KR19980023141A

KR19980023141A - 자동제빙기의 운전 제어방법

Info

Publication number: KR19980023141A
Application number: KR1019960042576A
Authority: KR
Inventors: 최병준
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-07-06
Also published as: CN1177723A; CN1119596C; JPH10103825A; US5778686A; KR100205810B1

Abstract

본 발명은 냉장고에 설치되는 자동제빙기의 이빙시간을 고내 온도에 따라 적정화 시켜줌으로서 제빙효율을 극대화 시킬수 있는 기술을 제안하고자 한다.

본 발명의 특징은 도어스위치(28), 냉동센서(21) 및 제빙센서(24)에 의한 도어 오픈/클로즈신호, 냉동실 온도검출신호 및 제빙그릇 온도검출신호를 입력하기 위한 각각의 입력포트를 가지며 이빙모터(13), 컴프레서(33)및 냉각팬(36)에 각각의 구동제어신호를 출력하기 위한 출력포트를 가지는 마이컴(20)이 포함된 냉장고용 자동 제빙 시스템에 에서, 제빙그릇의 하단에 설치되는 상기 제빙센서(24)로부터의 현재 온도 데이터를 입력하여 기준온도값의 도달여부를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 제빙센서(24)에 의해 검출된 온도가 기준온도값을 초과하게되면 냉동센서(21)에 기초하여 냉동실의 온도를 검출하는 단계와, 상기 냉동센서(21)에 의한 냉동실의 검출온도 대역별로 가중치를 서로 다르게 부여하고 이 가중치에 기준 이빙시간(2.4시간)을 곱하여 여기에서 산출된 시간에 이르게 되었을 때 이빙동작을 실행시키는 단계를 포함하는 자동제빙기의 운전 제어방법에 있다.

Description

자동제빙기의 운전 제어방법

본 발명은 냉장고의 냉동실에 부설되는 자동제빙기에서의 이빙시간을 최적화시키기 위한 제어방법에 관한 것으로, 특히 제빙장치의 규격화된 이빙시간이 냉동실의 온도조건에 따라 정해지게 되는 테이블 값에 의해 자동 수정되게 함으로써 제빙기의 제빙효율을 극대화시킬 수 있게 한 자동 제빙기의 운전 제어방법에 관한 것이다.

최근의 대형 냉장고 제품에는 수요자의 호평 및 그 수요증가에 맞추어 자동제빙기가 설치되고 있다.

자동제빙기는 냉장고의 냉장실에 급수탱크, 제빙모터 및 제빙그릇을 포함하는 제빙 제어장치와 이 제빙그릇에서 만들어진 각 얼음을 보관하기 위한 얼음 보관용기 등을 포함한다.

그 제빙 시스템은 급수 탱크로부터 제빙그릇에 매회 일정량의 물이 급수펌프를 통해 공급되게 한 다음 이에 따라 제빙그릇에서 제빙된 얼음이 얼음보관용기에 적치되도록 하고 있다.

이러한 제빙시스템은 급수펌프의 급수 작동시간을 결정하기 위한 센서 또는 타이머와, 제빙과정의 완료여부를 감지하는 온도센서와, 제빙그릇을 회전시켜 이빙 동작을 실행시키기 위한 제빙모터 등을 상호 유기적으로 결합시켜 구성하고 있다.

이에 따라 온도센서에 의해 제빙이 완료되었음이 감지되면 제빙그릇은 제빙 모터에 연결된 감속기어에 의해 회전구동하여 일정각도에 이르게 되면 브라켓트에 걸려 비틀려 제빙완료된 얼음이 분해되어 보관용기로 떨어지게 된다.

이후 제빙그릇은 일방향으로 회전된 후 일정시간이 지나면 다시 반대방향 으로 회전되어 원위치로 되돌아가 연속하는 다음의 제빙동작을 수행하게 된다.

도 1은 제빙기의 구조를 설명하기 위한 분해상태도로서, 크게 전·후 케이스(11, 19)와 제빙모터(13)와 기어캠(12)과 기어플레이트(14)와 이 기어 플레이트에 설치되는 수평 및 만빙 마이크로 스위치(15, 16)와 보조 플레이트 (17)와 제빙그릇(18)을 포함한다.

이를 참고로 하여 제빙과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 제빙기에 전원이 투입되면 제빙그릇(18)을 수평으로 유지하기 위한 초기제어 동작이 실행된다.

