KR890005018Y1 - 냉장고의 전자식 온도제어 회로 - Google Patents

냉장고의 전자식 온도제어 회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

냉장고의 전자식 온도제어 회로
제1도는 본 고안에 따른 냉장고의 전자식 온도제어회로의 블럭도.
제2도는 상기 제1도에 따른 냉장고의 시간에 대한 온도특성도.
제3도는 상기 제2도의 블럭도의 일실시예의 구체회로도.
제4도는 제3도의 각부분의 동작파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 냉동실 온도제어부 20 : 내장실 온도제어부
30 : 초기 전원감지회로 40 : 시간지연회로
60 : 제상타이머회로 50 : 압축기 구동회로
70 : 솔레노이드구동회로 80 : 전자 바이메탈회로
rt : 90 : 제상히타구동회로
100 : 판단회로
본 고안은 냉장고의 온도제어회로에 관한 것으로, 특히 초기전원을 인가시 냉장실의 온도에 관계없이 냉동실의 온도를 급냉할수 있도록한 냉장고의 전자식 온도제어회로에 관한 것이다.
종래의 냉장고는 냉동실의 온도에 따라서 냉장실의 온도 제어되는 것으로 초기전원 투입시에도 냉장실 및 냉동실에 동시에 냉기가 공급되기 때문에 냉동시키는 시간이 오래걸리는 문제점이 있는 동시에 온도조절부가 기계적인 동작에 의해서 이루어졌다.
따라서 본 고안의 목적은 초기전원 투입시 냉동실만 동작하도록하여 소정의 온도까지 급격이 내려갈수 있도록한 냉장고의 전자식 온도제어회로를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 냉장공의 온도조절회를 전자식으로된 냉장고의 전자온도 제어회로를 제공함에 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 냉동실의 온도를 제어하기 위한 소정의 신호를 출력하는 냉동실온도제어부와, 냉장실의 온도를 제어하기 위한 소정의 신호를 출력하는 냉장실온도제어부와, 상기 냉동, 냉장실온도 제어부에서 출력되는 신호를 입력하여 초기전원감지신호 및 냉장실 제어신호를 출력하는 초기 전원감지회로와, 상기 냉동실온도제어부에서 출력되는 신호를 입력하여 소정의 시간동안 지연출력하는 시간지연회로와,상기 시간지연회로에서 출력되는 소정신호를 입력 압축기 구동신호를 출력하는 압축기구동회로와, 상기 냉동실온도제어부에서 출력되는 신호를 입력하여 압축기 구동회로에 압축기의 운전시간을 누적하고 시간이 경과하면 소정의 신호를 출력하는 제상타이머회로와, 상기 초기전원감지회로에서 출력되는 신호를 입력하여 솔레노이드뎀퍼의 냉기홀입구를 열고닫는 신호를 출력하는 솔레노이드뎀퍼 구동회로와, 냉장고의 고내온도를 감지하여 소정의 상태논리 신호를 출력하는 전자 바이메탈회로와, 상기 전자 바이메탈회로에서 출력되는 신호와 제상 타이머회로에서 출력되는 신호를 입력하여 제상하여 구동신호를 출력하는 동시에 일정펄스신호를 출력하는 제상히타 구동회로와, 상기 제상히타 구동회로에서 출력되는 펄스신호를 입력하여 상기 제상타이머회로의 리세트신호를 출력하는 판단회로로 구성함을 특징으로 한다.
