WO2015030369A1 - 적외선 발광다이오드 감지센서를 이용한 냉동시스템 증발기의 제상장치 - Google Patents

적외선 발광다이오드 감지센서를 이용한 냉동시스템 증발기의 제상장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention detects the frost generated in the evaporator of a refrigerator, a low temperature warehouse, a freezer or a heat pump through an infrared light emitting diode sensor and controls it by a processor, and then operates a defroster to remove the frost of the evaporator. It relates to a defrosting device.
  • Refrigerators low-temperature warehouses, freezers or heat pumps are used as devices for purifying a predetermined space through heat exchange by purifying refrigerant.
  • a cooling device cyclically cycles four steps of compressing, condensing, expanding, and vaporizing a refrigerant to perform cooling through heat exchange.
  • Such a cooling device is provided with a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and the like.
  • the compressed refrigerant in the liquid state is cooled by adjusting the flow rate in the expansion valve.
  • it When it is injected into the evaporator, it expands and vaporizes, thus absorbing heat from the surroundings in the evaporator to supply cold air to an internal space such as a storage compartment or a room to cool the space.
  • the refrigerant in the gaseous state in the evaporator is returned to the compressor and then compressed and becomes a liquid state, and the above-mentioned refrigeration cycle is repeated.
  • the evaporator surface temperature which absorbs the heat of the internal space through the refrigeration cycle and cools the internal space, is relatively low compared to the temperature of the internal space air, thereby condensing the evaporator surface from the air of the internal space, which is relatively hot and wet. Moisture sticks to the frost.
  • the castle formed on the surface of the evaporator becomes thicker and thicker with time, and as a result, the heat exchange efficiency of the air passing through the evaporator is reduced, resulting in low cooling efficiency and excessive power consumption.
  • a timer is installed in a cooling device to accumulate the operation time of the compressor, and when the accumulated operation time exceeds a predetermined time, the heating unit installed around the evaporator is operated to remove frost generated in the evaporator. Defrosting operation was performed.
  • this defrosting operation has a limitation in efficiently removing the frost formed on the evaporator by performing defrosting operation periodically after a certain time, regardless of the amount of actual frost formed on the evaporator. The temperature rise by the defrosting operation frequently occurred.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-88745 uses an electronic device to detect frost and detects a signal according to the amount of frost detected. A method of generating and controlling frost is disclosed.
  • the frost detection method used in the patent method is performed by converting the amount of frost of the evaporator by sensing the capacitance between the cooling fins by using a plurality of sensors, and the frost detection signal includes a noise signal. Because the detection method of is not a relatively complex and accurate measure of the amount of frost, there was a problem with the reliability of the frost detection method.
  • the infrared light emitting unit emits infrared rays and the reflected infrared light sensitivity is detected by the infrared light receiving unit
  • the reflection sensitivity is not only changed due to the difference in infrared absorption of the medium depending on the state of the medium to which the infrared light is projected. Even if the infrared light of the same intensity is projected, since the same infrared light is not emitted from the infrared generator, the error due to the difference in the intensity of the infrared light cannot be completely eliminated.
  • the present inventors project the infrared rays generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode (D1) in the infrared light emitting unit to completely remove the errors that may occur during infrared projection and reflection in the infrared frost sensor, and then infrared
  • the light receiving unit measures the signal voltage of the light-receiving unit LED which is reduced due to the optical interference effect with the reflected infrared rays by projecting infrared rays through the infrared light emitting diode (D2), and the thickness of the frost on the evaporator in the control processor is greater than or equal to a certain thickness.
  • the present invention has been completed by developing a defrosting device for defrosting the frost of the evaporator by driving the operation of the defroster by reading whether it is recognized.
  • the technical problem of the present invention is to project the infrared rays generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode (D1) in the infrared light emitting unit to completely eliminate the errors that may occur during infrared projection and reflection in the infrared frost detection sensor to the evaporator
  • the infrared light receiving unit measures the signal voltage of the light-receiving unit light emitting diode which is reduced due to the optical interference effect with the reflected infrared rays by projecting the sensing infrared rays through the infrared light emitting diode (D2), and the thickness of the frost on the evaporator in the control processor is constant. It is intended to develop a defrosting device that defrosts the frost of the evaporator by driving the operation of the defroster by reading whether it is thicker or more.
  • An object of the present invention is 1) after receiving the frost detection signal transmitted from the output of the control processor 60, the frost detection sensor 50 for transmitting the frost detection signal through the infrared light emission and reflection to the control processor 60 input unit ; 2) After converting the input frost detection signal from the signal conversion unit into a digital signal, if the frost sensitivity threshold from the frost sensor 50 set in the control processor 60 through the signal setting unit 61 is exceeded.
  • a control processor 60 for transmitting a display signal to the signal display unit 62 and an operation signal to the defroster 70; And 3) a defroster 70 operated according to a signal received from the control processor 60.
  • the defrosting apparatus of the refrigeration system evaporator using the infrared light emitting diode sensor is provided.
  • the frost sensor 50 projects the infrared light generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode (D1) in the infrared light emitting unit 51 to the evaporator 20, and then the infrared light emitting diode (52) in the infrared light emitting diode ( D2) measures the signal voltage of the light-receiving part LED which is reduced due to the optical interference effect with the reflected infrared rays by projecting the sensing infrared rays.
  • infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and sensing infrared projection from the infrared light receiving unit 52 are performed without interference, and
  • the infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and the sensing infrared projection from the infrared light receiving unit 52 are characterized in that a light interference phenomenon between the sensing infrared light and the infrared light reflected from the evaporator occurs and is degraded.
  • the frost sensor 50 projects the infrared light generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode D1 in the infrared light emitting unit 51 to the evaporator 20, and then the transistor TR in the infrared light receiving unit 52. It further comprises a sensor, characterized in that for measuring the infrared sensitivity reflected by the absorption through the voltage generated by the transistor.
  • the signal setting unit 61 in the control processor 60 can set and input the defrost mode, defrost time, defrost method, defrost recognition sensitivity, implantation recognition sensitivity, forced defrost period, the signal display unit 62 Defrost mode, defrost time, defrosting method and the frost is detected by the frost detection sensor 50 is characterized in that the alarm operation can be displayed through the sensitivity.
