KR19990030142A - 냉장고 - Google Patents

Abstract

팬 모터와 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 냉장고에 있어서, 부하에 변동이 생긴 경우에도 팬 모터를 설정된 회전수로 안정적으로 회전시킬 수 있다.

팬 모터(17)의 회전수를 검출하는 회전수 검출 수단을 설치한다. 제어 장치에 의해 회전수 검출 수단의 출력에 기초하여, 설정된 회전수로 팬 모터(17)를 제어한다. 팬 모터(17)의 회전수 조정을 일정한 주기로 반복한다.

Description

냉장고

본 발명은, 팬 모터와, 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 냉장고에 관한 것이다.

종래부터 이와 같은 가정용 냉장고는, 예를 들면 특개평8-247606호 공보(F25D17/06)에 도시되는 바와 같이, 단열 하우징의 냉장고 내에 냉동실이나 냉장실, 야채실 등을 구성하고, 냉동실의 후방에 설치한 냉각기로부터의 냉기를, 팬 모터에 의해 구동되는 냉장고 내 팬(냉기 순환용 송풍기)에 의해, 각 실로 순환하여 냉각하고 있다.

또한, 단열 하우징의 하부에는 기계실이 구성되어 있고, 이 기계실 내에는 상기 냉각기와 함께 냉매 회로를 구성하는 압축기나 응축기가 설치되어 있다. 그리고, 이 기계실 내에도 압축기나 응축기를 공냉하기 위해 팬 모터로 구동되는 기계실 팬(응축기용 송풍기)이 설치되어 있다.

또한, 최근에는 각 실내의 온도에 기초하여 냉장고 내 팬의 팬 모터에 인가하는 전압, 또는, 응축기나 압축기의 온도에 기초하여 기계실 팬의 팬 모터에 인가하는 전압 등을 가변하여, 각 팬 모터의 회전수를 제어함으로써, 각 온도에 따른 적절한 냉기 순환, 또는, 공냉을 실현하는 냉장고도 개발되어 있다.

그러나, 이들 냉장고 내 팬이나 기계실 팬의 팬 모터는 운전함으로써 온도가 상승함과 동시에, 주위 온도, 또는, 냉장고 내 온도에 의해 팬 모터의 베어링에 급유되어 있는 오일의 점도도 변화한다. 이러한 온도 변화에 의해 팬 모터에 가해지는 부하가 변동하기 때문에, 팬 모터의 회전수도 변동된다. 또한, 냉장고 내 팬의 경우에는 냉장실의 온도 제어용의 배플의 개폐 등에 의한 공기 압력의 변화에 의해서도 부하가 변동한다. 이들에 의해, 냉장고 내의 냉기 순환 능력이나 기계실 내의 공기 순환 능력이 변화하면, 결과로서 냉각 능력이 현저하게 변화하고, 불안정하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 팬 모터와, 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 냉장고에 있어서, 부하가 변동한 경우에도 팬 모터를 안정적으로 구동시키고, 안정된 냉각 능력을 발휘시키는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 냉장고는 팬 모터와, 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 것으로, 제어 장치는 팬 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출 수단을 구비하고, 회전수 검출 수단의 출력에 기초하여, 설정된 회전수로 팬 모터를 제어하는 것이다.

또한, 청구항2의 발명의 냉장고는, 제어 장치가 팬 모터의 회전수 조정을 일정한 주기로 반복 실행하는 것이다.

도 1은 본 발명의 냉장고의 전기 회로도.

도 2는 본 발명의 냉장고에 부착된 마이크로 컴퓨터의 프로그램을 나타낸 플로우차트.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 제어 장치

2 : 마이크로 컴퓨터

3, 4, 5, 6 : 저항

7, 8, 9 : 트랜지스터

10 : 컨덴서

12, 13 : 다이오드

14 : OP 증폭기

16 : 저항

17, 17A : 팬 모터

18, 19, 20, 21 : 저항

22 : 트랜지스터

23 : 경보 장치

31 : 냉장고 내 팬 모터 구동 회로

32 : 기계실 팬 모터 구동 회로

33 : 경보 회로

L1 : 코일

이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 상술한다. 도 1은 본 발명의 냉장고의 전기 회로도, 도 2는 본 발명의 냉장고에 부착된 마이크로 컴퓨터의 프로그램을 나타내는 플로우차트를 각각 도시하고 있다.

