KR20080040138A - 냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 채용되는 팬모터의 회전속도를 감지하여 처리하는 냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 팬모터가 구비되고, 그 팬모터의 회전속도를 인터럽트 신호에 근거하여 카운터되는 일정 시간동안 감지하는 회전속도감지부가 구비된다. 그리고 상기 감지된 회전속도와 미리 설정된 기준값을 비교하여 상기 팬모터의 정상 또는 비정상 상태를 판단하는 제어부가 구비된다. 상기 제어부는 판단 결과에 따라 비정상 상태인 경우 이를 사용자에게 통보하도록 출력부를 통해 안내메시지를 출력하도록 한다. 이에 따라 본 발명은 팬 모터의 장애 여부를 쉽게 확인할 수 있고 장애 발생시에도 쉽고 정확하게 대처할 수 있는 잇점이 있다.

냉장고, 팬모터, BLDC 모터, 회전속도, 감지.

Description

냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING FAN MOTOR A REFRIGERATOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉장고 팬모터의 회전속도 감지장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉장고 팬모터의 제어방법의 흐름도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 출력 파형도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제어부 102 : PWM 신호변환부

104 : 모터구동부 106 : BLDC 모터(팬모터)

108 : 회전속도감지부 110 : 메모리

112 : 출력부

본 발명은 냉장고의 팬 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브러쉬리시 DC모터(BLDC: Brushless Direct Current Motor)인 팬모터를 채용한 냉장고에서 그 팬모터의 회전속도를 감지하여 에러 여부를 표시하도록 하는 냉장고 팬모터의 제어방법 장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 여러가지 음식물 등을 보관하기에 적절한 온도로 유지되도록 제어가능한 냉장기기 및 냉동기기의 하나이다. 이러한 냉장기기 및 냉동기기는 냉각사이클을 이용하여 기기 내부의 온도를 조절하고 있다. 상기 냉각사이클은, 압축기로부터 응축기 그리고 증발기로 연결되는 냉매유로로 구성되어, 상기 냉매유로에 흐르고 있는 냉매와 공기와의 열교환에 의해서 냉장고에서 필요로 하는 냉기를 발생시키게 된다.

그리고 상기 냉장고내의 열교환을 위한 팬모터가 구비된다. 통상 상기 팬모터로는 AC(Alternation Current) 팬모터 또는 BLDC(Brushless Direct Current Motor) 팬모터가 사용된다. 그러나 상기 BLDC 팬모터가 채용되는 경우가 상기 AC 팬모터가 채용되는 경우보다 소비전력이 절감되기 때문에 근래에는 상기 BLDC 팬모터가 채용되고 있는 추세이다.

상기 BLDC 팬모터는 구동회로의 센서 신호각대 전류 단속시기의 시간을 가변 하는것만으로 속도와 토크를 간단하게 조절 할 수 있고, 기계적인 마찰로 마모가 되어 수명에 영향을 주는 정류자와 브러쉬를 사용하지 않으므로 수명이 반영구적으로 길고 소음이 적다.

이러한 BLDC 팬모터는 냉장고내의 온도변화에 따라 열교환이 제어부의 제어동작에 따라 선택적으로 구동된다. 따라서 BLDC 팬모터가 정상적인 속도로 동작되 지 않거나 고장나게 되면, 냉장고에서 필요로 하는 냉기를 발생시키지 못하게 되어 냉장고 성능이 저하되게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉장고내에 채용된 팬모터의 회전속도를 감지하도록 하는 냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기 팬모터의 회전속도가 비정상적인 경우 사용자에게 통보하도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 열교환을 위해 구동되는 팬모터의 회전속도를 감지하는 단계, 상기 감지된 회전속도와 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계, 상기 비교결과 상기 팬모터의 상태를 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 판단 결과 상기 팬모터가 비정상적인 경우에 비정상 상태를 출력하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

상기 기준값은 350~4000RPM 내로 제공되어지고, 상기 350RPM이하이거나, 또는 상기 4000RPM이상인 경우에 상기 팬모터가 비정상적으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 냉장고내의 열교환을 위해 구비되는 하나 이상의 팬모터, 상기 팬모터의 회전속도를 감지하는 회전속도 감지부, 상기 감지된 회전속도와 메모리에 미리 저장된 기준값을 비교하여 상기 팬모터의 장애여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 제어부의 판단 결과 상기 팬모터가 장애인 경우 장애 상태를 통보하도록 하는 출력부를 더 포함하여 구성된다.

상기 회전속도 감지부는 일정 시간 범위내에서 상기 팬모터의 회전속도를 감지하는 것이 바람직하다.

상기 팬모터는 BLDC 모터인 것을 특징으로 한다.

