KR200158901Y1 - 냉장고의 고내온도 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고내의 선반부 또는 야채실박스에 부하센서를 설치하여 이 선반부 또는 야채실의 하중에 따라 고내의 온도를 자동으로 조정하도록 된 냉장고의 고내온도 제어장치에 관한 것으로, 이는 냉장고 도어의 개폐를 감지하기 위한 도어개폐 감지부와, 식품을 올려 놓을 수 있도록 된 선반부, 고내의 온도를 감지하기 위한 온도감지부 및, 고온, 고압의 기상냉매를 생성 출력하기 위한 압축기를 구비하는 냉장고에 있어서; 상기 선반부의 하단에 설치되어 이 선반부가 받는 부하를 감지하여 그 부하의 정도에 따른 소정의 부하감지신호를 출력할 수 있도록 된 부하감지부와, 소정의 부하데이터를 저장하기 위한 부하데이터메모리 및, 상기 부하감지부로부터 입력되는 현재의 부하데이터와 부하데이터메모리의 기존의 부하데이터를 비교하여 두 부하데이터가 기준치 이상으로 차이가 있게 되면 상기 압축기의 동작 및 동작오프 온도점을 조정하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고의 고내온도 제어장치

본 고안은 냉장고에 관한 것으로, 특히 고내의 선반부 또는 야채실박스에 부하센서를 설치하여 이 선반부 또는 야채실의 하중에 따라 고내의 온도를 자동으로 조정하도록 된 냉장고의 고내온도 제어장치에 관한 것이다.

냉장고는 잘 알려진 바와 같이, 냉동실과 냉장실을 구비하여 식품을 냉동 및 저온 보관하는 기기로서, 많은 양의 식품을 보관하기 위하여 냉동실과 냉장실에는 선반을 적절하게 배치하여 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 되어 있다.

또한, 냉장고는 냉동실 및 냉장실의 고내온도를 일정온도로 유지하기 위하여 냉각사이클과 관련된 장치를 운전하여 냉기를 생성 공급하게 되는 바, 이 냉각사이클에 관련된 장치는 마이크로 프로세서로 양호하게 구현되는 제어부로부터의 제어신호를 근거로 운전되게 된다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉각사이클을 나타내는 순환도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 냉장고의 냉각사이클은 압축기(1), 응축기(2), 모세관(3), 증발기(4) 및 이들을 직렬로 연결하는 냉매관(5)으로 이루어진다.

도면에서 참조번호 1은 소정의 제어신호에 따라 냉매관(5)을 통해 유입되는 저온, 저압의 기체상태의 냉매를 단열압축시켜서 고온, 고압의 기상 냉매로 만들기 위한 압축기이고, 2는 압축기(1)에서 토출되는 고온, 고압의 기체상태의 냉매를 외부 공기에 의해 냉각시켜서 상온, 고압의 액상 냉매로 만들기 위한 응축기, 3은 저항이 큰 작은 관으로 이루어져서 응축기(2)를 통과한 상온, 고압의 액상냉매를 저온, 저압의 액상 냉매로 만들기 위한 모세관, 4는 모세관(3)을 통과한 저온, 저압의 액상냉매가 고내의 고열을 흡수하여 증발되면서 결과적으로 고내를 냉각시키도록 하는 증발기이다.

또한, 참조번호 6은 응축기(2)내를 통과하는 냉매의 열과 실외공기에 포함된 열사이의 교환을 촉진하기 위한 응축기팬을 나타내며, 7은 증발기(4)내를 통과하는 냉매의 열과 고내공기에 포함된 열사이의 교환을 촉진하며, 나아가 냉각된 공기를 고내에 골고루 순환시키기 위한 냉동실 및 냉장실팬을 나타낸다.

또한, 냉동실 및 냉장실의 온도를 검지하기 위하여 각각 소정의 곳에 온도감지부를 설치하고, 제어부는 이 온도감지부로부터 입력되는 온도감지신호를 근거로 냉동실팬 또는 냉장실팬을 구동제어하여 고내에 냉기를 공급함으로써 고내온도를 일정온도로 유지하게 된다.

그런데, 상기 온도감지부가 고내의 한켠에 치우친 임의의 위치에 설치되게 됨으로 냉장실 또는 냉동실의 균일한 온도를 정확하게 감지하지 못하게 된다.

