KR0153209B1

KR0153209B1 - 자동제빙장치

Info

Publication number: KR0153209B1
Application number: KR1019950047714A
Authority: KR
Inventors: 이건빈
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1999-01-15
Also published as: MX9606123A; DE19641609A1; JP2798131B2; KR970047503A; FR2742217A1; CN1130534C; CN1153278A; US5836168A; DE19641609C2; FR2742217B1; JPH09159332A

Abstract

본 발명은 자동제빙장치에 관한 것으로서, 이빙모터의 정회전 이빙동작 및 역회전 이빙동작을 수행하도록 하는 이빙모터 회전제어기능과, 이빙모터에 걸리는 부하량을 체크하여 이빙모터의 구동상태를 제어하는 이빙모터 보호기능과, 급수탱크의 수위가 설정치 이하일 때 경보가 출력되도록 하는 급수경보 표시기능과, 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 경우 디스펜서에 우선적으로 물을 공급하도록 한 급수상태 제어기능과, 급수호수에 잔류하는 물의 결빙을 방지하도록 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀환시키도록 한 급수모터 제어기능을 수행하도록 하기 위하여, 이빙모터의 회전동작을 제어하는 이빙모터 회전제어부; 급수모터의 회전동작을 제어하는 급수모터 회전제어부; 급수모터에 의해 펌핑된 물이 자동제빙장치와 디스펜서에 공급되는 상태를 제어하는 급수상태 제어부; 급수탱크의 수위를 검출하는 수위검출부; 수위검출에 의해 검출된 급수탱크의 수위에 따라 소정경보신호를 발생하는 경보발생부; 및 전술한 각 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비하였다.

Description

자동제빙장치

제1도는 종래의 자동제빙장치를 나타내는 개략적 블럭도.

제2도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 개략적 블럭도.

제3도는 제2도에 도시된 이빙모터 회전제어부 및 이빙모터 보호부의 상세회로도.

제4도는 제2도에 도시된 급수모터 제어부의 상세회로도.

제5도는 제2도에 도시된 디스펜서 제어부의 상세회로도.

제6도는 제2도에 도시된 경보발생부의 상세회로도.

제7도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 상세구조도.

제8도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 동작상태도.

제9도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 정회전 이빙기능 및 역회전 이빙기능을 수행하기 위한 마이크로 컴퓨터의 동작흐름도.

제10도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 급수탱크 수위검출기능의 일실시예를 수행하기 위한 마이크로 컴퓨터의 동작흐름도.

제11도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 급수탱크 수위검출기능의 다른 실시예를 수행하기 위한 마이크로 컴퓨터의 동작흐름도.

제12도 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 급수탱크 수위검출기능의 또 다른 실시예에 따른 급수탱크와 수위감지센서의 구조를 나타내는 부분사시도.

제13도는 제12도에 의해 수위검출부의 상세회로도.

제14도는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 급수제어기능을 수행하기 위한 마이크로 컴퓨터의 동작흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 이빙모터 5 : 이빙모터 회전제어부

6 : 급수모터 7 : 급수모터 회전제어부

8 : 이빙판단부 9 : 마이크로 컴퓨터

10 : 이빙모터 보호부 11 : 급수상태 제어부

12 : 수위검출부 13 : 경보발생부

14~17,25~28,33 : 스위칭트랜지스터

18,19,29,30,34 : 제어트랜지스터

20,21 : 전압검출저항 22,23 : 분압저항

24 : 비교기 31 : 디스펜서 스위치

32 : 솔레노이드밸브 35 : 발광다이오드

41 : 캠기어 42 : 트레이

43 : 수평스위치 44 : 수평스위치 조정리브

45 : 만빙스위치 46 : 만빙레버 조정리브

47 : 레버커넥터 48 : 만빙레버

49 : 이빙센서 50 : 급수탱크

51 : 수위감지센서 52 : 격실

53 : 절삭부 54 : 요홈

55 : 투명창 56 : 포토다이오드

57 : 포토트랜지스터

본 발명은 자동제빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동제빙장치에 제빙용수의 공급상태를 제어하는 급수모터 제어부와, 제빙이 완료되었는가를 체크하는 이빙판단부와, 제빙된 얼음을 이빙시키는 이빙모터, 및 이빙모터의 구동을 제어하는 이빙모터 회전제어부를 구비하는 통상의 자동제빙장치에 있어서, 정회전 이빙동작과 역회전 이빙동작을 번갈아 수행하도록 한 이빙모터 정/역회전 제어기능과, 이빙모터가 과부하상태일 때 이빙모터를 보호하도록 한 이빙모터 보호기능과, 급수탱크의 수위를 감지하는 기능과, 급수탱크내의 수량이 소정치 이하이면 자동제빙장치의 구동상태를 차단시키고 디스펜서에 물을 공급하도록 하는 기능과, 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호스에 잔류하는 물의 결빙을 방지하는 기능을 구비하는 자동제빙장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동제빙장치는, 냉장고의 냉동실에 장착되어 물을 트레이에 자동으로 공급받고 제빙상태를 체크하여 제빙이 완료되면 트레이로부터 제빙된 얼음을 자동으로 이탈시켜 제빙용기에 공급되도록 한 장치로서, 제빙동작을 위한 사용자의 별도 조작이 필요없어 매우 편리하기 때문에 최근 사용자가 냉장고의 도어를 열지 않고도 식수를 취할 수 있도록 한 디스펜서(dispenser)와 더불어 냉장고의 필수구성요소로 자리잡고 있는 실정이다.

이러한 종래의 자동제빙장치에 대하여 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 종래의 자동제빙장치를 나타내는 개략적 블럭도가 도시되어 있다.

제1도를 보면, 자동제빙장치내에 구동전압을 공급하는 전원부(1)와, 트레이(도시되지 않았음)의 회전위치를 판단하는 트레이 위치판별부(2)와, 외부에서 사용자가 자동제빙기능을 선택할 수 있도록 해당기능키가 장착된 기능선택부(3)와, 이빙모터(4)의 회전상태를 제어하는 이빙모터 회전제어부(5)와, 자동제빙장치의 트레이에 물을 공급하는 급수모터(6)의 회전상태를 제어하는 급수모터 제어부(7)와, 트레이의 하부에 장착되어 이빙상태를 체크하는 이빙판단부(8), 및 전술한 전 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터(9)로 구성되어 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 자동제빙장치의 동작과정을 보면 다음과 같다.

사용자가 자동제빙기능을 선택하기 위하여 기능선택부(3)의 자동제빙기능키를 조작하면, 이 신호는 마이크로 컴퓨터(9)에 인가된다. 또한, 전원부(1)에서 발생한 구동전압은 마이크로 컴퓨터(9)에 공급된다.

마이크로 컴퓨터(9)는 기능선택부(3)로부터 인가된 제어신호 따라 급수모터 제어부(7)에 제어신호를 출력하여 급수모터(6)를 구동시킨다. 이에 따라, 급수탱크내의 물이 트레이(도시되지 않았음)에 공급된다. 이때 트레이는 수평상태를 유지한다.

이후, 이빙판단부(8)에 의해 제빙이 완료되었는가를 체크한 후, 제빙이 완료되면 이빙모터 회전제어부(5)에 제어신호를 출력하여 이빙모터(4)를 소정방향으로 회전시킨다. 이빙모터(4)가 회전함에 따라 트레이(도시되지 않았음)가 제빙용기를 향하여 회전하게 되면, 트레이의 일측은 단턱부에 걸려 더 이상 회전하지 못하고, 트레이의 타측은 이빙모터(4)에 의해 계속 회전하게 되어 결국, 트레이는 뒤틀리게 된다.

이에 따라, 제빙된 얼음은 트레이(도시되지 않았음)로부터 이탈되어 제빙용기에 저장되고, 이후, 이빙판단부(8)로부터 검출된 제어신호에 의해 이빙동작이 완료되었다고 판단되면 마이크로 컴퓨터(9)는 이빙모터(4) 회전제어부(5)를 제어하여 이빙모터(4)를 반대방향으로 회전시켜 초기상태로 복귀하게 된다.

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 트레이 위치판별부(2)로부터 트레이(도시되지 않았음)가 수평상태로 복원하였는가를 체크하여 트레이가 수평상태이면 전술한 제빙동작을 반복 수행한다.

만약, 제빙용기에 얼음이 가득 찬 상태 즉, 만빙상태가 되어 트레이(도시되지 않았음)가 수평상태에서도 만빙스위치(도시되지 않았음))가 턴-온상태를 유지하게 되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙장치의 구동상태를 정지시켜 제빙동작을 더 이상 수행하지 않는다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래의 자동제빙장치에 의하면 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.

(1) 트레이가 이빙동작을 수행하기 위하여 일방향으로만 회전함에 따라 트레이가 일방향으로 계속 뒤틀리게 되어 트레이가 원형을 유지하기 어렵게 됨으로써, 결과적으로 트레이의 수명이 단축된다.

(2) 이빙동작을 수행하기 위해 트레이를 뒤틀리게 함으로써, 이빙모터에 과부하가 걸리게 되어, 이빙모터의 수명이 단축되어 자동제빙장치에 잦은 고장이 발생하게 되는 원인이 된다.

(3) 급수탱크에 수위가 소정치 이하일 수 이를 표시하는 기능이 없어, 급수탱크의 수량을 사용자가 직접 확인하여야 한다.

(4) 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 장착된 냉장고에 있어서, 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 조건인 경우, 급수모터에서 펌핑된 물이 자동제빙장치와 디스펜서에 동시에 공급됨에 따라 디스펜서에서 배출되는 수량이 감소하게 된다. 따라서 사용자가 원하는 분량의 물을 획득하기 위해서 장시간동안 디스펜서를 조작하여야 한다.

