KR100301559B1

KR100301559B1 - 음파 냉동을 이용한 자동 제빙기 및 상기 자동 제빙기를 채용한 냉장고

Info

Publication number: KR100301559B1
Application number: KR1019990007794A
Authority: KR
Inventors: 김재희
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR20000059898A

Abstract

제빙 시간을 단축시킬 수 있는 자동 제빙기가 개시된다. 상기 자동 제빙기는 그 내부에 불활성 가스를 저장하고 있는 U자형 공명기, 상기 U자형 공명기의 양단부에 서로 대향되게 부착되어 있는 한 쌍의 제빙용기, 상기 U자형 공명기에 음압을 인가하여 상기 U자형 공명기에 저장된 불활성 가스의 분자들을 압축 및 팽창시키므로써 상기 U자형 공명기 내부의 온도 분포를 변화시키는 스피커, 상기 U자형 공명기의 내부 온도를 상기 제빙 용기에 전달하기 위한 한 쌍의 열교환기, 상기 공명기에 연결된 회전축을 구비하며, 상기 공명기를 정역 방향으로 구동시키는 정역 모터, 및 상기 스피커 및 상기 정역 모터를 순차적으로 작동시키는 전자 제어 유닛을 구비한다. 상기 자동 제빙기는 냉장고는 물론 냉동기 또는 다른 냉각 시스템에 적용될 수 있으며, 제빙 시간을 단축시키므로써 생산성을 향상시킨다.

Description

음파 냉동을 이용한 자동 제빙기 및 상기 자동 제빙기를 채용한 냉장고{AUTOMATIC ICE MAKER AND REFRIGERATOR EQUIPPED WITH THE SAME}

본 발명은 자동 제빙기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제빙 시간을 단축시킬 수 있으며, 냉동실 내의 온도 분포를 균일하게 할 수 있는 음파 냉동(thermoacoustic refrigeration)을 이용한 자동 제빙기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품을 저온으로 보관하여 신선하게 유지시키는 장치로서, 냉매 가스를 압축하여 순환시키는 압축기, 상기 냉매 가스를 액상으로 응축시키기 위한 응축기, 및 상기 액상 냉매를 기화시키므로써 냉기를 발생시키는 증발기를 구비한다.

상기 냉장고는 일반 반찬류 등과 같이 비교적 저온의 상태로 보관을 필요로 하는 식품을 보관하는 냉장실과, 육류 또는 빙과류 등의 냉동 식품을 보관하는 냉동실을 구비한다. 상기 증발기에 의해 발생된 냉기는 송풍팬을 통하여 상기 냉장실 및 냉동실 내로 유입된다.

상기 냉동실에는 통상적으로 얼음을 제조하기 위한 제빙기(ice maker)가 제공된다. 상기 제빙기는 제빙용기(ice tray)를 구비한다. 급수장치로부터 상기 제빙용기로 물이 급수되며, 제빙이 완료되면 구동장치에 의해 상기 제빙용기가 회전되어 얼음을 이빙시킨다.

이러한 제빙 장치의 예는 미합중국 특허 제5,177,980호(issued to Akira Kawamoto et al.), 제5,400,605호(issued to Sung-Ki Jeong) 등에 개시되어 있다.

도 1은 종래의 자동 제빙 장치의 일례를 보여주기 위한 사시도이다. 도시한 바와 같이, 상기 제빙실의 앞부분에 구동부(도시 안됨)가 설치되어 있으며, 상기 구동부의 후면의 일단부에 후방을 향하여 돌출된 L자 모양의 고정 부재(41)가 설치되어 있다. 구동부의 내부에는 모터, 기어 및 회전축으로 이루어지는 구동 기구가 설치되어 있고, 상기 구동 기구는 모터의 회전력을 기어 기구에 의해 감속하여 회전축(20)에 전달하도록 되어 있다.

상기 고정 부재(41)의 내부에는 제빙 용기(10)가 설치되어 있다. 상기 제빙 용기(10)의 일측 단부에는 회전핀(11)이 형성되어 있다. 상기 회전핀(11)은 회전축(20)에 연결 및 지지된다. 또한, 제빙 용기(10)의 타측 단부에는 지지축(13)이 형성되어 있다. 제빙 용기(10)는 상기 지지축(13)을 통하여 고정 부재(41)에 회전 가능하도록 고정되어 있다. 모터에서 생성된 회전력은 기어 기구를 통하여 회전축(20)에 전달되며, 상기 회전핀(11)을 통하여 회전력을 제빙 용기(10)에 전달함으로써 회전축(20)의 회전에 의해 제빙 용기(10)가 회전할 수 있게 된다.

