KR0153208B1 - 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법 - Google Patents

자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 관한 것으로서, 이빙 동작이 완료되면, 물통이 물이 트레이에 공급되도록 구동되고, 구동 후 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터와, 상기 펌프 모터를 제어하여 급수 동작을 하도록 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터의 제어 신호에 따라서 펌프 모터가 정회전 또는 역회전되도록 펌프 모터의 회전 방향을 조절하는 펌프 모터 제어부로 구성되어 물통의 물을 트레이에 급수하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 있어서 ; 이빙 동작이 완료되면 급수를 위해 펌프 모터를 일정 시간 정회전시키는 단계와, 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단단계에서 온도 변화가 있으면, 펌프 모터를 일정 시간 역회전시켜 급수 호스의 물을 배수시키는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계에서 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온 상태인지 판단하는 단계로 구성되어 있다.

Description

자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법
제1도는 종래 기술에 따른 자동 제빙기의 펌프 모터 제어부의 상세 회로도.
제2도는 본 발명에 따른 자동 제빙기의 펌프 모터 제어부의 회로도.
제3도는 본 발명에 따른 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법의 일실시예를 나타낸 순서도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이크로 컴퓨터 20 : 펌프 모터
30,35 : 펌프 모터 제어부 R1,R2,R11~R18 : 저항
Q1,Q11~Q16 : 트랜지스터 D1,D11~D14 : 다이오드
C1 : 콘덴서
본 발명은 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 제빙기의 급수 동작시 구동후 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터를 정회전시켜 트레이(tray)에 급수를 완료한 다음 펌프 모터를 역회전시켜 급수 호스에 남아 있는 물을 배수시킴으로써, 급수 호스의 결빙을 방지할 수 있는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 관한 것이다.
우선, 자동 제빙기의 동작에 대해서 간단히 설명한 다음 종래 기술에 펌프 모터의 제어 방법을 설명한다.
자동 제빙기는 급수 동작, 제빙 동작, 이빙 동작을 반복해서 수행한다.
제빙 동작을 설명하면, 급수 동작이 완료되면 트레이에 경우된 물은 냉동실의 낮은 온도로 인해 결빙되고, 트레이의 하단에 부착된 이빙 센서의 온도 변화로 제빙이 완료되었는지를 판단한다. 제빙이 완료되었다고 판단되면 이빙 동작을 수행한다.
이빙 동작은, 트레이의 얼음을 이빙시키기 위해 이빙 모터를 제어하여 트레이를 회전시킨다. 회전된 트레이가 비틀어져 얼음이 분리되면, 이빙 모터를 역회전시켜 트레이를 초기 수평 상태가 되도록 한다.
마이크로 컴퓨터는 트레이 회전 및 위치 판단부의 신호에 따라서 트레이가 초기 수평 상태가 되었다고 판단되면, 이빙 동작이 완료되었으므로 급수 동작을 수행한다.
급수 동작은, 펌프 모터를 구동시켜 물통의 물이 트레이에 공급되도록 한다. 트레이에 물이 공급되면 상기 제빙 동작을 수행한다.
급수 동작에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.
제1도는 종래 기술에 따른 펌프 모터를 구동하기 위한 제어부의 상세 회로도이다. 마이크로 컴퓨터(10)의 출력 단자에는 저항(R1)을 거쳐 트랜지스터(Q1)의 베이스가 연결되어 있고, 상기 트랜지스터(Q1)의 이미터는 접지되어 있으며, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 다이오드(D1)의 어노드가 연결되어 되어 있다. 상기 다이오드(D1)의 캐소드는 전원 단자(12V)에 연결되어 있다.
상기 저항(R1)의 일측 접점에는 저항(R2)이 연결되어 있고, 저항(R1)의 타측 접점에는 콘덴서(C1)가 연결되어 있으며, 상기 저항(R2)과 콘덴서(C1)의 타측은 접지 되어 있다.
상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 다이오드(D1)사이의 접점에는 펌프 모터(20)가 연결되어 있고, 펌프 모터(20)의 타측은 전원 단자(12V)가 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 펌프 모터 제어 회로도를 참조하여 종래의 펌프 모터를 제어하는 방법을 설명한다.