이하 본 고안을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 따른 냉장고의 전자식 온도제어회로와 블럭도로서 냉동실의 온도를 제어하기 위한 신호를 출력하는 냉동실 온도제어부(10)와, 냉장실의 온도를 제어하기 위한 신호를 출력하는 냉장실온도제어부(20)와, 상기 냉장실온도제어부에서 출력되는 신호를 입력하여 전원의 초기화상태 신호를 검출하여 소정 신호를 출력하는 초기전원 감지회로(30)와, 상기 냉동실온도제어부(10)에서 출력되는 신호 및 소정신호를 입력하여 소정의 시간을 지연출력하는 시간지연회로(40)와, 상기 시간지연회로(40)에서 출력되는 신호를 입력하여 압축기 구동신호를 출력하는 압축기구동회로(50)와, 상기 냉동실 온도제어부(10)에서 출력되는 신호를 입력하여 압축기 구동회로(50)의 운전된 시간을 적산, 누적하고 시간이 경과되면 "하이"에서 "로우"로 신호를 출력하는 제상타이머회로(60)와, 상기 초기전원 감지회로(30)에서 출력되는 신호를 입력하여 솔레노이드의 냉기흡입구를 열고닫는 솔레노이드뎀퍼 구동회로(70)와, 냉장고의 고내온도를 감지하여 소정의 신호를 출력하는 전자 바이메탈회로(80)와, 상기 전자 바이메탈회로(80)와 제상타이머회로(60)에서 출력되는 신호를 입력하여 제상히타 구동신호를 출력하는 동시에 일정펄스 신호를 출력하는 제상히타 구동회로(90)와, 상기 제상히타 구동회로(90)에서 출력되는 펄스신호를 입력하여 제상타이머회로(60)의 리세트신호를 출력하는 판단회로(100)로 구성된다.
또한 제2도는 상기 제1도에 따른 냉장고의 시간에 따른 온도특성도로서 초기전원 투입시 냉장실의 온도가 급격히 하강한 것을 보인 도면이다.
따라서 초기에 전원투입시 냉장실의 고내온도가 높기 때문에 냉동실 온도제어부(10)에서 온도를 조절하기 위한 초기화신호가 출력하여 초기전원 감지회로(30)와 시간지연회로(40)에 입력되면, 상기 초기전원 감지회로(30)는 입력되는 초기화신호를 입력하여 솔레노이드(Solenoid)구동회로(70)으로 냉동실의 냉기 흡입구를 열어줄수 있는 솔레노이드뎀퍼 구동신호를 출력하여 냉장실의 냉기흡입구를 막아주게 되는 동시에, 시간지연회로(40)은 입력된 초기화신호를 압축기구동회로(5)와 판단회로(100) 및 제상타이머회로(60)로 출력한다.
이때 시간지연회로(40)에서 출력되는 초기화신호를 입력한 압축기 구동회로(50)는 초기화신호를 입력하여 압축기(Compressor)를 구동할수 있는 신호를 출력한다.
또한 판단회로(100)는 초기화신호를 입력하여 소정의 논리 레벨의 신호를 제상타이머회로(60)으로 출력하며, 상기 제상타이머회로(60)는 상기 시간지연회로(40)에서 출력되는 초기화신호를 입력하여 압축기 구동회로(50)의 운전시간을 적산하고 소정의 상태논리신호를 제상히타 구동히로(90)로 출력한다.
또한편 전자 바이메탈회로(80)는 냉장고의 고내의 제상온도를 측정하여 제상시킬 온도가 되었을때 소정의 상태논리신호를 제상히타 구동회로(90)로 출력한다.
이때 상기 제상타이머회로(60)와 전자식 바이메탈회로(80)에서 출력되는 소정의 상태논리신호를 입력한 제상히타 구동회로(90)는 제상할수 있는 히타를 구동시키는 신호를 출력하는 동시에 소정의 논리신호를 판단회로(100)로 출력한다.
또한 제상히타 구동회로(90)에서 출력되는 소정은 논리신호를 입력한 판단회로(100)는 제상타이머회로(60)로 출력하고 있었던 소정의 상태논리 신호를 상태천이하의 리세트(Reset)신호로 출력한다.
따라서 제상타이머회로(60)는 압축기 구동회로(50)의 동작시간을 적산하였던 것을 클리어(Clear)하여 초기화상태가 되며, 제상히타 구동회로(90)에서 출력되는 히타구동신호에 의하여 냉장고 내의 성애를 제거하게 된다.
한편 냉장실 온도제어부(20)에서 냉장실의 온도를 조절하기 위한 냉장실 온도설정의 소정신호가 초기전원 감지회로(30)로 출력되며, 상기 초기전원 감지회로(30)는 전술한 냉동실 온도제어부(10)에서 출력되는 초기화 신호에 의해서 냉장실 온도설정의 소정신호가 출력하여 솔레노이드 구동회로(70)로 출력된다.