이는 이빙모터(13)를 정회전 또는 역회전 시키는 수평 마이크로 스위치(15)에 의해 이루어지게 된다.

또 전원투입 후 곧바로 제빙그릇(18)에 급수하지 않고, 먼저 지금까지의 제빙에 의한 현재의 제빙그릇 상의 얼음을 이빙 시키는 동작을 실행한 다음 급수단계를 실행한다.

이는 제빙상태에 그대로 급수하게 됨으로써 발생될 수도 있는 급수실패를 방지하기 위함이다.

상기 초기 제어 후에는 제빙완료 제어동작이 실행된다.

이는 급수완료 후 정해진 시간(2.4시간:144분)이 지나고 상기 제빙그릇(18) 하단에 설치된 Ⅰ센서(도면에는 표현되어 있지않음)에 의해 온도가 기준온도 (-12.5℃) 이하가 되면 이때를 제빙완료로 판단한다.

이에 따라 이빙 제어동작이 일어난다.

이 빙제어는 제빙완료후 이빙모터(13)를 회전시켜 기어캠(12)에 의해 제빙그릇 (18)이 회전되게 하여 보조 플레이트(17)에 의한 케이스의 비틀림을 유도한다.

이렇게 이빙을 완료하고 난 다음에는 상기 이빙모터(13)를 역회전시켜 제빙그릇 (18)의 수평상태를 수평 스위치(15)로 맞춘 후 만빙여부를 판단한 다음 급수여부를 결정한다.

상기에서 만빙여부는 만빙 스위치(16)에 의해 감지되는데, 이 만빙 스위치(16)에서 온 접점신호 발생상태이면 만빙조건이 아닌 것으로 판단하고 연속 제빙을 위해 급수제어 단계를 실행하게 된다.

상기 만빙 마이크로 스위치(16)가 오프 상태이면 만빙조건으로 판단하여 급수대기 상태 및 제빙시스템 정지단계로 넘어가게 된다.

이빙 완료후 저빙량이 부족할 경우에는 앞에서 설명한 바와 같이, 급수제어 단계를 실행하기 위해 급수모터 측에 작동전원을 일정시간 투입한다.

이때 급수하는 동안에 계속해서 급수센서에 의해 물있음이 감지되면 30분 정도 경과후 재급수를 실행한다.

상기에서 현재의 조건이 급수센서에 의한 물 감지조건이면 제빙시스템 정지에 이어 이상상태 요인 해지 후 테스트 스위치를 온시켜 급수여부를 확인하는 것으로 이빙후의 급수동작을 확인한다.

그러나 물 없음이 감지되면 제빙완료로 판단하고 후속단계를 실행하게 된다.

이와 같은 제빙제어 동작에서 마이크로 스위치의 신뢰성은 매우 중요하다.

그런데 이와 같은 냉장고용 제빙기의 제어 시스템에서는 냉동실의 고내 온도조건에 무관하게 이빙제어 동작의 실행주기가 고정값(2.4시간)을 벗어날수가 없기 때문에, 제빙작업이 비효율적으로 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 냉장고의 냉동실에 설치되는 자동제빙기의 제빙동작 실행시 냉장고의 고내 온도조건에 따라 최적의 이빙주기를 가지고 제빙동작을 수행시킬 수 있는 자동 제빙기의 운전 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 특징은 제빙그릇의 하단에 설치된 제빙센서로부터의 현재온도 데이터를 입력하여 기준온도값의 도달여부를 판단하는 단계와,

상기 단계에서 제빙센서에 의해 검출된 온도가 기준온도값을 초과하게되면 냉동센서에 기초하여 냉동실의 온도를 검출하는 단계와,

상기 냉동센서에 의한 냉동실의 검출온도 대역별로 가중치를 서로 다르게 부여하고 이 가중치에 기준 이빙시간(2.4시간)을 곱하여 여기에서 산출된 시간에 이르게 되었을 때 이빙동작을 실행시키는 단계를 포함한다는데 있다.

도 1은 자동제빙기의 구조를 설명하기 위한 분해도.

도 2는 본 발명에 따른 제빙제어를 위한 시스템의 블록 구성도.

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 흐름도.

＊＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊＊

11,19 : 케이스 12 : 기어캠

13 : 이빙모터 14 : 기어플레이트

15 : 수평스위치 16 : 만빙스위치

18 : 제빙그릇 20 : 마이컴

21 : 냉동(F)센서 24 : 제빙(I)센서

28 : 도어스위치 30 : 제빙기구동부

31 : 컴프레서구동부 32,35 : 릴레이

33 : 컴퓨레서 34 : 냉각팬구동부

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명한다.

