KR20060045168A - 와인셀러 및 와인셀러의 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 와인이 저장되는 저장고에 설치된 온도센서에 의해 히터가 가동되고, 냉동시스템에 설치된 온도센서에 의해 가동이 중지되어, 저장고의 온도가 안정적으로 유지될 수 있는 와인셀러에 관한 것이다.

이에 따라서, 히터의 작동이 중지된 후에도 잔존하는 열에 의해 저장고의 온도가 지속적으로 상승되는 것을 방지하며, 이로인해 냉동시스템의 불필요한 작동이 유발되지 않아 와인 셀러의 효율이 상승된다.

와인, 저장고, 냉동시스템, 히터, 증발기, 온도센서

Description

와인셀러 및 와인셀러의 온도제어방법{Wine cellar and temperature controlling method of the same}

도 1은 종래의 와인셀러를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 와인셀러의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 와인셀러의 또다른 실시예이다.

-도면 주요부분에 대한 부호의 설명-

100 : 와인셀러 200 : 본체

210 : 압축기 220 : 팽창변

230 : 증발기 231 : 제 2 온도센서

240 : 응축기 300 : 와인 저장고

310 : 전원공급부 320 : 열선

400 : 도어 500 : 제 1 온도센서

본 발명은 와인셀러에 관한 것으로, 상세히는 와인셀러에 내장되는 히터의 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 와인이 저장되는 저장고에 설치되는 온 도센서에 의해 히터가 가동되고, 냉동시스템에 설치되는 온도센서에 의해 가동이 중지되어, 저장고의 온도가 안정적으로 유지될 수 있는 와인 셀러 및 와인셀러의 온도제어방법에 관한 것이다.

근래에 들어 와인은 술이 아닌 웰빙 상품으로 떠오르며 주목을 끌고있다. 이러한 와인은 병입되어 코르크 마개로 봉인되는 것이 일반적이며, 와인의 맛은 온도, 습도 및 진동 등에 의해 변화된다. 와인의 최적 보관 온도는 와인의 종류에 따라 약간씩 다르지만 레드 와인은 약 14℃에서 화이트 레인은 약 8℃정도에서 보관해야 최적의 풍미를 느낄 수 있다. 일반적으로 와인을 보관하는 환경은 공기가 잘 통하고 온/습도의 변화가 적으며 진동이 거의 없는 지하층이나 자연적인 굴, 인위적인 지하층, 지하창고 등인데, 이러한 자연적 조건을 그대로 응용하여 만들어진 제품이 바로 와인냉장고이다. 이러한 와인냉장고는 다시 와인을 보관하는 장소라는 의미로 와인 셀러(Wine Cellar), 와인 쿨러(Winn Cooler), 와인 캐비넷(Wine Cabinet), 까브(Cave)등으로 불리기도 한다.

통상적인 와인셀러는 일반 냉장고와 같은 구조를 갖고 있다. 즉, 콤프레서 방식으로 냉장고의 직냉식 사이클로 고내의 온도를 일정하게 유지하는 기술적 구성을 갖는다. 다만, 와인셀러와 냉장고의 차이점은 와인의 맛과 향을 최상의 상태로 유지하기 위해서 냉장 온도만을 변화시켜 보관하는 것이다.

도 1은 종래의 와인셀러를 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 와인셀러(10)는, 소정의 형상을 갖는 본체(20)와, 본체(10)의 일측에 형성된 도어(40) 및 와인(60)을 장입시켜 보관하는 저장고(30)로 구성되었으며, 상기 저장고에 는 고내의 온도를 감지하는 온도센서(50)가 설치된다. 그리고, 상기 저장고의 뒷벽(16)에는 기계실(15)이 마련되고, 상기 기계실(15)의 내부에는 냉매가 압축되는 압축기가 설치되어 있다.

상기 압축기는 냉각 시스템을 이루는 일 구성요소로서, 상기 냉각 시스템은 압축기, 응축기, 팽창변 및 증발기로 구성되고, 상기 압축기에서 압축되는 냉매가 응축기에서 응축되고, 팽창변에서 팽창되고, 증발기에서 증발된 뒤에 압축기로 다시금 유입되는 관정이 수행된다. 상세하게, 상기 증발기는 냉매의 증발과정에 의해서 와인 저장고의 내부로 냉기를 공급하게 된다.

