KR100241446B1 - 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의제어방법 - Google Patents

브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 유도기 모터를 사용함으로 소비전력이 높고, 소음이 심하며, 또한 모든 부하에 대해 일정한 회전수를 유지함으로써, 부하대응이 늦는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 브러시레스(Brushless) 직류 팬모터를 이용하여 사용조건에 따라 회전수를 가변함으로써, 투입되는 부하에 대응하는 능력이 향상되고, 소비전력이 개선되며, 소음이 줄어드는 효과가 있다.

Description

브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의 제어방법{REFRIGERATOR USING BRUSHLESS DC FAN MOTOR AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 특히 냉장고에 있어서 광센서를 이용하여 사용조건(주간 또는 야간)에 따라 브러시레스(Brushless) 직류 팬모터의 회전수를 가변시켜 부하 대응능력 및 소비전력 등을 향상시킨 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
도1은 종래 냉장고의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 센서(TH1)와; 냉장실의 온도를 감지하는 냉장실 센서(TH2)와; 제어신호에 의해 구동되어 냉동실을 냉각시키는 냉동실 팬모터(11)와; 제어신호에 의해 구동되어 압축기를 냉각시키는 압축기 팬모터(12)와; 상기 냉동실 센서(TH1)와 냉장실 센서(TH2)에서 감지하여 출력한 신호에 의해 제어신호를 상기 냉동실 팬모터(11)와 압축기 팬모터(12)로 출력하는 마이크로 컴퓨터(10)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
냉동실 센서(TH1)와 냉장실 센서(TH2)에서 감지한 냉동실 및 냉장실의 실제온도가 설정온도보다 높으면 마이크로 컴퓨터(10)에서 제어신호를 냉동실 팬모터(11) 및 압축기 팬모터(12)로 전송하고, 이 제어신호에 의해 상기 냉동실 팬모터(11)와 압축기 팬모터(12)는 실제온도가 설정온도에 도달할 때까지 구동을 한다.
상기와 같이 종래의 기술에 있어서는 유도기 모터를 사용함으로 소비전력이 높고, 소음이 심하며, 또한 모든 부하에 대해 일정한 회전수를 유지함으로써, 부하대응이 늦는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 광센서를 이용하여 사용조건(주간 또는 야간)에 따라 브러시레스 직류 팬모터의 회전수를 가변시켜 부하 대응능력 및 소비전력 등을 향상시키는 장치를 제공함에 목적이 있다.
도1은 종래 냉장고의 구성을 보인 회로도.
도2는 본 발명 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고의 구성을 보인 회로도.
도3은 도2에서 브러시레스 직류 팬모터의 회전수 제어의 일실시예를 보인 파형도.
도4는 도3에 의한 브러시레스 직류 팬모터의 부하대응 회전수 가변파형도.
도5는 본 발명의 동작 흐름도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
10 : 마이크로 컴퓨터 11 : 냉동실 팬모터
12 : 압축기 팬모터 TH1 : 냉동실 센서
TH2 : 냉장실 센서 TH3 : 광센서
20 : 제1 구동전압제어부 21 : 제2 구동전압제어부
22 : 압축기 브러시레스 직류 팬모터 23 : 냉동실 브러시레스 직류 팬모터
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고의 구성은, 냉장실 온도를 감지하는 냉장실 센서와; 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 센서와; 냉장고 외부의 상태(주간 또는 야간)를 감지하는 광센서와; 상기 냉동실 센서, 냉장실 센서 및 광센서에서 감지하여 출력한 신호에 의해 제어신호인 펄스폭 변조신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터에서 출력한 펄스폭 변조신호에 의해 모터에 공급하는 전압을 출력하는 제1,2 구동전압제어부와; 상기 제1,2 구동전압제어부에서 출력한 구동전압에 따라 모터의 회전수를 가변하여 압축기를 냉각시키는 압축기 브러시레스 직류 팬모터와, 냉동실 브러시레스 직류 팬모터로 구성함을 특징으로 한다.
그리고, 제어방법은 먼저 냉동실의 상태가 급속냉동으로 설정되어 있는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단에 의해 설정되어 있지 않으면 냉장실의 상태가 급속냉장으로 설정되어 있는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단에 의해 설정되어 있지 않으면 냉장고에 과부하가 투입되어 있는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단에 의해 과부하가 투입되지 않았으면 냉장고 외부의 상태가 심야인가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제1,2,3,4 단계의 판단에 의해 펄스폭 변조 출력을 조절하여 브러시레스 직류 팬모터의 구동전압을 제어함으로써, 브러시레스 직류 팬모터의 회전수(알피엠)를 제어하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 냉동실 온도를 감지하는 냉동실 센서(TH1)와; 냉장실의 온도를 감지하는 냉장실 센서(TH2)와; 냉장고 외부의 상태(주간 또는 야간)를 감지하는 광센서(TH3)와; 상기 냉동실 센서(TH1), 냉장실 센서(TH2) 및 광센서(TH3)에서 감지하여 출력한 신호에 의해 제어신호인 펄스폭 변조신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(10)와; 상기 마이크로 컴퓨터(10)에서 출력한 펄스폭 변조신호에 의해 모터에 공급하는 전압을 출력하는 제1,2 구동전압제어부(20,21)와; 상기 제1,2 구동전압제어부(20,21)에서 출력한 구동전압에 따라 모터의 회전수를 가변하여 압축기를 냉각시키는 압축기 브러시레스 직류 팬모터(22)와; 냉동실 브러시레스 직류 팬모터(23)로 구성한다.
