KR0182533B1 - 냉장고 및 그 온도제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동실팬과 냉장실팬을 구비하는 냉장고에 관한 것으로, 특히 유전자 알고리즘-퍼지추론을 이용하여 고내온도를 균일하게 유지하는 냉장고 및 그 온도제어방법에 관한 것으로써, 냉장실 및 냉동실로 구성된 저장실과, 상기 저장실에 각각 설치되어 송풍되는 공기를 냉기로 열교환시키는 증발기와, 상기 증발기에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실에 공급하도록 상기 증발기에 근접하여 각각 배치된 팬과, 상기 냉장실의 일측에 설치되며 상기 증발기에 의해 열교환된 냉기를 하향안내하도록 냉기유로를 가진 하우징과, 상기 하우징에 상하로 형성되어 상기 냉기유로를 따라 흐르는 냉기가 상기 냉장실의 상하 및 좌우로 분산토출되도록 안내하는 다수개의 토출공과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 토출공을 통해 토출되는 냉기의 토출방향을 조절하는 회전날개와, 상기 회전날개를 회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 및 그 온도제어방법
제1도는 종래의 냉장고를 도시한 전체단면사시도.
제2도는 종래 칸칸토출방식 냉장고의 내부를 보인 도면.
제3도는 종래 입체냉각방식 냉장고의 내부를 보인 도면.
제4도는 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 개략적으로 보인 전체단면도.
제5도는 본 발명에 따른 냉장고에서 냉장실도어가 열린 상태에서 냉장실의 내부를 보인 도면.
제6도는 본 발명에 따른 냉장고에서 냉기분산토출을 위한 하우징과 회전날개의 분해사시도.
제7도는 제4도에 도시한 요부 확대정면도.
제8도는 제4도에 도시한 요부 측면도.
제9도는 본 발명에 따른 냉장고의 하우징의 배면사시도로서, 냉기유로와 토출공이 배치관계를 보인 도면.
제10도는 본 발명에 따른 냉장고의 회전날개 및 그 변형예를 나타내 보인 도면.
제11도는 본 발명에 따른 냉장고의 토출공과 회전날개의 배치관계를 보인 도면.
제12도는 제10도에 도시한 회전날개의 평면도.
제13도는 본 발명에 따른 냉장고에서 좌측집중냉각을 보인 도면.
제14도는 본 발명에 따른 냉장고에서 중앙집중냉각을 보인 도면.
제15도는 본 발명에 따른 냉장고에서 우측집중냉각을 보인 도면.
제16도는 본 발명에 따른 위치감지스위치의 작동상태도.
제17도는 본 발명에 따른 냉장고의 온도제어구성을 도시한 블록도.
제18도는 유전자 알고리즘-퍼지 제어의 전반적인 흐름도.
제19도는 유전자 알고리즘-퍼지 추론법중의 하나인 TSK(타카기-스게노-강)법의 설명도.
제20도는 유전자 알고리즘-퍼지추론을 적용 냉장고의 냉각시간에 따른 온도하강특성곡선.
제21도는 냉장실의 온도분포를 측정하기 위한 각 선반의 온도측정점을 개략적으로 도시한 사시도.
제22도는 종래에 의한 냉장고에 있어서, 제13도에 도시된 각 측정점에서의 온도분포를 나타내는 그래프.
제23도는 본 발명에 따른 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용한 냉장고에 있어서, 제13도에 도시된 각 측정점에서의 온도 분포를 나타내는 그래프.
제24도는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어 동작순서를 도시한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 냉동실 3 : 냉장실
8 : 선반 9 : 특선실
10 : 야채실 11 : 압축기
12 : 제1증발기 13 : 냉동실팬
14 : 제1덕트부재 15 : 냉기유로
16 : 토출공 17 : 하우징
19 : 제2증발기 20 : 냉장실팬
21 : 제2덕트부재 23 : 냉기토출구
26 : 회전날개 28 : 구동모터
32 : 위치감지스위치 33 : 조작돌기
35 : 제1유로부 36 : 제2유로부
37 : 제1연결로 38 : 제2연결로
39 : 제1토출부 40 : 제2토출부
44 : 분배판 47 : 분산유도판
49 : 공날개부 52 : 제1온도센서
53 : 제2온도센서 100 : 온도감지수단
102 : 온도변화율연산수단 104 : 데이타저장수단
106 : 제어수단 112 : 압축기구동수단
114 : 팬모터구동수단 116 : 제1팬모터구동부
118 : 제2팬모터구동부 120 : 냉기토출방향조절수단
본 발명은 냉동실팬과 냉장실팬을 구비하는 냉장고에 관한 것으로, 특히 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 이용하여 고내온도를 균일하게 유지하는 냉장고 및 그 온도제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 냉장고는 제1도에 도시한 바와같이, 본체(1)내의 상하부에 식품을 저장하도록 중간격벽에 의해 구획된 냉동실 및 냉장실(2,3)이 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 전면에는 상기 냉동실(2) 및 냉장실(3)을 개폐시키는 도어(2a,3a)가 각각 장착되어 있다.
그리고, 상기 냉동실(2)의 하단에는 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 차가운 공기 즉, 냉기로 열교환시키는 증발기(4)가 장착되어 있고, 상기 증발기(4)의 우측에는 상기 증발기(4)에 의해 열교환된 냉기를 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)에 순환시키도록 팬모터(5)의 구동에 따라 회전하는 냉각팬(5a)이 장착되어 있다.
상기 냉장실(3)의 상부우측에는 상기 냉장실(3)의 고내온도를 감지하여 상기 냉장실(3)로 공급되는 냉기의 양을 조절하는 댐퍼서머(6)가 장착되어 있고, 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)내에는 내부공간을 칸칸으로 구획하여 저장식품을 지지하는 다수개의 선반(9)이 장착되어 있다.
또한, 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)의 후벽에는 상기 증발기(4)에 의해 열교환된 냉기가 상기 팬(5a)의 회전력에 의해 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)내로 순환되도록 냉기의 흐름을 가이드하는 덕트부재(6a)가 장착되어 있고, 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)의 후벽부에는 상기 증발기(4)에 의해 열교환되어 상기 덕트부재(6a)에 의해 가이드된 냉기를 상기 냉동실 및 증발기내로 토출하도록 냉기토출구(6b)가 형성되어 있다.
상기 본체(1)의 하단에는 상기 증발기(4)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 압축기(7)가 장착되어 있고, 상기 압축기(7)의 좌측에는 상기 팬(5a)의 구동에 따라 송풍되는 공기를 상기 증발기(4)에서 열교환하여 냉각시킬 때에 생성되는 공기중의 수분 즉, 제상수를 한 곳으로 모아 외부로 배수하는 증발접시(7a)가 장착되어 있다.
또, 상기 본체(1)의 후레임뒷판(1a)이나 캐비넷트(1b)의 좌, 우측면에는 상기 압축기(7)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 외부공기와의 자연대류나 강제대류현상에 의해 열교환하여 저온고압의 액상냉매로 강제냉각시켜 액화는 주옹축기(8)가 전면적에 걸쳐 지그재그형상으로 장착되어 있고, 상기 증발접시(7a)의 하단에는 상기 증발접시(7a)에 모여진 제상수를 증발시키는 보조응축기(8a)가 장착되어 있다.
상기 압축기(7)의 일측에는 상기 주응축기(8)에서 액화된 저온고압의 액상냉매를 증발압력까지 급격히 팽창시켜 저온저압의 무상냉매로 갑압하는 모세관(8b)이 장착되어 있고, 상기 본체(1)의 전면인 후렌지외주면에는 외부의 더운 공기와 상기 본체(1)내의 찬공기에 의한 이슬맺힘을 방지하도록 결로방지파이프(8c)가 장착되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래의 냉장고에 있어서, 냉장실(3)에 냉기를 공급하는 방식으로는 대개 칸칸토출방식이 채용되고 있다.
이는 제2도에 도시한 바와같이, 냉장실(3)의 후벽에 마련된 덕트부재(6a)에 각 선반(9)이 위치에 상응하도록 냉기토출구(6b)가 상하로 배열되어 선반(9)에 의해 다수개의 칸으로 구획된 냉장실(3)의 각 칸에 냉기가 토출된다.
그러나, 이와같은 칸칸토출방식의 냉장고에서는, 냉기가 단순히 냉기토출구(6b)로부터 전방으로만 토출되기 때문에 고내의 좌우 또는 전후의 온도편차가 심해 고내온도를 일정하게 유지할 수 없다는 문제점이 있었다.
즉, 냉기가 과잉공급되는 냉장실(3)의 일부에서는 과냉현상이 발생하고, 냉기 흐름이 원활하지 않은 구석진 부분에는 상대적으로 고온현상이 발생하여 저장식품이 변질되거나 원상태 보존이 매우 어렵다.
이와같은 문제점을 개선하고자 최근에는 입체냉각방식의 냉장고가 제안되고 있다.
이는 제3도에 도시한 바와 같이, 냉장실(3)의 후벽은 물론 양측벽으로부터 냉기가 토출되도록 냉장실(3)의 후벽은 물론 양측벽에도 냉기토출구(6b)를 형성시킨 구조이다.
그러나, 이러한 구조의 냉장고에서도 냉기가 3면에서 토출되기는 하지만, 단순히 고내를 향해서 토출될뿐이고 분산되지 못하므로 냉기가 직접적으로 토출되는 부위와 그렇지 못한 부위의 온도분포를 균일하게 유지시키는데에는 한계가 있었다.
또한, 토출되는 냉기의 방향과 양을 조절하지 못하므로 특정부위의 집중냉각이 필요할 대 이를 용이하게 실현할 수 없는 문제점이 있었다.
즉, 냉장고의 상측모서리나 하측모서리와 같은 특정부위에 고온식품이 저장되거나 저장된 식품의 부피가 커 냉기순환이 원활하지 못하여 고내의 타부분에 비해 온도가 상대적으로 높을 경우, 이 부분을 집중냉각하여 고내온도를 균일하게 유지시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점은 대형냉장고를 선호하는 최근의 상황에서는 시급히 해결해야 할 중요한 과제의 하나로 대두되고 있다.