한편, 상기 냉동시스템이 일정시간 가동하게 되면 수증기가 저장고의 뒷벽, 즉, 이너케이스의 배면에 얼어붙게 되어 저장고의 냉장효율을 저하시키게 된다. 그러므로, 성에가 와인셀러의 이너케이스에 고착되면, 신속하게 이를 감지하여 성에가 제거되는 제상행정이 진행되어야 한다. 상기 제상행정의 일 예로는, 냉동시스템의 작동을 일시적으로 멈추고 자연적으로 녹기를 기다리는 자연제상이 실시된 바가 있다.

상세하게는, 일정한 조건에서 성에가 고착된 것으로 판단되면, 상기 냉동시스템의 동작을 멈춘 상태에서 일정 시간을 기다린다. 그리고, 증발기에 설치된 온도센서에 의해서 증발기의 온도를 측정하여, 측정된 온도가 성에가 제거되기에 적절한 온도에 이르렀을 때에는, 제상이 종료된 것으로 판단하여 다시금 냉동시스템의 동작이 시작되도록 하는 것이다.

한편, 와인셀러는 일반적인 냉장고와는 달리, 저장고의 내부 온도가 비록 상 온보다는 낮지만, 10℃ 대에 이르는 고온을 유지한다. 그러므로 일반적인 냉동시스템만으로는 원하는 온도에 이를 수 없기 때문에, 와인셀러에 별도의 히터가 더 설치되어, 상기 히터 열이 상기 저장고의 내부 분위기로 전달되도록 하는 경우도 있다.

그러나, 히터의 적절한 시기에 온/오프가 수행되지 아니하여, 히터가 너무 짧은 시간동안 동작되면 저장고의 내부 온도가 원하는 온도보다 너무 낮아지고, 히터가 너무 긴 시간동안 동작되면 저장고의 내부 온도가 원하는 온도보다 너무 높아지는 문제가 있다. 결국, 적절한 시기에 히터의 온/오프가 수행되도록 하는 것은 중요한 과제가 된다.

일반적인 경우에는, 저장고내에 설치되어 있는 고내온도센서에 의해서 히터의 온/오프가 제어되도록 하였다. 그러나, 상기 고내온도센서에 의해서 히터가 오프되는 경우에는, 히터의 작동이 중지된 후에도 히터 및 히터의 주위에 열이 남아있게 되고, 그러한 열은 저장고 뒷벽(16)을 통해 저장고(30)의 내부로 전달되기 때문에, 제어부에 의해서 히터가 오프 되었음에도 불구하고, 저장고의 내부온도는 계속 상승하는 문제점이 있다.

그러므로, 와인 저장고의 내부온도가 적절하게 유지되지 못하기 때문에 와인의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 히터에 의해서 저장고의 온도가 높게 상승하였기 때문에, 저장고의 온도를 낮추기 위하여 냉동시스템이 더 긴 시간동안 작동되어, 전력사용량이 많아지는 단점이 있다.

또한, 히터의 동작 시에 기계실(15)에 설치된 전원부 및 제어부의 발열부품에서 발생된 열도 상기 저장고(30)로 전달되므로, 저장고의 온도는 더욱 높아지게 되고, 상기되는 문제점은 더욱 가중되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저장고의 온도가 일정하게 유지될 수 있는 와인 셀러를 제공하는데 그 목적이 있으며, 특히, 히터의 작동이 중지된 후에도 발생되는 열에 의해 저장고 내부의 온도가 상승되지 않도록 하여, 상기 저장고의 내부 온도가 설정된 온도범위내로 일정하게 유지되는 와인 셀러 및 와인셀러의 온도제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 과중한 냉방부하의 발생을 방지하여 와인셀러의 동작효울이 증진되는 와인셀러 및 와인셀러의 온도제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와인셀러는, 와인이 수용되는 와인 저장고; 상기 와인 저장고의 내부 온도를 낮추는 냉각 시스템; 상기 와인 저장고의 내부 온도를 높이는 히터; 상기 와인 저장고의 고내 온도를 측정하는 제 1 온도센서; 상기 히터와 인접한 와인 저장고의 벽에 매립되는 제 2 온도 센서; 및 미리 설정된 설정온도와 상기 제 2 온도센서의 측정온도가 비교되어 상기 히터가 오프되도록 제어하는 제어부가 포함된다.