도 1에 있어서, 참조 번호(2)는 냉장고의 제어 장치(1)를 구성하는 범용의 마이크로 컴퓨터이고, 이 마이크로 컴퓨터(2)에는 냉장고 내 팬 모터 구동 회로(31)와 기계실 팬 모터 구동 회로(32), 경보 회로(33)가 접속되어 있다. 이 냉장고 내 팬 모터 구동 회로(31)에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터(2)의 PWM(펄스폭 변조) 출력포트는 저항(3)을 통해 트랜지스터(7)의 베이스에 접속되어 있다. 트랜지스터(7)의 에미터는 접지되어 있고, 콜렉터는 저항(4)을 통해 트랜지스터(8)의 베이스에 접속되고, 이 트랜지스터(8)의 에미터는, 직류 +16.5 V 전원에 접속되어 있다.

그리고, 트랜지스터(8)의 콜렉터는 순방향의 다이오드(12)와 코일(L1)을 통해 팬 모터(17)의 한쪽 단자에 접속되어 있다. 또한, 코일(L1)과 접지 사이에는 컨덴서(10)가 접속되고, 이들 코일(L1)과 컨덴서(10)에 의해 평활 회로를 구성하고 있다. 또한, 다이오드(12)와 코일(L1) 사이와 접지 사이에는 서지 흡수용의 다이오드(13)가 접속되어 있다.

상기 팬 모터(17)는 DC 모터로 구성되어 있고, 도시하지 않은 냉장고의 냉장고 내 냉기 순환을 행하는 냉장고 내 팬을 구동하는 것이다. 또한, 팬 모터(17)는 회전수 검출 수단으로 되는 홀 IC를 내장하고 있고, 이 홀 IC의 출력은 저항(5)을 통해 트랜지스터(9)의 베이스에 접속되어 있다. 이 트랜지스터(9)의 에미터는 접지되고, 콜렉터는 저항(6)을 통해 직류 +5 V 전원에 접속되어 있다. 그리고, 이 콜렉터와 저항(6) 사이가 마이크로 컴퓨터(2)의 회전수 입력 포트에 접속되어 있다.

상기 홀 IC는 팬 모터(17)의 회전수에 따른 출력을 발생하고, 트랜지스터(9)를 ON-OFF함으로써, 마이크로 컴퓨터(2)의 회전수 입력 포트에 팬 모터(17)의 회전수를 입력한다. 또한, 상기 팬 모터(17)의 다른쪽 단자는 10오옴 정도의 작은 저항(18)을 통해 접지되어 있다.

또한, 기계실 팬 모터 구동 회로(32)는, 상기 냉장고 내 팬 모터 구동 회로(31)와 같은 회로 구성으로 되어 있다. 즉, 이 기계실 팬 모터 구동 회로(32)에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터(2)의 또 하나의 PWM(펄스폭 변조) 출력 포트는 저항(3A)을 통해 트랜지스터(7A)의 베이스에 접속되어 있다. 트랜지스터(7A)의 에미터는 접지되어 있고, 콜렉터는 저항(4A)을 통해 트랜지스터(8A)의 베이스에 접속되고, 이 트랜지스터(8A)의 에미터는, 직류 +16. 5 V 전원에 접속되어 있다.

그리고, 트랜지스터(8A)의 콜렉터는 순방향의 다이오드(12A)와 코일(L1A)을 통해 팬 모터(17A)의 한쪽 단자에 접속되어 있다. 또한, 코일(L1A)과 접지 사이에는 컨덴서(10A)가 접속되고, 이들 코일(L1A)과 컨덴서(10A)에 의해 평활 회로를 구성하고 있다. 또한, 다이오드(12A)와 코일(L1A) 사이와 접지 사이에는 서지 흡수용의 다이오드(13A)가 접속되어 있다.