(5) 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호스에 잔류하는 물이 냉동실의 온도에 의해 결빙되어 급수탱크로부터 자동제빙장치에 물이 공급되지 못하는 경우가 발생한다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 트레이의 정회전 이빙동작과 역회전 이빙동작을 번갈아 수행하도록 이빙모터의 회전방향을 제어하는 이빙모터 회전제어기능을 구비하는 자동제빙장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이빙동작을 수행함에 있어, 이빙모터에 걸리는 과부하량을 감지하여 이빙모터가 과부상태일 수 이빙모터를 보호하도록 한 자동제빙장치 보호기능을 구보하는 자동제빙장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 급수탱크의 수위를 감지하여 급수탱크의 수량이 소정치 이하일 수 경보를 발생하도록 함으로써, 급수탱크에 물을 보충하여야 할 시기를 자동으로 표시하도록 한 급수경보 표시기능을 구비하는 자동제빙장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 경우, 자동제빙장치의 구동상태를 차단시키고, 디스펜서에 우선적으로 물을 공급하도록 한 급수제어기능을 구비하는 자동제빙장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호스에 잔류하는 물의 결빙을 방지하도록 급수모터를 역회전시켜 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀한시키도록 한 급수모터 제어기능을 구비하는 자동제빙장치를 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 자동제빙장치의 이빙동작을 수행하도록 트레이의 소정방향으로 회전시키는 이빙모터와, 급수탱크내의 물을 펌핑하는 급수모터와, 트레이의 회전위치를 감지하는 트레이 위치판별부와, 자동제빙장치의 각종 기능을 선택할 수 있도록 된 기능선택부와, 냉장고 외부에서 식수를 공급받을 수 있는 디스펜서, 및 제빙상태를 파악하는 이빙판단부를 구비하는 자동제빙장치에 있어서 : 상기 이빙모터의 회전동작을 제어하는 이빙모터 회전제어부; 상기 급수모터의 회전동작을 제어하는 급수모터 회전제어부; 상기 급수모터에 의해 펌핑된 물이 상기 자동제빙장치와 상기 디스펜서에 공급되는 상태를 제어하는 급수상태 제어부; 급수탱크의 수위를 검출하는 수위검출부; 상기 수위검출부에 의해 검출된 급수탱크의 수위에 따라 소정경보신호를 발생하는 경보발생부; 및 전술한 각 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비하는 자동제빙장치에 있다.

전술한 본 발명의 특징에 있어서, 전술한 이빙모터 회전제어부는, 정전압원으로부터 인가된 구동전압이 이빙모터에 인가되는 것을 스위칭하여 이빙모터의 회전방향을 제어하는 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자; 및 마이크로 컴퓨터로부터 소정제어신호를 인가받아 정방향 스위치소자 및 역방향 스위치소자의 온-오프상태를 제어하는 제어소자로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 이빙모터의 일단에 인가되는 것을 스위치하는 제1 스위칭트랜지스터; 및 이빙모터의 타단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제2 스위칭트랜지스터로 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 역방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 이빙모터의 타단에 인가되는 것을 스위칭하는 제3 스위칭트랜지스터; 및 이빙모터의 일단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제4 스위칭트랜지스터로 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 제어소자는, 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제1 제어신호에 의해 정방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제1 제어트랜지스터; 및 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제2제어신호에 의해 역방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제2 제어트랜지스터로 구성할 수도 있다.

한편, 상기 급수모터 제어부는, 정전압원으로부터 인가된 구동전압이 급수모터에 인가되는 것을 스위칭하여 급수모터의 회전방향을 제어하는 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자; 및 마이크로 컴퓨터로부터 소정제어신호를 인가받아 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자의 온-오프상태를 제어하는 제어소자로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 정방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 급수모터의 일단에 인가되는 것을 스위칭하는 제5 스위칭트랜지스터; 및 급수모터의 타단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제6 스위칭트랜지스터로 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 급수모터의 타단에 인가되는 것을 스위칭하는 제7 스위칭트랜지스터; 및 급수모터의 일단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제8 스위칭트랜지스터로 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 제어소자는, 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제3 제어신호에 의해 정방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제3 제어트랜지스터; 및 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제4 제어신호에 의해 역방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제4 제어트랜지스터구성할 수도 있다.

한편, 전술한 급수상태 제어부는, 사용자가 조작 기능하도록 냉장고의 외부면 소정위치에 장착된 디스펜서 스위치; 정전압원으로부터 구동전압을 인가받아 구동되어 자동제빙장치에 공급되는 물의 공급상태를 제어하는 개폐소자; 개폐소자의 일측단자가 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하여 개폐소자의 구동상태를 스위칭하는 스위칭소자; 디스펜서 스위치의 온-오프상태에 따라 스위칭소자의 구동상태를 제어하는 제어소자로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 개폐소자는, 스위칭소자가 턴-온되면 구동되어 급수모터에 의해 펌핑된 물이 디스펜서에 공급되도록 급수탱크와 디스펜서사이의 수로를 개통하고, 스위칭소자가 턴-오프되면 구동정지되어 급수모터에 의해 펌핑된 물이 자동제빙장치에 공급되도록 급수탱크와 자동제빙장치 사이의 수로를 개통하도록 하는 솔레노이드밸브로 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 제어소자는, 디스펜서 스위치가 턴-온되면 스위칭소자를 턴-온시켜 급수모터와 디스펜서 사이의 수로가 개통되도록 제어하고, 디스펜서 스위치가 턴-오프되면 스위칭소자를 턴-오프시켜 급수탱크와 자동제빙장치 사이의 수로가 개통되도록 제어하는 제어트랜지스터로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 수위검출부는, 급수모터가 수납될 수 있도록 냉장실의 소정위치에 형성된 격실; 격실의 저면 대략 중앙부위에 장착되고, 한쌍의 돌출부를 갖는 대략 요()자 형상의 수위감지센서; 급수탱크가 격실에 수납됨에 따라 수위감지센서가 유입될 수 있도록 급수탱크의 하부 대략 중앙부위에 수직방향으로 형성되고, 수위감지센서의 돌출부에 대응되도록 한 쌍의 요홈을 갖는 절삭부; 절삭부에 형성된 한쌍의 요홈이 서로 마주보는 대향면에 장착된 투명창; 및 수위감지센서에 형성된 한쌍의 돌출편이 서로 마주보는 대향면에 각각 장착되어 광신호를 송수신하는 광신호 송수신소자로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 광신호 송수신소자는, 돌출편이 서로 마주보는 대향면의 일측에 장착되어 광신호를 출력하는 포토다이오드와, 대향면의 타측에 장착되어 포토다이오드에서 출력된 광신호를 수신하는 포토트랜지스터가 조합된 포토커플러로 구성할 수도 있다.

한편, 전술한 경보발생부는, 정전압원으로부터 공급된 구동전압을 캐소드단자로 인가받고, 마이크로 컴퓨터의 제어신호를 에노드단자로 인가받아 광신호를 출력하는 발광다이오드로 구성할 수도 있다.

한편, 이빙모터에 걸리는 부하량을 감지하여 이빙모터의 구동상태를 제어하는 이빙모터 보호부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 이빙모터 보호부는, 이빙모터에 연결되어 이빙모터가 정회전 및 역회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출소자; 정전압원으로부터 구동전압을 인가받아 소정크기로 분압하는 한쌍의 분압저항; 및 분압저항에 의해 분압된 분압전압을 비반전단으로 인가받고, 전압검출소자로부터 인가된 검출전압을 반전단으로 인가받아 이를 비교하고, 비교결과에 따라 이빙모터의 구동상태를 제어하도록 마이크로 컴퓨터에 논리신호를 출력하는 비교기로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 전압검출소자는, 이빙모터의 일단에 장착되어 이빙모터가 정회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 제1전압검출저항; 및 이빙모터의 타단에 장착되어 이빙모터가 역회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 제2 전압검출저항으로 구성할 수도 있다.

한편, 전술한 마이크로 컴퓨터는, 이빙모터 회전제어부를 제어하여 이빙모터가 정회전 이빙동작과 역회전 이빙동작을 수행하도록 하는 이빙모터 회전제어기능; 이빙모터 보호부로부터 인가된 제어신호에 따라 이빙모터 회전제어부에 소정제어신호를 출력하는 이빙모터의 구동상태를 제어하는 이빙모터 보호기능; 수위검출부를 제어하여 급수탱크의 수위를 감지하고, 감지된 수위가 설정치 이하일 때 경보발생부를 제어하여 경보가 출력되도록 하는 급수경보 표시기능; 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 경우, 급수상태 제어부를 제어하여 자동제빙장치의 구동상태를 차단시키고, 디스펜서에 우선적으로 물을 공급하도록 한 급수상태 제어기능; 및 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호수에 잔류하는 물의 결빙을 방지하도록 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 역회전시킴으로써, 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀한시키도록 한 급수모터 제어기능을 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 회전제어기능은, 자동제빙기능이 선택되면 카운터를 초기화시키고, 카운터값이 짝수 또는 홀수인가를 체크하여 그 결과에 따라 정방향 이빙동작과 역방향 이빙동작을 번갈아 수행한 후, 카운터 값을 1씩 증가시키도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 이빙모터 보호기능은, 이빙모터 보호부로부터 인가된 논리신호가 로직 '하이'상태이면 이빙모터 회전제어부를 정상 구동시키고, 이빙모터 보호부로부터 인가된 논리신호가 로직 '로우'상태이면 이빙모터 회전제어부를 턴-오프시켜 이빙모터의 구동을 정지시키도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 급수경보 표시기능은, 급수탱크의 총용량을 계산하고, 급수량을 누적 계산한 후, 급수탱크의 총용량과 누적된 급수량의 차를 계산하여 급수탱크내의 물의 잔량의 검출하여, 검출된 잔량이 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 할 수도 있다.

