KR100510817B1 - 자동 제빙기의 제어 장치 및 방법 - Google Patents

자동 제빙기의 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 제빙기에서 간단한 기계적인 제어 장치를 이용하여 제빙 모터 제어를 수행하도록 한 자동 제빙기의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 기계식 캠 스위치와 캠 타이머 모터를 구비하여, 내부의 캠 스위치를 폐쇄 상태로 전환시켜 콤프레셔 모터와 펌프 모터를 구동시켜 증발기에 얼음을 형성하며, 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최저 온도에 도달하였는지를 확인하여 내부의 캠 타이머 모터를 구동시켜 일정 시간동안 제빙 운전을 지연시킨 후에, 해당 캠 스위치를 개방 상태로 전환시켜 제빙 운전을 종료함과 동시에, 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인지를 확인하며, 급수 펌프 모터를 구동시켜 물을 공급하고 핫 가스 솔레노이드 밸브를 구동시켜 핫 가스를 증발기에 공급하여 탈빙 운전을 수행하며, 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최고 온도에 도달하였는지를 확인하여 해당 캠 타이머 모터를 구동시켜 일정 시간동안 탈빙 운전을 지연시킨 후에, 해당 캠 스위치를 폐쇄 상태로 다시 전환시켜 주는 것을 특징으로 함으로써, 구조가 간단하고 고장 요인이 적어 반영구적이며, 원인 불명의 A/S 비중을 현저히 낮추고 정확한 고장 진단이 가능하다.

Description

자동 제빙기의 제어 장치 및 방법 {Apparatus and Method of Controlling the Automatic Ice-making Machine}
본 발명은 자동 제빙기의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 자동 제빙기에서 간단한 기계적인 제어 장치를 이용하여 제빙 모터 제어를 수행하도록 한 자동 제빙기의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동 제빙기의 제어 장치는 제빙 모터와 연동되는 원판에 간격이 서로 다른 구멍을 여러 개 형성하여 해당 형성된 구멍을 통해 포토 센서에 의해 발광부의 빛 감지 여부를 확인하도록 하는데, 이때 마이콤에 의해서 해당 포토 센서의 출력 신호로 제빙 모터의 회전 상태 및 제빙명의 현재 위치 등을 파악하고 제빙 모터의 구동을 제어하기 위한 신호를 출력시켜 자동 제빙 동작을 제어하게 된다.
다시 말해서, 종래의 자동 제빙기 제어 장치는 마이콤의 제어를 수신받아 정회전/역회전 또는 정지되는 제빙 모터의 회전력을 기어를 통해 축으로 전달시켜 해당 축의 양끝에 연결된 제빙명과 원판을 회전시켜 준다. 이때, 해당 원판은 회전 시작 시점과 종료 시점을 나타내는 구멍이 형성되어 있고 해당 구멍 사이에 간격이 서로 다른 구멍들이 여러 개 형성되어 있다.
이에, 해당 포토 센서는 해당 원판에 뚫린 구멍을 통한 발광부의 빛 감지 여부에 따라 수광부가 온/오프되어 해당 제빙 모터의 회전 상태 및 제빙명의 현재 위치를 나타내는 신호를 생성시켜 마이콤에 입력시켜 준다.
이에 따라, 해당 마이콤은 해당 포토 센서로부터 출력되는 신호를 수신받아 제빙 모터의 회전 상태 및 제빙명의 현재 위치 등을 파악하고 해당 제빙 모터의 구동을 제어하기 위한 신호를 출력시켜 자동 제빙 동작을 제어하게 된다.
