은 그에 갈음하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 와인 냉장고의 배면 구조 및 히터의 설치모습을 보인 도면이며, 도 6은 도 5에서 Ⅱ-Ⅱ의 단면을 나타낸 도면으로, 히터의 배열 상태를 볼 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 와인 냉장고(200)는, 상기 케이스(210)의 후면 하부에 구비된 기계실(251)의 내부에 구비되며 상온의 저압 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체 냉매로 배출하는 압축기(252), 상기 압축기(252)에서 배출된 고온 고압의 기체 냉매를 방열시켜 고압의 액체 냉매로 응축시키는 응축기(253), 상기 응축기(253)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 팽창시키는 팽창 장치(254), 상기 팽창 장치(254)에서 팽창된 저온 저압의 액체 냉매가 주위의 열을 흡수하여 저온 저압의 기체 냉매로 증발되도록 하는 증발기(256)를 포함하는 냉동 시스템(250)이 구비된다.
이와 더불어, 상기 와인 저장 공간(230) 내부에 설치되며, 상기 와인 저장 공간(230)을 상하로 구획하는 적어도 하나 이상의 구획부재(270)를 더 포함한다.
상기 구획부재(270)는, 그 내부에 단열재가 개입되어 상기 구획부재(270)에 의해 분리되는 와인 저장 공간 사이에 열전달이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 와인 저장 공간(230)의 후면에 복수의 증발기(256a,256b,256c)가 구비되며, 상기 구획부재(270)는 상기 각각의 증발기(256a,256b,256c)에 의해 냉각되는 각각의 공간을 구획하도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 증발기(256)의 온도를 감지하는 온도센서(257)는 각각의 증발기(256a,256b,256c)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 히터(260)는, 상기 구획부재(270) 중 적어도 어느 하나에 매립되며, 상기 구획부재(270)의 상면에 가깝게 매립될 수 있다. 여기서, 상기 히터(260)는 다수 절곡된 열선을 상기 구획부재(270)에 매립하는 것으로 구비될 수 있다.
이와 함께, 상기 히터(260)는, 도 6에서와 같이 상기 와인 저장 공간의 전면에서 후면으로 갈수록 단위면적당 발열량이 커지도록 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 와인 냉장고(200)는, 상기 온도센서(257)에 의해 감지된 온도를 바탕으로 상기 냉동 시스템(250)의 압축기(252)와 히터(260)의 동작을 제어하는 제어부(C)를 구비한다.
상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 와인 냉장고의 제어부와 동일하게, 상기 압축기의 동작과 정지를 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 기준으로 제어하며, 상기 히터가 설정된 시간 간격(P1,P2) 마다 온(ON)/오프(OFF)되도록 제어하도록 구성된다.