이때, 전술한 누적된 급수량의 계산은, 급수모터의 급수성능 즉, 초당 펌핑되는 물의 량과 누적계산된 사용시간을 곱한 값에 의해 계산되는 것이 바람직하다.

그리고, 전술한 급수경보 표시기능은, 사용자가 급수탱크내에 물을 가득 채운 초기상태이면, 카운팅상태를 초기화시키는 단계; 급수모터를 가동시킨 후 카운팅을 개시하는 단계; 소정시간이 경과한 후 급수모터를 정지시키고 카운팅을 정지시킨 후, 급수모터의 급수량과 사용시간을 곱하여 급수량을 계산하는 단계; 급수탱크의 총용량과 전술한 단계에서 계산된 급수량의 차를 계산하여 잔량을 검출하는 단계; 및 잔량이 설정치 이하인가를 체크하여 설정치 이하이면 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 급수경보 표시기능은, 이빙동작이 완료된 후의 트레이의 초기온도를 검출하고, 급수탱크로부터 자동제빙장치에 물이 공급된후의 트레이의 현재온도를 검출한 후, 초기온도와 현재온도의 차를 계산하여 계산된 차가 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 할 수도 있다.

그리고, 급수경보 표시기능은, 자동제빙장치가 이빙동작을 완료한 초기상태에서 트레이의 초기온도를 검출하는 단계; 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 소정시간동안 구동시킨 후 트레이의 현재온도를 검출하는 단계; 트레이의 초기온도와 현재온도의 차를 계산하여 계산된 차가 설정치 이하이면 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 급수상태 제어기능은, 디스펜서의 조작상태에 따라 온-오프되는 디스펜서 스위치를 구비하여 디스펜서 스위치가 온상태인가를 체크하는 단계; 디스펜서 스위치가 턴-온되면 솔레노이드밸브를 턴-온시키고, 급수모터를 턴-온시켜 디스펜서에 물을 공급하는 단계; 디스펜서 스위치가 오프되면 자동제빙장치가 급수모드인가를 체크하는 단계; 및 자동제빙장치가 급수모드이면 솔레노이드밸브를 턴-오프시키고, 급수모터를 턴-온시켜 자동제빙장치에 소정시간동안 물을 공급하는 단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 급수모터 제어기능은, 자동제빙장치가 급수모드이면 소정시간동안 물을 공급한 후, 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 소정시간동안 역회전시키고; 소정시간이 경과하면 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 정지시키도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 자동제빙장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도에는 본 발명에 의한 자동제빙장치의 개략적 블럭도가 도시되어 있다. 제2도에 있어서, 제1도와 동일한 참조부호는 같은 부품을 표시한다.

제2도를 보면, 자동제빙장치내에 구동전압을 공급하는 전원부(1)와, 트레이(도시되지 않았음)의 회전위치를 판단하는 트레이 위치판별부(2)와, 외부에서 사용자가 자동제빙기능을 선택할 수 있도록 해당기능키가 장착된 기능선택부(3)와, 이빙모터(4)의 회전상태를 제어하는 이빙모터 회전제어부(5)와, 자동제빙장치의 트레이에 물을 공급하는 급수모터(6)의 회전상태를 제어하는 급수모터 제어부(7)와, 트레이의 하부에 장착되어 이빙상태를 체크하는 이빙판단부(8)와, 이빙모터(4)에 걸리는 부하량을 감지하여 이빙모터를 보호하는 이빙모터 보호부(10)와, 자동제빙장치와 디스펜서의 급수상태를 제어하는 급수상태 제어부(11)와, 급수탱크내의 수위를 감지하는 수위검출부(12)와, 수위검출부(12)에서 검출된 급수탱크내의 수량이 소정치 이하일 수 소정경보를 발생하는 경보발생부(13), 및 전술한 전 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터(9)로 구성되어 있다.

한편, 전술한 이빙모터 회전제어부(5)의 구성을 상세히 살펴보면, 제3도에 도시된 바와 같이, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 구동전압(V2)이 이빙모터(4)에 인가되는 것을 스위칭하여 이빙모터(2)의 회전방향을 제어하는 복수개의 스위칭트랜지스터(14~17)와, 마이크로 컴퓨터(9)로부터 제어신호를 인가받아 스위칭되어 복수개의 스위칭트랜지스터(14~17)의 스위칭동작을 제어하는 한쌍의 제어트랜지스터(18,19)로 구성되어 있다.

이때, 스위칭트랜지스터(15,17)는 이빙모터(4)가 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하고, 스위칭트랜지스터(14,16)는 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 구동전압(V2)이 이빙모터(4)에 인가되는 것을 스위칭하도록 구성되어 있다.

또한, 스위칭트랜지스터(15,16)는 제어트랜지스터(18)의 온-오프상태에 따라 스위칭상태가 연동 제어되고, 스위칭트랜지스터(14,17)는 제어트랜지스터(19)의 온-오프상태에 따라 스위칭상태가 연동 제어된다.

한편, 전술한 이빙모터 보호부(10)의 구성을 상세히 살펴보면, 제3도에 도시된 바와 같이, 전술한 이빙모터 회전제어부(5)내에 구성된 스위칭트랜지스터(17)의 에미터단자에 접속되어 이빙모터(4)가 정회전할 때 이빙모터(4)에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출저항(20)과, 스위칭트랜지스터(15)의 에미터단자에 접속되어 이빙모터(4)가 역회전할 때 이빙모터(4)에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출저항(21)과, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 정전압(V1)을 인가받아 이 정전압(V1)을 소정크기로 분압하는 한쌍의 분압저항(22,23), 및 전압검출저항(20,21)에 의해 검출된 검출전압을 반전단(-)으로 인가받고 분압저항(22,23)에 의해 분압된 소정크기의 전압을 비반전단(+)으로 인가받아 입력된 두개의 전압값을 비교하고 비교결과를 마이크로 컴퓨터(1)에 출력하는 비교기(24)로 구성되어 있다.

또한, 전술한 급수모터 제어부(7)의 구성을 상세히 살펴보면, 제4도에 도시된 바와 같이, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 구동전압(V2)이 급수모터(6)에 인가되는 것을 스위칭하여 급수모터(6)의 회전방향을 제어하는 복수개의 스위칭트랜지스터(25~28)와, 마이크로 컴퓨터(9)로부터 제어신호를 인가받아 스위칭되어 복수개의 스위칭트랜지스터(25~28)의 스위칭동작을 한쌍의 제어트랜지스터(29,30)로 구성되어 있다.

이때, 스위칭트랜지스터(26,28)는 급수모터(6)가 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하고, 스위칭트랜지스터(25,27)는 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 구동전압(V2)이 급수모터(6)에 인가되는 것을 스위칭하도록 구성되어 있다.

또한, 스위칭트랜지스터(26,27)는 제어트랜지스터(29)의 온-오프상태에 따라 스위칭상태가 연동 제어되고, 스위칭트랜지스터(25,28)는 제어트랜지스터(30)의 온-오프상태에 따라 스위칭상태가 연동 제어된다.

한편, 전술한 급수상태 제어부(11)의 구성을 상세히 살펴보면, 제5도에 도시된 바와 같이, 사용자가 조작 가능하도록 냉장고의 외부면 소정위치에 장착된 디스펜서 스위치(31)와, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 구동전압(V2)을 인가받아 구동되어 자동제빙장치에 공급되는 물의 공급상태를 제어하는 솔레노이드밸브(32)와, 솔레노이드밸브(32)의 일측단자가 그라운드단자에 접속되는 것을 스위칭하여 솔레노이드밸브(32)의 구동상태를 스위칭하는 스위칭트랜지스터(33), 및 디스펜서 스위치(31)의 온-오프상태에 따라 마이크로 컴퓨터(9)로부터 소정제어신호를 인가받아 스위칭되어 스위칭트랜지스터(33)의 구동상태를 제어하는 제어트랜지스터(34)로 구성되어 있다.

한편, 전술한 경보발생부(13)의 구성을 상세히 살펴보면, 제6도에 도시된 바와 같이, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 구동전압(V1)을 인가받아 마이크로 컴퓨터(9)의 제어신호에 따라 소정광신호를 출력하는 발광다이오드(35)로 구성되어 있다.

한편, 제7도를 참조하여 전술한 바와 같은 자동제빙장치의 구조를 상세히 살펴보면, 자동제빙장치 하우징(36)내의 일측에 이빙모터(4)가 장착되어 있고, 이 이빙모터(4)의 샤프트축에는 웜기어(37)가 고정 장착되어 있다. 또한, 웜기어(37)에는 제1 내지 제3 기어(38~40)가 순차적으로 차합되어 웜기어(37)의 회전력이 제1 기어(38)로부터 제3 기어(40)까지 순차적으로 전달되도록 구성되어 있다. 또한, 제3 기어(40)에는 캠기어(41)가 차합되어 제3 기어(40)의 회전력에 따라 캠기어(41)가 연동되도록 구성되어 있다.

또한, 캠기어(41)의 하측에는 트레이(42)의 수평상태를 감지할 수 있도록 수평스위치(43)가 장착되어 있고, 이 수평스위치(43)가 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(lib)(44)에 의해 스위칭되도록 구성되어 있다.

한편, 수평스위치(44)와 인접된 지점에 만빙스위치(45)를 장착하여 캠기어(41)에 부착된 만빙레버 조정리브(46)에 의해 레버커넥터(47)가 눌러지면, 레버커넥터(47)에 일체형으로 장착된 만빙레버(48)가 회전되어 만빙스위치(45)를 턴-온시키도록 구성되어 있다.