마이크로 컴퓨터(10)는 이빙이 완료되면, 펌프 모터(20)를 구동시키기 위해서 펌프 모터 제어부(30)에 하이신호를 출력한다. 따라서, 트랜지스터(Q1)는 턴 온 되므로 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 다이오드(D1)사이의 접점의 전원은 0이다. 펌프 모터(20)의 일측에는 전원이 0이고 펌프 모터(20)의 타측에는 12V의 전원이 연결되어 있으므로 펌프 모터(20)에는 전류가 흘러 동작하게 된다.
마이크로 컴퓨터(10)에서는 펌프 모터(20)의 동작 시간으로 일정량의 물이 트레이에 공급되도록 펌프 모터(20)의 구동 시간을 제어한다. 여기에서 트레이에 급수가 끝나면 급수 호스에 남아있는 물은 자연 배수가 된다.
상기 설명에서 사용한 펌프 모터의 구조는 냉장실에 있는 물통의 밑면에 보조 물통이 설치되어 있어야 하고, 펌프 모터의 구동이 끝나면 급수 호스에 남아 있는 물은 자연 배수되는 원리를 가진 펌프 모터이다.
상기 설명에서와 같이 종래의 경우, 펌프 모터 구동 후 급수 호스에 남은 물을 자연 배수할 수 있는 펌프 모터는 보조 물통을 설치해야 하는 단점이 있었다. 보조 물통이 차지하는 공간의 비효율성과 재료비를 감소하기 위해 보조 물통없이 사용할 수 있는 펌프 모터를 사용하도록 하면, 이 경우에는 보조 물통을 없앨 수 있는 장점대신 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터를 사용하여야 한다. 따라서, 급수 동작시 급수 호스를 통과하는 물은 급수 동작이 끝나면 급수 호스에 그대로 남아있게 된다. 급수 호스의 물은 냉동실의 낮은 온도로 인해 트레이 가까이에 연결된 급수 호스의 물이 결빙되어 다음 급수 동작을 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 트레이에 물은 급수한 다음의 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터의 경우, 일정 시간 동안 펌프 모터를 구동시켜 물을 트레이에 급수한 다음 펌프 모터를 역회전시킴으로써, 급수 호스에 남아있는 물을 배수시키는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 이빙 동작이 완료되면, 물통의 물이 트레이에 공급되도록 구동되고, 구동 후 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터와, 상기 펌프 모터를 제어하여 급수 동작을 하도록 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터의 제어 신호에 따라서 펌프 모터가 정회전 또는 역회전되도록 펌프 모터의 회전 방향을 조절하는 펌프 모터 제어부로 구성되어 물통의 물을 트레이에 급수하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 있어서 ; 이빙 동작이 완료되면 급수를 위해 펌프 모터를 일정 시간 정회전시키는 단계와, 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계에서 온도 변화가 있으면, 펌프 모터를 일정 시간 역회전시켜 급수 호스의 물을 배수시키는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계에서 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온 상태인지 판단하는 단계로 이루어진 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따라 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 회로부의 상세 회로도이다.
마이크로 컴퓨터(10)의 제1출력단자(O1)에는 저항(R11)을 거쳐 트랜지스터(Q11)의 베이스가 연결되어 있고, 상기 트랜지스터(Q11)의 콜렉터에는 저항(R12)을 거쳐 전원 단자(5V)가 연결되어 있으며, 상기 트랜지스터(Q11)의 이미터에는 트랜지스터(Q14)의 베이스가 연결되어 있다.
상기 트랜지스터(Q14)의 이미터는 접지되어 있고, 상기 트랜지스터(Q14)의 베이스와 이미터 사이에는 저항(R14)이 연결 되어 있으며, 콜렉터에는 PNP형 트랜지스터(Q13)의 콜렉터가 연결되어 있다. 상기 트랜지스터(Q13)의 이미터에는 전원 단자(12V)가 연결되어 있다.
