KR20050033977A - 냉장고의 히터제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 히터제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고 도어의 디스펜서에 구성된 히터의 구동을 제어하는 냉장고의 히터제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 냉장고 도어의 디스펜서에 물탱크를 구비하고, 상기 물탱크 내부의 물이 결빙되지 않도록, 물탱크 외측에 히터를 장착한다. 그리고 상기 물탱크의 외부표면온도를 측정하여, 물탱크 외부표면에 따른 내부수온을 인지하여, 물탱크의 내부 수온범위에 따라 히터의 구동을 온-오프제어한다. 그 결과 물탱크 내부의 수온이 적절하게 조절되어, 물탱크 내부의 물이 냉각되는 현상을 방지할 수 있다.

Description

냉장고의 히터제어장치 및 방법{Apparatus and method for heater control of refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고 디스펜서 내부에 장착되는 히터의 구동을 제어하는 냉장고의 히터제어장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 냉장고의 대형화 추세에 따라, 냉장고의 도어를 열지 않고도 냉장고 내부에서 물 또는 얼음을 취출할 수 있는 기능을 가지는 냉장고가 출시되고 있다.
이와 같은 냉장고는, 냉동실 도어의 전면에 형성되는 디스펜서를 통하여 사용자가 냉장고 도어를 열지 않고도 물 또는 얼음을 받을 수 있도록 구성되어 있다. 상기 디스펜서로부터 사용자가 물을 공급받기 위한 물의 공급경로는 다음과 같다. 예를 들면 수도꼭지와 같은 급수원과 연결되는 급수파이프가 구성되어 있으며, 이러한 급수파이프는 냉장고의 내부를 경유하게 된다. 그리고 상기 급수파이프를 통해서 공급되는 물은 물탱크에 공급된 후, 사용자가 디스펜서를 통해서 물을 취출할 수 있다.
이하 종래 기술에 따른 냉장고의 히터제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 냉장고 디스펜서의 내부를 나타내는 상태도이다.
도면에 도시된 바와 같이 종래에는, 물을 공급하기 위한 물탱크(70)가 구비되고, 상기 물탱크(70)의 급수파이프가 디스펜서(40) 내부에 구성된다. 이에 따라, 사용자는 상기 디스펜서(40)를 통해서 언제든지 시간에 구애받지 않으면서 물을 수취하는 것이 가능하다.
그리고 상기 디스펜서(40)의 외부에 이슬맺힘 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이 물탱크(70)와 인접하여 히터(50)가 장착되고 있다. 상기 히터(50)는 미리 세팅된 소정시간 간격으로 온-오프(on-off) 구동하여, 디스펜서(40)의 외부에 발생되는 이슬맺힘을 억제한다. 이때, 히터(50)의 가열에너지의 크기는 디스펜서(40)의 외부에 이슬맺힘이 발생되는 것을 억제할 수 있는 정도의 에너지량이고, 냉장고의 주위 온도 및 고내 온도 제어에 영향을 미치지 않는 범위이어야 한다.
이와 같이 종래에는 히터의 구동이 단순히 미리 세팅된 소정시간 간격으로 온-오프 구동하도록 제어함으로서, 물탱크의 상태에 무관하게 히터의 가열이 진행되었다. 그 결과 물탱크의 수온이 높은 상태에서 히터의 가열이 진행되어 물탱크의 수온이 너무 높거나 또는 물탱크의 수온이 낮은 상태에서 히터의 가열이 이루어지지 않아 물탱크에 결빙이 발생되었다. 즉, 종래 냉장고에 있어서, 물탱크 내부의 수온이 충분히 낮은 상황에서 히터의 구동이 이루어지지 않아 물탱크가 매우 낮은 저온으로 유지되는 경우, 물탱크 내부에 결빙 현상이 발생될 수 있다. 그 결과 물탱크로부터 디스펜서로 물이 공급되지 않아서, 물을 취출할 수 없는 경우가 발생된다.
따라서 본 발명의 목적은 디스펜서 장치 내 물탱크의 물이 결빙되지 않도록 히터의 구동을 제어하는 냉장고의 히터제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 히터제어장치는, 물탱크를 갖는 디스펜서를 구비한 냉장고에 있어서, 물탱크의 일측에 장착되어, 히터열을 발생하는 히터와; 상기 물탱크 외부표면에 장착되어, 물탱크의 외부표면온도를 감지하는 온도센서와; 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부 수온이 세팅되고, 상기 물탱크 내부 수온에 따라 히터의 구동을 온-오프 제어하는 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 히터제어방법은, 물탱크에 급수파이프로 연결된 디스펜서를 구비한 냉장고에 있어서, 물탱크 외부표면의 온도를 감지하는 온도감지단계와; 상기 온도감지단계의 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부 수온을 산출하는 온도산출단계와; 상기 온도산출단계에 의해서 산출된 물탱크 내부의 온도값을 기준값과 비교해서 히터를 온-오프 제어하는 히터구동제어단계를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명에 따른 냉장고의 히터제어방법에 대해 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 2은 본 발명에 따른 냉장고 디스펜서의 물탱크의 온도를 조절하기 위한 제어구성도이다.
