KR890000766Y1 - 냉장고의 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉장고의 제어회로

제1도는 및 제2도는 본 고안에 따른 냉장고의 구동제어 회로를 도시해 놓은 회로도.

제3도는 본 고안에 따른 냉장고의 냉매회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 냉장실온도감지부 2 : 냉장실온도감지부

3 : 발진부 4 : 냉동실구동부

5 : 냉장실구동부 6 : 냉동실제상히터구동부

7 : 냉장실제상히터구동부 8 : 압축기구동부

AD1~AD6 : 앤드게이트 CAP1,CAP1 : 모세관(capillary tube)

COMP : 압축기 COND : 응축기

CP1,CP2 : 비교기 CT1~CT4 : 카운터

EVA1, EVA2 : 증발기 IV1~IV4 : 인버터

JK1,JK2 : JK플립플롭 K1,K2 : 역지밸브

OPYO1~OPTO5 : 정특성더미스터 P1,P2 : 팽창밸브

SW1~SW4 : 스위치 RB1,RB2 : 제상바이메탈

TAC1~TAC5 : 트라이액

본 고안은 냉동실과 냉장실로 구분되어 있는 냉장고에 있어서, 냉동실과 냉장실을 각각 독립적으로 냉동용이나 냉장용으로 사용할 수 있도록 각 구동요소를 제허하는 냉장고의 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 프레온가스등과 같은 냉매를 사용하여 냉매의 압축과 팽창시의 열교환작용으로 냉장고내를 냉각시키도록 되어 있는 바, 즉 압축기에서 냉매를 압축하면 냉매는 열을 발생하는데, 여기서 발생된 열은 응축기를 통하여 대기중으로 내보내지고, 냉매는 모세관을 통하여 증발기로 보내진다. 이어 증발기에서는 냉매를 팽창시키게 되는데, 냉매가 팽찰될 때 주위의 열을 흡수하기 때문에 증발기의 주의는 냉각된다. 따라서 이 증발기를 냉장고의 냉동실에 설치하여 냉동실을 냉각시키게 되는 것이다.

그리고 종래의 냉장고에서는 위와 같은 냉매회로에서의 증발기를 냉동실에 설치하여 냉동실을 냉각시키는 한편, 냉장실은 냉동실의 차가운 공기를 이용하여 냉각시키도록 되어 있는 바, 즉 냉동실에 바이메탈써모등을 설치하고, 그에 따라 증발기등의 냉매회로를 제어하여 냉동실의 온도를 조절하며, 냉장실에는 댐퍼더어머스탯(Damper thermostat)등을 설치하여 냉장실의 온도를 조절하도록 되어 있었다. 따라서 냉장실의 온도가 냉동실의 온도에 따라 종속적으로 변하게 됨으로써 냉장실의 온도조절이 잘 이루어지지 않았다.

