KR100273051B1 - 자동제빙장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 탑재되어 있는 자동제빙장치에 관한 것으로서, 제빙접시(20)가 수평위치에서 정회전하면 이빙하고, 역회전하면 검빙레러(24)가 하강해서 저빙상자(32)의 얼음이 가득 찼는지의 여부를 판정하며, 이 경우에 홀IC(74)는 제빙접시(20)의 회전에 대해서 수평위치와 최대 비틀림 위치에서 온상태가 되며, 검빙방향에 있는 경우는 오프상태가 되고, 제빙접시(20)가 검빙영역 시는 검빙레버(24)의 위치를 홀IC(74)가 검지하여 얼음의 유무를 검지하여, 이빙 전에 검빙동작을 실시할 수 있고 이빙하고 나서도 검빙동작을 실시할 수 있는 자동제빙장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동제빙장치

본 발명은 냉장고에 탑재되어 있는 자동제빙장치에 관한 것이다.

최근의 냉장고에는 자동제빙장치가 설치되어 있다. 이 자동제빙장치는 물탱크의 물을 제빙접시로 공급하여, 이 제빙접시에서 생성된 얼움을 저빙상자로 낙하시키는 것이다.

그런데 이 자동제빙장치의 제어에는 이빙시의 제빙접시의 회전을 제어하기 위한 접시위치의 정보와, 얼음을 만들어도 좋은지의 여부를 판단하기 위해서 저빙상자의 저빙량의 정보가 필요하였다. 그 때문에, 접시회전 위치를 검출하는 위치센서와, 저빙량을 검지하는 검빙센서의 2개 센서가 필요하였다.

위치센서는 제빙접시의 수평위치와 이빙을 위한 제빙접시를 비트는 최대 비틀림 위치를 검출하여, 그 검출신호를 제어부에 보낸다. 제어부는 이빙방향으로 접시를 움직여 위치센서로부터의 검출신호를 받으면 그것이 최대 비틀림 위치이고, 수평복귀방향으로 접시를 회동시켜 위치센서로부터의 검출신호를 받으면 그것이 수평위치라 판단하였다.

한편 저빙량의 검출은 이빙시에 윗쪽으로 퇴피하고, 보통시에는 저빙상자 내부로 하강되는 검빙레버의 위치를 검출하는 검빙센서의 검빙신호를 기초로 판정을 실시하였다.

그러나, 이 제어를 위해서는 위치센서와 검빙센서의 2개를 사용할 필요가 있고, 저빙량을 늘리기 위한 자동제빙장치의 컴팩트화나 비용절감에는 불리하다는 문제가 있기 때문에 이들 센서를 일체화하는 것이 요구되고 있었다.

그래서, 이 2개의 센서를 일체화한 것으로서, 다음과 같은 자동제빙장치가 제안되었다(일본국 특개평 8-233419호).

이 자동제빙장치는 이빙을 실시할 때의 제빙접시의 회동 도중에서 검빙을 실시하여, 1개의 센서를 위치검출하는 외에 가득 찼다면 신호를 단시간 출력하여 가득 찬 것을 검지할 수 있도록 한 것이다. 즉 제빙접시를 이빙방향으로 회전시켜 단일 센서에서 신호가 나오면 그 시점에서 반전시키고 다음에 일정시간이상 센서에서 신호가 나온 경우에 제빙접시의 회동을 정지시키는 것이다.

그리고, 저빙량이 가득 차지 않은 통상의 이빙의 경우에는 이빙방향으로의 제빙접시의 회전 도중의 가득 찬 검출신호는 출력되지 않기 때문에, 최대 비틀림 위치에서의 신호로 반전한다. 수평복귀 시는 만일 이빙에 의해 저빙량이 가득 차게 되어 신호가 출력되어도, 그 신호폭은 일정시간 이내이기 때문에 무시되고, 수평복귀위치의 일정시간 이상의 신호에서 정지시킨다.

한편, 저빙량이 가득 찬 때는 수평위치에서 이빙방향으로 제빙접시를 회동시키면, 회동도중에서 가득 찬 검출신호가 나오고 그 위치에서 접시가 반전하여 수평위치로 되돌아고, 그 위치에서 일정시간 이상의 신호를 출력하고 이에 의해 정지한다.

즉, 가득 찼는지 여부의 판단은 제빙접시를 이빙방향으로 회전시키기 위해서 걸린 시간으로 알 수 있다.

그러나 상기 구성의 자동제빙장치는 통상시에 있어서는 제빙접시의 이빙방향의 회동 도중과 수평복귀 도중의 회동도중에서 검빙레버가 상하 움직이는 동작이 실시되고, 1회 이빙으로 2번의 검빙동작이 실시되기 때문에 검빙레버 및 그 동작기구가 수명적으로 불리하다는 문제가 있었다.

또, 이빙 전에 검빙하는 것을 전제로 하고 있어, 다음 제빙을 위한 급수 전에 검빙할 때에는 가득 차지 않은 경우라도 제빙접시를 비틀 필요가 있기 때문에 제빙접시의 수명이 짧아진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 제빙접시의 회전시간이나 센서로부터의 신호의 시간 폭을 감시할 필요가 있기 때문에 제빙접시의 회동을 위한 모터전압은 저전압으로 할 필요가 있다. 즉, 트랜스를 이용한 전원회로에서는 상용 전원전압의 변동이나 제빙접시의 비틀림 시의 모터전류의 증가 등의 부하변동에 의해 모터로의 공급 전압이 변동하기 때문에 트랜스의 용량에 여유를 갖게 하지 않으면 안되고, 전원회로가 대형화하여 이에 의해 발열량의 증가 등의 문제가 있었다. 한편, 스위칭전원 등을 채용하면 비용이 증가하는 문제가 있었다.

