KR102279043B1 - 냉각 시스템 - Google Patents

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KR102279043B1
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김은하
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주식회사 다우일렉트론
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Abstract

냉각 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템은 내부 공간을 구획하는 챔버, 상기 챔버와 연결되어, 상기 내부 공간을 냉각시키는 냉각 유닛, 상기 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서, 상기 냉각 유닛을 제어하는 제어부 및 사용자가 제1 설정 온도와 상기 제1 설정 온도보다 낮은 제2 설정 온도를 입력하는 입력부를 포함한다.

Description

냉각 시스템{COOLING SYSTEM}
본 발명은 냉각 시스템에 대한 것이다.
일반적으로 냉동 창고는 식품을 보관하거나 전자 제품 등을 보관하는 곳으로서, 저장되는 물건의 품질을 일정하게 유지하기 위해 저온을 유지하여야 한다. 다만, 온도를 일정하게 유지하기 위해서 냉동 장치를 사용하게 되는 데 이러한 냉동 장치는 전력을 소모하게 된다. 또한, 외부의 기온에 따라 냉동 장치의 사용 시간과 사용 전력이 달라질 수 있다.
냉동 장치는 잘 알려진 바와 같이 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키고, 이를 순환시키는 냉동 사이클을 이용하여 온도를 하강시킨다. 이를 이용한 냉동 창고는 온도를 일정하게 유지하는 안정성과 에너지를 최대한 적게 사용하는 효율성이 중요하다.
이에 따라, 냉동 창고를 개선하기 위해 다양한 시도가 행해지고 있는 실정이다. 이와 관련하여 한국등록특허 10-2132026 등이 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 온도가 안정적으로 유지되는 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 에너지 효율이 향상된 냉동 창고를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 냉각 시스템은 내부 공간을 구획하는 챔버, 상기 챔버와 연결되어, 상기 내부 공간을 냉각시키는 냉각 유닛, 상기 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서, 상기 냉각 유닛을 제어하는 제어부 및 사용자가 제1 설정 온도와 상기 제1 설정 온도보다 낮은 제2 설정 온도를 입력하는 입력부를 포함하되, 상기 냉각 유닛은 제1 냉각기, 제2 냉각기 및 제3 냉각기를 포함하고, 상기 온도 센서는 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며, 상기 제어부는 온도 조절부 및 차단신호생성부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 제1 설정 온도와 상기 제2 설정 온도가 입력되면, 상기 제1 설정 온도와 상기 제2 설정 온도 사이의 값을 갖는 제3 설정 온도를 설정하고, 상기 온도 조절부는 상기 제1 온도 센서가 상기 제2 설정 온도를 감지할 때까지 상기 냉각 유닛을 운전시키는 운전 신호를 제공하되, 상기 제2 온도 센서가 상기 제3 설정 온도를 감지하면, 상기 차단신호생성부는 상기 제1 냉각기, 상기 제2 냉각기 및 상기 제3 냉각기 중 선택된 하나 이상의 운전을 정지시키는 차단 신호를 제공한다.
또한, 상기 제3 설정 온도 값과 상기 제1 설정 온도 값의 차이는 상기 제3 설정 온도 값과 상기 제2 설정 온도 값의 차이보다 클 수 있다.
또한, 상기 차단신호생성부는 상기 제2 온도 센서가 상기 제1 설정 온도를 감지하면, 상기 차단 신호 생성을 중지할 수 있다.
또한, 상기 온도 조절부는 상기 제1 온도 센서가 상기 제2 설정 온도를 감지하면, 상기 운전 신호 생성을 중지할 수 있다.
상기 차단신호생성부는 상기 제2 온도 센서가 상기 제3 설정 온도를 감지하면, 상기 제1 냉각기를 차단시키는 차단 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 차단신호생성부는 순차적으로 제공되는 제1 차단 신호, 제2 차단 신호 및 제3 차단 신호를 생성하되, 상기 제1 차단 신호가 제공되면, 상기 제3 냉각기 및 상기 제2 냉각기는 운전을 중지하고, 상기 제2 차단 신호가 제공되면, 상기 제1 냉각기 및 상기 제3 냉각기는 운전을 중지하고, 상기 제3 차단 신호가 제공되면, 상기 제1 냉각기 및 상기 제2 냉각기는 운전을 중지할 수 있다.