상기 트랜지스터(Q13)의 이미터와 전원 단자(12V)사이의 접점에는 다이오드(D11)의 캐소드가 연결되어 있고, 상기 다이오드(D11)의 어노드에는 다이오드(D12)의 캐소드가 연결되어 있으며, 상기 다이오드(D12)의 어노드는 접지되어 있다. 상기 두 다이오드(D11,D12)사이의 접점(q)은 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터와 트랜지스터(Q14)의 콜렉터와 콜렉터 사이의 접점(q)에 연결되어 있다.
마이크로 컴퓨터(10)의 제2출력단자(O2)에는 저항(R15)을 거쳐 트랜지스터(Q12)의 베이스가 연결되어 있고, 상기 트랜지스터(Q12)의 콜렉터는 저항(R16)을 거쳐 전원 단자(5V)에 연결되어 있으며, 상기 트랜지스터(Q12)의 이미터에는 트랜지스터(Q16)의 베이스가 연결되어 있다.
상기 트랜지스터(Q16)의 이미터는 접지되어 있고, 베이스와 이미터 사이에는 저항(R18)이 연결되어 있으며, 콜렉터에는 PNP형 트랜지스터(Q15)의 콜렉터가 연결되어 있다.
상기 트랜지스터(Q15)의 베이스에는 저항(R17)이 연결되어 있고, 상기 저항(R17)은 상기 트랜지스터(Q13)의 콜렉터와 트랜지스터(Q14)의 콜렉터 사이의 접점(p)에 연결되어 있고, 이미터는 상기 전원 단자(12V)에 연결되어 있다., 그리고 트랜지스터(Q15)의 콜렉터와 트랜지스터(Q16)의 콜렉터 사이의 접점(x)은 저항(R13)을 거쳐 상기 트랜지스터(Q13)의 베이스에 연결되어 있다.
상기 트랜지스터(Q15)의 이미터와 전원 단자(12V)사이의 접점에는 다이오드(D13)의 캐소드가 연결 되어 있고, 상기 다이오드(D13)의 어노드에는 다이오드(D14)의 캐소드가 연결되어 있으며, 상기 다이오드(D14)의 어노드는 접지되어 있다. 그리고, 상기 트랜지스터(Q15)와 트랜지스터(Q16)사이의 접점(x)과 상기 두 다이오드(D13,D14)사이의 접점(y)이 연결되어 있다.
상기 두 다이오드(D11,D12)사이의 접점(q)에는 펌프 모터(20)의 일측이 연결되어 있고, 상기 두 다이오드(D13,D14)사이의 접점(y)에는 펌프 모터(20)의 타측이 연결되어 있다.
제3도는 본 발명에 따른 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법의 일실시예를 나타낸 순서도이다.
이빙이 완료되었는지 판단하는 단계(S110)를 수행하고, 이빙이 완료되지 않았으면 트레이의 회전 및 위치를 체크하여(S120) 이빙 완료상태를 판단하는 단계(S110)를 수행한다. 상기 단계(S110)에서 이빙이 완료되면 3초간 대기한(S130) 다음, 트레이에 물을 급수하기 위해 펌프 모터(20)를 일정 시간 동안 정회전시키는 단계(S140)를 수행하고, 펌프 모터(20)를 정지시킨다(S150).
그리고, 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하여(S200), 온도 변화가 있으면 트레이에 물이 공급되었으므로 급수 호스의 물을 배수시키기 위해 펌프 모터(20)를 일정 시간 동안 역회전시키는 단계(S310)를 수행하고, 제빙 모드로 전환한다(S320).
이빙 센서의 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온인가를 판단하여(S410), 급수 경보 온이면 물이 트레이에 공급되지 않아서 이빙 센서의 온도 변화가 없는 상태이지만 급수 호스에 남아있을 물을 배수시키기 위해 펌프 모터(20)를 역회전시키는 단계(S420)를 수행하고, 20분 대기하는 단계(S430)를 수행후 상기 펌프 모터(20)를 정회전시키는 단계(S140)를 수행한다. 이빙 센서의 온도 변화가 없고, 급수 경보 온 상태가 아니면 다른 에러가 발생한 상태이므로 에러 메시지를 표시하도록 하는 단계(S440)를 수행한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 상세히 설명한다.