그래서 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 이빙 전에 검빙동작을 실시할 수 있고, 이빙하고 나서도 검빙동작을 실시하는 것이 가능하며, 또 1개의 센서로 이들 동작을 실시할 수 있는 자동제빙장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예를 나타내는 자동제빙장치에 있어서 제빙접시가 수평위치에 있는 경우의 사시도,

도 2는 동일하게 제빙접시가 수평위치에 있는 경우의 정면도,

도 3은 제빙접시가 이빙(離氷)상태에 있는 경우의 사시도,

도 4는 제빙접시가 이빙상태에 있는 경우의 정면도,

도 5는 제빙접시가 검빙(檢氷)상태이고 동시에 얼음이 가득 차지 않은 때의 사시도,

도 6은 도 5와 동일하고 가득 찬 때의 사시도,

도 7은 제빙접시가 검빙상태에 있는 경우의 정면도,

도 8은 제 1 동작자와 제 2 동작자와의 관계를 나타내는 우측면도,

도 9는 본 실시예의 냉장고의 중단부의 종단면도,

도 10은 자동제빙장치의 본체의 우측에서의 종단면도,

도 11은 자동제빙장치의 본체의 뒷면에서의 종단면도,

도 12는 자동제빙장치의 블럭도,

도 13은 자동제빙장치의 동작상태를 설명하기 위한 도면 및

도 14는 제빙접시의 회전동작을 나타내기 위한 표이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 자동제빙장치 20: 제빙접시

24: 검빙레버 32: 저빙상자

44: 모터 50: 제 1 캠

52: 제 2 캠 58: 위치검출용 마그네트

72: 저빙검출용 마그네트 74: 홀IC

76: 온도센서 78: 제어수단

80: 구동회로 82: 전류검출회로

청구항 1의 자동제빙장치는 수평위치에서 제빙된 얼음을 이탈시키기 위해서 이빙방향으로 회동함과 동시에 수평위치에서 이빙방향과는 반대방향인 반이빙방향으로 회동하는 제빙접시, 상기 제빙접시의 아랫쪽에 배치된 저빙상자, 상기 제빙접시가 반이빙향으로 회동한 때에 상기 저빙상자에 모인 얼음에 위쪽에서 접촉하도록 회동하는 검빙레버 및 상기 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시켜 이빙동작을 실시하는 이빙스텝과 상기 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시키고 상기 검빙레버에 의해 상기 저빙상자가 가득 찼는지의 여부를 검출하는 검빙 스텝을 실시하는 제어수단으로 이루어지는 것이다.

청구항 2의 자동제빙장치는 청구항 1항에 있어서, 상기 제빙접시가 이빙방향으로 소정 각도 회동한 때에 신호를 출력함과 동시에 상기 제빙접시가 반이빙방향으로 회동한 때에 상기 검빙레버의 회동상태를 나타내는 신호를 출력하는 1개의 검출센서를 갖고, 상기 제어수단은 상기 이빙스텝에 있어서, 상기 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시키고, 상기 검출센서로부터 신호가 검출된 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 복귀시키고, 상기 검빙스텝에 있어서, 상기 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시켜 상기 검출센서로부터의 신호에 의해 상기 저빙상자가 가득 찼는지의 여부를 검출하는 것이다.

청구항 3의 자동제빙장치는 청구항 2 항에 있어서, 상기 제빙접시를 이빙방향 및 반이빙방향으로 회동시키는 모터와, 상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류검출수단을 갖고, 상기 검출센서는 상기 제빙접시가 수평위치에 있을 때도 신호를 출력하고, 상기 제어수단은 전원 투입시 등의 초기화에 있어서 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하고, 이 수평복귀 스텝은 상기 모터에 의해 상기 제빙접시를 이빙방향으로 회동시키는 제 1 수평복귀 스텝, 상기 전류검출수단이 검출한 전류가 기준치가 된 때에 반이빙방향으로 회동시키는 제 2 수평복귀 스텝, 및 상기 검출센서로부터의 신호가 검출된 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 하여 정지시키는 제 3 수평복귀 스텝으로 이루어지는 것이다.

청구항 4의 자동제빙장치는 청구항 2 항에 있어서, 상기 제빙접시에 설치되어 상기 제빙접시의 온도로부터 상기 제빙접시에 있어서 물의 유무를 검출하는 온도센서를 갖고, 상기 제어수단은 전원투입시 등의 초기화에 있어서 상기 온도센서에 의해 상기 제빙접시의 물의 유무를 검출하는 온도검출 스텝을 실시하고, 상기 온도검출 스텝에 있어서 상기 제빙접시에 물이 없다고 판단한 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하는 것이다.