즉, 냉장고의 좌우폭 및 전후폭이 증대된 대형냉장고의 경우, 냉기를 분산시키거나 냉기의 토출방향 및 양을 조절할 수 없는 종래의 냉장고에 있어서는 각 모서리부분을 포함하며 모든 부분에 냉기를 골고루 공급하여 고내의 균일냉각을 실현하는데 한계가 있고, 특히 집중냉각이 요구되는 고내의 특정부위에 냉기를 집중적으로 토출시키는 집중냉각을 실현할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 냉동실과 냉장실에 각각 증발기의 팬을 설치하여 냉기를 독립적으로 공급함으로써 냉장효율을 향상시킬 수 있는 냉장고의 온도제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 냉장실의 일부고내온도에 따라 고내평균온도를 산출함은 물론, 냉기의 최적토출위치를 추론하여 고내온도를 균일하게 유지하는데 소요되는 시간을 감소하여 소비전력을 절감할 수 있는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 토출되는 냉기가 분산되게 함으로써 고내온도를 균일하게 유지할 수 있는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 고내로 토출되는 냉기의 방향과 양을 조절하여 집중냉각이 요구되는 고내의 특정부위에 냉기를 집중토출하여 집중냉각을 실현할 수 있는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 회전날개를 구동시키는 구동모터에 수분 및 결로의 침투를 방지하여 모터의 고장을 방지할 수 있는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 토출공에 판상의 날개부를 위치시켜 회동날개를 저속으로 회전시키더라도 냉기가 하강하지 않고 고내를 향해 토출되게 하는 냉장고 및 그 온도제어방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 냉장고는 냉장실 및 냉동실로 구성된 저장실과, 상기 저장실에 각각 설치되어 송풍되는 공기를 냉기로 열교환시키는 증발기와, 상기 증발기에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실에 공급하도록 상기 증발기에 근접하여 각각 배치된 팬과, 상기 냉장실의 일측에 설치되며 상기 증발기에 의해 열교환된 냉기를 하향안내하도록 냉기유로를 가진 하우징과, 상기 하우징에 상하로 형성되어 상기 냉기유로를 따라 흐르는 냉기가 상기 냉장실의 상하 및 좌우로 분산토출되도록 안내하는 다수개의 토출공과, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되어 상기 토출공을 통해 토출되는 냉기의 토출방향을 조절하는 회전날개와 상기 회전날개를 회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어방법은 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용한 냉장고의 온도를 제어하는 방법에 있어서, 냉장실 소정부위의 고내온도를 감지하는 온도감지스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도에 따라 상기 냉장실 다른 부위의 고내온도를 추론하는 온도추론스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도 및 상기 온도추론스텝에서 추론된 고내온도에 따라 상기 냉장실의 고내평균온도를 산출하는 편균온도산출스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도 및 상기 온도추론스텝에서 추론된 고내온도에 따라 집중냉각이 필요한가를 판별하는 집중냉각판별스텝과, 상기 평균온도산출스텝에서 산출된 고내평균온도 및 설정온도에 따라 냉기토출위치를 추론하여 회전날개를 이동시키는 위치추론스텝과, 상기 위치추론스텝에서 추론된 냉기토출위치에 따라 회전날개가 이동되면, 냉장실팬을 구동하여 상기 냉장실의 고내온도를 균일하게 유지시키는 균일냉각스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제4도에 도시한 바와 같이, 본체(4)내에는 중간벽부재(1)에 의해 상하부로 분리되어 식품을 저장하는 냉동실 및 냉장실(2,3)이 형성되어 있고, 상기 본체(4)의 전면에는 상기 냉동실 및 냉장실(2,3)을 개폐시키는 도어(6,7)가 각각 장착되어 있다.
여기에서, 상기 냉동실(2)와 냉장실(3)은 저장실을 구성하는 것이다.
상기 냉동실(2)의 후면에는 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 차가운 고기 즉, 냉기로 열교환시키는 제1증발기(12)가 장착되어 있고, 상기 제1증발기(12)의 상측에는 상기 제1증발기(12)에 의해 열교환된 냉기를 상기 냉동실(2)에 순환시키도록 제1팬모터(13a)의 구동에 따라 회전하는 냉동실팬(13)이 장착되어 있다.
그리고, 상기 제1증발기(12)의 좌측에는 상기 제1증발기(12)에 의해 열교환된 냉기가 상기 냉동실팬(13)의 회전력에 의해 상기 냉동실(2)내로 순환되도록 냉기의 흐름을 가이드하는 제1덕트부재(14)가 장착되어 있고, 상기 냉동실(2)의 후벽부에는 상기 제1증발기(12)에 의해 열교환되어 상기 제1덕트부재(14)를 따라 가이드된 냉기를 상기 냉동실(2)내로 토출하도록 냉기토출구(14a)가 형성되어 있다.
또한, 상기 냉장실(3)에는 내부공간을 칸칸으로 구획하여 저장식품을 지지하는 다수개의 선반(8)이 장착되어 있고, 상기 냉장실(3)의 상측에는 특정온도에서 특정식품을 보관하기위한 특선실(9)이 형성되어 있으며, 상기 냉장실(3)의 하측에는 야채실(10)이 형성되어 있다.
상기 냉장실(3)의 하측 기계실에는 상기 제1 및 제2증발기(12,19)에서 냉각된 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체상태로 압축하는 압축기(11)가 장착되어 있고, 상기 냉장실(3)의 후벽하측에는 하우징(17)의 설치를 위해 오목홈(5)이 형성되어 있다.
제5도에 도시한 바와같이, 상기 하우징(17)은 냉장실(3)의 후벽중앙에 설치되는데, 그 상측부는 특선실(9)의 직후방에 위치되며, 나머지 부분은 특선실(9)과 야채실(10) 사이의 냉장실(3)의 직후방에 위치되도록 배치된다.
즉, 상기 하우징(17)의 상단은 중간벽부재(1)에 접하고, 하단은 야채실(10)에 인접하도록 연장되어 상기 냉장실(3)의 높이와 대략 동일높이를 가진다.
제6도에 도시한 바와같이, 상기 하우징(17)은 대별하여 전면판(24)과 이 전면판(24)과 결합되는 유사한 형상의 단열체(25)와 단열체(25)의 배면에 접착되는 시일판(34)으로 구성된다.
상기 전면판(24)에는 회전날개(26)가 착탈가능하게 설치되고, 상기 회전날개(26)의 상측에는 회전날개(26)를 구동시키기위한 구동모터(28)가 모터케이스(29)에 수납되어 설치되며, 상기 구동모터(28)의 양측에는 고내등(30)이 설치된다.
이와같이, 본 실시예에서는 구동모터(28)를 회전날개(26)의 상측에 배치하여 고내의 수분이 구동모터(28)에 침투하는 것을 방지하였는 바, 이는 고내의 수분이나 응결수가 생긴다 하더라도 자중에 의해 하측으로 흘러내리므로 구동모터(28)에 침투될 염려가 없는 것이다.
더우기, 상기 구동모터(28)는 모터케이스(29)내에 수납되므로 수분이 침투할 가능성은 희박하고, 냉기의 접촉으로 과냉되어 구동속도가 저하되지 않는다. 만약 수분이 침투한다 하더라도 고내등(30)이 구동모터(28)의 양측에 설치되어 있으므로 수시로 증발되어 구동모터(28)가 수분의 침투에 의해 고장나거나 구동모터(28)의 고장에 의해 회전날개(26)의 작동이 원활하지 못하게 되는 문제점이 생기지 않는다.
즉, 수분침투로 인한 전기적 오접속, 절연파괴 및 과냉에 의한 구동속도의 저하문제가 발생하지 않게 되는 이점이 있다. 본 실시예에서는 구동모터(28)로서 그 회전속도가 고정되어 있는 기어드모터를 사용하였지만, 스텝핑모터를 사용하여 정역회전은 물론 회전날개(26)의 회전수를 적절하게 제어할 수도 있다.
한편, 미설명 부호 31은 상기 고내등(30)의 보호를 위한 고내등카바이고, 32는 상기 회전날개(26)의 회전위치를 조절하기 위한 위치감지스위치(32)로서 상기 회전날개(26)의 상단에 마련된 조작돌기(33)에 의해 온/오프된다.
27은 상기 회전날개(26)의 보호를 위해 전면판(24)에 삽탈가능하도록 설치된 격자상의 그릴이고, 이 그릴(27)은 고내에 수납된 저장물에 의해 상기 회전날개(26)의 동작이 방해받지 않도록 한다.
제7도 및 제8도에 도시한 바와같이, 상기 하우징(17)의 단열체(25) 상단에는 냉기의 흐름을 안내하는 안내통로(18)가 형성되고, 상기 안내통로(18)의 하측에는 송풍되는 공기를 냉매의 증방잠열에 의해 차가운 공기 즉, 냉기로 열교환시키는 제2증발기(19)가 장착되어 있으며, 상기 제2증발기(19)의 상측에는 상기 제2증발기(19)에 의해 열교환된 냉기를 상기 냉장실(3)에 순환시키도록 제2팬모터(20a)의 구동에 따라 회전하는 냉장실팬(20)이 장착되어 있다.
상기 제2증발기(19)의 좌측에는 상기 제2증발기(19)에 의해 열교환된 냉기가 상기 냉장실팬(20)의 회전력에 의해 상기 냉장실(3)내로 순환되도록 냉기의 흐름을 가이드하는 제2덕트부재(21)가 전면판(24)과 일체로 장착되어 있고, 상기 냉장실(3)의 후벽부에는 상기 제2증발기(19)에 의해 열교환되어 상기 제2덕트부재(21)를 따라 가이드된 냉기를 상기 냉장실(3)내로 토출하도록 냉기토출구(23)가 형성되어 있다.
본 실시예에서 냉기토출구(23)는 양측에 2개가 배치된다.
한편, 상기 제2증발기(19)와 냉장실팬(20)이 설치된 하우징(17)의 상측부는 두텁게 구성되는데, 대략 그 두께는 12cm정도이고, 폭은 34cm정도이다. 이러한 두께와 폭은 냉장고의 크기에 따라 상이하겠지만 400~500 1급의 냉장고에서는 본 실시예가 적당하다.
그리고, 상기 하우징(17)의 나머지 부분은 그 두께가 3cm 정도이고, 폭이 25cm 정도의 크기를 가진다. 이러한 하우징(17)의 나머지 부분은 그 전체가 플라스틱 사출물로 만들어질 수 있으나, 본 실시예에서는 2mm 두께의 플라스틱 사출물 전면판(24)에 단열재, 예를들면 스티롤수지를 일체로 형합하여 구성하였다.