상기 팬 모터(17A)는 DC 모터로 구성되어 있고, 도시하지 않은 냉장고의 기계실 내의 공기 순환을 행하고, 도시하지 않은 냉각 장치의 압축기나 응축기의 공냉을 행하는 기계실 팬을 구동하는 것이다. 또한, 팬 모터(17A)도 회전수 검출 수단으로 되는 홀 IC를 내장하고 있고, 이 홀 IC의 출력은 저항(5A)을 통해 트랜지스터(9A)의 베이스에 접속되어 있다. 이 트랜지스터(9A)의 에미터는 접지되고, 콜렉터는 저항(6A)을 통해 직류 +5V 전원에 접속되어 있다. 그리고, 이 콜렉터와 저항(6A) 사이가 마이크로 컴퓨터(2)의 또 하나의 회전수 입력 포트에 접속되어 있다.

상기 홀 IC는 팬 모터(17A)의 회전수에 따른 출력을 발생하고, 트랜지스터(9A)를 ON-OFF함으로써, 마이크로 컴퓨터(2)의 상기 회전수 입력 포트에 팬 모터(17A)의 회전수를 입력한다. 또한, 상기 팬 모터(17A)의 다른쪽 단자도 상기 저항(18)을 통해 접지되어 있다. 즉, 저항(18)에는 양 팬 모터(17, 17A)를 흐르는 전류를 맞춘 전류가 흐르도록 구성되어 있다.

또한, 양 팬 모터(17, 17A)와 저항(18) 사이의 전압은 OP 증폭기(14)의 플러스 입력 단자에 접속되고, OP 증폭기(14)의 마이너스 입력 단자는 저항(19)을 통해 접지되어 있다. 또한, OP 증폭기(14)의 출력과 마이너스 입력 단자 사이에는 마이너스 귀환 저항(16)이 접속됨과 동시에, OP 증폭기(14)의 출력은 마이크로 컴퓨터(2)의 A/D(아날로그/ 디지탈) 변환 입력 포트에 접속되어 있다.

상술한 바와 같이 저항(18)에는 양 팬 모터(17, 17A)의 합계 전류가 흐르므로, 이 합계 전류치에 비례한 전압이 OP 증폭기(14)로 증폭되어 마이크로 컴퓨터(2)의 A/D 변환 입력 포트에 입력되는 구성으로 되어 있다.

또한, 마이크로 컴퓨터(2)의 경보 출력 포트에는, 저항(20)을 통해 트랜지스터(22)의 베이스가 접속되어 있고, 트랜지스터(22)의 에미터는 접지되어 있다. 또한, 트랜지스터(22)의 콜렉터는 저항(21)을 통해 통지 수단으로서의 LED로 이루어지는 경보 장치(23)의 일단에 접속되어 있고, 경보 장치(23)의 타단은 DC+5V 전원에 접속되어 있다. 이들 경보 장치(23), 트랜지스터(22) 및 저항(20, 21)에 의해 상기 경보 회로(33)가 구성되어 있다.

상기 마이크로 컴퓨터(2)는 상기 각 PWM 출력 포트로부터 출력을 발생하고, 트랜지스터(7 또는 7A)를 통해 트랜지스터(8 또는 8A)를 ON-OFF 제어한다. 이 경우, 팬 모터(17, 17A)는 냉장고 내 온도에 기초하는 도시하지 않은 압축기의 ON -OFF 제어에 동기하여 ON 지령, OFF 지령이 나와서 ON-OFF 제어되지만, 팬 모터(17)는 도어가 개방된 경우에도 OFF 된다. 트랜지스터(8, 8A)로부터는 그 ON 시간의 폭의 펄스가 출력되고, 이 펄스가 상기 코일[L1(L1A)] 및 컨덴서[10(10A)]에 의해 평활되어 각 팬 모터(17 또는 17A)에 인가된다.

