KR20080013310A - 직간냉식 혼합형 김치냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직냉식 저장공간 및 간냉식 저장공간으로 구성된 복수의 저장공간을 구비하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 있어서, 상기 직냉식 저장공간의 내부 온도편차를 최소화하여 김치류등의 저장물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있도록 하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고 및 그 제어방법에 관한 발명이다.
이를 위하여 본 발명은 상기 직냉식 저장공간의 내부에 냉기를 순환시키기 위한 순환팬과 복수의 온도센서를 마련하고, 상기 직냉식 저장공간의 온도분포 차이에 따라 상기 순환팬의 운전을 제어함으로써 직냉식 저장공간 내부의 온도편차를 최소화할 수 있도록 한다.

Description

직간냉식 혼합형 김치냉장고 및 그 제어방법{Kimchi Refrigerator of Direct and Indirect Cooling Type and Control Method thereof}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 내부구성을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법을 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 구비된 순환팬의 제어방법에 대한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
5: 입력부 7,9: 증발기
8: 송풍팬 11,12: 순환팬
17: 간냉식 저장공간 18,19: 직냉식 저장공간
20: 온도센서
본 발명은 직냉식 저장공간 및 간냉식 저장공간으로 구성된 복수의 저장공간을 구비하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 있어서, 상기 직냉식 저장공간의 내부 온도편차를 최소화하여 김치류등의 저장물을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있도록 하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고 및 그 제어방법에 관한 발명이다.
김치냉장고는 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 주요 구성요소로 하여 냉동사이클을 구성하고, 상기 증발기 및 저장공간 주변에 별도로 마련되는 히터와 저장공간 내부 공기간의 열전달을 통하여 상기 저장공간에 수납되는 저장물을 필요에 따라 숙성 또는 저온상태로 보관하기 위한 기기이다.
상기 김치냉장고는 냉각방식에 따라 상기 저장공간의 외면을 둘러싸도록 배치되는 파이프 형태의 증발기를 이용하여 상기 저장공간을 냉각시키는 직접 냉각방식(이하 직냉식)과 저장공간의 일측에 냉각핀을 구비한 증발기와 송풍팬을 장착하고 송풍팬을 구동하여 상기 저장공간에 냉기를 공급하는 간접 냉각방식(이하 간냉식)으로 구분된다.
상기 직냉식 김치냉장고는 저장공간 내부에 성에가 발생하는 단점은 있으나저장공간내의 온도편차가 작고 저장물의 수분 증발을 최소화하는 장점이 있기 때문에 정온 및 다습이 요구되는 김치류등의 보관에 유용한 특성을 가지는 반면, 상기 간냉식 김치냉장고는 상기 직냉식 김치냉장고와 상반되는 장단점을 가지기 때문에 일반 냉장고와 같이 냉동식품이나 사용빈도가 높은 냉장식품의 보관에 용이한 특성 을 가진다.
따라서, 근래에는 저장물의 보관특성에 따라 김치냉장고의 기능을 다양화함으로써 사용자가 저장하고자 하는 물품의 보관특성에 따라 상기 직냉식 또는 간냉식 저장공간을 선택할 수 있도록 하기 위하여 상기 직간냉식을 혼합한 형태의 김치냉장고가 개발되고 있다.
그러나, 종래의 직냉식 김치냉장고는 냉기 공급원인 증발기가 저장공간의 외주면을 둘러싸도록 배치되므로 상기 간냉식 저장공간보다 냉기 공급원의 분포가 균일하여 내부 온도편차가 작다는 장점은 있으나, 상기 저장공간 벽면과 상기 저장공간 내부 공기간의 자연대류에 의한 냉각방식이기 때문에 내부 온도분포의 차이가 작아질수록 상기 자연대류 현상이 감소하게 되고, 그 결과 상기 저장공간 내부의 온도분포는 일정 범위내에서 불균일하게 유지된다.