또한, 트레이(42)의 하단부 소정위치에는 트레이의 온도변화를 감지하여 제빙상태 및 이빙상태를 판단할 수 있도록 이빙센서(여기서는, '열저항(thermistor)'이 사용되었음)(49)가 장착되어 있다. 이 이빙센서(49)는 이빙판단부(8)에 장착되어 이빙센서(49)의 온도변화에 따른 전압값의 변동상태를 체크하여 제빙 및 이빙상태를 파악할 수 있도록 하였다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

(I) 먼저, 본 발명에 의하여 트레이의 정회전 이빙동작과 역회전 이빙동작이 수행되는 과정에 대하여 제8도 및 제9도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙기능이 선택되었는가를 체크한다(S1). 이 단계(S1)에서 자동제빙기능이 선택되지 않았다면, 제8도의 (a)에 도시된 바와 같이, 자동제빙장치가 정지된 상태에서 수평스위치(43)는 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(44)의 오목부에 위치하므로 오프상태를 유지한다. 또한, 레버커넥터(47)는 캠기어(41)에 장착된 만빙레버 조정리브(46)의 오목부에 위치하므로 레버커넥터(47)가 눌려지지 않고, 이에 따라 만빙레버(48)가 회전되지 않아 만빙스위치(45)는 오프상태를 유지하게 된다.

만약, 위의 단계(S1)에서 자동제빙기능이 선택되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 카운터를 초기화시키고(C=0)(S2), 이빙판단부(8)에 제어신호를 출력하여 제빙동작이 완료되었는가를 체크하고(S3), 제빙이 완료되지 않았다고 판단되면 전술한 단계(S2)로 귀환하여 제빙이 완료되었는가를 계속 체크한다.

만약, 위의 단계(S2)에서 제빙이 완료되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 카운터값이 짝수인가를 체크하여(S4), 카운터값이 짝수라고 판단되면 이빙모터 회전제어부(5)를 제어하여 트레이(42)를 정방향으로 회전시키고(S5), 카운터값이 홀수라고 판단되면 이빙모터 회전제어부(5)를 제어하여 트레이(42)를 역방향으로 회전시킨다(S6).

즉, 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 출력단자(OUT1)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호가 출력되고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호가 출력되면, 제1 출력단자(OUT1)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(18)의 베이스단자에 인가되고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(19)의 베이스단자에 인가된다. 이때, 제어트랜지스터(18,19)는 각각 NPN형이므로, 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 출력단자(OUT1)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(18)를 턴-오프시키고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(19)를 턴-온시킨다. 제어트랜지스터(18)가 턴-오프됨에 따라 전술한 바와 같이 스위칭트랜지스터(15,16)가 연동되어 턴-오프된다.

한편, 제어트랜지스터(19)가 턴-온되면 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(19)를 통하여 스위칭트랜지스터(17)의 베이스단자에 공급되어 스위칭트랜지스터(17)를 턴-온시킨다. 스위칭트랜지스터(17)가 턴-온됨에 따라 스위칭트랜지스터(17)의 컬렉터전위는 그라운드레벨로 전환되고, 이와 연동되어 스위칭트랜지스터(14)의 베이스전위는 로직 '로우'상태를 유지하게 된다. 이때, 스위칭트랜지스터(14)는 PNP형이므로, 베이스전위가 로직 '로우'상태가 되면 턴-온된다. 따라서, 정전압원(도시되지 않았음)→스위칭트랜지스터(14)→이빙모터(4)→스위칭트랜지스터(17)→접지단자의 루프가 형성되고, 이에 따라 정전압원에서 공급된 구동전압(V2)은 이빙모터(4)에 공급되어 이빙모터(4)를 시계방향으로 회전시킨다. 이빙모터(4)가 회전함에 따라, 캠기어(41)가 회전되고, 캠기어(41)에 장착된 트레이(42)는 캠기어(41)에 연동되어 회전된다.

한편, 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 출력단자(OUT1)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호가 출력되고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호가 출력되면, 제1 출력단자(OUT1)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(18)의 베이스단자에 인가되고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(19)의 베이스단자에 인가된다. 이때, 제어트랜지스터(18,19)는 각각 NPN형이므로, 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 출력단자(OUT1)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(18)를 턴-온시키고, 제2 출력단자(OUT2)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(19)를 턴-오프시킨다. 제어트랜지스터(19)가 턴-오프됨에 따라 전술한 바와 같이 스위칭트랜지스터(14,17)가 연동되어 턴-오프된다.

한편, 제어트랜지스터(18)가 턴-온되면 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(19)를 통하여 스위칭트랜지스터(17)의 베이스단자에 공급되어 스위칭트랜지스터(17)를 턴-온시킨다. 스위칭트랜지스터(17)가 턴-온됨에 따라 스위칭트랜지스터(15)의 컬렉터전위는 그라운드레벨로 전환되고, 이와 연동되어 스위칭트랜지스터(16)의 베이스전위는 로직 '로우'상태를 유지하게 된다. 이때, 스위칭트랜지스터(16)는 PNP형이므로, 베이스전위가 로직 '로우'상태가 되면 턴-온된다. 따라서, 정전압원(도시되지 않았음)→스위칭트랜지스터(16)→이빙모터(4)→스위칭트랜지스터(15)→접지단자의 루프가 형성되고, 이에 따라 정전압원에서 공급된 구동전압(V2)은 이빙모터(4)에 공급되어 이빙모터(4)를 반시계방향으로 회전시킨다. 이빙모터(4)가 회전함에 따라, 캠기어(41)가 회전되고, 캠기어(41)에 장착된 트레이(42)는 캠기어(41)에 연동되어 회전된다.

전술한 바와 같이, 트레이(42)가 회전됨에 따라 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(44)가 회전하게 되고, 수평스위치(43)는 수평스위치 조정리브(44)의 볼록부에 위치하므로 온상태로 전환하게 된다. 또한, 레버커넥터(47)는 캠기어(41)에 장착된 만빙레버 조정리브(46)의 볼록부에 위치하므로 레버커넥터(47)가 눌려져 이에 따라 만빙레버(48)가 회전되고, 만빙스위치(45)는 만빙레버 조정리브(46)에 의해 온상태로 전환된다. 이때, 마이크로 컴퓨터(9)는 수평스위치(43)와 만빙스위치(45)가 각각 온상태임을 체크하여(S7), 현재 자동제빙장치가 이빙준비상태로 세팅되었다고 판단한다(제8도의 (b) 및 (e) 참조).

이후, 트레이(42)가 이빙준비상태로부터 더 회전함에 따라 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(44)가 회전하게 되고, 수평스위치(43)는 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(44)의 오목부에 위치하므로 오프상태로 전환하게 된다. 또한, 레버커넥터(47)는 여전히 캠기어(41)에 장착된 만빙레버 조정리브(46)의 볼록부에 위치하므로 레버커넥터(47)가 눌려져 이에 따라 만빙레버(48)가 회전된 상태를 유지하고, 만빙스위치(45)는 만빙레버 조정리브(46)에 의해 온상태를 계속 유지한다. 이때, 마이크로 컴퓨터(9)는 수평스위치(43)가 오프상태임을 판단하고 만빙스위치(45)가 온상태임을 체크하여(S8), 현재 자동제빙장치가 이빙상태로 세팅되었다고 판단한다(제8도의 (c) 및 (f) 참조). 따라서 마이크로 컴퓨터(9)는 이빙모터 회전제어부(5)를 제어하여 이빙모터(4)를 정지시킨다(S9).

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 제빙된 얼음이 트레이(42)로부터 이탈될 때까지 소정시간동안 대기한 다음(S10), 이빙모터 회전제어부(5)를 제어하여 트레이(42)를 이빙방향에 대하여 반대방향으로 회전시킨다(이빙모터11). 이에 따라 수평스위치(43)는 캠기어(41)에 장착된 수평스위치 조정리브(44)의 볼록부에 위치하게 되어 턴-온되고, 레버커넥터(47)는 캠기어(41)에 장착된 만빙레버 조정리브(46)의 볼록부에 위치하게 되므로 계속 온상태를 유지하게 된다. 이때, 마이크로 컴퓨터(9)는 수평스위치(43)와 만빙스위치(45)가 각각 온상태임을 체크하여(S12), 현재 자동제빙장치가 복귀상태로 세팅되었다고 판단한다.

이후, 트레이(42)가 계속 회전함에 따라 수평스위치(43)와 만빙스위치(45)는 각각 수평스위치 조정리브(44)와 만빙스위치 조정리브(46)의 오목부에 위치하게 되어 수평스위치(43)는 오프상태로 전환하게 된다. 이때, 마이크로 컴퓨터(9)는 수평스위치(43)가 턴-오프되었는가를 체크하여(S13), 현재 자동제빙장치가 초기상태로 복귀하였다고 판단한 후(제8도의 (d) 및 (g) 참조), 이빙모터 회전제어부(5)를 제어하여 이빙모터(4)를 정지시킨다(S14). 여기서, 만빙스위치(45)는 제빙용기에 얼음이 가득 채워짐에 따라 만빙레버(48)가 상승하여 만빙스위치(45)를 턴-온시키게 되므로, 마이크로 컴퓨터(9)는 만빙스위치(45)의 온-오프상태에 관계없이 수평스위치(43)가 턴-온되면 수평상태로 복귀되었다고 판단하는 것이 바람직하다.

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙기능이 중지되었는가를 체크하여(S15), 자동제빙기능이 중지되지 않았다고 판단되면 현재의 카운터 값을 한단계 증가시킨 후(C=C+1)(S16), 전술한 단계(S3)로 귀환하여 단계(S3)이후의 전과정을 반복 수행하고, 위의 단계(S15)에서 자동제빙기능이 중지되었다고 판단되면 모든 진행을 끝낸다.

