KR20040027007A - 제빙기의 히터제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙기 내부에 구성된 감지소자가 감지센서의 감지범위에서 벗어나는지에 따라, 히터의 구동을 제어하는 제빙기의 히터제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 제빙기의 이빙작업이 수행됨과 동시에 히터가 구동되도록 제어한다. 즉, 제빙기 내에 구성된 모터 구동에 따라 캠이 회전하여 암레버가 구동하게 된다. 이때, 암레버가 들려 감지소자가 감지센서에 도달하여 감지범위 내에 위치하면, 감지신호에 따라 히터가 구동되도록 제어한다. 그러나 암레버가 내려가 감지소자가 감지센서에서 멀어져 감지범위에서 벗어나면 히터의 구동을 정지시킨다. 또한, 캠의 구조 변경으로 감지센서가 감지소자를 감지하는 시간을 가변시킬 수 있어, 결과적으로 히터의 동작시간을 제어할 수 있다.

본 발명에 따르면, 히터의 구동을 위해 구비되던 써미스터 등의 온도센서를 구비하지 않고도 제빙기 내부에 구비된 감지소자와 감지센서의 제어만으로 가능하다.

Description

제빙기의 히터제어방법{A heater control method of ice maker}

본 발명은 제빙기의 히터제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제빙기내부에 구성된 감지소자가 감지센서의 감지범위를 벗어나면, 히터를 오프시키는 제빙기의 히터제어방법에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 따른 제빙기의 히터제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 1a, 1b는 일반적인 냉장고용 제빙기의 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 제빙기는, 제빙용기(12)에서 상부로 연장 성형되어 있는 연결브라켓(2a,2b)를 이용하여 냉동실의 벽면에 고정되는데, 예를 들면 상기 연결브라켓(2a,2b)에 형성된 구멍을 이용하여 체결스크류로 냉동실의 벽면에 고정하게 된다.

그리고 제빙을 위한 물을 담아서 일정한 형상의 얼음으로 만들기 위한 제빙용기(12)는, 단면이 반달형상으로 성형되어 있으며, 열전도성이 우수한 재질, 예를 들면 알미늄으로 성형된다. 상기 제빙용기(12)로의 물의 공급은, 일측에 형성되어 있는 급수튜브연결부(4)를 통하여 이루어진다.

상기 제빙용기(12)의 상부에는 이빙레버(14)가 설치된다. 상기 이빙레버(14)는 케이싱(20)의 내부에 설치되어 있는 구동모터의 회전력을 이용하여, 상기 제빙용기(12)에서 완전하게 제빙된 얼음을 제빙용기의 외부로 취출하기 위하여 회전하도록 구성되어 있다.

그리고 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제빙용기(12)의 하부에는 완성된 얼음이 상기 제빙용기(12)에서 분리되도록 소량의 열을 가하기 위한 히터(15)가 설치되어 있다. 따라서 일정시간동안 냉기가 공급되어 제빙이 완료되면, 상기히터(15)가 발열하여 제빙용기(12)에 붙어 있는 얼음을 이격시키게 된다. 이렇게 이격되는 반달형 얼음은, 상기 이빙레버(14)의 회전에 의하여 제빙용기(12)에서 분리된다. 그리고 이렇게 분리되는 얼음은, 하방에 위치하는 얼음저장용기(도시 생략)로 떨어지게 된다. 이 때 분리되는 얼음이, 다시 상기 제빙용기(12)의 내부로 들어가는 것을 방지하기 위하여, 상기 제빙용기(12)의 전방측 상면에는 스트리퍼(6)가 설치되어 있다.

그리고 얼음을 제빙용기(12)에서 분리하기 전에, 하부에 있는 얼음저장용기에 얼음이 가득차 있는가의 여부는 검빙레버(16)에 의하여 감지된다. 상기 검빙레버(16)는, 상기 케이싱(20)의 내부에 있는 모터에 의하여 일정한 각도범위 내에서 상하로 이동하면서, 하부의 얼음저장용기에 얼음이 가득차 있는가를 센서를 통해서 감지하게 된다. 그리고 센서를 통해서 감지한 값은 제어부로 전달되고, 제어부가 이를 판단한다.