또한, 상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기와 상기 제3 냉각기 사이에 배치되고, 상기 제2 냉각기 및 상기 제3 냉각기보다 상대적으로 큰 냉동 용량을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 온도 센서와 상기 제2 온도 센서는 상기 챔버 내에서 동일한 위치에 배치될 수 있다.
과제의 해결 수단은 이에 제한되지 않으며, 더욱 구체적인 수단들은 명세서에서 더 자세하게 다루고 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 냉동 창고가 안정적으로 사용자의 요구에 맞는 온도를 유지할 수 있다.
또한, 냉동 창고의 효율을 향상시켜 전력 소모를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 부분 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작을 설명하기 위한 표이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 표이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방식을 설명하기 위한 표이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
구성(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성을 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성이 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(on)", "상(on)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 또는 구성 요소들과 다른 구성 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 구성의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성을 뒤집을 경우, 다른 구성의 "아래"로 기술된 구성은 다른 구성의 "위"에 놓여질 수 있다. 또한 도면을 기준으로 다른 구성의 "좌측"에 위치하는 것으로 기술된 구성은 시점에 따라 다른 구성의 "우측"에 위치할 수도 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성은 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
명세서 전체를 통하여 동일하거나 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(200)은 챔버(210), 제어부(220), 냉각 유닛(230) 및 온도 센서(240)을 포함한다.
챔버(210)는 후술하는 몇몇 구성이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 즉, 챔버(210)는 일정한 공간을 구획하는 구성으로 이해될 수 있다.
챔버(210)는 기본적으로 밀폐되지만, 필요에 따라 선택적으로 개폐될 수 있다. 또한, 챔버(210)의 내벽 중 적어도 일부는 냉각 효율을 향상시키기 위해 단열재를 포함하여 이루어질 수 있다.
제어부(220)는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 맞춤형 강의 제공 시스템을 총괄적으로 관리할 수 있다. 이를 위해 제어부(220)는 각 구성으로부터 구동에 필요한 데이터 및/또는 신호를 제공받거나, 각 구성을 구동하기 위해 필요한 데이터 및/또는 신호를 제공할 수 있다.
이와 같은 기능을 수행하기 위해 제어부(220)는 전적으로 하드웨어이거나 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어일 수 있다. 즉, 제어부(220)는 특정 형식 및 내용의 데이터를 전자통신 방식으로 주고받기 위한 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서를 포함하는 데이터 처리 기기를 포함할 수 있다.
또한, 소프트웨어는 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 제엉부(220)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit), 범용 그래픽 처리 장치(GPGPU: General Purpose Graphics Processing Unit), 텐서 처리 장치(TPU: Tensor Processing Unit) 등의 데이터 분석, 딥러닝을 위한 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템은 통신부(250)를 더 포함할 수 있다. 통신부(250)는 제어부(220)와 후술하는 각 구성 또는 입력부(260)와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다.
본 명세서에서 '연결'이라 함은 두 개의 구성이 서로 데이터 및/또는 신호를 주고받을 수 있는 상태를 의미할 수 있다.
일 실시예에서 통신부(250)는 유선 통신을 지원하기 위한 유선 통신 모듈 및/또는 무선 통신을 지원하기 위한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 예컨대, 유선 통신을 위한 기술표준들 또는 통신 방식(이더넷(Ehternet), PLC(Power Line Communication), 홈 PNA, IEEE 1394 등)에 따라 구축된 유선 통신망에서 타 서버, 기지국, AP(access point) 중 적어도 하나와 유선 신호를 송수신하기 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은, 무선 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), DLNA(Digital Living Network Alliance), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division MultiAccess), WCDMA(Wideband CDMA), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 무선 통신망에서 기지국, AP(Access Point) 및 중계기 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하기 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 통신부(250)의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 데이터 송수신을 가능하게 하는 수단이라면, 통신부(250)로 채택될 수 있다.