또한 냉장고를 효율적으로 사용하기 위하여 냉동실도 냉장용으로 사용할 수 있도록 고안된 냉장고들이 있으나, 이러한 경우 온도센서가 냉동실에 위치하기 때문에 냉동실의 온도조절은 가능하지만 냉장실은 상기와 같이 냉동실의 온도에 종속적으로 조절되기 때문에 냉장실의 온도조절이 잘 안될 뿐더러, 증발기에 생긴 서리를 제거하기 위하여 제상히터를 가동시키게 되면 냉동실은 물론 냉장실까지 동시에 온도가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안해서 안출된 것으로, 하나의 압축기와, 냉동실 및 냉장실에 각각 설치된 2개의 증발기로 냉매회로를 구성하고, 냉동실과 냉장실에 구비된 냉매회로가 각각 독립적으로 동작할 수 있도록 제어함으로써 냉동실과 냉장실의 온도조절이 각각 독립적으로 이루어지도록 된 냉장고의 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용, 효과를 예시된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 냉장고제어회로는 정특성더미스터(PTC1)와 비교기(CP1), 저항(R1~R6), 가변저항(VR1) 및 스위치(SW1)(SW2)로 구성되는 냉동실온도감지부(1)에는 앤드게이트(AD1)(AD3)의 한 입력단이 연결되고, 정특성더미스터(PTC2)와 비교기(CP2), 저항(R7~R12), 가변저항(VR2) 및 스위치(SW3)(SW4)로 구성되는 냉장실온도감지부(2)에는 앤드게이트(AD2)(AD4)의 한 입력단이 연결되며, 인버터(IV1)(IV2)와 저항(R13)(R14) 및 콘덴서(C1)로 구성되는 발진부(3)에는 앤드게이트(AD5, AD6)의 한 입력단이 연결됨과 더불어 상기 앤드게이트(AD3, AD4)의 다른 한 입력단이 연결되고, 상기 앤드게이트(AD1)의 출력단에는 트랜지스터(Q1)와 옵토커플러(OPTO1)및 트라이액(TAC1)으로 구성되는 냉동실구동부(4)와 오아게이트(OR1)의 한 입력단이 병렬로 연결되며, 상기 앤드게이트(AD2)의 출력단에는 트랜지스터(Q2)와 옵토커플러(OPTP2)및 트라이액(TAC2)으로 구성되는 냉장실구동부(5)와 상기 오아게이트(OR1)의 다른 한 입력단이 병렬로 연결되고, 상기 앤드게이트(AD3)(AD5)의 출력단에 카운터(CT1)(CT2)와 JK플립플롭(JK1), 인버터(IV3), 제상바이메탈(RB1), 트랜지스터(Q3), 옵터커플러(OPTO3)및 트라이액(TAC3)으로 구성되는 냉동실제상히터구동부(6)가 연결되며, 상기 앤드게이트(AD4)(AD6)의 출력단에는 카운터(CT3)(CT4)와 플립플롭(JK2), 인버터(IV4), 제상바이메탈(RB2), 트랜지스터(Q4), 옵토커플러(OPTO4)및 트라이액(TAC4)으로 구성되는 냉장실제상히터구동부(7)가 연결되고, 상기 오아게이트(OR1)의 출력단에는 트랜지스터(Q5)와 옵토커플러(OPTP5)및 트라이액(TAC5)으로 구성되는 압축기구동부(8)가 연결되며, 상기 앤드게이트(AD1,AD5)의 다른 한 입력단에 냉동실제상히터구동부(6)가 연결되고, 상기 앤드게이트(AD2,AD6)의 다른 한 입력단에 냉장실제상히터구동부(7)가 연결된 구성으로 되어 있다.

즉, 제1도는 상기한 구성으로 되어 있는 본 고안의 회로도를 도시해 놓은 것으로, 냉장고의 냉동실과 냉장실을 각각 독립적으로 냉동 혹은 냉장용으로 동작시킬 수 있도록 냉동실과 냉장실에 대해 온도감지부(1)(2)와 냉동, 냉장실로구동부(4)(5)및 제상히터구동부(6)(7)를 각각 구성하고, 압축기구동부(8)는 냉동실구동부(4)나 냉장실구동부(5)가 동작될 때 동시에 동작되도록 구성되어 있는 바, 이에 따라 냉동실과 냉장실이 각각 독립적으로 온도특성을 갖게 됨으로써 사용자가 냉동실/냉장실의 동작모우드를 냉동/냉장 모우드와 냉동/냉장 모우드는 물론 냉동/냉장 모우드, 냉장/냉동모우드등 여러가지의 다양한 모우드로 선택하여 사용할 수 있게 된다.

이하 냉동실을 제어하는 회로동작에 관하여 도면 제1도와 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다.

우선, 냉동실온도감지부(1)(본 고안에 따르면 냉동실과 냉장실을 구분없이 사용하도록 되어 있으나, 설명의 편의상 구분하여 기술한다)에 있어서는 비교기(CP1)의 비반전단자(+)에 전원전압(Vcc)과 가변저항(VR1)에 의해 설정된 기준전압이 인가되는 한편, 그 반전단자(-)에는 정특성더미스터(PTC1)와 저항(R1~R3)에 의해 정해지는 비교용 전압이 인가되게 되는바, 가령 온도가 상승하여 정특성더미스PTC1)의 저항값이 커지게 되면 상대적으로 직렬접속된 저항(R1,R3)에 걸리는 전압[단 스위치(SW1)가 온상태로 되게 되면 저항(R1,R2)(R3)에 의해 정해지게 되는 합성저항값에 대한 전압으로 된다]이 강하되게 됨으로써 비교(CP1)의 반전단자(-)에 인가되는 전압이 강하되게 되고, 이어 온도가 소정온도이상으로 상승하여 비교기(CP1)의 반전단자(-)로 인가되는 전압이 그 비교기(CP1)의 비반전단자(+)로 인가되는 기준전압보다 낮아지게 되면 비교기(CP1)로 부터 하이레벨전압이 출력되게 된다.