따라서 상기 검빙레버(16)가 상하로 이동하여 하부의 얼음저장용기에 얼음이 가득차 있다고 감지하면, 이빙레버(14)는 동작하지 않는다. 그러나 상기 검빙레버(16)가 상하로 이동하여 하부의 얼음저장용기에 얼음이 가득하지 않음을 감지하면, 이빙레버(14)가 회전하여 제빙용기에서 얼음이 분리되도록 상기 이빙레버(14)가 얼음을 밀어, 하부에 있는 얼음저장용기에 얼음이 차도록 한다.

상기 스트리퍼(6)는 전면판(18)에서 후방측으로 연장되면서 복수개의 가지형상을 가지고 있다. 그리고 상기 각각의 스트리퍼(6) 사이에는, 상술한 이빙레버(14)가 회동할 수 있도록 설계되어 있다. 그리고 제빙용기(12)의 전면에형성되는 전면판(18)은, 제빙용기(12)가 위치한 높이에서 하방으로 일정하게 연장되는 형상을 가지고 있다. 이러한 전면판(18)은, 실질적으로 그 하방에 있는 얼음저장용기에 집합된 얼음이 상기 제빙용기(12)와의 접촉을 방지하기 위한 것이다. 즉 제빙용기(12) 하방에 위치하는 얼음저장용기에 쌓여 있는 얼음이, 제빙용기(12)에 접촉하게 되면 얼음이 붙게 되거나, 이빙과정에서 제빙용기(12) 하부에 설치되는 히터(15)의 발열에 의하여 녹게 되는데, 이렇게 녹은 물은 히터가 오프된 후 다시 얼게 되어 전체적인 얼음이 들어붙게 되거나 엉키게 된다. 이러한 것을 방지하기 위하여 상기 전면판(18)을 제빙용기(12)에서 수직 하방으로 일정한 길이를 가지도록 연장 성형하는 평판형상으로 구성하고 있다.

여기서 상기 제빙기 자체는, 냉장고의 냉동실 내부에 설치되어 있음은 상술한 바와 같다. 그리고 냉동실 내부에 공급되는 냉기에 의하여, 상기 제빙용기(12) 내부의 물이 얼음으로 만들어지게 된다.

따라서 냉동실 내부에서 화살표 방향으로 냉기가 공급된다고 할 때, 이러한 냉기는 상기 전면판(18)의 후방을 통하여 제빙용기(12)에 접촉하는 것에 의하여, 제빙용기(12)를 저온화시키게 되고 제빙이 이루어지게 된다.

그리고 이빙과정에서 상기 히터(15)에서는 열이 발생하게 된다. 히터(15)가 정상적인 동작 상태에서는, 일정 시간 발열하여, 제빙용기(12)에 있는 얼음이 이빙되는 일정시간이 경과하면 발열이 정지된다.

상기와 같이 히터의 발열과정을 제어하기 위한 히터제어회로에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 따른 제빙기의 히터제어를 위한 회로이다.

상기 회로의 연결관계에 대해 살펴보면 우선, 교류전원단의 한 측에 스위치 단락이 두 개인 검빙스위치(SW1)가 구성된다. 그리고 상기 검빙스위치(SW1)의 제 1 접점은 써모스탯(15)에 연결된다. 상기 써모스탯(15)의 다른 한 측은 히터(20)가 연결되어 있다. 그리고 상기 히터(20)는 교류전원단(5)의 다른 한 측과 연결된다.