제빙 용기(10)는 비틀림이 가능한 재질(예를 들면, 플라스틱)로 이루어지고, 상면이 개방된 육면체 용기 형상을 갖고, 내부에는 얼음을 제조하기 위하여 다수개의 오목부가 구획되어 있다.

제빙 용기(10)의 타측 단부의 모서리 부분에는 이빙판(15)이 형성되어 있다.또한, 상기 고정 부재(41)의 일측 모서리부(상기 지지축(13)을 중심으로 상기 이빙판(15)에 대향하는 측의 모서리부)에는 스토퍼(31)가 형성되어 있다. 스토퍼(31)는 제빙 용기(10)에 있는 얼음을 제빙 용기(10)로부터 분리하기 위하여 제빙 용기(10)를 회전시킬 때, 상기 이빙판(15)과 접촉하여 상기 제빙 용기(10)의 회전을 제한하므로써, 상기 제빙 용기(10)가 비틀림 응력을 받도록 한다.

도시되지는 않았지만, 상기 제빙실의 하부 즉 상기 제빙 용기(10)의 아래에는 얼음 그릇이 놓여져 있다. 제빙 용기(10)가 회전되어 이탈된 얼음은 상기 얼음 그릇에 저장된다.

도 2는 종래의 자동 제빙 장치의 이빙 과정을 설명하기 위한 개략 사시도이다.

도 1에 도시한 종래의 자동 제빙 장치에서, 제빙 용기(10)의 오목부에 얼음이 생성된 경우, 마이컴(도시 안됨)은 제빙 용기(10)내에 구비된 온도 센서(도시 안됨)를 통하여 얼음이 얼려진 것을 감지한다. 마이컴이 얼음이 다 얼었다고 판단하면, 마이컴은 이빙 신호를 상기 모터에 보내어 모터를 구동시킨다. 모터의 회전력은 회전축(20)을 통하여 회전핀(11)에 전달되어, 도 2에 도시한 바와 같이 제빙 용기(10)가 180°회전하게 된다. 이 때, 이빙판(15)은 스토퍼(31)에 접촉되어 제빙 용기(10)가 더 이상 회전하는 것을 방지한다. 그렇지만, 모터의 회전력은 계속적으로 회전핀(11)을 통하여 제빙 용기(10)에 전달되기 때문에, 상기 제빙 용기(10)가 비틀림 응력을 받게된다. 이와 같이 발생하는 제빙 용기(10)의 비틀림에 의해, 제빙 용기(10)내에 얼려진 얼음이 제빙 용기(10)로부터 분리되어 아래로 떨어지게 된다.

그러나, 이러한 종래 자동 제빙기(10)는 냉동실 내의 온도에 의해 제빙을 수행하도록 되어 있기 때문에 제빙 시간이 상대적으로 길어진다는 단점을 갖는다. 상기 제빙 시간을 단축하기 위해서, 냉동실의 온도를 상승시키는 방안이 모색되었지만, 이는 불필요한 에너지의 낭비를 초래한다.

이러한 단점을 극복하기 위하여, 냉동실 내에 별도의 제빙실을 형성하고 증발기로부터 발생하는 냉기를 상기 제빙실로 안내하는 덕트를 제공한 냉장고가 제안되었다. 그러나, 이러한 형태의 냉장고는 구조가 복잡해질 뿐만 아니라, 냉동실 내의 온도가 고르게 분포되지 못하기 때문에 냉동실 내에 결빙이 형성되는 문제를 야기하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,본 발명의 목적은 냉동실 내의 온도를 고르게 유지시키면서도, 제빙 시간을 단축시킬 수 있는 음파냉동을 이용한 자동 제빙기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 자동 제빙기의 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 자동 제빙기의 작동 상태도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 제빙기가 적용되는 냉장고의 측단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 제빙기의 사시도이다.

도 5는 도4에 도시된 열 교환기의 분해 사시도이다.