마이크로 컴퓨터(2)는 상기 트랜지스터(8 또는 8A)의 ON 시간, 즉, 펄스폭을 변경함으로써, 각 팬 모터(17, 17A)에 인가되는 전압을 변경하고, 그것에 의해, 팬 모터(17, 17A)의 회전수를 조정하는 것이다.

이상의 구성에서, 다음에 도 2를 참조하면서 마이크로 컴퓨터(2)에 의한 냉장고 내 팬 모터 구동 회로(31)의 팬 모터(17)의 회전수 제어를 설명하기로 한다. 또한, 기계실 팬 모터 구동 회로(32)의 팬 모터(17A)의 회전수 제어도 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 또한, 마이크로 컴퓨터(2)는 각 팬 모터(17, 17A)의 설정된 회전수가 미리 설정되어 있도록 한다.

마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S1에서 팬 모터(17)의 동작(ON) 지령이 나와 있는지의 여부를 판단하고, 동작 지령이 나와 동작하고 있는 경우에는 단계 S2에서 일정 시간을 설정하고, 단계 S3으로 진행한다.

마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S3에 있어서, 단계 S2에서 설정한 일정 시간이 경과했는지의 여부를 판단하고, 일정 시간이 경과하고 있지 않는 경우에는 단계 S3을 반복하여 대기한다. 그리고, 단계 S3에서 상기 일정 시간이 경과하면, 단계 S4로 진행하고, 마이크로 컴퓨터(2)는 회전수 입력 포트에 상술하는 바와 같이 입력되는 팬 모터(17)의 회전수가 상기 미리 설정된 회전수와 일치하고 있는지의 여부를 판단하여, 설정된 회전수인 경우에는 단계 S2로 복귀한다.

단계 S4에서 팬 모터(17)의 회전수가 설정된 회전수와 다른 경우, 단계 S5로 진행하고, 팬 모터(17)의 회전수가 설정된 회전수보다 높은지의 여부가 판단된다. 그리고, 설정된 회전수보다 높은 경우에는 단계 S6으로 진행한다. 그래서 마이크로 컴퓨터(2)는 회전수 입력 포트에 입력되는 팬 모터(17)의 현재의 회전수로부터 설정된 회전수를 감산하고, 소정의 비율 A로 제산하고, 상기 회전수의 차를 후술하는 전압 변경 단계의 수 ΔV로 변환한 후, 단계 S7로 진행한다.

여기서, 마이크로 컴퓨터(2)는 팬 모터(17)의 회전수를 소정수의 단계로 변경하는 것이지만, 단계 S6의 변환에서는 회전수의 차가 작은 경우, 계산 결과가 1보다 작아지기 때문에, 그 경우에는 ΔV는 0이라 결정된다. 그래서, 마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S7에 있어서, 단계 S6의 계산 결과가 0인지의 여부를 판단하고, 0인 경우에는 단계 S8로 진행하여 ΔV를 1(단계)로 하여 단계 S9로 진행한다. 또한, 단계 S7에서 0이 아닌 경우에는 그대로 단계 S9로 진행한다.

그리고, 마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S9에 있어서, 현재 팬 모터(17)에 인가하고 있는 전압으로부터 단계 S6 또는 단계 S8의 계산 결과 ΔV를 감산한 값을 팬 모터(17)에 인가하는 전압이라 결정한다. 마이크로 컴퓨터(2)는 이 결정에 기초하여 펄스 폭을 좁게 함으로써, 팬 모터(17)에 인가하는 전압을 저하시켜, 회전수를 저하시키게 된다.