한편, 상기 히터(20)와 병렬 연결되고, 전원입력단(5)의 다른 측(L2)과 연결되는 모터(28)가 구비된다. 상기 모터(28)의 다른 측은 스위치 단락이 두 개인 홀더 스위치(SW3)가 구비된다. 그리고 홀더 스위치(SW3)는 검빙스위치(SW1)의 2번 접점과 연결된다. 또한, 상기 홀더 스위치(SW3)의 다른 측 1번 접점은 써모스탯(15)과 연결된다. 또한, 상기 홀더 스위치(SW3)의 1번 접점은 솔레노이드 스위치(SW2)가 연결되고, 상기 솔레노이드 스위치(SW2)의 다른 측은 솔레노이드 밸브(25가 연결된다. 상기 솔레노이드 밸브(25)는 교류전원단(5)과 연결된다. 그리고 상기 홀더 스위치(SW3)의 2번 접점도 교류전원단(5)에 연결된다.

상기와 같이 연결된 회로의 동작제어과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.

우선, 교류전원단(5)을 통해서 교류전원이 회로 내로 공급된다. 그리고 상기와 같이 공급된 전원에 의해서 회로 내에 구비된 스위치(SW1,SW2,SW3)와 모터(28) 등이 구동되어 제빙기가 동작한다.

즉, 회로 내 인가된 전원은 홀더 스위치(SW3)가 2번 접접으로 이동하여 닫힘으로서 모터(28)로 공급된다. 이에 따라 상기 모터(28)는 전원이 인가됨과 동시에구동한다. 상기 모터(28)가 구동됨에 따라, 기어가 회전하게 되고, 이로 인해서 검빙레버 등이 구동된다.

상기 검빙레버(16)가 구동되기 위해서 검빙스위치(SW1)가 2번 접점으로 닫히고, 상기 검빙레버(16)는 얼음저장용기에 구비된 얼음의 양을 감지하고, 제어부는 얼음의 양에 따라 얼음을 공급하도록 구동제어한다. 따라서 얼음저장용기에 얼음이 부족하다고 판단되면, 이빙레버(14)가 구동하여 얼음이 얼음저장용기로 보충되도록 제어한다. 그리고 이빙레버(14)가 구동되어 제빙용기로부터 얼음을 이빙하기 위한 이빙작업이 수행되고, 이빙레버(14)의 구동으로 얼음이 수월하게 이빙되도록 얼음을 제빙용기에서 이격시키기 위해서 히터가 구동한다.

이때, 써모스탯(15)이 닫히면서 히터(20)에 전원이 공급되어 히터(20)가 발열한다. 즉, 상기 히터가 발열하기 위해서, 검빙스위치(SW1)가 1번 접점으로 닫히고, 써모스탯(15)이 닫히면서 전원이 히터(20)에 전달된다. 그리고 상기 히터(20) 사이에 구비된 써모스탯(15)이 제빙용기에 전달되는 히터(20)의 열을 감지한다. 그리고 이빙작업이 수행되고 제빙용기의 온도가 올라가면 이를 감지하여 히터(20)의 발열이 정지되도록 제어한다.

그리고 이빙작업이 완료되면 히터(20)는 다시 오프되면서 급수작업이 수행된다. 이에 따라 급수작업을 위해서 솔레노이드 밸브(25)가 구동되도록, 인가된 전원이 솔레노이드 밸브(25)를 통과하여 솔레노이드 스위치(SW2)가 닫히고, 홀더 스위치(SW3)가 1번 접점으로 닫혀, 적정량의 급수가 이루어지도록 모터(28)를 구동시킨다.

이상 살펴본 바와 같이 히터의 구동은 써모스탯을 통한 온도감지에 따라 히터의 구동여부가 제어된다. 즉, 상기 써모스탯이 감지한 온도가 소정온도에 도달하면, 이빙작업에 필요한 충분한 열을 전달하였다고 판단하여, 히터의 구동이 정지되도록 제어한다.

그러나 상기와 같이 써미스터만으로 히터의 동작을 제어하는 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.

써미스터가 이상 상태인 경우, 이빙작업이 완료된 후에도 히터가 가열되는 경우가 발생하여, 이로 인해서 소비전력이 상승하고, 필요없는 전력이 소비되므로 인해서 전력낭비를 초래할 수 있다.