청구항 5의 자동제빙장치는 청구항 2 항에 있어서, 상기 제빙접시에 설치되어 상기 제빙접시의 온도로부터 상기 제빙접시에 있어서 물의 유무를 검출하는 온도센서를 갖고, 상기 제어수단은 전원투입시 등의 초기화에 있어서 상기 온도센서에 의해 상기 제빙접시의 물의 유무를 겁출하는 온도검출 스텝을 실시하고, 상기 온도검출 스텝에 있어서 상기 제빙접시에 물이 있다고 판단한 때에 제빙동작이 완료된 후에 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하는 것이다.

청구항 1의 자동제빙장치에 대해서 설명한다.

제빙접시에서 얼음이 생성되어 이빙을 실시하는 경우에는 제어수단은 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시켜 이빙동작을 실시하는 이빙 스텝을 실시한다.

또 저빙상자가 얼음으로 가득 찼는지 여부를 검출하는 경우에는 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시키고 검빙레버에 의해 그것을 검출하는 검빙 스텝을 실시한다.

청구항 2의 자동제빙장치에 대해서 설명한다.

제어수단은 이빙스텝에 있어서 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시켜 검출센서로부터 신호가 검출된 때에 제빙접시가 최대 비틀림 위치라고 판단하고, 제빙접시를 수평위치로 복귀시킨다. 즉 반이빙방향으로 회동시킨다.

한편 검빙 스텝에 있어서는 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시켜 검빙레버에 의해 저빙상자가 얼음으로 가득 찼는지의 여부를 검출하고 이것을 검출센서로부터의 신호에 의해 판단한다.

이에 의해 이빙 스텝 및 검빙 스텝을 단일 검출센서로 실시할 수 있다.

청구항 3의 자동제빙장치에 있어서 전원 투입시 등의 초기화에 있어서 제빙접시를 수평위치로 되돌리는 경우에 대해서 설명한다.

제어수단은 모터에 의해 제빙접시를 이빙방향으로 회동시키는 제 1 수평복귀 스텝을 실시하고, 그 후 전류검출수단이 검출한 전류가 기준치가 된 때에, 반이빙방향으로 회동시키는 제 2 수평복귀 스텝을 실시하고, 검출센서로부터의 신호가 검출된 때에 제빙접시를 수평위치로 하여 정지시키는 제 3 수평복귀 스텝을 실시한다. 즉 제빙접시를 이빙방향으로 회동시켜 최대 비틀림 위치에 온 경우에는 모터에 대한 부하가 걸리고 전류가 증가한다. 그 때문에 전류검출수단은 이 전류의 증가를 검출함으로써 제빙접시가 최대 비틀림 위치에 있는지 여부를 검출한다.

청구항 4의 자동제빙장치에 대해서 설명한다.

제빙접시에 물이 있는 경우에는 제빙접시를 회동시키면 물이 넘쳐 흐를 우려가 있다.

그 때문에 제어수단은 초기화에 있어서 온도센서에 의해 제빙접시의 물의 유무를 검출하는 온도검출 스텝을 실시하고, 이 온도검출 스텝에 있어서 제빙접시에 물이 없다고 판단한 때에만, 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시한다.

청구항 5의 자동제빙장치에 대해서 설명한다.

상기한 바와 같이 제빙접시에 물이 있는 경우에는 제빙접시를 회동시키면 물이 넘쳐 흐르지만, 어느 정도의 회동이라면 제빙접시에서 물이 넘쳐 흐르지 않는다.

그 때문에 제어수단은 초기화에 있어서 온도 센서에 의해 제빙접시의 물의 유무의 검출을 하는 온도검출 스텝을 실시하고, 그 후 이 온도검출 스텝에 있어서 제빙접시에 물이 있다고 판단된 때는 제빙동작이 완료한 후에 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시한다.

이하 본 발명의 한 실시예인 자동제빙장치(10)에 대해서 설명한다.

(자동제빙장치(10)의 전체 구성)

도 9는 자동제빙장치(10)가 탑재되어 있는 냉장고(12)의 중단의 종단면도이다.

도 9에 있어서 냉장고(12)는 상단부터 냉장실(14), 저빙실(16), 냉동실(18)을 갖고 자동제빙장치(10)는 저빙실(16)에 설치되어 있다.

자동제빙장치(10)는 제빙접시(20)와 이것을 회동 지지하는 본체(22)와 이 본체(22)보다 회동이 자유롭게 설치되어 있는 검빙레버(24)로 이루어진다.

또 냉장실(14)의 바닥부에는 제빙접시(20)에 물을 공급하기 위한 물탱크(26)가 설치되고, 이 물탱크(26)에서 공급된 물은 냉장실(14)과 저빙실(16)의 간막이부재(28)와의 사이에 설치되어 있는 급수관(30)을 거쳐 제빙접시(20)에 공급된다.

또한 제빙장치(10)의 아렛쪽에는 제빙접시(20)에서 낙하한 얼음을 모으기 위한 저빙상자(32)가 설치되어 있다.

(자동제빙장치(10)의 내부 구성)

다음에 자동제빙장치(10)의 본체(22) 내부의 구성에 대해서 도 10, 도 11에 기초하여 설명한다. 도 10은 본체(22)의 우측에서 본 종단면도이고, 도 11는 본체(22)의 뒷면에서 본 종단면도이다.

도 10에 도시한 바와 같이 제빙접시(20)의 접시회전축(34)이 본체(22)의 뒷면을 관통하고 있다.

