KR20220112720A

KR20220112720A - 차량, 차량용 냉장고, 및 차량용 냉장고의 제어방법

Info

Publication number: KR20220112720A
Application number: KR1020220092973A
Authority: KR
Inventors: 기두찬; 전찬호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2022-08-11
Also published as: US11260727B2; US20220153089A1; KR102568915B1; ES2924233T3; EP3661807A1; AU2022206710A1; EP3661807A4; EP4101692A1; CN110997405B; AU2018309544A1; US20200269658A1; AU2018309544B2; KR102427466B1; KR20190013356A; US11807075B2; WO2019027235A1; CN110997405A; EP3661807B1

Abstract

본 발명에 따른 차량용 냉장고의 제어방법에는, 차량용 냉장고의 스위치가 온되는 것; 상기 차량용 냉장고의 고 내 온도를 제 1 시각에 측정하는 것; 상기 제 1 시각으로부터 일정시간 경과한 제 2 시각에 상기 차량용 냉장고의 온도를 다시 측정하는 것; 상기 제 1 시각에서 상기 제 2 시각으로 변하는 동한 상기 차량용 냉장고의 고 내의 온도변화를 판단하는 것; 및 상기 고 내의 온도변화가 양의 방향이면, 일반모드와는 다르게, 신속하게 상기 고 내의 온도를 떨어뜨리는 급랭모드로 상기 차량용 냉장고를 운전하는 것이 포함된다.

Description

차량, 차량용 냉장고, 및 차량용 냉장고의 제어방법{Vehicle, refrigerater for vehicle, and controlling method for refrigerator for vehicle }

본 발명은 차량, 차량용 냉장고, 및 차량용 냉장고의 제어방법에 관한 것이다.

냉장고는, 내부에 수용되는 음식 등의 물품을, 영하를 포함하는 저온의 온도로 보관하는 장치이다. 이 작용으로서 사용자의 물품에 대한 취감을 증진하거나 물품의 보관기간을 길게 할 수 있는 장점이 있다.

상기 냉장고로는, 상용 전원을 사용하는 건물 내부용 또는 휴대 전원을 사용하는 야외용이 있다. 이와 함께 근래에는 차량에 고정형으로 탑재한 후 사용하는 차량용 냉장고의 보급도 늘고 있다. 상기 차량용 냉장고는 차량의 보급증가 및 프리미엄급 차량의 증가로 인하여 그 수요가 더욱 늘어나고 있다.

상기 차량용 냉장고의 종래 형태를 소개한다.

먼저, 열전소자를 이용하여 고내의 열을 고외의 강제로 배출하는 예가 있다. 그러나, 열전소자의 낮은 열효율로 인하여 냉각속도가 늦어 사용자의 만족감이 떨어지는 문제점이 있다.

다른 예로서 차량 실내 전체를 공조하기 위하여 장착되는 공조시스템로부터 냉매 또는 냉기를 끌어와서 차량용 냉장고의 냉각원으로 사용하는 예가 있다.

본 예에서는 차량의 공조시스템으로부터 공기나 냉매를 끌어오기 위하여 공기나 냉매의 별도 유동경로가 필요한 단점이 있다. 또한 상기 유동경로의 이동 중에 저온 에너지가 손실되는 문제점이 있다. 또한, 이들 문제점으로 인하여 차량용 냉장고를 설치할 수 있는 위치도 차량 공조시스템과 인접하는 위치로 제한되는 문제점이 있었다.

또 다른 예로 냉매를 이용하는 냉동사이클을 적용하는 예가 있다. 그러나, 이 예에서는, 상기 냉동사이클을 구성하는 부품의 부피가 크기 때문에, 트렁크에 대부분의 부품을 탑재하고 냉장고의 도어 만을 차량 내부로 개방하는 구성으로 제공된다. 이 경우에는 차량용 냉장고를 설치할 수 있는 위치가 제한되는 문제점이 있다. 도한, 트렁크의 부피가 현저하게 줄어들어 트렁크의 내부에 적재할 수 있는 화물의 양이 줄어드는 문제점이 있다.

상기 또 다른 예의 대표적인 예로서 미국등록특허 4,545,211호가 있다. 상기 인용문헌의 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 기계실의 큰 용적으로 인하여 차량용 냉장고의 내부 용적이 작아지는 문제점이 있다. 뒷좌석에 설치됨으로 인하여 운전자가 혼자 운전하는 경우에 운전을 정지하지 않고는 사용할 수 없는 문제점이 있고, 뿐만 아니라 도어의 개폐도 전방으로 열리기 때문에 앞쪽에 물건을 두지 못하는 불편함이 있다. 고내의 냉각은 직접냉각방식, 즉 자연대류로 이루어지기 때문에 물품의 냉각에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 기계실이 외부로 직접 개방되어 있어 내부로 이물질이 혼입되어 고장이 발생할 우려가 높다. 기계실의 배기와 흡기가 구분되지 않아서 흡기된 공기가 재혼입될 우려가 높아서 열효율이 낮은 문제점이 있다. 압축기의 사용에 따른 기계실의 소음으로 인하여 사용자에게 불편함을 야기하는 문제점이 있다.

이런 문제점으로 인하여 본 발명의 출원인은 별도의 냉매압축기를 운전석에 가지는 차량용 냉장고를 제안한 바가 있다.

차량용 냉장고는 차량이 놓이는 환경의 영향을 그대로 받는다. 아울러, 차량은 외부환경에 놓이기 때문에 차량용 냉장고는 극심한 온도변화를 겪는다. 예를 들어, 여름에 80도씨의 온도환경에 노출될 수도 있고, 겨울에 -30도씨 환경에 이를 수 있다.

차량용 냉장고는 차량이 운행 중일 때 부가적으로 운전자가 사용할 수 있다. 이와 같은 사용 양태에 따르면, 장시간 사용하지 않은 상태에서 급하게 원하는 온도환경이 조성되어야 하는 필요가 있다.

차량용 냉장고는 차량운행이 부수하는 장치로서, 별도의 온도조절버튼을 구비하지 않는다. 다시 말하면, 차량용 냉장고의 전원스위치만을 가지고서, 냉장고의 동작을 제어한다.

미국등록특허 4,545,211

본 발명은 차량용 냉장고가 외부환경에 직접 영향을 받더라도, 사용자가 음식물을 원하는 상태로 신속하게 취식할 수 있도록 하는 차량용 냉장고를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 온오프 동작만으로 음식물의 최적의 상태로 보관할 수 있도록 하는 차량용 냉장고를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 차량용 냉장고에 수용되는 보관품의 상태를 반영하는 차량용 냉장고를 제안하는 것을 목적으로 한다.

음식물의 상태를 반영하여 사용자가 음식물을 원하는 상태로 신속하게 구현하기 위하여, 차량용 냉장고의 고 내 온도를 두 번 측정하여, 상기 고 내의 온도변화가 양의 방향이면, 신속하게 상기 고 내의 온도를 떨어뜨리는 급랭모드로 상기 차량용 냉장고를 운전한다.

차량상태와 음식물의 상태를 함께 반영하기 위하여, 처음 측정된 온도가 기준온도보다 높고, 상기 고 내의 온도변화가 음의 방향이면, 급랭모드로 상기 차량용 냉장고를 운전한다.

온오프 동작만으로 음식물의 최적의 상태로 보관할 수 있도록 하기 위하여,상기 급랭모드의 운전 중에 소정의 목표온도에 이르면, 자동으로 천천히 냉각되는 일반모드로 이행한다.

본 발명에 따르면, 차량의 상태를 반영하여 최적의 차량용 냉장고의 운전조건을 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량에서 냉장고 버튼의 조작만으로 자동으로 냉장상태를 최적으로 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차량용 냉장고의 초기상태와 보관품의 초기상태를 함께 반영하여 최적의 조건으로 차량용 냉장고를 운전할 수 있다.

도 1은 실시예가 적용되는 차량의 사시도.
도 2는 차량의 콘솔을 확대하는 사시도.
도 3은 차량용 냉장고의 대략적인 내부를 보이는 사시도.
도 4는 기계실과 캐비티의 연결관계를 보이는 도면.
도 5는 증발모듈의 분해 사시도.
도 6은 차량용 냉장고의 기계실 외부의 공기유동을 설명하는 도면.
도 7은 증발모듈의 단면도를 포함하여 냉기유로를 설명하는 도면.
도 8은 냉기토출구의 위치를 설명하는 캐비티 내부를 정면에서 본 개략적인 도면.
도 9는 냉기토출구를 통한 냉기의 토출방향을 보이는 도면.
도 10은 차량용 냉장고의 제어장치의 구성을 설명하는 도면.
도 11은 차량용 냉장고의 제어방법을 설명하는 흐름도.
도 12는 다른 실시예에 따른 차량용 냉장고의 동작모드를 설명하는 그래프.
도 13은 급랭모드에서 고 내에 놓이는 부재 들의 온도변화곡선.
도 14의 이산화탄소의 용해도 그래프.
도 15는 진공단열체의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면.
도 16은 전도저항쉬트 및 그 주변부의 실시예를 보이는 도면.
도 17은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프.
도 18은 진공압과 가스전도도(gas conductivity)를 비교하는 그래프.

이하 도면을 참조하는 실시예의 설명에 있어서, 같은 구성요소의 경우에는 서로 다른 도면에도 같은 도면번호를 부여한다.

또한, 각 도면의 설명에 있어서 특별한 언급이 없는 경우에는, 차량의 진행방향을 기준으로 운전자가 바라보는 정면이 아니라, 차량의 앞쪽에서 차량을 바라보는 방향을 기준으로 설명한다. 예를 들어, 운전자 쪽이 우측이 되고 보조 운전자 쪽이 좌측이 된다.