또한, 고내에 보관되는 식품의 양에 따라 필요로 되는 냉기의 양을 자동 조절함으로써 고내의 온도를 일정하게 유지하도록 해야 하는 바, 고내에 보관하는 식품양이 많으면 공급되는 냉기를 자주 공급하고, 보관되는 식품의 양이 적으면 공급되는 냉기의 공급주기도 길게 함으로써 냉각사이클에 관련된 장치의 운전시간을 줄임으로써 전체적인 냉장고의 효율을 높일 수 있도록 고안되어야 한다.

이에, 본 고안은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로서, 고내의 선반부 또는 야채실박스에 부하센서를 설치하여 이 선반부 또는 야채실의 하중에 따라 고내의 온도를 자동으로 조정하도록 된 냉장고의 고내온도 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 냉장고의 냉각사이클도이다.

제2도는 본 고안의 1실시예에 따른 고내온도 제어장치가 구비된 냉장고의 블록구성도.

제3도는 본 고안에 따른 냉장고의 고내온도 제어장치의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 11 : 전원부

12 : 도어개폐 감지부 13 : 냉동실 온도감지부

14 : 냉장실 온도감지부 15 : 키입력부

16 : 압축기 구동부 17 : 압축기

18 : 응축기팬 구동부 19 : 응축기팬

20 : 냉동실팬 구동부 21 : 냉동실팬

22 : 냉장실팬 구동부 23 : 냉장실팬

24 : 제상히터 구동부 25 : 제상히터

26 : 표시기 구동부 27 : 표시기

28 : 부하감지부 29 : 부하데이터 메모리

30 : 기준온도 메모리

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 냉장고의 고내온도 제어장치는 냉장고 도어의 개폐를 감지하기 위한 도어개폐 감지부와, 식품을 올려 놓을 수 있도록 된 선반, 고내의 온도를 감지하기 위한 온도감지부 및, 고온, 고압의 기상냉매를 생성 출력하기 위한 압축기를 구비하는 냉장고에 있어서; 상기 선반의 하단에 설치되어 이 선반이 받는 부하를 감지하여 그 부하의 정도에 따른 소정의 부하감지 신호를 출력하는 부하감지부와, 소정의 부하데이터를 저장하기 위한 부하데이터메모리 및, 상기 부하감지로부터 입력되는 현재의 부하데이터와 부하데이터메모리의 기존의 부하데이터를 비교하여 두 부하데이터가 기준치 이상으로 변동이 있게 되면 그 변동양을 근거로 상기 압축기의 온/오프동작 기준온도점을 조정하여 압축기를 구동제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면 도어개폐감지부로부터 도어개폐에 관한 감지신호가 제어부로 인가되면, 제어부는 부하감지부로부터 인가되는 부하데이터와 부하데이터메모리에 저장되어 있는 기존의 부하데이터를 비교하여 기준치 이상으로 차이가 있게 되면, 상기 압축기의 동작온도점과 동작오프 온도점을 조정하게 되고, 이 조정된 데이터를 근거로 압축기의 동작을 제어하게 된다.

따라서, 냉장고내에 보관되는 식품의 양에 따른 부하에 따라 냉기를 공급하게 됨으로써 냉장고의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이어, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 냉장고의 고내온도 제어장치의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 양호한 실시예에 따른 냉장고의 고내온도 제어장치가 부가된 냉장고의 내부 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 고내온도 제어장치가 부가된 냉장고는 통상적으로 마이크로 프로세서로 양호하게 구현되는 제어부(10)를 통하여 전반적인 동작이 제어된다.

도면에서 참조부호 11은 상용교류전원을 정류, 평활 및 안정화시켜서 일정한 크기의 직류전원으로 만든 후에 제어부(10)를 비롯한 각 회로부에 동작전원을 제공하기 위한 전원부이고, 12는 통상적으로 마이크로 스위치 및 그 부속회로로 이루어지며, 냉동실도어 및 냉장실도어의 개폐여부를 감지하여 그에 따른 감지신호를 제어부(10)로 출력하기 위한 도어개폐 감지부이다.

여기서, 제어부(10)는 도어개폐 감지부(11)에서 제공된 감지신호에 의거하여 냉동실도어 및 냉장실도어의 개폐여부를 판단하고 이를 근거로 관련되는 제어동작을 실행한다. 예를 들면, 냉동실도어와 냉장실도어중 어느 하나라도 개방이 된 경우에는 고내등(미도시)을 점등시키는 반면에 냉각사이클의 운전을 중지시키게 된다.

