KR0151869B1 - 자동제빙기의 이빙모터제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 있어서 얼음을 생성하여 소정의 얼음상자에 자동으로 일정량 축적할 수 있도록 한 자동제빙기의 얼음을 얼음상자에 이빙시키는 모터의 제어장치에 관한 것으로, 제빙기(20)와, 상기 제빙기(20)가 일정각도로 비틀리며 회전되도록 구동시켜 얼음이 이탈되도록한 제어박스(10)와, 이탈된 얼음을 수납하는 얼음상자(30)와, 물탱크(40)의 물을 일정량 저장하는 물저장실(42)과, 상기 물저장실(42)의 물을 급수호스(50)를 통해 상기 제빙기(20)로 이송하는 펌프모터(41)등을 구비한 자동제빙기에 있어서, 상기 제빙기(20)의 연장축(16)상에 연동되어 회전하도록 하되, 길이가 다른 두개의 원형격판(61)이 입설된 원판(60)과, 상기 원판(60)이 회전되면서 원형격판(61)에 의해 원판(60)의 회전위치가 검지될 수 있도록 상기 원형격판(61)에 발광부(72)와 수광부(71)가 대향하여 설치되는 광센서(70)와, 상기 광센서(70)를 통해 검지되는 신호를 검출하여 제빙기(20)의 수평 및 이빙상태를 판단하여 이빙모터로의 회전출력 명령을 제어하는 마이컴(100A)을 구비하여 된 것이다.

Description

자동제빙기의 이빙모터제어장치

제1도는 종래 자동제빙시스템의 개략적인 구성도.

제2도는 종래 자동제빙시스템의 전체 제어 흐름도.

제3도는 종래 자동제빙기의 제어박스 및 제빙기를 나나내는 사시도.

제4도는 종래 자동제빙기의 제어박스의 배면도를 나타낸 것으로,

(a)는 제빙기가 수평상태일때를,

(b)는 이빙시 제빙기가 회전하여 비틀리는 상태를 나타내는 도면.

제5도는 종래의 모터제어회로의 일실시예.

제6도의 (a)(b)는 본 발명에 의한 광센서장치의 취부구조도.

제7도는 본 발명에 의한 제어박스의 배면도를 나타낸 것으로,

(a)는 제빙기가 수평상태일때를,

(b)는 이빙시 제빙기가 회전하여 비틀리는 상태를 나타내는 도면.

제8도는 본 발명에 의한 모터제어장치의 일실시예.

제9도는 본 발명에 의한 타임제어 챠트.

제10도는 본 발명에 의한 제어 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어박스 11 : 모터

12 : 극성전환스위치 13 : 만빙감지스위치

14 : 감지봉 15 : 수평감지스위치

20 : 제빙기 21 : 온도감지소자

22 : 지지구조물 23 : 걸림턱

24 : 걸림부 30 : 얼음상자

40 : 물탱크 41 : 펌프모터

42 : 물저장실 43 : 물탱크감지스위치

50 : 급수호스 60 : 원판

61 : 원형격판 62 : 축공

70 : 광센서 71 : 수광부

72 : 발광부 100A : 마이컴

본 발명은 냉장고에 있어서 얼음을 생성하여 소정의 얼음상자에 자동으로 일정량 축적할 수 있도록 한 자동제빙기에 관한 것으로, 특히 제빙기의 얼음을 얼음상자에 이빙시키는 모터의 제어장치에 관한 것이다.

종래, 본 출원인이 선 출원한 국내특허출원 제91-11630호 『냉장고의 자동제빙기』는 제1도에 도시된 바와 같이 제빙기(20)와, 상기 제빙기(20)의 온도를 감지하는 온도감지소자(21)와, 상기 제빙기(20)를 일정각도로 비틀리게 회전시키는 모터(11), 상기 비틀린 제빙기(20)를 원위치(수평상태)로 복귀시키도록 상기 모터(11)의 회전방향을 전환시키는 극성전환스위치(12), 얼음상자(30)에 축적되는 얼음(31)이 가득찬 경우를 감지봉(14)에 의해 감지하는 만빙감지스위치(13), 상기 제빙기(20)의 수평상태를 감지하는 수평감지스위치(15)로 구성되는 제어박스(10)와, 물탱크(40)의 유무를 감지하는 물탱크감지스위치(43)와, 상기 물탱크(40)의 물을 일정량 저장하는 물저장실(42)과, 상기 물저장실(42)의 물을 급수호스(50)를 통해 제빙기(20)로 유출하는 펌프모터(42)로 구성되어 있으며, 상기 제어박스(10), 제빙용기(20) 및 얼음상자(30)는 냉동실에 위치하고, 상기 물탱크(40), 펌프모터(41), 물저장실(42) 및 물탱크감지스위치(43)는 냉장실의 소정부위에 위치하여 급수호스(50)를 통해 냉장실에서 냉동실로 이어진다.