도 2는 본 발명을 달성하기 위한 냉장고 제어시스템의 블록구성도로서, 마이컴(20)의 제1입력단(IN₁)에는 도어스위치(28)의 온 또는 오프에 따라 전류 제한 저항(27)을 통한 Vcc전압이 하이레벨 또는 로우레벨의 로직신호로 각각 인가되게 연결한다.

마이컴(20)의 제2입력단(IN₂)에는 냉동센서(21)에 의해 감지되는 온도비례 저항값의 변화가 기준저항(23)과 Vcc전압에 의해 전압성분으로 변환되어 전류 제한저항(22)을 거쳐 인가되게 연결한다.

상기 냉동센서(21)는 냉장고의 냉동실에 설치되는 센서이다.

마이컴(20)의 제3입력단(IN₃)에는 제빙센서(24)에 의해 감지되는 온도비례 저항값의 변화가 기준저항(26)과 Vcc전압에 의해 전압성분으로 변환되어 전류 제한저항(25)을 거쳐 인가되게 연결한다.

상기 제빙센서(24)는 냉장고의 냉동실의 제빙그릇 상에 설치되는 센서이다.

마이컴(20)의 제1,2출력단(out₁-out₂)의 제어 출력신호는 각각 컴프레서 구동부 (31)와 냉각팬 구동부(34)에 인가되게 연결한다.

상기 컴프레서 구동부(31)는 인버터와 릴레이(32)를 포함하며, 컴프레서(33)에 공급될 AC 전압을 스위치하게 연결하여 구성한다.

상기 냉각팬 구동부(34)는 인버터와 릴레이(35)를 포함하며, 냉각팬(36)에 공급될 AC 전압을 스위치하게 연결하여 구성한다.

이와 같이 구성된 냉장고용 제빙 제어 시스템을 기초로 하는 본 발명의 자동제빙제어 방법을 도 3의 흐름도에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 냉장고에 동작전원이 투입되면 냉장고 제어시스템의 마이컴(20)은 컴프레서 구동부(31)와 냉각팬 구동부(34)측에 각각 컴프레서(33)와 냉각팬(36)을 제어하기 위한 제어신호를 내보내게 되므로 이들 컴프레서와 냉각팬에는 동작전압(AC)이 투입되어 고내 냉각이 이루어지게 된다.

상기 컴프레서 구동부(31)의 동작을 살펴보면 마이컴(20)의 제1출력단자 (OUT1)에서 출력되는 컴프레서 구동제어를 위한 하이레벨 신호는 인버터를 거쳐 반전되어 제1릴레이(32)를 구동 시킴으로서 이 제1릴레이(32)의 접점 스위치의 온에 의해 컴프레서가 작동하게 되는 것이다.

또, 상기 냉각팬 구동부(34)의 동작을 살펴보면 마이컴(20)의 제2출력 단자(OUT2)에서 출력되는 컴프레서 구동제어를 위한 하이레벨 신호는 인버터를 거쳐 반전되어 제2릴레이(35)를 구동 시킴으로서 이 제2릴레이(35)의 접점 스위치의 온에 의해 냉각팬이 작동하게 되는 것이다.

이렇게 하여 냉장고의 고내 온도가 일정치에 도달하게 되면 냉동 시스템 제어용 마이컴(20)은 냉동실에 설치되고 있는 F(냉동)센서(21)와 냉장실에 설치되고 있는 R(냉장)센서(도면에는 도시되어있지 않음)와 도어스위치(28)에 의한 도어의 열리고 닫힘에 관련한 각종 제어정보를 받아들여, 최적의 조건으로 고내온도를 유지하게 된다.

이와같은 통상적인 냉장고의 운전 루틴이 실행되는 과정에서 자동제빙기 작동신호가 발생되면 마이컴(20)은 제2입력단자(IN2)를 통하여 들어오게되는 냉동실의 온도정보를 읽어들여 현재의 고내온도를 판단하게 된다.

여기에서 냉동실의 고내온도 센싱과정을 보면, 온도 변화에 따른 냉동센서(21) 자체의 저항값 변화분이 여기에 직렬로 연결된 기준저항(23)과의 분압회로에 의해 Vcc전압으로 분압되어 전압성분으로 바뀐 후 전류제한저항(22)을 통하여 마이컴측에 전송되게 된다.