이와 같이, 종래의 자동 제빙기에서는 마이콤의 PCB 제어 방식을 사용함으로써, 부품 수가 많아 고장 발생 요인이 증가되고 수명이 짧은 단점이 있다. 또한, 제품 고장 발생 시에 현장에서 A/S를 수행하는 경우에, 종래 자동 제빙기 제어 장치에 있어서의 PCB 방식으로는, 정확한 진단 및 조치가 어려워 마이콤이 내장된 PCB 자체를 교체하는 경우가 많았으며, 결국 A/S 비용의 증대를 가져오고 A/S의 재발생으로 인한 소비자의 불만 및 생산자 측의 이중 관리비 부담 등의 문제점이 있었다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 자동 제빙기에서 간단한 기계적인 제어 장치를 이용하여 제빙 모터 제어를 수행하도록 한 자동 제빙기의 제어 장치 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자동 제빙기에서 마이콤을 사용하지 않고도 기계식 온도 센서와 기계식 캠 타이머 장치에 의한 간단한 기계적 제어 장치로 제빙 모터 제어를 수행하여 제빙 운전 및 탈빙 운전을 연속적으로 이루어지도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 얼음 생산을 위한 제빙 운전 및 탈빙 운전이 연속적으로 이루어지는 자동 제빙기에서 기계식 온도 센서와 기계식 캠 타이머 장치를 이용하여 제빙 운전 및 탈빙 운전을 수행하도록 함으로써, 구조가 간단하고 고장 요인이 적어 반영구적이도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 소형 얼음을 연속적으로 생산하는 자동 제빙기에서 기계식 온도 센서, 기계식 캠 스위치 및 기계식 캠 타이머 모터를 이용하여 제빙 모터를 제어함으로써, 제품 고장 발생 시에 현장에서 A/S를 수행하는 경우에도 기계적인 제어만을 검사하면 되므로 원인 불명의 A/S 비중을 현저히 낮추고 정확한 고장 진단이 가능하도록 하는데, 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 장치는 제빙 운전 또는 탈빙 운전에 필요한 전원을 공급하는 전원 스위치와, 고압 가스를 증발기로 보내는 콤프레셔 모터와, 증발기로 물을 분사하는 펌프 모터와, 핫 가스를 증발기에 지나가도록 하는 핫 가스 솔레노이드 밸브와, 물을 공급하는 급수 펌프 모터와, 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최저 온도 값보다 낮은지를 제1 확인하고 기준 설정 증발기 최고 온도 값보다 높은지를 제2 확인하는 증발기 온도 센서와, 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 값보다 높은지를 확인하는 고내 온도 센서를 포함하는 자동 제빙기에 있어서, 스위칭되는 전원을 공급받아 일정 시간동안 더 회전하여 상기 제빙 운전 또는 상기 탈빙 운전을 지연시켜 주는 캠 타이머 모터와; 기설정된 시간에 대응하는 스위치 접점 상태의 변화에 따라서, 상기 전원 스위치를 통해 공급되는 전원을 상기 콤프레셔 모터와 펌프 모터로 스위칭하여 상기 제빙 운전을 수행하도록 함과 동시에, 상기 증발기 온도 센서의 제1 확인 결과에 따라 상기 캠 타이머 모터로 스위칭하거나, 상기 고내 온도 센서의 확인 결과에 따라 상기 핫 가스 솔레노이드 밸브와 급수 펌프 모터로 스위칭하여 상기 탈빙 운전을 수행하도록 함과 동시에, 상기 증발기 온도 센서의 제2 확인 결과에 따라 상기 캠 타이머 모터로 스위칭하는 캠 스위치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 방법은 캠 스위치의 접점을 폐쇄 상태로 전환시켜 공급 전원을 콤프레셔 모터와 펌프 모터로 스위칭하여 증발기에 얼음을 형성하는 제빙 운전을 수행하도록 하는 과정과; 상기 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최저 온도에 도달하였는지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 캠 타이머 모터로 스위칭하여 일정 시간동안 상기 제빙 운전을 지연시키는 과정과; 상기 캠 스위치의 접점을 개방 상태로 전환시켜 상기 제빙 운전을 종료함과 동시에, 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인지를 확인하는 과정과; 상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인 경우에 상기 공급 전원을 급수 펌프 모터와 핫 가스 솔레노이드 밸브로 스위칭하여 물을 공급하고 핫 가스를 상기 증발기에 공급해 탈빙 운전을 수행하도록 하는 과정과; 상기 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최고 온도에 도달하였는지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 캠 타이머 모터로 스위칭하여 일정 시간동안 상기 탈빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 스위치의 접점을 폐쇄 상태로 다시 전환시켜 주는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 방법은 상기 제빙 운전 시에 상기 콤프레셔 모터의 고압 가스 압력이 기준 설정 압력 값보다 높은지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 팬 모터로 스위칭하여 냉동 시스템의 응축기를 식혀 주도록 하는 과정과; 상기 핫 가스 솔레노이드 밸브의 핫 가스 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은 경우에 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 상기 팬 모터로 역방향 스위칭하며, 반대로 낮은 경우에 상기 공급 전원을 상기 팬 모터로 정방향 스위칭하는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 방법은 상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이하인 경우를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 콤프레셔 모터, 펌프 모터, 핫 가스 솔레노이드 밸브 및 급수 펌프 모터로 스위칭되는 전원을 차단함과 동시에 얼음 만충 감지 센서에 의한 얼음 만충 제어 동작을 수행하도록 하는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원 스위치부(10)와, 캠 타이머부(20)와, 센서 감지부(30)와, 출력 구동부(40)를 포함하여 이루어진다.