상기 회전날개(26)는 이러한 하우징(17)의 나머지 부분에 설치되는데, 날개부(26a)와 지지대(26b)로 구성된다.
본 실시예에서는 4개의 날개부(26a)가 지지대(26b)에 일체로 연결된 것으로 구성하였다. 이러한 날개부(26a)의 각 위치는 선반(8)에 의해 구획된 냉장실(3)의 각 칸의 위치에 상응하는데, 본 실시예에서는 냉장실(3)의 높이를 H라 할 때, 최상측의 날개부(261)가 3/4H, 중간날개부(262)가 1/2H, 최하단 날개부(263)가 1/3H에 위치되도록 배치하였다.
중간날개부(262)와 최하단 날개부(263) 사이에 위치한 날개부(26a)는 선반(8)의 위치와는 무관한 것으로 외관상, 금형제작상의 고려에 의해 마련되었다. 이러한 회전날개(26)의 상세한 형상에 대해서는 후술한다.
이러한, 하우징(17)은 조립체 형태로 냉장실(3)의 후벽면에 설치되는데, 하우징(17)의 전면판(24)이 냉장실(3)의 후벽면과 대략 동일평면을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 전면판(24)과 단열체(25)가 형합되고 시일판(34)이 부착된 상태에서, 회전날개(26)와 그릴(27)이 전면판(24)에 조립되고, 구동모터(28)와 고내등(30)이 조립된 상태로 냉장실(3)의 후벽에 설치되는 것이다.
따라서, 별개의 부품을 냉장실(3)에 각각 설치하는 것에 비해 그 설치작업이 매우 간편하다.
한편, 미설명 부호 17a는 이러한 하우징(17)이 설치를 위한 나사결합부이다. 즉, 조립체 형태의 하우징(17)의 냉장실(3)의 후벽에 나사결합을 통해 간편하게 설치되고, 22는 단열체로 구성된 스페이서로서, 이 스페이서는 안내통로(18)를 통과하는 저온상태의 냉기로 인해 제1덕트부재(14)에 결로현상이 발생되는 것을 방지한다.
제9도에 도시한 바와같이, 하우징(17)에는 상기 제2증발기(19)에서 생성된 냉기가 냉장실(3)로 공급되는 것을 안내하기위한 냉기유로(15)와 토출공(16)이 형성된다. 이 냉기유로(15)는 상기 하우징(17)의 배면에 길이방향으로 길게 형성되고, 토출공(16)은 냉기유로(15)와 냉장실(3)을 연통시키도록 하우징(17)을 관통하여 형성한다.
이 토출공(16)은 다수개가 하우징(17)의 중앙부에 상하로 배열되고, 냉기유로(15)는 토출공(16)을 사이에 두고 양측에 형성된 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 포함한다. 이때 토출공(16)은 회전날개(26)의 날개부(26a)와 마찬가지로 냉장실(3)의 각 단(즉, 선반에 의해 구획된 공간)에 대응하도록 다수개가 상하로 배열되는데, 본 실시예에서는 토출공(16)에 회전날개(26)의 날개부(26a)가 배치된 구성으로 하였다.
따라서, 토출공(16)은 3개이다. 이와같이 냉기유로(15)를 제1유로부(35)와 제2유로부(36)로 형성하여 양쪽에 배치하고, 그 중앙에 토출공(16)을 형성함과 동시에 토출공(16)에 회전날개(26)를 위치시킴으로써 전체적인 하우징(17)의 두께가 감소되고, 하우징(17) 두께의 감소로 인해 고내로 돌출된 하우징(17)의 높이가 낮아지므로 하우징(17)의 돌출로 인한 고내의 유효공간 감소현상이 방지된다.
또한, 제1유로부(35)와 제2유로부(36)의 상단은 안내통로(18)의 양쪽에 위치되도록 상측으로 연장되고, 하단은 야채실(10)로 연장되도록 상하로 길게 형성된다.
따라서, 상기 제2증발기(19)에서 생성된 냉기는 좌우로 분산되어 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 하향하여 냉장실(3) 및 야채실(10)로 토출되고, 일부는 냉기토출구(23)를 통해 특선실(9)로 토출되는 것이다. 하향하는 냉기의 냉장실(3)로의 안내를 위해 냉기유로(15)는 제1유로부(35)와 토출공(16)을 연결시키는 제1연결로(37)와 제2유로부(36)와 토출공(16)을 연결시키는 제2연결로(38)를 포함한다.
따라서, 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 흐르는 냉기는 부분적으로 제1연결로(37)와 제2연결로(38)에 안내되어 토출공(16)을 통해 냉장실(3)로 토출되는 것이다.
여기서, 제1연결로(37)와 제2연결로(38)는 제1 및 제2유로부(35,36)와 연결되는 입구부가 넓고, 토출공(16)과 연결되는 출구부가 좁게 형성되는데, 특히 제1연결로(37)와 제2연결로(38)의 입구부는 상측이 라운딩되고 하측은 걸림턱(371, 372, 373)에 의해 상측보다 외측으로 연장된 형상을 가짐으로써 하향하는 냉기의 일부가 자연스럽게 이들 연결로로 안내된다.
즉, 제1 및 제2연결로(37,38)의 입구부는 상측이 유선현으로 라운딩되고 하측이 걸림턱(371, 372, 373)에 의해 상측보다 외측으로 연장된 형상으로 구성되어 있으므로, 하향하는 냉기의 일부는 걸림턱(371, 372, 373)에 걸리면서 라운딩부를 따라 원활하게 제1 및 제2연결로(37,38) 내부 안내되는 것이다.
또한 도시한 바와같이, 상측의 제1 및 제2연결로(37,38)보다는 중간의 제1 및 제2연결로(37,38)보다는 하측의 제1 및 제2연결로(37,38)의 입구부를 형성하는 상측은 더 많이 라운딩되고, 하측의 걸림턱(373)은 더 많이 외측으로 연장되도록 형성시키는 것이 더욱 바람직하다. 이는 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 온도가 높으므로 하측으로 갈수록 더 많은 양의 냉기가 제1 및 제2연결로(37,38)와 토출공(16)을 통해 냉장실(3) 내부로 토출되게 함으로써 냉장실(3)의 높이에 따른 온도편차를 줄이기 위한 것이다.
즉, 상측보다는 중간, 중간보다는 하측의 연결로를 통해 더 많은 냉기가 안내되게 하여, 토출위치에 따른 온도차이에 의해 발생하는 고내의 온도편차를 없애 균일냉각을 실현할 수 있는 것이다.
또한, 제1유로부(35)와 제2유로부(36)의 하단보다 정확하게는 최하측 제1연결로(37)와 제2연결로(38)의 입구부 하측에는 소정높이의 제한턱(48)를 마련하여 야채실(10)로 공급되는 냉기의 양은 감소시키고 토출공(16)을 통해 냉장실(3)로 토출되는 냉기의 양은 증대되게 한다.
따라서, 냉장실(3)은 야채실(10)보다 낮은 온도를 유지하는 것이다.
한편, 냉장실(3)로 토출되는 냉기를 좌우로 분산시키기 위해 토출공(16)은 제1연결로(37)와 직접 연결된 제1토출부(39)와 제2연결로(38)와 직접 연결된 제2토출부(40)를 포함하는데, 이들은 산호 연통되되 상하로 단차지게 형성된 것이 바람직하다.
즉, 제1토출부(39)는 제1연결로(37)쪽으로 편심되고, 제2토출부(40)는 제2연결로(38)쪽으로 연장되도록 상호 단차지게 형성되어, 각 토출부(39,40)로 안내된 냉기가 토출시에는 상호 반대방향으로 지향함으로써 냉장실(3) 내부에서 자연스럽게 분산되도록 하는 것이다.
예를들어, 제1토출부(39)로 안내된 냉기가 좌측을 지향하면 제2토출부(40)로 안내된 냉기는 우측을 지향하게 되어 토출되는 냉기가 자연스럽게 분산되는 것이다. 또한 이웃하는 토출공(16)은 제1토출부(39)와 제2토출부(40)의 위치가 반대인 것이 바람직하다.
즉, 상측토출공에서 제1토출부(39)가 제2토출부(40)보다 위에 위치되면 중간토출공에서는 반대로 제2토출부(40)가 제1토출부(39)보다 위에 위치되는 것이다.
이것은, 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 그 온도가 높으므로 상측토출공에서 좌측보다 우측에서 유입되는 냉기의 온도가 더 낮을 경우, 중간토출공에서는 우측보다 좌측에서 보다 낮은 온도의 냉기가 유입되게 하고, 하측토출공에서는 다시 좌측보다 우측에서 보다 낮은 온도으 냉기가 유입되게 하여, 고내에서의 좌우온도편차를 없앰으로써 균일냉각을 실현할 수 있기 때문이다.
다음에는, 제10도를 참조하여 본 실시예에 채용된 회전날개(26) 및 그 변형예를 설명한다.
이 회전날개(26)는 제10도의 (a)(b)(c)에 도시한 바와같이, 다수의 날개부(26a)와 지지대(26b)로 구성되는데, 날개부(26a)는 상하로 소정간격 이격되어 횡설된 디스크 형상의 상판(41)과 하판(43), 그리고 중간판(42)으로 된 분배판(44)과 상판(41)과 중간판(42)을 종으로 연결하는 제1분산유도판(45)과 중간판(42)과 하판(43)을 종으로 연결하는 제2분산유도판(46)으로 된 분산유도판(47)을 포함한다.
본 실시예에서 이러한 회전날개(26)는 분배판(44)과 분산유도판(47)이 조합되어 구성된 조합체 3개(나머지 하나는 공날개부로서 후술함)가 지지대(26b)에 연결되어 일체로 구성된다.
