KR0169229B1 - 부하투입위치 감지형 냉장고 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

고내로 냉기를 토출하는 회전날개와, 상기 고내의 각 층에 복수 개 설치되고, 상기 고내로 새롭게 투입되는 부하의 저장 여부 및 그 위치를 감지하는 적외선 센서들과, 소정의 구동 제어신호에 따라 상기 회전날개를 구동시켜 냉기 토출 방향을 조정하는 회전날개 구동부, 및 상기 적외선 센서가 부하의 투입을 감지할 경우에, 팬 모터 구동부가 팬을 구동시켜 냉기를 발생하도록 제어함과 아울러 상기 회전날개 구동부가 부하의 투입 위치로 상기 발생한 냉기를 토출하도록 제어하는 시스템 컨트롤러를 구비하여, 냉장고 내에 새롭게 투입되는 음식물 등의 부하의 위치를 정확하게 감지한 후 그 투입 부하를 향하여 설정 시간동안 냉기를 지속적으로 토출함으로써, 새롭게 투입된 부하의 집중 냉각에 따라 투입 부하의 냉각시간이 단축되어, 투입 부하 및 그 주변 부하의 신선도를 보다 오랫동안 보장할 수 있는 부하투입위치 감지형 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

Description

부하투입위치 감지형 냉장고 및 그 제어 방법

본 발명은 투입 부하(음식물 등)를 집중적으로 냉각할 수 있는 냉장고에 관한 것으로서, 특히 고내에 음식물 등의 부하가 새로 투입되는 위치를 정확하게 감지하고, 회전날개의 방향을 투입 부하의 방향으로 향하도록 하여 냉기를 토출함으로써, 새로 투입된 부하를 집중적으로 냉각할 수 있는 부하투입위치 감지형 냉장고 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

고내에 회전날개를 구비한 냉장고는, 고내에 설치된 온도센서를 통해 고내온도를 감지하고, 고내 온도가 일정온도 이상으로 상승하면 회전날개를 상하좌우로 제어하여 냉기를 토출함으로서, 고내 구석구석까지 고루 냉기를 토출할 수 있어 보다 빠른 시간 내에 고내를 균일하게 냉각시킬 수 있는 최근에 각광받는 기술이다.

종래의 고내 온도를 감지하기 위한 온도센서 및 회전날개를 구비한 냉장고는제1도에 도시한 바와 같이, 부하를 적재하기 위한 제1선반(10)과 제2선반(20) 사이 냉장고의 오른쪽 벽에 그 층의 온도를 감지하기 위한 제1온도센서(15)가 있고, 상기 제2선반(20)과 또 다른 부하를 적재하기 위한 제3선반(30) 사이 왼쪽 벽에 그 층의 온도를 감지하기 위한 제2온도센서(25)가 있고, 고내의 안쪽 벽의 중앙에 냉기를 특정 방향으로 토출하기 위한 회전날개(40)가 있다.

상기와 같이 구성된 냉장고는 제1 및 제2온도센서(15,25)를 통하여 고내의 각 층 온도를 비교, 검출하고, 그 결과에 따라 회전날개(40)를 온도가 보다 높은 제1 또는 제2온도센서(15,25)가 설치된 층으로 향하도록 하여 냉기를 토출함으로써, 고내의 온도를 균일하게 냉각하고 유지시킬 수가 있었다.

