KR0145809B1 - 콤프레셔열을 이용한 냉장고 온수공급장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콤프레서의 열을 이용하여 온수를 만들 수 있는 냉장고의 온수공급자치와 그제어방법에 관한 것으로, 종래의 냉장고에서 온수를 공급하기 위한 장치로는 온수를 만들기 위한 순간가열 히터를 온수공급파이프상에 설치하고 온수토출조작레버의 작옹에 따라 물저장통의 냉수가 히터를 통과하면서 가열되어 온수토출구를 통해 토출되도록 되어 있었기 때문에 별도의 온수전용 히트를 설치하게 됨에 따른 원가부담과 그 사용에 따른 전력소모가 추가로 발생되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이를 해결하기 위한 것으로, 콤프레셔주변에 물저장통의 물이 순환될 수 있는 파이프를 다수회 권추시켜 온수발생부를 설치하고 여기에 온도감지센서(8)와 순환펌프(9), 3방향 유로개폐모터(10) 및 방열부(5)를 설치하여 온수순화계통로를 형성하여 온도감지센서(8)와 온수토출여부에 따라 순환펌프(9)를 작동시키므로써 콤프레셔(6)를 냉각시켜 콤프레셔(6)의 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 토출시킬 수 있어 냉장고의 사용능력이 배가되어지게 되는 장점이 있는 발명임.

Description

콤프레셔열을 이용한 냉장고 온수공급장치의 제어방법.

제 1 도는 본 발명을 채용하는 냉장고 온수공급장치의 구성도,

제 2 도는 본 발명에 따른 냉장고 온수공급장치의 제어회로도,

제 3 도는 본 발명에 따른 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:물저장통 2:노즐

3:파이프 4:솔레노이드 밸브

5:방열부 6:콤프레셔

7:온수 발생부 8:온도감지 센서

9:순환펌프 10:3방향 유로 개폐모터

21:마이크로프로세서 22:순화펌프 구동부

23:3방향 유로개폐모터구동부 24:솔레노이드밸브 구동부

25:온수기능선택부 26:온도감지부

27:포토커플러 28,29:릴레이

30:온수스위치

본 발명은 냉장고 온수공급장치의 제어방법에 관한 것으로, 특히 기체상태의 저압의 냉매를 고압으로 압축시키는 과정에서 높은 열이 발생되는 콤프레셔 주변에 파이프를 다수회 권취하여 저장수가 상기 콤프레셔 주변을 순환하는 동안 가열되어 온수로서 토축될 수 있도록 하는 콤프레셔열을 이용한 냉장고 온수공급장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고에서는 냉장실에 물저장통을 설치하고, 상기 물저장통의 물을 노즐을 통하여 이동시키는 펌프를 설치하며, 대개 냉장실 도어전면에 물토출구와 함께 토출작동레버를 설치하여 컵 등의 용기를 통해 상기 토출작동레버를 밀면서 물토출구 하방에 위치시키면 토출작동레버의 선회에 따른 모터구동스위치가 작동되어 물저장통내의 물이 물토출구를 통해 토출되도록 이루어져 있다. 그러나 위와 같이 토출되는 물은 냉장시에 장시간 저장되어 있던 물이므로 냉수로서 토출되는데, 이를 온수로 만들기 위하여 종래에는 토출구와 인접된 부위에 히터를 설치하고 토출조작레버가 작동되면 상기 히터도 동시에 작동되어 냉수가 상기 히터를 통과하는 동안 가열된 다음 토출되도록 이루어져 있었다. 이와 같이 종래의 온수공급장치에 있어서는 온수를 만들기 위한 순간가열 히트를 별도로 설치하여야 되기 때문에 원가상승의 부담이 있었고, 순간가열 히터는 전력소모가 많다는 결점이 있었다.

본발명은 냉장고의 필수부품인 콤프레셔에서 발생되는 열을 이용하는 것으로, 콤프레셔에서는 냉동가스의 순화도중 기체상태로 되어 있는 저압의 냉매를 고압으로 압축시키는 과정에서 고온의 열이 발생되는데 통상 90℃∼100℃에 달하고 있는 바 이러한 열은 콤프레셔의 기능을 저하시키는 역할도 하므로써 본발명은 콤프레셔의 열을 흡수하여 온수가열에 이용하면서 콤프레셔의 냉각작용도 겸하도록 된 콤프레셔열을 이용한 냉장고 온수공급장치의 제어방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 콤프레셔의 외주면에 온수발생용의 물 순화 파이프를 다수회 권취시켜 물저장통의 물이 상기 온수발생용 파이프를 통과하는 동안 가열되도록 하다가 온수토출조작이 감지되면 상기 온수를 온수토출구를 통해 토출하는 한편, 콤프레셔 외주면에 권취된 파이프내의 온수의 온도가 일정온도이상 올라가면 이를 방열부측으로 순화시키는 형태로 유로를 제어하도록 이루어진 것이다.