또한편 상기 초기전원 감지회로(30)에서 출력되는 냉장실온도설정의 소정신호를 입력한 솔레노이드구동회로(70)는 솔레노이드뎀퍼를 구동하여 냉동실의 냉기흡입구를 닫음과 동시에 냉장실의 냉기흡입구를 열어주기 소망의 온도로 냉장실의 온도를 조절할 수 있다.
따라서 상기 냉장고의 전자식 온도제어회로는 초기 전원이인가시 냉동실 온도제어부(10)에서 냉동실의 설정 초기와신호가 출력하면 냉동실의 냉기흡입구만을 열어 제2(a)도와 같이 냉동실의 온도를 소망의 온도까지 급강하 시킨후, 냉동실의 온도가 소망온도를 유지한후 냉장실 온도제어부(20)에서 출력되는 냉장실 설정온도 신호를 입력 냉동실의 냉기흡입구를 닫고 냉장실의 냉기흡입구를 열어 냉동실의 온도를 제2(a)도와 같이 소망의 온도를 할 수 있다.
제3도는 제2도의 블럭도의 일실시예에의 구체회로도로서 도면중 저항(R1-R5), 가변저항(VR1), 더어미스터(TH1), 자동증폭기(OP1)로 구성된 회로가 냉동실온도제어부(10)에 대응하며, 저항(R6-R10), 가변저항(VR2), 더어미스터(TH2), 차동증폭기(OP2)로 구성된 회로가 냉장실 온도제어부(20)에 대응하고, 인버터(INV1), 저항(R11-R13), 캐패시터(C1), 트랜지스터(Q1) 제1플립플롭(31)로 구성된 회로가 초기전원감지회로(30)에 대응하며, 저항(R14-R20), 트랜지스터(Q2-Q4), 캐패시터(C3), 차동증폭기(OP3)로 구성된회로가 시간지연회로(40)에 대응하고, 다이오드(D1), 저항(R21-R22), 트랜지스터(Q5), 릴레이(RY1) 압축기(COMP)로 구성된 회로가 압축기 구동회로(50)에 대응하며, 저항(R23-R26), 캐패시터(C1), 카운터(61)로 구성된 회로가 제상타이머회로(60)에 해당하고, 저항(R27-R35), 인버터(INV2), 트랜지스터(Q7-Q12), 포토카풀러(PC1-PC2) 단안정멀티바이브레터(MV1-MV2), 솔레노이드뎀퍼(SD)로 구성된 회로가 솔레노이드 구동회로(70)에 대응하며 저항(R36-R40), 더어미스터(TH3), 차동증폭기(OP4)로 구성된 회로가 전자 바이메탈회로(80)에 대응하며, 저항(R42), 인버터(INV3), 다이오드(D2-D3), 트랜지스터(Q13), 릴레이(RY2), 제상히타(HA)로 구성된 회로가 제상히타 구동회로(90)에 대응하고, 저항(R42), 트랜지스터(Q14), 제2플립플롭(101)로 구성된 회로가 판단회로(100)에 대응한다.
한편 제4도는 상기 제3도의 각부의 동작파형이다.
상술한 도면과 구성에 의거 본 고안에 따른 제3도의 동작을 상세히 설명한다.
초기에 전원투입시에는 냉동실의 고내온도가 높기때문에 가변저항(VR1)의 조정에 의한 설정된 온도가 낮고 냉동실내의 온도감지기(TH1)의 감지온도는 높아 자동증폭기(OP1)의 출력은 "하이"가 출력된다.
즉 입력되는 전원(Vcc)을 저항(R1-R3)와 가변저항(VR1)에 의해 분압하여 자동증폭기(OP1)의 비반전단자에 입력되는 전압이 저항(R4-R5)와 더어미스터(TH1)에 의해 분압되어 차동증폭기(OP1)의 반전단자에 입력되는 전압보다 크게 입력됨으로써 차동증폭기(OP1)의 출력은 "하이" 상태로 인버터(INV1)와 차동증폭기(OP3)와 트랜지스터(Q1)의 클렉터측으로 입력된다.