도 1은 실시예가 적용되는 차량의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 차량(1)에는 사용자가 앉을 수 있는 좌석(2)이 마련된다. 상기 좌석(2)은 좌우측으로 서로 이격되고 적어도 한 쌍이 마련될 수 있다. 상기 좌석(2)의 사이에는 콘솔(console)이 제공되고, 운전자가 운전에 필요한 물품을 두거나 차량의 조작에 필요한 부품이 놓인다. 상기 좌석(2)으로는 운전자 및 보조 운전자가 앉을 수 있는 앞좌석을 바람직하게 예시할 수 있다.

상기 차량에는, 도시되는 바와 같이 바퀴와 같은 이동장치와, 엔진과 같은 구동장치와, 핸들과 같은 조향장치와 같은 차량의 주행에 필요한 다양한 구성요소 들은 포함되어 있는 것으로 이해하여야 한다.

실시예의 차량용 냉장고는 상기 콘솔에 바람직하게 놓일 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 아니하고, 다양한 공간에 설치될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 뒷좌석 사이공간, 도어, 글로브박스, 및 센터페시아에 설치될 수도 있다. 이는 실시예의 차량용 냉장고는 전원만이 공급되고, 최소한의 공간이 확보되면 설치될 수 있는 것이 그 일요인이 된다. 그러나, 차량의 설계상 제약으로 인하여 공간이 제한되는 좌석 사이의 콘솔에도 설치될 수 있는 것이 실시예의 큰 장점이라고 할 수 있다.

도 2는 차량의 콘솔을 확대하는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 콘솔(3)은 수지 등을 재질로 하는 별도의 부품으로 제공될 수 있다. 상기 콘솔(3)의 하측에는 철제 프레임(98)이 더 제공되어 차량의 강도를 유지할 수 있도록 하고, 센서 등과 같은 센서 부품(99)이 콘솔(3)과 상기 철제 프레임(98)의 사이 간격부에 놓일 수 있다. 상기 센서 부품(99)은 정확한 외부신호의 센싱 및 운전자의 위치에서의 신호 측정이 필요한 부품이 해당할 수 있다. 예를 들어 운전자의 생명에 직결되는 에어백 센서가 장착될 수 있다.

상기 콘솔(3)은 내부에 콘솔공간(4)을 가지고, 상기 콘솔공간(4)은 콘솔커버(300)에 의해서 덮일 수 있다. 상기 콘솔커버(300)는 콘솔(3)에 고정형으로 설치될 수 있다. 이로써, 외부의 이물질이 콘솔커버(300)를 통하여 콘솔 내부로 들어가기가 어렵다. 상기 콘솔공간(4)의 내부에는 차량용 냉장고(7)가 안착된다.

상기 콘솔(3)의 우측면에는 흡기구(5)가 마련되어 차량내부의 공기가 콘솔공간(4)의 안으로 유입될 수 있다. 상기 흡기구(5)는 운전자 측을 바라볼 수 있다. 상기 콘솔(3)의 좌측면에는 배기구(6)가 마련되어 콘솔공간(4)의 내부에서 차량용 냉장고의 동작 중에 더워진 공기가 배기될 수 있다. 상기 배기구(6)는 보조운전자 측을 바라볼 수 있다. 상기 흡기구(5) 및 상기 배기구(6)에는 그릴이 제공되어 사용자의 손이 들어가기가 어렵게 하여 안전하게 하고, 위로부터 낙하한 물건이 안으로 들어가지 않도록 하고, 배기되는 바람의 방향을 하방으로 하여 사람에게 직접 향하지 않도록 할 수 있다.

도 3은 차량용 냉장고의 대략적인 내부를 보이는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 차량용 냉장고(7)에는, 부품을 지지하는 냉장고 바닥 프레임(8), 상기 냉장고 바닥 프레임(8)의 좌측에 제공되는 기계실(200), 및 상기 냉장고 바닥 프레임(8)의 우측에 제공되는 캐비티(100)가 포함된다. 상기 기계실(200)은 기계실 커버(700)에 의해서 덮일 수 있고, 상기 캐비티(100)의 상측은 콘솔커버(300) 및 도어(800)에 의해서 덮일 수 있다.

상기 기계실 커버(700)는, 냉각공기의 유로를 안내하는 것과 함께 기계실 내부로의 이물질유입을 차단할 수 있다.

상기 기계실 커버(700)의 상측에는 제어기(900)가 놓여, 차량용 냉장고(7)의 전체 동작을 제어할 수 있다. 상기 제어기(900)가 해당 위치에 설치됨으로써, 차량용 냉장고(7)가 콘솔공간(4) 내부의 좁은 공간에서 적정한 온도범위에서 문제없이 제어동작될 수 있다.

다시 말하면, 상기 제어기(900)는, 상기 기계실 커버(700)와 콘솔커버(300) 사이 간격을 유동하는 공기에 의해서 냉각될 수 있고, 기계실 커버(700)에 의해서 기계실(200)의 내부 공간과는 분리되기 때문에 기계실(200) 내부의 열이 제어기(900)로 영향을 미치지 않을 수 있다.

상기 콘솔커버(300)는 콘솔공간(4) 상부의 개구된 부분을 차폐할 뿐만 아니라, 캐비티(100)의 상측 테두리를 차폐할 수 있다. 상기 캐비티(100)로의 물품 취출을 허용하는 개구를 사용자가 개폐할 수 있도록 하기 위하여, 상기 콘솔커버(300)에는 도어(800)가 더 설치될 수 있다. 상기 도어(800)는 상기 콘솔커버(300) 및 캐비티(100)의 뒷 부분을 힌지점으로 개방할 수 있다.

여기서, 콘솔커버(300)와 도어(800)와 캐비티(100)의 개구는 사용자가 볼 때 수평으로 놓이고 콘솔의 뒷부분에 위치하여 사용자가 편리하게 도어를 조작할 수 있다.

상기 기계실(200)의 내부에는, 냉각공기의 유동방향을 따라서 응축모듈(500)과 드라이어(630)와 압축기(201)가 순차적으로 설치되어 있다.

상기 기계실의 내부에는 냉매의 흐름을 원활히 하기 위하여 냉매관로(600)가 마련된다. 상기 냉매관로(600)의 중의 어느 하나는 상기 캐비티(100)의 안으로 연장되어 냉매를 공급할 수 있다. 상기 냉매관로(600)는 상기 캐비티의 물품 취출을 허용하는 상부 개구를 통하여 상기 캐비티(100)의 안으로 연장될 수 있다.

상기 캐비티(100)는 상면이 개구되고 나머지 다섯면은 진공단열체(101)에 의해서 막혀서 제공될 수 있다.

상기 캐비티(100)는 개별적인 진공단열체 또는 서로 연통되는 적어도 하나의 진공단열체에 의해서 단열될 수 있다. 상기 진공단열체(101)에 의해서 상기 캐비티(100)가 제공될 수 있고, 상기 진공단열체(101)에 의해서 개구되는 어느 일면을 통하여 물품의 취출이 가능한 캐비티(100)를 제공할 수 있다.

상기 진공단열체(101)에는, 저온의 캐비티(100) 내부공간의 경계를 제공하는 제 1 플레이트 부재(10)와, 고온의 외부공간의 경계를 제공하는 제 2 플레이트 부재(20)가 포함되고, 상기 플레이트 부재(10)(20) 간의 열전도를 막는 전도저항쉬트(60)가 포함될 수 있다. 상기 진공단열체(101)는 얇은 단열 두께로 최대의 단열효율을 얻을 수 있기 때문에, 큰 용적의 캐비티(100)를 구현할 수 있다.

상기 진공단열체(101)의 내부 공간에 대한 배기 및 진공상태의 유지를 위한 게터의 설치를 위한 배기 및 게터포크(40)가 일 측면에 제공될 수 있다. 상기 배기 및 게터포트(40)는 배기 및 게터(getter)를 함께 제공하여 차량용 냉장고(7)의 소형화에 더욱 기여할 수 있다.

상기 캐비티(100)의 내부에는 증발모듈(400)이 설치되고, 상기 증발모듈(400)은 상기 냉매관로(600)를 통하여 캐비티(100)의 내부로 유입된 냉매의 증발열을 캐비티(100) 내부로 강제로 송풍할 수 있다.

증발모듈은 상기 캐비티(100)의 내부에서 뒷부분에 놓일 수 있다. 이에 따르면, 전방을 바라보는 사용자가 사용할 수 있는 캐비티 내부의 전방의 공간이 그만큼 더 커질 수 있다.

도 4는 기계실과 캐비티의 연결관계를 보이는 도면이다.

도 4를 참조하면, 캐비티(100)의 내부에는 증발모듈(400)이 수용된다. 다시 말하면, 진공단열체(101)를 외벽으로 가지는 캐비티의 내부 공간에 증발모듈(400)이 놓이는 것이다. 이로써, 기계실의 공간효율을 높이고 캐비티(100)의 내부 공간을 크게 할 수 있다. 진공단열체는 얇은 두께임에도 큰 단열성능을 얻을 수 있기 때문이다.

상기 증발모듈(400)로 냉매를 안내하는 냉매관로(600)는, 상기 캐비티(100)의 상면을 타고 넘어서 증발모듈(400)로 안내된다.

냉매관로(600)가 진공단열체(101)를 관통하는 등의 방법으로 용적을 작게하는 것을 고려할 수도 있다. 그러나, 차량은 진동이 많고, 진공단열체(101)는 내부가 상당히 높은 진공상태를 유지하기 때문에, 냉매관로(600)와 진공단열체(101)의 접촉부위의 기밀이 파손될 수 있다. 따라서, 상기 진공단열체(101)를 상기 냉매관로(600)가 관통하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 차량의 진동에 의한 기밀누설 등의 문제가 발생할 수 있는 것이다. 진공단열에서 기밀이 누설되면 단열효과는 급격히 떨어지는 것을 예상할 수 있다.

상기 증발모듈(400)은 상기 캐비티(100)의 내부에서 도어의 힌지점, 즉 캐비티 내부의 뒷면에 접하여 설치되는 바람직하다. 이는 상기 냉매관로(600)가 증발모듈(400)까지 연장되기 위하여 필요한 경로가 최대한 짧은 것이 캐비티 내부용적 확보에 바람직하기 때문이다. 또한 캐비티의 내부 용적을 최대한 크게 할 수 있다.

