KR20040021437A

KR20040021437A - 김치저장고 고내 온도 제어 장치

Info

Publication number: KR20040021437A
Application number: KR1020020053281A
Authority: KR
Inventors: 이종국; 정영환
Original assignee: 위니아만도 주식회사
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-10

Abstract

본 발명은 김치 저장고의 내부에 고내 온도 센서와 김치 저장고 도어 내측에 송풍팬을 설치하여 고내 온도 센서에서 감지되는 온도가 높을 경우 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 고내 온도 센서에서 감지되는 온도가 낮을 경우 송풍팬의 회전수를 감소시켜 김치 저장고 고내의 온도 편차를 줄여 저장물의 신선도를 유지할 수 있는 이점이 있다.

Description

김치저장고 고내 온도 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING INNER TEMPERATURE OF KIMCHI STORAGE}

본 발명은 김치 저장고 내의 저장물의 신선도를 유지시키기 위해 김치 저장고 내부에 고내 온도 감지센서와 도어의 내측에 송풍팬을 설치하여 고내 온도 센서에서 감지되는 온도에 따라 송풍팬의 회전을 제어함으로써 김치저장고 내부의 온도 편차를 줄이기 위한 김치 저장고의 고내 온도 제어 장치에 관한 것이다.

일반적인 김치저장고는 냉각장치와 가열장치를 구비하고 있어 사용자가 시스템을 발효 또는 숙성모드로 선택하면 가열장치가 구동되어 저장용기에 담아진 김치를 발효시킨 다음, 냉각장치가 구동되어 저장용기의 고내 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 김치의 맛과 신선도를 장기간 보존하는 것이 가능하다.

그러나, 이와 같은 일반적인 김치 저장고의 경우 자연 대류에 의해서 열전달이 이루어지는 직냉식으로 되어 있어 열전달율이 매우 낮아 저장물을 고내에 넣어, 보관 온도로 냉각시키거나 숙성모드에서 저장모드로 변경되는 경우 또는 보관된 식품을 사용하고자 도어를 열고 닫을 때 고내에 보관하고자 하는 식품이 보관온도에 도달하는데 상당 시간이 소요되어 이 기간 중에 식품의 숙성이나 미생물의 증식이 상당량 진행되어 보관 온도 도달 후에 식품이 신선하게 보존되는 기간을 짧게 하는 문제점이 있었다.

또한, 직냉식의 김치저장고의 단점을 보완하기 위해 고내에 송풍팬을 구비한 경우에도 송풍팬을 구동시키는 팬모터의 급격한 변화를 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 김치저장고의 고내에 온도 센서 및 도어의 내측에 송풍팬을 설치한 후 고내 온도 센서의 물리적 아날로그 값이 변할 때 팬모터에 가해지는 리플에 의한 모터 충격을 흡수하는 슈밋트리거 회로를 구성함으로써 송풍팬의 회전수가 급격히 변화하는 것을 방지함으로써 저장물의 신선도를 유지하기 위한 김치 저장고의 내부 온도 제어 장치에 관한 것이다.

도1은 본 발명에 의한 송풍팬이 설치된 김치저장고의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치 저장고의 고내 온도 제어 장치의 팬모터 제어회로를 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 팬모터 제어 장치의 회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 김치저장고 11 : 도어

12 : 송풍팬 13 : 고내 온도 센서

14 : 도어 오픈 감지 스위치 100 :발진부

200 : 비교부 300 : 팬모터 구동부

400 : 팬 모터 500 : 도어 오픈 스위치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 고내 온도 센서 및 도어의 내측에 송풍팬이 구비된 김치 저장고에 있어서, 상기 김치 저장고의 고내 온도 센서에서 입력되는 센서의 물리량을 전압 레벨로 받아 슈밋트리거 방식의 삼각파의 스위칭 펄스를 통해 구형파를 출력하는 발진부와, 상기 발진부에서 출력된 구형파와 제4저항과 제5저항의 아날로그적 분배전압을 비교, 출력하는 비교부와, 상기 비교부에서 출력된 구형파를 입력받아 전압을 출력하는 팬모터 구동부와, 상기 팬모터 구동부의 출력 전압에 의해 구동되어 송풍팬을 구동시키는 팬모터 및 도어 오픈시 팬모터의 구동을 단속시키는 도어 오픈 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치 저장고의 고내 온도 제어장치에 관한 것이다.