다른 측면에 따른 본 발명의 와인셀러의 온도제어방법은, 와인셀러의 고내에 놓이는 제 1 온도센서에서 감지되는 온도에 의해서, 히터가 온되는 단계; 및 상기 와인셀러의 벽에 매립되는 제 2 온도센서에서 감지되는 온도에 의해서, 상기 히터가 오프되는 단계가 수행된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 와인 셀러의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 와인셀러(100)는, 와인이 수용되는 저장고(300)와, 상기 저장고(300)의 일측으로 개폐할 수 있도록 도어(400)가 설치되며, 저장고(300)에는 저장고 내부의 온도를 감지하는 제 1 온도센서(500)가 설치된다. 그리고, 저장고(300)의 후방부에는 냉동시스템과 히터가 설치되고, 저장고의 후방부 하측에는 기계실(150)이 구획되고 그 내부에는 냉매가 압축되어 냉각 시스템의 내부를 순환하도록 하는 압축기가 놓인다.

상기 냉동시스템을 상세하게 설명하면, 압축기(210), 응축기(240), 팽창변(220), 증발기(230)로 구성된 직냉식 구성을 갖는 것으로, 본 발명의 와인 셀러(100)는 본체(200)에 구획된 기계실(150)에 압축기(210)가 설치되어, 저온저압의 냉매가스가 압축기(210)에서 고압으로 압축되어 응축기(240)로 보내지게 된다. 상기 응축기(240)를 지나, 팽창변(220)에서 팽창된 냉매는 증발기(230)를 통과 하면서 주변의 열을 빼앗아 증발기의 외부환경에 냉기가 발생되도록 하고, 상기 증발기에서 발생된 냉기는 저장고의 뒷벽(160)에서 저장고(300)의 내측으로 공급된다.

물론, 상기 증발기(230)를 통과한 냉매는 다시 압축기(210)로 유입되는 순환을 반복적으로 수행하면서 저장고(300)의 온도를 계속해서 낮추게 된다.

여기서, 상기 증발기(230)는 저장고(300)와 인접하도록 저장고의 뒷벽(160), 즉, 이너 케이스 배면에 밀착되어 설치될 수도 있으며, 또는 저장고의 양 측벽에 설치될 수도 있다. 그리고, 상기 증발기(230)는 일정구역으로 나뉘어져 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 증발기(230)를 크게 세구역으로 설정하여 저장고(230)에 냉기를 공급하도록 설치될 수도 있는데, 이는, 저장고에 와인을 수용시키기 위해 구획된 칸에 따라서 증발기 라인이 대응되도록 설치되는 것이다. 그리고, 상기 증발기(230)에는 증발기의 온도를 감지하는 제 2 온도센서(231)가 설치된다.

한편, 상기 히터는 크게 전원공급부(310)와, 상기 전원공급부(310)와 연결되고 저항열에 의해 발열되는 열선(320)으로 구성되는데, 상기 열선(320)은 냉동시스템의 증발기(230) 사이에 배선된다. 여기서, 열선(320)은 냉동시스템의 증발기(230)와 유사하게 저장고(300)와 인접하도록 저장고(300)의 뒷벽(160) 또는, 저장고의 양 측벽에 설치될 수도 있으며, 일정구역으로 나뉘어져 배치될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 와인 셀러의 작동을 살펴보면, 사용자에 의해서 와인을 보관하기 위한 적정온도로 저장고의 내부 온도가 설정하게 되고, 와인은 저장고의 내부에 수용된다.

이렇게, 와인이 저장고(300)에 장입되면, 저장고(300)에 설치된 제 1 온도센서(500)가 저장고(300) 내부의 온도를 측정하여 사용자가 설정한 온도와 비교하게 된다. 이때, 저장고(300)의 내부 온도가 미리 설정된 온도보다 높을 경우에는 냉동시스템이 가동되는데, 냉동시스템의 내부를 유동하는 냉매가 압축기(210), 응축기 (240) 및 팽창변(220)을 거쳐 증발기(230)로 유입된다. 상기 증발기(230)는 저장고의 뒷벽(160), 또는 양 측벽의 주변 온도를 낮추게 되고, 저장고(300)의 내부 온도를 설정온도까지 떨어뜨리게 된다. 그리고, 저장고(300) 내부의 온도가 설정된 온도에 도달하게 되면, 냉동시스템의 작동이 중지된다.