상기 전원 스위치부(10)는 자동 제빙기 제어 장치에 필요한 전원을 상기 캠 타이머부(20)를 통해 각 구성 요소로 공급해 준다.
상기 캠 타이머부(20)는 도 2의 회로도에 도시된 바와 같이, 캠 스위치(A1 ~ A4)와, 캠 타이머 모터(M)를 구비한다. 또한, 상기 캠 타이머부(20)는 상기 전원 스위치부(10)를 통해 전원을 공급받아 기설정된 시간에 대응하는 캠 스위치 접점(A1 ~ A4) 상태의 변화에 따른 타이밍 제어 동작을 수행하는데, 해당 타이밍 제어 동작에 따라 해당 전원을 각 구성 블록으로 스위칭시켜 주고 상기 센서 감지부(30)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 상기 출력 구동부(40)를 제어하여 제빙 운전 또는 탈빙 운전을 수행할 수 있도록 타이밍 제어를 수행한다.
해당 캠 스위치(A1 ~ A4)는 상기 전원 스위치(10)를 통해 공급되는 전원을 각 구성 블록으로 스위칭시켜 제빙 운전 및 탈빙 운전을 수행할 수 있도록 제어한다. 해당 제빙 운전 시에는, 해당 전원을 상기 출력 구동부(40)의 콤프레셔 모터(41)에 공급함과 동시에 상기 출력 구동부(40)의 펌프 모터(42)에 공급하며, 상기 센서 감지부(30)의 압력 센서(32)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 해당 전원을 상기 출력 구동부(40)의 팬 모터(43)에 공급하며, 상기 센서 감지부(30)의 증발기 온도 센서(33)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 해당 전원을 해당 캠 타이머 모터(M)에 공급해 준다. 또한, 해당 탈빙 운전 시에는, 해당 전원을 상기 센서 감지부(30)의 고내 온도 센서(31)에 공급하며, 해당 고내 온도 센서(31)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 해당 전원을 상기 센서 감지부(30)의 얼음 만충 감시 센서(35)에 공급하거나, 해당 전원을 상기 출력 구동부(40)의 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)에 공급하며, 해당 전원을 상기 출력 구동부(40)의 급수 펌프 모터(45)에 공급하며, 상기 센서 감지부(30)의 증발기 온도 센서(33)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 해당 전원을 해당 캠 타이머 모터(M)에 공급해 준다.
해당 캠 타이머 모터(M)는 해당 캠 스위치(A1 ~ A4)의 타이밍 제어에 따라 공급되는 전원에 의해 구동하여 일정 시간동안 제빙 운전 또는 탈빙 운전을 지연시켜 준다.
상기 센서 감지부(30)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 동작을 수행하여 각 센서의 감지 신호를 각 기준 설정 값과 비교하며, 해당 비교 결과를 상기 캠 타이머부(20)로 전달해 준다. 또한, 상기 센서 감지부(30)는 고내 온도 센서(31)와, 압력 센서(32)와, 증발기 온도 센서(33)와, 핫 가스 온도 센서(34)와, 얼음 만충 감지 센서(35)를 구비한다.
해당 고내 온도 센서(31)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 고내 온도를 검출하여 기준 설정 고내 온도(예로, +2℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인하여 그 결과를 상기 캠 타이머부(20)에 알려 준다.
해당 압력 센서(32)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 상기 출력 구동부(40)의 콤프레셔 모터(41)의 출구에서의 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값보다 높은지를 확인하여 그 결과에 따라 상기 출력 구동부(40)의 펌프 모터(42)의 구동을 제어한다.
해당 증발기 온도 센서(33)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최저 온도(예로, -20℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인하여 그 결과를 상기 캠 타이머부(20)에 알려 주며, 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최고 온도(예로, +4℃, 가변 불가능)보다 높은지를 확인하여 그 결과를 상기 캠 타이머부(20)에 알려 준다.
해당 핫 가스 온도 센서(34)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 상기 출력 구동부(40)의 솔레노이드 밸브(44)의 출구에서의 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은지를 확인하여 그 결과에 따라 상기 출력 구동부(40)의 펌프 모터(42)의 회전 방향을 제어한다.
해당 얼음 만충 감지 센서(35)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 얼음 만충 상태를 감지하여 그 결과를 상기 캠 타이머부(20)에 알려 준다.