이때 차동증폭기(OP1)에서 제4(a)도와 같이 출력되는 "하이"상태의 초기화신호를 입력한 인버터(INV1)은 "로우" 상태의 논리를 제1플리플립(31)의 세트신호로 출력한다.
따라서 제1플립플롭(31)은 캐패시터(C1)와 저항(R11)과 입력되는 "하이" 논리와 신호를 입력하여 논리 "로우"신호를 트랜지스터(Q1)의 베이스로 출력한다.
또한 차동증폭기(OP3)은 전술한 차동증폭기(OP1)에서 출력되는 신호를 입력하여 트랜지스터(Q2)는 턴오프 되는 동시에 입력되는 신호를 저항(R14-R15)로 분압하여 비반전단자로 입력하며 반전단자에는 캐패시터(C3)와 저항(R17)(R18)와 트랜지스터(Q3)로 분압된 전압이 입력된다.
그러므로 초기화 전원이 입력시에는 차동증폭기(OP3)는 제3(b)도와 같이 "하이" 상태를 출력하여 트랜지스터(Q4)로 턴"온" 시키어 저항(R21-R22)에 의해 초기화 신호를 트랜지스터(Q5)의 베이스에 입력 "턴온" 시킴으로서 전원(Vcc)를 바이패스 시키어 릴레이(RY1)를 온하여 압축기(COMP)를 가동시킨다.
한편 초기화 전원입력시 트랜지스터(Q1)의 에미터 축에서 출력된 "로우"의 전위는 저항(R35)에 의해 인버터(INV2)로 입력되어 단안정멀티바이브레이터(MV2)로 소정의 신호출력한다.
이때 상기 단안정멀티바이브레이터(MV2)는 제4(g)도와 같이 소정의 펄스를 출력하여 베이스저항(R28)을 통해 트랜지스터(Q7)의 베이스로 출력한다.
또한 상기 멀티바이브레이터(MV2)에서 출력되는 소정펄스를 입력한 트랜지스터(Q7)는 "턴온"되어 포토카풀러(PC1)의 발광다이오드를 발광시키는 동시에 포토카플러(PC1)의 트랜지스터의 에미터측으로 소정의 신호를 출력한다.
따라서 상기 포토카플러(PC1)의 에미터에서 출력되는 신호는 저항(R31-R32)을 통해 트랜지스터(Q9) 및(Q10)의 각 베이스에 입력되어 트랜지스터(Q9-Q10)을 "턴온"시키게 된다. 그러므로 트랜지스터(Q9)의 에미터와 트랜지스터(Q10)의 콜렉터에 접속된 솔레노이드뎀퍼(SD)가 동작하여 냉장실의 냉기흡입구를 닫아 이로인해 냉동실의 온도는 급격히 떨어진다.
(이때 상기 솔레노이드뎀퍼(SD)는 래칭솔레노이드(Latching Solenoid)이기 때문에 순간신호에 동작함)
또 한편 차동증폭기(OP1)에서 "하이"상태의 초기와 신호가 출력시에 트랜지스터(Q4)의 "턴온"에 의해서 트랜지스터(Q6)가 턴오프되어 카운더(61)는 발진단자(OS1-OS3)에 접속된 저항(R24-R25) 캐패시터(C2)에 의해서 차동증폭기(OP1)의 "하이" 상태를 카운트 누적하여 제4(h)도와 같이 출력한다.
이때 냉동실온도조절기(가변저항 VR1)가 설정한 온도에 도달하면 어어미스터(TH1)가 감지한 냉동실의 온도가 낮아져 차동증폭기(OP1)의 출력은 "하이"에서 "로우"로 변환되어 인버터(INV1)와 차동증폭기(OP3)의 비반 전단자와 트랜지스터(Q4)의 클렉터측으로 입력하면, 상기 인버터(INV1)는 "하이"논리를 출력하여 제1플립플롭(31)을 셀트시킨다.
따라서 제1플립플롭(31)의 출력은 항상 "하이" 상태를 유지출력하여 베이스저항(R12)를 통해 트랜지스터(Q1)를 "턴온"시킨다.
