KR100278449B1 - 제빙기의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙기의 제어장치에 관한 것으로, 냉동실내에 회동가능케 설치되어 급수되는 물을 제빙하는 제빙접시와, 상기 제빙접시를 회동시켜 제빙접시에 형성된 얼음을 분리시키는 이빙모터를 구비한 냉장고용 제빙기에 있어서, 상기 제빙기의 이빙동작을 제어하는 장치는, 상기 제빙 접시의 온도를 감지하는 제빙 센서와, 상기 이빙모터의 구동에 따른 이빙동작시에 상기 냉동실의 도어개폐여부를 감지하는 냉동실도어스위치와, 상기 냉동실도어스위치로부터 냉동실도어 열림신호가 입력되면 이빙모터를 정지시키고 상기 냉동실도어스위치로부터 냉동실도어 닫힘신호가 입력되면 이빙모터를 구동시켜 이빙동작을 제어하는 제어수단으로 구성되어 있으며, 상기 제어수단은 상기 제빙센서의 온도가 기설정된 이빙온도에 도달하여도 급수완료 시점부터 제빙완료까지의 적산시간이 소정시간을 경과하지 않으면 이빙동작을 대기하고, 소정시간을 경과하면 이빙동작을 수행하도록 제어신호를 출력하여, 제빙센서의 고장 또는 조립오차 등으로 인한 오동작시에도 제빙상태를 완전하게 하여 이빙동작의 안정성을 확보한다.

Description

제빙기의 제어장치

본 발명은 제빙접시가 급수탱크보다 하단에 위치하는 냉장고용 제빙 기에 관한 것으로, 특히 초기제어→ 이빙→ 급수→ 정상급수여부 판단→ 제빙→ 이빙 등을 순차적으로 제어하는 제빙기의 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 제빙기는 급수되는 물(제빙수)을 냉각(제빙)시켜 얼음을 만들고, 이 얼음을 분리(이빙)시켜 자동으로 저장(저빙)하는 장치로 일반적인 제빙싸이클은 크게 3과정으로 나누어 볼 수 있다.

그 첫 번째 과정은 제빙기의 초기화 및 제빙접시에 물을 급수하는 급수과정이고, 두 번째 과정은 제빙접시내의 물을 냉기에 의해 결빙시켜 얼음을 만드는 제빙과정이며, 세 번째 과정은 제빙접시에 형성된 얼음을 제빙접시로부터 분리시켜 저빙용기에 담아 보관하는 이빙과정 이다.

이러한, 급수→ 제빙→ 이빙 등으로 이루어지는 일련의 제빙싸이클을 순차적으로 행하는 제빙기를 갖춘 냉장고는 제1도에 도시한 바와같이 냉장고 본체(1)의 상하부에 식품을 저장하는 냉동실 및 냉장실(2, 4)이 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 전면에는 상기 냉동실(2) 및 냉장실(4)을 개폐시키는 도어(6, 8)가 각각 설치되어 있다.

상기 냉장실(4)내에는 제빙용 물을 공급하는 급수탱크(10)가 설치되어 있고, 상기 급수탱크(10)의 하측에는 상기 급수탱크(10)내의 물을 급수관(14)을 통해 후술하는 제빙접시로 급수하도록 개폐동작하는 급수밸브(12;솔레노이드밸브)가 설치되어 있다.

상기 냉동실(2)내에는 다수개의 공간으로 구획되어서 얼음(I)을 만들도록 상기 급수탱크(10)로부터 급수되는 물을 제빙하는 제빙접시(16)가 설치되어 있고, 상기 제빙접시(16)의 하단에는 제빙접시(16)내의 수온 또는 빙온을 검출하는 제빙센서(18)가 부착되어 있으며, 상기 제빙접시(16)의 일측에는 제빙 접시(16)에 형성된 얼음(I)을 분리시켜 후술하는 저빙용기에 저장하도록 상기 제빙접시(16)를 회동시키는 이빙모터(도시 안됨)가 설치 되어 있다.