즉, 다시말하면 냉동실온도감지부(1)로 부터의 출력전압레벨은 냉동실의 온도에 따라 히스테리시스적으로 변하게 되는 바, 즉 그 냉동실의 온도가 소정온도이상으로 상승되기 전까지는 냉동실온도감지부(1)로 부터의 출력레벨은 로우레벨로 되게 되고, 이어 냉동실의 온도가 소정온도이상으로 상승하게 되면 그 냉동실의 온도가 소정온도 이하로 강하될 때까지 일정한 하이레벨로 출력되게 된다.

또한 상기 냉동실온도감지부(1)에서의 스위치(SW1)는 후에 설명할 냉동실의 냉동/냉장모우드를 전환하기 위한 것으로서, 스위치(SW1)가 온상태이면 냉동모드, 오프상태이면 냉장모드로 되게 되고, 또 스위치(SW2)는 냉동실을 사용하지 않을 경우에 온상태로 하게 되는데, 즉 스위치(SW2)를 온상태로 하게 되면 비교기(CP1)의 비반전단자(+)에 입력되는 기준전압이 항상 로우레벨로 되므로 온도감지부(1)는 동작을 하지 않게 된다.

이어, 상기 온도감지부(1)에서 하이레벨전압이 출력되게 되면, 이 하이레벨전압은 앤드게이트(AD3)(AD1)의 한 입력단에 인가되게 되는 바, 이에 따라 발진부(3)로 부터의 클록신호가 제상카운터(CT1)에 입력되어 계수되게 되는데, 이때 상기 제상카운터(CT1)에는 제상(除霜)하고자하는 시간(예컨대 8시간)이 미리 셋트되어 상기발진부(3)로 부터의 클록수가 미리 셋트된 시간에 해당되는 클록수에 도달될 경우에 그 출력단자(Q)로 하이레벨 전압이 출력되게 되므로, 상기 온도감지부(1)로 부터 하이레벨전압이 출력된 후 소정시간(예컨대 8시간)동안 제상카운터(CT1)의 출력단자(Q)로 부터 로우레벨이 출력되어 앤드게이트(AD1)로 부터 하이레벨이 출력되게 되고, 이에 따라 냉동실구동부(4)의 트랜지스터(Q1)가 턴온되게 됨으로써 옵트커플러(OTO1)가 턴온되면서 트라이액(TAC1)르 트리거시키는 한편, 상기 앤드게이트(AD1)로 부터의 하이레벨압이 오아게이트(OR1)를 통해서 트랜지스터(Q5)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q5)가 턴온되게 됨으로써 옵토커플러(OPTO5)가 턴온되면서 트라이액(TAC5)도 트리거시키게 된다.

이어 트라이액(TAC1)(TAC5)이 트리거되게 되면, 제2도 및 제3도에서 팬모우터(FAN1)가 구동됨과 동시에, 솔레노이드(SOL1)가 구동되어 2방밸브(TW1;2 way valve)가 개방되는(도면에는 도시되지 않음)한편 압축기(COMP)가 구동되게 됨으로써 냉매(예컨대 프레온스가스)가 팽창밸브(P1)-모세관(CAP1)-2방밸브(TW1)-증발기(EVA1)-역지밸브(K1;냉매가 역방향으로 흐르지 못하게 함)-압축기(COMP)-응축기(COND)-팽창밸브(P1)로 이어지는 냉매회로를 순환하게 됨으로써 냉동실에 대한 냉동(또는 냉장)동작이 이루어지게된다.