또한, 참조번호 13, 14는 각각 냉동실 및 냉장실의 적소에 설치되는 써미스터 및 그 부속회로로 이루어지며, 냉동실과 냉장실의 온도를 감지하여 그 감지신호를 제어부(10)로 제공하기 위한 냉동실 온도감지부 및 냉장실 온도감지부이다.

여기서, 제어부(10)는 상기 냉동실 온도감지부(13) 및 냉장실 온도감지부(14)로부터 제공된 감지신호에 의거하여 냉동실 및 냉장실의 온도를 판단하고, 이를 미리 설정된 각각의 기준온도와 비교한 후에 필요한 제어를 수행하게 된다. 예를 들어, 냉동실의 온도가 설정된 상한온도를 초과하는 경우에는 이후에 설명할 압축기(17), 응축기팬(19), 냉동실팬(21) 및 냉장실팬(23) 등의 냉각사이클에 관련된 장치의 동작을 제어하게 되고, 냉동실의 온도가 하한온도에 도달하는 경우에는 냉각사이클에 관련된 장치의 동작을 중지시키게 된다.

또한, 참조번호 15는 상기한 냉동실 및 냉장실의 기준온도의 설정키(미도시)등을 포함하여 구성된 키입력부이고, 16은 이후에 설명할 압축기(17)를 구동하기 위한 압축기구동부, 17은 저온, 저압의 기체상태의 냉매를 단열 압축시켜서 고온, 고압의 기상냉매로 변환시키는 압축기, 18은 응축기(미도시)내를 통과하는 냉매의 열과 실외공기에 포함된 열 사이의 교환을 촉진하기 위한 응축기팬(19)을 구동하기 위한 응축기팬 구동부이다.

또한, 참조번호 20은 증발기(도시되지 않음)에 의해 생성된 냉기를 냉동실 내부로 순환시키기 위한 냉동실팬(21)을 구동하기 위한 냉동실팬 구동부이고, 22는 증발기에 의해 생성된 냉기를 냉장실 내부로 순환시키기 위한 냉장실팬(23)을 구동하기 위한 냉장실팬 구동부이다.

여기서, 상기 압축기 구동부(16), 응축기팬 구동부(18), 냉동실팬 구동부(20) 및 냉장실팬 구동부(22)는 각각 릴레이 및 그 릴레이를 온/오프시키는 스위칭 트랜지스터로 구현되며, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 온/오프되어 압축기(17), 응축기팬(19), 냉동실팬(21) 및 냉장실팬(23)에 전원을 공급하거나 차단하게 된다.

또한, 참조번호 24는 증발기의 주위에 설치되어 증발기에 고착된 성에를 녹이는 기능을 담당하게 되는 제상히터(25)를 구동하기 위한 제상히터 구동부로서, 이는 통상적으로 냉각사이클의 운전적산시간이 소정의 시간에 도달한 경우에 소정 시간동안 동작하도록 제어된다. 상기 제상히터 구동부(24)는 릴레이 및 릴레이를 온/오프시키는 스위칭 트랜지스터로 구성되는데, 제어부(10)는 이 제상히터 구동부(24)를 통해 제상히터(25)로 전원을 공급하거나 차단함으로써 제상동작을 실행제어하게 된다.

또한, 참조번호 26은 통상적으로 발광다이오드나 디지트론등으로 구현되어 냉장고의 현재의 동작상태를 표시하게 되는 표시기(27)를 구동하기 위한 표시기 구동부이다.

그리고, 참조번호 28은 고내의 공간을 분할하고 식품을 보관하기 용이하도록 마련된 선반의 하측에 설치되는 부하감지부로서, 이는 선반과 그 선반에 놓여지는 식품의 무게에 대응하는 검출신호를 제어부(10)로 인가하게 된다. 또한, 도면에서 참조번호 29는 이 부하감지부(28)에 의해 감지된 부하데이터를 저장하기 위한 부하데이터 메모리, 30은 사용자에 의해 상기 키 입력부(15)를 통해 설정되는 온도데이터를 저장하기 위한 기준온도메모리이다.