도 11에 도시한 바와 같이 이 접시회전축(34)에는 동일 축에 원판(36)과 제 1 기어(38)가 설치되어 있다. 제 1 기어(38)에는 제 2 기어(40)가 연결되고, 제 2 기어(40)에는 제 3 기어(42)가 연결되어 있다. 원판(36)과 본체(22)의 후면과의 사이에는 모터(44)가 설치되어 있고, 이 모터(44)의 회전축에 설치된 웜기어(46)와 상기한 제 3 기어(42)가 연결되어 있다.

이에 의해 모터(44)가 구동되면, 웜기어(46), 제 3 기어(42), 제 2 기어(40), 제 1 기어(38)가 회동하고 원판(36)도 이와 함께 회전하여 제빙접시(20)가 회동한다.

한편, 검빙레버(24)는 본체(22)의 우측면에 레버회전축(48)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

(제빙접시(20)를 회전시키는 구성)

제빙접시(20)를 회전시키는 원판(36)과 검빙레버(24)에 대해서 도 1 내지 도 8에 기초하여 설명한다. 또한 도 1 내지 도 8에 있어서는 원판(36)을 회전시키는 기어(38, 40, 42, 46) 및 모터(44)의 도시에 대해서는 설명을 용이하게 하기 위해서 생략하고 있다.

우선 제빙접시(20)의 회전방향에 대해서 설명한다.

제빙접시(20)의 수평위치는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 제빙면이 수평한 상태를 말한다.

제빙접시(20)가 이빙하는 경우에는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 정회전방향으로 회전하여 제빙접시(20)가 비틀어진 상태가 되어 이빙을 실시한다. 여기에서 정회전이라는 것은 도 3 및 도 4에 있어서 A1방향을 말한다.

제빙접시(20)가 뒤에서 설명하는 바와 같이 저빙량을 검출하는 경우에는 도 5, 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이 정회전방향 Al과 반대방향인 역회전방향 A2로 회전한다.

원판(36)의 후면은 제 1 캠(50)을 구성하고, 원판(36)의 전면은 제 2 캠(52)을 구성하고 있다.

제 1 캠(50)의 구성 및 동작에 대해서 설명한다.

도 2, 도 4, 도 7에 도시한 바와 같이 원판(36)의 후면에 제 1 캠홈(53)이 거의 링형상으로 설치되어 있다.

이 제 1 캠(50)의 앞쪽에는 긴 판형상의 제 1 동작자(54)가 배치되어 있다. 이 제 1 동작자(54)의 우단부는 축점(56)에 의해 회동이 자유롭게 설치되고, 좌단부는 상하방향으로 이동이 자유롭게 되어 있다. 또 이 좌단부에는 위치검출용 마그네트(58)가 설치되어 있다. 또한 제 1 동작자(54)의 중앙부에는 제 1 캠홈(53)과 걸어 맞추는 제 1 돌기(60)가 설치되어 있다.

이에 의해 원판(36)(제 1 캠(50))이 회전하면, 제 1 캠홈(53)의 회전에 따라서 제 1 돌기(60)가 상하 움직이고, 제 1 동작자(54)의 좌단부에 있는 위치검출용 마그네트(58)도 동일하게 상하 움직인다.

여기에서 제 1 캠(53)은 제빙접시(20)가 수평위치에서 ±약10°의 위치에 있는 경우에만 제 1 동작자(54)의 위치검출용 마그네트(58)가 상 위치가 되도록 이 위치만 제 1 캠홈(53)이 위쪽으로 팽창한 것과 같은 직경이 큰 홈 형상으로 되어 있다(이하 이 위치를 수평영역(62)이라 한다).

또 제 1 캠홈(53)은 정회전방향으로 거의 180°회전한 위치에서 다시 제 1 돌기(60)를 위쪽으로 끌어 올리는 것과 같이 직경이 큰 홈 형상으로 되어 있다(이하 이 위치를 최대 비틀림 영역(63)이라 한다).

또한 다른 회전각도에 있어서는 위치검출용 마그네트(58)가 하 위치가 되도록 직경이 작은 홈 형상으로 되어 있다.

제 2 캠(52)의 구조 및 동작에 대해서 설명한다.

제 2 캠(52)은 원판(36)의 앞면에 링형상의 제 2 캠홈(64)이 설치됨으로써 형성되어 있다.

제 2 캠홈(64)에는 검빙레버(24)의 레버 회전축(48)에서 돌출한 제 2 돌기(66)가 걸어맞춰 있다.

제 2 캠홈(64)은 제빙접시(20)가 역회전방향으로 거의 45°회전한 경우에 제 2 돌기(66)가 그 밖의 위치보다 아랫쪽으로 이동할 수 있도록 직경이 큰 홈 형상으로 되어 있다(이하, 이 위치를 검빙영역(68)이라 한다).

또 레버 회전축(48)의 중앙부에는 제 2 동작자(70)가 설치되고, 이 제 2 동작자(70)의 선단에 저빙검출용 마그네트(72)가 설치되어 있다. 이 검빙 마그네트(72)의 위치는 위치검출용 마그네트(58)의 근방에 위치하고 있다.