입력부(260)는 사용자로부터 입력을 제공받을 수 있다. 입력부(260)는 냉각 시스템(200)과 유선 및/또는 무선으로 연결되어 입력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서 입력부(260)는 모바일 기기 등의 무선 입력 수단이나 복수의 기능 키를 포함하는(키보드 등) 입력 수단을 포함하여 이루어질 수 있다. 사용자는 입력부(260)를 통해 냉각 시스템(200)의 설정 온도 등을 입력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 부분 블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에서 제어부(220)는 온도 조절부(221)와 차단신호생성부(222)를 포함할 수 있다. 온도 조절부(221)는 챔버(210)의 내부 공간의 온도를 조절할 수 있다. 일 실시예에서 사용자는 입력부(260)를 통해 제1 설정온도 및 제2 설정 온도를 입력할 수 있다. 일 실시예에서 제1 설정 온도는 제2 설정 온도 보다 높을 수 있다. 제1 설정 온도와 제2 설정 온도가 입력되면, 온도 조절부(221)는 챔버(210) 내부 온도가 제1 설정 온도와 제2 설정 온도의 사이 값이 되도록 챔버(210) 내부 온도를 제어할 수 있다. 예컨대, 챔버(210) 내부의 온도가 제1 설정 온도와 가까워지면, 온도 조절부(221)는 냉각 유닛(230)을 가동하게 하는 운전 신호를 제공하고, 제2 설정 온도와 가까워지면, 냉각 유닛(230)을 정지하게 하는 정지 신호를 제공함으로써, 챔버(210) 내부의 온도가 제1 설정 온도와 제2 설정 온도 사이에서 유지되도록 할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(220)는 차단신호생성부(222)를 더 포함할 수 있다. 차단신호생성부(222)는 온도 조절부(221)가 보내는 운전 신호의 일부 또는 전부를 차단하는 차단 신호를 생성할 수 있다.
이를 통해 온도 조절부(221)가 복수의 냉각기를 가동하기 위해 운전 신호를 제공할 때, 일부 냉각기에 차단 신호를 제공함으로써, 차단 신호를 받은 냉각기의 운전을 개별적으로 정지시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 운용 방식은 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 냉각 시스템(200)은 냉각 유닛(230)을 포함할 수 있다. 냉각 유닛(230)은 챔버(210)와 연결되어 챔버(210) 내부 공간의 온도를 냉각시킬 수 있다.
일 실시예에서 냉각 유닛(230)은 챔버(210) 내부 공간의 온도를 떨어뜨릴 수단을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 냉각 유닛(230)은 압축, 응축, 팽창 및 증발의 냉동 사이클을 이용하여 챔버(210) 내부 공간의 온도를 하강시킬 수 있다. 냉각활동을 수행하기 위해 일 실시예에 따른 냉각 유닛(230)은 송풍기, 압축기, 응축기, 열교환기, 팽창기 및 증발기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 기기를 포함하여 이루어질 수 있다.
일 실시예에서 냉각 유닛(230)은 복수일 수 있다. 설명의 편의를 위해 복수의 냉각 유닛을 지칭할 때, 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 등으로 지칭하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 다른 냉각 시스템은 적어도 하나의 온도 센서(240)를 포함할 수 있다. 온도 센서(240)는 챔버(210) 내부 공간의 온도를 측정할 수 있다. 이에 더하여, 온도 센서(240)는 챔버(210) 내부 공간에서 일정 온도를 감지하면, 이를 기초로 제어부(220)에 트리거 신호를 제공할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 뒤에서 구체적으로 하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 3은 냉각 유닛(230)이 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)을 포함하고, 온도 센서(240)가 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)를 포함하는 경우를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 냉각 유닛(230)은 복수의 냉각기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 서로 냉동 용량이 동일한 냉각기일 수 있다.
다른 실시예에서 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 서로 냉동 용량이 상이한 냉각기일 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 냉각기(231)는 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233) 사이에 배치될 수 있는데, 그 경우, 제1 냉각기(231)의 냉동 용량이 가장 크고, 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)의 냉동 용량이 상대적으로 작을 수 있다. 즉, 제1 냉각기(231)가 주 냉각기이고, 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)가 보조 냉각기일 수 있다.
이와 같이 공간적으로 중앙에 배치되는 제1 냉각기(231)의 냉동 용량을 가장 크게 할 경우, 후술하는 바와 같이 냉각기의 일부를 off 시키는 경우에도 챔버(210) 내부의 온도를 균일하게 유지할 수 있다.