따라서, 신선한 상태를 유지하기 위해서는 보관시 정온,다습이 요구되는 김치류의 장기보관이 용이하지 아니한 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 저장물의 보관특성에 따라 수납공간을 다르게 선택할 수 있도록 직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간을 구비하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 있어서, 상기 직냉식 저장공간의 내부에 냉기를 순환시키기 위한 순환팬과 온도센서를 마련하여 상기 직냉식 저장공간의 온도분포 차이에 따라 상기 순환팬의 운전을 제어함으로써 상기 직냉식 저장공간 내부의 온도편차를 최소화할 수 있는 직간냉식 혼합형 김치냉장고를 제공 하기 위한 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 압축기와 응축기를 구비한 김치냉장고에 있어서, 직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간으로 구성되는 복수의 저장공간, 상기 직냉식 저장공간에 마련되어 저장공간 내부의 냉기를 순환시키기 위한 순환팬 및 상기 순환팬의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고를 특징으로 한다.
또한, 상기 직냉식 저장공간의 외주면을 둘러싸도록 파이프 형태의 증발기를 배치하고, 상기 직냉식 또는 간냉식 저장공간 중 어느 하나에 보관중인 저장물을 숙성하기 위한 가열수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 직냉식 저장공간의 초기 운전시 상기 순환팬을 운전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직냉식 저장공간의 서로 다른 위치의 온도를 측정하기 위한 복수의 온도센서를 더 구비하고, 상기 제어부는 적어도 2개의 어느 온도센서에 의하여 측정된 온도의 차이를 산출하고, 그 중 최대 온도차와 설정값을 비교하여 상기 순환팬을 운전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간을 구비한 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법에 있어서, 상기 직냉식 저장공간의 복수 위치에 대한 온도를 측정하는 제1단계, 상기 제1단계에서 측정된 온도간의 최대 온도차를 산출하는 제2단계, 상기 제2단계에서 산출된 최대 온도차와 설정값을 비교하여 상기 최 대 온도차가 설정값을 초과하면 저장공간 내부의 냉기를 순환시키기 위해 상기 직냉식 저장공간에 마련된 순환팬을 운전하고, 설정값 이하이면 상기 순환팬을 정지시키는 제3단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3단계에서 순환팬이 정지된 후 사용자로부터 직냉식 저장공간의 운전정지 신호가 입력되었는가를 판단하여 입력되지 않은 경우 상기 제1단계로 되돌아가고 입력된 경우 직냉식 저장공간 및 순환팬의 운전을 정지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1단계는 직냉식 저장공간의 초기 운전시 상기 순환팬을 운전하고, 설정 시간이 경과한 이후에 직냉식 저장공간의 복수 위치에 대한 온도를 측정하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 일실시예로서 상부에 배치된 1개의 간냉식 저장공간과 그 하부에 배치된 2개의 직냉식 저장공간으로 구성되는 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 대한 사시도이고, 도2는 상기 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 내부구성을 보인 단면도이다.
상기 직간냉식 김치냉장고의 상부에 배치되는 간냉식 저장공간(17)은 전면의 개구를 개폐하기 위하여 본체면(1)과 힌지(6)에 의하여 결합되는 도어(2)를 구비하고, 상기 도어의 전면에는 사용자가 각 저장공간(17,18,19)의 운전조건을 입력하기 위한 입력부(5)가 구비된다.
또한, 상기 간냉식 저장공간(17)의 일측에는 파이프와 냉각핀으로 구성되는 증발기(7)와 상기 증발기(7)의 냉기를 간냉식 저장공간(17)에 공급하기 위한 송풍팬(8)이 마련되고, 상기 송풍팬(8)에 의하여 강제 유동되어 저온의 상기 증발기(7)와 열교환하는 내부 공기에 의하여 상기 간냉식 저장공간(17)에 냉기가 공급된다.
상기 간냉식 저장공간은(17)은 직냉식 저장공간(18,19)과 달리 냉기 공급원인 증발기(7)가 저장공간 일측에 위치하기 때문에 저장공간내 온도편차가 크고 상기 송풍팬(8)에 의한 강제 유동으로 인하여 저장물의 수분증발량이 많다는 단점을 가지나, 냉기 공급원인 증발기(7)와 저장공간 내면이 직접 접촉하지 않기 때문에 성에발생이 적고 송풍팬(8)의 제어에 따라서 폭넓은 온도제어가 가능하다는 장점을 가진다.
따라서, 본 실시예에서는 상기 간냉식 저장공간(17)을 일반 냉장고와 유사하게 전면 개구에 회동가능한 도어(2)를 구비하고, 사용자가 선택에 따라 상기 간냉식 저장공간(17)을 냉동실 또는 사용빈도가 잦은 냉장식품을 보관하기 위한 냉장실로 사용할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 간냉식 저장공간(17)에 미도시된 가열장치를 구비하여 저장물을 숙성할 수 있도록 하는 구성도 가능하다.