상기 진공단열체(101)를 타고 넘는 냉매관로(600)는 도어의 힌지점을 통과하는 것이 더욱 바람직하다. 만약 증발모듈이 도어의 힌지점을 벗어나면 냉매관로(600)의 연장 및 관로의 단열로 인하여 캐비티의 용량손실 및 저온에너지 손실이 발생할 수 있다.

상기 응축모듈(500)은 기계실 바닥 프레임(210)의 뒷쪽 체결수단에 의해서 체결될 수 있다. 응축모듈(500)을 통하여 흡입된 공기는 압축기(201)를 냉각시킨 다음에 압축기(201)의 하방으로 유출된다.

상기 기계실 커버(700)는 캐비티의 좌측에 체결되어, 상기 기계실(200)을 커버할 수 있다. 상기 기계실 커버(700)의 상측에는 냉각을 위한 공기유동이 발생하고, 냉각유로 상에는 제어기(900)가 제공되어 충분한 냉각작용이 수행되도록 할 수 있다.

도 5는 증발모듈의 분해 사시도이다.

도 5를 참조하면, 증발모듈(400)은 후방에 놓이고 부품이 수용되는 후방커버(430)과, 상기 후방커버(430)의 전방에 놓여 캐비티(100)를 바라보는 전방커버(450)를 포함한다. 상기 전방커버(450) 및 상기 후방커버(430)에 의해서 내부에 공간이 제공되고, 그 공간의 내부에 부품이 수용된다.

상기 전방커버(450)와 상기 후방커버(430)에 의해서 형성되는 공간 내부에서, 하측에는 증발기(410)가 놓이고 상측에는 증발팬(420)이 놓인다. 상기 증발팬(420)은 좁은 공간에 장착될 수 있는 원심팬을 사용할 수 있고, 더 구체적으로는 좁은 설치 공간에서 넓은 면적의 팬 입구(422)로 공기를 흡입하고 고속으로 일정한 토출방향으로 송풍하는 팬출구(421)를 가지는 시로코팬을 사용할 수 있다.

상기 시로코팬은 저소음으로 구동될 수 있기 때문에, 사용자가 낮은 소음의 환경에서 사용할 수 있는 장점도 얻을 수 있다.

상기 팬입구(422)로는 증발기(410)를 거친 공기가 흡입되고, 상기 팬출구(421)로 토출된 공기는 캐비티(100)로 토출된다. 이를 위하여 상기 증발팬(420)과 후방커버(430)의 내벽 사이에는 소정의 공간이 마련될 수 있다.

상기 후방커버(430)에는 복수개의 격실이 제공되어 각 부품이 놓일 수 있다. 구체적으로는, 제 1 격실(431)에는 증발기(410)와 증발팬(420)이 놓여 차가운 공기의 유동을 안내한다. 제 2 격실(432)에는 램프(440)가 놓여서 캐비티(100) 내부를 밝게 하여 사용자가 캐비티(100) 내부를 살필 수 있도록 한다. 제 4 격실(434)은 온도센서(441)가 놓여서 캐비티(100) 내부의 온도를 측정하여 차량용 냉장고의 제어에 참조한다.

상기 제 3 격실(433)은, 상기 제 4 격실(434)의 내부에 놓인 온도센서(441)가 캐비티(100) 내부의 온도를 측정하는데 있어서, 캐비티의 유동이 영향을 미치지 않도록 할 수 있다. 즉, 증발기(410)의 차가운 냉기가 직접 제 3 격실(433)에 직접 영향을 미치지 않도록 할 수 있는 것이다. 제 3 격실(433)은 경우에 따라서는 제거될 수는 있으나 제공되는 것이 전도열에 의한 캐비티 내부 온도의 오차를 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기 제 4 격실(434) 및 상기 온도센서(441)는 증발기(410)에서 가장 먼 증발모듈(400)의 좌측상단, 즉 꼭지점에 놓이는데, 이는 증발기(410)의 영향을 미치지 않도록 하기 위한 것이다. 다시 말하면, 증발기(410)의 냉기가 전도를 통하여 제 4 격실(434)에 직접 영향을 미치지 않도록 하기 위하여, 제 4 격실(434) 및 온도센서(441)는 다른 격실(432)(433)에 의해서 제 1 격실(431)과는 차단된다.

상기 제 1 격실의 (431)의 내부 구조를 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 제 1 격실(431)의 상측에는 증발팬(420)이 놓이도록 일부분은 원형으로 제공되는 팬하우징(435)이 마련되고, 그 하측으로는 증발기(410)가 놓이는 증발기 놓임부(437)이 마련된다. 상기 팬하우징(435)의 좌측으로 관로통로(436)가 마련된다.

상기 관로통로(436)는 이미 설명한 바와 같이 진공단열체(101)를 타고 넘은 냉매관로(600)가 증발모듈(400)의 안으로 안내되는 부분으로서, 상기 증발모듈의 좌측 모서리 부분에 마련될 수 있다. 상기 냉매관로(600)는 증발모듈(400)로 들고 나는 두 관로가 서로 열교환을 수행할 수 있도록 두 관로가 단열재로 쌓여져 있을 수 있다. 따라서, 관로통로(436)는 소정의 부피를 차지할 수 있다. 상기 관로통로(436)는 증발모듈(400) 내부의 공간집약성을 높이기 위하여 증발모듈의 좌측에서 상하방향으로 연장될 수 있다.

이미 설명된 바와 같이, 상기 후방커버(430)의 내부에는 증발기(410) 및 증발팬(420)이 마련되어 캐비티 내부의 공기 냉각 및 캐비티 내부의 공기순환을 이끌어 낸다.

상기 전방커버(450)는 상기 후방커버(430)과 마찬가지로 대략 사각형으로 제공된다. 상기 전방커버(450)의 하부에는 증발기(410) 하측으로의 공기유입을 안내하는 냉기유입구(451)와, 상기 팬출구(421)와 정렬되는 냉기 토출구(452)가 마련된다. 상기 냉기 토출구(452)는, 증발팬(420)에서 하방으로 토출되는 공기를 전방으로 토출할 수 있도록 전방을 향하여 부드럽게 내면이 벤딩될 수 있다.

상기 제 2 격실(432)와 정렬되는 전방커버(450)는 개방되거나 윈도우가 마련되어 램브(440)의 광이 캐비티(100)의 내부로 조사되도록 한다.

상기 제 4 격실(434)와 정렬되는 전방커버(450)에는 통기구(454)가 마련된다. 바람직하게, 상기 냉기 토출구(452)에서 토출된 공기가 캐비티(100) 내부를 순환한 다음에 상기 통기구(454)로 유입되도록 한다. 이로써, 캐비티(100) 내부의 온도를 더 정확하게 감지할 수 있다. 예를 들어, 냉기 토출구(452)에서 토출된 많이 차가운 냉기에 의해서 캐비티(100) 내부의 온도가 잘못 측정되지 않도록 할 수 있다. 이때 그 냉기는 증발팬(420)으로부터 송풍되는 냉기가 바로 영향을 미치지 않고, 캐비티 내부의 정체되는 온도가 영향을 미치도록 할 수 있다. 이를 위하여 상기 제 4 격실(434)는 캐비티 후면이 가장 우측상단에 제공될 수 있다.

도 6은 차량용 냉장고의 기계실 외부의 공기유동을 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 흡기구(5)로 유입된 공기는 캐비티(100)의 전면벽을 이루는 진공단열체(101)와 콘솔공간(4)의 전면 사이 간격을 통하여 차량용 냉장고의 좌측부로 이동한다. 차량용 냉장고의 우측부는 발열원이 없으므로 흡기된 공기는 원래의 온도를 유지할 수 있다.

차량용 냉장고의 좌측부로 이동한 공기는 후방으로 방향을 틀어서, 기계실(200) 바깥에서 기계실 커버(700)의 상면을 따라서 이동한다.

기계실 커버(700)는, 공기유동을 원활히 안내하기 위하여, 전면부(710)에서 후방으로 갈수록 점진적을 높아지도록 이루어져 있다. 또한, 제어기(900)가 놓이는 영역을 제공하고, 기계실 내부 부품이 자리잡음에 방해가 되지 않도록 하기 위하여, 상기 기계실 커버(700)의 상면은 단차를 이루고 있다.

상세하게는, 전면부에서 후방으로 갈수록 제 1 단차부(732)와 제 2 단차부(733)와 제 3 단차부(735)가 제공된다. 상기 제 2 단차부(733)에는 상기 제 3 단차부(735)와 같은 높이의 제어기 놓임부(734)가 마련된다. 이 구조로 제어기(900)는 제 3 단차부(735)와 제어기 놓임부(734)에 수평상태로 놓일 수 있다.

상기 기계실 커버(700)의 상면부를 따라서 이동하는 공기는 제어기(900)를 냉각시킬 수 있다. 제어기를 냉각하면서 공기는 약간 정도 더워질 수 있다.

상기 기계실 커버(700)의 후방까지 이동한 공기는 하방으로 유동한다. 기계실 커버의 후면에는 개방되어 큰 커버 흡입구가 형성된다. 이를 위하여 기계실 커버(700)의 후면과 콘솔공간(4)의 후면 사이에는 소정의 간격이 제공된다.

이후에 기계실 커버(700)의 내부를 냉각시킨 공기는 기계실의 바닥을 통하여 외부로 배출된다.

한편, 이미 설명한 바와 같이, 상기 증발모듈(400)은 캐비티(100)의 뒷쪽에 놓이고, 상기 증발모듈(400)로 냉매를 공급하는 냉매관로(600)는 캐비티(100)를 타고 넘는다. 뿐만 아니라, 도어(800)의 힌지 및 증발모듈(400)이 캐비티의 뒷쪽에 놓여서 캐비티의 뒤쪽부분은 단열에 취약하다.