이때, 자동제빙기능이 계속 유지되면, 카운터값이 한단계 증가함에 따라 단계(S4)에서 의해 카운터값이 짝수에서 홀수로 또는 홀수에서 짝수로 변환되므로, 이에 따라 트레이(42)의 회전방향이 변화하게 된다. 따라서, 트레이(42)가 정방향 이빙동작과 역방향 이빙동작을 번갈아 수행함에 따라 트레이(42)가 뒤틀리거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

(II) 다음으로, 이빙모터에 걸리는 부하량을 감지하여 이빙모터가 과부하상태일 때 이빙모터를 보호하는 이빙모터 보호기능이 수행되는 과정을 보면 다음과 같다.

이빙모터(4)가 정방향으로 회전되는 경우, 다시 말해서 스위칭트랜지스터(14,17)가 턴-온되어 있는 경우, 이빙모터(4)에는 구동전압(V2)에 비례하는 구동전류가 흐르게 되고, 이 전류는 전류검출저항(20)에 의해 소정전압값으로 변환되어 비교기(24)의 반전단(-)으로 인가된다. 또한, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 두개의 분압저항(22,23)에 의해 소정크기로 분압되어 비교기(24)의 비반전단(+)으로 인가된다.

또한, 이빙모터(4)가 역방향으로 회전되는 경우, 다시 말해서 스위칭트랜지스터(15,16)가 턴-온되어 있는 경우, 이빙모터(4)에는 구동전압(V2)에 비례하는 구동전류가 흐르게 되고, 이 전류는 전류검출저항(21)에 의해 소정전압값으로 변환되어 비교기(24)의 반전단(-)으로 인가된다. 또한, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 두개의 분압저항(22,23)에 의해 소정크기로 분압되어 비교기(24)의 비반전단(+)으로 인가된다.

비교기(15)의 비반전단(+)으로 인가된 분압전압을 기준전압으로 설정하고, 반전단(-)으로 인가된 검출전압을 기준전압과 비교하여 그 결과를 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 입력단자(IN1)에 출력한다.

만약, 이빙모터(4)가 과부상태가 아닌 경우에는, 이빙모터(4)에 흐르는 전류값은 소정레벨을 유지하므로, 전압검출저항(20,21)에 의해 검출된 검출전압은 기준전압보다 작은 값이 된다. 따라서, 비교기(24)는 로직 '하이'상태의 제어신호를 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 입력단자(IN1)에 출력하고, 비교기(24)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호를 인가받은 마이크로 컴퓨터(9)는 전술한 과정에서와 같이 이빙모터(4)를 정상적으로 구동시킨다.

만약, 트레이(42)를 비트는 상태가 장시간 계속되어 이빙모터(4)에 과부하가 걸리는 경우에는, 이빙모터(4)가 흐르는 전류값은 소정레벨이상으로 상승하므로, 전압검출저항(20,21)에 의해 검출된 검출전압은 기준전압보다 큰 값이 된다. 따라서, 비교기(24)는 로직 '로우'상태의 제어신호를 마이크로 컴퓨터(9)의 제1 입력단자(IN1)에 출력하고, 비교기(24)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호를 인가받은 마이크로 컴퓨터(9)는 제1 및 제2 출력단자(OUT1,OUT2)를 통하여 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력하여 이빙모터(4)를 강제로 정지시키게 된다. 따라서, 이빙모터(4)는 과부하상태에서 자동으로 정지하게 되어 과부하에 의한 파손 및 고장발생이 미연에 방지된다.

(III) 다음으로, 급수탱크의 수위를 감지하여 급수탱크의 수량이 소정치 이하일 때 경보를 발생하도록 함으로써, 급수탱크에 물을 보충하여야 할 시기를 자동으로 표시하도록 한 급수경보 표시기능이 수행되는 과정을 보면 다음과 같다.

(i) 첫째, 급수탱크의 수위를 감지하는 일실시예로 자동제빙장치 및 디스펜서에 물을 공급하는 급수모터의 급수성능과 급수탱크의 용량을 계산하는 방법에 대하여 제10도를 참조하여 설명한다.

마이크로 컴퓨터(9)는 수위감지기능이 초기상태인가를 체크한다(S17). 이때, 수위감지기능의 초기상태란, 사용자가 급수탱크내에 물을 가득 채운상태를 말한다. 이 단계(S17)에서 수위감지기능이 초기상태가 아니라고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 단계(S17)로 귀환하여 수위감지기능이 초기상태인가를 계속 체크한다.

만약, 위의 단계(S17)에서 수위감지기능이 초기상태로 세팅되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 타이머(도시되지 않았음)을 리셋시킨후(S18), 급수모터(6)가 가동되는가를 체크한다(S19).

여기서, 사용자가 자동제빙장치를 구동시키거나 디스펜서를 구동시키게 되면, 급수모터(6)가 가동되고, 이에 따라 마이크로 컴퓨터(9)는 급수모터(6)가 가동되었음을 감지한다. 급수모터(6)가 가동되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 타이머(도시되지 않았음)에 제어신호를 출력하여 카운팅을 개시한다(S20).

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 급수모터(6)가 중지되었는가를 체크하여(S21), 급수모터(6)가 중지되었다고 판단되면 카운팅을 정지한 후(S22), 급수량을 계산한다(S23), 여기서, 급수량은 급수모터(6)의 급수성능과 누적된 사용시간의 곱으로 계산할 수 있다. 즉, 급수모터(6)가 초당 펌핑하는 수량과 급수모터(6)가 구동된 총시간을 누적 계산하면 결과적으로 급수량이 계산된다.

또한, 마이크로 컴퓨터(9)는 급수탱크(도시되지 않았음)내의 물의 잔량을 계산한다(S24). 즉, 급수탱크의 총용량에 전술한 단계(S23)에서 계산된 급수량을 감산하면 현재 급수탱크내의 물의 잔량을 계산할 수 있다.

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 위치 단계(S24)에서 계산된 잔량이 초기 설정된 설정치보다 작은값인가를 체크한다((S25). 이 단계(S25)에서 잔량이 설정치보다 작은값이 아니라고 판단되면, 이것은 급수탱크내에 충분한 량의 물이 남아 있다는 것을 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(9)는 제3 출력단자(OUT3)에 로직 '하이'상태의 제어신호를 출력한 후, 전술한 단계(S19)로 귀환되어 단계(S19)이후의 전과정을 반복 수행한다.

마이크로 컴퓨터(9)의 제3 출력단자(OUT3)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호가 출력되면, 경보발생부(13)내에 장착된 발광다이오드(35)의 애노드단자와 캐소드단자간에는 전위차가 발생하지 않아 발광다이오드(35)는 구동되지 않는다.

만약, 위의 단계(S25)에서 계산된 잔량이 초기 설정된 설정치보다 작은값이라고 판단되면, 이것은 급수탱크내의 물이 거의 소진되었다는 것을 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(9)는 제3 출력단자(OUT3)에 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력한 후, 모든 진행을 끝낸다.

마이크로 컴퓨터(9)의 제3 출력단자(OUT4)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호가 출력되면, 경보발생부(13)내에 장착된 발광다이오드(35)의 애노드단자와 캐소드단자간에는 소정레벨의 전위차가 발생하여 발광다이오드(35)가 구동되고, 이에 따라 사용자는 급수탱크(50)에 물을 보충하여야 할 시기를 파악할 수 있게 된다.

(ii) 둘째, 급수탱크의 수위를 감지하는 다른 실시예로 이빙판단부(8)내에 장착된 이빙센서(49)의 온도변화를 체크하는 방법에 대하여 제11도를 참조하여 설명한다.

통상적으로 냉장고내의 냉장실은 대략 영상 3°~영상 7°의 온도 범위를 유지하고, 냉동실은 대략 영하 12°~영하 20°의 온도범위를 유지한다. 따라서, 냉장실의 기준온도를 영상 4도로 설정하고, 냉동실의 기준온도를 영하 18°도로 설정하여 설명한다.

마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙장치가 이빙동작을 완료한 후 수평상태로 복귀한 상태 즉, 초기상태로 세팅되어 있는가를 체크한다(S27). 이 단계(S27)에서 자동제빙장치가 초기상태로 세팅되지 않았다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙장치가 초기상태로 세팅될 때까지 계속 체크한다.

만약, 위의 단계(S27)에서 자동제빙장치가 초기상태로 세팅되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 이빙판단부(8)에 제어신호를 출력하여 이빙센서(49)로부터 트레이(42)의 초기온도(T1)를 검출한다(S28). 여기서, 초기에 냉동실의 기준온도가 영하 18°로 가정하였으므로, 트레이(42)에 급수가 되지 않은 상태에서 트레이(42)의 초기온도(T1)는 영하 18°가 된다.

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 급수모터 제어부(7)에 제어신호를 출력하여 급수모터(6)를 소정시간동안 구동시킨 후 정지시킨다(S29). 여기서, 급수모터 제어부(7)의 구성 및 구동상태는 전술한 이빙모터 회전제어부(5)의 구동상태 중 정방향 이빙상태와 동일하므로, 별도의 동작설명은 생략하기로 한다.

급수모터(6)가 정지되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 이빙판단부(8)에 제어신호를 출력하여 이빙센서(49)로부터 트레이(42)의 현재온도(T2)를 검출한다(S30), 여기서, 초기에 냉장실의 기준온도가 영상 4°로 가정하였으므로, 급수탱크내에 저장되어 있던 물의 수온이 영상 4°를 유지하게 되어 트레이(42)에 급수가 완료된 상태에서 트레이(42)의 현재온도(T2)는 영하 18°에서 급격히 상승하여 영상 4°와 영하 18°사이의 범위에 존재하게 된다.

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 트레이(42)의 초기온도(T1)와 현재온도(T2)의 차를 계산하여, 계산된 온도차(｜T1-T2｜)가 초기 설정된 설정치보다 큰 값인가를 체크한다S(31). 이때 단계(S31)에 의해 계산된 온도차(｜T1-T2｜)가 설정치보다 큰 값으로 판단된 경우는 트레이(42)에 물이 정상적으로 공급된 상태를 의미하므로, 마이크로 컴퓨터(9)는 제빙모드를 수행하도록 자동제빙장치를 제어한 후(S32), 전술한 단계(S27)로 귀환하여 단계(S27)이후의 전과정을 반복 수행한다.