이와 반대로, 제 1 온도센서(500)에 의해서 측정되는 와인 저장고(300)의 내부 온도가 설정된 온도보다 낮으면, 히터가 가동하게 되는데, 상기 히터는 전원공급부(310)에서 열선(320)으로 전류를 흘려 발열하게 된다. 상기 열선(320)은 증발기(230)와 근접한 영역에 설치되므로, 저장고 뒷벽(160)의 주변 온도를 높이게 되고, 저장고(300)의 내부 온도를 설정온도까지 높이게 된다. 그리고, 저장고 내부의 온도가 설정된 온도에 도달하게 되면, 히터의 작동이 중지된다.

한편, 본 발명의 일 특징으로서, 상기 히터의 작동이 중지되는 온도를 증발기(230)에 설치된 제 2 온도센서(231)에 의해서 감지되는데, 증발기(230)의 제상운전에 사용되는 온도센서(231)와 동일한 센서가 사용된다. 다시 말하면 상기 제 2 온도센서(231)는 제상을 위한 온도센서와 히터의 오프를 위한 온도센서의 기능이 동시에 수행되는 것이다.

상기 제 2 온도센서(231)의 동작을 간단하게 설명하면, 증발기(230)가 설치된 뒷벽(160)에 발생되는 성에는 직냉식 냉동시스템의 최대 단점으로서, 성에가 발생되면, 냉기의 이동을 방해하게 되어 냉각효율이 저하되고, 저장고의 내부 온도가 적절온도로 낮아질 수 없기 때문에 와인이 변질될 우려가 있다. 이러한 경우에, 냉동시스템의 동작을 멈춘 상태에서 시간이 경과되도록 한다. 그리고, 상기 제 2 온 도센서(231)에 의해서 감지되는 온도가 성에가 제거된 것으로 판단될 수 있는 적정온도에 이를 때까지 냉동시스템의 가동이 중지 되도록 한다. 이와 같이 상기 제 2 온도센서(231)는 자연제상을 위한 온도센서로 활용된다. 물론, 상기 제 2 온도센서에 의해서 성에가 제거된 것으로 판단된 뒤에는 냉동시스템이 재가동되도록 할 수 있다.

또한, 상기 제 2 온도센서(231)는 설명된 바와 같이 제상 온도센서로서의 기능이 수행될 뿐만 아니라, 히터의 오프를 위한 온도센서로도 동작될 수 있다. 상세하게는 제 2 온도센서는 저장고 내부 공기에 비해 히터에 보다 근접하기 때문에, 히터의 발열상태 및 온도가 직접적으로 감지될 수 있다. 다시 말하면, 히터의 발열상태에 따른 히터 주변부의 온도변화는, 제 2 온도센서에 의해서 먼저 감지된 뒤에, 저장고의 제 1 온도센서에 의해서 감지될 수 있다. 그러므로, 제 2 온도센서의 감지온도의 변화상태에 의존하여 히터가 오프되면, 그만큼 신속하게 히터가 오프될 수 있기 때문에 불필요한 히터의 발열량이 줄어드는 장점을 얻을 수 있다.

상세하게는, 히터의 열선으로부터 저장고 내부에 이르는 전달경로를 거친 뒤에 와인 저장고의 내부로 전달되어 저장고의 온도상승에 이용된다. 이러한 과정은 히터의 오프과정에 대해서도 동일하게 이해될 수 있을 것이다. 예를 들면, 히터가 오프된 뒤에도 이미 발생된 열은 와인 저장고의 내부로 전달되어 와인 저장고의 내부 온도를 높이게 되는 것이다.

결국, 설정온도에서 히터가 오프되더라도 열의 전달경로 상에 있는 열은 저장고 내부로 전달되어 저장고의 온도상승에 이용되고, 저장고는 설정온도보다 더 많이 온도가 상승하게 된다.

그러나, 제 2 온도센서의 설치 위치에서는 히터가 가열됨과 거의 동시에 온도가 변하게 된다 그러므로, 상기 제 2 온도센서는 히터의 온도변화에 보다 민감하게 반응하게 되고, 적절한 제 2 온도센서의 감지온도에서 히터가 꺼지게 되면, 히터에서의 발열량이 저장고의 고내로 전달되더라도, 미리 설정된 설정온도를 넘어서지 아니한다. 이때에 히터가 꺼지는 제 2 온도센서의 감지온도는 미리 설정된 수치로 와인셀러의 메모리부에 수록되어 있을 수 있다.

약언하면, 히터의 발열량에 대해서 제 2 온도센서는 제 1 온도센서와 달리 민감하게 반응하게 되므로, 히터의 오프시점도 민감하게 제어될 수 있다. 그리고 히터의 발열량이 정확하게 제어될 수 있고, 불필요한 히터의 발열에 의한 소비전력증가와 냉동시스템의 과도한 동작을 방지할 수 있다.