  • the infrared rays are infrared rays having a wavelength of 800 to 950 nm, and the voltage applied to the infrared light emitting diode D1 in the infrared light emitting unit 51 is 5V.
  • the effect of the present invention is to project the infrared rays generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode (D1) in the infrared light emitting unit to completely eliminate the errors that may occur during infrared projection and reflection in the infrared frost detection sensor,
  • Infrared light receiver also measures the signal voltage of the light-receiving diode which is reduced due to the optical interference effect with the reflected infrared rays by projecting infrared rays through the infrared light emitting diode (D2), and the thickness of the frost on the evaporator in the control processor is a certain thickness. It is to provide a defrosting device for defrosting the frost of the evaporator by driving the operation of the defroster by reading whether or not it is abnormal.
  • the frost defrosting device of the present invention receives the detection signal from the frost sensor at the time when the frost of the evaporator is removed to stop the defrosting operation by the processor to minimize the defrosting operation time and thus the effective defrosting operation.
  • the frost defrosting device of the present invention receives the detection signal from the frost sensor at the time when the frost of the evaporator is removed to stop the defrosting operation by the processor to minimize the defrosting operation time and thus the effective defrosting operation.
  • the control processor 60 may set and input a defrost mode, a defrost time, a defrost method, a defrost perception sensitivity, a perception perception sensitivity, a forced defrost period, and the like through the signal setting unit 61, and the signal display unit 62 is currently set.
  • the alarm action can be displayed through the frost sensitivity recognized by the frost sensor.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an overall configuration of a defrosting apparatus of the present invention.
  • Fig. 3A is a detailed view showing the infrared projection from the infrared light emitting section 51 and the sensing infrared projection from the infrared light receiving section 52 when no frost is generated in the evaporator in the frost detection system of the present invention.
  • FIG. 3B is a detailed view showing infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and sensing infrared projection from the infrared light receiving unit 52 when frost is generated in the evaporator in the frost detection system of the present invention. It is shown that the optical interference phenomenon between the detection infrared rays from the infrared light receiving portion and the infrared rays reflected from the evaporator.
  • 3C shows an infrared projection and reflection of another frost sensor used in the frost detection system of the present invention.
  • FIG. 3D shows the infrared projection and reflection of another frost sensor used in the frost detection system of the present invention.
  • frost is generated in the evaporator
  • the infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and the infrared light receiving unit 52 are shown.
  • infrared absorption reflected from the evaporator is generated and a voltage due to reflected infrared rays is generated in the transistor in the light receiving unit.
  • 4A is a diagram illustrating a circuit constituting the infrared light emitting unit 51 and the infrared light receiving unit 52 in the frost sensor of the present invention.
  • the standard voltage 5V of the light emitting unit infrared light emitting diode D1 and the signal voltage of the light receiving unit infrared light emitting diode D2 (5V-reverse voltage) are shown.
  • Figure 4b is a graph showing the relationship between the signal voltage and the frost thickness measured at the light receiving unit in the frost sensor of the present invention. As the thickness of the castle increases, the signal voltage of the light receiver decreases through the generation of reverse voltage. In the criticality for the operation of the defrosting apparatus of the present invention, the thickness is denoted by T 1 and the measured signal voltage of the light receiver is denoted by V 1 .
  • Figure 4c illustrates a circuit diagram used for another sensation sensor of the present invention, which is the infrared light emitting unit 51, the infrared light emitting diode (D1) through the infrared light emitted from a specific voltage to the evaporator 20
  • the infrared light receiving unit 52 is a frost detection sensor for measuring the infrared sensitivity reflected by the transistor TR through the voltage generated by the TR.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the shape of the sensation sensor of the present invention.
  • the frost sensor has a left and right attachment member on the front of the sensor so that it can be attached to a pin in the evaporator.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the step of setting the defrosting operating condition of the control processor of the present invention.
  • the defroster is driven by transmitting a control signal to the defroster in accordance with a set operating condition.
  • Cooling device 20 Evaporator 30. Infrared reflection area in the frost
  • the present invention 1) after receiving the frost detection signal transmitted from the output of the control processor 60, frost detection sensor 50 for transmitting the frost detection signal through the infrared light emission and reflection to the control processor 60 input; 2) After converting the input frost detection signal from the signal conversion unit into a digital signal, if the frost sensitivity threshold from the frost sensor 50 set in the control processor 60 through the signal setting unit 61 is exceeded.
  • a control processor 60 for transmitting a display signal to the signal display unit 62 and an operation signal to the defroster 70; And 3) a defroster 70 operated according to a signal received from the control processor 60.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a frost sensor, a control processor and a defroster of the defrosting apparatus of the present invention.
  • the present invention is configured around the control processor 60 to operate the defroster 70 for removing the frost attached to the evaporator, the control processor 60 inputs an electrical signal from the frost sensor 50 It is connected for output.
  • the frost sensor 50 is composed of an infrared light emitting unit (D1) and infrared light receiving unit (D2), and can transfer and exchange electrical signals with the control processor 60, the infrared light emitting unit 51 in the infrared light emitting diode ( After projecting the infrared rays generated at a specific voltage, preferably 5V, to the evaporator 20 through D1), the infrared light receiving unit 52 projects the sensed infrared rays through the infrared light emitting diode D2 to reflect the reflected infrared light.
  • the sensitivity of frost formation is measured by measuring the signal voltage of the light-receiving diode which is reduced due to the interference effect. In addition, it is to transmit the signal measured by the frost sensor to the control processor (60).
  • control processor 60 converts the analog variable voltage signal transmitted from the frost sensor to a digital signal by filtering the signal conversion unit, and when the frost threshold set in the control processor 60 is exceeded, the defroster 70 may be used. It plays a role of transmitting the operation signal to the.
  • the control processor 60 may set and input a defrost mode, a defrost time, a defrost method, a defrost perception sensitivity, a perception perception sensitivity, a forced defrost period, and the like through the signal setting unit 61, and the signal display unit 62 is currently set.
  • the alarm action can be displayed through the frost sensitivity recognized by the frost sensor.
  • the defroster 70 is operated according to a signal received from the control processor 60 and finally defrosts the evaporator frost of the cooling device.