상기 기준값은 350~4000RPM인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에서는 팬모터의 회전속도를 감지하여 그 팬모터의 동작상태를 정확하게 판단할 수 있기 때문에 불량 발생시에 정확하고 빠르게 대처할 수 있게 된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉장고 팬모터의 회전속도 감지장치의 구성도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면 후술하는 제어부(100)로부터 입력되는 팬모터 구동용 PWM신호의 듀티비에 따른 가변 전압을 출력하는 PWM신호변환부(102)가 구비된다. 그리고 상기 PWM신호변환부(102)로부터 출력되는 가변 전압에 의하여 팬모터(106)를 구동 시키는 모터구동부(104)가 구비된다. 본 실시 예에서는 상기 팬모터(106)는 BLDC 모터(Brushless Direct Current Motor)(이하 BLDC모터라 함)가 적용된다. 그리고 상기 BLDC모터(106)는 냉장실, 냉동실 등에 하나 이상 설치된다.

상기 BLDC 모터(106)의 회전속도를 감지하는 회전속도감지부(108)가 구비된다. 상기 회전속도감지부(108)는 상기 BLDC 모터(106)가 구동될 때마다 일정 시간간격으로 그 BLCD 모터(106)의 회전속도를 감지하도록 한다. 즉 BLDC모터(106)의 회전속도를 인터럽트 신호에 근거하여 카운터되는 일정 시간동안 감지하는 것이다. 상기 회전속도감지부(108)는 상기 BLDC모터(106)의 설치 갯수에 비례하여 제공되거나, 또는 복수의 BLDC모터(106)의 회전속도를 감지할 수 있는 경우 하나만 설치되게 된다.

상기 BLDC 모터(106)의 감지된 회전속도와 메모리(110)에 미리 설정된 기준값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 BLDC 모터(106)의 불량여부를 판단하는 제어부(100)가 구비된다. 상기 제어부(100)는 냉장고내 온도 감지값에 따라 열교환 여부를 판단하여 전체 시스템을 제어하는 역할을 한다. 여기서, 상기 메모리(110)에 저장된 기준값은 상기 BLDC 모터(106)의 회전속도가 350~4000 RPM 범위 이내에 포함됨을 전제로 한다. 따라서 상기 제어부(100)의 비교결과 상기 BLDC 모터(106)의 회전속도가 350 RPM 이하인 경우 또는 4000 RPM 이상인 경우에는 상기 BLDC 모터(106)가 비정상적인 상태인것이다.

상기 제어부(100)의 판단 결과에 따라 상기 BLDC 모터(106)가 불량인 경우 그 불량 여부에 대한 메시지를 출력하는 출력부(112)가 구비된다. 미도시하고 있지 만 상기 출력부(112)는 상기 냉장고의 작동상태를 표시하는 일반적인 구성의 디스플레이부이거나, 또는 오디오신호의 안내메시지를 출력하는 스피커일 수 있다. 상기 안내메시지는 예컨대 '현재 BLDC 모터가 에러입니다'와 같은 에러상태를 출력할 수 있는 메시지이다.

이어, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 팬모터 제어방법을 도 2를 참조하여 단계별로 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉장고 팬모터의 제어방법의 흐름도가 도시되어 있다.

먼저, 제 100 단계에서 제어부(100)는 상기 시스템을 제어하면서, 제 102 단계에서는 냉장고내의 감지된 온도값에 따라 열교환 여부를 판단하여 상기 BLDC 모터(106)를 구동시키게 된다. 즉, 냉장고 내부 온도가 기준 설정온도보다 높게 감지되는 경우, 상기 제어부(100)는 냉각사이클을 이용하여 기기 내부의 온도를 조절하도록 한다. 상기 온도 조절은 압축기, 응축기, 그리고 증발기로 연결되는 냉매유로에 흐르고 있는 냉매와 공기와의 열교환에 의해서 냉장고에서 필요로 하는 냉기를 제공하는 것에 의해 이루어진다. 이를 위해 상기 제어부(100)는 상기 BLDC 모터(106)를 소정 회전속도로 구동시켜야 한다. 그리고 상기 열교환이 충분히 이루어져 상기 냉장고 내부 온도가 기준설정온도 이하가 되면 상기 제어부(100)는 상기 BLDC 모터(106)의 구동을 중지시키게 된다.

이와 같이 상기 제어부(100)에 의해 BLDC 모터(106)의 구동이 운전 또는 중지되는 사이클이 반복적으로 수행되는 도중, 회전속도감지부(108)는 제 103 단계에 서 상기 BLDC 모터(106)가 구동되고 있는 동안에 일정 시간동안 회전속도를 감지하게 된다. 여기서 상기 회전속도감지부(108)는 회전속도를 감지하기 위한 인터럽트 신호가 발생될 때마다 시간 카운터를 수행하여, 일정 시간동안에 입력된 회전속도(RPM)을 감지하게 된다.