이를 개선하는 구성으로서 힌지부 단열재가 제공된다. 상기 힌지부 단열재(470)는, 증발모듈(400)의 상측부분과, 증발모듈(400)과 캐비티(100) 후면벽의 사이, 캐비티의 안으로 도입되는 재생단열재(651)와 캐비티 내부공간의 접촉부에 대한 단열작용을 수행한다.

이미 설명한 바와 같이 상기 힌지부 단열재(470)의 상방에는 콘솔커버(300가 더 마련되어 완벽한 단열을 이끌어 낸다.

도 7은 증발모듈의 단면도를 포함하여 캐비티 내부의 냉기유동을 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 증발모듈(400) 내부에서의 공기유동은 화살표로 설명이 될 수 있다.

상세하게 냉기의 유동을 설명한다. 먼저, 전방커버 하측의 냉기 유입구(451)를 통하여 유입된 공기는 증발기(410)를 윗쪽으로 통과하면서 차가워진다. 차가워진 공기는 증발팬(420)의 후방으로 이동하고, 증발팬(420) 후면의 팬입구(422)를 통하여 유입되고, 원심력에 의해서 팬출구(421)로 향하여 하방으로 토출된다. 증발팬은 시로코팬이 바람직하게 예시될 수 있고, 팬하우징의 형상 및 팬의 자리잡음을 조절하여 토출구의 방향을 하방으로 설정할 수 있다.

상기 팬출구(421)로부터 토출된 공기는 냉기 토출구(452)를 통하여 진행방향이 꺾인 다음에 캐비티(100)의 내부로 토출된다. 상기 냉기 토출구(452)의 내부에는 하방으로 토출되는 공기가 전방으로 부드럽게 꺾여서 토출될 수 있도록 부드럽게 벤딩되는 형상의 냉기 토출 가이드(456)가 제공될 수 있다.

상기 캐비티의 내부는 전체가 균일하게 냉각되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 어느 한 쪽과 다른 한 쪽에 놓인 용기가 서로 다른 온도로 냉각되면 다수의 사람이 함께 차가운 음료를 즐길 수 없다. 이 관점에서 냉기 토출구(452)가 전방커버(450)의 어느 위치에 형성되고, 어느 방향으로 냉기를 토출하는 가는 중요한 사항이다.

도 8은 냉기토출구의 위치를 설명하는 캐비티 내부를 정면에서 본 개략적인 모습이다.

도 8을 참조하면, 상기 냉기토출구(452)는 캐비티 내부의 대략 중간 높이에서 좌우방향으로 연장되는 형태로 마련한다.

다시 말하면, 캐비티 내부를 상하로 삼등분할 때 가운데의 삼분의 일 부분에 놓이도록 한다. 이로써 가운데 부분에서 토출되는 공기가 내부의 장애물을 거쳐서 퍼진 다음에 하측으로 모여 증발모듈(400)로 다시 유입된다. 또한, 좌우방향으로 연장되는 형태로 제공되어 좌우로도 넓게 펴져서 냉기가 캐비티(100) 내부로 고르게 퍼지도록 할 수 있다.

더 바람직하게 상기 냉기토출구(452)는 캐비티(100)의 바닥으로부터 이분이 일 지점으로부터 삼분의 이 지점 사이에 제공되는 것이 바람직하다.

이는 상기 냉기토출구(452)에서 토출되는 냉기는 캐비티(100) 내부에 놓이는 저장용기에 충돌하는데, 이때 저장용기(498)의 윗부분은 몸통보다는 목의 공간으로 작게 마련되기 때문에 유동저항이 적어 캐비티(100)의 전방으로 냉기가 유동할 수 있고, 반대로 저장용기(498)의 몸통은 그 간격이 적어 유동저항이 커서 캐비티(100)의 전방으로 냉기가 가 닿기가 어렵기 때문이다.

다시 말하면, 캐비티(100)의 바닥으로부터 이분이 일 지점으로부터 삼분의 이 지점 사이에 냉기토출구(452)가 제공됨으로써, 저장용기의 목부분을 넘어서 캐비티(100)의 전방으로 유동하는 냉기유동과, 저장용기의 몸통부분에 충돌하여 캐비티(100)의 후방에서 멈추는 냉기유동이 함께 제공된다. 이에 따르면, 캐비티(100) 내부에서 전방과 후방이 함께 냉각되는 효과를 얻을 수 있을 것이고, 따라서, 캐비티(100) 내부에 놓이는 모든 물품이 균일하게 냉각될 수 있다.

상기 냉기토출구(452)는 다른 물품간의 간섭이 없는 한, 좌우방향으로는 대략 이분이 일 지점에 냉기토출구(452)가 놓이도록 한다. 이로써, 저장용기(498)를 타고 넘는 냉기, 즉 저장용기(498)들 사이의 간격부를 타고 넘는 냉기와 타고 넘지 못하는 냉기를 구분할 수 있다. 바람직한 형태로서 상기 캐비티에는 좌우로 2열, 즉 두 개의 음료용기가 수용되는 것을 고려할 수 있다. 이는 음료용기의 크기를 고려하고 좁은 콘솔 공간에 제공될 수 있는 음료용기의 개수를 고려할 때 바람직한 형태라고 할 수 있다.

도 9는 냉기토출구를 통한 냉기의 토출방향을 보이는 도면이다.

도 9를 참조하면, 냉기토출구(452)를 캐비티 후면의 상하좌우에서 볼 때 대략 가운데에 설치하고 도면을 기준으로 우측으로 냉기를 토출한다. 캐비티(100) 내부에 놓인 저장용기(498)는 네 개이고 그 위치에 따라서 서로 다른 번호를 부여하였다.

본 도면을 참조하여, 상기 저장용기(498)의 온도변화를 바탕으로 실시예의 작용을 추후에 더 구체적으로 설명한다.

도 10은 차량용 냉장고의 제어장치의 구성을 설명하는 도면이다.

도 10을 참조하면, 차량용 냉장고는 차량의 전원(110)에 온오프스위치(111)로 연결된다. 상기 온오프스위치(111)는 사용자가 냉장고를 사용하고자 할 때 조작하는 스위치이다. 상기 온오프스위치(111)는 차량의 대쉬보드 등, 사용자의 손이 닿는 곳에 마련될 수 있다.

상기 차량용 냉장고는 제어기(120)의 제어하에 동작될 수 있다. 상기 차량용 냉장고에는 냉장고의 고 내(130)에 마련되어 고 내의 온도를 측정하는 온도센서(441)가 포함된다. 상기 냉장고의 고 내(130)에는 냉매의 증발작용으로 고 내(130)를 냉각시키는 증발팬(420)이 포함된다. 상기 냉장고의 고 내(130)와 구분되는 고 외에는, 냉매를 압축하는 압축기(201)와 냉매를 응축하는 응축모듈(500)이 포함된다. 상기 응축모듈(500)에는 팬이 포함될 수 있다.

상기 압축기(201), 상기 응축모듈(500), 상기 증발팬(420), 및 상기 온도센서(441)는 제어기(120)와의 연동에 의해서 동작이 수행될 수 있다.

상기 제어기(120), 및 차량용 냉장고의 각 구성들은, 온오프스위치(111)가 온 상태가 되는 것에 의해서, 그 동작이 자동으로 수행될 수 있다. 상기 온오프스위치(111)는 차량의 메인전원스위치, 다시 말하면, 차량의 전원공급스위치가 온 된 상태에서만 동작되도록 할 수 있다. 이로써 차량의 방전을 막을 수 있다.

도 11은 차량용 냉장고의 제어방법을 설명하는 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 차량의 메인스위치가 온 된다(S1). 음료를 차갑게 하고자 하는 사용자의 니즈가 있을 때, 사용자는 냉장고의 스위치를 온한다(S2). 차량의 메인스위치가 온되지 않으면 냉장고의 스위치는 온 동작이 수행되지 않도록 할 수 있다. 대표적으로 사용자는 차량용 냉장고에 음료 또는 음식물 등(이하 '보관품'이라고 약칭한다)을 넣고 차량용 냉장고를 구동할 수 있다.

냉장고의 온오프스위치(111)가 온 상태가 되면, 제어기(120)는 온도센서(441)로부터 현재 상태에서 냉장고의 고 내(130) 온도(T_o)를 읽어들인다(S3).

상기 고 내(130) 온도가 기준온도(T_p)보다 큰지를 판단한다(S4). 상기 고 내(130) 온도가 상기 기준온도보다 크면 급랭모드의 운전을 준비하고(S5), 상기 고 내(130) 온도가 상기 기준온도보다 작으면 일반모드의 운전을 준비한다(S6). 그러나, 차량용 냉장고의 동작이 개시되는 않는다.

여기서, 상기 기준온도는 15도씨로 정할 수 있다. 도 14의 이산화탄소의 용해도 그래프를 참조하여 기준온도의 선정에 대하여 설명한다.

도 14를 참조하면, 이산화탄소의 용해도는 온도에 따라서 달라지고, 1기압하에서는 온도가 30도씨에서 15도씨로 변하는 중에 두 배가 증가할 수 있다. 이산화탄소가 청량음료에 녹아있는 양은 탄산음료의 청량감을 부여하는 주된 요인이 왼다. 이에 발명자는, 평균적인 사람이 덥다고 느끼는 30도씨 일 때와 비교하여, 이산화탄소의 용해도가 두 배에 이르는 15도씨를 소정의 기준온도로 선정한다. 상기 기준온도는 상기 급랭모드와 상기 일반모드를 구부하는 일 기준으로 활용할 수 있다.

상기 급랭모드에서는, 목표온도(T_target)를 영하 5도씨에서 0도씨의 가운데의 어느 온도로 설정할 수 있고, 제어온도편차(T_diff)를 0도로 설정할 수 있다. 상기 목표온도와 상기 제어온도편차에서는, 영하 5도씨에서 0도씨 사이의 온도에서 고 내(130)의 온도가 제어될 수 있다. 다시 말하면, 영하 5도씨에 이르면 냉동시스템이 오프되고, 0도씨에 이르면 냉동시스템이 온되는 동작상태를 말한다.