상기, 팬모터 구동부는 스위칭소자로서 비교기에서 출력되어진 전류량에 따라 팬모터에 전압을 인가하는 트랜지스터와 팬모터의 스위칭에 따른 팬 모터 코일에서 유기되는 역 기전력에 대해 트랜지스터를 보호하기 위한 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 송풍팬이 설치된 김치저장고의 사시도이다. 여기에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 김치 저장고(10)는 도어(11)의 일측에 송풍팬(12) 및 고내 온도 센서(13)와, 도어 오픈 감지 스위치(14)가 구비되어 팬 모터의 회전수를 제어하여 김치저장고의 고내온도를 제어하게 된다.

여기에 도시된 바와 같이 본 발명의 김치 저장고 팬모터 제어회로는 고내 온도 센서(T1)에서 입력되는 센서의 물리량을 전압 레벨로 받아 슈밋트리거 방식의 삼각파의 스위칭 펄스를 통해 구형파를 출력하는 발진부(100)와, 상기 발진부(100)에서 출력된 구형파와 제4저항(R4)과 제5저항(R5)의 아날로그적 분배전압을 비교, 출력하는 비교부(200)와, 상기 비교부(200)에서 출력된 구형파를 입력받아 전압을 출력하는 팬모터 구동부(300)와, 상기 팬모터 구동부(500)의 출력 전압에 의해 구동되어 송풍팬을 구동시키는 팬모터(400) 및 도어 오픈시 팬모터의 구동을 단속시키는 도어 오픈 스위치(500)로 이루어져 있다.

상기, 구형파를 발생시키는 발진부(100)는, 반전입력단(-)과비반전입력단(+)의 입력을 증폭하여 출력단으로 출력하는 제1증폭기(OP1)와, 상기 제1증폭기(OP1)의 출력단과 비반전 입력단자(+)에 매개된 제1저항(R2)과, 상기 제1증폭기(OP1)의 비반전입력단(+)과 접지단 사이에 병렬로 매개된 제2캐패시터(C1)와 상기 제1증폭기(OP1)의 출력단과 접지단 사이에 직렬로 매개된 제2저항(R2)과 고내 온도센서(T1), 상기 제1증폭기(OP1)의 비반전 입력단(+)과 접지단 사이에 매개된 제2캐패시터(C2)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기, 비교부(200)는 반전입력단(-)과 비반전입력단(+)의 입력을 증폭하여 출력단으로 출력하는 제2증폭기(OP2)와, 상기 발진부(100)의 출력단과 상기 제2증폭기(OP2)의 반전 입력단(-)에 매개된 제3저항(R3)과, 상기 제2증폭기(OP2)의 반전 입력단(-)과 접지단에 매개된 제3캐패시터(C3)와, 상기 제2증폭기(OP2)의 비반전 입력단(+)과 접지단 사이에 매개된 제4캐패시터(C4)와, 상기 제2증폭기(OP2)의 비반전 입력단(+)과 접지사이에 매개된 제5저항(R5))와, 상기 제2증폭기(OP2)의 비반전 입력단(+)과 전원단 사이에 매개된 제4저항(R4)과, 상기 제2증폭기(OP2)의 비반전 입력단(+)과 출력단에 매개된 제6저항(R6)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 팬모터 구동부(300)는 스위칭 소자로서 제1트랜지스터(TR1)와 제2트랜지스터(TR2)가 마련되는데, 상기 제1트랜지스터(TR1)의 베이스 단자에는 상기 비교부(200)의 출력단과 직렬로 연결된 제7저항과, 상기 제7저항과 병렬로 연결되며 타단이 접지단에 연결된 제5캐패시터(C5)가 접속되어 있으며, 제1트랜지스터(TR1)의 이미터 단자는 제2트랜지스터(TR2)의 베이스 단자에, 제1트랜지스터(TR1)의 콜랙터 단자는 제2트랜지스터(TR2) 콜랙터 단자에 각각 접속되며, 제2트랜지스터(TR2)의이미터 단자는 접지단에 연결되어 있다. 그리고, 팬모터의 스위칭에 따른 팬 모터 코일에서 유기되는 역 기전력에 대해 트랜지스터를 보호하기 위한 다이오드(D1)가 제2트랜지스터(TR2)와 병렬로 연결되어 있다.