일 실시예에서 냉각 시스템은 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)를 포함할 수 있다. 챔버(210) 내에서 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)는 냉각 유닛(230)과 대향하도록 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)의 위치가 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예에서 온도 센서는 3개 이상일 수 잇으며, 그 위치도 변경될 수 있다.
일 실시예에서 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)는 실질적으로 동일한 온도 센서일 수 있다. 제1 온도 센서(241) 및 제2 온도 센서(242)는 일정 간격 이격되어 배치될 수도 있고, 실질적으로 동일한 공간에 배치될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방식에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
먼저, 사용자가 제1 설정 온도(31) 및 제2 설정 온도(32)를 입력하는 단계가 진행될 수 있다. 일 실시예에서 사용자는 입력부(260)를 통해 제1 설정 온도(31) 및 제2 설정 온도(32)를 입력할 수 있다. 제2 설정 온도(32)는 제1 설정 온도(31)에 비해 상대적으로 낮은 온도일 수 있다.
도 4의 그래프는 제1 설정 온도(31)가 10℃ 이고 제2 설정 온도(32)가 5℃인 경우를 예시한다.
먼저, 초기 상태(상온)에서 냉각을 개시하는 단계가 진행될 수 있다. 일 실시예에서 온도 조절부(221)는 제1 온도 센서(241)를 기초로 운전 신호를 생성하여 냉각 유닛(230)에 일률적으로 제공할 수 있다. 냉각 유닛(230)은 운전 신호를 받으면 냉각 운전을 수행할 수 있다. 즉, 온도 조절부(221)가 운전 신호를 제공하면, 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 냉각 운전을 수행할 수 있다.
온도가 계속적으로 하강하여 제1 온도 센서(241)가 제2 설정 온도(32)를 감지하는 경우, 온도 조절부(221)는 정지 신호를 생성하여 냉각 유닛(230)에 제공할 수 있다. 이 경우, 냉각 유닛(230)은 운전을 정지할 수 있다.
냉각 유닛(230)이 운전을 정지하면, 챔버(210) 내부의 온도는 자연스럽게 상승할 수 있다. 챔버(210) 내부의 온도가 상승하여 제1 온도 센서(241)가 제1 설정 온도(31)를 감지하는 경우, 온도 조절부(221)는 다시 운전 신호를 생성하여 냉각 유닛(230)에 제공할 수 있다. 이 경우, 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 운전을 재개할 수 있다.
상술한 바와 같이 운전 신호 및 정지 신호에 따라 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 일률적으로 운전 또는 정지될 수 있다. 이에 따라 냉각 시스템의 관리 편의성이 향상될 수 있다. 그러나 기본적으로 사용자의 가장 큰 요구는 챔버(210)내의 온도가 제1 설정 온도(31) 이상으로 올라가지 않는 것일 수 있다. 즉, 챔버(210) 내의 온도가 제1 설정 온도(31)와 제2 설정 온도(32) 사이의 온도로 유지되는 것이 가장 중요하다. 다시 말하면, 제1 설정 온도(31) 밑으로 내려가기만 한다면, 제2 설정 온도(32)까지 내려갈 필요는 크지 않을 수 있다.
또한, 냉동의 특성 상 제2 설정 온도(32)의 근처에서 제2 설정 온도(32)까지 내리는 데에는 상대적으로 더 많은 전력이 소모된다.
따라서, 사용자의 요구를 충족시키고 전력 소모를 줄이기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템은 아래와 같은 구성을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 차단신호생성부(222)는 복수의 냉각기에 개별적으로 차단 신호를 생성하여 제공할 수 있다. 차단 신호를 받은 각 냉각기는 운전 신호에도 불구하고 작동이 정지될 수 있다.
사용자가 제1 설정 온도(31)와 제2 설정 온도(32)를 설정하면, 제어부(220)는 제1 설정 온도(31)와 제2 설정 온도(32)의 사이의 값을 갖는 제3 설정 온도(33)를 설정할 수 있다. 일 실시예에서 제1 설정 온도(31)와 제3 설정 온도(33)의 거리는 제2 설정 온도(32)와 제3 설정 온도(33) 간의 거리보다 클 수 있다. 즉, 제3 설정 온도(33)는 제2 설정 온도(32)와 가깝게 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작을 설명하기 위한 표이다.