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 도 3에 도시된 동작 플로우챠트를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 사용자가 전원플러그를 콘센트에 삽입하게 됨으로써, 전원부(11)를 통해 냉장고에 전원이 공급되어 통상적인 운전동작이 수행되는 상태에서(ST1 단계), 사용자에 의해 냉장고의 도어가 개폐됨에 따라 도어개폐 감지부(12)로부터 도어개폐 감지신호가 입력되게 되면(ST2 단계), 제어부(10)는 상기 부하감지부(28)로부터 인가된 감지신호를 근거로 현재의 부하정도를 판단하게 되고(ST3 단계), 이어 상기 부하감지부(28)로부터 입력되는 부하데이터와 상기 부하데이터메모리(29)에 저장되어 있는 기존의 부하데이터를 서로 비교하게 된다(ST3 단계).

그리고, 상기한 비교결과 부하감지부(28)로부터 인가되는 현재의 부하데이터와 상기 부하데이터메모리(29)에 저장되어 있는 기존의 부하데이터를 비교한 결과 그 차이값이 기준설정데이터 이상으로 차이가 있게 되면(즉, 선반에 의한 하중이 기존의 하중에 비해 소정의 기준값이상 증가하게 되면) 제어부(10)는 그 하중변동값에 대응하여 압축기(17)의 동작온도점을 조정하게 된다. 즉, 선반의 하중이 증가한 경우에는 압축기(17)의 온동작 기준온도점(예컨대, -17.5℃)을 예컨대, -15℃로 상향조정하게 되고, 현재의 부하가 감소된 경우에는 압축기(17)의 오프동작 기준온도점(예컨대, -22.5℃)을 예컨대, -20℃로 상향조정하게 된다(ST5 단계).

이후, 제어부(10)는 상기 새로운 부하데이터를 부하데이터메모리(29)에 저장함과 더불어, 상기 새롭게 설정된 온/오프동작 기준온도점을 근거로 압축기(17)를 구동하게 되고, 이러한 방법을 통해 압축기(17)를 소정 횟수이상 구동한 후(ST6 단계)에는 압축기(17)의 온/오프동작 기준온도점을 원래의 기준온도점으로 재조정함으로써 냉장고의 냉각기능을 통상적인 방법을 통해 제어하게 된다(ST7 단계).

또한, 제어부(10)는 상기 ST4 단계에서 냉장고 도어가 개폐된 이후의 부하변화가 소정의 기준값 미만인 경우에는 기준온도점의 조정을 하지 않고 기존의 기준 온도점을 근거로 압축기(17)의 동작을 제어하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면, 고내에 보관되는 식품의 양에 따라 냉기의 공급을 적절하게 단속함으로써 냉장고의 냉장효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 고내의 선반에 대하여 부하센서를 설치하여 냉장고에 보관되는 식품의 양에 따라 고내의 온도를 자동으로 조정하도록 함으로써 냉장고의 냉장효율을 높일 수 있도록 된 냉장고의 고내온도 제어장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 냉장고 도어의 개폐를 감지하기 위한 도어개폐 감지부와, 식품을 올려 놓을 수 있도록 된 선반, 고내의 온도를 감지하기 위한 온도감지부 및, 고온, 고압의 기상냉매를 생성 출력하기 위한 압축기를 구비하는 냉장고에 있어서; 상기 선반의 하단에 설치되어 이 선반이 받는 부하를 감지하여 그 부하의 정도에 따른 소정의 부하감지신호를 출력하는 부하감지부와, 소정의 부하데이터를 저장하기 위한 부하데이터메모리 및, 상기 부하감지부로부터 입력되는 현재의 부하데이터와 부하데이터메모리의 기존의 부하데이터를 비교하여 두 부하데이터가 기준치 이상으로 변동이 있게 되면 그 변동양을 근거로 상기 압축기의 온/오프동작 기준온도점을 조정하여 압축기를 구동제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 고내온도 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 압축기의 동작 온도점 및 동작오프 온도점이 조정되면 현재 부하데이터로써 부하데이터메모리를 갱신하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 고내온도 제어장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는 상기 도어개폐감지부로부터 도어개폐신호가 입력된 이후에만 상기의 동작제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 고내온도 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 압축기의 동작 및 동작오프 온도점이 조정된 이후 이 압축기의 운전횟수가 소정 횟수를 초과하게 되면 원래의 동작 및 동작 오프 온도점으로 재조정하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 고내온도 제어장치.