만약, 전술한 단계(S31)에서 계산된 온도차(｜T1-T2｜)가 설정치보다 큰 값이 아니라고 판단된 경우는 트레이(42)에 물이 공급되지 않는 상태를 의미하며, 이러한 경우 급수탱크에 물이 거의 소진되었다는 것을 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(9)는 제3 출력단자(OUT3)에 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력하여 경보발생부(13)에서 경보를 발생시킨 후(S33), 모든 진행을 끝낸다.

마이크로 컴퓨터(9)의 제3 출력단자(OUT3)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호가 출력되면, 경보발생부(13)내에 장착된 발광다이오드(35)의 애노드단자와 캐소드단자간에는 소정레벨의 전위차가 발생하여 발광다이오드(35)가 구동되고, 이에 따라 사용자는 급수탱크(50)에 물을 보충하여야 할 시기를 파악할 수 있게 된다.

(iii) 셋째, 급수탱크의 수위를 감지하는 또 다른 실시예에 급수탱크에 수위감지센서를 장착하여 수위감지센서의 감지상태를 체크하는 방법에 대하여 제12도 및 제13도를 참조하여 설명한다.

제12도를 냉장고내에 장착되는 급수탱크(50)와 수위감지센서(51)의 설치예를 나타내는 도면이다.

제12도의 (a)를 보면, 냉장실의 소정위치에 급수탱크(50)가 장착될 수 있도록 별도의 격실(52)을 구비하고, 이 격실(52)내에서 급수탱크(50)가 전후방향으로 슬라이드방식에 따라 이동함에 따라 급수탱크(50)가 격실(52)로부터 이탈되거나 격실(52)에 수납되도록 구성되어 있다.

또한, 격실(52)의 저면 대략 중앙부위에는 한쌍의 돌출부를 갖는 대략 요()자 형상의 수위감지센서(51)를 고정 장착하고 제12도의 (b)에 도시된 바와 같이, 급수탱크(50)의 하부 대략 중앙부위에는 수위감지센서(51)가 수납될 수 있도록 수직방향으로 소정형상의 절삭부(53)가 가공 형성되어 있다. 즉, 급수탱크(50)의 하부에 수위감지센서(51)의 형상과 유사한 형상의 절삭부(53)를 형성함으로써, 급수탱크(50)가 격실(52)내부를 슬라이드 이동함에 따라 수위감지센서(51)가 급수탱크(50)에 형성된 절삭부(53)에 수납된다.

또한, 급수탱크(50)에 형성된 절삭부(53)는 수위감지센서(51)에 형성된 한쌍의 돌출편에 대응되도록 한쌍의 요홈(54)을 구비하고, 이 요홈(54)이 서로 마주보는 대향면에는 빛이 투사될 수 있도록 투명창(55)을 장착한다.

또한, 수위감지센서(51)에 형성된 한쌍의 돌출편이 서로 마주보는 대향면에는 광신호를 출력하는 포토다이오드(56)와 포토다이오드(56)에서 출력된 광신호를 수신하는 포토트랜지스터(57)로 구성된 포토커플러가 장착되어 있다.

결국, 급수탱크(50)가 격실(52)내부에 수납된 상태 즉 수위감지센서(51)가 급수탱크(50)의 절삭부(53)에 수납됨에 따라 수위감지센서(51)에 장착된 포토다이오드(56)로부터 출력된 광신호가 요홈(54)에 장착된 투명창(55)을 통하여 포토트랜지스터(57)에 수신된다.

한편, 제13도를 참조하여 수위감지부의 회로구성을 살펴보면, 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급되는 정전압(V1)이 포토다이오드(56)에 공급되고, 포토트랜지스터(57)는 포토다이오드(56)의 광신호에 의해 스위칭되어 정전압원으로부터 공급된 정전압(V1)이 마이크로 컴퓨터(9)의 제2 입력단자(IN2)에 공급되는 것을 제어하도록 구성되어 있다.

전술한 바와 같은 구성에 의하면 급수탱크(50)내에 소정치 이상의 물이 잔류하는 경우에는 수위감지센서(51)에 장착된 포토다이오드(56)에서 출력된 광신호는 급수탱크(50)에 장착된 투명창(55)를 투과하지만 급수탱크(50)내의 물에 의해 난반사되어 포토트랜지스터(57)에는 도달하지 못한다. 따라서, 포토트랜지스터(57)에서는 포토다이오드(56)에서 출력된 광신호를 수신하지 못하므로, 턴-오프상태를 유지하게 된다. 이에 따라 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 포토트랜지스터(57)에 의해 마이크로 컴퓨터(9)의 제2 입력단자(IN2)에 공급되지 못하고 차단되어 마이크로 컴퓨터(9)의 제2 입력단자(IN2)는 로직 '로우'상태를 유지하게 된다.

따라서, 마이크로 컴퓨터(9)는 제3 출력단자(OUT3)에 로직 '하이'상태의 제어신호를 출력하고, 이에 따라 경보발생부(13)는 구동되지 않는다.

한편, 급수탱크(50)내에 소정치 이하의 물이 잔류하는 경우 즉, 물이 거의 소진된 경우에는 수위감지센서(51)에 장착된 포토다이오드(56)에서 출력된 광신호가 급수탱크(50)에 장착된 투명창(55)을 투과한 후, 포토트랜지스터(57)에 인가된다. 따라서, 포토트랜지스터(57)에서는 포토다이오드(56)에서 출력된 광신호를 수신하게 되므로, 턴-온상태로 전환하게 된다. 이에 따라 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 포토트랜지스터(57)를 통하여 마이크로 컴퓨터(9)의 제2 입력단(IN2)에 공급되어 마이크로 컴퓨터(9)의 제2 입력단(IN2)을 로직 '하이'상태로 전환시킨다.

따라서, 마이크로 컴퓨터(9)는 제2 입력단(IN2)에 인가된 로직 '하이' 상태의 제어신호에 의해 급수탱크(50)가 거의 비었다고 판단하여 제3 출력단자(OUT3)에 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력하고, 이에 따라 경보발생부(13)는 전술한 제6도의 동작설명에서와 같이 구동되고, 이에 따라 사용자는 급수탱크(50)에 물을 보충하여야 할 시기를 파악할 수 있게 된다.

여기서, 전술한 경보발생부(13)는 발광다이오드 대신에 시각적으로 표시할 수 있는 다른 어떠는 광발생장치를 사용하여도 무방하고, 부저와 같이 음성신호를 출력하는 음성발생장치를 사용하여도 무방하다.

(IV) 다음으로, 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 경우, 자동제빙장치의 구동상태를 정지시키고, 디스펜서에 우선적으로 물을 공급하도록 한 급수상태 제어기능이 수행되는 과정에 대하여 제5도 및 제14도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

마이크로 컴퓨터(9)는 디스펜서 스위치(31)가 온상태인가를 판단한다(S34). 만약, 사용자가 디스펜서를 사용하기 위하여 디스펜서 스위치(31)를 턴-온시키면, 마이크로 컴퓨터(9)는 디스펜서 스위치(31)의 턴-온상태를 감지하여 제4 출력단자(OUT4)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호를 출력한다. 마이크로 컴퓨터(9)의 제4 출력단자(OUT4)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(34)의 베이스단자에 공급되어 제어트랜지스터(34)를 턴-온시킨다. 이에 따라 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(34)를 통하여 스위칭트랜지스터(33)의 베이스단자에 공급되어 스위칭트랜지스터(33)를 턴-온시킨다. 스위칭트랜지스터(33)가 턴-온되면 솔레노이드밸브(32)의 일측단자가 그라운드레벨로 전환되므로, 정전압원으로부터 인가된 정전압(V2)이 솔레노이드밸브(32)를 턴-온시킨다. 솔레노이드밸브(32)가 턴-온됨에 따라 자동제빙장치의 수로가 패쇄되고 디스펜서의 수로가 개통된다. 또한, 마이크로 컴퓨터(9)는 급수모터 제어부(7)에 제어신호를 출력하여 급수모터(6)를 구동시켜 급수탱크로부터 디스펜서에 물을 펌핑하여 공급한다(S35).

이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 디스펜서 스위치(31)가 턴-오프되었는가를 체크하여(S36), 디스펜서 스위치(31)가 턴-오프되지 않았다고 판단되면 전술한 단계(S35) 로귀환하여 디스펜서의 급수동작을 계속 수행하도록 솔레노이드밸브(32)와 급수모터(6)를 제어한다.

만약, 전술한 단계(S36)에서 디스펜서 스위치(31)가 턴-오프되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 자동제빙장치가 급수모드로 전환되었는가를 체크한다(S37). 이 단계(S37)에서 자동제빙장치가 급수모드로 전환되었다고 판단되면, 마이크로 컴퓨터(9)는 제4 출력단자로 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력한다. 마이크로 컴퓨터(9)의 제4 출력단자(OUT4)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(34)의 베이스단자에 공급되어 제어트랜지스터(34)를 턴-오프시킨다.