그리고, 상기 제빙접시(16)의 우측하부에는 송풍되는 공기를 냉매의 증발잠열에 의해 차가운 공기 즉, 냉기로 열교환시키는 증발기(22)가 설치되어 있으며, 상기 증발기(22)의 상측에는 상기 증발기(22)에 의해 열교환된 냉기를 상기 제빙접시(16)의 주변에 순환시켜 상기 제빙접시(16)에 저장된 물을 제빙하도록 팬모터(24)의 구동에 따라 회전하는 냉각팬(26)이 설치되어 있다.

또한, 상기 제빙접시(16)의 하부에는 상기 냉각팬(26)에 의해 제빙된 얼음(I)을 저장하는 저빙용기(28)가 설치되어 있고, 상기 제빙접시(16)의 일측에는 상기 저빙용기(28)에 저장된 얼음(I)의 양을 감지하는 만빙량감지레버(30)가 힌지점(31)을 중심으로 회동가능케 설치되어 있으며, 상기 만빙량감지레버(30)의 일측선단에는 상기 저빙용기(28)내에 저장된 얼음(I)의 양에 따라 상하로 움직이는 만빙량감지레버(30)에 의해 온/오프작동하는 검빙스위치(32)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 제빙기에 있어서, 초기전원 인가 또는 정전복귀시에 제빙접시(16)의 수평여부를 판단하여 도시되지 않은 마이컴에서 이빙모터를 정회전시켜 제빙접시(16)를 수평으로 유지시키고, 1싸이클(약, 2시간)동안 대기하면서 제빙접시(16)에 급수가 되어 있으면 제빙을 한다.

1싸이클의 대기시간 경과후, 제빙접시(16)의 온도를 검출하여 온도가 이빙동작온도에 도달하면 이빙모터를 역회전시켜 이빙을 실행한다. (초기 이빙모드)

초기의 제빙싸이클에서 이빙을 완료하면, 급수밸브(12)가 구동되어 급수탱크(10)의 물이 급수관(14)을 통해 제빙접시(16)로 급수되고, 이 때에 제빙접시(16)에 급수되는 물의 온도변화를 제빙센서(18)에서 감지하여 정상적인 급수가 완료되었는지를 판단한다.

급수완료되면, 팬모터(24)의 구동에 따라 회전하는 냉각팬(26)에 의해 증발기(22)에서 열교환된 냉동실(2)내의 냉기가 제빙접시(16)의 주변에 순환되어 제빙접시(16)에 급수된 물이 제빙 되기 시작하고, 이 때에 변화하는 제빙접시(16)의 온도를 제빙센서(18)에서 감지하여 제빙완료되었는지를 판단한다.

제빙완료되면, 이빙의 안정성을 확보하기위해 소정시간(약 5분)동안 대기 한 후, 이빙모터의 구동에 따라 제빙접시(16)를 회동시키면서 제빙접시(16)내에 제빙된 얼음(I)이 저빙용기(28)로 낙하하여 저빙용기(28)내에 저장되는 이빙동작을 수행하면서 상기의 제빙싸이클을 반복실행한다.

그런데, 이와같은 종래의 제빙기에 있어서는, 이빙동작의 실행중에 사용자가 제빙된 얼음(I)을 사용하기위해 냉동실도어(6)를 열고 저빙용기(28)를 인출하여도 이빙을 계속하여 수행하므로 얼음(I)이 냉동실(2)의 바닥으로 떨어짐은 물론, 급수동작의 실행중에 냉장실도어(8)를 열어도 급수를 계속하여 수행하므로 사용자가 느끼는 소음이 크다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로, 제빙센서가 고장 또는 조립오차 등으로 인하여 제빙접시의 온도를 감지하지 못하고 냉동실의 고내 온도를 감지하는 오동작시에도 제빙상태를 완전하게 하여 이빙동작의 안정성을 확보하므로 제빙기의 신뢰성을 높일 수 있는 제빙기의 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 제빙기의 제어장치는, 냉동실내에 회동가능케 설치되어 급수되는 물을 제빙하는 제빙접시와, 상기 제빙접시를 회동시켜 제빙접시에 형성된 얼음을 분리시키는 이빙모터를 구비한 냉장고용 제빙기에 있어서, 상기 제빙기의 이빙동작을 제어하는 장치는, 상기 제빙접시의 온도를 감지하는 제빙센서와, 상기 이빙모터의 구동에 따른 이빙동작시에 상기 냉동실의 도어개폐여부를 감지하는 냉동실도어스위치와, 상기 냉동실도어스위치로부터 냉동실도어 열림신호가 입력되면 이빙모터를 정지시키고 상기 냉동실도어스위치로부터 냉동실도어 닫힘신호가 입력되면 이빙모터를 구동시켜 이빙동작을 제어하는 제어수단으로 구성되어 있으며, 상기 제어수단은 상기 제빙센서의 온도가 기설정된 이빙온도에 도달하여도 급수완료 시점부터 제빙완료까지의 적산시간이 소정시간을 경과하지 않으면 이빙동작을 대기하고, 소정시간을 경과하면 이빙동작을 수행하도록 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래에 의한 냉장고용 제빙기의 개략적인 종단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 제빙기의 제어장치의 제어블록도.