이하 예시도면에 의거 본 발명의 구성에 대해 설명한다.

본 발명이 채용되는 냉장고 온수공급장치는 물저장통(1)의 노즐(2)에 결합되는 파이프(3)가 솔레노이드밸브(4)를 통하고 이어 방열부(5)를 통해 연장되어 콤프레셔(6) 주변에서 다수회 권취되어 온수발생부(7)를 이룬다음 온도감지 서(8)와 순환펌프(9) 및 3방향 유로개폐모터(10)를 차례로 통하여 온수토출구로 연장되어지되 상기 3방향 유로개폐모터(10)는 순환펌프(9)로 부터 펌핑되는 물을 선택적으로 상기 온수토출구로 배출시키거나 방열부(5)로 재순환시키도록 된 구조로 되어 있다.

위와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 온수공급장치의 제어수단으로는, 마이크로프로세서(21)의 출력일단에 순환펌프구동부(22)를 매개로 순환펌프(9), 3방향 유로개폐모터구동부(23)를 매개로 3방향 유로개폐모터(10), 솔레노이드밸브구동부(24)를 매개로 솔레노이드밸브(4)가 각각 연결되고, 상기 마이크로프로세서(21)의 입력일단에는 온수기능선택부(25)와 온도감지부(26)가 각각 연결되어 있다.

여기서 순환펌프구동부(22)는 저항(R₄)을 통해 포토커플러(27)의 입력단에 연결되고, 상기 포토커플러(27)의 출력단에는 저항(R₇)(R₈)을 통해 순환펌프(9)가 연결되어 마이크로프로세서(21)에서 출력되는 펄스수에 따라 순환펌프(9)내에 설치되어 있는 모터의 회전수를 제어하도록 이루어진 것이다.

그리고 3방향 유로개폐모터구동부(23)와 솔레노이드밸브구동부(24)는 각각 저항(R₅)과 릴레이(29)로 구성되어 마이크로프로세서(21)의 출력에 따라 3방향 유로개폐모터(10)와 솔레노이드밸브(4)의 동작을 제어하거나 차단시키는 역할을 한다.

이러한 동작은 마이크로프로세서(21)의 한 입력단에 연결되어 있는 온수기능선택부(25)의 선택에 따라 동작가능상태가 된다. 즉 온수기능선택부(25)에 있는 온수스위치(30)를 온시키면 이를 통해 마이크로프로세서(21)는 온수기능이 선택되어 있음을 감지하고 온수제어수단을 가동시킨다. 그러나 온수스위치(30)가 오프되어 있으면 온수제어수단이 차단되어 후술되는 온수공급동작이 이루어지지 않는다.

또한 본 발명에 따른 온수공급장치의 제어방법은 먼저 음용하고자 하는 온수의 온도를 설정하는 단계와 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 단계, 상기 온수스위치(30)가 온되어 있으면 3방향 유로개폐모터(10)를 온수 출구측으로 개방하고 순환펌프(9)를 저속구동시키며 솔레노이드밸브(4)를 온시켜 물저장통(1)의 물을 인출가능하도록 하는 단계를 거쳐 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 단계로 돌아가고, 온수스위치(30)가 오프되어 있으면 상기 3방향 유로개폐모터(10)를 방열부(5)측으로 개방시키고 솔레노이밸브(4)를 오프시킨다음 온도감지센서(8)의 감지온도와 설정온도를 비교하는 단계를 거쳐 상기 감지온도가 설정온도보다 5℃이상 높은 경우 상기 감지온도가(설정온도+5℃)보다 낮아질때가지 순환펌프(9)를 고속으로 구동시켜 콤프레셔(6)의 냉각작용이 활발히 이루어지게 한다음 순환펌프(9)를 저속으로 구동시키면서 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 초기단계로 돌아가도록 되어 있다.

제 1 도는 본 발명이 채용되는 냉장고 온수공급장치의 구성도를 나타낸 것이다.

물저장통(1)은 통상 냉장실내에 설치되어 냉수토출 조작레버가 작동되었을 때 냉수토출구를 통해 냉수를 공급하기 위한 물이 저장되어 있는 것이다.