앞서 설명한 바와 같이 제1 온도 센서(241)가 감지하는 온도가 제2 설정 온도(32)에 다다르기 전까지 온도 조절부(221)는 운전 신호를 제공할 수 있다.
챔버(210) 내의 온도가 계속적으로 하강하고, 제2 온도 센서(242)가 제3 설정 온도를 감지하면, 차단신호생성부(222)는 차단 신호를 생성하여 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233) 중 선택된 하나 이상의 냉각기에 차단 신호를 제공할 수 있다. 도 5는 세 가지 냉각기 모두에게 차단 신호를 제공하는 경우를 도시한다.
차단 신호에 따라 제1 냉각기(231), 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)는 운전을 정지할 수 있다. 이에 따라 챔버(210)안의 온도는 도 4의 아래 그래프에 따라 상승할 수 있다. 이 때, 제1 온도 센서(231)가 감지하는 온도는 제2 설정 온도(32)보다 높으므로, 온도 조절부(221)의 운전 신호는 계속 유지될 수 있다.
다만, 이 상태가 유지되는 경우, 차단 신호가 계속됨으로 인해 챔버(210) 내부의 온도가 제1 설정 온도(31)보다 높아질 수 있다. 이를 방지하기 위해 제2 온도 센서(242)가 제1 설정 온도(31)를 감지하는 경우, 차단신호생성부(222)는 차단 신호를 중지할 수 있다. 차단 신호가 중지되면, 운전 신호에 따라 냉각 유닛(230) 전체의 운전이 재개될 수 있다.
이와 같이 운전 신호와 차단 신호를 조합하여 냉각 시스템을 운용하는 경우, 자동으로 챔버(210) 내부의 온도를 제1 설정 온도(31) 이하로 유지할 수 있다. 이에 더하여, 전력 소모가 심한 구간에서 차단 신호를 이용하여 적어도 일부 냉각기의 운전을 중지함으로써, 소비 전력을 줄일 수 있다. 즉, 냉각 시스템의 전체적인 에너지 효율성이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 표이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에서 차단 신호는 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)에만 제공될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 제2 온도 센서(242)가 제3 설정 온도(33)를 감지하면, 차단신호생성부(222)는 차단 신호를 생성하여 제공할 수 있다. 일 실시예에서 차단 신호는 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)에 제공될 수 있다.
이 경우, 제1 냉각기(231)는 온도 조절부(221)의 운전 신호를 받은 상태에서 냉각 운전을 계속적으로 수행할 수 있다.
제1 냉각기(231)가 운전을 계속적으로 수행하는 경우, 도 4의 그래프에서 온도 상승 구간의 상승 기울기가 완만해질 수 있다. 온도가 계속적으로 상승하여 제2 온도 센서(242)가 제1 설정 온도를 감지하는 경우, 차단 신호 생성부(222)는 차단 신호를 중지할 수 있다. 이 경우, 온도 조절부(221)의 운전 신호에 따라 냉각 유닛(230) 전체가 운전을 재개할 수 있다.
이와 같이 차단 신호를 제공하여 일부 냉각기의 운전을 정지시키는 경우, 전체적인 전력 소모를 줄이면서도, 챔버(210) 내부의 온도를 사용자가 원하는 수준으로 유지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작 방식을 설명하기 위한 표이다.
일 실시예에서 차단 신호는 구간을 나누어 달리 제공될 수 있다.
일 실시예에서 제2 온도 센서(242)가 제3 설정 온도(33)를 감지하면, 차단신호생성부(222)는 제1 차단 신호, 제2 차단 신호 및 제3 차단 신호를 순차적으로 제공할 수 있다.
즉, 시간 구간을 나누어 서로 다른 차단 신호가 제공될 수 있다.
일 실시예에서 제1 차단 신호는 제2 냉각기(232) 및 제3 냉각기(233)에 제공될 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 제2 온도 센서(242)가 제1 설정 온도(31)를 감지하기 전까지 제1 냉각기(231)가 가동될 수 있다.
이어서 제1 차단 신호가 꺼지고 제2 차단 신호가 제공될 수 있다.
