KR101559775B1 - 제빙장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 제빙장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 냉장고의 제빙트레이에 일정 수위의 물을 급수하도록 급수량을 제어하는 제빙장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

냉장고, 제빙장치, 제빙트레이, 초음파센서

Description

제빙장치 및 그 제어방법{Ice maker and Controlling method for the same}

본 발명은 제빙장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정 수위의 물을 급수할 수 있는 제빙장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 제빙장치는 냉동 장치에 장착되어 냉기에 의해 얼음을 제조하는 장치이다. 특히, 냉장고를 비롯하여 정수기나 자동판매기, 얼음 제조장치 등(이하 "냉장고")에서 일정한 용기에 물을 담아 이를 빙점 이하로 냉각시켜 얼음을 제조하는 제빙장치가 주로 사용되고 있다.

과거에는 냉각실에 물이 담긴 제빙용기를 넣어 두고 빙점 이하로 냉각이 이루어지는 얼음이 생성되면 이를 사용자가 직접 꺼내도록 하는 단순한 방식의 제빙이 주로 이루어졌다. 그러나 기술이 발전하면서 사람의 손을 빌리지 않고 자동적으로 제빙과 이빙이 이루어지도록 하는 제빙장치가 개발되고 있다.

최근에는 냉장고 등에 구비되는 제빙용기에 자동으로 급수가 이루어지고, 급수된 물이 제빙용기에서 얼음이 되며, 그 얼음이 이빙되도록 하기 위해 가열장치를 제빙용기와 인접하도록 설치하여 상기 가열장치로 제빙용기를 가열하도록 하는 방식의 제빙장치가 사용되고 있다.

그러나, 자동으로 급수가 이루어지는 과정에서 지역별로 수압의 차이가 있고, 또한 수도 시설에 따라 공급되는 수압의 편차가 생겨 상기 제빙용기에 급수되는 물의 양이 일정치 못해 발생하는 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉장고에 설치되는 제빙장치에 급수되는 물의 양을 일정하게 유지하도록 하는 냉장고용 제빙장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

냉장고의 제빙트레이에 물을 급수하는 급수밸브, 상기 급수밸브로부터 제빙트레이에 초음파센서를 사용하여 공급되는 공급수 수위를 측정하는 센서부, 상기 센서부로부터 상기 제빙트레이의 수위를 측정하여 일정하게 일정하게 수위를 조절하는 제어부(1)를 포함한다.

상기 제어부(1)는 초기 급수 시 상기 급수밸브가 열린 후 급수 중에 기준수위와 측정수위가 같이질 때까지 계속적으로 수위 감지가 이루어지도록 상기 센서부를 제어할 수 있다.

상기 급수밸브는 초기 급수시 기설정된 급수량이 기준수위 이하로 급수되도록 상기 제어부(1)가 조절할 수 있다.

상기 제어부(1)는 초기 급수 후에, 상기 센서부에 의해 측정된 수위가 기준수위보다 적게 측정되면 급수밸브에 신호를 인가하여 초기 급수량보다 적은양의 물을 추가로 급수할 수 있다.

상기 센서부는 초음파센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 냉장고의 급수밸브를 통해 제빙트레이에 급수가 이루어지는 급수단계, 상기 제빙트레이의 수위를 감지하는 수위감지단계, 상기 수위감지단계의 결과에 따라 상기 급수밸브를 제어하는 제어단계를 포함하는 냉장고의 수위제어방법을 제공한다.

상기 수위감지단계는 적어도 하나 이상의 초음파센서를 사용하여 상기 제빙트레이 전체 수위를 감지하는 단계를 포함한다.

상기 제어단계는 수위감지단계에서의 측정수위와 기준수위가 같아질때 까지 급수하도록 하는 급수단계를 더 포함한다.

상기 제어단계는 수위감지단계에서의 측정수위와 기준수위가 같아지면 급수밸브에 정지신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 제빙장치는 제빙트레이에 기설정된 양의 물을 일정하게 급수할 수 있는 효과가 있다.

또한, 지역별로 수압차에 의한 급수 높이를 감지하고, 기준급수량에 대한 급수 수위의 편차를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 냉장고용 제빙장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고용 제빙장치의 개략도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 냉장고의 제빙트레이(5)에 물을 급수하는 급수밸 브(9), 상기 급수밸브(9)로부터 제빙트레이(5)에 공급되는 공급수 수위를 측정하는 센서부(7), 상기 센서부(7)로부터 상기 제빙트레이(5)의 수위를 측정하여 일정하게 유지하는 제어부(1)를 포함하여 구성된다.