즉, 회전날개(26)는 분배판(44)과 분산유도판(47)으로 된 3개의 날개부(26a)가 지지대(26b)에 일체로 연결되어 구성된다. 이 회전날개(26)의 상단은 구동모터(28)의 출력축에 연결됨으로써 구동모터(28)의 회전력으로 회전하는 것이다. 이때 지지대(26b)는 휨방지를 위해 +형단면을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
제10도의 (a)와 (b)에서 공날개부(49)는 냉기토출과는 무관하다. 이 공날개부(49)의 설치위치에는 토출공이 형성되어 있지 않으므로 공기의 분산토출과는 직접 관계는 없지만 토출공(16)과 회전날개(26) 사이의 틈을 통해 누설되어 잔류하는 냉기를 분산시키는 효과가 있다. 또한 날개부(26a)가 균형있게 배치되게 함으로써 외관상의 미려함도 제공한다.
제10도의 (b)에 도시된 회전날개(26)는 분리가능하게 형성된다. 이는 금형 제조상의 문제를 해결하기 위한 것으로 상측 회전날개(26)에는 상측날개부(261)와 중간날개부(262)가 마련되고, 하측 회전날개(26)에는 공날개부(49)와 하측날개부(263)가 배치된다.
즉, 후술하는 바와같이, 각 날개부(26a)의 분산유도판(47)이 상호 다른 각으로 배치될 경우에는 일체금형이 곤란하므로 회전날개(26)를 이분하여 상측회전날개(26)에는 상호 직간인 분산유도판(47)을 가진 날개부(26a)를 배치한 것이다.
또한 이렇게 함으로써 상측 회전날개(26)와 하측 회전날개(26)의 결합각도만 조절하여 전체 분산유도판(47)의 배치관계를 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 하측 회전날개(26)의 분산유도판(47)이 상측 회전날개(26)의 양 분산유도판(47)의 정중앙에 배치된 구성을 채용하였다.
제10도의 (c)는 변형예로서, 공날개부(29)가 없는 회전날개를 도시한 것이다.
한편, 전술한 바와같이, 각 분배판(44)은 살후난 각 토출공(16)에서 위치되고 이들 분배판(44)과 토출공(16)의 위치는 냉장실(3)의 선반(8)의 위치와 상응하게 된다.
제11도에 도시한 바와같이, 상기 분배판(44)의 중간판(42)은 토출공(16)의 제1토출부(39)와 제2토출부(40)의 경계에 위치되며, 상판(41)과 하판(43)은 각각 제1토출부(39)와 제2토출부(40)의 높이만큼 중간판(42)으로부터 상하로 이격되어 마련된다.
또한 상판(41)과 중간판(42), 그리고 하판(43)은 동일한 직경을 가지며 그 직경이 토출공(16)의 폭과 대략 일치하도록 하여 냉기의 누설을 방지하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 중간판(42)과 상판(41) 또는 중간판(42)과 하판(43)은 분산유도판(47)과 함께 연결로로부터 연장된 별도의 회전유로를 형성하여, 냉기가 고내로 토출되는 것을 안내할 뿐만 아니라, 고내로 토출되는 냉기를 분산시킬 수 있는 것이다.
즉, 분배판(44)을 형성하는 상판(41)과 하판(43), 중간판(42)은 냉기유로(15)로부터 연결로를 거쳐 안내된 냉기가 하방으로 하강하지 않고 고내를 향해 토출되도록 유도하는 기능을 한다. 따라서 회전날개(26)가 저속회전하더라도 마치 안내된 냉기를 모아서 고내로 토출시키는 것과 같은 역할을 하는 것이다.
제12도 도시한 바와같이, 제1분산유도판(45)과 제2분산유도판(46)은 각각은 물론 상호간에 대칭구조를 갖는다. 이를 좀더 상세하게 설명하면, 제1분산유도판(45)과 제2분산유도판(46)은 각각 연속라운딩된 오목부(50)와 볼록부(51)로 형성된다.
즉, 라운딩된 오목부(50)와 볼록부(51)가 자연스럽게 연결됨으로써 S자형을 이루게 되는 것이다. 따라서 토출공(16)을 거쳐 분산유도판(47)을 따라 흐르는 냉기는 저항값이 원활하게 유동하게 된다.
또한, 제1분산유도판(45) 제2분산유도판(46)은 중간판(42)을 중심으로 반전된 대칭구조를 가지는데, 즉 제1분산유도판(45)의 오목부(50)와 제2분산유도판(46)의 오목부(50) 또는 제1분산유도판(45)의 볼록부(51)와 제2분산유도판(46)의 볼록부(51)는 상호 반대위치에 배치되는 것이다.
이는 토출공(16)을 구성하는 제1토출부(39)와 제2토출부(40)가 상하로 단차지게 형성된 것과 상응시킴으로써 유동저항을 감소시키기 위한 것으로, 분산유도판(47)으로 안내된 냉기는 주로 볼록부(51)와 부딪치게 되고, 이 볼록부(51)를 타고 넘어 흐름으로써 유동저항이 매우 감소된다.
즉, 토출공(16)의 제1토출부(39)가 좌측으로 편심되었을 경우에는 제1분산유도판(45)의 볼록부(51)가 우측에 위치되게 되는데, 이때는 제2토출부(40)는 우측으로 편심되고 제2분산유도판(46)의 볼록부(51)는 좌측에 위치된다.
따라서, 예를들어 좌측에서 제1토출부(39)로 안내된 냉기는 제1분산유도판(45)의 볼록부(51)에 부딪치면서 흐르게 되고, 우측에서 제2토출부(40)로 안내된 냉기는 제2분산유도판(46)의 볼록부(51)에 부딪치면서 흘러 주흐름을 형성한다.
또한 제10도에서 전술한 바와같이, 상측날개부(261)의 분산유도판(47)을 기준으로 하였을 때, 중간날개부(262)의 분산유도판(47)은 이와 대략 90도의 각도를 가지며, 하측날개부(263)의 분산유도판(47)은 이와 대략 45도의 각도를 가진다.
이와같이, 상, 중, 하의 분산유도판(47)이 각각 다른 각도로 배치되어 있으므로 냉기가 분산유도판(47)에 부딪치는 위치 및 방향이 상이하여 부하가 분산되는 효과가 있다.
즉, 예를들어 모든 분산유도판(47)이 동일각도를 가지면 회전날개(26)의 회전위치에 따라 냉기가 모든 분산유도판(47)에서 예각으로 부딪치는 경우가 생기고, 이때는 회전날개(26)에 상당한 부하가 작용하게 되는데, 본 실시예에는 상, 중, 하 분산유도판(47)의 배치각도가 상호 다르므로 상기한 바와같이 과부하가 생기는 문제점은 발생하지 않는다.
또한 전술한 바와같이, 모든 분산유도판(47)의 일측부(오목부 또는 볼록부)가 회전날개(26)의 회전위치에 관계없이 대략 90도 이내에 배치되며 동시에 모든 분산유도판(47)의 타측부가 이와 반대 위치에서 대략 90도 이내에 배치된다.
따라서, 회전날개(26)의 회전각도를 조절함으로써 좌측집중냉각, 중앙집중냉각, 우측집중냉각을 수행할 수 있는 것이다.
예를들면, 제13도는 좌측 집중냉각상태를, 제14도는 중앙 집중냉각상태를, 제15도는 우측 집중냉각상태를 나타낸 것이다. 이러한 집중냉각은 상술한 3방향뿐만 아니라, 제어회로에 의해 임의의 방향을 지향하도록 할 수도 있다.
이러한 집중냉각의 위치를 정하기위해, 제5도에 도시한 바와같이, 냉장실(3)의 좌측벽 상단중앙에 좌측온도감지센서 즉, 제1온도센서(52)가 설치되고, 우측벽 하단중앙에 우측온도감지센서 즉, 제2온도센서(53)가 설치된다.
한편, 집중냉각시 회전날개(26)의 기준위치를 정하기 위한 위치감지스위치(32)와 이를 작동시키는 조작돌기(33)의 구성 및 작동상태는 제16도에 도시한 바와 같다.
여기서, 조작돌기(33)는 회전날개(26)와 함께 화살표방향으로 회전하여 제16도의 (a), (b), (c)와 같이 작동한다.
제16도의 (c)는 접점이 떨어지는 순간을 도시한 것으로, 본 실시예에서는 접점이 떨어지는 순간을 회전날개(26)의 기준위치로 하였다. 또한 본 실시예에서는 위치감지스위치(32)와 접촉되는 부위의 조작돌기(33)의 형상을 유선형으로 하여 스위치의 갑작스런 분리를 방지하여 분리시 소음이 발생하지 않도록 하였다.
이와같이 구성된 회전날개(26)의 작동에 따른 냉장고의 온도제어방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 압축기(11)와 제1 및 제2증발기(12, 19)가 작동하면, 제1 및 제2증발기(12,19)에서는 주위와의 열교환에 의해 냉기가 생성된다.
상기 제1증발기(12)에 의해 열교환된 냉기는 냉동실팬(13)의 회전력에 의해 제4도에 화살표로 나타낸 바와같이, 제1덕트부재(14)를 따라 안내되어 냉기토출구(14a)를 통해 냉동실(2)로 공급된다.
한편, 상기 제2증발기(19)에 의해 열교환된 냉기는 냉장실팬(20)의 회전력에 의해 제4도에 화살표로 나타낸 바와같이, 제2덕트부재(21)와 냉기유로(15)를 따라 안내되어 냉장실(3)로 공급되는데, 제2덕트부재(21)로 안내된 냉기는 냉기토출구(23)를 통해 특선실(9)로 토출되고, 냉기유로(15)는 안내된 냉기는 좌우로 분산되어 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 하향하여 냉장실(3) 및 야채실(10)로 토출된다.
냉기의 냉장실(3)로의 토출과정을 좀더 상세하게 설명하면, 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 흐르는 냉기의 일부는 상측부터 차례로 제1연결로(37)와 제2연결로(38)로 안내되어 토출공(16)을 통해 토출되면서 회전날개(26)의 회전에 의해 좌우로 분산 토출된다.
물론, 회전날개(26)없이도 토출공(16)을 형성하는 제1토출부(39)와 제2토출부(40)가 냉기가 유입되는 쪽으로 편심되도록 상하로 단차지게 형성되어 있으므로 토출되는 냉기는 좌우로 분산되지만 회전날개(26)의 회전에 의해 더욱 확실한 분산이 이루어져 고내의 균일냉각이 이루어진다.