마이크로 컴퓨터(10)는 트레이의 회전 및 위치를 체크하여 트레이가 초기 수평 상태로 되돌아오면 이빙 동작이 완료되었다고 판단하고(S110), 3초간 대기한 다음(S130) 트레이에 물을 공급하기 위해 펌프 모터(20)를 정회전시킨다(S140). 마이크로 컴퓨터(10)는 펌프 모터를 정회전시키기 위해 펌프 모터 제어부(35)에 다음과 같이 제어 신호를 출력한다.
마이크로 컴퓨터(10)는 제1출력단자(O1)에는 하이신호를 출력하고, 제2출력단자(O2)에는 로우신호를 출력한다.
트랜지스터(Q11)의 턴 온되고, 트랜지스터(Q14)도 턴 온 된다. 트랜지스터(Q12)는 턴오프되고 트랜지스터(Q16)로 턴 오프된다. 따라서, 트랜지스터(Q14)의 콜렉터에 베이스가 연결된 트랜지스터(Q15)는 PNP형이므로 턴 온 된다. 베이스가 상기 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 트랜지스터(Q13)는 턴 오프된다. 따라서 전류의 방향은 a와 같이 전원 단자(12V)에서부터 트랜지스터(Q15)를 거쳐 펌프 모터(20)의 타측으로 이어지고, 펌프 모터(20)의 일측은 트랜지스터(Q14)를 거쳐 접지되므로 펌프 모터(20)는 전회전한다.
마이크로 컴퓨터(10)는 펌프 모터(20)가 7초간 정회전하도록 제어한다(S140). 그리고, 펌프 모터(20)의 구동을 정지시킨다(S150).
펌프 모터(20)를 정회전시키기 전과 후의 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단한다(S200).
온도 변화가 있으면 트레이에 물이 공급된 상태이므로 급수 호스에 남아 있는 물을 배수시키기 위해 펌프 모터(20)를 5초간 역회전시킨다(S310). 급수 호스에 물이 남아 있으면 트레이의 물이 제빙되는 동안 급수 호스의 물도 얼어 다음 급수 시에 급수 동작이 불가능하기 때문이다.
급수 호스의 물을 배수시키도록 펌프 모터(20)를 역회전시키기 위해서 마이크로 컴퓨터(10)는 제1출력단자(O1)에는 로우신호를 출력하고, 제2출력단자(O2)에는 하이신호를 출력한다. 따라서, 트랜지스터(Q11)는 턴 오프되고 트랜지스터(Q14)도 턴 오프된다. 트랜지스터(Q12)는 턴 온 되고 트랜지스터(Q16)도 턴 온 된다. 이때 트랜지스터(Q16)의 콜렉터에 베이스가 연결된 트랜지스터(Q13)는 PNP형이므로 턴 온 되고, 베이스가 트랜지스터(Q13)의 콜렉터에 연결된 트랜지스터(Q15)는 턴 오프된다. 따라서, 전류는 b와 같이 전원 단자(12V)에서부터 트랜지스터(Q13)를 거쳐 펌프 모터(20)의 일측으로 이어지고, 펌프 모터(20)의 타측은 트랜지스터(Q16)를 거쳐 접지 되므로 처음 펌프 모터(20)를 정회전시킬 때의 전류 흐름과는 반대방향이다. 따라서, 펌프 모터는 역회전을 한다.
펌프 모터(20)의 역회전 시간은 급수 호스의 물만 빼주면 되므로 정회전하는 시간보다 짧게 5초로 정한다.
트레이에 물을 급수하고, 급수 완료후 급수 호스에 남아있는 물을 제거하면, 다음은 제빙을 위한 동작을 수행한다(S320).