  • the defroster is not particularly limited as long as it is a heating device capable of defrosting an ordinary evaporator.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an overall configuration of a defrosting apparatus of the present invention.
  • the frost sensor has an optical interference effect with infrared rays reflected from the infrared reflecting portion 30 in the frost generated on the surface of the evaporator 20. Is generated and the light receiving unit 52 is characterized by detecting the infrared light interference effect.
  • the infrared wavelength is characterized in that 800 ⁇ 950nm.
  • Fig. 3A is a detailed view showing the infrared projection from the infrared light emitting section 51 and the sensing infrared projection from the infrared light receiving section 52 when no frost is generated in the evaporator in the frost detection system of the present invention.
  • the infrared rays projected from the infrared light emitting unit 51 are absorbed into the evaporator tube 100 or the evaporation fin 110 in the evaporator so that infrared reflection does not occur. Therefore, when projecting the sensing infrared rays from the infrared light receiving unit 52, the projected sensing infrared rays can be projected without any interference. Therefore, the voltage of the infrared light emitting diode D2 in the light receiving unit 52 is generally matched with the voltage of the infrared light emitting diode D1 in the infrared light emitting unit 51. In general, the voltage of the infrared light emitting diode D1 is preferably 5V.
  • FIG. 3B is a detailed view showing infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and sensing infrared projection from the infrared light receiving unit 52 when frost is generated in the evaporator in the frost detection system of the present invention. It is shown that the optical interference phenomenon between the detection infrared rays from the infrared light receiving portion and the infrared rays reflected from the evaporator.
  • infrared rays projected from the infrared light emitting unit 51 When frost is generated in the evaporator, infrared rays projected from the infrared light emitting unit 51 generate infrared reflections from the frost generated in the evaporator. Therefore, in the case of projecting the sensing infrared rays from the infrared light receiving unit 52, the projected sensing infrared light causes an optical interference effect by the infrared rays reflected from the castle, so that the voltage of the infrared light emitting diode D2 in the light receiving unit 52 is optical interference. The phenomenon is lower than the voltage of the infrared light emitting diode D1 in the infrared light emitting unit 51.
  • 3C shows infrared projection and reflection of another frost sensor used in the frost detection system of the present invention.
  • 3d illustrates infrared projection and reflection when frost is generated in the evaporator of another frost sensor used in the frost detection system of the present invention.
  • Infrared projection from the infrared light emitting unit 51 and infrared absorption reflected from the evaporator are generated in the infrared light receiving unit 52 to generate a voltage due to reflected infrared light in the transistor in the light receiving unit.
  • 4A is a diagram illustrating a circuit constituting the infrared light emitting unit 51 and the infrared light receiving unit 52 in the frost sensor of the present invention.
  • the standard voltage 5V of the light emitting unit infrared light emitting diode D1 and the signal voltage of the light receiving unit infrared light emitting diode D2 (5V-reverse voltage) are shown.
  • the reverse voltage increases so that the signal voltage of the infrared light emitting diode D2 is lowered. That is, due to the optical interference effect through the reflected infrared light, the voltage of the infrared light emitting diode D2 in the light receiving unit 52 is reversed due to the light interference phenomenon, so that the voltage of the infrared light emitting diode D1 in the infrared light emitting unit 51 is generated. Will be lower than 5V.
  • the reverse voltage in the light receiving unit infrared light emitting diode D2 does not occur, and the light receiving unit signal voltage matches the light emitting unit signal voltage.
  • Figure 4b is a graph showing the relationship between the signal voltage and the frost thickness measured at the light receiving unit in the frost sensor of the present invention.
  • the thickness of the castle increases, the signal voltage of the light receiver decreases through the generation of reverse voltage.
  • the thickness is represented by T 1 and the measured signal voltage of the light receiver is represented by V 1 .
  • Threshold gender thickness T 1 for the operation of the defrosting apparatus of the present invention can be detected by the light receiving signal voltage V 1 measured and threshold light receiving signal voltage V 1 is the control processor via the set of signal setting unit 61 of the present invention It is set within 60.
  • Figure 4c illustrates a circuit diagram used in another sex sensor of the present invention.
  • the frost detection sensor 50 is a circuit diagram used for another frost detection sensor used to complement the frost detection sensor of the present invention consisting of the light emitting unit infrared light emitting diode (D1) and the light receiving unit infrared light emitting diode (D2). It is illustrated.
  • frost sensor that can be used to project the infrared light generated at a specific voltage through the infrared light emitting diode (D1) in the infrared light emitting unit 51 to the evaporator 20 and then the transistor (TR) in the infrared light receiving unit (52) It is a frost detection sensor that measures the infrared sensitivity reflected and absorbed through the voltage generated by TR.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the shape of the sensation sensor of the present invention.
  • the frost sensor has a left and right attachment member on the front of the sensor so that it can be attached to a pin in the evaporator.
  • the frost sensor 50 has an infrared light emitting unit including an infrared light emitting diode (D1) and an infrared light receiving unit including an infrared light emitting diode (D2).
  • FIG. 6 is a flowchart showing the step of setting the defrosting operating condition of the control processor of the present invention.
  • the defroster is driven by transmitting a control signal to the defroster in accordance with a set operating condition.
  • the control processor 60 may set and input a defrost mode, a defrost time, a defrost method, a defrost perception sensitivity, a perception perception sensitivity, a forced defrost period, and the like through the signal setting unit 61, and the signal display unit 62 is currently set.
  • the alarm action can be displayed through the frost sensitivity recognized by the frost sensor.
  • a flowchart illustrating a defrost time setting, a defrost mode setting, a defrosting method setting, and an frosting sensitivity setting, which are set through the signal setting unit, are illustrated.
  • the procedure for setting target idea sensitivity, forced defrost period, and cognitive delay time after setting the idea sensitivity is also shown in the flowchart.
  • the defroster 70 is operated by a program input accordingly. It is operated through the digitized defrosting operation signal within. In addition, if the frost is sufficiently removed by the frost sensor 50 to detect this stops the operation of the defroster.
  • the frost defrosting device of the present invention receives the detection signal from the frost sensor at the time when the frost of the evaporator is removed to stop the defrosting operation by the processor to minimize the defrosting operation time and thus the effective defrosting operation. Through this, minimization of defrosting cost can be realized.