상기 급랭모드에서는 신속하게 고 내(130)의 온도가 냉각될 수 있다.

상기 급랭모드는, 압축기(201)의 운전주파수는 60Hz이고, 기계실에 마련되는 응축모듈(500)의 팬과, 증발팬(420)은 12V로 운전될 수 있다.

상기 급랭모드의 목표온도(T_target)의 최저온도가 영하 5도씨로 설정되는 것을, 도 13에 제시되는 급랭모드에서 고 내(130)에 놓이는 부재 들의 온도변화 곡선을 참조하여 설명한다.

도 13을 참조하면, 급랭모드가 개시되면, 센서의 온도는 처음에 급하게 내려가고, 보관품의 온도는 그 내부용량 때문에 천천히 내려간다.

구체적으로 설명하면, 도 8과 도 9에 제시되는 바와 같이, 고 내로 송풍되는 냉기는 다량의 냉기가 보관품 ①에 가장 먼저 닫기 때문에 가장 신속히 냉각된다. 보관품 ④는 냉기가 가장 늦게 닫고 다른 보관품을 거친상태이기 때문에 가장 늦게 냉각된다. 보관품 ②에는 보관품 1을 거친 다량의 냉기가 닫고, 보관품 ③에는 보관품 ①에서 증발모듈의 냉기 토출구에서 토출되는 냉기가 바로 닫는다.

도 13에 따르면, 보관품 ①이 0도가 되는 지점(점선)에서 온도센서(441)의 온도가 영하 5도씨인 것을 참조하여 상기 목표온도를 영하 5도씨로 설정할 수 있다. 이로써 보관품이 어는 것을 방지할 수 있다.

표 1은 도 5의 A지점에서 각 부품의 온도를 측정한 표이다.

항목	수치
시간	88분
온도센서	-5.1도씨
보관품 ①	0
보관품 ②	7.6
보관품 ③	7.7
보관품 ④	11.8
보관품 평균	6.8

다시 도 11을 참조하여 설명한다. 상기 일반모드에 대하여 설명한다.

상기 일반모드에서는, 목표온도(T_target)를 4도씨로 설정하고, 제어온도편차(T_diff)를 4도로 설정할 수 있다. 상기 목표온도와 상기 제어온도편차에서는, 0도씨에서 8도씨의 온도로 고 내(130)의 온도가 제어될 수 있다. 다시 말하면, 0도씨에 이르면 냉동시스템이 오프되고, 8도씨에 이르면 냉동시스템이 온되는 동작상태를 말할 수 있다.

여기서, 상기 일반모드의 목표온도를 4도씨로 설정한 이유는, 상기 보관품 내의 액체의 대류현상을 이용하여 보관품 내부의 액체가 균일한 온도가 유지되도록 하기 위한 것이다. 구체적으로, 물의 밀도가 가장 낮은 온도는 4도씨이다. 또한 냉기는 보관품의 대략 가운데보다 높은 지점으로 안내되는데(도 8참조), 낮아진 액체가 아래로 가라앉는 현상을 적극적으로 이용하여 보관품의 내부에서 액체가 순환될 수 있다. 이와 같이, 고 밀도의 액체가 가라앉고 하측의 액체가 상승하는 작용이 보관품 내부에서 평균적으로 수행되도록 하기 위하여, 목표온도를 4도씨로 하고 0도씨에서 8도씨의 온도범위에서 일반모드가 운전되도록 한다.

상기 일반모드에서는 상기 급랭모드에 비하여 천천히 고 내(130)의 온도가 냉각될 수 있다. 이는 보관품의 온도를 저온에서 유지하는 것이 주 목적이기 때문이다.

상기 일반모드에서, 압축기(201)의 운전주파수는 40Hz이고, 기계실에 마련되는 응축모듈(500)의 팬과, 증발팬(420)은 10V로 운전될 수 있다.

상기 일반모드는 상기 급랭모드에 비하여 소음이 줄어들 수 있다. 다시 말하면, 운전자의 직근 측방에 놓이는 압축기가 저주파로 운전됨으로써, 사용자에게 느껴지는 압축기의 진동 및 소음의 영향을 최소한으로 줄일 수 있는 것이다.

한편, 차량은 실내가 아닌 실외에 놓이는 경우가 많다. 차량의 주차상태가 지속되면, 차량용 냉장고는 차량과 열적 평형을 이룬다. 차량과 마찬가지로, 여름이면 차량용 냉장고도 고온의 상태가 되고, 겨울이면 차량용 냉장고도 저온의 상태가 될 것이다. 차량의 운행 후에 시간이 경과 할수록, 점진적으로 차량의 내부환경과 차량용 냉장고는 열적 평형을 이루어나갈 것이다.

사용자는 차량용 냉장고에 음료 또는 음식물 등(이하 '보관품'이라고 약칭한다)을 넣고 차량용 냉장고를 구동한다.

이때 고 내(130)에 수용되는 보관품은, 현재의 고 내(130) 환경에 대하여 열부하를 증가시키는 방향과, 열부하를 감소시키는 방향으로 작용할 수 있다. 다시 말하면, 차량의 실내환경과 함께 상기 보관품도 소 내(130) 환경의 온도를 변화시키는 요인으로 작용할 수 있는 것이다. 예를 들어, 상기 보관품이 상기 고 내(130)의 온도보다 낮은 온도라면 고 내(130)의 온도를 낮추는 방향으로 작용하고, 상기 보관품이 상기 고 내(130)의 온도보다 높은 온도라면 고 내(130)의 온도를 높이는 방향으로 작용할 수 있다.

실시예는 상기 보관품의 열적상태에 대응하여, 사용자가 신속하게 최적의 상태로 보관품을 취식할 수 있도록 하는 것을 하나의 큰 목적으로 한다.

이 목적을 달성할 수 있도록 하기 위하여, 상기 고내온도의 측정단계(S3)에서 온도를 측정한 다음에 일정시간을 대기하여 다시금 온도를 측정한다. 이때 대기하는 시간은 30~90초로 설정할 수 있다. 상기 대기시간은 보관품의 열적상태를 읽어들이는 시간으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 고내온도의 측정단계(S3)에서 측정된 온도에 비하여 상기 보관품의 온도가 높다면, 대기시간 이후에 측정된 온도는 올라간다. 반대로 상기 고내온도의 측정단계(S3)에서 측정된 온도에 비하여 상기 보관품의 온도가 낮다면, 대기시간 이후에 측정된 온도는 내려간다.

상기 대기시간의 시작과 끝에서의 고 내의 온도변화(△T)를 판단하여, 급랭모드 또는 일반모드 중에서 운전모드를 결정한다(S7). 상기 고 내의 온도변화(△T)를 파악하기 위하여, 처음에 측정하는 시각을 제 1 시각이라고 하고, 나중에 측정하는 시각을 제 2 시각이라고 할 수 있다. 상기 운전모드 결정단계(S7)에서, 상기 고 내의 온도변화(△T)가 양수로서 고 내의 온도가 높아지는 방향이면, 열부하가 큰 보관품이 들어온 것으로서 상기 급랭모드로 이행한다(S8). 운전모드 결정단계(S7)에서, 상기 고 내의 온도변화(△T)가 음수로서 고 내의 온도가 낮아지는 방향이면, 차가운 보관품이 입고 된 것으로서 상기 일반모드로 이행한다(S10).

상기 보관품과 마찬가지로 차량의 실내 온도도 마찬가지의 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 차량의 실내 온도가 고 내보다 높다면 급랭이 적절하고, 그 반대라면 일반모드가 적절할 수 있다. 이러한 운전을 통하여 차량용 냉장고의 온도를 신속하게 최적으로 제어할 수 있다.

상기 급랭모드의 수행(S8)은 고 내의 온도가 급격하게 낮아지는 운전으로서, 소비전력이 높고, 진동소음이 크다. 따라서, 차량의 에너지를 낭비하고, 민감한 운전자에게는 불편함을 초래하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 감안하여, 목표로 하는 온도에 도달한 다음에는 상기 급랭모드의 운전을 중지하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 온도센서에 의해서 감지되는 고 내의 온도가 상기 급랭모드의 목표온도(T_target)에 이르렀는지를 판단하여(S9), 상기 급랭모드로부터 상기 일반모드로 모드를 전환한다. 상기 급랭모드의 목표온도는 이미 설명한 바와 같이, 영하 5도씨에서 0도씨의 온도로 설정할 수 있다. 상기 제어온도편차(T_diff)는 0도로 설정할 수 있다. 따라서, 상기 급랭모드의 동작에서는 미리 설정된 목표온도에 도달한 다음에는 일반모드로 전환하여 동작이 수행된다.

상기 일반모드의 수행(S10)은, 상기 급랭모드가 종료한 다음에 이행하거나, 차가운 보관품이 입고된 경우에 수행될 수 있다.

상기 일반모드의 수행(S10)은 고 내의 온도가 천천히 낮아지도록 하고, 일정한 온도범위에서 고 내(130)의 온도가 유지되도록 하는 운전이다. 따라서, 일반모드의 수행 시에는, 소비전력이 낮고, 진동 및 소음이 작다.

상기 일반모드의 수행(S10)은 이미 설명된 바와 같이, 목표온도(T_target)와 제어온도편차(T-diff)에서 수행되다. 구체적으로, 정해진 온도범위(위에서 본 수치에 따르면, 0도씨에서 8도씨)를 벗어나는 지를 판단하여(S11), 상한치를 상측으로 벗어나는 경우에는 차량용 냉장고의 구동을 계속하도록 하고(S10), 하한치를 하측으로 벗어나는 경우에는 차량용 냉장고의 구동을 정지한다(S12). 참고로, 상기 온도범위의 판단단계(S11)에서, 판단결과가 변하지 않는 구간에서는 이전의 판결결과의 방향으로 계속이행한다.