이때, 냉동/냉장모우드의 전환은 온도감지부(1)의 스위치(SW1)에 의해 이루어지게 되는바, 즉 스위치(SW1)가 온상태로 되게 되면 저항(R1)과 저항(R2)이 병렬로 접속되어 전체 저항(R1~R3)의 합성저항값이 상기 스위치(SW1)가 오프상태일 경우의 직렬접속된 저항(R1,R3)의 합성저항값보다 작아지게 되고, 이에 따라 비교기(CP1)의 반전단자(-)에 입력되는 전압도 작아지게 됨으로써 비교기(CP1)로 부터 로우레벨전압이 출력되게 되는 소정온도가 더 낮아지게 된다. 즉 스위치(SW1)가 온상태일 경우는 냉동모우드로 동작하게 되고, 그 스위치(SW1)가 오프상태일 경우는 냉장모우드로 동작하게 된다.

한편, 상기 냉동(또는 냉장)동작중에 카운터(CT1)에 의해 계수된 클록수가 그 카운터(CT1)에 미리 셋트된 소정시간(8시간)에 해당되는 클록수에 도달하게 되면 상기 카운터(CT1)로 부터 하이레벨이 출력되게 되는 바, 이 하이레벨출력에 의해 앤드게이트(AD1)의 출력이 로우레벨로 되어 냉동실구동부(4)와 압축기구동부(8)의 트랜지스터(Q1)(Q5)가 턴오프되게 됨으로써 냉동(또는 냉장)동작이 정지되는 한편, 상기 카운터(CT1)로 부터의 하이레벨출력은 JK플립플롭의 J입력단자에 인가되어 JK플립플롭(JK1)의 출력단자(Q)로 부터 하이레벨이 출력되게 됨으로써 제상지연용 카운터(CT2)가 클리어됨과 더불어, 트랜지스터(Q3)가 턴온되어 트라이액(TAC3)이 트리거 된다. 따라서 제2도에 도시된 바와같이 제상히터(RH1)가 구동되어 증발기에 생기 서리를 제거하게 된다.

이어, 상기 제상히터(RH1)의 구동에 의해 냉동실의 온도가 어느정도 상승하게 되면 예컨대 바이메탈릴레이(bimetal relay)로 된 제상비이메탈(RB1)이 떨어져서 오픈 상태로 되게 되는바, 이에 따라 전원전압(Vcc)이 상기 JK플립플롭(JK1)의 리셋트단자(R)에 인가되어 그 JK플립플롭(JK1)이 리셋트되게 됨으로써 JK플립플롭(JK1)의 출력단자(Q)로 부터 로우레벨이 출력되어 트랜지스터(Q3)가 턴오프되게 된다. 따라서 제상동작이 중지되게 된다.

한편, 상기 전원전압(Vcc)은 앤드게이트(AD5)의 한 입력에도 인가되게 되는 바, 이에 따라 발진부(3)로 부터의 클록신호가 앤드게이트(AD5)를 통해서 제상지연용 카운터(CT2)에 인가되게 되는데, 이때 제상지연용 카운터(CT2)는 입력되는 펄스수가 셋트된 소정시간(예컨대 10분)에 해당되는 수에 도달하게 될때 그 출력단자(Q)로 하이레벨을 출력시켜 카운터(CT1)를 클리어시킴으로써 냉동실제상히터구동부(6)를 초기상태로 복귀시키게 된다.

단, 이때 상기 카운터(CT2)를 사용하여 제상동작이 끝난 후 소정시간동안 다음의 냉동(또는 냉장)동작시작을 지연시키는 이유는, 제상히터(RH1)에 의해 냉동실의 온도가 상승될 때 증발기(EVA1)에 잔존하는 냉매의 온도도 상승하여 증발기(EVA1)내부의 냉매압력이 높아지기 때문으로, 만일 이 상태에서 각 구동부를 바로 동작시키게 되면 냉장고의 구동장치에 무리가 가서 고장의 원인으로 되기 때문에 제상동작이 끝난 후 각 구동부를 소정시간동안 정지시켜 증발기내부의 냉매온도가 상온으로 된 후 다시 냉동(또는 냉장) 동작을 시작하기 위한 것이다.