이에 따라 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 공급된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(34)에 의해 차단되고, 결국, 스위칭트랜지스터(33)의 베이스단자는 로직 '로우'상태로 전환되어 스위칭 트랜지스터(33)는 턴-오프된다. 스위칭 트랜지스터(33)가 턴-오프되면 솔레노이드밸브(32)의 일측단자가 소정전위값을 갖게 되므로, 솔레노이드밸브(32)는 턴-오프된다. 솔레노이드밸브(32)가 턴-오프됨에 따라 디스펜서의 수로가 폐쇄되고 자동제빙장치의 수로가 개통된다. 또한, 마이크로 컴퓨터(9)는 급수모터 제어부(7)에 제어신호를 출력하여 급수모터(6)를 구동시켜 급수탱크(50)로부터 자동제빙장치에 물을 펌핑하여 공급한다(S35). 이후, 마이크로 컴퓨터(9)는 전술한 단계(S34)로 귀환하여 단계(S34)이후의 전과정을 반복 수행

만약, 위의 단계(S37)에서 자동제빙장치가 급수모드가 아니라고 판단하면 급수모터(6)를 구동시키지 않고 전술한 단계(S34) 귀환하여 단계(S34)이후의 전과정을 반복 수행한다.

한편, 전술한 단계(S34)에서 디스펜서 스위치가 턴-오프되었다고 판단되면, 전술한 단계(S37)로 직접 진행하여 단계(S37)이후의 전과정을 반복 수행한다.

따라서, 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 급수모드로 전환되는 경우에도 디스펜서가 우선적으로 구동된다.

(V) 마지막으로, 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호스에 잔류하는 물의 결빙을 방지하도록 급수모터를 역회전시켜 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀환시키도록 한 급수모터 제어기능이 수행되는 과정에 대하여 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

마이크로 컴퓨터(9)는 제5 출력단자(OUT5)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력하고, 제6 출력단자(OUT6)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 마이크로 컴퓨터(9)의 제5 출력단자(OUT5)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(29)의 베이스단자에 인가되고, 제6 출력단자(OUT6)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(30)의 베이스단자에 인가된다. 이때, 제어트랜지스터(29,30)는 각각 NPN형이므로, 마이크로 컴퓨터(9)의 제5 출력단자(OUT5)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(29)를 턴-오프시키고, 제6출력단자(OUT6)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(30)를 턴-온시킨다. 제어트랜지스터(29)가 턴-오프됨에 따라 전술한 바와 같이 스위칭트랜지스터(26,27)가 연동되어 턴-오프된다.

한편, 제어트랜지스터(30)가 턴-온되면 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(30)을 통하여 스위칭트랜지스터(28)의 베이스단자에 공급되어 스위칭트랜지스터(28)를 턴-온시킨다. 스위칭트랜지스터(28)가 턴-온됨에 따라 스위칭트랜지스터(28)의 컬렉터전위는 그라운드전위가 되고, 이와 연동되어 스위칭트랜지스터(35)의 베이스전위는 로직 '로우'상태를 유지하게 된다. 이때 스위칭트랜지스터는(25)는 PNP형이므로, 베이스전위가 로직 '로우'상태가 되면 턴-온된다. 따라서, 정전압원(도시되지 않았음)→스위칭트랜지스터(25)→급수모터(6)→스위칭트랜지스터(28)→접지단자의 루프가 형성되고, 이에 따라 정전압원에서 공급된 구동전압(V2)은 급수모터(6)에 공급되어 급수모터(6)를 시계방향으로 회전시킨다.

전술한 급수모터 제어부(7)의 동작에 의해 급수모터(6)가 시계방향으로 회전하면 급수탱크(50)로부터 물이 소정시간동안 펌핑되어 자동제빙장치의 트레이(42)에 공급된다.

이때, 급수호스에는 급수탱크(50)로부터 자동제빙장치의 트레이(42)에 미처 공급되지 못한 물이 잔류하게 되는데, 이러한 경우, 냉동실의 온도가 매우 낮기 때문에, 급수호스내의 물이 결빙되는 경우가 발생하게 되고, 급수호스가 결빙되면, 급수탱크(50)로부터 자동제빙장치의 트레이(42)에 물이 정상적으로 공급되지 못하여 자동제빙동작에 오류가 발생하게 된다. 이를 방지하기 위하여 급수호스에 잔류하는 물은 급수탱크(50)로 귀환시키는 동작이 필요하다.

따라서, 급수탱크(50)로부터 자동제빙장치의 트레이(42)에 물을 공급하는 급수동작이 수행된 후 소정기간이 경과하면, 마이크로 컴퓨터(9)는 제5 출력단자(OUT5)로부터 로직 '하이'상태의 제어신호를 출력하고, 제6 출력단자(OUT6)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 마이크로 컴퓨터(9)는 제5 출력단자(OUT5)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(29)의 베이스단자에 인가되고, 제6 출력단자(OUT6)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(30)의 베이스단자에 인가된다. 이때, 제어트랜지스터(29,30)는 각각 NPN형이므로, 마이크로 컴퓨터(9)의 제5 출력단자(OUT5)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(29)를 턴-온시키고, 제6 출력단자(OUT6)로부터 출력된 로직 '로우'상태의 제어신호는 제어트랜지스터(30)를 턴-오프시킨다. 제어트랜지스터(30)가 턴-오프됨에 따라 전술한 바와 같이 스위칭트랜지스터(25,28)가 연동되어 턴-오프된다.

한편, 제어트랜지스터(29)가 턴-오프되면 정전압원(도시되지 않았음)으로부터 인가된 정전압(V1)은 제어트랜지스터(30)를 통하여 스위칭트랜지스터(28)의 베이스단자에 공급되어 스위칭트랜지스터(28)를 턴-온시킨다. 스위칭트랜지스터(28)가 턴-온됨에 따라 스위칭트랜지스터(26)의 컬렉터전위는 그라운드전위가 되고, 이와 연동되어 스위칭트랜지스터(27)의 베이스전위는 로직 '로우'상태를 유지하게 된다. 이때, 스위칭트랜지스터(27)는 PNP형이므로, 베이스전위가 로직 '로우'상태가 되면 턴-온된다. 따라서, 정전압원(도시되지 않았음)→스위칭트랜지스터(27)→급수모터(6)→스위칭트랜지스터(26)→접지단자의 루프가 형성되고, 이에 따라 정전압원에서 공급된 구동전압(V2)은 급수모터(6)에 공급되어 급수모터(6)를 반시계방향으로 회전시킨다.

전술한 급수모터 제어부(7)의 동작에 의해 급수모터(6)가 반시계방향으로 회전하면 급수호스에 잔류하는 물이 급수탱크(50)내로 귀환된다.

이후, 소정시간이 경과한 후, 마이크로 컴퓨터(9)는 제5 출력단자(OUT5)와 제6 출력단자(OUT6)로 각각 로직 '로우'상태의 제어신호를 출력하여 급수모터(6)의 구동을 정지시킨다.

따라서, 급수호스의 결빙을 방지할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 자동제빙장치에 따르면, 다음과 같은 이점이 있다.

(1) 트레이가 정방향 이빙동작과 역방향 이빙동작을 번갈아 수행함에 따라 트레이가 뒤틀리는 것을 방지하여, 결과적으로 트레이의 수명을 연장시킬 수 있다.

(2) 이빙동작을 수행하는 도중 이빙모터가 과부하가 걸리게 되면 이를 자동으로 감지하여 이빙모터의 구동을 정지시킴으로써, 이빙모터의 수명을 연장함과 동시에 자동제빙장치의 고장발생을 미연에 방지할 수 있다.

(3) 급수탱크에 수위가 소정치 이하일 수 사용자가 인식할 수 있는 소정경보신호를 발생함으로써, 사용자가 급수탱크에 물을 보충 공급하여야 할 시기를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

(4) 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 장착된 냉장고에 있어서, 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 조건인 경우, 자동제빙기의 구동을 정지시키고 디스펜서를 우선적으로 구동시킴으로써, 사용자는 원하는 분량의 물을 획득하기 위해서 장시간동안 디스펜서를 구동시키지 않아도 된다.

(5) 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀한시킴으로써, 급수호스의 결빙을 방지하여 자동제빙장치의 안정된 급수동작이 실현되고, 이에 따라 자동제빙장치의 오동작을 방지할 수 있다.