도5는 본 발명의 동작 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 냉동실과 냉장실 센서(TH1,TH2)에서 냉장실 및 냉동실의 온도변화 상태를 감지하면 마이크로 컴퓨터(10)에서 상기 온도변화의 상태에 따라 제어신호인 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력하고, 이 펄스폭 변조신호(PWM)에 의해 제1 구동전압제어부(20) 및 제2 구동전압부(21)에서 상기 펄스폭 변조신호에 대응하는 구동전압을 출력하며, 압축기 브러시레스 직류 팬모터(22)와, 냉동실 브러시레스 직류 팬모터(23)는 상기 구동전압에 맞는 회전수로 구동을 하고, 상기 마이크로 컴퓨터(10)에서 광센서(TH3)에 의해 냉장고 외부의 상태가 심야라고 판단되면 설정된 최소의 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력하여 저속의 회전수로 상기 압축기 브러시레스 직류 팬모터(22)와, 냉동실 브러시레스 직류 팬모터(23)를 구동시키며, 또한 압축기가 설정된 온도에 도달하기 위해 실제로 구동하는 시간과 설정된 구동시간을 비교하여 과부하 투입여부를 판단하고, 이에 따라 설정된 최대 또는 중간의 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력하여 고속 또는 중간의 회전수로 상기 압축기 브러시레스 직류 팬모터(22)와, 냉동실 브러시레스 직류 팬모터(23)를 구동시킨다.
도3은 도2에서 브러시레스 직류 팬모터의 회전수 제어의 일실시예를 보인 파형도이고, 도4는 도3에 의한 브러시레스 직류 팬모터의 부하대응 회전수 가변파형도로서, 이에 도시한 바와 같이 마이크로 컴퓨터(10)에서 사용조건에 따라 펄스폭 변조신호를 가변하여 출력하면 이 펄스폭 변조신호에 의해 상기 제1,2 구동전압제어부(20,21)에서 출력되는 구동전압도 변하게 되며, 이 가변되는 구동전압(15볼트∼3.75볼트)에 의해 브러시레스 직류 팬모터(22,23)는 예를 들어 냉동실 및 냉장실이 급속냉동과 급속냉장으로 설정되어 있으면 3,000 알피엠(RPM)으로, 과부하 투입 시에는 2,300 알피엠으로, 평상시에는 1,500 알피엠으로, 심야에는 800 알피엠으로 회전수를 가변한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고 및 그의 제어방법은 광센서를 이용하여 사용조건(주간 또는 야간)에 따라 브러시레스 직류 팬모터의 회전수를 가변시킴으로써, 투입되는 부하에 대응하는 능력이 향상되고, 소비전력이 개선되며, 심야에 소음이 줄어드는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 냉장실 온도를 감지하는 냉장실 센서와; 냉동실의 온도를 감지하는 냉동실 센서와; 냉장고 외부의 상태(주간 또는 야간)를 감지하는 광센서와; 상기 냉동실 센서, 냉장실 센서 및 광센서에서 감지하여 출력한 신호에 의해 제어신호인 펄스폭 변조신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터에서 출력한 펄스폭 변조신호에 의해 브러시레스 팬모터에 공급하는 전압을 출력하는 제1,2 구동전압제어부와; 상기 구동전압제어부에서 출력한 구동전압에 따라 모터의 회전수를 가변하여 압축기를 냉각시키는 압축기 브러시레스 직류 팬모터와; 냉동실 브러시레스 직류 팬모터로 구성함을 특징으로 하는 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고.
  2. 냉동실의 상태가 급속냉동으로 설정되어 있는가를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단에 의해 설정되어 있지 않으면 냉장실의 상태가 급속냉장으로 설정되어 있는가를 판단하는 제2 단계와; 상기 제2 단계의 판단에 의해 설정되어 있지 않으면 냉장고에 과부하가 투입되어 있는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단에 의해 과부하가 투입되지 않았으면 냉장고 외부의 상태가 심야인가를 판단하는 제4 단계와; 상기 제1,2,3,4 단계의 판단에 의해 펄스폭 변조신호의 출력을 조절하여 브러시레스 직류 팬모터의 구동전압을 제어함으로써, 브러시레스 직류 팬모터의 회전수(알피엠)를 제어하는 제5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3 단계는 압축기가 설정된 온도에 도달하기 위해 실제로 구동하는 시간과 설정된 구동시간을 비교하여 과부하 투입여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 브러시레스 직류 팬모터를 이용한 냉장고의 제어방법.
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