이 제 2 캠(52)의 동작을 설명하면, 제빙접시(20)가 역회전방향으로 거의 45°회전하면, 레버회전축(48)의 제 2 돌기(66)의 위치에 검빙영역(68)이 위치한다. 그리고 이 위치에서 검빙레버(24)에 의해 검빙이 실시되고, 만일 저빙상자(32)가 가득 찼다면 얼음에 맞닿아 검빙레버(24)는 회전하지 않고, 레버회전축(48)에 있는 제 2 돌기(66)는 검빙영역(68)으로는 빠지지 않는다. 한편, 얼음이 없어 가득 차지 않는 경우에는 검빙레버(24)는 중력에 의해 아랫쪽으로 회전하고, 제 2 돌기(66)는 검빙영역(68)으로 빠진다. 이 경우에 저빙검출용 마그네트(72)도 레버회전축(48)에 따라서 회동한다.

본체(22)의 우측면 내측에는 홀IC(74)가 설치되어 있다. 이 홀IC(74)는 상기에서 설명한 위치검출용 마그네트(58) 또는 저빙검출용 마그네트(72)가 가까워지면, 오프상태에서 온상태가 된다.

(자동제빙장치(10)의 전기관계의 구성)

도 12의 블럭도에 기초하여 자동제빙장치(10)의 전기관계의 구성에 대해서 설명한다.

자동제빙장치(10)를 제어하는 제어수단(78)은 마이크로 컴퓨터로 이루어지고, 홀IC(74), 온도센서(76) 및 모터(44)의 구동회로(80)가 접속되어 있다. 또 전류검출회로(82)도 접속되어 있다. 이 전류검출회로(82)는 구동회로(80)에서 모터(44)로 공급되는 전류 값을 검출한다.

온도센서(76)는 제빙접시(20)의 바닥부에 설치되어 있고, 이 제빙접시(20)의 온도를 검지하여 제어수단(78)에 그 검출신호를 출력하는 것이다. 제어수단(78)은 이 검출신호에 기초하여 제빙이 완료하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로는 검출온도가 -9.5℃ 이하의 상태가 2시간 계속되는 것 또, 검출온도가 -12.5℃ 이하가 10초간 계속되는 것을 가지고 제빙이 완료하는지를 판단한다.

(자동제빙장치(10)의 동작상태)

상기에서 설명한 자동제빙장치(10)의 동작상태를 도 1에서 도 8 및 도 13, 도 14에 기초하여 설명한다.

(1)제빙접시(20)가 수평위치에 있는 경우(도 1, 도 2, 도 13, 도 14 참조)

제빙접시(20)에서 얼음을 생성하고 있는 경우 또는 물이 빈 경우에는 제빙접시(20)는 수평위치에서 정지하고 있다.

이 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이 제 2 캠(52)에 있어서는 제 2 돌기(6)는 검빙영역(68) 이외의 위치에 있기 때문에, 레버회전축(48)은 검빙레버(24)를 윗쪽으로 끌어 올린 상태로 유지하고 있다. 한편, 제 2 동작자(70)는 홀IC(74)에서 떨어진 위치에 있기 때문에 저빙검출용 마그네트(72)의 영향은 홀IC(74)에는 미치지 않는다.

도 2에 도시한 바와 같이 제 1 캠(50)에 있어서는 제 1 동작자(54)의 제 1 돌기(60)가 제 1 캠홈(53)의 수평영역(62)에 위치하고 있기 때문에, 제 1 동작자(54)의 위치검출용 마그네트(58)는 홀IC(74)의 근방에 위치하고 도 13에 도시한 바와 같이 홀IC(74)는 온상태가 되어 있다.

(2)제빙접시(20)가 이빙을 실시하는 경우(도 3, 도 4, 도 13, 도 14 참조)

온도센서(76)의 온도검출신호에 기초하여 제빙이 완료하였는지 여부를 판단하고, 제빙이 완료하였다고 판단하면, 이빙동작인 모터(44)가 제빙접시(20)를 정회전방향 Al으로 회전시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이 원판(36)(제 1 캠(50))이 회전하면, 회전과 동시에 제 1 돌기(60)가 수평영역(62) 이외의 위치로 이동하기 때문에 제 1 동작자(54)의 위치검출용 마그네트(58)가 홀IC(74)에서 떨어지기 때문에 도 13에 도시한 바와 같이 홀IC(74)는 오프상태가 된다.

도 4에 도시한 바와 같이 모터(44)가 회전을 계속하여 거의 180°회전한 위치에서 제 1 돌기(60)는 최대 비틀림 영역(63)에 이른다. 이에 의해 제 1 동작자(54)의 저빙검출용 마그네트(72)가 다시 홀IC(74)에 가까워지고, 도 13에 도시한 바와 같이 홀IC(74)가 온상태가 된다.

제어수단(78)은 홀IC(74)가 오프상태가 되고 나서 다시 온상태가 된 위치에서 도 13에 도시한 바와 같이 제빙접시(20)가 최대 비틀림 영역(63)에 도달하였다고 판단하고, 수평위치로 복귀시키도록 역회전방향으로 모터(44)를 구동시킨다.

제빙접시(20)가 역회전방향으로 회전하여 최대 비틀림영역(63)의 위치를 벗어나면, 홀IC(74)가 오프상태가 되고 이 상태가 잠시 계속된다. 그리고 도 13에 도시한 바와 같이 수평영역(62)에 이르면, 홀IC(74)가 다시 온상태가 되기 때문에 제어수단(78)은 제빙접시(20)가 수평위치로 복귀하였다고 판단하고 모터(44)를 정지시킨다.