상기 팬모터(400)는 팬모터의 (-)단자가 상기 제2트랜지스터(TR2)의 콜랙터에 연결되어 있으며, 팬모터 회전시 전압 리플을 제거하여 평균값이 모터에 인가되도록 하기 위한 제6캐패시터(C6)가 팬모터에 병렬로 연결되어 있다.

상기 도어 오픈 스위치(500)는 정량의 파워를 입력받으며, 그 일단이 팬모터의 (+)단에 연결되어 도어의 오픈시 팬모터에 공급되는 전원을 단속시킨다. 만일, 도어(12)가 오픈될 경우에는 팬모터의 구동이 필요 없으므로 도어 오픈 스위치(500)가 오프되어 전원 입력이 차단되어 팬모터가 구동하지 않게 되어 송풍팬을 정지시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 김치 저장고 고내 온도 제어장치를 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 발진부(100)의 제2저항(R2)과 고내 온도 센서(T1)의 분배전압이 제1증폭기(OP1)의 비반전 입력단(+)에 궤환되어 입력되어 슈밋트리거의 전압 레벨을 결정하고, 제2저항(R2)의 전압이 제1저항(R1)을 통해 제1증폭기(OP1)의 반전입력단(-)에 궤환되어 제1캐패시터(C1)의 용량만큼 지수 함수적으로 충전 상승한다.

이때, 반전입력단(-)의 전압이 비반전 입력단자(+)의 전압 레벨보다 커지면 차동 입력 단자의 (-)단이 커지게 되므로 출력전압은 GND 레벨로 떨어지게 되며, 제1캐패시터(C1)에 충전된 전하량은 제1저항(R1)을 통해 방전되어 GND 레벨로 떨어져 다시 제1저항(R1)을 통해 충전된다.

이렇게, 충전과 방전이 반복되면 지수함수적인 삼각파형이 발생하게 된다.

즉, 제2저항(R2)과 고내 온도 센서(T1)의 분배 전압은 삼각파 출력의 슈밋트리거 역할을 하게되며, 반전입력단(-)로 유입되는 충전중인 전압 레벨이 제2저항(R2)과 고내 온도센서(T1)레벨 이상으로 상승하면 제1증폭기(OP1)의 출력은 GND 레벨로 상승하게 되며, 이것이 반복되면 제1증폭기(OP1)의 출력은 구형파가 된다.

상기 제1증폭기(OP1)에서 출력된 구형파는 제2증폭기(OP1)의 비반전 입력단자(+)에 입력되고, 비반전입력단(+)에 제4저항(R4)과 고내 상부 온도 센서(T2)의 아날로그 분배전압이 입력되어, 서로 비교되어 전류량으로 출력되어 팬모터 구동부(300)의 전류량을 결정하게된다.

만일, 고내의 온도 센서(T1)의 온도가 낮으면 고내 온도센서(T1)의 저항이 증가하여 제2저항(R2)과의 분배전압이 상승하고, 슈밋트리거 레벨 또한 상승하게 되어 제1캐패시터(C1)의 충전량도 증가하게된다. 이로 인해, 슈밋트리거 레벨이 상승하여 구형파의 듀티비가 커지게 되고, 커진 구형파는 제4저항(R5)과 제5저항(R5)과의 분배전압과 비교되어 제2증폭기(OP2)에서 반전 출력되는 듀티비는 작아지에 된다.

이렇게 작아진 듀티비가 팬모터 구동부(300)에 인가되면 팬모터의 양단에 걸리는 전압이 낮아져 팬모터의 회전수가 적어지므로 고내의 온도 편차를 줄이게된다.