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Abstract

본 발명은 1) 제어 프로세서(60) 출력부로부터 전달된 성에 감지신호를 수령한 후, 적외선 발광 및 반사를 통한 성에 감지 신호를 제어 프로세서(60) 입력부에 전달하는 성에 감지센서(50); 2) 입력된 성에 감지신호를 신호전환부에서 디지털 신호로 전환시킨 후, 제어 프로세서(60) 내에 신호설정부(61)를 통해 설정되었던 성에 감지센서(50)로부터의 성에 착상 감도 입계치를 초과하면 신호표시부(62)에 표시신호 및 제상기(70)에 작동신호를 송출하는 제어 프로세서(60); 및 3) 제어 프로세서(60)로부터 수령된 신호에 따라 작동되는 제상기(70);로 이루어진 냉각장치의 증발기 성에를 제상시키는 장치에 관한 것이다.

Description

적외선 발광다이오드 감지센서를 이용한 냉동시스템 증발기의 제상장치
본 발명은 냉장고, 저온창고, 냉동창고 또는 히트펌프의 증발기에서 발생하는 성에를 적외선 발광다이오드 감지센서를 통해 감지하고 이를 프로세서에 의해 제어한 후 제상기를 작동시켜 증발기의 성에를 제거하기 위한 증발기의 제상장치에 관한 것이다.
한편 본 PCT 특허출원은 2013년 8월 26일자로 출원된 대한민국 특허출원 제10-2013-0100895호 '발광다이오드 적외선 감지센서를 이용한 냉동시스템 증발기의 제상장치'와 2014년 2월 17일자로 출원된 대한민국 특허출원 제10-2014-0017681호 '적외선 감지센서를 이용한 냉동시스템 증발기의 제상장치'의 우선권을 주장한다.
냉장고, 저온창고, 냉동창고 또는 히트펌프는 냉매를 순화시켜 열교환을 통해 정해진 공간을 냉각하는 장치로써 사용되고 있다. 통상 냉각장치는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 기화의 네 단계를 순환적으로 사이클링시켜 열교환을 통한 냉각을 실행하는 것이다. 이러한 냉각장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 구비하고 있다.
이를 상세히 살펴보면 압축기의 운전을 통해 기체 상태인 냉매를 압축시켜 응축기로 보내면 압축된 냉매는 응축기에서 주위의 공기와 열교환되어 냉각되고, 이때 냉각에 의해 액체 상태로 된 냉매가 팽창밸브에서 유량이 조정되면서 증발기로 분사되면 급팽창되어 기화되고 이에 따라 증발기에서 주위로부터 열을 흡수하여 저장실 또는 실내 등의 내부 공간으로 냉기를 공급하여 그 공간을 냉각시킨다.
그 후로 증발기에서 기체 상태로 된 냉매는 다시 압축기로 들어간 후 압축되어 액체 상태가 되면서 위와 같은 냉동사이클을 반복한다. 이때 냉동사이클을 통해 내부 공간의 열을 흡수하여 내부 공간을 냉각시키는 증발기 표면온도는 내부 공간 공기의 온도에 비하여 상대적으로 낮고, 이로 인하여 증발기 표면에는 상대적으로 고온, 습윤인 내부 공간의 공기로부터 응축된 수분이 달라붙게 되어 성에가 생성된다.
이렇게 증발기 표면에 생성된 성에는 시간이 지남에 따라 점점 두꺼워지고, 이로 인해 증발기를 통과하는 공기의 열교환 효율이 떨어져 냉각 효율이 떨어지고 과다한 전력 소모가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 타이머를 냉각장치에 설치하여 압축기의 운전시간을 누적 계산하고, 누적된 운전시간이 일정 시간을 초과하면 증발기 주변에 설치된 가열부를 작동시켜 증발기에 생성된 성에를 제거하는 제상운전을 수행하였다.
그러나 이러한 제상운전은 증발기에 착상된 실제 성에의 양과 무관하게 압축기의 운전시간이 일정시간 경과하면 주기적으로 제상운전을 수행함으로써, 증발기에 착상된 성에를 효율적으로 제거하는데 한계가 있었고, 또한 불필요한 전력 소비가 발생하였으며, 제상운전에 의한 온도 상승이 빈번히 발생하게 되었다.
이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 제 10-2011-88745호 "냉각장치 및 그의 성에 검출방법"에서는 전자적 장치를 이용하여 성에를 감지하고 이러한 감지된 성에의 양에 따라 신호를 발생시켜 성에를 제어시키는 방법이 개시되어 있다.
그러나 상기 특허 방법에서 사용된 성에 감지 방법은 다수의 센서를 이용하여 냉각핀 사이의 전기 용량을 감지하여 증발기의 성에의 양을 환산함으로써 이루어지고 또한 상기 성에 감지 신호는 노이즈 신호를 포함하고 있어 그 성에의 감지방법이 상대적으로 복잡하고 정확한 성에의 양을 측정 감지하는 것이 아니므로 그 성에 감지방법의 신뢰성에 문제가 있었던 것이다.
한편 성에 감지센서의 작동 시스템에 대해 대한민국 공개특허공보 10-2013-143452호 "서리 착상 감지 장치 및 방법"에서는 증발기 상의 성에 감지를 위해서 발광부에서 발광시킨 적외선을 성에를 통해 반사시킨 후 수광부에서 그 반사된 감도를 감지함으로써 증발기 상의 성에 발생 유무 등을 감지하는 기술이 개시되어 있었다.
그러나 이와 같이 적외선 발광부에서 적외선을 투사하고 반사된 적외선 감도를 적외선 수광부에서 감지하는 경우 적외선이 투사되는 매질의 상태에 따라 매질의 적외선 흡수 차이로 인해 그 반사 감도가 변화될 뿐 아니라 적외선 발광부에서 동일한 강도의 적외선을 투사한다 하여도 적외선 발생기에서 완전히 동일한 적외선이 발광되지 않으므로 그 적외선 발생 강도의 차이로 인한 오차를 완벽히 제거할 수는 없었던 것이었다.