제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 의한 제빙기의 제어동작순서를 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 급수밸브 16 : 제빙접시

18 : 제빙센서 20 : 이빙모터

28 : 저빙용기 32 : 검빙스위치

34 : 수평스위치 36 : 테스트스위치

52 : 냉동실도어스위치 54 : 냉장실도어스위치

58 : 제어수단 60 : 온도감지수단

64 : 이빙모터구동수단

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도에 도시한 바와같이 전원수단(50)은 도시되지 않은 교류전원단으로 부터 공급되는 상용교류전압을 입력받아 제빙기의 동작에 필요한 소정의 직류전압(부하구동전원, 마이컴 구동전원)으로 변환하여 출력하고, 냉동실도어스위치(52)는 냉동실도어(6)의 개폐에 따라 온/오프작동하여 냉동실도어(6)의 개폐여부를 감지하며 냉장실도어스위치(54)는 냉장실도어(8)의 개폐에 따라 온/오프작동하여 냉장실도어(8)의 개폐여부를 감지 한다.

위치감지수단(56)은 저빙용기(28)의 저빙량을 감지하는 수단인 검빙스위치(32)와, 제빙접시(16)의 위치를 감지하는 수단인 수평스위치(34)와, 제빙기가 급수, 제빙, 이빙 등으로 이루어지는 일명의 제빙싸이클을 정확하게 수행하는지의 여부를 검사하는 수단인 테스트스위치(36) 등으로 구성되어 있다.

그리고, 제어수단(58)은 상기 전원수단(50)으로부터 출력되는 직류전압(마이컴 구동전원)을 인가받아 상기 제빙기를 초기화시킴은 물론, 검빙스위치(32)의 온/오프신호에 따라 상기 제빙기의 전체적인 제빙동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(58)은 상기 냉동실도어스위치(52) 및 냉장실도어스위치(54)에 의해 감지된 도어개폐여부에 따라 이빙 및 급수동작을 제어 한다.

또한, 온도감지수단(60)은 상기 제빙접시(16)내의 수온 또는 빙온을 감지하여 제어수단(58)에 출력하도록 제빙센서(18) 등으로 구성된 온도감지회로이고 급수구동수단(62)은 상기 제어수단(58)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 급수탱크(10)로부터 제빙접시(16)에 물이 급수되도록 급수밸브(12)를 구동제어한다.

이빙모터구동수단(64)은 상기 제어수단(58)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 제빙접시(16)에 형성된 얼음(I)을 분리시켜 저빙용기(28)에 저장하도록 이빙모터(20)를 구동제어한다.

이하, 상기와 같이 구성된 제빙기의 제어장치의 작용효과를 설명한다.

제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 의한 제빙기의 제어동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 제3(a)도 및 제3(b)도에서 S는 스텝(STEP)을 표시 한다.

먼저, 초기 또는 정전으로 인한 전원 오프이후의 전원 온동작으로 냉장고에 전원이 인가되면, 수평스위치(34) 및 검빙스위치(32)의 온/오프신호로 제어수단(58)에서 제빙접시(16)의 수평여부를 판단하여 이빙모터(20)를 정회전시켜 제빙접시(16)를 수평으로 유지시키고, 1싸이클(약, 2시간)동안 대기하면서 제빙접시(16)에 급수가 되어 있으면 제빙을 한다.