한편, 팬 모터(17)의 회전수가 설정된 회전수보다 낮은 경우에는, 단계 S5로부터 단계 S10으로 진행한다. 그래서 마이크로 컴퓨터(2)는 설정된 회전수로부터 회전수 입력 포트에 입력되는 팬 모터(17)의 현재의 회전수를 감산하고, 마찬가지로 비율 A로 제산하여, 상기 회전수의 차를 전압 변경 단계의 수 ΔV로 변환한 후, 단계 S11로 진행한다.

마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S11에 있어서, 단계 S10의 계산 결과가 0인지의 여부를 판단하고, 0의 경우에는 단계 S12로 진행하여 상술한 바와 같이 ΔV를 1(단계)로 하여 단계 S13으로 진행한다. 또한, 단계 S11에서 0이 아닌 경우에는 그대로 단계 S13으로 진행한다.

그리고, 마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S13에 있어서, 현재 팬 모터(17)에 인가하고 있는 전압에 단계 S10 또는 단계 S12의 계산 결과 ΔV를 가산한 값을 팬 모터(17)에 인가하는 전압이라 결정한다. 마이크로 컴퓨터(2)는 이 결정에 기초하여, 펄스 폭을 넓게 함으로써, 팬 모터(17)에 인가하는 전압을 상승시키고, 회전수를 상승시킨다.

마이크로 컴퓨터(2)는 단계 S9 또는 단계 S13의 처리의 후, 단계 S2로 복귀하여, 다시 일정 시간 동안을 설정하여 단계 S3에서 대기하고, 그 후, 단계 S4 이후의 회전수 조정을 실행하게 된다.

또한, 기계실 팬 모터 구동 회로(32)의 기계실 팬 모터(17A)도 냉장고 내 팬 모터 구동 회로(31)와 같이 제어되는 것이지만, 그 경우에는 단계 S4에 있어서의 판단은 기계실 팬 모터(17A)의 설정된 회전수가 대상이 된다.

이와 같이 팬 모터[17(17A)]의 회전수를 검출하는 수단(홀 IC)을 설치하고, 마이크로 컴퓨터(2)에 의해 홀 IC의 출력한 회전수에 기초하여, 설정된 회전수로 팬 모터(17)의 회전수를 제어하도록 하고 있으므로, 팬 모터(17)에 가해지는 부하가 변동하여도, 설정된 회전수를 유지하는 것이 가능하게 된다.

특히, 마이크로 컴퓨터(2)는 팬 모터[17(17A)]의 회전수 조정을 일정 주기(일정 시간)로 반복하고 있으므로, 팬 모터(17)의 기동 후, 회전수가 안정된 단계에서 조정을 개시하고, 그 후에도 일정한 주기로 조정이 행해지게 된다. 이에 따라, 팬 모터(17)의 동작을 안정시키는 것이 가능해진다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 팬 모터와, 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 냉장고에 있어서, 팬 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출 수단을 설치하고, 제어 장치에 의해 회전수 검출 수단의 출력에 기초하여, 설정된 회전수로 팬 모터를 제어하도록 하였으므로, 팬 모터에 가해지는 부하가 변동하여도, 설정된 회전수를 유지할 수 있게 된다.

이에 따라, 냉장고 내의 냉기 순환을 안정화시켜, 냉각 능력의 향상을 도모할수 있게 된다.

청구항2의 발명에 의하면, 제어 장치는, 팬 모터의 회전수 조정을 일정한 주기로 반복 실행하므로, 팬 모터의 기동 후, 회전수가 안정된 단계에서 조정을 개시하고, 그 후에도 일정한 주기로 조정이 행해지게 된다. 이에 따라, 팬 모터의 동작이 안정되는 것이다.

Claims (2)

1. 팬 모터와, 이 팬 모터의 운전을 제어하는 제어 장치를 구비한 냉장고에 있어서,

   상기 제어 장치는, 상기 팬 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출 수단을 구비하며, 상기 회전수 검출 수단의 출력에 기초하여 설정된 회전수로 상기 팬 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서,

   제어 장치는, 팬 모터의 회전수 조정을 일정한 주기로 반복 실행하는 것을 특징으로 하는 냉장고.