상기 출력 구동부(40)는 상기 캠 타이머부(20)의 제어에 따라 동작을 수행하여 제빙 운전 또는 탈빙 운전을 수행한다. 또한, 상기 출력 구동부(40)는 콤프레셔 모터(41)와, 펌프 모터(42)와, 팬 모터(43)와, 솔레노이드 밸브(44)와, 급수 펌프 모터(45)를 구비한다.
해당 콤프레셔 모터(41)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 구동하여 고압 가스를 생성시켜 증발기(EVA)를 차갑게 만들어 준다.
해당 펌프 모터(42)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 구동하여 증발기(EVA)로 물을 분사시켜 얼음이 형성되도록 해 준다.
해당 팬 모터(43)는 상기 압력 센서(32)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 전원을 인가받아 구동하여 냉동 시스템의 응축기를 식혀 주며, 상기 핫 가스 온도 센서(34)로부터 인가되는 비교 결과에 따라 역방향 또는 정방향 회전을 수행한다.
해당 솔레노이드 밸브(44)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 밸브를 개방시켜 핫 가스를 증발기(EVA)에 지나가도록 해 준다.
해당 급수 펌프 모터(45)는 상기 캠 타이머부(20)의 타이밍 제어에 따라 전원을 인가받아 구동하여 물을 공급해 준다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 방법을 도 3의 순서도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원 스위치(10)를 통해 전원을 인가하게 되면, 캠 타이머부(20)에서는 해당 전원을 인가받아 내부에 구비되어 있는 캠 스위치의 접점(A1 ~ A4)에 대해서 타이밍 제어를 수행하는데, 즉 기설정된 시간에 대응하는 해당 캠 스위치 접점(A1 ~ A4) 상태의 변화에 의해 제빙 운전 또는 탈빙 운전을 수행하게 된다.
상기 캠 타이머부(20)는 상기 캠 스위치를 폐쇄(Close) 상태로 전환하는데(단계 S1), 즉 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4) 중에서 제1 내지 제3접점(A1 ~ A3)을 각각 'NO' 단자에 접속된 상태로 전환시키고 제4접점(A4)을 'NC' 단자에 접속된 상태로 전환시켜 줌으로써, 상기 전원을 출력 구동부(40)의 콤프레셔 모터(41)와 펌프 모터(42)에 공급하여 구동시켜 준다(단계 S2).
이에, 상기 콤프레셔 모터(41)의 구동에 의해 고압 가스를 증발기(EVA)로 보내어 해당 증발기(EVA)를 차갑게 해 줌과 동시에 상기 펌프 모터(42)의 구동에 의해 해당 증발기(EVA)로 물을 분사시켜 얼음을 형성하는 제빙 운전을 수행한다(단계 S3).
이 때, 상기 콤프레셔 모터(41)의 출구에 위치하고 있는 센서 감지부(30)의 압력 센서(32)에서는 상기 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값보다 높은지를 확인하는데(단계 S4), 이때 해당 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값에 도달하면, 스위치를 온시켜 상기 전원을 상기 출력 구동부(40)의 팬 모터(43)에 공급하여 구동시켜 냉동 시스템의 응축기를 식혀 준다(단계 S5).
반면에, 상기 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값보다 낮으면, 스위치를 오프시켜 상기 팬 모터(43)의 구동을 정지시켜 준다(단계 S6). 즉, 상기 팬 모터(43)는 상기 압력 센서(32)의 스위치 설정 값(즉, 기준 설정 압력 값)에 의해 온/오프 동작을 수행한다.
또한, 상기 출력 구동부(40)의 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)의 출구에 위치하고 있는 센서 감지부(30)의 핫 가스 온도 센서(34)에서는 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은지를 확인하는데(단계 S7), 이때 해당 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은 경우에는 상기 팬 모터(43)를 역방향 회전시켜 주며(단계 S8), 반면에 해당 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 낮은 경우에는 상기 팬 모터(43)를 정방향 회전시켜 준다(단계 S9).
이에 따라, 상기 증발기(EVA)의 온도는 점차 낮아지는데, 이때 상기 센서 감지부(30)의 증발기 온도 센서(33)에서는 상기 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최저 온도(예로, -20℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인한다(단계 S10).만약, 상기 제10단계(S10)에서 상기 증발기(EVA)의 온도가 상기 기준 설정 증발기 최저 온도보다 높으면 상기 캠 타이머부(20)의 캠 타이머 모터(M)를 오프하며(단계 S11), 이때 상기 캠 타이머부(20)의 캠 스위치(A1 ~ A4)는 폐쇄 상태를 계속 유지하고 있다가, 상기 제10단계(S10)에서 상기 증발기(EVA)의 온도가 상기 기준 설정 증발기 최저 온도에 도달하게 되면, 상기 증발기 온도 센서(33)의 스위치 접점이 바뀌게 되어 상기 캠 스위치의 제2접점(A2) 및 제4접점(A4)을 통해 상기 캠 타이머부(20)의 캠 타이머 모터(M)를 구동시켜 준다(단계 S12).