상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계(S200)에서, 이빙 센서(20)의 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온 상태인지를 판단한다(S410), 이 때 급수 경보 온 상태이면 물통의 물이 없어 상기 단계(S140)에서 펌프 모터(20)정회전시 트레이에 물이 공급되지 않았으므로, 이빙 센서의 온도 변화가 없다. 따라서, 마이크로 컴퓨터(10)는 20분간 대기하여 사용자가 급수할 수 있는 시간적 여유를 주고(S430), 다시 트레이에 물을 급수하기 위해 펌프 모터(20)를 정회전시키는 상기 단계(S140)를 수행하도록 한다.
여기에서, 급수 경보 온 상태는 물통에 물이 없다고 사용자에게 알려주는 신호이지만, 물통의 물이 트레이에 공급될 만큼 충분한 양은 되지 않아도 물통에 물이 약간 남아 있는 상태라면, 상기 펌프 모터(20)를 정회전시키는 단계(S140)에서, 트레이에는 물이 공급되지 않아도 급수 호스에는 물이 흡입된다. 이때, 트레이에는 물이 공급되지 않았지만, 급수 호스에 물이 남아있는 상태로 20분 대기후(S430) 펌프 모터(20)를 정회전시킨다면(S140), 급수 호스의 물이 얼어도 트레이로 물을 급수할 수 없다.
따라서, 마이크로 컴퓨터(10)는 이빙 센서의 온도 변화가 없고, 급수 경보 온 상태이므로 물이 없다고 판단되어지더라도 급수 호스에 물이 약간 남아있을때를 대비하여 펌프 모터(20)를 역회전시켜 급수 호스의 물을 빼준다(S420).
이빙 센서의 온도 변화가 없고 급수 경보 온 상태가 아닌 경우에는, 급수 도중 정전이나 다른 경우가 발생하는 트레이에 물이 급수되었는데도 이빙 센서의 온도 변화가 없는 경우이므로 이때는 에러 메시지를 남기도록 한다(S430).
이상에서와 같이 본 발명에 따른 자동 제빙기의 제어 방법에 의하면, 물을 공급한 후 급수 호스의 물이 자연배수가 되지 않는 펌프 모터의 경우, 펌프 모터를 정회전시켜 트레이에 물을 공급한 다음 펌프 모터를 역회전시켜 급수 호스의 물을 배수시킴으로써, 급수 호스의 결빙을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 이빙 동작이 완료되면 물통의 물이 트레이에 공급되도록 구동되고, 구동 후 급수 호스의 물이 자연 배수되지 않는 펌프 모터와, 상기 펌프 모터를 제어하여 급수 동작을 하도록 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 상기 마이크로 컴퓨터의 제어 신호에 따라서 펌프 모터가 정회전 또는 역회전되도록 펌프 모터의 회전 방향을 조절하는 펌프 모터 제어부로 구성되어 물통의 물을 트레이에 급수하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법에 있어서, 이빙 동작이 완료되면 급수를 위해 펌프 모터를 일정 시간 정회전시키는 단계와, 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계에서 온도 변화가 있으면, 펌프 모터를 일정 시간 역회전시켜 급수 호스의 물을 배수시키는 단계와, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 있는지 판단하는 단계에서 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온 상태인지 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이빙 센서의 온도 변화가 없으면, 급수 경보 온 상태인지 판단하는 단계는, 급수 경보 온 상태인지 판단하는 단계와, 급수 경보 온 상태이면 펌프 모터를 역회전시키고, 물이 물통에 채워지는 일정 시간 동안 대기한 다음, 트레이에 물을 급수하기 위해 펌프 모터를 정회전시키는 단계를 수행하도록 하는 단계와, 급수 경보 온 상태가 아니면 에러 메시지를 남기는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 급수 경보 온 상태일 때 펌프 모터를 역회전시키는 단계는, 물통에 트레이에 공급될 만큼 충분한 양이 아닌 약간의 물이 남아 있으면, 상기 펌프 모터 정회전시 급수 호스에 물이 흡입되고, 급수 호스에 흡입된 물은 냉동실의 잦은 온도로 인해 결빙되어 다음 급수 동작이 불기능하므로 물이 트레이에 급수되지 않은 급수 경보 온 상태에서도 펌프 모터를 역회전시키는 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 펌프 모터 제어 방법.
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