이에 본 발명자들은 적외선 성에 감지센서 내에서 적외선 투사 및 반사 시 발생할 수 있는 오차를 완벽히 제거하기 위해 적외선 발광부에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기에 투사시킨 후, 적외선 수광부에서도 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압을 측정하고, 제어 프로세서 내에서 증발기 상의 성에의 두께가 일정 두께 이상인지 여부를 판독함으로써 제상기의 작동을 구동시켜 증발기의 성에를 제상시키는 제상장치를 개발함으로써 본 발명을 완성하게 된 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 적외선 성에 감지센서 내에서 적외선 투사 및 반사 시 발생할 수 있는 오차를 완벽히 제거하기 위해 적외선 발광부에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기에 투사시킨 후, 적외선 수광부에서도 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압을 측정하고, 제어 프로세서 내에서 증발기 상의 성에의 두께가 일정 두께 이상인지 여부를 판독함으로써 제상기의 작동을 구동시켜 증발기의 성에를 제상시키는 제상장치를 개발코자한 것이다.
본 발명의 목적은 1) 제어 프로세서(60) 출력부로부터 전달된 성에 감지신호를 수령한 후, 적외선 발광 및 반사를 통한 성에 감지 신호를 제어 프로세서(60) 입력부에 전달하는 성에 감지센서(50); 2) 입력된 성에 감지신호를 신호전환부에서 디지털 신호로 전환시킨 후, 제어 프로세서(60) 내에 신호설정부(61)를 통해 설정되었던 성에 감지센서(50)로부터의 성에 착상 감도 입계치를 초과하면 신호표시부(62)에 표시신호 및 제상기(70)에 작동신호를 송출하는 제어 프로세서(60); 및 3) 제어 프로세서(60)로부터 수령된 신호에 따라 작동되는 제상기(70);로 이루어진 적외선 발광다이오드 감지센서를 이용한 냉동 시스템 증발기의 성에 제상 장치를 제공하는 것이다.
또한 상기 성에 감지센서(50)는 적외선 발광부(51)에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후, 적외선 수광부(52)에서 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압을 측정함을 특징으로 한다.
이때 증발기(20)에 성에(40)가 생성되지 않았을 경우의 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사는 간섭 없이 이루어지고, 증발기(20)에 성에(40)가 생성되었을 때 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사는 감지 적외선과 증발기로부터 반사된 적외선간의 광간섭 현상이 발생하여 저하됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 성에 감지 센서(50)는 적외선 발광부(51)에서 적외선 발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후, 적외선 수광부(52)에서 트랜지스터(TR)를 통해 반사 흡수되는 적외선 감도를 트랜지스터에서 발생되는 전압을 통해 측정함을 특징으로 하는 센서를 더욱 포함함을 특징으로 한다.
한편, 제어 프로세서(60) 내의 신호설정부(61)에는 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법, 제상 인지 감도, 착상 인지 감도, 강제 제상 주기를 설정 입력할 수 있으며, 신호표시부(62)에서는 현재 설정 중인 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법 및 성에 감지센서(50)로부터 인지된 성에 착상 감도를 통해 경보 동작을 표시할 수 있음을 특징으로 한다.
또한 상기 적외선은 800∼950nm의 파장을 지닌 적외선이며, 적외선 발광부(51) 내의 적외선발광다이오드(D1)에 인가된 전압은 5V임을 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 적외선 성에 감지센서 내에서 적외선 투사 및 반사 시 발생할 수 있는 오차를 완벽히 제거하기 위해 적외선 발광부에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기에 투사시킨 후, 적외선 수광부에서도 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압을 측정하고, 제어 프로세서 내에서 증발기 상의 성에의 두께가 일정 두께 이상인지 여부를 판독함으로써 제상기의 작동을 구동시켜 증발기의 성에를 제상시키는 제상장치를 제공하는 것이다.
따라서 본 발명의 성에 제상장치는 증발기의 성에가 제거되는 시점에서 성에 감지센서로부터의 감지신호를 전달받아 프로세서에 의해 제상기의 작동을 정지시켜 제상기 작동 시간을 최소화하고 이에 따른 효율적인 제상기의 작동을 통해 제상 비용의 최소화를 실현할 수 있게 하는 또다른 장점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 제상장치의 성에 감지센서, 제어 프로세서 및 제상기의 개략적 구성을 나타낸 블록도이다. 제어 프로세서(60)에는 신호설정부(61)를 통해 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법, 제상 인지 감도,착상 인지 감도, 강제 제상 주기 등을 설정 입력할 수 있으며 신호표시부(62)에서는 현재 설정 중인 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법 외에 성에 감지 센서로부터 인지된 착상 감도를 통해 경보 동작을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제상장치의 전체 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 증발기에 성에가 생성되지 않았을 경우의 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사를 나타내는 상세도이다.
도 3b는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 증발기에 성에가 생성되었을 때 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사를 나타내는 상세도이다. 적외선 수광부로부터의 감지 적외선과 증발기로부터 반사된 적외선 간의 광간섭 현상이 발생함을 도시한 것이다.
도 3c는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 사용되는 또다른 성에 감지센서의 적외선 투사 및 반사를 나타낸 것으로 증발기에 성에가 생성되지 않았을 경우에는 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사만이 시행되고 적외선 수광부(52)에서는 증발기로부터 반사되는 적외선이 흡수가 일어나지 않는다.
도 3d는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 사용되는 또다른 성에 감지센서의 적외선 투사 및 반사를 나타낸 것으로 증발기에 성에가 생성되었을 경우에는 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)에서는 증발기로부터 반사되는 적외선 흡수가 발생하여 수광부 내의 트랜지스터에서 반사 적외선으로 인한 전압이 발생하게 된다.
도 4a는 본 발명의 성에 감지센서 내의 적외선 발광부(51) 및 적외선 수광부(52)를 구성하는 회로를 나타낸 도면이다. 발광부 적외선발광다이오드(D1)의 표준 전압(5V)과 수광부 적외선발광다이오드(D2) 신호전압(5V-역전압)을 나타내고 있다.
도 4b는 본 발명의 성에 감지센서 내의 수광부에서 측정된 신호전압과 성에 두께와의 관계를 나타낸 그래프이다. 성에 두께가 증가할수록 역전압 발생을 통해 수광부 신호전압이 저하된다. 본 발명의 제상장치의 작동을 위한 임계 성에 두께를 T1으로 표시하였으며 이때 측정된 수광부 신호전압을 V1으로 표시하였다.