삭제
그러면, 상기 캠 타이머 모터(M)는 일정 시간동안 더 회전하여 상기 제빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 타이머부(20)에서는 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4)을 반대로 바꾸어 개방(Open) 상태로 전환시켜 주는데(단계 S13), 즉 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4) 중에서 제1 내지 제3접점(A1 ~ A3)을 각각 'NC' 단자에 접속된 상태로 전환시키고 제4접점(A4)을 'NO' 단자에 접속된 상태로 전환시켜 줌으로써, 상기 제빙 운전을 종료한다(단계 S14). 이때, 상기 구동되던 콤프레셔 모터(41)와 펌프 모터(42)는 정지하며, 또한 상기 구동되던 캠 타이머 모터(M)도 정지하게 된다.
이에, 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)의 상태가 탈빙 운전 상태로 전환되는 것과 동일한데, 우선 상기 센서 감지부(30)의 고내 온도 센서(31)에서는 고내 온도를 검출하여 기준 설정 고내 온도(예로, +2℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인한다(단계 S15).
만약, 상기 제15단계(S15)에서 상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이하인 경우에, 상기 캠 타이머부(20)에서는 모든 구성 블록(즉, 콤프레셔 모터(41), 펌프 모터(42), 핫 가스 솔레노이드 밸브(44) 및 급수 펌프 모터(45))에 인가되는 전원을 차단하여 상기 센서 감지부(30)의 얼음 만충 감지 센서(35)에 의한 얼음 만충 제어 동작을 수행할 수 있도록 한다(단계 S16).
반면에, 상기 제15단계(S15)에서 상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인 경우에, 상기 캠 타이머부(20)에서는 상기 전원을 상기 캠 스위치의 제1접점(A1)을 통해 상기 출력 구동부(40)의 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)에 인가하여 밸브를 개방시켜 핫 가스를 상기 증발기(EVA)에 지나가도록 해 준다(단계 S17). 또한, 상기 전원을 상기 캠 스위치의 제3접점(A3)을 통해 상기 출력 구동부(40)의 급수 펌프 모터(45)에 인가하여 물을 공급하도록 한다(단계 S18).
이에 따라, 얼음이 붙어 있는 증발기(EVA)의 온도가 서서히 상승하게 되며, 이에 해당 증발기(EVA)에 형성된 얼음을 낙하시켜 주는 탈빙 운전을 수행하게 된다(단계 S19).
그런 후, 상기 증발기 온도 센서(33)에서는 상기 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최고 온도(예로, +4℃, 가변 불가능)보다 높은지를 확인하게 되는데(단계 S20), 이때 해당 제20단계(S20)에서 해당 증발기(EVA)의 온도가 기준 설정 증발기 최고 온도에 도달하게 되면 상기 캠 스위치의 제2접점(A2) 및 제4접점(A4)을 통해 상기 캠 타이머 모터(M)를 구동시켜 준다(단계 S21).
그러면, 상기 캠 타이머 모터(M)는 일정 시간동안 더 회전하여 상기 탈빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 타이머부(20)에서는 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4)을 반대로 바꾸어 폐쇄 상태로 전환시켜 주는데(단계 S22), 즉 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4) 중에서 제1 내지 제3접점(A1 ~ A3)을 각각 'NO' 단자에 접속된 상태로 전환시키고 제4접점(A4)을 'NC' 단자에 접속된 상태로 전환시켜 줌으로써, 상기 탈빙 운전을 종료한다. 이때, 상기 구동되던 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)와 급수 펌프 모터(45)는 정지하며, 또한 상기 구동되던 캠 타이머 모터(M)도 정지하게 된다.
이에, 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)의 상태가 상술한 바와 같은 제빙 운전 상태로 전환되는 것과 동일하여 다시 상기 제빙 운전을 수행하게 된다.