본 발명의 제어구성은, 냉장고 본체에 전원을 공급하는 전원공급부(160)와, 동작신호(온도, 동작기능 등)을 입력하는 신호입력부(100)와, 동작신호를 사용자에게 표시하는 디스플레이부(110)와, 물을 취출하기 위해서 구비되는 취출부(180)와, 물탱크를 가열하는 히터(150)와, 물탱크 외부표면온도를 측정하는 온도센서(120)와, 상기 온도센서로부터 전달된 온도값에 따라 히터의 구동을 제어하는 마이크로컨트롤러(130)를 포함하여 구성된다.
상기 온도센서(120)를 통해서 감지된 물탱크 외부표면온도는 마이크로컨트롤러(130)에 전달된다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(130)는 전달된 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부온도를 인지한다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(130)는 물탱크 내부수온을 미리 세팅된 온도범위와 비교하여 물탱크의 내부온도에 따른 히터 가열여부를 판단한다. 따라서 상기 마이크로컨트롤러(130)의 비교판단에 따라, 히터(150)의 가열이 필요하다고 판단되면 히터(150)를 턴 온 구동시키고, 히터(150)의 가열이 불필요하다고 판단되면 히터(150)의 구동을 턴 오프시킨다.
도 3은 본 발명에 따른 냉장고 디스펜서의 내부를 나타내는 상태도이다.
냉장고의 디스펜서(140)를 도시하고 있고, 상기 디스펜서(140)를 통해서 물을 취출한다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 디스펜서 내부에는 물을 공급하기 위한 물탱크(170)가 구비되고, 상기 물탱크(170)의 급수파이프가 물취출구(도시하지 않음)와 연결된다. 이에 따라 사용자가 상기 디스펜서(140)에 구성된 물취출구(도시하지 않음)를 통해서 언제든지 시간에 구애받지 않으면서 물을 수취하는 것이 가능해진다.
한편, 물탱크(170) 외부표면에는 물탱크(170) 수온을 감지하기 위해서 온도센서(120)가 장착되어져 있다. 그리고 상기 디스펜서(140)의 외부에 이슬맺힘 현상이 발생되는 것을 방지하고, 물탱크(170) 내의 수온을 일정하기 유지시키기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이 물탱크(170)의 일측에 히터(150)가 장착되고 있다.
상기 히터(150)는 물탱크(170) 내부수온이 소정온도 이상이면 히터(150)의 구동을 턴 오프제어하고, 물탱크(170) 내부수온이 소정온도 이하이면 히터(150)의 구동을 턴 온 제어한다.
이때, 상기 히터(150)의 가열에너지의 크기는, 디스펜서(140)의 외부에 이슬맺힘이 발생되는 것을 억제함과 동시에 수온을 일정하기 유지시킬 수 있는 정도의 에너지량으로, 냉장고의 주위 온도 및 고내 온도 제어에 영향을 미치지 않는 범위이어야 한다.
한편 주위 온도 및 고내 온도의 제어에 의해서 물탱크(170)가 매우 낮은 저온으로 유지되는 경우, 물탱크(170) 내부의 물에 결빙 현상이 발생될 수 있다. 그 결과 물탱크(170)로부터 디스펜서(140)로 물이 공급되지 않아서, 물을 취출할 수 없는 상황이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해서 본 발명에서는, 물탱크(170)의 수온에 따라 히터(150)의 구동을 제어하여, 물탱크(170)의 수온을 최적의 상태로 유지되도록 제어한다.
즉, 물탱크(170) 외부에 부착된 온도센서(120)가 온도를 감지하고, 감지된 온도값을 마이크로컨트롤러(130)에 전달한다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(130)는 전달된 온도값에 따라 물탱크(170) 내부의 상태를 판단하여, 히터(150)의 구동을 제어한다.
이때, 상기 마이크로컨트롤러(130)에는 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크(170) 내부온도가 세팅되어져 있어서, 온도센서(120)로부터 전달된 물탱크(170) 외부표면온도에 대한 물탱크(170) 내부온도를 인지할 수 있다.
따라서 상기 마이크로컨트롤러(130)는 온도센서(120)로부터 측정된 물탱크 (170)외부표면온도에 대한 물탱크(170) 내부의 수온이 소정온도 이상이면, 히터(150)가 턴 오프(turn off)되도록 제어한다. 또한 상기 마이크로컨트롤러(130)는 온도센서(120)로부터 측정된 물탱크(170) 외부표면온도에 대한 물탱크 내부의 수온이 일정온도 이하이면, 히터(150)가 턴 온(turn on)되도록 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 물탱크의 온도를 조절하기 위해 히터의 구동을 제어하는 동작제어흐름도이다.
본원발명은 냉장고에 전원이 인가되고, 냉각사이클이 순환되어 고내에 냉기를 공급한다. 이와 같이 냉기를 고내에 공급함과 동시에 물탱크(170)에 있는 물은 급수파이프를 통해서 디스펜서(140)로 공급된다. 이에 따라 사용자는 언제든지 시간에 구애받지 않으면서, 디스펜서(140)를 통해서 물을 공급받을 수 있다.