이와는 반대로 고내 온도 센서(T1)의 감지 온도가 높을 경우 고내 온도센서(T1)의 저항이 감소하여 제2저항(R2)과의 분배전압이 하강하고, 슈밋트리거 레벨 또한 하강하게 되어 제1캐패시터(C1)의 충전량도 감소하게된다.

이로 인해, 슈밋트리거 레벨이 하강하여 구형파의 듀티비가 작아지게되고, 작아진 구형파와 고내 상부 온도 센서(T2)가 비교되어 제2증폭기(OP2)의 반전 입력단자(-)에 입력되는 영역이 작아지게 되어, 제2증폭기(OP2)에서 출력되는 듀티비는 작아진다.

이렇게 작아진, 듀티비 팬모터 구동부(300)에 인가되면 팬모터에 양단에 인가되는 전압이 높아져 팬모터의 회전수가 증가되어 고내의 온도 편차를 줄이게된다.

이와 같이 구성된 본원 발명의 김치 저장고의 팬모터 제어회로는 고내 온도 센서의 입력 값에 리플이 발생하여 팬모터에 리플이 발생하는 것을 방지하기 위하여 제2증폭기(OP2)의 출력신호가 제6저항(R6)을 통하여 제2증폭기(OP2)의 비반전 입력단(+)에 피드백되어 제4캐패시터(C4)와 제5저항(R5)의 로패스 필터를 통과함으로서 팬모터의 듀티비를 일정하게 하도록 구성되어 있다.

여기에서 A는 삼각파의 출력 현상을 나타낸 것으로, 고내 온도센서(T1)와 제2저항(R2)과의 분배전압에 의해 삼각파의 피크 레벨이 결정되며, B는 발진부(100)에서 출력되는 구형파를 나타낸 것으로, 고내 온도 센서(T1)의 분배 전압에 의해 출력이 결정된다.

만약, 일정한 주기일 경우 고내 온도 센서(T1)의 온도가 상승하면 팬모터의 회전수를 증가시켜야하므로 구형파의 펄스폭이 길어져 듀티비가 증가하게되고, 반대로 고내 온도 센서(T1)의 온도가 하강하게 되면 팬 모터의 회전수를 감소시켜야하므로 펄스폭이 작아져 듀티비가 감소하게된다.

여기에서, C는 제4저항(R4)과 제5저항(R5)과의 분배 전압을, D는 팬모터 구동부(300)에 인가되는 제어신호를 나타낸 것이다.

상기한 바와 같이 본원 발명은 김치 저장고의 내부에 고내 온도 센서와 도어의 내측에 송풍팬을 설치하여 고내의 온도가 높을 경우 송풍팬의 회전수를 증가시키고, 고내의 온도가 낮을 경우 송풍팬의 회전수를 감소시켜 고내의 온도 편차를 줄여 저장물의 신선도를 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 도어가 오픈될 경우 송풍팬이 동작하지않도록 함으로써 불필요한 전력 소모를 방지할 수 방지할 수 있다.

Claims

내부에 고내 온도 센서 및 도어의 내측에 송풍팬이 구비된 김치 저장고에 있어서,

상기 김치 저장고의 고내 온도 센서에서 입력되는 센서의 물리량을 전압 레벨로 받아 슈밋트리거 방식의 삼각파의 스위칭 펄스를 통해 구형파를 출력하는 발진부와,

상기 발진부에서 출력된 구형파와 제4저항과 제5저항의 아날로그적 분배전압을 비교, 출력하는 비교부와,

상기 비교부에서 출력된 구형파를 입력받아 전압을 출력하는 팬모터 구동부와,

상기 팬모터 구동부의 출력 전압에 의해 구동되어 송풍팬을 구동시키는 팬모터 및 도어 오픈시 팬모터의 구동을 단속시키는 도어 오픈 스위치를

포함하는 것을 특징으로 하는 김치 저장고의 고내 온도 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 팬모터 구동부는 스위칭소자로서 비교기에서 출력되어진 전류량에 따라 팬모터에 전압을 인가하는 트랜지스터와 팬모터의 스위칭에 따른 팬 모터 코일에서 유기되는 역 기전력에 대해 트랜지스터를 보호하기 위한 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 김치 저장고의 고내 온도 제어장치.