(3)검빙레버(24)가 검빙동작을 실시하는 경우(도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 13, 도 14 참조)

제빙접시(20)가 역회전방향으로 거의 45°회전하도록 도 13에 도시한 바와 같이 제어수단(78)에 내장되어 있는 타이머로 소정시간(t1)구동시킨다.

도 7에 도시한 바와 같이 제 1 캠(50)에 있어서는 제 1 돌기(60)가 수평영역(62) 이외의 위치에 오기 때문에, 제 1 동작자(54)의 위치검출용 마그네트(58)는 홀IC(74)에서 떨어지고 홀IC(74)가 오프상태가 된다. 이 상태에서 제 2 돌기(66)의 위치에 검빙영역(68)이 위치한다.

도 6에 도시한 바와 같이 저빙상자(32)에 얼음이 가득 차면, 얼음에 맞닿아 검빙레버(24)는 회전되지 않고, 제 2 돌기(66a)는 검빙영역(68)에서 뜬 상태가 되어 있다. 그 때문에 제 2 동작자(70)의 저빙검출용 마그네트(72)도 홀IC(74)에서 벗어난 위치에 있기 때문에 홀IC(74)는 오프상태로 되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이 한쪽 저빙상자(32)에 얼음이 없어지고, 검빙레버(24)가 내려가면, 제 2 돌기(66b)도 검빙영역(68)으로 낙하한다. 그러면 제 2 동작자(70)의 저빙검출용 마그네트(72)가 홀IC(74)에 가까워지고 홀IC(74)가 온상태가 된다. 도 13에 도시한 바와 같이 이 온상태가 됨으로써 제어수단(78)은 저빙상자(32)에 얼음이 없는 것을 안다.

도 13에 도시한 바와 같이 모터(44)는 다시 제빙접시(20)를 정회전방향으로 t1시간회전시켜 수평위치로 제빙접시(20)가 복귀하도록 한다. 이 경우에 제빙접시(20)가 복귀하였는지 여부는 제 1 돌기(60)가 수평영역(62)의 위치에 이르고, 홀IC(74)가 온상태가 된 때에 그 위치에 왔다고 판단한다.

(4)검빙동작과 이빙동작의 순서의 제어에 대해서

검빙동작과 이빙동작의 순서는 어느쪽이라도 좋다.

예를 들면, 검빙동작 후에 이빙동작을 실시할 수 있다. 검빙동작에서 얼음이 가득 차지 않아서 이빙시켜도 좋다고 판단한 경우는 검빙위치에서 t1시간의 정회전 후, 이어서 이빙동작을 계속할 수 있다.

또 가득 찬 경우는 제빙접시(20)를 수평위치로 되돌리지 않고, 제빙접시(20)를 역45°의 경사대로 두고, 얼음이 사용되어 검빙레버(24)가 내려가는 것을 기다려도 좋다. 또 일단 수평위치로 제빙접시(20)를 되돌린 후, 문의 개폐나 어느 시간간격을 계기로 하여 다시 검빙동작을 실시하여도 좋다.

먼저 이빙동작을 한 경우는 다음 제빙을 위한 급수 전에 검빙동작을 실시한다. 검빙동작에서 얼음이 가득 찼다고 한 경우에는 가득찬 것이 없어질 때까지 급수를 대기시킨다. 이 대기방법은 상술의 검빙을 먼저 실시한 경우와 동일하고 제빙접시(20)를 경사대로 두고 얼음이 사용되어 검빙레버(24)가 내려가는 것을 기다려도 좋고, 또 일단 제빙접시(20)를 수평위치로 되돌린 후 문의 개폐나 어느 시간 간격을 계기로 하여 다시 검빙동작을 실시하여도 좋다.

(모터(44)의 성능)

여기에서 모터(44)에 대해서 설명한다.

이빙동작의 경우는 제빙접시(20)가 수평위치 또는 최대 비틀림 위치인지는 홀IC(74)에서 결정하여, 타이머를 이용하는 시간제어를 병용할 필요가 없다. 그 때문에 모터(44)에 의해 이빙할 수 있는 모터(44)의 전압에는 관계하지 않는다. 예를 들면 모터전압이 7∼13V으로 광범위하게 할 수 있다.

역으로 검빙동작시는 검빙레버(24)가 검빙을 검지할 수 있는 위치까지 제 2 캠(52)을 회전시키는 것만으로 좋다. 즉, 이 경우에는 모터(44)에는 부하가 걸리지 않고 모터 토크도 거의 불필요하기 때문에 전원전압의 변동에는 그다지 영향 받지 않고, 정격이 예를 들면 12V에 대하여 ±2V정도의 변동으로 문제가 없고, 전원전압의 안정도에 대해서 여유를 갖게 할 수 있다.

또한 이 검빙동작시에는 모터전압을 이빙 가능한 하한의 일정 전압으로 하는 것이 가능하기 때문에 검빙레버(24)의 동작의 정밀도를 높일 수 있고, 구동회로(80)에 트랜스방식의 값 싼 전원을 채용할 수 있다.