또한, 상기 자동제빙기의 전체 제어는 제2도에 도시된 흐름도와 같이, 먼저 급수동작이 실행된 후 결빙시간(예:2시간 18분; 급수완료후 얼음이 생성되기까지의 최소의 시간)의 경과를 체크하고(S1단계), 이 시간이 경과되면 온도감지소자(21)를 통해 제빙기(20)의 온도가 결빙온도(예:-12℃)로 검출되는가를 체크한다(S2단계). 여기서 결빙온도(-12℃)는 이빙이 가능한 온도로 이 결빙온도가 검출되면 모터(11)를 구동시켜 이빙을 실시한다(S3단계). 이때 제빙기(20)는 제3도와 같이 이빙방향으로 회전되어 제빙기(20)에 마련된 걸림부(24)가 지지구조물(22)에 형성된 걸림턱(23)에 걸리면서 일정각도로 비틀리면서 회전하게 되어 어느 정점에서 제빙기(20)에 생성되있던 얼음(31)은 얼음상자(30)로 낙하하고 이순간 극성전환스위치(12)가 온되어 모터(11)는 역회전하게 되고 제빙기(20)는 원상태로 복귀회전한다.

이와같은 이빙출력이 나가면 감지봉(14)으로 얼음상자(30)의 얼음적재량을 감지하여 만빙감지스위치(13)가 동작하면 만빙으로, 동작하지 아니하면 만빙이 아닌 상태로 판단한다(S4단계). 여기서 만빙이 감지되면 만빙이 해소될때까지 모든 동작을 홀딩하며 만빙이 아닐때에는 물탱크감지스위치(43)를 통해서 물탱크(40)가 현재 제 위치에 있는가를 판단한다(S5단계). 여기서 물탱크(40)가 없다면 미도시된 급수램프를 점등하고 물탱크(40)가 있을때까지 모든 동작을 홀딩하고(S6단계), 물탱크(40)가 있을때에는 펌프모터(41)를 소정시간(예:7초) 구동시켜 급수호스(50)를 통해 물이 제빙기(20)로 급수되도록 한다(S7단계).

상기 급수동작완료시부터 소정시간(예:4,5분; 270초)이 경과하기전까지 제빙기(20)의 온도가 정상급수완료온도(예:-9.5℃) 이상되는지를 판단한다(S8,S9단계).

여기서 정상급수완료온도(-9.5℃)는, 상기 펌프모터(41) 급수출력 7초후부터 상기 4.5분안에 감지되는 제빙기(20)의 온도다.

따라서, 상기 -9.5℃의 온도가 4.5분안에 검출되면 급수정상으로 판단하고 다음단계로 진행하나, 상기 4.5분안에 제빙기(20)의 온도가 -9.5℃ 이상으로 상승하지 못하면 급수에러(물탱크(40)에 물이 없다든지)로 처리하고 외부에 마련된 급수램프를 점등시킨다(S10단계).

상기 S10단계 출력후 물탱크감지스위치(43)가 동작하여 물탱크(40)가 재세트되면(S11단계), 급수램프를 소등하고(S12단계), 급수모드로 다시 진행한다.

이와같은 동작을 하는 자동제빙기의 상기 이빙과정을 제4도 및 제5도를 통하여 보다 상세히 살펴보면, 우선, 이빙시기가 도래하면, 마이컴(100)은 포트(P1)로 5초간 로우레벨신호를 출력한다. 따라서, 트랜지스터(Q1)(Q2)가 턴온되어 이빙용모터(11)가 회전하게 되고, 상기 이빙모터(11)의 회전으로 축(16)에 장착된 캠(17)이 회전되어 곧 수평감지스위치(15)는 온(ON)된다. 그 결과 5초후 상기 마이컴(100)의 포트(P1)로의 출력이 중단되더라도 이빙모터(11)는 수평감지스위치(15)의 접지를 통해 계속 구동할 수 있게 된다. 얼마후 캠(1)의 회전으로 제4도의 (b)와 같이 레버(18)가 작동되어 극성전환스위치(12)가 오프(OFF)되면, 우선 그 시점은 제빙기(16)가 180° 이상을 회전하고 기구적장치로 인해 비틀림으로써 얼음이 얼음상자(30)에 낙하된 시점으로, 이 시점에 모터(11)는 극성전환스위치(12)의 동작으로 모터(11)자체의 회로구성에 의한 역회전을 하게되고, 얼마후 캠(17)이 수평감지스위치(15)를 오프하면(수평상태), 모터(11)는 정지하게 되고 수평상태를 유지하게 된다.