이때, 상기 물탱크(170)에 있는 물이 결빙되지 않으면서 최적의 상태로 유지되도록 제어하기 위해서, 물탱크(170) 외부표면에 온도센서(120)를 장착하여 물탱크(170)의 내부 수온 상태를 감지한다.
즉, 물탱크(170) 외부표면에 장착된 온도센서(120)를 통해서 물탱크(170) 외부표면온도를 측정한다(제 200 단계). 상기 온도센서(120)로부터 측정된 물탱크 외부표면온도값은 마이크로컨트롤러(130)에 전달되고, 상기 마이크로컨트롤러(130)는 전달된 물탱크(170) 외부표면온도로부터 물탱크(170) 내부 수온을 인지한다. 그리고 물탱크(170) 내부수온에 따라 히터(150)의 구동을 제어한다.
즉, 상기 마이크로컨트롤러(130)는 물탱크(170) 내부의 수온이 소정온도(A℃) 이상이라고 판단되면(제 210 단계), 물탱크(170) 외측에 구성된 히터(150)의 구동을 오프(off)시킨다(제 220 단계). 이에 따라 히터(150)가 구동되어 발생된 열에 의해서 물탱크(170)의 수온이 높게 상승되는 것을 방지한다.
그러나 상기 마이크로컨트롤러(130)는 물탱크(170) 내부의 수온이 일정온도(B℃) 이하하고 판단되면(제 230 단계), 마이크로컨트롤러(130)는 물탱크(170) 내부의 온도가 매우 낮아 결빙이 형성될 수 있는 조건이라고 판단한다. 이에 따라 물탱크(170) 외측에 구성된 히터(150)를 턴 온(turn on)구동시켜, 물탱크(170)에 히터(150)의 열에너지가 전달되도록 제어한다(제 240 단계). 이에 따라 물탱크(170)의 내부온도가 낮아져 물탱크(170)내부의 물이 결빙이 발생되는 것을 방지한다.
한편, 도시되고 있지는 않지만 상기 마이크로컨트롤러(130)는 디스펜서(140) 외부에 이슬맺힘 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해서, 일정시간 간격으로 히터(150)의 구동시간을 온/오프 제어한다.
이때, 상기 히터(150)의 가열에너지의 크기는 디스펜서(140)에 이슬맺힘 현상이 발생되는 것을 방지함과 동시에 물탱크(170)의 결빙을 해소하기 위한 최소의 온도로 출력되는 범위 내에서 세팅된다. 따라서 냉장고의 주위온도 및 고내온도에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 이루어지고, 이는 실험치를 근거로 세팅된다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 디스펜서의 취출부로부터 사용자가 물을 공급받기 위해서 물을 저장하는 물탱크 내부의 물이 결빙되지 않도록, 물탱크 외부표면온도에 대한 물의 수온을 감지하여 히터열로 가열제어하는 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 발명에 따른 냉장고의 히터제어장치 및 방법으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 본 발명은 온도센서를 통해서 물탱크 외부표면온도를 측정하고, 측정된 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부의 수온을 인지하여 히터의 구동을 제어한다. 이에 따라 물탱크 내부의 물온도가 최적이 되도록 유지시키는 것이 가능해지고, 물탱크 내부가 결빙되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 냉장고 디스펜서의 내부를 나타내는 상태도.
도 2은 본 발명에 따른 냉장고 디스펜서의 물탱크의 온도를 조절하기 위한 제어구성도.
도 3은 본 발명에 따른 냉장고 디스펜서의 내부를 나타내는 상태도.
도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 물탱크 온도를 조절하기 위해 히터의 구동을 제어하는 동작제어흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 신호입력부 110 : 디스플레이부
120 : 온도센서 130 : 마이크로컨트롤러
140 : 디스펜서 150 : 히터
160 : 전원공급부 170 : 물탱크

Claims (2)

  1. 물탱크를 갖는 디스펜서를 구비한 냉장고에 있어서,
    물탱크의 일측에 장착되어, 히터열을 발생하는 히터와;
    상기 물탱크 외부표면에 장착되어, 물탱크의 외부표면온도를 감지하는 온도센서와;
    물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부 수온이 세팅되고, 상기 물탱크 내부 수온에 따라 히터의 구동을 온-오프 제어하는 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성되는 냉장고의 히터제어장치.
  2. 물탱크에 급수파이프로 연결된 디스펜서를 구비한 냉장고에 있어서,
    물탱크 외부표면의 온도를 감지하는 온도감지단계와;
    상기 온도감지단계의 물탱크 외부표면온도에 대한 물탱크 내부 수온을 산출하는 온도산출단계와;
    상기 온도산출단계에 의해서 산출된 물탱크 내부의 온도값을 기준값과 비교해서 히터를 온-오프 제어하는 히터구동제어단계를 포함하여 구성되는 냉장고의 히터제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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