본 실시예에서 회전날개(26)는 구동모터(28)인 기어드모터에 의해 일정한 속도로 정회전하는데, 그 회전속도는 6 내지 10RPM이다. 또한 이 구동머터(28)는 회전속도를 가변시킬 수 있는 스텝핑모터등으로 대체하여 사용할 수 있다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 전술한 바와같이, 토출공(16)은 제1토출부(39)와 제2토출부(40)를 포함하고, 이들은 상호 연통되되 상하로 단차지게 형성되어 각 토출부로 안내된 냉기가 토출시에는 상호 반대방향으로 지향함으로써 냉장실(3) 내부에서 자연스럽게 분산된다.
예를들어, 제1토출부(39)로 안내된 냉기가 좌측을 지향하면, 제2토출부(40)로 안내된 냉기는 우측을 지향하게 되는 토출되는 냉기가 자연스럽게 분산되는 것이다.
또한 이웃하는 토출공(16)은 제1토출부(39)와 제2토출부(40)의 위치가 반대이므로 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 그 온도가 높지만, 상측토출공에서 좌측보다 우측에서 유입되는 냉기의 온도가 더 낮을 경우, 중간토출공에서는 우측보다 좌측에서 보다 낮은 온도의 냉기가 유입되게 하고, 하측토출공에서는 다시 좌측보다 우측에서 보다 낮은 온도의 냉기가 유입되게 하여, 고내에서의 좌우온도편차를 없앰으로써 좌우의 균일냉각을 실현할 수 있다.
또한 중간의 걸림턱(372)이 상측의 걸림턱(371)보다 외측으로 연장되고, 하측의 걸림턱(373)이 중간의 걸림턱(372)보다 외측으로 연장되어 형성되므로, 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 온도가 높지만, 하측으로 갈수록 더 많은 양의 냉기가 연결로와 토출공(16)을 통해 냉장실(3) 내부로 토출되게 함으로써 냉장실(3)의 높이에 따른 온도편차를 줄여 상하의 균일냉각을 실현할 수 있다.
한편, 균일냉각이 이루어진 상태로 하더라도 특정부위에 채워진 식품의 양이 많거나 특정부위에 고온의 식품이 놓이게 되면, 균일냉각상태가 무너지고 회전날개(26)가 회전하여도 균일냉각을 실현시키기 곤란한 경우가 있다.
이러한 경우, 특정부위를 집중냉각할 필요가 있는데, 본 실시예에 의해 실현되는 집중냉각을 제13도, 제14도, 제15도 참조하여 설명한다.
먼저, 좌측이 집중냉각이 필요한 경우에는 제13도에 도시한 바와같이, 토출되는 냉기의 주류가 좌측을 향하도록 회전날개(26)를 회전시킨 상태에서 회전날개(26)를 정지한다. 이때는 세개의 분산유도판(47)이 90도 범위내에서 대략 좌측을 향하여 배치되어 토출되는 냉기의 주류가 좌측을 향하게 된다.
다음에, 중앙 집중냉각이 필요한 경우에는 제14도에 도시한 바와같이, 토출되는 냉기의 주류가 중앙을 향하도록 회전날개(26)를 회전시킨 상태에서 회전날개(26)를 정지한다. 이때는 세개의 분산유도판(47)이 90도 범위내에서 대략 중앙을 향하여 배치되어 토출되는 냉기의 주류가 중앙을 향하게 된다.
그리고, 우측이 집중냉각이 필요한 경우에는 제15도 도시한 바와같이, 토출되는 냉기의 주류가 우측을 향하도록 회전날개(26)를 회전시킨 상태에서 회전날개(26)를 정지한다. 이때는 세개의 분산유도판(47)이 90도 범위내에서 대략 우측을 향하여 배치되어 토출되는 냉기의 주류가 좌측을 향하게 된다.
이러한 회전날개(26)의 회전각도 제어는 회전날개(26)의 돌기에 의해 온/오프되는 위치감지스위치(32)와 후술하는 제어수단에 의해 수행되는데, 실시예에서는 조작돌기(33)와 위치감지스위치(32)가 분리되는 시점을 기준점으로 하여 이때부터 제어부는 시간을 체크하고 소정시간 회전시킴으로써 회전날개(26)의 회전각도를 산출하는 것이다.
예를들어 회전날개(26)의 회전속도가 6RPM인 경우, 기준시점으로부터 10초 회전시키면, 회전날개(26)는 1회전하게 된다.
상기와 같이 구성된 냉장고의 온도제어를 수행하기 위한 제어블록도를 제17도를 참조하여 설명한다.
제17도에 도시한 바와같이, 온도감지수단(100)은 상기 냉장실(3)의 고내온도를 감지하는 온도센서로써, 이 온도감지수단(100)은 상기 냉장실(3)의 좌측상단온도를 감지하는 제1온도센서(52)와, 상기 냉장실(3)의 우측하단온도를 감지하는 제2온도센서(53)로 구성되어 있다.
그리고, 온도변화율연산수단(102)은 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 온도정보를 입력받아 상기 냉장실(3)의 고내온도변화율을 연산하고, 데이타저장수단(104)은 냉기토출방향에 따라 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 상기 냉장실(3)의 온도변화데이타를 저장한다.
제어수단(106)은 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 상기 냉장실(3)의 고내온도에 따라 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 수행하여 상기 냉장실(3)내의 온도분포를 균일하게 유지하는 균일냉각 및 상기 냉장실(3)내 특정부위를 집중적으로 냉각시키는 집중냉각을 제어함과 동시에 상기 냉장고의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로프로세서이고, 압축기구동수단(112)은 사용자가 설정한 온도와 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 고내온도의 차에 따라 상기 제어수단(106)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(11)를 구동제어한다.
또한, 팬모터구동수단(114)은 사용자가 설정한 온도로 고내온도를 일정하게 유지하도록 상기 제어수단(106)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 제1 및 제2증발기(13,20)에 의해 열교환된 냉기를 순환시키는 팬모터(14,21)를 구동제어하는 것으로써, 이 팬모터구동수단(114)은 상기 냉동실(2)의 고내온도(Tf)를 일정하게 유지하도록 상기 제어수단(106)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 제1증발기(12)에 의해 열교환된 냉기를 순환시키는 제1팬모터(13a)를 구동제어하는 제1팬모터구동부(116)와, 상기 냉장실(3)의 고내온도(Tr)를 일정하게 유지하도록 상기 제어수단(106)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 상기 제2증발기(19)에 의해 열교환된 냉기를 순환시키는 제2팬모터(20a)를 구동제어하는 제2팬모터구동부(118)로 구성되어 있다.
또, 냉기토출방향조절수단(120)은 상기 제어수단(106)에서 결정된 냉기의 토출위치에서 따라 회전날개(26)를 구동시켜 냉기의 토출방향을 조절하도록 구동모터(28)를 구동제어하고, 위치감지수단(32)은 상기 냉기토출방향조절수단(120)에 의해 구동된 상기 회전날개(26)의 회전위치를 조절하도록 상기 회전날개(26)의 위치정보를 감지하는 위치감지스위치이다.
한편, 상기 제어수단(106)은 상기 온도감지수단(100), 온도변화율연산수단(102) 및 데이타저장수단(104)으로부터 소정이 정보를 입력받아 유전자 알고리즘-퍼지 추론에 의해 상기 압축기구동수단(112) 및 팬모터구동수단(114)의 제어량을 추론하는 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴(108)과, 상기 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴(108)의 추론정보와 상기 위치감지수단(32)에 의해 감지된 상기 회전날개(26)의 위치정보를 입력받아 연산하는 연산루틴(110)과, 상기 연산루틴(110)의 연산출력정보 및 상기 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴(108)의 출력정보를 인가받아 상기 압축기구동수단(112), 팬모터구동수단(114) 및 토출방향조절수단의 제어량을 결정하는 부하제어루틴(109)을 수행한다. 이 루티들에 대하여는 제18도를 참조하여 설명한다.
제18도는 본 발명에 적용되는 유전자 알고리즘-퍼지제어의 전반적인 흐름도로서, 제17도에 도시된 제어수단(106)의 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴(108)에서 수행되는 유전자 알고리즘-퍼지제어과정을 나타낸 것이다.
먼저, 온도감지수단(100)에 의해 냉장실(3)의 좌측상단 및 우측하단의 고내온도를 감지하고, 다음 단계로 유전자 알고리즘-퍼지함수를 적용하여 최적의 냉기토출방향을 선정한다.
여기서 Tr은 제17도의 냉기토출방향에 따른 상기 냉장실(3)의 좌측상단 및 우측하단의 온도변화에 데이타저장수단(104)에 저장되는 값으로 기준 학습된 토출방향별 온도패턴 데이타가 된다.
특히, 이 값들은 실외온도변화, 냉장실(3)에 수납된 냉장식품의 온도분포 및 온도변화율 등을 다양한 실험을 통해 얻어진 데이타이다.
또한, 유전자 알고리즘(124) 및 퍼지모델식별기(122)는 상기 냉장실(3)에 투입된 부하(냉장식품)의 뜨거움, 더움, 적당함, 차가움등의 애매한 온도상태를 판단하는 유전자 알고리즘-퍼지 멤버쉽함수가 내장된다.
즉, 상기 유전자 알고리즘-퍼지함수는
W1=MIN(1, MAX(0, (3.49-RI)/1.33))
W2=MIN(1, MAX(0, (4.39-R2)/1.9))
최적위치=W1*P1+(1-W1)*P2+W2*P3+(1-W2)*P4
여기서,
P1=5.4+0.42RI-0.27R3+0.45R4+0.52R2
P2=2.7-0.2RI+0.27R3+0.33R4+0.03R2
P3=7.7+0.29RI-0.32R3-0.29R4+0.22R2
P4=1.4+3.7RI-0.36R3+0.19R4-2.65R2
여기서, W는 냉장실(3)에 수납된 냉장식품의 무게를 나타내고, P1, P2, P3, P4는 다음에 설명되는 유전자 알고리즘에 의해 구해지는 냉기토출방향 제어용 회전날개(26)의 위치를 나타내며, 유전자 알고리즘-퍼지함수는 제24도의 회전날개(26)의 최적위치 결정연산과정에 적용된다.
그리고, 유전자 알고리즘(TSK법)은 냉장실(3) 내에 수시로 변화되는 온도를 생태계의 진화, 교배, 돌연변이, 재생산과정과 마찬가지로 IF---, THEN---들의 간단한 해집합을 만드는 과정으로 하여 일정시간뒤의 냉장실(3)온도를 취대의 중상관계수(correlation: 실험치와 추론치의 관계치)를 갖는 목적함수로 하여 추론한다.