상기 급수밸브(9)에 개방신호가 인가되면 급수가 시작되어 상기 제빙트레이(5)에 일정량의 물이 공급된다.

이때, 상기 제어부(1)는 초기 급수 시 상기 급수밸브(9)가 열린 후 급수 중에 기준수위(Ho+Ht)와 측정수위가 같아질 때까지 계속적으로 수위 감지가 이루어지도록 상기 센서부를 제어한다.

상기 기준수위(Ho+Ht)는 상기 제빙트레이(5)에서 제빙이 실행되는 양의 물이 급수된 수위이고, 상기 측정수위는 상기 센서부(7)에서 수위를 감지한 수위이며, 하기되는 기설정량(Ht)는 초기 급수시 설정된 시간동안 물이 급수되는 양의 수위를 말한다.

그리고 상기 기준수위(Ho+Ht)와 측정수위가 같아지면 상기 급수밸브(9)에 폐쇄신호가 인가되어 급수를 중단하고 제빙이 시작될 수 있다.

또한, 상기 급수밸브(9)는 초기 급수시 기설정량(Ht)이 기준수위(Ho+Ht)이하로 급수되도록 소정의 시간동안 급수동작을 수행한다.

이때, 상기 기설정량(Ht)은 기준수위(Ho+Ht)를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 기설정량(Ht)이 설정되어 급수되는 경우에는 상기 센서부(7)에서 기설정량(Ht)이 급수될 때까지 수위감지를 중지할 수 있다.

상기 제어부(1)는 기설정량(Ht) 급수 후에, 상기 센서부(7)에 의해 수위를 감지하고 측정된 수위가 기준수위(Ho+Ht)보다 낮은 것으로 측정되면 급수밸브(9)에 신호를 인가하여 기설정량(Ht)보다 적은양의 물을 추가로 급수할 수 있다.

상기 제어부는(1) 상기 추가급수에 의하여 소량의 물이 급수된 후 급수밸브(9)를 폐쇄하고 상기 센서부(7)에 의한 수위감지가 이루어지는데 이는 상기 급수밸브(9)로부터 급수중에는 상기 제빙트레이(5)에 공급수의 수면에 물너울이 발생하여 수위에 대한 오차가 발생할 수 있기 때문이다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 블럭구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 센서부(7)는 초음파센서로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 초음파센서는 압전소자를 사용한 진동자의 송파기(7b)로부터 발진된 초음파의 에코가 수파기(7a)에 도달할 때까지의 소요시간으로 거리를 검출하는 것이다. 즉, 초음파를 일정시간 발생시킨 뒤 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 검출하여 그 시간차로 거리를 측정한다.

본 발명에 사용되는 초음파센서는 한쌍의 송파기(7b)와 수파기(7a)를 동일 유닛으로 구성한 반사형이 사용된다.

상기 송파기(7b)에서 방출된 초음파는 공기보다 고밀도의 물체, 즉, 대부분의 물체에서 반사되기 때문에 이 반사파를 수파기(7a)로 검출한다. 또 이 반사기는 단순히 물체의 유무를 검출할 뿐만 아니라 물체까지의 거리 측정이 가능하다.

초음파를 발생시키고, 이와 동시에 숫자 카운트(Count)를 시작하고, 초음파가 돌아온 것이 감지되면, 카운트는 멈춘다. 이 때 카운트된 값을 일어 초음파가 되돌아오는 데 걸린 시간을 계산하여 거리를 측정하는 것이다. 이것은 일종의 스톱워치(Stop Watch)로 시간을 잰다고 생각하면 된다. 숫자를 세는 데 걸리는 시간이 1(μsec)라면, n번 세었을 때 초음파가 되돌아 왔을때 걸린 시간은 t=n(μsec)가 된다. 소리의 속도는 340 m/sec(기온 15℃)이므로 거리는 속도×시간으로 구할 수 있다. 초음파는 물체와 센서 사이의 왕복 거리를 측정하므로 물체까지의 거리 S는 S=340×t/2 (m)가 된다.

따라서, 상기 센서부(7)와 제빙트레이(5)의 거리를 측정하여 초기 급수시간을 설정하고 초기 급수시간 후 급수밸브(9)를 중지한 후 상기 초음파센서로부터 수위를 측정하면 정확한 수위 조절이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예를 도시한 순서도이다.