1싸이클의 대기시간 경과후, 제빙접시(16)의 온도를 온도감지수단(60)에서 감지하여 감지온도가 이빙동작온도에 도달하면 이빙모터(20)를 역회전시켜 이빙을 실행하는 초기 이빙모드를 수행하여 제빙기를 초기화시키는데, 초기 이빙동작은 제빙접시(16)의 급수유무에 관계없이 수행한다.

초기의 제빙싸이클에서 이빙을 완료하면, 스텝S2에서는 급수탱크(10)에 물이 있는지의 여부를 판별하는데, 이는 이빙완료후 급수동작을 실행하고 5분후에 제빙센서(18) 온도를 감지하여 센서온도가 -5℃이상 상승하지 않으면 급수탱크(10)에 물이 없다고 판단하고, 센서온도가 -5℃이상 상승하면 급수탱크(10)에 물이 있다고 판단한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 급수탱크(10)에 물이 없는 경우(NO일 경우)에는 도시되지 않은 급수램프를 점등시켜 급수탱크(10)에 물이 없음을 사용자에게 알리고, 스텝S3으로 나아가서 냉장실도어(8)의 개폐여부를 냉장실도어스위치(54)에서 감지하고 제어수단(58)에서는 냉장실도어스위치(54)에 의해 감지된 신호를 입력받아 냉장실도어(8)가 개폐되었는지를 판별한다.

상기 스텝S3에서의 판별결과, 냉장실도어(8)가 개폐되지 않은 경우(NO일 경우)에는 냉장실도어(8)가 개폐될 때까지 스텝S3이하의 동작을 반복수행하고, 냉장실도어(8)가 개폐된 경우(YES일 경우)에는 급수탱크(10)에 물이 공급되었는지를 판단하기위해 상기 스텝S2로 복귀하여 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S2에서의 판별결과, 급수탱크(10)에 물이 있는 경우(YES일 경우)에는 스텝S4로 나아가서 제어수단(58)은 급수구동수단(62)에 제어신호를 출력하여 급수밸브(12)를 개방(온)시키므로 급수탱크(10)로부터 물이 급수관(14)을 통해 제빙접시(16)로 급수되는데, 상기의 급수동작시에 스텝S5에서 제어수단(58)은 냉장실도어(8)의 개폐여부를 냉장실도어스위치(54)에 의해 감지하여 냉장실도어(8)가 열렸는지를 판별한다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 냉장실도어(6)가 열린 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 급수구동수단(62)에서는 제어수단(58)의 제어에 따라 급수밸브(12)를 폐쇄(오프)시켜 급수동작을 중지하고, 스텝S7에서 제어수단(58)은 냉장실도어(8)의 개폐여부를 냉장실도어스위치(54)에 의해 감지하여 냉장실도어(8)가 닫혔는지를 판별한다.

상기 스텝S7에서의 판별결과, 냉장실도어(8)가 닫히지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S6으로 복귀하여 급수밸브(12)를 오프상태로 급수정지동작을 유지하면서 스텝S6이하의 동작을 반복수행하고, 냉장실도어(8)가 닫힌 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S4로 복귀하여 급수동작을 다시 실행하면서 스텝S4 이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S5에서의 판별결과, 냉장실도어(8)가 열리지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S8로 나아가서 급수밸브(12)의 개방에 따라 제빙접시(16)에 급수되는 물의 온도변화를 온도감지수단(60)에서 감지하여 급수완료되었는지를 판별하여, 급수완료되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S4로 복귀하여 스텝S4이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 급수완료된 경우(YES일 경우)에는 급수구동수단(62)에서 제어수단(58)의 제어에 따라 급수밸브(12)를 오프시켜 급수동작을 중지하면서 스텝S9로 나아가서 제어수단(58)은 내장되어 있는 타이머에 의해 급수완료시부터 시간을 적산하기 시작한다.

급수완료되면, 스텝S10에서는 팬모터(24)의 구동에 따라 회전하는 냉각팬(26)에 의해 증발기(22)에서 열교환된 냉동실(2)내의 냉기가 제빙접시(16)의 주변에 순환되어 제빙접시(16)에 급수된 물이 제빙되기 시작하고, 스텝S11에서는 이때에 변화하는 제빙접시(16)의 온도를 제빙센서(18)를 이용한 온도감지수단(60)에서 감지하여 제빙완료(온도데이타가 약 -9℃정도)되었는지를 판별한다.