예를 들어, 상기 급랭모드의 수행결과(S9) 영하 5도씨로 판단되어 상기 일반모드로 이행되면, 일반모드로 이행되어 냉장고가 구동된다(S10). 그러나, 일반모드의 정해진 온도범위(즉, 예로서 0도씨에서 8도씨)를 벗어나기 때문에(S11), 하한치를 넘어서는 것으로서 냉장고는 구동이 정지된다(S12). 이후에는 냉장고의 스위치(즉, 사용자의 지시)가 오프되었는지를 판단하여(S13), 정해진 온도범위의 상한치를 벗어나기 전까지는 계속해서 냉장고의 구동은 정지된다.

이후에, 정해진 온도범위의 판단결과(S11), 온도센서의 측정온도가 상한을 벗어났을 때에는(즉, 예로서 8도씨 이상), 냉장고의 구동모드로 진행하여(S10), 일반모드로 운전된다. 이후에는 온도가 내려가기 시작한다. 즉, 상한을 벗어난 때의 운전이 일정시간 지속된다.

계속해서 온도를 측정하여 정해진 온도범위의 판단결과(S11), 온도센서의 측정온도가 하한을 벗어난 것으로 판단되었을 때에는(즉, 예로서 0도씨 이하), 다시금 냉장고의 구동을 정지하는 단계(S12)로 이행한다.

상기되는 바와 같은 결과, 일반모드에서는 일정한 온도의 범위 내에서 고 내의 온도가 유지될 수 있다. 사용자는 차가운 상태의 음료를 즐길 수 있다.

상기 실시예에서는, 상기 고 내의 최초온도(T_0)가 상기 기준온도(T_p)보다 높더라도, 상기 대기시간의 시작과 끝의 온도변화를 판단하는 결과(S7)만을 기준으로 하여 급랭모드 또는 일반모드 중의 어느 하나로 결정한다. 예를 들어, 상기 대기시간의 시작에서 기준온도 15도씨보다 높더라도, 상기 대기시간의 끝에서 온도가 내려가면, 즉, 상기 고 내의 온도변화(△T)가 음수라면 일반모드로 운전한다.

이와 같은 운전은 상기 고 내의 온도변화(△T)가 음수이면, 보관품의 온도가 낮기 때문에, 일반모드로 운전하더라도 사용자가 만족하게 보관품을 취식할 수 있는 정도로 운전될 수 있기 때문이다. 이 경우에는 저소음의 상태로 차량용 냉장고가 운전되기 때문에 저소음을 구현할 수 있는 효과가 있다. 물론, 소비전력을 줄일 수 있어서 에너지 사용 효율이 높아지는 이점을 얻을 수도 있다.

그러나, 경우에 따라서 극히 저온의 보관품을 기대하는 사용자의 욕구가 클 수도 있다. 이 경우에는 상기 대기시간의 시작에서, 상기 고 내의 온도가 상기 기준온도보다 높으면, 상기 대기시간의 끝에서 온도가 내려가더라도, 즉, 상기 고 내의 온도변화(△T)가 음수라도 급랭모드로 운전할 수 있다. 이 경우는, 차량이 비운행 상태로 오래 있거나, 정지 후에 운행한 지가 얼마되지 않아 고 내의 온도가 높더라도, 보관품을 저온으로 보관하고 싶은 경우일 수 있다.

도 12는 다른 실시예에 따른 차량용 냉장고의 동작모드를 설명하는 그래프이다.

도 12를 참조하면, 수평축은 고 내의 최초온도(T_0)이고, 중앙은 기준온도(T_p)로서 15도씨로 예시할 수 있다. 수직축은 고 내의 온도변화(△T)이고, 중앙은 0도씨로 예시할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 도 12에서 제4사분면은 급랭모드로 동작되는 것을 볼 수 있다. 이는 원 실시예와 달라지는 부분으로서, 원실시예에서는 상기 고 내의 최초온도(T_0)가 기준온도보다 높더라도, 상기 고 내의 온도변화(△T)가 음수이면 일반모드로 운전하는 것과는 다르다.

본 다른 실시예에서 달라지는 또 다른 실시예로서, 상기 고 내의 최초온도(T_0)는 고 내의 최후 온도, 다시 말하면, 대기시간이 경과한 후에 냉동사이클의 동작이 개시되는 시점의 온도로 설정할 수도 있다. 이 경우에는 더 정확한 현재시점의 온도를 배경으로 동작모드를 결정할 수도 있을 것이다.

이하에서는 상기 진공단열체(101)의 구성 및 작용에 대하여 더 상세하게 설명한다.

도 15는 진공단열체의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면이다.

먼저 도 15a를 참조하면, 진공공간부(50)는 제 1 공간 및 상기 제 2 공간과는 다른 압력, 바람직하게는 진공 상태의 제 3 공간으로 제공되어 단열손실을 줄일 수 있다. 상기 제 3 공간은 상기 제 1 공간의 온도 및 상기 제 2 공간의 온도의 사이에 해당하는 온도로 제공될 수 있다. 제 1 공간과 제 2 공간의 사이에서 열전달에 저항하는 구성을 열저항유닛이라고 할 수 있고, 이하의 다양한 구성이 모두 또는 선택적으로 적용될 수 있다. 좁은 의미에서는 상기 플레이트 부재 간의 열전달에 저항하는 구성을 열저항유닛이라고 할 수도 있다.

상기 제 3 공간은 진공 상태의 공간으로 제공된다. 따라서, 상기 제 1 플레이트 부재(10) 및 상기 제 2 플레이트 부재(20)는 각 공간의 압력차 만큼의 힘에 의해서 서로 접근하는 방향으로 수축하는 힘을 받기 때문에, 상기 진공공간부(50)는 작아지는 방향으로 변형될 수 있다. 이 경우에는 진공공간부의 수축에 따른 복사전달량의 증가, 상기 플레이트 부재(10)(20)의 접촉에 따른 전도전달량의 증가에 따른 단열손실을 야기할 수 있다.

상기 진공공간부(50)의 변형을 줄이기 위하여 서포팅유닛(30)이 제공될 수 있다. 상기 서포팅유닛(30)에는 바(31)가 포함된다. 상기 바(31)는 제 1 플레이트 부재와 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 지지하기 위하여 상기 플레이트 부재에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 바(31)의 적어도 어느 일단에는 지지 플레이트(35)가 추가로 제공될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 적어도 두 개 이상의 바(31)를 연결하고, 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)에 대하여 수평한 방향으로 연장될 수 있다.

상기 지지 플레이트는 판상으로 제공될 수 있고, 격자형태로 제공되어 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)와 접하는 면적이 작아져서 열전달이 줄어들도록 할 수 있다. 상기 바와 상기 지지 플레이트는 적어도 일 부분에서 고정되어, 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 사이에 함께 삽입될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20) 중 적어도 하나에 접촉하여 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상기 바(31)의 연장방향을 기준으로 할 때, 상기 지지플레이트(35)의 총단면적은 상기 바(31)의 총단면적보다 크게 제공하여, 상기 바(31)를 통하여 전달되는 열이 상기 지지 플레이트(35)를 통하여 확산될 수 있다.

상기 서포팅유닛(30)의 재질로는, 높은 압축강도, 낮은 아웃게싱(outgassing) 및 물흡수율, 낮은 열전도율, 고온에서 높은 압축강도, 및 우수한 가공성을 얻기 위하여, PC, glass fiber PC, low outgassing PC, PPS, 및 LCP 중에서 선택되는 수지를 사용할 수 있다.

상기 진공공간부(50)를 통한 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20) 간의 열복사를 줄이는 복사저항쉬트(32)에 대하여 설명한다. 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)는 부식방지과 충분한 강도를 제공할 수 있는 스테인레스 재질로 제공될 수 있다. 상기 스테인레스 재질은 방사율이 0.16으로서 비교적 높기 때문에 많은 복사열 전달이 일어날 수 있다. 또한, 수지를 재질로 하는 상기 서포팅유닛의 방사율은 상기 플레이트 부재에 비하여 낮고 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 전체적으로 마련되지 않기 때문에 복사열에 큰 영향을 미치지 못한다. 따라서 상기 복사저항쉬트는 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 복사열 전달의 저감에 중점적으로 작용하기 위하여, 상기 진공공간부(50)의 면적의 대부분을 가로질러서 판상으로 제공될 수 있다.

상기 복사저항쉬트(32)의 재질로는, 방사율(emissivity)이 낮은 물품이 바람직하고, 실시예에서는 방사율 0.02의 알루미늄 박판이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 적어도 한 장의 복사저항쉬트(32)가 서로 접촉하지 않도록 일정 간격을 두고 제공될 수 있다. 적어도 어느 한 장의 복사저항쉬트는 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 접하는 상태로 제공될 수 있다. 상기 진공공간부(50)의 높이가 낮은 경우에는 한 장의 복사저항쉬트가 삽입될 수도 있다. 차량용 냉장고(7)의 경우에는 진공단열체(101)의 두께를 얇게 하고 캐비티(100)의 내부 용적을 확보하기 위하여 한 장의 복사저항쉬트를 삽입할 수 있다.

도 15b를 참조하면, 서포팅유닛(30)에 의해서 플레이트 부재 간의 간격을 유지하고, 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질(33)을 충전할 수 있다. 상기 다공성물질(33)은 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 재질인 스테인레스보다는 방사율이 높을 수 있지만, 진공공간부를 충전하고 있으므로 복사열전달의 저항효율이 높다.

본 실시예의 경우에는, 복사저항쉬트(32)가 없이도 진공단열체를 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 15c를 참조하면, 진공공간부(50)를 유지하는 서포팅유닛(30)이 제공되지 않는다. 이를 대신하여 다공성물질(33)이 필름(34)에 싸인 상태로 제공되었다. 이때 다공성물질(33)은 진공공간부의 간격을 유지할 수 있도록 압축된 상태로 제공될 수 있다. 상기 필름(34)은 예시적으로 PE재질로서 구멍이 뚫려있는 상태로 제공될 수 있다.