그러나, 고내로 새롭게 투입되는 부하에 대한 직접적인 대응이 어려워 투입부하를 냉각시키는 데는 많은 시간이 소요되며, 부하가 새로 투입될 경우 새로 투입된 부하의 온도로 인해 그 주변에 위치한 부하가 온도 영향을 받아 기존에 저장되어 있던 부하의 신선도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 고내에 새롭게 저장되는 부하 등의 부하의 위치를 정확하게 감지하여 회전날개의 냉기 토출 방향을 새롭게 투입된 부하의 위치로 결정하고, 그 부하로 향하여 냉기를 집중적으로 토출함으로써, 보다 빠른 시간에 새로운 부하를 냉각시킬 수 있는 부하투입위치 감지형 냉장고 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 고내에 새롭게 저장되는 부하 등의 부하의 변동 즉, 부하 투입에 따른 도어의 개방 시간을 체크하여 체크한 개방 시간에 따라 냉기의 공급 시간을 조정함으로써, 보다 효율적으로 새로운 부하를 냉각시킬 수 있는 부하투입위치 감지형 냉장고 제어 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 고내로 냉기를 토출하는 회전날개와, 상기 고내의 각 층에 복수 개 설치되고, 상기 고내로 새롭게 투입되는 부하의 저장 여부 및 그 위치를 감지하는 복수의 적외선 센서와, 소정의 구동 제어 신호에 따라 상기 회전날개를 구동시켜 냉기 토출 방향을 조정하는 회전날개 구동부, 및 상기 적외선 센서가 부하의 투입을 감지할 경우에, 팬 모터 구동부가 팬을 구동시켜 냉기를 발생하도록 제어함과 아울러 상기 회전날개 구동부가 부하의 투입위치로 상기 발생한 냉기를 토출하도록 제어하는 시스템 컨트롤러를 구비한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제어 방법은, 냉장고 도어 개방을 체크하는 제1단계; 상기 제1단계에서 도어가 개방될 경우, 고내로 새로 투입된 부하가 있는가를 감지하는 제2단계; 상기 제2단계에서 부하가 새로 투입된 경우, 부하 감지신호로 새로 투입된 부하의 위치를 판단한 후 그 위치 데이터를 기억하는 제3단계; 상기 제3단계를 수행한 후, 도어가 폐쇄되었는지를 체크하는 제4단계; 및 상기 제4단계에서 도어가 폐쇄될 경우, 상기 제3단계에서 기억한 부하 위치 데이터에 따라 새로 투입된 부하의 방향으로 냉기토출방향을 조정하고, 새로 투입된 부하를 향해 냉기를 집중적으로 토출하는 제5단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 냉장고의 회전날개 작동 방법을 설명하기 위한 사시도이고,

제2도는 본 발명에 의한 회전날개 냉장고의 사시도이고,

제3도는 본 발명에 의한 회전날개 냉장고의 냉기 제어수단을 나타낸 블록도이고,

제4도는 제3도의 상세 회로도이고,

제5도는 본 발명에 의한 시스템 컨트롤러는 나타낸 동작 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,20,30,50,60,70 : 선반 15,25 : 온도센서

52,54,62,64,72,74 : 적외선 센서 40,80 : 회전날개(Blade)

53,55,63,65,73,75 : 증폭부 102,112 : 릴레이

104 : 회전날개 구동 모터 110,120 : 구동부

114 : 팬 모터

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 하다.

제2도는 본 발명에 의한 부하투입 감지형 센서를 고내에 설치한 것을 도시한 도면으로서, 복수개의 적외선 센서(52,54,62,64,72,74)가 고내에 설치된 것을 볼 수 있다.

상기 적외선 센서(52,54,62,64,72,74)는 음식물 등의 부하를 적재할 수 있는 제1선반(50) 내지 제3선반(70)의 안쪽 벽에 회전날개(80)가 설치된 중앙 부위를 기점으로 양쪽 각 층에 설치하며, 회전날개(80)는 각 선반에 적재된 부하 및 그 층(50,60,70)을 선택적으로 또는 동시에 냉각할 수 있도록 설치하며, 도어의 개폐 여부를 감지하는 도어개폐스위치(90)는 냉장고의 우측 하단에 설치한다.

상기 복수의 적외선 센서(52,54,62,64,72,74)는 도어가 개방 될 때 트리거되어 설정 시간동안 작동하며, 그때 특정 적외선 센서가 새롭게 저장되는 부하의 온도에 의해 작동되어 투입된 부하의 유무와 그 위치를 감지하게 된다.

한편, 상기 적외선 센서(52,54,62,64,72,74)는 도면에 도시된 바와 같이 선반이 놓인 각 층(50,60,70)의 안쪽 벽면에 양쪽으로 설치하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 설치 장소 및 그 개수를 조정할 수 있다.