솔레노이드밸브(4)는 물저장통(1)에 저장되어 있는 물이 본 발명에 따른 온수순환계통으로 공급 또는 차단될 수 있도록 파이프(3)의 중간에 설치되어 개폐작용을 하는 것이고, 방열부(5)는 온수순환계통에서 순환되는 물이 일정온도를 넙어서지 못하게 순환계통로의 물의 온도를 낮추는 작용을 한다.

한편 위와 같은 온수순환계통로상의 파이프(3)는 콤프레셔(6)의 외주면에 다수회 권취되어 있는 형태로 설치되어 콤프레셔(6)의 온도가 온수발생부(7)상의 파이프로 신속하게 전달되도록 구성된 것이다.

온도감지센서(8)는 콤프레셔(6)에 의해 가열되어 온수발생부(7)에서 순환되어 나오는 물의 온도를 감지하여 제어수단의 마이크로프로세서(21)로 인가하도록 하는 작용을 하는 것이고, 순환펌프(9)는 상기 마이크로프로세서(21)의 제어에 따라 온수순환계통로 상의 물의 순환속도를 빠르게 또는 느리게 순환시키는 작용을 하는 것이다.

3방향 유로개폐모터(10)는 마이크로프로세서(21)의 제어신호에 따라 순환펌프(9)를 거쳐 순환되는 있는 물이 온수토출구로 공급되거나 방열부(5)측으로 순환되도록 밸브의 여닫힘이 조정되는 것이다.

이와 같이 구성된 냉장고의 온수공급장치는 제어수단에 있는 온수스위치(30)의 조작에 따라 마이크로프로세서(21)가 3방향 유로개폐모터(10)의 유로방향을 순환펌프(9)에서 온수토출구로 유도하도록 조정하고 솔레노이드밸브(4)를 열어 파이프(3)의 물이 순환될 수 있도록 제어하면, 물저장통(1)에 저장되어 있던 물이 방열부(5)를 통해 온수발생부(7)로 흐르게 되고 온수발생부(7)를 지나가는 물은 콤프레셔(6)에서 발생되는 열이 전도되어 온도가 상승된다. 이와 같은 물의 순환동작은 순환펌프(9)에 의해 이루어지며 3방향 유로개폐모터(10)가 온수토출구측으로 개로되어 있기 때문에 도시되지 않은 냉장고도어에 별도로 설치된 온수토출구로 온수가 토출되어지게 된다.

그리고 마이크로프로세서(21)의 제어에 따라 3방향 유로개폐모터(10)의 유로가 순환펌프(9)측에서 방열부(5)측으로 형성되어 있으면 온수순환계통내의 물은 콤프레셔(6) 주위에 설치된 온수발생부(7)를 거치면서 콤프레셔(6)를 냉각시키고 또한 가열되어진 물의 온도는 방열부(5)에서 낮아지는 동작이 반복된다.

위와 같이 온수공급장치의 제어방법에 대해 제 2 도의 제어회로도와 제 3 도 도시의 흐름도에 의거 설명한다.

먼저 키 매드릭스(31)의 온도설정키의 조작에 의거 마이크로프로세서(21)내에 기준온도를 설정하여 놓는다. 이러한 기준온도는 온수가열부(7)에서 가열되어 송출되는 온수의 온도를 감지하여 그 온수의 온도에 따라 순환펌프(9)를 저속으로 구도시킬 것인지 또는 고속으로 구동시킬지 여부를 결정하기 위한 기준온도이다.

이어 온수스위치(30)가 온되어 있는지 오프되어 있는지를 마이크로프로세서(21)가 판단하여 상기온수스위치(30)가 온되어 있으면 사용자에 의해 온수요구가 있는 것으로 판단하므로서 3방향 유로개폐모터(10)의 유로를 온수토출구측으로 개로시키고 순환모터(9)를 저속으로 구동시키며 또한 솔레노이드(4)를 온시켜 파이프(3)의 유로를 개방시킨다.

그리하여 온수순환계통내에 잇는 가열되어 있던 온수가 온수토출구를 통해 토출되어지면서 토출되어진 양만큰 물저장통(1)내의 냉수가 열려있는 솔레노이드밸브(4)를 통해 온수순환계통로로 보충된다.

한편 온수스위치(30)가 오프되어 있는 것으로 마이크로프로세서(21)가 감지하면 마이크로프로세서(21)는 3방향 유로개폐모터(10)를 순환펌프(9)에서 방열부(5)측으로 유로가 형성되도록 구동시키고 솔레노이드 브(4)를 오프시켜 물저장통(1)의 냉수가 방열부(5)측으로 공급되는 것을 차단시킨다.