본 발명에서는 다음과 같은 함수식으로 표현된다.
L1=if x1 is A11, x2 is As1, …… xm is Am1
then y1=CO+C11X1+C21X2+Cm1Xm
여기서, L1은 조건식을 나타내며, x1~xm은 냉장실(3)의 감지온도(R1,R2)의 실외온도, 냉장식품의 온도등의 각종 조건변수가 되고, A1~Am은 각 조건변수들에 따른 조건값인데 이는 제19도에 도시된 유전자 알고리즘-퍼지 추론법중의 하나인 TSK(타카기-스게노-강)법의 설명도에 도시된 바와같은, 아래의 일반 유전자 알고리즘-퍼지공식에 의해 구해진다.
그리고, y1은 목적함수로서 본 발명의 회전날개(26) 위치와 같은 값들이 될 수 있고, Cm~Cm은 변수 X1~Xm(본 발명에서는 R1,R2등의 값이 대입됨)의 조건만족에 대한 일종의 가증치가 되는 계수이다.
이상과 같은 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용하였을 때의 냉장고의 온도분포를 제20도 내지 제23도를 참조하여 설명한다.
제20도는 냉장실의 냉기토출방법에 있어서, 종래의 회전날개의 단순회전방법에 의한 냉각시간에 따른 냉장실의 온도하강을 나타내는 특성곡선과, 본 발명에 따라 냉가토출시 회전날개를 유전자 알고리즘-퍼지 제어함으로서 얻는 냉장실의 냉각시간에 따른 온도하강특성곡선을 대비하여 나타낸 것이다.
여기서, (a) 내지 (d)는 회전날개를 단순하게 회전시키면서 냉장실을 냉각시켰을 대의 온도선으로, (a)는 상선반 최저온도선이고, (b)는 상선반 최고온도선이며, (c)는 하선반 최저온도선이며, (d)는 하선반 최고온도선이다.
그리고, (a') 내지 (d')는 회전날개를 유전자 알고리즘-퍼지 함수추론에 의한 회전날개의 위치제어로 냉장실을 냉각시켰을 때의 온도선으로서, (a')와 (b')는 상선반 온도선이고, (c')와 (d')는 하선반 온도선이다.
이와같이, 유전자 알고리즘-퍼지 추론에 의한 냉기토출방향을 제어하면서 냉장실을 냉각시킬 경우에는 시간경과에 따른 최고온도와 최저온도의 차별이 거의 없어지며, 상선반과 하선반간의 온도격차도 상대적으로 휠씬 줄어드는 효과가 있다.
제21도는 종래 냉장고 및 유전자 알고리즘-퍼지 추론에 의한 냉기토출방향제어 냉장고의 냉장실 각 지점의 온도분포를 측정하기 위한 각 선반의 온도측정점을 나타내는 개략적 사시도이며, 제22도는 종래의 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용한 냉장고에 있어서, 제21도에 도시된 각 측정점에서의 온도분포를 나타내는 그래프이고, 제23도는 본 발명에 따른 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용한 냉장고에 있어서, 제21도에 도시된 각 측정점에서의 온도분포를 나타내는 그래프이다.
여기서, 측정조건은 30℃ 75%로, 항온 항슬조에서 시행한 것이다.
종래 방식의 냉각시의 냉장실이 온도편차 △T는 제22도에 도시된 바와같이, 2.5℃나 되지만, 유전자 알고리즘-퍼지 추론에 의한 냉기토출방향 제어 냉각시의 냉장실의 온도편차 △T는 제23도에 도시된 바와같이, 0.9℃로 편차가 훨씬 적은 온도분포가 된다.
이러한 제어방식에 의해 본 발명의 특징인 균일냉각 및 집중냉각이 수행되는 냉장고 및 그 온도제어방법의 작용효과를 설명한다.
제24도는 본 발명에 의한 냉장고의 온도제어 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 제24도에서 S는 스텝(Step)를 표시한다.
먼저, 냉장고에 전원이 인가되면, 스텝S1에서는 제어수단(106)을 초기화시키고, 스텝S2에서는 냉장실(3)의 좌측상단 및 우측하단의 고내온도(R1,R2)를 제1 및 제2온도센서(52, 53)에서 감지하여 상기 제어수단(106)에 출력한다.
따라서, 스텝S3에서 제어수단(106)은 상기 제1 및 제2온도센서(52, 53)에 의해 감지된 냉장실(3)의 좌측상단 및 우측하단의 고내온도(R1,R2)에 따라 상기 냉장실(3)의 우측상단 및 좌측하단의 고내온도(T1,T2)를 추론하고, 스텝S4에서는 감지된 상기 냉장실(3)의 좌측상단 및 우측하단의 고내온도(R1,R2)와 추론된 우측상단 및 좌측하단의 고내온도(T1,T2)를 가지고 냉장실(3)의 평균온도를 산출한다.
이어서, 스텝S5에서는 상기 냉장실(3)이 제상조건인가를 판별하는데, 이는 압축기(11)의 총운전시간에 따라 결정된다.
상기 스텝S5에서의 판별결과, 제상조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 집중냉각이 필요한가를 판별하여, 집중냉각이 필요하지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S7로 나아가서 설정온도가 상기 스텝S4에서 산출된 평균온도보다 작은가를 판별한다.
여기서, 설정온도라 함은 냉장실(3)에 식품의 적절한 보관을 위해 유지하여야 할 온도로서 대략 3℃근방에서 결정된다.
상기 스텝S7에서의 판별결과, 설정온도가 평균온도보다 작은 경우(YES일 경우)에는 스텝S8로 나아가서 제어수단(106)은 회전날개(26)의 최적 토출위치를 추론하여 냉기토출방향을 결정하고, 스텝S9에서 제어수단(106)은 추론된 회전날개(26)의 최적 토출위치에 따라 회전날개(26)를 이동시키도록 냉기토출방향조절수단(120)에 제어신호를 출력한다.
따라서, 상기 냉기토출방향조절수단(120)에서는 제어수단(106)에서 추론된 냉기토출위치에 따라 구동모터(28)를 작동시켜 회전날개(26)를 이동시킨다.
상기 회전날개(26)의 이동이 완료되면, 스텝S10에서 제어수단(106)은 냉장실(3)의 고내를 설정온도이하로 낮추도록 제2팬모터구동부(118)에 제어신호를 출력한다.
이에 따라, 상기 제2팬모터구동부(118)에서는 제어수단(106)의 제어에 따라 제2팬모터(20a)를 구동시킴으로써 상기 제2팬모터(20a)의 축에 연결된 냉장실팬(20)이 이에 연동되어 회전하기 시작한다.
상기 냉장실(20)이 회전하면, 냉장실팬(20)의 하측에 장착된 제2증발기(19)에서는 주위와의 열교환에 의해 냉기가 생성된다.
상기 제2증발기(19)에 의해 열교환된 냉기는 냉장실팬(20)의 회전력에 의해 제4도에 화살표로 나타낸 바와같이, 제2덕트부재(21)와 안내유로를 따라 안내되어 냉장실(3)로 공급되는데, 제2덕트부재(21)로 안내된 냉기는 냉기토출구(23)를 통해 특선실(9)로 토출되고, 냉기유로(15)로 안내된 냉기는 좌우로 분산되어 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 하향하여 냉장실(3) 및 야채실(10)로 토출된다.
냉기의 냉장실(3)로의 토출과정을 좀더 상세하게 설명하면, 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 따라 흐르는 냉기의 일부는 상측부터 차례로 제1연결로(37)와 제2연결로(38)로 안내되어 토출공(16)을 통해 토출되면서 회전날개(26)의 회전에 의해 좌우로 분산토출된다.
물론, 회전날개(26)없이도 토출공(16)을 형성하는 제1토출부(39)와 제2토출부(40)가 냉기가 유입되는 쪽으로 편심되도록 사하로 단차지게 형성되어 있으므로 토출되는 냉기는 좌우로 분산되지만 회전날개(26)의 회전에 의해 더욱 확실한 분산이 이루어져 고내의 균일냉각이 이루어진다.
본 실시예에서 회전날개(26)는 구동모터(28)인 기어드모터에 의해 일정한 속도로 정회전하는데, 그 회전속도는 6 내지 10RPM이다. 또한 이 구동모터(28)는 회전속도를 가변시킬 수 있는 스텝핑모터등으로 대체하여 사용할 수 있다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 전술한 바와같이, 토출공(16)은 제1토출부(39)와 제2토출부(40)를 포함하고, 이들은 상호 연통되되 상하로 단차지게 형성되어 각 토출부로 안내된 냉기가 토출시에는 상호 반대방향으로 지향함으로써 냉장실(3) 내부에서 자연스럽게 분산된다.
예를들어, 제1토출부(39)로 안내된 냉기가 좌측을 지향하면, 제2토출부(40)로 안내된 냉기는 우측을 지향하게 되어 토출되는 냉기가 자연스럽게 분산되는 것이다.
또한 이웃하는 토출공(16)은 제1토출부(39)와 제2토출부(40)의 위치가 반대이므로 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 그 온도가 높지만, 상측토출공에서 좌측보다 우측에서 유입되는 냉기의 온도가 더 낮을 경우, 중간토출공에서는 우측보다 좌측에서 보다 낮은 온도의 냉기가 유입되게 하고, 하측토출공에서는 다시 좌측보다 우측에서 보다 낮은 온도의 냉기가 유입되게 하여, 고내에서의 좌우온도편차를 없앰으로써 좌우의 균일냉각을 실현할 수 있다.
또한, 중간의 걸림턱(372)이 상측의 걸림턱(371)보다 외측으로 연장되고, 하측의 걸림턱(373)이 중간의 걸림턱(372)보다 외측으로 연장되어 형성되므로, 먼저 토출되어 하향하는 냉기일수록 온도가 높지만, 하측으로 갈수록 더 많은 양의 냉기가 연결로와 토출공(16)을 통해 냉장실(3) 내부로 토출되게 함으로써 냉장실(3)의 높이에 따른 온도편차를 줄여 상하의 균일냉각을 실현할 수 있다.