상기 스텝S11에서의 판별결과, 제빙완료되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S10으로 복귀 하여 스텝S10이하의 동작을 반복수행하고, 제빙완료된 경우(YES일 경우)에는 스텝S12로 나아가서 이빙조건인가를 판별하여, 이빙조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 이빙조건이 될 때까지 스텝S12이 하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S12에서의 판별결과, 이빙조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S13으로 나아가서 제어수단(58)은 급수완료시부터 제빙완료까지 적산한 시간이 소정시간(T1;급수완료시 부터 얼음이 완전히 제빙되는데 소요되는 기준시간, 약 90분)을 경과하였는지를 판별하여, 소정시간(T1)이 경과하지 알은 경우(NO일 경우)에는 소정시간(T1)이 경과할때까지 스텝S13이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S13에서의 판별결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 스텝S14로 나아가서 제어수단(58)은 제빙된 얼음(I)을 분리시켜 저빙용기(28)에 저장하도록 이빙모터구동수단(64)에 제어신호를 출력한다.

따라서, 상기 이빙모터구동수단(64)은 제어수단(58)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 이빙모터(20)를 구동시킴으로써 제빙접시(16)가 회동하면서 제빙접시(16)내에 제빙된 얼음(I)이 저빙용기(28)로 낙하하여 저빙용기(28)내에 저장된다.

상기의 이빙동작시에, 스텝S15에서는 냉동실도어(6)의 개폐여부를 냉동실도어스위치(52)에서 감지하고, 제어수단(58)에서는 냉동실도어스위치(52)에 의해 감지된 신호를 입력받아 냉동실도어(6)가 열렸는지를 판별하여 냉동실도어(6)가 열린 경우(YES일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 이빙모터구동수단(64)에서는 제어수단(58)의 제어에 따라 이빙모터(20)를 정지시켜 이빙동작을 중지하고, 스텝S17에서는 냉동실도어(6)의 개폐여부를 냉동실도어스위치(52)에서 감지하여 냉동실도어(6)가 닫혔는지를 판별한다.

상기 스텝S17에서의 판별결과, 냉동실도어(6)가 닫힌 경우(YES일 경우)에는 상기 스텝S14로 복귀하여 이빙동작을 다시 실행하면서 스텝S14이하의 동작을 반복수행하고, 냉동실도어(6)가 닫히지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S16으로 복귀하여 이빙모터(20)를 정지상태로 유지하면서 스텝S16이하의 동작을 반복수행한다.

한편, 상기 스텝S15에서의 판별결과, 냉동실도어(6)가 열리지 않은 경우(NO일 경우)에는 스텝S18로 나아가서 이빙완료되었는지를 판별하여, 이빙완료되지 알은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S14로 복귀하여 스텝S14이하의 동작을 반복수행하고, 이빙완료된 경우(YES일 경우)에는 새로운 제빙싸이클을 시작하기위해 상기 스텝S2로 복귀하여 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 제빙기의 제어장치에 의하면 제빙센서가 고장 또는 조립오차 등으로 인하여 제빙접시의 온도를 감지하지 못하고 냉동실의 고내온도를 감지하는 오동작시에도 제빙상태를 완전하게 하여 이빙동작의 안정성을 확보하므로 제빙기의 신뢰성을 높일 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉동실내에 회동가능케 설치되어 급수되는 물을 제빙하는 제빙접시와, 상기 제빙접시를 회동시켜 제빙접시에 형성된 얼음을 분리시키는 이빙모터와, 상기 제빙접시의 온도를 감지하는 제빙센서와, 상기 이빙모터의 구동에 따른 이빙동작시에 상기 냉동실의 도어개폐여부를 감지하는 냉동실도어스위치를 구비한 냉장고용 제빙기에 있어서; 상기 제빙센서의 온도에 따라 급수완료 또는 제빙완료여부를 판단하고, 상기 제빙센서의 온도가 기설정된 이빙온도에 도달하여도 급수완료 시점부터 제빙완료까지의 적산시간이 얼음을 완전히 제빙시키는데 소요되는 소정시간을 경과하지 않으면 이빙동작을 대기하고, 소정시간을 경과하면 상기 이빙모터를 구동시켜 이빙동작을 제어하는 제어수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 제빙기의 제어장치.

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