이렇게 하여 현재 고내의 온도가 파악되면 일례로 표 1과 같이 작성될 수 있는 가중치 테이블에서 현재의 온도값에 따른 가중치를 가져오게 된다.

번 호	1	2	3	4
현재의 온도치	-20℃이하	-20℃ ∼ -18℃	-18℃ ∼ -15℃	-15℃이상
가 중 치	1.5	1.3	1.1	1.9
제1 기준치	2.4시간	2.4시간	2.4시간	2.4시간
제2 기준치	-12.5℃	-12.5℃	-12.5℃	-12.5℃

여기에서 참고되는 바와 같이, 마이컴에 의해 감지된 현재의 냉동실의 고내온도가 -20℃이하로 판단되면 이때의 가중치는 1.5가 되며 이러한 가중치는 제빙시간의 기준값인 제1 기준치(2.4시간)에 반영되게 된다.

이에 따라 실제 제빙주기를 단축시키는 것을 가능하게 할 것이다.

한편 이러한 현재 냉동실의 온도값에 대한 가중치를 반영하여 그 누적값을 제1 기준값에 비교한다.

가중치가 반영된 누적값이 제1 기준값(2.4시간)에 도달하게 되면 이번에는 제빙 센서(24)를 통하여 마이컴에 입력되는 제빙그릇(18)의 온도 데이터를 제2기준값(-12.5℃ )에에 비교하는 단계를 실행한다.

여기에서 냉동실의 제빙그릇(18)의온도 센싱과정을 보면, 제빙그릇 밑에 설치되어 그의 온도 변화에 따른 제빙센서(24) 자체의 저항값 변화분이 여기에 직렬로 연결된 기준저항(26)과의 분압회로에 의해 Vcc전압으로 분압되어 전압성분으로 바뀐후 전류제한저항(25)을 통하여 마이컴측에 전송되게 된다.

이와 같은 과정을 통하여 현재 냉동실 고내의 온도 조건과 제빙그릇의 온도 조건이 이빙 조건에 도달하게 되면 기존의 제빙시간(2.4시간)에 이르지 않았다 하여도 자동제빙기의 이빙작동이 실행되게 된다.

즉, 마이컴(20)의 제3출력단자(OUT3)에서는 제빙기 구동부(30)측에 이빙모터 (13)를 정/역회전 시키기 위한 제어신호가 발생되게 되는 것이다.

이후, 직전의 제빙과정에 관련하여 누적되어 있던 누적데이터를 클리어하고 다음의 제빙과정을 재 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 대형 냉장고에 설치되는 제빙장치나 또는 전용제빙장치에 적용되고 있는 규격화된 이빙주기를 냉동실 또는 제빙실의 온도조건에 따라 서로 다른 가중치를 부여하고, 여기에서 정해지게 되는 온도별 가중치를 테이블화 하여 이 테이블값에 현재의 고내온도를 대입하고 누산한 후 이를 기준제빙설정시간 값에 비교하는 것을 통하여, 제빙장치의 제빙시간 단축에 따른 제빙효율의 극대화를 도모 할 수 있게 되는 효과가 나타나게 된다.

또한 본 발명은 제빙시간의 단축에 따른 냉장고 및 제빙장치의 성전력화를 도모할 수 있는 효과도 나타나게 된다.

Claims

도어스위치(28), 냉동센서(21) 및 제빙센서(24)에 의한 도어 오픈/클로즈신호, 냉동실 온도검출신호 및 제빙그릇 온도검출신호를 입력하기 위한 각각의 입력 포트를 가지며 이빙모터(13), 컴프레서(33) 및 냉각팬(36)에 각각의 구동제어 신호를 출력하기 위한 출력포트를 가지는 마이컴(20)이 포함된 냉장고용 자동 제빙 시스템에 있어서,

제빙그릇의 하단에 설치되는 상기 제빙센서(24)로부터의 현재온도 데이터를 입력하여 기준온도값의 도달여부를 판단하는 단계와,

상기 단계에서 제빙센서(24)에 의해 검출된 온도가 기준온도값을 초과하게되면 냉동센서(21)에 기초하여 냉동실의 온도를 검출하는 단계와,

상기 냉동센서(21)에 의한 냉동실의 검출온도 대역별로 가중치를 서로 다르게 부여하고 이 가중치에 기준 이빙시간(2.4시간)을 곱하여 여기에서 산출된 시간에 이르게 되었을 때 이빙동작을 실행시키는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 자동 제빙기의 운전 제어방법.