본 실시예의 경우에는, 상기 서포팅유닛(30)이 없이 진공단열체를 제작할 수 있다. 다시 말하면, 상기 다공성물질(33)은 상기 복사저항쉬트(32)의 기능과 상기 서포팅유닛(30)의 기능을 함께 수행할 수 있다.

도 16는 전도저항쉬트 및 그 주변부의 실시예를 보이는 도면이다.

먼저 도 16a를 참조하면, 상기 진공단열체의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 제 2 플레이트 부재(20)와 상기 제 1 플레이트 부재(10)는 밀봉되어야 한다. 이때 두 플레이트 부재는 각각이 온도가 서로 다르므로 양자 간에 열전달이 발생할 수 있다. 종류가 다른 두 플레이트 부재 간의 열전도를 방지하기 위하여 전도저항쉬트(60)가 마련된다.

상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제 3 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하고 진공상태를 유지하도록 그 양단이 밀봉되는 밀봉부(61)로 제공될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제 3 공간의 벽을 따라서 흐르는 열전도량을 줄이기 위하여 마이크로미터 단위의 얇은 박판으로 제공될 수 있다. 상기 밀봉부(61)는 용접부로 제공될 수 있다. 즉, 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)가 서로 융착되도록 할 수 있다. 서로 간의 융착 작용을 이끌어내기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)는 서로 같은 재질을 사용할 수 있고, 스테인레스를 그 재질로 할 수 있다. 상기 밀봉부(61)는 용접부로 제한되지 않고 코킹 등의 방법을 통하여 제공될 수도 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 곡선 형상으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 전도저항쉬트(60)의 열전도의 거리는 각 플레이트 부재의 직선거리보다 길게 제공되어, 열전도량은 더욱 줄어들 수 있다.

상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 온도변화가 일어난다. 따라서, 그 외부와의 열전달을 차단하기 위하여, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되어 단열작용이 일어나도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 차량용 냉장고(7)의 경우에, 제 2 플레이트 부재(20)는 고온이고 제 1 플레이트 부재(10)는 저온이다. 그리고, 상기 전도저항쉬트(60)는 고온에서 저온으로 열전도가 일어나고 열흐름을 따라서 쉬트의 온도가 급격하게 변한다. 그러므로, 상기 전도저항쉬트(60)가 외부에 대하여 개방되는 경우에는 개방된 곳을 통한 열전달이 심하게 발생할 수 있다.

이러한 열손실을 줄이기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되도록 한다. 예를 들어, 상기 전도저항쉬트(60)가 저온공간 또는 고온공간의 어느 쪽에 노출되는 경우에도, 상기 전도저항쉬트(60)는 노출되는 양만큼 전도저항의 역할을 수행하지 못하기 때문에 바람직하지 않게 된다.

상기 차폐부(62)는 상기 전도저항쉬트(60)의 외면에 접하는 다공성물질로 제공될 수도 있고, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에 놓이는 별도의 가스켓으로 예시가능한 단열구조물로 제공될 수도 있고, 전도저항쉬트(60)와 마주보는 위치에 제공되는 상기 콘솔커버(300)가 될 수도 있다.

상기 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 열전달경로를 설명한다.

진공단열체를 통과하는 열에는, 상기 진공단열체의 표면, 더 상세하게 상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 전달되는 표면전도열(①)과, 상기 진공단열체의 내부에 제공되는 서포팅유닛(30)을 따라서 전도되는 서포터전도열(②)과, 진공공간부의 내부 가스를 통한 가스전도열(③)과, 진공공간부를 통하여 전달되는 복사전달열(④)로 구분할 수 있다.

상기 전달열은 다양한 설계 수치에 따라서 변형될 수 있다. 예를 들어 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)가 변형되지 않고 진공압에 견딜 수 있도록 서포팅유닛을 변경할 수도 있고, 진공압을 변경할 수 있고, 플레이트 부재의 간격길이를 달리할 수 있고, 전도저항유닛의 길이를 변경할 수 있고, 플레이트 부재가 제공하는 각 공간(제 1 공간 및 제 2 공간)의 온도차를 어느 정도를 하는지에 따라서 달라질 수 있다. 실시예의 경우에는 총열전달량이 종래 폴리우레탄을 발포하여 제공되는 단열구조물에 비하여 열전달량이 작아지도록 하는 것을 고려할 때 바람직한 구성을 알아내었다. 여기서, 종래 폴리우레탄을 발포하는 냉장고에서의 실질열전달계수는 19.6mW/mK으로 제시될 수 있다.

이에 따른 실시예의 진공단열체의 열전달량을 상대적으로 분석하면, 가스전도열(③)에 의한 열전달이 가장 작아지게 할 수 있다. 예를 들어 전체 열전달의 4%이하로 이를 제어할 수 있다. 상기 표면전도열(①) 및 상기 서포터전도열(②)의 합으로 정의되는 고체전도열에 의한 열전달이 가장 많다. 예를 들어 75%에 달할 수 있다. 상기 복사전달열(③)은 상기 고체전도열에 비해서는 작지만 가스전도열에 의한 열전달보다는 크게 된다. 예를 들어, 상기 복사전달열(③)은 전체 열전달량의 대략 20%를 차지할 수 있다.

이러한 열전달분포에 따르면, 실질열전달계수(eK: effective K)(W/mK)는 상기 전달열(①②③④)을 비교할 때 수학식 1의 순서를 가질 수 있다.

여기서 상기 실질열전달계수(eK)는 대상 물품의 형상과 온도차를 이용하여 측정할 수 있는 값으로서, 전체 열전달량과 열전달되는 적어도 하나의 부분의 온도를 측정하여 얻어낼 수 있는 값이다. 예를 들어 냉장고 내에 정량적으로 측정이 가능한 가열원을 두고서 발열량을 알고(W), 냉장고의 도어 본체와 도어의 테두리를 통하여 각각 전달되는 열을 도어의 온도분포를 측정하고(K), 열이 전달되는 경로를 환산값으로 확인함으로써(m), 실질열전달계수를 구할 수 있는 것이다.

전체 진공단열체의 상기 실질열전달계수(eK)는 k=QL/A△T로 주어지는 값으로서, Q는 열전달량(W)으로서 히터의 발열량을 이용하여 획득할 수 있고, A는 진공단열체의 단면적(m²)이고, L은 진공단열체의 두께(m)이고, △T는 온도차로서 정의할 수 있다.

상기 표면전도열은, 전도저항쉬트(60)(63)의 입출구의 온도차(△T), 전도저항쉬트의 단면적(A), 전도저항쉬트의 길이(L), 전도저항쉬트의 열전도율(k)(전도저항쉬트의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다)를 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 상기 서포터전도열은, 서포팅유닛(30)의 입출구의 온도차(△T), 서포팅유닛의 단면적(A), 서포팅유닛의 길이(L), 서포팅유닛의 열전도율(k)을 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 여기서, 상기 서포팅유닛의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다. 상기 가스전도열(③)과 상기 복사전달열(④)의 합은 상기 전체 진공단열체의 열전달량에서 상기 표면전도열과 상기 서포터전도열을 빼는 것에 의해서 알아낼 수 있다. 상기 가스 전도열과 상기 복사전달열의 비율은 진공공간부의 진공도를 현저히 낮추어 가스 전도열이 없도록 하였을 때의 복사전달열을 구하는 것으로서 알아낼 수 있다.

상기 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질이 제공되는 경우에, 다공성물질전도열(⑤)은 상기 서포터전도열(②)과 복사열(④)을 합한 양으로 고려할 수 있다. 상기 다공성물질전도열은 다공성물질의 종류와 양 등의 다양한 변수에 의해서 변경될 수 있다.

상기 제 2 플레이트 부재에 있어서, 상기 전도저항쉬트(60)를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 지점에서, 제 2 플레이트 부재의 평균온도와의 온도차이가 가장 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 공간이 상기 제 1 공간에 비하여 뜨거운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 제 2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최저가 된다. 마찬가지로, 상기 제 2 공간이 상기 제 1 공간에 비하여 차가운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 제 2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최고가 된다.

이는 전도저항쉬트를 통과하는 표면전도열을 제외하는 다른 곳을 통한 열전달량은 충분히 제어되어야 하고, 표면전도열이 가장 큰 열전달량을 차지하는 경우에 비로소 전체적으로 진공단열체가 만족하는 전체 열전달량을 달성할 수 있는 이점을 얻는 것을 의미한다. 이를 위하여 상기 전도저항쉬트의 온도변화량은 상기 플레이트 부재의 온도변화량보다 크게 제어될 수 있다.

상기 진공단열체를 제공하는 각 부품의 물리적 특징에 대하여 설명한다. 상기 진공단열체는 진공압에 의한 힘이 모든 부품에 가하여진다. 따라서, 일정한 수준의 강도(strength)(N/m²)를 가지는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

도 16b를 참조하면, 16a와 동일하고, 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20)와 전도저항쉬트(60)가 체결되는 부분에 있어서만 차이가 있다. 따라서, 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 특징적으로 달라지는 부분만을 상세히 설명한다.

상기 플레이트 부재(10)(20)의 끝단부는, 고온의 제 2 공간측으로 벤딩되어 플랜지부(65)를 형성할 수 있다. 상기 플랜지부(65)의 상면에 용접부(61)가 형성되 전도저항쉬트(60)와 플랜지부(65)가 체결되도록 할 수 있다. 본 실시예의 경우에는 작업자가 어느 일면 만을 바라보며 용접을 수행할 수 있다. 따라서, 두 번의 작업이 필요치 않고 작업이 더 편리해 질 수 있다.

차량용 냉장고(7)와 같이 진공공간부(50)의 간격이 좁아서 도 16a와 같은 안쪽과 바깥쪽의 용접이 어려운 경우에는 더욱 바람직하게 적용할 수 있다.