이때 냉장실온도조절기(가변저항 VR2)에 의해 설정된 온도가 냉장실온도를 감지하는 더어미스터(TH2)보다 낮아 차등증폭기(OP2)의 출력은 제4(d)도와 같이 "하이" 상태의 신호를 트랜지스터(Q1)의 클렉터측으로 출력한다.
또한 상기 차동증폭기(OP2)에서 출력되는 "하이"상태의 신호는 상기 트랜지스터(Q1)에 의해서 제1멀티바이브레이터(MV1)와, 인버터(INV2)를 통해서 제2멀티바이브레이터(MV2)에 각각 출력한다.
그러므로 상기 트랜지스터(Q1)에서 출력되는 신호에 의해서 제1멀티바이브레이터(MV1)가 동작하여 제4(f)도와 같은 동작펄스를 트랜지스터(Q8)의 베이스로 출력하며, 이로인해서 트랜지스터(Q8)가 "턴온"되어 포토카플러(PC2)의 발광다이오드가 동작하여 트랜지스터 동작에 의해서 각각의 베이스저항(R33-R34)으로 소정의 신호를 출력하여 트랜지스터(Q11)(Q12)를 각각 "턴온"하여 솔레노이드뎀퍼(SD)를 역으로 구동하여 냉장실의 냉기흡입구를 오픈(Open) 시키는 동시에 냉동실의 냉기흡입구를 닫는다.
한편 차동증폭기(OP4)는 냉장고의 고내온도가 낮어더어미스터(TH3)에 의한 감지온고가 낮어 저항(R39-R40)으로 분압한 전압이 저항(R36)(R37)에 의한 설정된 전압보다 크게 반전단자로 입력되면 제4(j)도와 같은 로우상태를 노아게이트(NOR1)로 출력한다.
이때 차동증폭기(OP1)에서 출력되는 "로우"의 신호를 입력한 노아게이트(NOR1)는 카운터(61)에서 출력되는 신호 즉 제4(h)도와 같은 파형을 입력하여 제4(j)도와 같은 신호를 인버터(INV3)로 출력한다.
또한 상기 인버터(INV3)는 입력된 신호를 반전하여 제2플립플롭(101)의 클럭펄스단자(CP)로 출력함으로서, 제2플립플롭(101)은 세트(Set)되어 논리 "하이"를 출력하여 트랜지스터(Q14)를 "턴온"시키는 동시에 카운터(61)를 리세트 시키어 누적하여 왔던 압축기의 구동시간을 클리어하여 출력한다.
따라서 노아게이트(NOR1)의 출력은 제4(j)와 같이 논리 "하이"를 출력 트랜지스터(Q13)를 "턴온"시키어 릴레이(RY2)을 구동하여 제상히타를 동작시키는 동시에 다이오드(D2)를 도통시키어 트랜지스터(Q4)를 "턴오프"함으로서 트랜지스터(Q5)를 오프하여 릴레비(RY1)를 차단 압축기의 구동을 중지하여 제상을 시작한다.
그러므로 냉장고의 고내온도는 제상히타가 동작하여 온도가 상승하게 되며, 이 상승온도는 자동증폭기(OP4)의 반전단자에 접속된 더어미스터(TH3)에 의해 감지되며, 비반전단자에 접속된 저항(R36)(R37)의 설정된 전압보다 높을경우에는 차동증폭기(CP4)는 "하이" 상태를 노아게이트(NOR1)로 출력하게 된다.
또한 "하이"상태의 신호를 입력한 노아게이트(NOR1)은 논리 "로우"의 신호를 트랜지스털(Q13) 및 인버터(INV3)로 출력한다.
따라서 상기 노아게이트(NOR1)에서 출력되는 신호를 입력한 트랜지스터(Q13)는 "턴오프"되어 구동중인 릴레이(RY2)는 차단시키어 제상히타의 동작을 중단시키게 된다.