그러나, 상기한 종래의 이빙동작 및 장치는 기계적장치로 모터(11)가 한번 회전되면 도중에 멈출수(소정의 특이한 제어를 위해) 없는 문제점과, 상기 이빙제어를 수평감지스위치(15), 극성전환스위치(12)등의 스위치 2개를 사용해야되는 데에서 오는 가격의 부담이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동제빙기의 이빙제어를 보다 정확하게 하고, 이빙도중에 이빙모터의 구동을 자유자재로 멈출수도 있으며, 가격이 절감되도록 한 자동제빙기의 이빙모터제어장치를 제공하는 것에 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제빙기와, 상기 제빙기가 일정각도로 비틀리며 회전되도록 구동시켜 얼음이 이탈되도록한 제어박스와, 이탈된 얼음을 수납하는 얼음상자와, 물탱크의 물을 일정량 저장하는 물저장실과, 상기 물저장실의 물을 급수호스를 통해 상기 제빙기로 이송하는 펌프모터등을 구비한 자동제빙기에 있어서, 상기 제빙기의 축상에 연동되어 회전하도록 하되, 길이가 다른 두 개의 원형격판이 입설된 원판과, 상기 원판이 회전되면서 원형격판에 의해 원판의 회전위치가 검지될 수 있도록 상기 원형격판에 발광부와 수광부가 대향하여 설치되는 광센서와, 상기 광센서를 통해 검지되는 신호를 검출하여 제빙기의 수평 및 이빙상태를 판단하여 이빙모터로의 회전출력명령을 제어하는 마이컴을 구비하여 된 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

제6도의 (a)(b)는 본 발명에 의한 광센서장치의 취부구조도를 나타낸 것으로, 중앙에 축공(62)이 마련된 원판(60)의 한면에는 길이가 서로 다른 두 개의 원형격판(61)이 입설되고, 상기 원형격판(61)을 중심으로 수광부(71)와 발광부(72)가 대향하도록 광센서(70)를 설치한다.

제7도는 본 발명에 의한 제어박스(10)의 배면도를 나타낸 것으로, (a)는 제빙기(20)가 수평상태일때를, (b)는 이빙시 제빙기(20)가 회전하여 비틀리는 경우를 도시한 것으로, 상기 원판(60)의 축공(62)은 제빙기(20)의 축(16)에 끼워지고, 축(16)과 연동한다. 또한, (a)와 같은 제빙기(20)의 수평상태에는 광센서의 수광부(71)가 발광부(72)의 빛을 감지하며, 상기 축(16)이 회전되는 동안은 원형격판(61)에 의해 발광부(71)는 수광하지 못하게 되며, 상기 축(16)이 180° 이상 회전되어 제3도의 기구적 구조에 의해 이빙작업이 실행되는 시점에 다다르면 제7도의 (b)와 같이 다시 광센서(70)의 수광부(71)가 발광부(72)의 빛을 수광하게 된다.

제8도는 본 발명에 의한 모터제어장치의 일실시예, 마이컴(100A)의 입력포트(P1)에는 저항(R4)(R5), 광센서(70)의 수광부(71) 및 발광부(72)로 이루어진 광검출회로가 접속되어, 상기 수광부(71)와 발광부(72)사이에 원형격판(61)의 회전에 따라 광센서(70)가 통전되거나 차단된다. 따라서, 마이컴(100A)은 포트(P1)의 입력신호에 의해 제빙기(20)의 상태(수평 또는 이빙)를 감지한다.

또한, 마이컴(100A)의 포트(P2)(P3)에는 저항(R6∼R18), 트랜지스터(Q3∼Q10) 및 이빙모터(11)로 이루어진 모터구동회로가 접속되어, 마이컴(100A)이 포트(P2)로는 하이신호를, 포트(P2)로는 로우신호를 출력하면, 포트(P2)로의 하이출력은 저항(R7)(R10)을 통해 트랜지스터(Q3)(Q4)(Q5)를 턴온시키고, 트랜지스터(Q6)는 턴오프시키며, 포트(P3)로의 로우출력은 저항(R14)(R17)을 통해 트랜지스터(Q7)(Q8)(Q9)는 턴오프되고, 트랜지스터(Q10)는 턴온되어, 상기 트랜지스터(Q4) 및 트랜지스터(Q10)의 턴온으로 이빙모터(11)가 일방향(정회전)으로 회전한다.