또한, 냉장실의 구동제어도 상기한 냉동실의 제어와 동일한 방법으로 제어되는바, 즉 스위치(SW3)(SW4)에 의해 냉동 또는 냉장모우드로 사용하거나 또 사용하지 않을 수도 있고, 냉장실의 온도에 따른 더미스터(PTC2)의 저항 값에 의해 비교기(CP2)의 출력레벨이 하이레벨 및 로우레벨로 되게 되어 그에 따라 냉장실구동부(5)와 압축기구동부(8)가 구동 또는 정지하게 되며, 냉동(또는 냉장)동작이 소정시간이상 계속되면 냉장실제상히터구동부(7)가 구동되어 제상동작을 수행하게 된다.

즉, 이상 설명한 바와같이 본 고안에 따르면, 냉동실과 냉장실의 냉매회로를 하나의 압축기와 2개의 증발기로 각각 구성하고, 각 냉매회로가 독립적으로 제어되도록 각각의 제어회로를 구성함으로써 사용자의 편의에 따라 냉동/냉장, 냉동/냉장등의 여러가지 다양한 형태로 변환하여 사용할 수 있는 냉장고의 제어회로를 실현할 수 있게된다.

Claims (1)

1개의 압축기와 2개의 증발기로 냉동실과 냉장실의 냉매회로를 각각 구성한 냉장고에 있어서, 정특성 더미스터(PTC1)와 비교기(CP1), 저항(R1~R6), 가변저항(VR1)및 스위치(SW1)(SW2)로 구성되는 냉동실온도감지부(1)에는 앤드게이트(AD1)(AD3)의 한 입력단이 연결되고, 정특성 더미스터(PTC2)와 비교기(CP2), 저항(R7~R12), 가변저항(VR2) 및 스위치(SW3)(SW4)로 구성되는 냉장실온도 감지부(2)에는 앤드게이트(AD2)(AD4)의 한 입력단이 연결되며, 인버터(IV1)(12)와 저항(R13)(R14)및 콘덴서(C1)로 구성되는 발진부에는 앤드게이트(AD5, AD6)의 한 입력단이 연결됨과 더불어 상기 앤드게이트(AD3, AD4)의 다른 한 입력단이 연결되고, 상기 앤드게이트(AD1)의 출력단에는 트랜지스터(Q1)와 옵토커플러(OPTO1)및 트라이액(TAC1)으로 구성되는 냉동실구동부(4)와 오아게이트(OR1)의 한 입력단이 병렬로 연결되며, 상기 앤드게이트(AD2)의 출력단에는 트랜지스터(Q2)와 옵토커플러(OPTO2)및 트라이액(TAC2)으로 구성되는 냉장실구동부(5)와 상기 오아게이트(OR2)의 다른 한 입력단이 병렬로 연결되고, 상기 앤드게이트(AD3)(AD5)의 출력단에는 카운터(CT1)(CT2)와 JK플립플롭(JK1), 인버터(IV3), 제상바이메탈(RB1), 트랜지스터(Q3), 옵토커플러(OPTO3)및 트라이액(TAC3)으로 구성되는 냉동실제상히트구동부(6)가 연결되며, 상기 앤드게이트(AD4)(AD6)의 출력단에는 카운터(CT3)(CT4)와 JK플립플롭(K2), 인버터(IV4), 제상바이메탈(RB2), 트랜지스터(Q4), 옵토커플러(OPTO4)및 트라이액(TAC4)으로 구성되는 냉장실 제상히터구동부(7)가 연결되고, 상기 오아게이트(OR1)의 출력단에는 트랜지스터(Q5)와 옵토커플러(OPTO5)및 트라이액(TAC5)으로 구성되는 압축기구동부(8)가 연결되며, 상기 앤드게이트(AD1, AD5)의 다른 한 입력단에는 냉동실제상히터구동부(6)가 연결되고, 상기 앤드게이트(AD2, AD6)의 다른 한 입력단에는 냉장실제상히터구동부(7)가 연결되어서, 냉동실과 냉장실의 온도조절을 각각 독립적으로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어회로.