도 17은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프이다.

도 17을 참조하면, 상기 진공공간부(50)를 진공상태로 조성하기 위하여, 가열하면서 진공공간부의 부품에 남아있는 잠재적인 기체를 기화시키면서 진공펌프로 진공공간부의 기체를 배기한다. 그러나, 일정 수준 이상의 진공압에 이르면 더 이상 진공압의 수준이 높아지지 않는 지점에 이르게 된다(△t₁). 이후에는 진공펌프의 진공공간부의 연결을 끊고 열을 가하여 게터를 활성화시킨다(△t₂). 게터가 활성화되면 일정 시간 동안은 진공공간부의 압력이 떨어지지만 정상화되어 일정 수준의 진공압을 유지한다. 게터 활성화 이후에 일정수준의 진공압을 유지할 때의 진공압은 대략 1.8×10^-6Torr이다.

실시예에서는 진공펌프를 동작시켜 기체를 배기하더라도 더이상 실질적으로 진공압이 낮아지지 않는 지점을 상기 진공단열체에서 사용하는 진공압의 하한으로 설정하여 진공공간부의 최저 내부 압력을 1.8×10^-6Torr로 설정한다.

도 18은 진공압과 가스전도도(gas conductivity)를 비교하는 그래프이다.

도 18을 참조하면, 상기 진공공간부(50) 내부의 사이 갭의 크기에 따라서 진공압에 따른 가스전도열(gas conductivity)을 실질열전달계수(eK)의 그래프로 나타내었다. 상기 진공공간부의 갭은 2.76mm, 6.5mm, 및 12.5mm의 세 가지 경우로 측정하였다. 상기 진공공간부의 갭은 다음과 같이 정의된다. 상기 진공공간부의 내부에 상기 복사저항쉬트(32)가 있는 경우는 상기 복사저항쉬트와 인접한 플레이트 사이의 거리이고, 상기 진공공간부의 내부에 복사저항쉬트가 없는 경우는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 사이의 거리이다.

폴리우레탄을 발포하여 단열재를 제공하는 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk과 대응되는 지점은 갭의 크기가 작아서 2.76mm인 경우에도 2.65×10^-1Torr인 것을 볼 수 있었다. 한편, 진공압이 낮아지더라도 가스전도열에 의한 단열효과의 저감효과가 포화되는 지점은 대략 4.5×10^-3Torr인 지점인 것을 확인할 수 있었다. 상기 4.5×10^-3Torr의 압력은 가스전도열의 저감효과가 포화되는 지점으로 확정할 수 있다. 또한, 실질열전달계수가 0.1 W/mk일때에는 1.2×10^-2Torr이다.

상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛이 제공되지 않고 상기 다공성물질이 제공되는 경우에는, 갭의 크기가 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터이다. 이 경우에는, 다공성물질로 인하여 비교적 진공압이 높은 경우에도, 즉 진공도가 낮은 경우에도 복사열전달은 작다. 따라서 그 진공압에 맞는 적절한 진공펌프를 사용한다. 해당하는 진공펌프에 적정한 진공압은 대략 2.0×10^-4Torr이다. 또한, 가스 전도열의 저감효과가 포화되는 지점의 진공압은 대략 4.7×10^-2Torr이다. 또한, 가스전도열의 저감효과가 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk에 이르는 압력은 730Torr이다.

상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛과 상기 다공성물질이 함께 제공되는 경우에는 상기 서포팅유닛만을 사용하는 경우와 상기 다공성물질만을 사용하는 경우의 중간 정도의 진공압을 조성하여 사용할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 사상에 포함되는 다른 실시예를 제시한다.

상기되는 실시예는 차량에 바람직하게 적용할 수 있는 냉장고를 중심으로 설명을 하였다. 그러나 이에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상은 온장고, 냉온장고에 적용될 수도 있을 것이다. 물론 차량에 제한되지 아니하고, 물품의 온도를 원하는 온도로 조성하는 어떠한 장치에도 적용될 수 있을 것이다. 그러나, 바람직하기로는 차량용 냉장고에 바람직할 것이다.

구체적으로 온장고의 경우에는 냉매의 방향을 냉장고의 역방향으로 구성하면 되고, 냉온장고의 경우에는 냉장고로 동작되는지 온장고로 동작되는지에 따라서 냉매의 방향을 역전시킬 수 있는 사방변을 냉매의 유로상에 설치함으로써 달성할 수 있을 것이다.

냉장고와 온장고의 변화와 무관하게, 지칭할 수 있도록 상기 응축모듈은 제 1 열교환모듈이라고 할 수 있고, 상기 증발모듈은 제 2 열교환모듈이라고 지칭할 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2의 의미는 열교환모듈의 구분을 뜻하는 것으로서 서로 바뀌어서 사용할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 외부로부터 전원만을 공급받고, 독립된 장치로서 차량용 냉장고를 효율적으로 구현할 수 있다.

7: 차량용 냉장고
120: 제어기

Claims

차량용 냉장고의 스위치가 온되는 것;
제 1 시각에 상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 1 온도를 측정하는 것;
상기 제 1 시각으로부터 소정의 시간이 경과한 후, 제 2 시각에 상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 2 온도를 측정하는 것;
상기 제 1 온도 및 상기 제 2 온도에 기초하여, 상기 차량용 냉장고의 고 내의 온도변화를 판단하는 것; 및
상기 차량용 냉장고의 고 내의 온도변화에 기초하여, 적어도 두 개의 운전모드 중에서 어느 운전모드로 상기 차량용 냉장고를 동작할 지를 결정하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 운전모드는, 급냉모드와 일반모드를 포함하고,
상기 급냉모드에서 상기 차량용 냉장고의 고 내 온도는, 상기 일반모드보다 빠르게 낮아지는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 2 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고의 고 내의 온도변화가 음인 경우, 상기 차량용 냉장고는 상기 일반모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 2 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고의 고 내의 온도변화가 양인 경우, 상기 차량용 냉장고는 상기 일반모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
차량용 냉장고의 스위치가 온되는 것;
제 1 시각에 상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 1 온도를 측정하는 것;
상기 제 1 시각으로부터 소정의 시간이 경과한 후, 제 2 시각에 상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 2 온도를 측정하는 것; 및
상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 1 온도에 기초하여, 적어도 두 개의 운전모드 중에서 어느 운전모드로 상기 차량용 냉장고를 동작할 지를 판단하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 운전모드는, 급냉모드와 일반모드를 포함하고,
상기 급냉모드에서 상기 차량용 냉장고의 고 내 온도는, 상기 일반모드보다 빠르게 낮아지는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 6 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 1 온도가 기준온도보다 높으면,
상기 차량용 냉장고는 상기 급냉모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 6 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고의 고 내의 제 1 온도가 기준온도보다 낮으면,
상기 차량용 냉장고는 상기 일반모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 1 시각에 차량용 냉장고와 관련하는 제 1 값을 측정하는 것;
상기 제 1 시각으로부터 소정의 시간이 경과한 후, 제 2 시각에 상기 차량용 냉장고와 관련하는 제 2 값을 측정하는 것;
상기 제 1 값 및 상기 제 2 값에 기초하여, 상기 차량용 냉장고와 관련하는 값의 변화를 판단하는 것; 및
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값의 변화에 기초하여, 적어도 두 개의 운전모드 중에서 어느 운전모드로 상기 차량용 냉장고를 동작할 지를 판단하는 것을 포함하고,
상기 차량용 냉장고의 벽의 적어도 일부는 진공단열체로 제공되고,
상기 진공단열체는,
제 1 플레이트;
제 2 플레이트; 및
상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이를 진공공간으로 제공하도록 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트를 밀봉하는 밀봉부를 포함하는,
차량용 냉장고의 제어방법.
제 9 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 상기 제 1 값과 상기 제 2 값은, 상기 차량용 냉장고와 관련하는 온도인 차량용 냉장고의 제어방법.
제 9 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 운전모드는, 급냉모드와 일반모드를 포함하고,
상기 급냉모드에서 상기 차량용 냉장고와 관련하는 값은, 상기 일반모드에서 상기 차량용 냉장고와 관련하는 값보다 빠르게 변하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값의 변화가 음인 경우, 상기 차량용 냉장고는 상기 일반모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값의 변화가 양인 경우, 상기 차량용 냉장고는 상기 급냉모드로 운전하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 9 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 상기 제 1 값 및 상기 차량용 냉장고와 관련하는 상기 제 2 값은, 상기 차량용 냉장고의 스위치가 온 된 후에 센서에 의해서 측정되는 제 1 값 및 제 2 값으로 정의되는 차량용 냉장고의 제어방법.
차량용 냉장고와 관련하는 값을 센서로 측정하는 것;
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값에 기초하여, 적어도 두 개의 운전모드 중에서 어느 운전모드로 상기 차량용 냉장고를 동작할 지를 판단하는 것을 포함하고,
상기 차량용 냉장고의 벽의 적어도 일부는 진공단열체로 제공되고,
상기 진공단열체는,
제 1 플레이트;
제 2 플레이트; 및
상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 사이를 진공공간으로 제공하도록 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트를 밀봉하는 밀봉부를 포함하는,
차량용 냉장고의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값은, 상기 차량용 냉장고와 관련하는 온도로 정의되는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 운전모드는, 급냉모드와 일반모드를 포함하고,
상기 급냉모드에서 상기 차량용 냉장고와 관련하는 값은, 상기 일반모드에서 상기 차량용 냉장고와 관련하는 값보다 빠르게 변하는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값은, 상기 차량용 냉장고의 스위치가 온 된 뒤에 측정된 값으로 정의되는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 17 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값이 기준온도보다 높을 때, 상기 차량용 냉장고는 급냉모드로 운정되는 차량용 냉장고의 제어방법.
제 17 항에 있어서,
상기 차량용 냉장고와 관련하는 값이 기준온도보다 높을 때, 상기 차량용 냉장고는 급냉모드로 운정되는 차량용 냉장고의 제어방법.