(제빙접시(20)의 수평복귀 제어방법)

(1)제 1 수평복귀 제어방법

다음에 냉장고의 전원투입시 등의 초기화를 실시한 경우에 제빙접시(20)를 수평위치로 되돌리는 제 1 수평복귀 제어방법에 대해서 설명한다.

초기화를 실시하면, 제빙접시(20)를 정회전방향으로 t1시간 이상(예를 들면 t1＋1초, 이하 이것을 t2시간이라 한다)을 회전시킨다.

그러면, 제빙접시(20)는 수평위치에서 최대 비틀림 위치 사이에 들어가기 때문에, 그 후 제빙접시(20)를 역회전시켜 홀IC(74)가 온상태가 된 위치가 수평위치가 된다.

또한 수평위치에서 최대 비틀림 위치 사이에서는 t1시간 이상의 t2시간 정회전시키면 제빙접시(20)는 최대 비틀림 위치 이상으로 회전하기 때문에, 이 최대 비틀림 위치 이상으로 회전하지 않도록 스토퍼를 설치하거나, 기어(38∼46)의 맞물림이 떨어져 제빙접시(20)가 완전히 비틀리지 않도록 하여 두면 좋다.

(2)제 2 수평복귀 제어방법

다음에 제빙접시(20)의 제 2 수평복귀 제어방법에 대해서 설명한다.

제 1 수평복귀 제어방법이라면, 최대 비틀림 위치 이상으로 제빙접시가 회전하지 않도록 하기 위해서 스토퍼를 설치할 필요가 있고, 이 스토퍼에 의해 기어(38∼46)에 스트레스가 걸린다. 또 기어(38∼46)가 빠지도록 한 경우는 이 기어를 뺀 때의 소리가 문제가 되는 경우가 있다.

그 때문에 제 2 수평복귀 제어방법에서는 구동회로(80)에서 모터(44)에 공급되는 전류에 착안하여 최대 비틀림 위치 이상으로 제빙접시(20)가 회전하지 않도록 제어한다.

구체적으로는 최대 비틀림 위치의 경우는 홀IC(74)가 온상태이고 동시에 모터(44)에 그 비틀림에 의한 토크가 걸려서 모터전류가 증가한다. 그래서 홀IC(74)가 온상태이고 동시에 전류검출회로(82)에서 모터전류가 기준치 이상이 된 경우에 최대 비틀림 위치라고 판정하고, 이 경우는 정회전이 t2시간에 충족하지 않은 경우라고도 역회전시켜 홀IC(74)를 일단 오프상태로 한 후, 다음 온상태의 위치인 수평위치에서 회전을 멈춘다.

(3)제 3 수평복귀 제어방법

다음에 제빙접시(20)의 제 3 수평복귀 제어방법에 대해서 설명한다.

제 2 수평복귀 제어방법과 같이 기준치에서 모터전류를 판단하는 대신에, 제 3 수평복귀 제어방법에서는 통상의 회전시에 있어서 모터전류와 수평복귀제어의 정회전시의 전류와의 차가 기준치 이상인지의 여부로 최대 비틀림을 판단한다. 그 이외는 제 2 수평복귀 제어방법과 동일하다. 이 전류차를 이용하여 모터의 개체차, 경년변화, 온도에 의한 권선 저항의 변화에 의한 영향을 없앨 수 있다.

구체적으로는 통상의 회전시의 모터전류는 t2시간의 정회전에 앞서서 일초정도 역회전시키고 그 때의 전류값을 통상 회전시의 모터 전류로 한다.

이것은 제빙접시가 최대 비틀림 위치에 있었다고 하여도 역회전방향으로 하면 제빙접시(20)의 비틀림 토크가 걸리지 않기 때문이다.

또 이 경우에는 t2시간의 정회전 전에 통상전류검지를 위해서 역회전시킨 시간 정회전방향으로 회전시키지 않으면 안된다.

(4)제 4 수평복귀 제어방법

다음에 제빙접시(20)의 제 4 수평복귀 제어방법에 대해서 설명한다.

제 4 수평복귀 제어방법은 홀IC(74)와 전류증가에 의한 최대 비틀림 위치를 검출하는 경우에 t2시간에 관계없이 정회전시켜 두고, 제빙접시(20)를 반드시 최대 비틀림 위치까지 회전시키고 그 후 역회전시켜 수평으로 되돌린다.

(5)제 5 수평복귀 제어방법

상기와 같은 방법으로 제빙접시(20)를 수평위치로 되돌릴 수 있지만, 제빙접시(20)에 물이 들어 있는 경우에는 물이 넘쳐 흐를 우려가 있다. 그 때문에 상기와 같은 수평복귀동작 전에 다음과 같은 제어를 실시할 필요도 있다.

온도센서(76)에 의해 제빙접시(20)의 온도를 검지하고, 제빙이 완료하였다고 판단된 시점에서 상기 수평복귀동작을 실시한다. 이와 같이 함으로써 제빙접시(20)에서 물이 넘쳐 흐르는 현상이 방지할 수 있다. 또한, 전원투입시에 접시가 차가워져 있어(예컨데, 온도센서가 －9.5℃ 이하), 분명히 물이 들어 있지 않다고 판단되는 경우는 제빙완료를 기다리지 않고 수평복귀동작을 실시하여도 좋다.