한편, 상기 간냉식 저장공간(17)의 하부에 배치되는 직냉식 저장공간(18,19)은 서랍형 수납함(13,14)과 전면의 개구를 개폐하기 위하여 상기 수납함(13,14)에 결합된 도어(3,4)를 구비한다.
또한, 상기 직냉식 저장공간(18,19)의 외주면에는 파이프 형태의 증발기(9) 가 상기 저장공간 외주면을 둘러싸는 형태로 상기 본체면(1)과 저장공간 외주면 사이의 단열재에 매입되어 배치되고, 열전도에 의하여 저온의 증발기(9)로부터 상기 저장공간의 외면 및 내면에 전달되는 냉기는 저장공간 내부 공기의 자연대류에 의하여 상기 직냉식 저장공간(18,19)에 공급된다.
상기 직냉식 저장공간(18,19)은 냉기 공급원인 증발기(9)가 저장공간의 외면과 직접 접촉하기 때문에 저장공간의 내면에 성에가 발생하는 단점은 있으나, 증발기(9)가 저장공간의 외주면을 둘러싸도록 배치되기 때문에 상기 간냉식 저장공간(17)보다 냉기 공급원의 분포가 균일하여 내부 온도편차가 작다는 장점과 송풍팬(8)이 없기 때문에 저장물의 수분 증발량이 작다는 장점을 가진다.
그러나, 상기 직냉식 저장공간(18,19)은 온도편차가 작아질수록 내부 공기의 자연대류현상이 감소하게 되고, 그 결과 상기 저장공간 내부의 온도분포는 일정 범위내에서 불균일하게 유지된다.
따라서, 본 실시예에서는 상기 직냉식 저장공간(18,19)의 상부면에 저장공간 내부의 냉기를 순환시키기 위한 순환팬(11,12)을 마련하여 상기 저장공간 내부에 미세한 유동을 발생시킬 수 있도록 한다.
상기 순환팬에 의해 발생되는 미세 유동에 의하여 상기 직냉식 저장공간(18,19) 내부의 온도분포가 종래의 직냉식 저장공간보다 균일하게 되고, 그 결과 상기 직냉식 저장공간(18,19)은 김치류등의 저장물을 신선한 상태로 장기 보관하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 순환팬은 본 발명의 목적에 적합한 미세 유동을 발생시키되 저장 물의 수분 증발량에는 거의 영향을 미치지 않을 정도의 용량을 선택하는 것이 바람직하다. 한편, 본 실시예에서는 DC모터로 구동되는 순환팬(11,12)을 적용하였으나 필요에 따라 회전속도 조절이 가능한 팬을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 직냉식 저장공간(18,19)의 상부면에는 상기 저장공간 내부의 온도분포를 측정하기 위한 3개의 온도센서(20)를 구비한다. 이 경우 온도분포를 보다 정밀하게 구하기 위하여 온도센서의 수를 더 늘릴 수도 있다.
또한, 상기 직냉식 저장공간(18,19) 중 어느 하나의 외주면에는 히터(10)를 설치하여 상기 김치류등의 저장물을 숙성하고자 하는 경우 필요한 열기를 상기 저장공간에 공급할 수 있도록 하였다.
이하에서는 도3을 이용하여 본 발명의 상기 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법을 설명한다.
입력부(5)를 통하여 사용자가 각 저장공간의 운전조건을 입력하면 상기 입력부(5)는 이를 제어부(40)에 전달하고, 상기 제어부(40)는 입력된 운전조건에 따라 압축기 구동부(50), 팬 구동부(60) 및 히터 구동부(70)에 적절한 제어신호를 출력한다.
상기 압축기 구동부(50), 팬 구동부(60) 및 히터 구동부(70)는 제어부(40)로부터 전달받은 제어신호에 따라 각각 압축기(16), 송풍팬(8), 순환팬(11,12) 및 히터(10)를 구동하게 된다.
또한, 상기 제어부(40)는 상기 김치냉장고의 운전 중에 온도센서(20)로부터 측정된 온도 데이터를 전달받고, 이를 메모리(30)에 저장된 데이터와 비교하여 필 요한 제어신호를 출력한다.
이하에서는 도4를 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 설치된 순환팬의 제어방법을 설명한다.