한편, 상기 스텝S5에서의 판별결과, 제상조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S51로 나아가서 회전날개(26)의 하측날개부(263: 1/3H 부분)가 90°방향이고, 중간날개부(262: 1/2H 부분)가 0°방향에 위치하도록 회전날개(26)를 이동시킨 다음 제상운전을 수행한다.
또한 상기 스텝S6에서의 판별결과, 집중냉각이 필요한 경우(YES일 경우)에는 스텝S61로 나아가서 냉장실(3)의 우측온도가 좌측온도보다 높은가를 판별하여, 우측온도가 좌측온도보다 높지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S62로 나아가서 냉장실(3)의 좌측온도가 우측온도보다 높은가를 판별한다.
상기 스텝S62에서의 판별결과, 좌측온도가 우측온도보다 높은 경우(YES일 경우)에는 스텝S63으로 나아가서 좌측집중냉각을 수행하면서 상기 스텝S10으로 나아가서 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.
좌측집중냉각이란 전술한 바와같이, 토출되는 냉기의 주류가 좌측을 향하도록 회전날개(26)의 회전각도를 조절함으로써 수행된다.
즉, 회전날개(26)가 6RPM의 일정속도로 회전하는 경우, 기준시점으로부터 1.25초 회전시켜 회전날개(26)를 45도 회전시킴으로써 좌측집중냉각을 수행한다.
상기 스텝S61에서의 판별결과, 우측온도가 좌측온도보다 높은 경우(YES일 경우)에는 스텝S64로 나아가서 우측집중냉각을 수행하면서 상기 스텝S10으로 나아가서 스텝S10이하의 동작을 반복수행한다.
우측집중냉각이란 전술한 바와같이, 토출되는 냉기의 주류가 우측을 향하도록 회전날개(26)의 회전각도를 조절함으로써 수행된다.
즉, 회전날개(26)가 6RPM의 일정속도로 회전하는 경우, 기준시점으로부터 3.75초 회전시켜 회전날개(26)를 135도 회전시킴으로써 우측집중냉각을 수행한다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 냉장고 및 그 온도제어방법에 의하면, 냉동실과 냉장실에 각각 증발기와 팬을 설치하여 냉기를 독립적으로 공급함으로써 냉장효율을 향사시킬 수 있고, 냉장실의 일부고내온도에 따라 고내평균온도를 산출함은 물론, 냉기의 최적토출위치를 추론하여 고내온도를 균일하게 유지하는데 소요되는 시간을 감소하여 소비전력을 절감할 수 있으며, 토출되는 냉기가 분산되게 함으로써 고내온도를 균일하게 유지할 수 있다는 효과가 있고, 고내로 토출되는 냉기의 방향과 양을 조절하여 집중냉각이 요구되는 고내의 특정부위에 냉기를 집중토출하여 집중냉각을 실현할 수 있고, 회전날개를 구동시키는 구동모터에 수분 및 결로의 침투를 방지하여 모터의 고장을 방지할 수 있으며, 토출공에 판상의 날개부를 위치시켜 회전날개를 저속으로 회전시키더라도 냉기가 하강하지 않고 고내를 향해 토출되게 한다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (41)

  1. 냉장실(3) 및 냉동실(2)로 구성된 저장실과, 상기 저장실에 각각 설치되어 송풍되는 공기를 냉기로 열교환시키는 증발기(12,19)와, 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실에 공급하도록 상기 증발기(12,19)에 근접하여 각각 배치된 팬(13,20)과, 상기 냉장실(3)의 일측에 설치되며 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환된 냉기를 하향안내하도록 냉기유로(15)를 가진 하우징(17)과, 상기 하우징(17)에 상하로 형성되어 상기 냉기유로(15)를 따라 흐르는 냉기가 상기 냉장실(3)의 상하 및 좌우로 분산토출되도록 안내하는 다수개의 토출공(16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토출공(16)은 상기 하우징(17)의 중앙부에 위치되고, 상기 냉기유로(15)는 상기 토출공(16)을 사이에 두고 양측에 배치된 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제1항에 있어서, 상기 토출공(16)은 상기 냉장실(3)의 각 단에 대응하도록 다수개가 상하로 배치되고, 상기 냉기유로(15)는 상기 제1유로부(35) 및 상기 토출공(16)을 연결시키는 제1연결로(37)와, 상기 제2유로부(36) 및 상기 토출공(16)을 연결시키는 제2연결로(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제1항에 있어서, 상기 토출공(16)은 상기 제1연결로(37)에 연결된 제1토출부(39)와, 상기 제2연결로(38)에 연결된 제2토출부(40)를 포함하고, 상기 제1토출부(39) 및 상기 제2토출부(40)는 연통되되, 상기 제1토출부(39)는 제1연결로(37)측으로 편심되고, 상기 제2토출부(40)는 제2연결로(38)측으로 편심되도록 상호 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1연결로(37) 및 제2연결로(38)는 그 입구부의 상측은 라운딩되고, 하측은 그 상측보다 외측으로 연장되도록 걸림턱(371, 372, 373)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제5항에 있어서, 상기 걸림턱(371, 372, 373)은 하측일수록 외측으로 연장된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 냉장실(3) 및 냉동실(2)로 구성된 저장실과, 상기 저장실에 각각 설치되어 송풍되는 공기를 냉기로 열교환시키는 증발기(12,19)와, 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실에 공급하도록 상기 증발기(12,19)에 근접하여 각각 배치된 팬(13,20)과, 상기 냉장실(3)의 일측에 설치되며 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환된 냉기를 하향안내하도록 냉기유로(15)를 가진 하우징(17)과, 상기 하우징(17)에 상하로 형성되어 상기 냉기유로(15)를 따라 흐르는 냉기가 상기 냉장실(3)의 상하 및 좌우로 분산토출되도록 안내하는 다수개의 토출공(16)과, 상기 하우징(17)에 회전가능하게 설치되어 상기 토출공(16)을 통해 토출되는 냉기의 토출방향을 조절하는 회전날개(26)와, 상기 회전날개(26)를 회전시키는 구동모터(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회전날개(26)는 상하로 소정간격 이격되어 횡설된 상판(41), 하판(43) 및 중간판(42)을 포함하는 분배판(44)과, 상기 상판(41) 및 중간판(42)을 종으로 연결하는 제1분산유도판(45)과, 상기 중간판(42) 및 하판(43)을 종을 연결하는 제2분산유도판(46)을 가진 분산유도판(47)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제7항에 있어서, 상기 회전날개(26)는 상기 분배판(44) 및 분산유도판(47)으로 된 날개구(26a)를 구비하고, 상기 날개부(26a)는 상기 냉장실(3)의 상측부, 중간부, 하측부에 각각 대응하도록 상측날개부(261), 중간날개부(262) 및 하측날개부(263)를 구비하고, 이들 날개부(26a)는 지지대(26b)에 의해 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제7항에 있어서, 상기 회전날개(26)는 이분가능한 상측회전날개(26)와 하측회전날개(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제7항에 있어서, 상기 구동모터(28)는 상기 회전날개(26) 상측의 상기 하우징(17)에 설치되되, 모터케이스(29)에 내장된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1분산유도판(45) 및 제2분산유도판(46)은 각각 연속 라운딩된 오목부(50)와, 볼록부(51)로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제9항에 있어서, 상기 상측날개부(261)의 분산유도판(47) 및 상기 중간날개부(262)의 분산유도판(47)은 90도 각도를 가지며, 상기 상측날개부(261)의 분산유도판(47) 및 상기 하측날개부(263)의 분산유도판(47)은 45도 각도를 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제9항에 있어서, 상기 냉장실(3)의 높이를 H라 할때, 상기 상측날개부(261)는 3/4H에 위치되고, 상기 중간날개부(262)는 1/2H에 위치되고, 상기 하측날개부(263)는 1/3H에 위치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제9항에 있어서, 상기 상측날개부(261) 및 중간날개부(262)는 상기 상측회전날개(26)에 배치되고, 상기 하측날개부(263)는 상기 하측회전날개(26)의 하단에 배치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제1분산유도판(45)의 오목부(50) 및 상기 제2분산유도판(46)의 오목부(50)와, 상기 제1분산유도판(45)의 볼록부(51) 및 상기 제2분산유도판(46)의 볼록부(51)는 상호 반대위치에 배치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제7항 냐자 재16항중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉장고는 상기 냉장실(3)의 일측벽 상단에 설치된 제1온도센서(52)와, 상기 냉장실(3)의 타측벽 하단에 설치된 제2온도센서(53)와, 상기 회전날개(26)의 회전위치에 따라 온/오프되는 위치감지스위치(32)와, 상기 제1온도센서(52), 제2온도센서(53) 및 위치감지스위치(32)의 데이타에 따라 집중냉각을 위한 상기 회전날개(26)의 회전위치를 제어하는 제어수단(106)을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제17항에 있어서, 상기 위치감지스위치(32)는 상기 회전날개(26) 상측의 상기 하우징(17)에 설치되고, 상기 회전날개(26)의 상단에는 상기 회전날개(26)의 회전시에 회전되어 상기 위치감지스위치(32)를 온오프시키는 조작돌기(33)가 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조작돌기(33)는 상기 위치감지스위치(32)와 접하는 부위가 라운딩되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 냉장실(3) 및 냉동실(2)로 구성된 저장실과, 상기 저장실에 각각 설치되어 송풍되는 공기를 냉기로 열교환시키는 증발기(12,19)와, 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실에 공급하도록 상기 증발기(12,19)에 근접하여 각각 배치된 팬(13,20)과, 상기 냉장실(3)의 일측에 설치되며, 상기 증발기(12,19)에 의해 열교환되어 순환되는 냉기를 상기 냉장실(3)로 안내하는 안내통로(18)을 가진 하우징(17)과, 상기 안내통로(18)와 연통가능하도록 상기 하우징(17)에 양측으로 형성되어 상기 안내통로(18)를 통과한 냉기의 유동을 안내하는 제1유로부(35) 및 제2유로부(36)를 포함하는 냉기유로(15)와, 상기 제1유로부(35) 및 제2유로부(36) 사이에 상하로 배열되어 상기 냉기유로(15)를 지나는 냉기가 상기 냉장실(3)로 토출되도록 하는 다수의 토출공(16)과, 상기 토출공(16)에서 나오는 냉기를 좌우로 분산 및 집중시키도록 상기 하우징(17)의 전면에 회전가능하게 설치된 회전날개(26)와, 상기 회전날개(26)를 회전시키는 구동모터(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  21. 