한편, 상기 캠 스위치 접점(A1 ~ A4)의 상태에 따라 수행되는 운전에 대해서 도 2의 회로도를 참고하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 캠 타이머부(20) 내의 캠 스위치(A1 ~ A4)의 상태가 제빙 운전일 경우, 즉 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)에 있어서, 해당 제1접점(A1), 제2접점(A2) 및 제3접점(A3)은 각각 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태이고 해당 제4접점(A4)은 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태인 경우, 전원 스위치(10)가 온되어 전원을 상기 캠 타이머부(20)로 인가하게 되면, 상기 캠 타이머부(20)는 해당 전원 스위치(10)를 통해 인가되는 전원을 각 구성 블록으로 스위칭시켜 제빙 운전을 수행할 수 있도록 해 준다.
이에, 상기 캠 타이머부(20)에서는 센서 감지부(30) 내에 구비되어 있는 세프티(Safety) PCB의 고내 온도 센서(31)의 접점 상태와 무관하게, 상기 전원을 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)로 공급함으로써, 상기 전원을 출력 구동부(40)의 콤프레셔 모터(41)에 공급하여 해당 콤프레셔 모터(41)를 구동시킴과 동시에, 상기 캠 스위치의 제1접점(A1)을 거친 전원이 해당 출력 구동부(40)의 펌프 모터(42)에 공급되어 해당 펌프 모터(42)를 구동시켜 준다.
그리고, 상기 콤프레셔 모터(41)가 구동됨에 따라 증발기(EVA)를 차갑게 만들어 주며, 상기 펌프 모터(42)의 구동에 의해 해당 차가워진 증발기(EVA)로 물을 분사시켜 얼음이 형성되도록 해 준다.
이 때, 상기 콤프레셔 모터(41)의 출구에 위치하고 있는 센서 감지부(30)의 압력 센서(32)에서는 상기 콤프레셔 모터(41)의 출구에서의 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값보다 높은지를 확인하는데, 이에 해당 고압 가스의 압력이 기준 설정 압력 값보다 높아지면, 해당 압력 센서(32)의 스위치를 온시켜 상기 전원을 상기 출력 구동부(40)의 팬 모터(43)에 인가시켜 줌으로써, 해당 팬 모터(43)를 구동시켜 냉동 시스템의 응축기를 식혀 준다.
또한, 상기 출력 구동부(40)의 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)의 출구에 위치하고 있는 센서 감지부(30)의 핫 가스 온도 센서(34)에서는 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은지를 확인하여 해당 팬 모터(43)를 구동시켜 주도록 하는데, 해당 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은 경우에는 상기 팬 모터(43)의 'CCW' 측을 온시켜 상기 팬 모터(43)가 역방향 회전되도록 해 주며, 해당 핫 가스의 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 낮은 경우에는 상기 팬 모터(43)의 'CW' 측을 온시켜 상기 팬 모터(43)가 정방향 회전되도록 해 준다.
상기와 같은 제빙 운전을 진행하면, 상기 증발기(EVA)의 표면에 얼음이 형성되고 냉동 부하의 감소에 따라 상기 증발기(EVA)의 온도는 점차 내려가게 되는데, 이때 상기 센서 감지부(30)의 증발기 온도 센서(33)에서는 상기 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최저 온도(예로, -20℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인하게 된다.
이에, 상기 증발기(EVA)의 온도가 상기 기준 설정 증발기 최저 온도에 도달하게 되면, 상기 증발기 온도 센서(33)의 스위치 접점이 바뀌게 되어 상기 캠 스위치의 제2접점(A2) 및 제4접점(A4)을 통해 상기 캠 타이머부(20)의 캠 타이머 모터(M)를 구동시키게 된다.
이에 따라, 상기 캠 타이머 모터(M)가 구동되어 일정 시간동안 상기 제빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 타이머부(20)는 상기 캠 스위치의 제4접점(A4)을 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태에서 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태로 접점을 바꾸어 주는데, 즉 상기 캠 스위치의 모든 접점(A1 ~ A4)을 각각 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태로 바꾸어 준다.
그러면, 상기 캠 타이머 모터(M)는 상기 캠 스위치의 제2접점(A2)을 통해 일정 시간동안 더 상기 제빙 운전을 지연시켜 준 후, 상기 캠 타이머부(20)에서 상기 캠 스위치의 제2접점(A2)을 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태에서 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태로 접점을 바꾸어 주게 되면, 이때에 상기 캠 타이머 모터(M)는 멈추게 된다. 이 경우에, 상기 캠 스위치의 제1접점(A1), 제2접점(A2) 및 제3접점(A3)은 각각 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태가 되고 해당 제4접점(A4)은 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태가 되므로, 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)의 상태가 탈빙 운전 상태로 전환된다.