한편 제상히타의 동작으로 냉장실의 온도가 상승하여 냉장실온도조절신호를 출력하는 차동증폭기(OP1)는 반전단자에 접속된 더어미스터(TH1)의 감지온도가 저항(R17R2), 가변저항(VR1)에 의한 설정온도보다 높아 "하이"을 출력시간지연 차동증폭기(OP3)의 비반전단자에 입력된다.
이때 냉동실 온도조절은 차동증폭기(OP1)에서 출력되는 신호를 입력한 시간지연 차동증폭기(OP3)는 반전단자의 캐패시터(C3)에 충전된 전압이 제2플립플롭(101)에 출력된 "하이" 신호에 의해서 "턴온"된 트랜지스터(Q14)에 의해서 저항(R14-R45)의 분압에 의하여 비반전단자의 전압이 반전단의 충전된 전압보다 낮기 때문에 "로우" 상태를 출력하게 된다.
따라서 트랜지스터(Q4)를 "턴오프"시키어 트랜지스터(Q5)를 오프시킨다.
그러므로 냉장실 온도조절 차동증폭기(OP1)의 "하이"상태의 출력신호가 일정시간이 지난 후 차동측폭기(OP3)의 반전단자의 캐패시터(C3) 충전전압보다 설정된 전압 즉 저항(R14-R15)에 의한 분압전압이 클경우에 차동증폭기(OP3)는 하이신호를 출력하여 트랜지스터(Q4)를 "턴온"한다.
또한 상기 트랜지스터(Q4)의 "턴온"에서 의해서 제2플립플롭(101)은 리세트되어 논리 "로우"신호를 제상시간을 카운트하는 카운터(61)로 출력하는 동시에 트랜지스터(Q5)를 "턴온"시키어 릴레이(RY1)를 "온"시키어 압축기를 구동한다.
또 한편 제2래치회로(101)에서 출력된 "로우"의 시간을 입력한 카운터(61)는 트랜지스터(Q6)의 턴오프에 의해서 제상시간을 카운트한다.
상술한 바와같이 본 고안은 초기전원 투입시 냉동실의 냉동효율을 높이기 위하여 냉장실의 냉기흡입구를 막아주는 동시에 냉동실의 온도가 설정된 온도에 급격히 도달한 후, 냉장실의 작동하며 초기한 싸이클이 경과하면 냉장실 및 냉동실이 각각의 온도조절기에 의해 조절되됨으로서 냉동효율을 증가할수 있는 잇점이 있는 동시에 전자 바이메탈을 사용하여 제상시킬 온도를 정확히 설정할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

  1. 냉동실 온도를 조절하기 위한 소정의 신호를 출력하는 냉동실 온도조절부(10)와, 냉장실의 온도를 조절하기 위한 소정의 신호를 출력하는 냉장실 온도조절부(20)를 구비한 냉장고의 전자식 온도제어회로에 있어서, 상기 냉동, 냉장실 온도제어부(10)(20)에서 출력되는 신호를 입력하여 초기전원 신호를 출력한 후 냉동실 제어신호를 출력하는 초기전원 감지회로(30)와, 상기 냉동실 온도제어부(10)에서 출력되는 신호를 입력하여 소정시간을 지연출력하여 압축기의 과부하를 방지하는 시간지연회로(40), 상기 시간지연회로(40)에서 출력되는 신호를 입력하여 압축기 구동신호를 출력하는 압축기 구동시간을 누적하는 젠상타이머회로(60)와, 상기 초기전원 감지회로(30)에서 출력되는 신호를 입력하여 솔레노이드뎀퍼를 구동 냉기흡입구를 열고닫는 솔노레이드 구동회로(70)와, 냉장고의 고내온도를 감지하여 소정의 상태신호를 출력하는 전자 바이메탈회로(80)와, 상기 전자식 바이메탈부(80)와 제상타이머회로(60)에서 출력되는 신호를 입력 제상히타구동신호를 구동하는 동시에 소정의 펄스신호를 출력하는 제상히타 구동회로(90)와, 상기 제상히타 구동회로(90)에서 출력되는 펄스신호를 입력제상타이머(60)의 누적시간을 클리어시키는 리세트신호를 출력하는 판단회로(100)로 구성함을 특징으로 하는 회로.
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