한편 제빙접시(20)에 물이 들어 있는 경우는 제빙접시(20)는 수평위치에 있고, 이 경우에는 ±10℃정도 제빙접시(20)를 회전시켜도 물은 넘쳐 흐르지 않는다. 이 때문에 초기화 후에 제빙접시(20)의 위치를 약 10°정도 역회전시켜서 홀IC(74)가 오프상태가 되면, 제빙접시(20)는 수평이 아니기 때문에 수평까지 되돌아오는 상기 수평복귀동작을 실시한다. 또 이 이외의 경우에는 물이 있을 가능성이 있기 때문에 제빙접시(20)를 원래 위치로 되돌리고 물의 유무에 상관없이 제빙동작이 완료한 후에 수평복귀동작을 실시한다.

(변경예)

또한 상기 실시예의 홀IC에 대신하여 리드 스위치와 마그네트와의 조합 또는 캠과 스위치와의 조합에 의해서도 실현할 수 있다.

본 발명의 자동제빙장치는 이빙동작과 검빙동작을 독립하여 실시할 수 있고, 이빙동작 후에 검빙동작을 실시할 수 있으며 또 반대로 검빙동작 후에 이빙동작을 실시할 수 있다.

청구항 2의 자동제빙장치는 1개의 검출센서로 이빙동작과 검빙동작을 실시할 수 있다.

청구항 3의 자동제빙장치는 초기화 후에 수평복귀동작 스텝을 실시함으로써 확실하게 제빙접시를 수평위치로 복귀시킬 수 있다.

청구항 4의 자동제빙장치는 제빙접시에 물이 없다고 판단한 때에 수평복귀 스텝을 실시하기 때문에 제빙접시에서 물이 넘쳐 흐르는 일이 없다.

청구항 5의 자동제빙장치는 제빙접시에 물이 있다고 판단한 때는 제빙동작을 실시한 후에 수평복귀 스텝을 실시하기 때문에 물이 넘쳐 흐르는 일이 없다.

Claims (5)

1. 제빙한 얼음을 이탈시키기 위해서 수평위치에서 이빙방향으로 회동함과 동시에 수평위치에서 이빙방향과는 반대방향인 반이빙방향으로 회동하는 제빙접시;

   상기 제빙접시의 아랫쪽에 배치된 저빙상자;

   상기 제빙접시가 반이빙방향으로 회동한 때에, 상기 저빙상자에 모인 얼음에 위쪽에서 접촉하도록 회동하는 검빙레버; 및

   상기 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시켜 이빙동작을 실시하는 이빙스텝과 상기 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시키고 상기 검빙레버에 의해 상기 저빙상자가 가득 찼는지의 여부를 검출하는 검빙 스텝을 실시하는 제어수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제빙접시가 이빙방향으로 소정 각도 회동한 때에 신호를 출력함과 동시에 상기 제빙접시가 반이빙방향으로 회동한 때에 상기 검빙레버의 회동상태를 나타내는 신호를 출력하는 1개의 검출 센서를 갖고,

   상기 제어수단은,

   상기 이빙스텝에 있어서,

   상기 제빙접시를 수평위치에서 이빙방향으로 회동시키고, 상기 검출센서로부터의 신호가 검출된 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 복귀시키고,

   상기 검빙 스텝에 있어서,

   상기 제빙접시를 반이빙방향으로 회동시키고 상기 검출센서로부터의 신호에 의해 상기 저빙상자가 가득 찼는지의 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제빙접시를 이빙방향 및 반이빙방향으로 회동시키는 모터와,

   상기 모터에 공급되는 전류를 검출하는 전류검출수단을 갖고,

   상기 검출센서는 상기 제빙접시가 수평위치에 있을 때도 신호를 출력하고,

   상기 제어수단은 전원 투입시 등의 초기화에 있어서 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하고,

   상기 수평복귀 스텝은,

   상기 모터에 의해 상기 제빙접시를 이빙방향으로 회동시키는 제 1 수평복귀 스텝,

   상기 전류검출수단이 검출한 전류가 기준치가 된 때에, 반이빙방향으로 회동시키는 제 2 수평복귀 스텝, 및

   상기 검출센서로부터의 신호가 검출된 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 하여 정지시키는 제 3 수평복귀 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제빙접시에 설치되어 상기 제빙접시의 온도로부터 상기 제빙접시에서 물의 유무를 검출하는 온도센서를 갖고,

   상기 제어수단은,

   전원투입시 등의 초기화에 있어서 상기 온도센서에 의해 상기 제빙접시의 물의 유무를 검출하는 온도검출 스텝을 실시하고,

   상기 온도검출 스텝에 있어서 상기 제빙접시에 물이 없다고 판단한 때에 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 제빙접시에 설치되어 상기 제빙접시의 온도로부터 상기 제빙접시에서 물의 유무를 검출하는 온도센서를 갖고,

   상기 제어수단은,

   전원투입시 등의 초기화에 있어서 상기 온도센서에 의해 상기 제빙접시의 물의 유무를 검출하는 온도검출 스텝을 실시하고,

   상기 온도검출 스텝에 있어서 상기 제빙접시에 물이 있다고 판단한 때에 제빙동작이 완료된 후에 상기 제빙접시를 수평위치로 하는 수평복귀 스텝을 실시하는 것을 특징으로 하는 자동제빙장치.