상기와 같은 캠 스위치(A1 ~ A4)의 접점 전환에 의해서, 상기 전원은 상기 고내 온도 센서(31)에 인가되며, 이에 상기 고내 온도 센서(31)에서는 고내 온도를 검출하여 기준 설정 고내 온도(예로, +2℃, 가변 가능)보다 낮은지를 확인하는데, 이때 해당 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이하인 경우에 상기 제빙 운전과 관련된 모든 작동을 중지시켜 주고 상기 센서 감지부(30)의 얼음 만충 감지 센서(35)에 의한 얼음 만충 제어 동작을 수행할 수 있도록 한다.
반면에, 상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인 경우에, 상기 전원은 상기 캠 스위치의 제1접점(A1)을 통해 상기 출력 구동부(40)의 핫 가스 솔레노이드 밸브(44)에 인가되며, 이에 해당 솔레노이드 밸브(44)는 밸브를 개방시켜 핫 가스가 상기 증발기(EVA)에 지나가도록 해 준다.
이와 동시에, 상기 전원은 상기 캠 스위치의 제3접점(A3)을 통해 상기 출력 구동부(40)의 급수 펌프 모터(45)에 인가되며, 이에 해당 급수 펌프 모터(45)는 상기 전원에 의해 구동하여 물을 공급해 준다.
이에 따라, 상기 솔레노이드 밸브(44)에 의해 공급되는 핫 가스가 상술한 바와 같이 얼음이 형성되어 있는 증발기(EVA)를 지나가게 되고 상기 급수 펌프 모터(45)에 의해 물이 공급됨에 따라, 상기 증발기(EVA) 출구의 온도를 상승시켜 상기 증발기(EVA)에 형성된 얼음을 낙하시켜 탈빙 운전을 시작하게 된다.
그런 후, 상기 증발기(EVA) 출구의 온도가 상승함에 따라, 상기 증발기 온도 센서(33)에서는 상기 증발기(EVA)의 온도를 검출하여 기준 설정 증발기 최고 온도(예로, +4℃, 가변 불가능)보다 높은지를 확인하게 된다.
이에, 상기 증발기(EVA)의 온도가 상기 기준 설정 증발기 최고 온도 이상이 되면, 상기 캠 스위치의 제2접점(A2) 및 제4접점(A4)을 통해 상기 캠 타이머부(20)의 캠 타이머 모터(M)를 구동시키게 된다.
이에 따라, 상기 캠 타이머 모터(M)가 구동되어 일정 시간동안 상기 탈빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 타이머부(20)는 상기 캠 스위치의 제1접점(A1), 제2접점(A2) 및 제3접점(A3)을 각각 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태에서 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태로 접점을 바꾸어 주는데, 즉 상기 캠 스위치의 모든 접점(A1 ~ A4)을 각각 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태로 바꾸어 준다.
그러면, 상기 고내 온도 센서(31)의 접점 상태와 무관하게, 상술한 바와 같이, 상기 콤프레셔 모터(41)와 펌프 모터(42)는 구동하게 되며, 이때 상기 캠 타이머 모터(M)는 상기 캠 스위치의 제4접점(A4)을 통해 일정 시간동안 더 지연시켜 준 후, 상기 캠 타이머부(20)에서 상기 캠 스위치의 제4접점(A4)을 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태에서 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태로 접점을 바꾸어 주게 되면, 이에 상기 캠 타이머 모터(M)는 멈추게 된다. 이 경우에, 상기 캠 스위치의 제1접점(A1), 제2접점(A2) 및 제3접점(A3)은 각각 'NO' 단자에 접속되어 있는 상태가 되고 해당 제4접점(A4)은 'NC' 단자에 접속되어 있는 상태가 되므로, 상기 캠 스위치(A1 ~ A4)의 상태가 다시 제빙 운전 상태로 전환된다.
이상과 같이, 본 발명에 의해 기계식 온도 센서, 기계식 캠 스위치 및 기계식 캠 타이머 모터에 의해 마이콤을 사용하지 않고도 간단한 기계적 제어로 제빙 운전 및 탈빙 운전을 연속적으로 이루어지게 함으로써, 구조가 간단하고 고장 요인이 적어 반영구적이며, 제품 고장 발생 시에 현장에서 A/S를 수행하는 경우에도 기계적인 제어만을 검사하면 되므로 원인 불명의 A/S 비중을 현저히 낮추고 정확한 고장 진단이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 장치를 나타낸 구성 블록도.