제20항에 있어서, 상기 냉기유로(15)는 상기 제1유로부(35) 및 토출공(16)을 연결시키는 제1연결로(37)와 상기 제2유로부(36) 및 토출공(16)을 연결시키는 제2연결로(38)를 포함하고, 상기 토출공(16)은 상기 제1연결로(37)에 연결된 제1토출부(39) 및 상기 제2연결로(38)에 연결된 제2토출부(40)를 포함하며, 상기 제1토출부(39) 및 제2토출부(40)는 연통되되, 상기 제1토출부(39)는 제1연결로(37)쪽으로 편심되고 상기 제2토출부(40)는 제2연결로(38)쪽으로 편심되도록 상호 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  22. 제20항에 있어서, 상기 회전날개(26)는 상기 제1토출부(39) 및 제2토출부(40)의 경계면에 위치되는 중간판(42)과 상기 중간판(42)으로부터 상기 제1토출부(39) 및 제2토출부(40)의 높이만큼 각각 상하로 이격된 상판(41)과 하판(43)을 가진 분배판(44), 상기 상판(41) 및 중간판(42)을 종으로 연결하는 제1분산유도판(45)과, 상기 중간판(42) 및 하판(43)을 종으로 연결하는 제2분산유도판(46)을 가진 분산유도판(47)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  23. 제20항에 있어서, 상기 냉장실(3)의 후면에는 상기 하우징(17)이 설치되도록 오목홈(5)이 형성되고, 상기 하우징(17)의 전면은 상기 냉장실(3)의 후면과 동일평면을 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  24. 제20항에 있어서, 상기 하우징(17)의 전면에는 상기 회전날개(26)를 덮도록 격자상의 그릴(27)이 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제1연결로(37) 및 제2연결로(38)는 그 입구부의 상측은 라운딩되고, 하측은 그 상측보다 외측으로 연장되도록 걸림턱(371, 372, 373)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  26. 제22항에 있어서, 상기 분배판(44)은 상기 냉장실(3)의 상측부, 중간부, 하측부에 각가 대응하도록 상측날개부(261), 중간날개부(262) 및 하측날개부(263)를 구비하고, 이들 분배판(44)은 지지대(26b)에 의해 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  27. 제22항에 있어서, 상기 제1분산유도판(45) 및 제2분산유도판(46)은 연속 라운딩된 오목부(50)와 볼록부(51)로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  28. 제23항에 있어서, 상기 하우징(17)의 배면과 오목홈(5) 사이에는 시일판(34)이 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  29. 제25항에 있어서, 상기 걸림턱(371, 372, 373)은 하측일수록 외측으로 연장된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  30. 제26항에 있어서, 상기 상측날개부(261)의 분산유도판(47) 및 상기 중간날개부(262)의 분산유도판(47)은 90도 각도를 가지며, 상기 상측날개부(261)의 분산유도판(47) 및 상기 하측날개부(263)의 분산유도판(47)은 45도 각도를 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  31. 제26항에 있어서, 상기 냉장실(3)의 높이를 H라 할 때, 상기 상측날개부(261)는 3/4H에 위치되고, 상기 중간날개부(262)는 1/2H에 위치되고, 하측날개부(263)는 1/3H에 위치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  32. 제27항에 있어서, 상기 제1분산유도판(45)의 오목부(50) 및 상기 제2분산유도판(46)의 오목부(50)와, 상기 제1분산유도판(45)의 볼록부(51) 및 상기 제2분산유도판(46)의 볼록부(51)는 상호 반대위치에 배치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  33. 냉장실(3) 후벽에 설치된 하우징(17)과, 상기 하우징(17)의 일측에 배설되고 냉기를 안내하는 냉기유로(15)와, 상기 냉기유로(15)와 연통되는 복수개의 토출공(16)과, 일축을 중심으로 회전가능하도록 상기 복수개의 토출공(16)에 위치된 회전날개(26)와, 상기 회전날개(26) 상측의 상기 하우징(17)에 설치되어 상기 회전날개(26)를 구동시키고, 모터케이스(29)에 내장된 구동모터(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  34. 제33항에 있어서, 상기 구동모터(28)의 하측에는 상기 회전날개(26)의 상단에 있는 조작돌기(33)와 작동하는 위치감지스위치(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  35. 냉장실(3) 후벽에 설치된 하우징(17)과, 상기 하우징(17)의 일측에 배설되고 냉기를 안내하는 냉기유로(15)와, 상기 냉기유로(15)와 연통되는 복수개의 토출공(16)과, 일축을 중심으로 회전가능하도록 상기 복수개의 토출공(16)에 위치되고, 상기 토출공(16)에서 토출되는 냉기를 고내를 향해 수평으로 유도하는 판부재와, 상기 판부재상에 수직으로 구성되어 냉기를 분산시키는 분산유도판(47)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  36. 제35항에 있어서, 상기 냉기유로(15)는 상기 하우징(17)내에 배설되고 분기되어 평행한 제1유로부(35)와 제2유로부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  37. 냉장실(3)의 후벽에 설치되어 상기 냉장실(3)의 온도분포를 균일하게 위한 냉기분산장치에 있어서, 하우징(17)과, 상기 하우징(17)의 일모서리에 배설되고 냉기를 안내하는 안내통로(18)와, 상기 하우징(17)내에 배설되고 상기 냉기유로(15)로부터 분기되어 평행한 제1 및 제2유로부(35,36)와, 상기 제1 및 제2유로부(35,36)사이의 예정된 위치에 배설되고 상기 제1 및 제2유로부(35,26)와 연통되는 복수개의 토출공(16)과, 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 복수개의 토출공(16)에 위치된 회전날개(26)와, 상기 회전날개(26)들과 대향하고 상기 회전날개(26)의 회전시 상기 제1 및 제2유로부(35,36)로부터의 냉기가 상기 냉장실(3)에 회전분사되도록 상기 회전날개(26)를 보호하는 그릴(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  38. 냉장실(3)의 고내온도를 감지하는 온도감지수단(100)과, 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 온도정보를 입력받아 상기 냉장실(3)의 고내온도변화율을 연산하는 온도변화율연산수단(102)과, 냉기토출방향에 따라 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 상기 냉장실(3)의 온도변화데이타를 저장하는 데이타저장수단(104)과, 상기 온도감지수단(100), 온도변화율연산수단(102) 및 데이타저장수단(104)으로부터 소정의 정보를 입력받아 유전자 알고리즘-퍼지추론에 의해 상기 냉장실(3)의 고내온도를 제어하는 제어수단(106)과, 상기 온도감지수단(100)에 의해 감지된 고내온도에 따라 압축기를 구동제어하는 압축기구동수단과, 상기 제어수단(106)의 제어에 따라 열교환된 냉기를 고내에 순환시키도록 팬모터(13a, 20a)를 구동제어하는 팬모터구동수단(114)과, 상기 제어수단(106)에서 결정된 냉기의 토출위치에 따라 회전날개(26)를 구동시켜 냉기의 토출방향을 조절하는 냉기토출방향조절수단(120)과, 상기 냉기토출방향조절수단(120)에 의해 조절된 상기 회전날개(26)의 위치정보를 감지하는 위치감지수단(32)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고.
  39. 제38항에 있어서, 상기 제어수단(106)은 상기 온도감지수단(100), 온도변화율연산수단(102) 및 데이타저장수단(104)으로부터 소정의 정보를 입력받아 유전자 알고리즘-퍼지 추론에 의해 상기 압축기구동수단(112) 및 팬모터구동수단(114)의 제어량을 추론하는 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴과, 상기 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴의 추론정보와 상기 위치감지수단(32)에 의해 감지된 상기 회전날개(26)의 위치정보를 입력받아 연산하는 연산루틴과, 상기 연산루틴의 연산출력정보 및 상기 유전자 알고리즘-퍼지제어루틴의 출력정보를 인가받아 상기 압축기구동수단(112), 팬모터구동수단(114) 및 토출방향조절수단의 제어량을 결정하는 부하제어루틴을 수행하는 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고.
  40. 유전자 알고리즘-퍼지 추론을 적용한 냉장고의 온도를 제어하는 방법에 있어서, 냉장실(3) 소정부위의 고내온도를 감지하는 온도감지스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도에 따라 상기 냉장실(3) 다른 부위의 고내온도를 추론하는 온도추론스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도 및 상기 온도추론스텝에서 추론된 고내온도에 따라 상기 냉장실(3)의 고내평균온도를 산출하는 평균온도산출스텝과, 상기 온도감지스텝에서 감지된 고내온도 및 상기 온도추론스텝에서 추론된 고내온도에 따라 집중냉각이 필요한가를 판별하는 집중냉각판별스텝과, 상기 평균온도산출스텝에서 산출된 고내평균온도 및 설정온도에 따라 냉기토출위치를 추론하여 회전날개(26)를 이동시키는 위치추론스텝과, 상기 위치추론스텝에서 추론된 냉기토출위치에 따라 회전날개(26)가 이동되면, 냉장실팬(20)을 구동하여 상기 냉장실(3)의 고내온도를 균일하게 유지시키는 균일냉각스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉장고.
  41. 냉장실(3) 후벽에 설치된 하우징(17)과, 상기 하우징(17)의 일측에 배설되고 냉기를 안내하기 위한 냉기유로(15) 및 냉장실팬(20)과, 상기 냉기유로(15)와 연통되는 복수개의 토출공(16)과, 일축을 중심으로 회전가능하도록 상기 복수개의 토출공(16)에 위치된 회전날개(26)와, 상기 회전날개(26)의 일측에 연결되어 상기 회전날개(26)를 구동시키기 위한 구동모터(28)와, 상기 냉장실(3)내의 소정부위의 온도값을 검출하기 위해 상기 냉장실(3)내에 설치된 온도센서(52)와, 상기 온도센서(52)로부터의 신호에 따라 상기 냉장실팬(20)과, 상기 검출된 온도값중 가장 높은 온도값을 갖는 부위에 냉기가 토출되도록 상기 회전날개(26)의 방향을 설정하기 위해 상기 구동모터(28)를 제어하기 위한 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
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