상기 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 작동순서를 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명은 냉장고의 급수밸브(9)에 개방신호가 인가(S10)되면 제빙트레이(5)에 급수가 이루어지는 급수단계(S20), 상기 제빙트레이(5)의 수위를 감지하는 수위감지단계(S30), 상기 수위감지단계의 결과에 따라 상기 급수밸브(9)를 제어하는 제어단계(S40)를 포함하는 냉장고의 수위제어방법을 제공한다.

상기 급수밸브(9)에 개방신호가 인가되면 급수단계(S20)가 이루어지며 공급수가 상기 제빙트레이(5)에 공급되는 동안 상기 수위감지부가 수위를 측정하는 수위감지단계(S30)가 이루어질 수 있다.

상기 수위감지단계(S30)는 적어도 하나 이상의 초음파센서를 사용하여 상기 제빙트레이(5) 전체 수위를 감지할 수 있다.

상기 제어단계(S40)는 수위감지단계(S30)에서의 측정수위와 기준수위(Ho+Ht)가 같아질때 까지 급수하도록 하는 제어단계를 더 포함한다.

상기 제어단계(S40)는 수위감지단계(S30)에서의 측정수위와 기준수위(Ho+Ht)가 같아지면 급수밸브(9)에 정지신호를 인가하는 단계를 더 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 일 실시예를 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 상기 급수밸브(9)에 개방신호가 인가(S100)되고, 상기 급수단계는 일정시간 기설정량(Ht)을 공급하는 단계(S200)를 더 포함한다.

상기 기설정량(Ht)은 상기 제어부(1)에서 기설정된 시간동안 급수되고 급수밸브(9)가 닫히는 것이 바람직하다(S300).

상기 급수밸브(9)가 닫히면 상기 센서부(7)로부터 수위감지단계(S400)가 이행되고, 측정된 수위에 따라 추가 급수단계(S500)가 진행될 수 있다.

상기 수위감지단계(S400)에서 측정된 수위가 기준수위(Ho+Ht)와 같아질 때까지 상기 기설정량(Ht)보다 적은양의 물을 추가급수할 수 있다.

상기 추가급수 후 측정수위와 기준수위(Ho+Ht)가 같아지면 상기 급수밸브(9)를 차단하고 제빙될 수 있다(S700).

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

이처럼 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예를 도시한 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 또 다른 일 실시예를 도시한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 제빙트레이 7 : 초음파센서

9 : 급수밸브

Claims (9)

1. 냉장고의 제빙트레이에 물을 급수하는 급수밸브;

   상기 급수밸브로부터 초음파센서를 사용하여 상기 제빙트레이에 공급되는 공급수 수위를 측정하는 센서부;

   상기 센서부로부터 상기 제빙트레이의 수위를 측정하여 일정하게 수위를 조절하는 제어부를 포함하며,

   상기 급수밸브는 초기 급수시 기설정된 급수량이 기준수위 이하로 급수되도록 상기 제어부가 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 초기 급수 시 상기 급수밸브가 열린 후 급수 중에 기준수위와 측정수위가 같아질 때까지 계속적으로 수위 감지가 이루어지도록 상기 센서부를 제어하는 것을 특징으로하는 냉장고.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 초기 급수 후에, 상기 센서부에 의해 측정된 수위가 기준수위보다 적게 측정되면 급수밸브에 신호를 인가하여 초기 급수량보다 적은 양의 물을 추가로 급수하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 냉장고의 급수밸브를 통해 제빙트레이에 급수가 이루어지는 급수단계;

   상기 제빙트레이의 수위를 감지하는 수위감지단계;

   상기 수위감지단계의 결과에 따라 상기 급수밸브를 제어하는 제어단계를 포함하며,

   상기 제어단계에서 상기 급수밸브는 초기 급수시 기설정된 급수량이 기준수위 이하로 급수되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 수위제어방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 수위감지단계는 적어도 하나 이상의 초음파센서를 사용하여 상기 제빙트레이 전체 수위를 감지하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고의 수위제어방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 제어단계는 수위감지단계에서의 측정수위와 기준수위가 같아질때 까지 급수하도록 하는 추가 급수단계를 더 포함하는 냉장고의 수위제어방법.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 제어단계는 수위감지단계에서의 측정수위와 기준수위가 같아지면 급수밸브에 정지신호를 인가하는 단계를 더 포함하는 냉장고의 수위제어방법.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 제어단계는 초기 급수 후에, 상기 수위감지단계에 의해 측정된 수위가 기준수위보다 적게 측정되면 상기 급수밸브에 신호를 인가하여 초기 급수량보다 적은 양의 물을 추가로 급수하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 수위제어방법.

Images