한편, 상기 실시예에서 감지온도와 설정온도 비교판단, 히터의 온/오프 제어등과 같은 다수의 동작은 냉장고에 부설되는 제어부에 의해서 수행될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 증발기에 설치되는 제 2 온도센서(231)와 동일한 온도센서(232)가 히터에 설치되어 있다. 이는, 열선에 의한 발열 동작시에 열원이 되는 히터의 직접적인 온도를 측정하여, 보다 정확한 히터의 온도를 측정하게 되므로, 히터의 가동이 중지된 후에도 저장고(300) 내부의 온도 상승율을 조기에 산정하여, 히터의 작동을 중지시킬 수 있게 된다. 상기와 같이 히터에 설치된 온도센서(232)는 히터의 작동을 중지시킬 때 히터의 온도를 측정하게 되는 것이며, 제 2 온도센서(231)는 성에의 제상을 위해 사용된다.

아울러, 또 다른 실시형태로서, 상기 저장고(300)에 설치된 제 1 온도센서(500)에서 감지된 온도와, 상기 냉동시스템에 설치된 제 2 온도센서(231)에서 감지된 온도의 평균 온도를 산출하여 히터의 작동이 중지될 수도 있다. 이는, 히터의 작동이 중지된 후 잔존하는 열이 저장고로 전달되어, 저장고의 온도상승을 미연에 예측하게 되어, 저장실의 온도가 설정된 온도보다 높아지지 않게 된다.

상기한 바와 같은 와인 셀러는, 와인이 보관되는 저장고의 온도가 설정온도보다 높아지지 않도록 히터에 가까운 온도센서의 측정 온도에 의해 히터의 작동이 중지되기 때문에, 히터의 오프가 정밀하게 제어될 수 있다. 따라서, 와인의 보관온도가 일정하게 유지되어, 와인이 갖는 최상의 풍미를 사용자에게 전달할 수 있다.

또한, 저장고의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 높아지지 않기 때문에 냉동시스템이 불필요하게 작동되지 않으므로, 와인 셀러의 효율이 상승하게 된다.

그리고, 제 1 온도센서와, 제 2 온도센서에서 감지된 온도값의 평균값에 의해 히터의 작동을 중지 시킬 수 있게 되어, 히터의 작동이 중지된 후 잔존하는 열이 저장고로 전달되는 온도변화를 미연에 예측하게 되어, 히터가 오프되는 시점을 정확하게 알 수 있게되며 이에 따라서, 신속한 히터의 제어에 의하여 저장고의 온도를 상승시키지 않게 된다.

아울러, 비교적 기계실과 가까운 증발기나 히터에 온도센서가 설치되었기 때문에 신속하게 히터를 오프하게 되어 기계실의 각 부품에서 발생된 열에 의해 저장 고의 온도가 상승되지 않게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (6)

1. 와인이 수용되는 와인 저장고;

   상기 와인 저장고의 내부 온도를 낮추는 냉각 시스템;

   상기 와인 저장고의 내부 온도를 높이는 히터;

   상기 와인 저장고의 고내 온도를 측정하는 제 1 온도센서;

   상기 히터와 인접한 와인 저장고의 벽에 매립되는 제 2 온도 센서; 및

   미리 설정된 설정온도와 상기 제 2 온도센서의 측정온도가 비교되어 상기 히터가 오프되도록 제어하는 제어부가 포함되는 와인셀러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 온도센서는 증발기의 온도를 측정하는 증발기 온도센서인 와인셀러.
3. 와인셀러의 고내에 놓이는 제 1 온도센서에서 감지되는 온도에 의해서, 히터가 온되는 단계; 및

   상기 와인셀러의 벽에 매립되는 제 2 온도센서에서 감지되는 온도에 의해서, 상기 히터가 오프되는 단계가 수행되는 와인셀러의 온도제어방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 온도센서는 상기 히터의 근접 위치에 매설되는 와인셀러의 온도제어방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 온도센서는 증발기의 온도를 측정하는 와인셀러의 온도제어방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 히터 오프 단계는, 상기 제 1 온도센서와 제 2 온도센서의 평균값과 소정의 설정온도가 비교되어, 상기 평균값이 높은 경우에 수행되는 와인셀러의 온도제어방법.

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