상기 회전속도감지부(108)에 의해 감지된 회전속도는 상기 제어부(100)로 전달된다. 그러면 제 104 단계에서 상기 제어부(100)는 메모리(110)에 미리 설정되어 저장된 기준값과 상기 전달된 회전속도를 비교한다. 상기 비교결과는 상기 BLDC 모터(106)의 정상속도 즉 350~4000RPM 이내에 해당되는가를 비교하게 된다.

상기 비교결과, 상기 BLDC 모터(106)의 현재 속도가 상기 350~4000RPM 이내에 해당되는 경우에는(제 106 단계의 예), 상기 제어부(100)는 상기 BLDC 모터(106)가 정상적으로 구동되고 있다라고 판단하고 일반적인 냉장 제어동작을 수행하게 된다(제 100단계로 복귀).

그러나, 상기 BLDC 모터(106)의 현재 속도가 상기 350 RPM 이하이거나 또는 4000 RPM 이상인 경우에는(제 106 단계에서 아니오), 상기 제어부(100)는 상기 BLDC 모터(106)가 불량임을 판단한다. 일반적으로 상기 BLDC 모터(106)의 회전속도가 상기 350~4000RPM 범위를 벗어나는 경우에는 상기 BLDC 모터(106) 내부의 PCB가 불량이거나 또는 BLDC 모터 자체가 소손되었을 경우이다.

이와 같이 상기 비교결과 상기 BLDC 모터(106)의 현재 속도가 상기 350~4000RPM 범위를 벗어나게 되면, 제 108 단계에서 상기 제어부(100)는 출력부(112)를 통해 현재 BLDC 모터(106)가 불량임을 통보하게 된다. 따라서 상기 BLDC 모터(106)의 정상 또는 불량 여부를 쉽게 확인할 수 있게 되고 만일 불량인 경우에는 상기 BLDC 모터(106)의 교체/수리를 할 수 있어 냉장 효율 저하로 인한 손실을 방지하게 된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 팬 모터의 출력 파형도이다.

도 3a은 정상적인 팬 모터의 출력 파형도로서, 도시된 바와 같이 파형이 직선성을 가지며 또한 기울기가 선형적으로 증가하고 있음을 알 수 있다. 이 경우 RPM 측정게이지에 의한 정상 팬 모터의 값은 1,224 RPM(408*3)을 갖는다.

그러나 비정상적인 팬 모터의 출력 파형도를 나타내고 있는 도 3b에서는 파형이 직선성을 가지지 않고, 또한 기울기가 선형적으로 증가하지 않고 기하급수적으로 증가되고 있음을 알 수 있다. 나아가 팬 모터의 값은 RPM 측정게이지에서 43,998 RPM이 출력되어 불량임을 알 수 있다.

이와 같이 상기 실시 예에 설명되고 있는 본 발명은 냉장고에 채용된 팬 모터의 상태를 용이하게 확인할 수 있게 되어 이에 대한 적극적인 대처가 가능함을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 냉장고 팬모터의 제어방법 및 장치에 따르면, 냉장고의 팬모터가 구동될 때에 그 팬모터의 회전속도를 감지하고, 감지된 회전속도를 비교하여 팬모터의 불량 여부를 용이하게 확인할 수 있어, 팬모터의 불량 발생시에는 이에 대한 빠르고 적극적인 대처가 가능하여 제품 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

즉, 냉장고를 구입하여 사용하는 사용자는 팬모터 불량으로 인하여 냉장/냉동 효율이 좋지않는 경우 전문지식 없이도 용이하게 인지할 수 있게 되어 A/S 센터 등에 고장 내용을 정확하게 전달할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 열교환을 위해 구동되는 팬모터의 회전속도를 일정 시간동안 감지하는 단계,

   상기 감지된 회전속도와 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계,

   상기 비교결과 상기 팬모터의 상태를 판단하는 단계를 포함하여 구성되는 냉장고 팬모터의 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 판단 결과 상기 팬모터가 비정상적인 경우에 비정상 상태를 출력하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 기준값은 350~4000RPM 내로 제공되어지고, 상기 350RPM이하이거나, 또는 상기 4000RPM이상인 경우에 상기 팬모터가 비정상적으로 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어방법.
4. 냉장고내의 열교환을 위해 구비되는 하나 이상의 팬모터,

   상기 팬모터의 회전속도를 감지하는 회전속도 감지부,

   상기 감지된 회전속도와 메모리에 미리 저장된 기준값을 비교하여 상기 팬모터의 장애여부를 판단하는 제어부를 포함하여 구성되는 냉장고 팬모터의 제어장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제어부의 판단 결과 상기 팬모터가 장애인 경우 장애 상태를 통보하도록 하는 출력부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 회전속도 감지부는 일정 시간 범위내에서 상기 팬모터의 회전속도를 감지하는 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어장치.
7. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 팬모터는 BLDC 모터인 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어장치.
8. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 기준값은 350~4000RPM인 것을 특징으로 하는 냉장고 팬모터의 제어장치.

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