제3도는 본 발명에 의한 회전날개 제어수단을 나타낸 블록도로서, 부하를 감지하는 제1 내지 제6적외선 센서(52,54,62,64,72,74)와, 상기 각 센서의 감지 신호를 증폭하여 출력하는 제1 내지 제6증폭부(53,55,63,65,73,75)가 설치되어 있다.

상기 각 증폭부(53,55,63,65,73,75)의 증폭된 신호와 도어개폐스위치(90)의 신호를 제공받아 고내에 새롭게 저장된 부하의 위치를 판단한 후 그에 따른 제1 및 제2구동 제어신호를 출력하는 마이컴(100)과, 상기 마이컴(100)의 제1구동 제어신호에 의해 회전날개(80)의 냉기 토출 방향을 조정하는 제1구동부(110)와, 상기 마이컴(100)의 제2구동 제어신호에 따라 냉각 팬을 구동하는 제2구동부(120)를 구비한다.

그럼, 제4도에 도시한 상세 회로도를 참조하여 더욱 상세하게 살펴보자.

제1적외선 센서(52)는 부하 감지신호에 따라 전원전압(Vcc)이 콜렉터 단의 저항을 통하여 에미터 단으로 흐르는 광 트랜지스터(51)로 구성되어 있으며, 제2 내지 제6(54,62,64,72,74)는 상기 제1적외선 센서(52)와 동일한 구조를 갖는다.

또한, 제1증폭부(53)는 상기 제1적외선 센서(52)의 출력단으로부터 입력된 신호가 제1저항(R1)을 통하여 연산 증폭기(OP-AMP)의 반전 단자로 입력되고, 상기 연산 증폭기(OP-AMP)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 제2저항(R2)이 있으며, 상기 연산 증폭기의 비반전 단자는 접지 시킨다. 마찬가지로 상기 제2 내지 제6증폭부(55,63,65,73,75)는 상기 제1증폭부(53)와 동일한 구조를 갖는다.

또한, 마이컴(100)은 제5도에 보인 바와 같은 방법으로 내부 동작을 수행한다.

즉, 도어개폐스위치(90)로부터 출력되는 신호를 검출하여 도어가 개방되었는지를 판단하고(200), 도어가 개방되었으면 적외선 센서(52,54,62,64,72,74)에서 출력되는 신호를 검출하여 부하가 고내로 새로 투입되어 저장되었는지 그 여부를 감지하게 된다(202).

상기(202)에서 부하의 투입이 감지되면, 감지신호로 적외선 센서의 설치 위치를 체크하여 부하의 저장 위치를 판단한 후 그 위치 데이터(Tw)를 저장하고, 새로 투입된 부하의 감지시각부터 도어가 폐쇄될 때까지의 시각을 카운트하여 그 부하변동시간(Ta)을 저장한다(204).

이어, 도어개폐스위치(90)로부터 출력되는 신호를 검출하여 도어가 폐쇄되었는가를 판단하여 도어가 폐쇄되었으면(200), 재차 상기(204) 부하 투입 감지위치 데이터(Tw)와 부하변동시간(Ta)이 '0'으로 리셋 되었는지를 판단하여 새로 투입된 부하가 있으면, 상기(204)에서 저장한 위치 데이터(Tw; 새로 투입된 부하의 위치)로 회전날개(80)를 세워 냉기 토출 방향을 조정하게 된다(210).

이어, 상기(204)에서 감지한 부하변동시간(Ta) 즉, 도어개방 시간에 따라 팬(130)을 구동시킬 일정시간을 설정하고, 설정된 시간동안 팬(130)을 구동하여 냉기를 회전날개로 공급함으로서 새롭게 투입된 음식물 등의 부하를 급속 냉각시키고(212), 설정된 시간이 경과하면 상기 모터(120)의 구동을 정지하여 냉각을 멈추고, 감지위치 데이터(Tw) 및 부하변동시간(Ta)를 '0'으로 리셋시킨다(214).

상기(214)에서 부하변동시간(Ta)에 따라 냉기 공급 시간을 다양하게 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 상기(206)에서 부하 투입 감지위치 데이터(Tw)와 부하변동시간 데이터(Ta)가 '0'으로 리셋 되었는지를 판단하여 '0'으로 되었으면, 일반적인 냉각 사이클을 이용해서 회전날개를 운전한다(208).