또한, 마이컴(100A)이 포트(P2)로는 로우신호를, 포트(P3)로는 하이신호를 출력하면, 포트(P2)로의 로우출력은 저항(R7)(R10)을 통해 트랜지스터(Q3)(Q4(Q5)를 턴오프시키고, 트랜지스터(Q6)는 턴온시키며, 포트(P3)로의 하이출력은 저항(R14)(R17)을 통해 트랜지스터(Q7)(Q8)(Q9)는 턴온되고, 트랜지스터(Q10)는 턴오프되어, 상기 트랜지스터(Q6) 및 트랜지스터(Q8)의 턴온으로 펌프모터(11)가 타방향(역회전)으로 회전한다.

상기와 같이 구성시켜서 된 본 발명의 작용 효과를 제9도는 본 발명에 의한 타임제어 챠트 및 제10도는 본 발명에 의한 제어 흐름도를 참조하여 이하 설명한다.

먼저, 전원(DC:5V,12V)을 인가하고, 통상의 자동제빙기 제어를 행함에 있어, 제빙이 완료됨이 검출되어 이빙시점이 도래하면, 마이컴(100A)은 포트(P1)로의 입력주파수를 검출한다(J1단계).

여기서, 입력신호가 제빙기(20)의 수평상태에 따른 신호인가를 판단한다(J2단계). 여기서, 입력신호가 제빙기(20)의 수평상태의 신호가 아닌 하이신호가 입력되면, 출력포트(P2)로는 로우신호를 출력포트(P3)로는 하이신호를 출력하여 모터(11)의 수평상태를 맞추어준다(로우신호 검출시 모터정지)(J3단계).

상기 J2단계에서, 제빙기(20)의 수평상태가 검출되면, 이빙동작을 위하여 포트(P2)로는 하이신호를, 포트(P3)로는 로우신호를 출력하여 모터(11)를 정회전시켜준다(J4단계).

이때 모터(11)는 회전하고, 미도시된 기구적구조에 의해 제빙기(20)의 축(16)이 회전되어 원판(60)도 연동된다. 따라서, 광센서(70)가 차단되어 마이컴(100A)의 포트(P1)로는 제9도에서와 같이 시간(t1∼t2)동안 하이신호가 입력된다. 광센서(70)의 입력을 검출하여(J5단계) 그 값이 제7도의 (b), 그래서 제9도의 시간(t2∼t3)이 되면 광센서(70)가 통전되어 포트(P1)로 로우신호가 입력되는, 곧 제빙기(20)가 180° 이상회전되어 이빙이 완료되는 시점이 검출(J6)되면, 마이컴(100A)은 포트(P2)((3)로 모터 역회전신호를 출력한다(J7단계).

따라서, 제빙기(20)는 원상태로 복귀회전되고, 원판(60)도 연동역회전하여 광센서(70)가 다시 차단되어 제9도에서와 같이 시간(t3∼t4)동안 역회전동작을 한다(J8단계). 따라서, 제9도의 t4 지점에서 수평상태가 검출되면(J9단계), 포트(P2)(P3)로의 출력을 차단하여 모터(11)의 구동을 정지시켜 주는 것이다(J10단계).

이상에서와 같이 본 발명은 종래의 이빙모터의 제어에 비하여, 모터의 정지가 가능하며, 제빙기의 회전각도를 자유롭게 조절할 수 있는 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성요지의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (1)

1. 제빙기(20)와, 상기 제빙기(20)가 일정각도로 비틀리며 회전되도록 구동시켜 얼음이 이탈되도록한 제어박스(10)와, 이탈된 얼음을 수납하는 얼음상자(30)와, 물탱크(40)의 물을 일정량 저장하는 물저장실(42)과, 상기 물저장실(42)의 물을 급수호스(50)를 통해 상기 제빙기(20)로 이송하는 펌프모터(41)등을 구비한 자동제빙기에 있어서, 상기 제빙기(20)의 연장축(16)상에 연동되어 회전하도록 하되, 길이가 다른 두 개의 원형격판(61)이 입설된 원판(60); 상기 원판(60)이 회전되면서 원형격판(61)에 의해 원판(60)의 회전위치가 검지될 수 있도록 상기 원형격판(61)에 발광부(72)와 수광부(71)가 대향하여 설치되는 광센서(70); 및 상기 광센서(70)를 통해 검지되는 신호를 검출하여 제빙기(20)의 수평 및 이빙상태를 판단하여 이빙모터로의 회전출력명령을 제어하는 마이컴(100A)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자동제빙기의 이빙모터제어장치.