상기 김치냉장고가 운전되면 제어부(40)는 직냉식 저장공간(18,19)에 설치된 온도센서(20)가 측정한 저장공간 내부의 온도 데이터를 전달받고(S10), 각 온도간의 차이를 계산하여 최대 온도차를 산출한다(S20).
상기 제어부(40)는 S20 단계에서 산출된 최대 온도차를 메모리(30)에 저장된 설정값과 비교하고(S30), 최대 온도차가 설정값을 초과하면 순환팬(11,12)을 구동하는 모터에 전원을 인가하기 위한 제어신호를 팬 구동부(60)에 전달하고 S10 단계로 리턴한다(S40).
한편, 상기 최대 온도차가 설정값 이하이면 상기 모터에 인가되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 팬 구동부(60)에 전달하게 된다(S50).
상기 S50 단계에서 순환팬(11,12)이 정지한 경우 제어부(40)는 사용자로부터 직냉식 저장공간(18,19)의 운전을 정지시키는 신호가 입력되었는가를 판단하고(S60), 입력된 경우에는 직냉식 저장공간(18,19) 및 순환팬(11,12)의 운전을 정지한다(S70).
한편, 정지신호가 입력되지 아니한 경우에는 S10 단계로 리턴하여 상기 최대 온도차가 설정값을 초과하는 상황이 발생하면 순환팬(11,12)이 다시 운전될 수 있도록 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 저장물의 보관특성에 따라 수납공간을 다르게 선택할 수 있도록 직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간을 구비하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고에 있어서, 상기 직냉식 저장공간의 내부에 냉기를 순환시키기 위한 순환팬을 마련하여 상기 직냉식 저장공간의 온도분포 차이에 따라 상기 순환팬의 운전을 제어함으로써 김치류등을 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있도록 상기 직냉식 저장공간 내부의 온도편차를 최소화할 수 있다.

Claims (7)

  1. 압축기와 응축기를 구비한 김치냉장고에 있어서,
    직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간으로 구성되는 복수의 저장공간;
    상기 직냉식 저장공간에 마련되어 저장공간 내부의 냉기를 순환시키기 위한 순환팬; 및
    상기 순환팬의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직냉식 저장공간의 외주면을 둘러싸도록 파이프 형태의 증발기를 배치하고, 상기 직냉식 또는 간냉식 저장공간 중 어느 하나에 보관중인 저장물을 숙성하기 위한 가열수단을 더 구비하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 직냉식 저장공간의 초기 운전시 상기 순환팬을 운전하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직냉식 저장공간의 서로 다른 위치의 온도를 측정하기 위한 복수의 온 도센서를 더 구비하고;
    상기 제어부는 적어도 2개의 어느 온도센서에 의하여 측정된 온도의 차이를 산출하고, 그 중 최대 온도차와 설정값을 비교하여 상기 순환팬을 운전하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고.
  5. 직냉식 저장공간과 간냉식 저장공간을 구비한 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법에 있어서,
    상기 직냉식 저장공간의 복수 위치에 대한 온도를 측정하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 측정된 온도간의 최대 온도차를 산출하는 제2단계; 및
    상기 제2단계에서 산출된 최대 온도차와 설정값을 비교하여 상기 최대 온도차가 설정값을 초과하면 저장공간 내부의 냉기를 순환시키기 위해 상기 직냉식 저장공간에 마련된 순환팬을 운전하고, 설정값 이하이면 상기 순환팬을 정지시키는 제3단계로 이루어지는 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3단계에서 순환팬이 정지된 후 사용자로부터 직냉식 저장공간의 운전정지 신호가 입력되었는가를 판단하여 입력되지 않은 경우 상기 제1단계로 되돌아가고 입력된 경우 직냉식 저장공간 및 순환팬의 운전을 정지하는 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1단계는 직냉식 저장공간의 초기 운전시 상기 순환팬을 운전하고, 설정 시간이 경과한 이후에 직냉식 저장공간의 복수 위치에 대한 온도를 측정하는 것으로 이루어지는 직간냉식 혼합형 김치냉장고의 제어방법.
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KR101123815B1 (ko) * 2009-07-15 2012-03-15 위니아만도 주식회사 직간냉식 고내온도 제어방법
CN103542691A (zh) * 2013-10-31 2014-01-29 合肥荣事达三洋电器股份有限公司 一种用于电子直冷冰箱的分段式补偿加热装置

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