Claims

자동제빙장치의 이빙동작을 수행하도록 트레이를 소정방향으로 회전시키는 이빙모터와, 급수탱크내의 물을 펌핑하는 급수모터와, 트레이의 회전위치를 감지하는 트레이 위치판별부와, 자동제빙장치의 각종 기능을 선택할 수 있도록 된 기능선택부와, 냉장고 외부에서 식수를 공급받을 수 있는 디스펜서, 및 제빙상태를 파악하는 이빙판단부를 구비하는 자동제빙장치에 있어서: 상기 이빙모터의 회전동작을 제어하는 이빙모터 회전제어부; 상기 급수모터의 회전동작을 제어하는 급수모터 회전제어부; 상기 급수모터에 의해 펌핑된 물이 상기 자동제빙장치와 상기 디스펜서에 공급되는 상태를 제어하는 급수상태 제어부; 급수탱크의 수위를 검출하는 수위검출부; 상기 수위검출부에 의해 검출된 급수탱크의 수위에 따라 소정경보신호를 발생하는 경보발생부; 및 전술한 각 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 전술한 이빙모터 회전제어부는, 정전압원으로부터 인가된 구동전압이 상기 이빙모터에 인가되는 것을 스위치하여 이빙모터의 회전방향을 제어하는 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자; 및 상기 마이크로 컴퓨터로부터 소정제어신호를 인가받아 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자의 온-오프상태를 제어하는 제어소자로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제2항에 있어서, 상기 정방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 상기 이빙모터의 일단에 인가되는 것을 스위칭하는 제1 스위칭트랜지스터; 및 상기 이빙모터의 타단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제2 스위칭트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제2항에 있어서, 상기 역방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 상기 이빙모터의 타단에 인가되는 것을 스위칭하는 제3 스위칭트랜지스터; 및 상기 이빙모터의 일단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제4스위칭트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제2항에 있어서, 상기 제어소자는, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제1 제어신호에 의해 상기 정방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제1 제어트랜지스터; 및 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제2 제어신호에 의해 상기 역방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제2 제어트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 급수모터 제어부는, 정전압원으로부터 인가된 구동전압이 상기 급수모터에 인가되는 것을 스위칭하여 급수모터의 회전방향을 제어하는 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자; 및 상기 마이크로 컴퓨터로부터 소정제어신호를 인가받아 정방향 스위칭소자 및 역방향 스위칭소자의 온-오프상태를 제어하는 제어소자로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제6항에 있어서, 상기 정방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 공급되는 구동전압이 상기 급수모터의 일단에 인가되는 것을 스위칭하는 제5 스위칭트랜지스터; 및 상기 급수모터의 타단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제6 스위칭트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제6항에 있어서, 상기 역방향 스위칭소자는, 정전압원으로부터 구급되는 구동전압이 상기 급수모터의 타단에 인가되는 것을 스위칭하는 제7스위칭트랜지스터; 및 상기 급수모터의 일단이 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하는 제8 스위칭트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제6항에 있어서, 상기 제어소자는, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제3 제어신호에 의해 상기 정방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제3 제어트랜지스터; 및 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 제4 제어신호에 의해 상기 역방향 스위칭소자를 턴-온시키는 제4 제어트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 급수상태 제어부는, 사용자가 조작 가능하도록 냉장고의 외부면 소정위치에 장착된 디스펜서 스위치; 정전압원으로부터 구동전압을 인가받아 구동되어 자동제빙장치에 공급되는 물의 공급상태를 제어하는 개폐소자; 상기 개폐소자의 일측단자가 접지단자에 접속되는 것을 스위칭하여 개폐소자의 구동상태를 스위칭하는 스위칭소자; 상기 디스펜서 스위치의 온-오프상태에 따라 상기 스위칭소자의 구동상태를 제어하는 제어소자로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제10항에 있어서, 상기 개폐소자는, 상기 스위칭소자가 턴-온되면 구동되어 급수모터에 의해 펌핑된 물이 디스펜서에 공급되도록 급수탱크와 디스펜서 사이의 수로를 개통하고, 상기 스위칭소자가 턴-오프되면 구동정지되어 급수모터에 의해 펌핑된 물이 자동제빙장치에 공급되도록 급수탱크와 자동제빙장치 사이의 수로를 개통하도록 한 솔레노이드밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제10항에 있어서, 상기 제어소자는, 상기 디스펜서 스위치가 턴-온되면 스위칭소자를 턴-온시켜 급수탱크와 디스펜서 사이의 수로가 개통되도록 제어하고, 상기 디스펜서 스위치가 턴-오프되면 스위칭소자를 턴-오프시켜 급수탱크와 자동제빙장치 사이의 수로가 개통되도록 제어하는 제어트랜지스터가 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 수위검출부는, 급수탱크가 수납될 수 있도록 냉장실의 소정위치에 형성된 격실; 상기 격실의 저면 대략 중앙부위에 장착되고, 한쌍의 돌출부를 갖는 대략 요()자 형상의 수위감지센서; 급수탱크가 상기 격실에 수납됨에 따라 수위감지센서가 유입될 수 있도록 상기 급수탱크의 하부 대략 중앙부위에 수직방향으로 형성되고, 상기 수위감지센서의 돌출부에 대응되도록 한쌍의 요홈을 갖는 절삭부; 상기 절삭부에 형성된 요홈이 서로 마주보는 대향면에 장착된 투명창; 및 상기 수위감지센서에 형성된 한쌍의 돌출편이 서로 마주보는 대향면에 각각 장착되어 광신호를 송수신하는 광신호 송수신소자로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제13항에 있어서, 상기 광신호 송수신소자는, 상기 돌출편이 서로 마주보는 대향면의 일측에 장착되어 광신호를 출력하는 포토다이오드와, 상기 대향면의 타측에 장착되어 상기 포토다이오드에서 출력된 광신호를 수신하는 포토트랜지스터가 조합된 포토커플러로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 경보발생부는, 정전압원으로부터 공급된 구동전압을 캐소스단자로 인가받고, 상기 마이크로 컴퓨터의 제어신호를 애노드단자로 인가받아 광신호를 출력하는 발광다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 이빙모터에 걸리는 부하량을 감지하여 이빙모터의 구동상태를 제어하는 이빙모터 보호부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제16항에 있어서, 상기 이빙모터 보호부는, 상기 이빙모터에 연결되어 상기 이빙모터가 정회전 및 역회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 전압검출소자; 정전압원으로부터 구동전압을 인가받아 소정크기로 분압하는 한쌍의 분압저항; 및 상기 분압저항에 의해 분압된 분압전압을 비반전단으로 인가받고, 상기 전압검출소자로부터 인가된 검출전압을 반전단으로 인가받아 이를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 이빙모터의 구동상태를 제어하도록 상기 마이크로 컴퓨터에 논리신호를 출력하는 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제17항에 있어서, 상기 전압검출소자는, 상기 이빙모터의 일단에 장착되어 상기 이빙모터가 정회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 제1 전압검출저항; 및 상기 이빙모터의 타단에 장착되어 상기 이빙모터가 역회전시에 이빙모터에 걸리는 전압을 검출하는 제2 전압검출저항으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제1항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는, 상기 이빙모터 회전제어부를 제어하여 이빙모터가 정회전 이빙동작과 역회전 이빙동작을 수행하도록 하는 이빙모터 회전제어기능; 상기 이빙모터 보호부로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 이빙모터 회전제어부에 소정제어신호를 출력하여 이빙모터의 구동상태를 제어하는 이빙모터 보호기능; 상기 수위검출부를 제어하여 급수탱크의 수위를 감지하고, 감지된 수위가 설정치 이하일 때 상기 경보발생부를 제어하여 경보가 출력되도록 하는 급수경보 표시기능; 자동제빙장치와 디스펜서가 동시에 구동되는 경우, 상기 급수상태 제어부를 제어하여 자동제빙장치의 구동상태를 차단시키고, 디스펜서에 우선적으로 물을 공급하도록 한 급수상태 제어기능; 및 자동제빙장치에 물을 공급하기 위한 급수호수에 잔류하는 물의 결빙을 방지하도록 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 역회전시킴으로써, 급수호스에 잔류하는 물을 급수탱크로 귀환시키도록 한 급수모터 제어기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 회전제어기능은, 자동제빙기능이 선택되면 카운터를 초기화시키고, 카운터값이 짝수 또는 홀수인가를 체크하여 그 결과에 따라 정방향 이빙동작과 역방향 이빙동작을 번갈아 수행한 후, 카운터값을 1씩 증가시키도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 이빙모터 보호기능은, 상기 이빙모터 보호부로부터 인가된 논리신호가 로직 '하이'상태이면 이빙모터 회전제어부를 정상 구동시키고, 상기 이빙모터 보호부로부터 인가된 논리신호가 로직 '로우'상태이면 이빙모터 회전제어부를 턴-오프시켜 이빙모터의 구동을 정지시키도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 급수경보 표시기능은, 급수탱크의 총용량을 계산하고, 급수량을 누적 계산한 후, 급수탱크의 총용량과 누적된 급수량의 차를 계산하여 급수탱크내의 물의 잔량의 검출하여, 검출된 잔량이 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제22항에 있어서, 상기 누적된 급수량의 계산은, 자동제빙장치의 급수성능 즉, 초당 펌핑되는 물의 량과 누적계산된 사용시간을 곱한 값에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제22항에 있어서, 상기 급수경보 표시기능은, 사용자가 급수탱크내에 물을 가득 채운 초기상태이면, 카운팅상태를 초기화시키는 단계; 급수모터를 가동시킨 후 카운팅을 개시하는 단계; 소정시간이 경과한 후 급수모터를 정지시키고 카운팅을 정지시킨 후, 급수모터의 급수량과 사용시간을 곱하여 급수량을 계산하는 단계; 급수탱크의 총용량과 전술한 단계에서 계산된 급수량의 차를 계산하여 잔량을 검출하는 단계; 및 잔량이 설정치 이하인가를 체크하여 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 단계를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 급수경보 표시기능은, 이빙동작이 완료된 후의 트레이의 초기온도를 검출하고, 급수탱크로부터 자동제빙장치에 물이 공급된 후의 트레이의 현재온도를 검출한 후, 초기온도와 현재온도의 차를 계산하여 계산된 차가 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제25항에 있어서, 상기 누적된 급수량의 계산은, 자동제빙장치가 이빙동작을 완료한 초기상태에서 트레이의 초기온도를 검출하는 단계; 상기 급수모터 제어부를 제어하여 상기 급수모터를 소정시간동안 구동시킨 후 트레이의 현재온도를 검출하는 단계; 트레이의 초기온도와 현재온도의 차를 계산하여 계산된 차가 설정치 이하이면 상기 경보발생부를 제어하여 경보를 발생시키도록 한 단계를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 급수상태 제어기능은, 상기 디스펜서의 조작상태에 따라 온-오프되는 디스펜서 스위치를 구비하여 상기 디스펜서 스위치가 온상태인가를 체크하는 단계; 상기 디스펜서 스위치가 턴-온되면 상기 솔레노이드밸브를 턴-온시키고, 급수모터를 턴-온시켜 디스펜서에 물을 공급하는 단계; 디스펜서 스위치가 오프되면 자동제빙장치가 급수모드인가를 체크하는 단계; 및 자동제빙장치가 급수모드이면 솔레노이드밸브를 턴-오프시키고, 급수모터를 턴-온시켜 자동제빙장치에 소정시간동안 물을 공급하는 단계를 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
제19항에 있어서, 상기 급수모터 제어기능은, 자동제빙장치가 급수모드이면 소정시간동안 물을 공급한 후, 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 소정시간동안 역회전시키고; 소정시간이 경과하면 급수모터 제어부를 제어하여 급수모터를 정지시키도록 한 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.