도 4c는 본 발명의 또 다른 성에 감지센서에 사용되는 회로도를 예시한 것이며, 이는 적외선 발광부(51)에서 적외선 발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후 적외선 수광부(52)에서 트랜지스터(TR)를 통해 반사 흡수되는 적외선 감도를 TR에서 발생되는 전압을 통해 측정하는 성에 감지 센서인 것이다.
도 5는 본 발명의 성에 감지센서의 형상을 나타낸 개략도이다. 성에 감지센서는 증발기 내의 핀에 부착될 수 있도록 센서 전면에 좌우 부착 부재를 구비하고 있다.
도 6은 본 발명의 제어 프로세서의 제상기 작동 조건을 설정하는 단계를 나타내는 플로우차트이다. 설정된 작동 조건에 따라 제어 프로세서에서 제어신호를 제상기에 전달하여 제상기는 구동된다.
부호의 설명
10. 냉각장치 20. 증발기 30. 성에 내 적외선 반사부위
40. 성에 50. 성에감지센서 51. 적외선 발광부(D1)
52. 적외선 수광부(D2) 60. 제어 프로세서 70. 제상기
100. 증발기 내의 증발관 110. 증발핀
본 발명은 1) 제어 프로세서(60) 출력부로부터 전달된 성에 감지신호를 수령한 후, 적외선 발광 및 반사를 통한 성에 감지 신호를 제어 프로세서(60) 입력부에 전달하는 성에 감지센서(50); 2) 입력된 성에 감지신호를 신호전환부에서 디지털 신호로 전환시킨 후, 제어 프로세서(60) 내에 신호설정부(61)를 통해 설정되었던 성에 감지센서(50)로부터의 성에 착상 감도 입계치를 초과하면 신호표시부(62)에 표시신호 및 제상기(70)에 작동신호를 송출하는 제어 프로세서(60); 및 3) 제어 프로세서(60)로부터 수령된 신호에 따라 작동되는 제상기(70);로 이루어진 냉각장치의 증발기 성에를 제상시키는 장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제상장치의 성에 감지센서, 제어 프로세서 및 제상기의 개략적 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명은 증발기에 부착된 성에를 제거하기 위한 제상기(70)를 작동시키기 위해 제어 프로세서(60)를 중심으로 구성되어 있으며, 제어 프로세서(60)에는 성에 감지센서(50)로부터 전기적 신호를 입력 출력 할 수 있도록 연결되어 있다.
성에 감지센서(50)는 적외선 발광부(D1)와 적외선 수광부(D2)로 구성되어 있으며, 제어 프로세서(60)와 전기적 신호를 서로 교환 전달할 수 있으며, 적외선 발광부(51)에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압, 바람직하게는 5V에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후, 적외선 수광부(52)에서 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압 측정을 통해 성에 착상 감도를 측정한다. 또한 성에 감지센서에서 측정된 신호를 제어 프로세서(60)에 전달하는 것이다.
또한 제어 프로세서(60)는 성에 감지센서로부터 전달된 아날로그 가변 전압 신호를 신호 전환부에서 필터링하여 디지털 신호로 전환시킨 후, 제어 프로세서(60)내에 설정되었던 성에 착상 임계치를 초과하면 제상기(70)에 작동신호를 송출하는 역할을 한다.
제어 프로세서(60)에는 신호설정부(61)를 통해 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법, 제상 인지 감도,착상 인지 감도, 강제 제상 주기 등을 설정 입력할 수 있으며 신호표시부(62)에서는 현재 설정 중인 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법 외에 성에 감지 센서로부터 인지된 착상 감도를 통해 경보 동작을 표시할 수 있다.
마지막으로 제상기(70)는 제어 프로세서(60)로부터 수령된 신호에 따라 작동되는 것으로 최종적으로 냉각장치의 증발기 성에를 제상시키는 장치이다. 제상기는 통상의 증발기를 제상시킬 수 있는 가열장치이면 특별히 한정하는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 제상장치의 전체 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 성에 감지센서는 적외선 발광부(51)에서 투사된 적외선을 증발기(20)의 표면에 발생한 성에 내의 적외선 반사부위(30)에서 반사되어 투사된 적외선과의 광간섭 효과가 발생하게 되며 수광부(52)에서는 이러한 적외선 광간섭 효과를 감지함을 특징으로 하는 것이다.
이때 상기 적외선의 파장은 800∼950nm임을 특징으로 한다.
도 3a는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 증발기에 성에가 생성되지 않았을 경우의 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사를 나타내는 상세도이다.
증발기 내에 성에가 생성되지 않았을 경우에는 적외선 발광부(51)로부터 투사된 적외선은 증발기 내의 증발관(100) 또는 증발핀(110)으로 흡수되어 적외선 반사가 발생하지 않는다. 따라서 적외선 수광부(52)로부터 감지 적외선을 투사하는 경우 투사된 감지 적외선은 아무런 방해없이 투사될 수 있는 것이다. 따라서 수광부(52) 내의 적외선발광다이오드(D2)의 전압은 통상 적외선 발광부(51) 내의 적외선발광다이오드(D1)의 전압과 일치하게 된다. 통상 적외선발광다이오드(D1)의 전압은 5V를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3b는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 증발기에 성에가 생성되었을 때 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사를 나타내는 상세도이다. 적외선 수광부로부터의 감지 적외선과 증발기로부터 반사된 적외선 간의 광간섭 현상이 발생함을 도시한 것이다.
증발기 내에 성에가 생성되었을 경우에는 적외선 발광부(51)로부터 투사된 적외선은 증발기 내에 생성된 성에로부터 적외선 반사가 발생하게 된다. 따라서 적외선 수광부(52)로부터 감지 적외선을 투사하는 경우에는 투사된 감지 적외선은 성에로부터 반사된 적외선에 의해 광간섭 효과가 발생하게 되며 따라서 수광부(52) 내의 적외선발광다이오드(D2)의 전압은 광간섭 현상으로 인해 적외선 발광부(51) 내의 적외선발광다이오드(D1)의 전압보다 낮게 되는 것이다.
도 3c는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 사용되는 또다른 성에 감지센서의 적외선 투사 및 반사를 나타낸 것이다.