도 2는 도 1에 있어 각 구성 요소를 회로로 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 제빙기의 제어 방법을 나타낸 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 전원 스위치부 20 : 캠 타이머부(Cam Timer)
A1 ~ A4 : 캠 스위치 M : 캠 타이머 모터(Cam Timer Motor)
30 : 센서 감지부 31 : 고내 온도 센서
32 : 압력 센서 33 : 증발기 온도 센서
34 : 핫 가스(Hot Gas) 온도 센서
35 : 얼음 만충 감지 센서
40 : 출력 구동부 41 : 콤프레셔 모터(Compressor Motor)
42 : 펌프 모터(Pump Motor)
43 : 팬 모터(Fan Motor)
44 : 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)
45 : 급수 펌프 모터

Claims (5)

  1. 제빙 운전 또는 탈빙 운전에 필요한 전원을 공급하는 전원 스위치와, 고압 가스를 증발기로 보내는 콤프레셔 모터와, 증발기로 물을 분사하는 펌프 모터와, 핫 가스를 증발기에 지나가도록 하는 핫 가스 솔레노이드 밸브와, 물을 공급하는 급수 펌프 모터와, 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최저 온도 값보다 낮은지를 제1 확인하고 기준 설정 증발기 최고 온도 값보다 높은지를 제2 확인하는 증발기 온도 센서와, 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 값보다 높은지를 확인하는 고내 온도 센서를 포함하는 자동 제빙기에 있어서,
    스위칭되는 전원을 공급받아 일정 시간동안 더 회전하여 상기 제빙 운전 또는 상기 탈빙 운전을 지연시켜 주는 캠 타이머 모터와;
    기설정된 시간에 대응하는 스위치 접점 상태의 변화에 따라서, 상기 전원 스위치를 통해 공급되는 전원을 상기 콤프레셔 모터와 펌프 모터로 스위칭하여 상기 제빙 운전을 수행하도록 함과 동시에, 상기 증발기 온도 센서의 제1 확인 결과에 따라 상기 캠 타이머 모터로 스위칭하거나, 상기 고내 온도 센서의 확인 결과에 따라 상기 핫 가스 솔레노이드 밸브와 급수 펌프 모터로 스위칭하여 상기 탈빙 운전을 수행하도록 함과 동시에, 상기 증발기 온도 센서의 제2 확인 결과에 따라 상기 캠 타이머 모터로 스위칭하는 캠 스위치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 캠 스위치의 접점을 폐쇄 상태로 전환시켜 공급 전원을 콤프레셔 모터와 펌프 모터로 스위칭하여 증발기에 얼음을 형성하는 제빙 운전을 수행하도록 하는 과정과;
    상기 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최저 온도에 도달하였는지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 캠 타이머 모터로 스위칭하여 일정 시간동안 상기 제빙 운전을 지연시키는 과정과;
    상기 캠 스위치의 접점을 개방 상태로 전환시켜 상기 제빙 운전을 종료함과 동시에, 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인지를 확인하는 과정과;
    상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이상인 경우에 상기 공급 전원을 급수 펌프 모터와 핫 가스 솔레노이드 밸브로 스위칭하여 물을 공급하고 핫 가스를 상기 증발기에 공급해 탈빙 운전을 수행하도록 하는 과정과;
    상기 증발기의 온도가 기준 설정 증발기 최고 온도에 도달하였는지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 캠 타이머 모터로 스위칭하여 일정 시간동안 상기 탈빙 운전을 지연시킨 후에, 상기 캠 스위치의 접점을 폐쇄 상태로 다시 전환시켜 주는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제빙 운전 시에 상기 콤프레셔 모터의 고압 가스 압력이 기준 설정 압력 값보다 높은지를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 팬 모터로 스위칭하여 냉동 시스템의 응축기를 식혀 주도록 하는 과정과;
    상기 핫 가스 솔레노이드 밸브의 핫 가스 온도가 기준 설정 핫 가스 온도 값보다 높은 경우에 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 공급 전원을 상기 팬 모터로 역방향 스위칭하며, 반대로 낮은 경우에 상기 공급 전원을 상기 팬 모터로 정방향 스위칭하는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 고내 온도가 기준 설정 고내 온도 이하인 경우를 확인하여 상기 캠 스위치의 접점을 변경시켜 상기 콤프레셔 모터, 펌프 모터, 핫 가스 솔레노이드 밸브 및 급수 펌프 모터로 스위칭되는 전원을 차단함과 동시에 얼음 만충 감지 센서에 의한 얼음 만충 제어 동작을 수행하도록 하는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 제어 방법.
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