또한, 이빙작업 수행시 히터에서 공급된 열에너지로 인해서 얼음 표면에 물이 많아져서 얼음이 엉겨붙게 된다. 이로 인해서 얼음 취출이 어려워 사용상 불만족을 초래하였다.

따라서 본 발명의 목적은 감지소자와 감지센서를 구비하여, 감지소자 감지여부에 따라 히터의 구동을 제어하는 제빙기의 히터제어방법을 제공함에 있다.

도 1a, 1b는 일반적인 냉장고용 제빙기의 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 제빙기의 히터제어를 위한 회로.

도 3은 본 발명에 따른 제빙기의 단면사시도.

도 4는 본 발명에 따른 제빙기의 히터동작을 제어하는 동작제어흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

14 : 이빙레버16 : 검빙레버

30 : 모터36 : 캠

39 : 암레버45 : 홀더 셧오프

48 : 제어기판49 : 홀더 마그넷

56, 65 : 감지소자62,53 : 감지센서

59 : 기어80 : 온도감지센서

H : 히터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제빙기의 히터제어방법은, 온도감지센서를 통해서 제빙용기의 온도를 감지하는 단계와; 제빙용기의 온도가 소정온도에 도달하면 히터를 구동하는 단계와; 상기 단계와 동시에 모터가 구동하고 이에 따라 이빙레버가 구동하여 얼음을 이빙하는 단계와; 상기 모터가 구동할 때 캠이회전하여, 상기 캠과 동일한 회전축으로 회전하는 암레버에 구성된 감지소자가 감지센서의 감지위치에서 벗어나는지를 감시하는 단계와; 상기 단계에 따라, 히터의 구동을 오프하는 단계를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 제빙기의 히터제어방법은, 상기 캠의 형상을 가변하여, 암레버의 구동시간 가변에 따른 히터의 구동시간을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 제빙기의 히터제어방법에 대해 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 제빙기의 단면사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 히터(H)가 구비되고, 그 사이 온도감지센서(80)가 구성되어져 있다. 또한, 모터(30)가 제빙기의 일측에 구비되고, 상기 모터(30)와 연결된 기어(59)가 형성되어 있다. 모터(30)의 회전력을 전달받아 회전하는 기어(59)의 일단부에 제 1 감지소자(56)를 설치한다. 그리고 제어기판(48)의 일단부에 제 1 감지센서(53)를 설치한다. 또한, 상기 기어(59)의 회전축과 동일축 상에 이빙레버(14)가 장착되어진다. 그리고 상기 기어(59)의 회전량만큼 이빙레버(14)도 회전한다. 따라서 상기 모터(30)의 회전에 연동되어 회전되는 기어(59)의 일단부에 장착된 제 1 감지소자(56)가 제 1 감지센서(53)에 도달하여 이빙레버의 정위치를 감지한다.

그리고 상기 기어(59)와 동일한 회전축을 가지는 캠(36)이 구비된다. 상기 캠(36)의 형상은 도면에 도시된 바와 같이 구성되고, 기어(59)가 회전하면 캠(36)도 함께 회전한다. 상기 캠(36)의 회전량을 검빙레버(16)의 상하이동을 위한 암레버(39)측으로 전달되도록 구성되고 있다. 이것은 검빙레버(16)와 연동하는 홀더 셧오프(15)의 일측이 상기 암레버(39)의 이동량만큼 회동되도록 구성해서 이루어진다.

상기 홀더 셧오프(15)의 일측에는 홀더 마그네트(49)가 형성되고, 상기 홀더 마그네트(49)에는 제 2 감지소자(65)가 구비된다. 그리고 상기 제 2 감지소자(65)의 위치검출을 위한 제 2 감지센서(62)가 제어기판(48)의 일부분에 위치한다. 따라서 상기 제 2 감지소자(65)가 상기 제 2 감지센서(62)를 감지하는 초기 위치에서, 이빙작업이 수행되어 얼음이 만빙상태가 되면, 검빙레버가 상승하게 된다. 이와 동시에 홀더 마그넷은 하강하게 된다. 이로 인해 홀더 마그넷에 장착된 상기 제 2 감지소자가 제 2 감지센서의 감지위치를 벗어나면, 상기 감지신호는 제어수단에 전달되고, 제어수단는 만빙이라고 판단한다. 이에 따라 히터의 온/오프 구동을 제어한다.