증발기에 성에가 생성되지 않았을 경우에는 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사만이 시행되고 적외선 수광부(52)에서는 증발기로부터 반사되는 적외선이 흡수가 일어나지 않는다. 따라서 수광부 내의 트랜지스터에서는 반사 적외선으로 인한 전압이 발생하지 않는다.
도 3d는 본 발명의 성에 감지 시스템 내에서 사용되는 또다른 성에 감지센서의 증발기에 성에가 생성되었을 경우 적외선 투사 및 반사를 나타낸 것이다.
적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)에서는 증발기로부터 반사되는 적외선 흡수가 발생하여 수광부 내의 트랜지스터에서 반사 적외선으로 인한 전압이 발생하게 된다.
도 4a는 본 발명의 성에 감지센서 내의 적외선 발광부(51) 및 적외선 수광부(52)를 구성하는 회로를 나타낸 도면이다.
발광부 적외선발광다이오드(D1)의 표준 전압(5V)과 수광부 적외선발광다이오드(D2) 신호전압(5V-역전압)을 나타내고 있다. 반사된 적외선의 강도가 증가할수록 역전압이 증가하여 적외선발광다이오드(D2)의 신호전압은 더욱 낮아지게 된다. 즉 반사된 적외선을 통한 광간섭 효과로 인해 수광부(52) 내의 적외선발광다이오드(D2)의 전압은 광간섭 현상으로 인해 역전압이 발생하여 적외선 발광부(51) 내의 적외선발광다이오드(D1)의 전압인 5V보다 낮게 되는 것이다.
그러나 성에가 발생하지 않아 적외선 반사가 이루어지지 않으면 수광부 적외선발광다이오드(D2) 내의 역전압은 발생하지 않게 되며 이때 수광부 신호전압은 발광부 신호전압과 일치하게 된다.
도 4b는 본 발명의 성에 감지센서 내의 수광부에서 측정된 신호전압과 성에 두께와의 관계를 나타낸 그래프이다.
성에 두께가 증가할수록 역전압 발생을 통해 수광부 신호전압이 저하된다. 본 발명의 제상장치의 작동을 위한 임계 성에 두께를 T1으로 표시하였으며 이때 측정된 수광부 신호전압을 V1으로 표시하였다.
본 발명의 제상장치의 작동을 위한 임계 성에 두께 T1은 측정된 수광부 신호전압 V1을 통해 감지할 수 있으며 임계 수광부 신호전압 V1은 본 발명의 신호설정부(61)의 설정을 통해 제어 프로세서(60) 내에 설정되어 있다.
도 4c는 본 발명의 또 다른 성에 감지센서에 사용되는 회로도를 예시한 것이다.
즉, 성에 감지센서(50)로 상기한 발광부 적외선발광다이오드(D1)와 수광부 적외선발광다이오드(D2)로 구성된 본 발명의 성에 감지센서를 보완하여 사용되는 또다른 성에 감지센서에 사용되는 회로도를 예시한 것이다.
이때 사용할 수 있는 또다른 성에 감지센서는 적외선 발광부(51)에서 적외선 발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후 적외선 수광부(52)에서 트랜지스터(TR)를 통해 반사 흡수되는 적외선 감도를 TR에서 발생되는 전압을 통해 측정하는 성에 감지 센서인 것이다.
도 5는 본 발명의 성에 감지센서의 형상을 나타낸 개략도이다. 성에 감지센서는 증발기 내의 핀에 부착될 수 있도록 센서 전면에 좌우 부착 부재를 구비하고 있다.
성에 감지센서(50) 내부에는 적외선발광다이오드(D1)를 포함하는 적외선 발광부와 적외선발광다이오드(D2)를 포함하는 적외선 수광부로 구성되어 있다.
도 6은 본 발명의 제어 프로세서의 제상기 작동 조건을 설정하는 단계를 나타내는 플로우차트이다. 설정된 작동 조건에 따라 제어 프로세서에서 제어신호를 제상기에 전달하여 제상기는 구동된다.
제어 프로세서(60)에는 신호설정부(61)를 통해 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법, 제상 인지 감도,착상 인지 감도, 강제 제상 주기 등을 설정 입력할 수 있으며 신호표시부(62)에서는 현재 설정 중인 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법 외에 성에 감지 센서로부터 인지된 착상 감도를 통해 경보 동작을 표시할 수 있다.
본 도면에서는 신호설정부를 통해 설정하는 제상시간 설정, 제상모드 설정, 제상방법 설정 및 착상감도 설정 등에 관한 절차를 플로우차트로 예시하였다. 또한 착상감도 설정 이후 목표 착상감도 설정, 강제 제상주기 설정, 인지지연시간 설정 등의 설정 절차 역시 플로우차트 내에 도시하였다.
상기한 바와 같이 제어 프로세서(60) 내에는 특정 임계치를 초과하는 신호가 성에 감지센서(50)에서 전달될 경우 이에 따라 입력된 프로그램에 의해 제상기(70)를 작동시키며 이러한 제상기의 작동은 프로세서 내의 디지털화된 제상기 작동 신호를 통해 작동되는 것이다. 또한 성에가 충분히 제거되면 이를 성에 감지센서(50)에서 감지하여 제상기의 작동을 중지시킨다.
따라서 본 발명의 성에 제상장치는 증발기의 성에가 제거되는 시점에서 성에 감지센서로부터의 감지신호를 전달받아 프로세서에 의해 제상기의 작동을 정지시켜 제상기 작동 시간을 최소화하고 이에 따른 효율적인 제상기의 작동을 통해 제상 비용의 최소화를 실현할 수 있게 하는 것이다.