그리고 나서 마이크로프로세서(21)는 온도감지센서(8)에 의해 감지된 온도가 미리 설정되어 있던 기준온도보다 높은지 낮은지 여부를 판단한다. 이때 상기 온도감지센서(8)의 감지온도가 설정온도보다 높지 않으면 온수발생부(7)에 머물러 있는 물의 온도가 아직 낮은 상태 즉 콤프레셔(6)의 온도를 아직 냉각시킬 수 있는 상태라고 판단하여 계속 온도감지센서(8)에 의한 감지온도와 설정온도를 비교한다.

그러다가 온도감지센서(8)에 의한 감지온도가 기준값으로 설정해놓은 설정온도보다는 높지만 예컨대 설정온도값보다 섭씨 5℃이상 높지 않을 때 즉 이때는 콤프레셔(6) 주변에 권취되어 있는 온수발생부(7)내의 온수가 콤프레셔(6)를 냉각시키기에 충분치는 않지만 어느정도 냉각가능한 상태로 판단하여 순환모터(9)를 저속으로 구동시키므로써 온수순환계통내의 온수를 서서히 순환시키면서 초기상태로 돌아가 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단한다.

그러나 온도감지센서(8)에 의한 감지온도가 기준값으로 설정해 놓은 기준 설정온도보다 5℃이상 상승되었을 때 즉 콤프레셔(6)주위에 권취되어 있는 온수발생부(7) 인근에 있는 온수가 콤프레셔(6)를 냉각시키기에 충분치 못할 정도로 온도가 상승되어 있는 것으로 판단할 때는 순환모터(9)를 고속으로 구동시킨다. 이는 온수발생부(7) 인근의 온수를 급속히 순환시켜 방열부(5)를 거치면서 그 온도를 낮추기 위함이다. 이와 같이 순환모터(9)를 고속으로 구동시키면서 온수스위치(30)의 온오프여부를 감지하여 온되어 있으면 초기상태에서의 온수스위치(30)가 온되었을때와 동일한 동작이 이루어지도록 하고 온수스위치(30)가 온되어있지 않으면 온도감지센서(30)에 의한 감지온도가 설정온도보다도 5℃이상 높은지 여부를 판단한다.

이때 상기 감지온도가 설정온도에다 5℃를 더한 온도값 이하로 떨어지지 않은 것으로 판단되면 순화모터(9)를 고속으로 구동시키는 동작을 반복하여 온수순환계통로내에 있는 온수의 열이 방열부(5)에서 방열되도록 하고, 상기 센서감지온도가 설정온도에다 5℃를 더한 온도값 이하로 떨어지게 되면 순화모터(9)를 저속으로 구동시키고 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 초기상태로 돌아간다.

상기한 바와 같이 본 발명은 콤프레셔주변에 물저장통의 물이 순환될 수 있는 파이프를 다수회 권취시켜 온수발생부를 설치하고 여기에 온도감지 센서(8)와 순환펌프(9), 3방향 유로개폐모터(10) 및 방열부(5)를 설치하여 온수순환계통로를 형성하여 온도감지 센서(8)와 온수토출여부에 따라 순환펌프(9)를 작동시키므로써 콤프레셔(6)를 냉각시켜 콤프레셔(6)의 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온수도 토출시킬 수 있어 냉장고의 사용능력이 배가되어지게 되는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 음용하고자 하는 온수의 온도를 설정하는 단계와 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 단계, 상기 온수스위치(30)가 온되어 있으면 3방향 유로개폐모터(10)를 온수출구측으로 개방하고 순환펌프(9)를 저속구동시키며 솔레노이드밸브(4)를 온시켜 물저장통(1)의 물을 인출가능하도록 하는 단계를 거쳐 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 단계로 돌아가고, 온수스위치(30)가 오프되어 있으면 상기 3방향 유로개폐모터(10)를 방열부(5)측으로 개방시키고 솔레노이드밸브(4)를 오프시킨다음 온도감지센서(8)의 감지온도와 설정온도를 비교하는 단계를 거쳐 상기 감지온도가 (설정온도+5℃)보다 높은 경우 상기 감지온도가 (설정온도 +5℃)보다 낮아질때가지 순환펌프(9)를 고속으로 구동시켜 콤프레셔(6)의 냉각작용이 활발히 이루어지게 한다음 순환펌프(9)를 저속으로 구동시키면서 온수스위치(30)의 온오프여부를 판단하는 초기단계로 돌아가도록 되어 있는 코프레셔열을 이용한 냉장고 온수공급장치의 제어방법.