도 4는 본 발명에 따른 제빙기의 히터동작을 제어하는 동작제어흐름도이다.

온도감지센서(80)가 제빙용기의 온도를 감지하고, 온도감지값을 제어수단에 전달한다. 이에 따라 제어수단은 전달된 온도감지값에 따라 제빙용기의 얼음이 완전하게 얼었다고 판단하면, 얼음이 손쉽게 제빙용기에서 이격되도록 히터(H)는 열에너지를 출력한다.

상기 히터의 가열에너지가 소정시간(본 발명의 일실시예에서는 30초 정도)가 경과한 후, 이빙레버(14)의 구동으로 이빙작업이 수행되도록 모터가 구동한다(제100 단계). 즉, 모터의 구동으로 이빙레버(14)가 시계방향으로 회전하여 제빙용기에 얼려진 얼음을 밀어낸다. 이때, 기어(59)가 반시계 방향으로 회전하게 되고, 이로 인해서 캠(36)도 반시계 방향으로 회전하게 된다(제 110 단계).

상기와 같이 모터의 구동으로 기어(59), 캠(36) 등이 반시계 방향으로 회전함에 따라, 도 3에 도시된 바와 같은 캠에 형성된 캠 샤프트 형상으로 인해서 암레버(39)가 들리게 되고(제 120 단계), 이로 인해서 홀더 셧오프(45), 홀더 마그넷(49) 등이 내려가게 된다.

이에 따라 감지소자는 감지센서가 감지소자를 감지하는 초기 위치를 벗어나게 된다(제 130 단계). 그 결과 제어수단은 감지소자가 초기 위치에서 벗어났음을 인지하여(제 140 단계) 히터가 가열에너지를 출력하는 동작이 정지되도록 제어한다. 이로 인해서 제빙용기에 가열에너지를 출력하는 동작이 정지된다(제 150 단계).

한편, 이빙레버(14)가 이빙작업을 수행한 뒤 홈 위치에 다다르기 위해서 반시계 방향으로 회전하면, 암레버(39)와 기어(59), 캠(36) 등은 시계 방향으로 회전한다. 그리고 비어있는 제빙용기로 물이 공급되도록 솔레노이드밸브를 구동시킨다.

본 발명의 일실시예로서 감지센서로 홀센서를 사용하였고, 감지소자로서 자석을 사용하였다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 모터와 연결된 캠의 구조에 의해서 감지소자가 구동하여, 감지센서가 감지한 감지소자의 위치감지 여부에 따라 히터에서 출력되는 가열에너지를 온/오프 제어하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 제빙장치의 구조에 따라, 검빙레버의 구동으로 인해서 감지센서가 감지소자를 감지할 수 있는 감지범위인지 여부를 판단하여 히터의 동작 시점을 파악할 수 있다. 또한, 캠에 형성된 기구물의 구조 변경에 의하여 히터의 온시점을 설계자가 임의로 변경할 수 있다.

Claims (2)

1. 온도감지센서를 통해서 제빙용기의 온도를 감지하는 단계와;

   제빙용기의 온도가 소정온도에 도달하면 히터를 구동하는 단계와;

   상기 단계와 동시에 모터가 구동하고 이에 따라 이빙레버가 구동하여 얼음을 이빙하는 단계와;

   상기 모터가 구동할 때 캠이 회전하여, 상기 캠과 동일한 회전축으로 회전하는 암레버에 구성된 감지소자가 감지센서의 감지위치에서 벗어나는 지를 감시하는 단계와;

   상기 단계에 따라, 히터의 구동을 오프하는 단계를 포함하여 구성되는 제빙기의 히터제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캠의 형상을 가변하여, 암레버의 구동시간 가변에 따른 히터의 구동시간을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 제빙기의 히터제어방법.