Claims (6)

1) 제어 프로세서(60) 출력부로부터 전달된 성에 감지신호를 수령한 후, 적외선 발광 및 반사를 통한 성에 감지 신호를 제어 프로세서(60) 입력부에 전달하는 성에 감지센서(50);
2) 입력된 성에 감지신호를 신호전환부에서 디지털 신호로 전환시킨 후, 제어 프로세서(60) 내에 신호설정부(61)를 통해 설정되었던 성에 감지센서(50)로부터의 성에 착상 감도 입계치를 초과하면 신호표시부(62)에 표시신호 및 제상기(70)에 작동신호를 송출하는 제어 프로세서(60); 및
3) 제어 프로세서(60)로부터 수령된 신호에 따라 작동되는 제상기(70);
로 이루어진 적외선 발광다이오드 감지센서를 이용한 냉동 시스템 증발기의 성에 제상 장치
제 1항에 있어서, 상기 성에 감지센서(50)는 적외선 발광부(51)에서 적외선발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후, 적외선 수광부(52)에서 적외선발광다이오드(D2)를 통해 감지 적외선을 투사시켜 반사되는 적외선과의 광간섭 효과로 인해 감소된 수광부 발광 다이오드의 신호 전압을 측정함을 특징으로 하는 성에 제상 장치
제 2항에 있어서, 증발기(20)에 성에(40)가 생성되지 않았을 경우의 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사는 간섭 없이 이루어지고, 증발기(20)에 성에(40)가 생성되었을 때 적외선 발광부(51)로부터의 적외선 투사와 적외선 수광부(52)로부터의 감지 적외선 투사는 감지 적외선과 증발기로부터 반사된 적외선간의 광간섭 현상이 발생하여 저하됨을 특징으로 하는 성에 제상 장치
제 1항에 있어서, 상기 성에 감지 센서(50)는 적외선 발광부(51)에서 적외선 발광다이오드(D1)를 통해 특정 전압에서 발생하는 적외선을 증발기(20)에 투사시킨 후, 적외선 수광부(52)에서 트랜지스터(TR)를 통해 반사 흡수되는 적외선 감도를 트랜지스터에서 발생되는 전압을 통해 측정함을 특징으로 하는 센서를 더욱 포함함을 특징으로 하는 성에 제상 장치
제 1항에 있어서, 제어 프로세서(60) 내의 신호설정부(61)에는 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법, 제상 인지 감도, 착상 인지 감도, 강제 제상 주기를 설정 입력할 수 있으며, 신호표시부(62)에서는 현재 설정 중인 제상 모드, 제상 시간, 제상 방법 및 성에 감지센서(50)로부터 인지된 성에 착상 감도를 통해 경보 동작을 표시할 수 있음을 특징으로 하는 성에 제상 장치
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적외선은 800∼950nm의 파장을 지닌 적외선이며, 적외선 발광부(51) 내의 적외선발광다이오드(D1)에 인가된 전압은 5V임을 특징으로 하는 성에 제상 장치
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107796083A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 青岛海尔智能技术研发有限公司 空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置
CN114593549A (zh) * 2022-02-09 2022-06-07 广东和益节能科技股份有限公司 一种基于红外线的空气源热泵除霜控制方法及空气源热泵

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019033315A1 (zh) * 2017-08-16 2019-02-21 深圳市启惠智能科技有限公司 一种监控处理方法、服务器及计算机存储介质
CN108240696A (zh) * 2018-03-15 2018-07-03 重庆物奇科技有限公司 一种空调除霜除冰系统及方法
EP3640568B1 (en) 2018-10-16 2022-09-14 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Freezing sensor
CN110186229A (zh) * 2019-06-19 2019-08-30 贵州大学 一种基于红外线的空气源热泵除霜控制方法及空气源热泵
CN111707026A (zh) * 2020-05-14 2020-09-25 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 采用红外线探测翅片蒸发器霜层方法以及化霜装置、方法
CN113883770A (zh) * 2020-07-01 2022-01-04 海信(山东)冰箱有限公司 一种冰箱和除霜控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007271168A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Mitsubishi Electric Corp 着霜検出装置およびデフロスト装置
KR100973070B1 (ko) * 2010-05-04 2010-07-29 (주)제일화인테크 저온창고용 자연대류식 증발기의 결빙제거장치
JP5178782B2 (ja) * 2010-06-25 2013-04-10 三菱電機株式会社 冷却器およびこれを備えた冷蔵庫
KR20130036858A (ko) * 2011-10-05 2013-04-15 엘지전자 주식회사 냉장고

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593533A (en) * 1974-12-05 1986-06-10 Alsenz Richard H Method and apparatus for detecting and controlling the formation of ice or frost
US4109481A (en) * 1976-12-16 1978-08-29 Gte Sylvania Incorporated Frost detector
US4615179A (en) * 1985-01-17 1986-10-07 General Electric Company Defrost diagnostic arrangement for self-defrosting refrigerator appliance
US4831833A (en) * 1987-07-13 1989-05-23 Parker Hannifin Corporation Frost detection system for refrigeration apparatus
CN1035716A (zh) * 1988-03-07 1989-09-20 焦晓青 制冷系统用化霜传感器
JPH08500893A (ja) * 1991-10-22 1996-01-30 サーモテク インターナシヨナル ピーティーワイ リミテッド 冷却装置
AR027200A1 (es) * 2000-01-11 2003-03-19 Multibras Eletrodomesticos Sa Dispositivo indicador de formacion de hielo en aparatos de refrigeracion
EP3330642B1 (en) * 2010-05-26 2020-04-29 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating and air-conditioning apparatus
EP2413075B1 (en) * 2010-07-29 2021-02-17 Lg Electronics Inc. Refrigerator and method for controlling the same
EP2574868B1 (en) * 2011-09-29 2019-06-12 LG Electronics Inc. Refrigerator
EP2578970B1 (en) * 2011-10-04 2019-08-14 LG Electronics Inc. -1- Refrigerator
KR101849103B1 (ko) * 2011-10-06 2018-06-01 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 제어방법
CN103216994B (zh) * 2013-04-16 2015-05-20 青岛澳柯玛超低温冷冻设备有限公司 一拖多智能化速冻机的运作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007271168A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Mitsubishi Electric Corp 着霜検出装置およびデフロスト装置
KR100973070B1 (ko) * 2010-05-04 2010-07-29 (주)제일화인테크 저온창고용 자연대류식 증발기의 결빙제거장치
JP5178782B2 (ja) * 2010-06-25 2013-04-10 三菱電機株式会社 冷却器およびこれを備えた冷蔵庫
KR20130036858A (ko) * 2011-10-05 2013-04-15 엘지전자 주식회사 냉장고

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107796083A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 青岛海尔智能技术研发有限公司 空调外机蒸发器的结霜程度检测方法与装置
CN114593549A (zh) * 2022-02-09 2022-06-07 广东和益节能科技股份有限公司 一种基于红外线的空气源热泵除霜控制方法及空气源热泵

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Publication number Publication date
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