그리고, 제1구동부(110)는 상기 마이컴(100)의 제1구동 제어신호로 릴레이(102)를 동작하도록 하여 제1스위치(SW1)를 온/오프 시키고, 스위치(SW1)가 '온'인 경우에 회전날개 모터(104)를 구동하여 상기 회전날개(80)의 냉기 토출 방향을 새로 투입된 부하의 방향으로 향하도록 조정한다.

또한, 마이컴(100)은 회전날개 모터(104)상에 구비된 모터위치감지센서(106)로부터 모터(104)의 현재 위치를 검출하고, 그 위치 데이터를 참조하여 모터(104)의 구동 방향 및 제어량을 계산하고 결정하게 된다.

제2구동부(120)는 상기 마이컴(100)의 제2구동 제어신호로 릴레이(112)를 동작하도록 하여 제2스위치(SW2)를 온/오프 시키고, 스위치(SW2)가 '온'인 경우에 팬 모터(114)를 구동하여 냉기를 회전날개(80)로 공급시킨다.

상기와 같이 마이컴은 고내의 각 층에 여러 개 설치된 적외선 센서의 감지 동작으로 새로 투입된 부하의 위치를 쉽게 인식할 수 있고, 냉장고 도어가 닫히면 회전날개를 새로 투입된 부하의 위치로 향하도록 조정하여 투입 부하를 급속 냉각시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는, 냉장고 내에 새롭게 투여되는 부하 등의 부하의 위치를 정확하게 감지한 후 그 투입 부하를 향하여 설정 시간동안 냉기를 지속적으로 토출함으로써, 새로 투입된 부하의 주변에 위치한 다른 부하의 온도변화를 방지할 수 있어 새로 투입된 부하의 주변에 위치한 다른 부하의 온도변화를 방지할 수 있어 새로 투입한 부하와 그 주변 부하의 신선도를 보다 오랫동안 보장할 수 있고, 투입 부하의 집중 냉각에 따른 냉각 시간의 단축으로 인해 소비전력을 감소시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 고내로 냉기를 토출하는 회전날개; 상기 고내의 각 층에 복수 개 설치되고, 상기 고내로 새롭게 투입되는 부하의 저장 여부 및 그 위치를 감지하는 적외선 센서들; 소정의 구동 제어신호에 따라 상기 회전날개를 구동시켜 냉기 토출 방향을 조정하는 회전날개 구동부; 및 상기 적외선 센서가 부하의 투입을 감지할 경우에, 팬 모터 구동부가 팬을 구동시켜 냉기를 발생하도록 제어함과 아울러 상기 회전날개 구동부가 부하의 투입 위치로 상기 발생한 냉기를 토출하도록 제어하는 시스템 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 부하투입위치 감지형 냉장고.
2. 냉장고 도어 개방을 체크하는 제1단계; 상기 제1단계에서 도어가 개방될 경우, 고내로 새로 투입된 부하가 있는지를 감지하는 제2단계; 상기 제2단계에서 부하가 새로 투입된 경우, 부하 감지신호로 새로 투입된 부하의 위치를 판단한 후 그 위치 데이터를 기억하는 제3단계; 상기 제3단계를 수행한 후, 도어가 폐쇄되었는지를 체크하는 제4단계; 상기 제4단계에서 도어가 폐쇄될 경우, 상기 제3단계에서 기억한 부하 위치 데이터에 따라 새로 투입된 부하의 방향으로 냉기 토출방향을 조정하고, 새로 투입된 부하를 향해 냉기를 집중적으로 토출하는 제5단계를 구비한 것을 특징으로 하는 부하투입위치 감지형 냉장고의 제어 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제3단계에서 부하투입 감지 시각부터 도어가 다시 폐쇄되는 부하변동 시간을 새로 투입된 부하의 위치 데이터와 함께 기억하고, 상기 제5단계에서 그 기억된 부하변동시간에 따라 새로 투입된 부하를 향해 토출하는 냉기 공급시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 부하투입위치 감지형 냉장고의 제어 방법.