제2 차단 신호는 제1 냉각기(231) 및 제3 냉각기(233)에 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 온도 센서(242)가 제1 설정 온도(31)를 감지하기 전까지 제2 냉각기(232)가 가동될 수 있다.
이어서, 제2 차단 신호가 꺼지고, 제3 차단 신호가 제공될 수 있다.
제3 차단 신호는 제1 냉각기(231) 및 제2 냉각기(232)에 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 온도 센서(242)가 제1 설정 온도(31)를 감지하기 전까지 제3 냉각기(233)가 가동될 수 있다.
이와 같이 구간을 나누어 서로 다른 차단 신호를 생성하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 전력 소모를 줄이면서도, 복수의 냉각기를 균일하게 사용함으로써, 냉각기의 가동 연한을 안정적으로 유지할 수 있다. 즉, 하나의 냉각기에만 운전이 집중되면, 하나의 냉각기의 효율이 떨어질 수 있는데, 이와 같이 서로 다른 신호를 통해 복수의 냉각기를 순차적으로 가동함으로써, 각 냉각기의 내구성을 유지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 냉각 시스템
210: 챔버
220: 제어부
230: 냉각 유닛
240: 온도 센서
250: 통신부
260: 입력부

Claims (8)

  1. 내부 공간을 구획하는 챔버;
    상기 챔버와 연결되어, 상기 내부 공간을 냉각시키는 냉각 유닛;
    상기 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서;
    상기 냉각 유닛을 제어하는 제어부; 및
    사용자가 제1 설정 온도와 상기 제1 설정 온도보다 낮은 제2 설정 온도를 입력하는 입력부;를 포함하되,
    상기 냉각 유닛은 제1 냉각기, 제2 냉각기 및 제3 냉각기를 포함하고,
    상기 온도 센서는 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하며,
    상기 제어부는 온도 조절부 및 차단신호생성부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 제1 설정 온도와 상기 제2 설정 온도가 입력되면, 상기 제1 설정 온도와 상기 제2 설정 온도 사이의 값을 갖는 제3 설정 온도를 설정하고,
    상기 온도 조절부는 상기 제1 온도 센서가 상기 제2 설정 온도를 감지할 때까지 상기 냉각 유닛을 운전시키는 운전 신호를 제공하되,
    상기 제2 온도 센서가 상기 제3 설정 온도를 감지하면, 상기 차단신호생성부는 상기 제1 냉각기, 상기 제2 냉각기 및 상기 제3 냉각기 중 선택된 하나 이상의 운전을 정지시키는 차단 신호를 제공하고,
    상기 제3 설정 온도 값과 상기 제1 설정 온도 값의 차이는 상기 제3 설정 온도 값과 상기 제2 설정 온도 값의 차이보다 큰 것을 특징으로 하고,
    상기 차단신호생성부는 순차적으로 제공되는 제1 차단 신호, 제2 차단 신호 및 제3 차단 신호를 생성하되,
    상기 제1 차단 신호가 제공되면, 상기 제3 냉각기 및 상기 제2 냉각기는 운전을 중지하고, 상기 제2 차단 신호가 제공되면, 상기 제1 냉각기 및 상기 제3 냉각기는 운전을 중지하고,
    상기 제3 차단 신호가 제공되면, 상기 제1 냉각기 및 상기 제2 냉각기는 운전을 중지하는 냉각 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단신호생성부는 상기 제2 온도 센서가 상기 제1 설정 온도를 감지하면, 상기 차단 신호 생성을 중지하는 냉각 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도 조절부는 상기 제1 온도 센서가 상기 제2 설정 온도를 감지하면, 상기 운전 신호 생성을 중지하는 냉각 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차단신호생성부는 상기 제2 온도 센서가 상기 제3 설정 온도를 감지하면, 상기 제1 냉각기를 차단시키는 차단 신호를 생성하는 냉각 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 냉각기는 상기 제2 냉각기와 상기 제3 냉각기 사이에 배치되고, 상기 제2 냉각기 및 상기 제3 냉각기보다 상대적으로 큰 냉동 용량을 갖는 냉각 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서와 상기 제2 온도 센서는 상기 챔버 내에서 동일한 위치에 배치되는 냉각 시스템.
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