도 6은 U자형 튜브에 음압이 가해질 경우 그 내부에 충전된 가스의 압축 및 팽창 상태를 보여주기 위한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 냉동실 2 : 냉장실

4 : 증발기 5 : 팬 조립체

7 : 냉각실 10 : 하우징

50 : 급수 장치 100 : 냉장고

200 : 자동 제빙기 210 : U자형 공명기

220 : 제1 스피커 230 : 제2 스피커

240 : 제1 제빙 용기 250 : 제2 제빙 용기

260 : 제1 열교환기 270 : 제2 열교환기

280 : 정역 모터 300 : 전자 제어 유닛

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 냉장실, 냉동실 및 상기 냉동실의 후방에 형성되는 냉각실을 구비하는 하우징, 상기 냉각실에 배치되어 냉기를 발생시키는 증발기, 상기 증발기에 의해 발생된 냉기를 상기 냉장실 및 냉동실로 송풍시키는 팬 조립체, 상기 냉동실에 설치되며, 그 내부에 불활성 가스를 저장하고 있는 제1 수단, 상기 제1 수단에 부착되어 있는 적어도 하나 이상의 제빙용기, 상기제빙 용기로 물을 급수하는 급수장치, 상기 제1 수단에 음압을 인가하여 상기 제1 수단에 저장된 불활성 가스의 분자들을 압축 및 팽창시키는 제2 수단, 상기 제1 수단의 내부 온도를 상기 제1 수단에 부착되어 있는 상기 제빙 용기에 전달하기 위한 제3 수단, 상기 제1 수단을 정역 방향으로 구동시키기 위한 제4 수단, 및 상기 제2 수단 및 제4 수단을 순차적으로 작동시키는 전자 제어 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.

상기 제1 수단은 U자형 공명기를 포함하며, 상기 U 자형 공명기 내에는 헬륨 가스가 충전되어 있다. 상기 제빙 용기는 서로 역방향으로 배치되는 제1 및 제2 제빙 용기를 포함한다. 상기 제1 제빙 용기는 상기 U 자형 공명기의 제1 단부의 상면에 제공되고, 상기 제2 제빙 용기는 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 저면에 제공된다.

상기 제2 수단은 상기 U자형 공명기의 제1 단부의 전면에 부착되는 제1 스피커 및 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 전면에 부착되는 제2 스피커를 포함한다. 상기 전자 제어 유닛은 소정의 시간 간격을 두고 상기 제1 및 제2 스피커에 순차적으로 전기신호를 인가하므로써 상기 제1 및 제2 스피커가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 작동하게 된다.

상기 제3 수단은 상기 U자형 공명기 내에 배치되는 제1 및 제2 열교환기를 포함한다. 상기 제1 열교환기는 상기 U자형 공명기의 제1 단부 근처에 제공되며, 상기 제2 열교환기는 상기 U자형 공명기의 제2 단부 근처에 제공된다. 상기 제4 수단은 상기 냉각실에 배치되는 정역 모터를 포함한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 제빙기(200)가 구비된 냉장고(100)가 도시되어 있다. 본 발명의 자동 제빙기(200)는 냉장고뿐만 아니라 냉동고, 또는 다른 냉동 시스템에도 적용이 가능하다.

도3에 도시되어 있는 바와 같이, 냉장고(100)는 하우징(10)을 구비한다. 상기 하우징(10) 내에는 격벽(3)에 의해 구획되는 냉동실(1) 및 냉장실(2)이 형성되어 있다. 상기 냉동실(1)의 후방에 형성되는 냉각실(7) 내에는 증발기(4)가 설치되어 있으며, 냉장실(2)의 하부(below)에는 압축기(6)가 설치되어 있다. 상기 증발기(4)와 압축기(6) 사이에는 응축기(도시 안됨)가 설치된다.

압축기(6)는 냉매 가스를 고온 고압의 기체로 압축시키며, 상기 응축기는 압축된 냉매 가스로부터 열을 방출시켜 액상 냉매를 만든다. 이러한 액상 냉매는 상기 증발기(4)에 공급되고, 상기 증발기(4)는 상기 액상 냉매를 증발시켜 냉기를 생성한다. 한편, 상기 증발기(4)의 하부에는 제상히터(9)가 설치되어 상기 증발기(4)에 착상되는 성에를 제거하도록 되어 있다.

증발기(4)의 상부에는 송풍팬(5)이 설치되어 있다. 상기 송풍팬(5)은 증발기(4)에 의해 생성된 냉기를 냉동실(1) 내부로 송풍한다. 또한, 상기 증발기(4)에서 생성된 냉기의 일부는 상기 냉각실(7)의 후방에 형성되어 있는 냉기 덕트(45) 및 상기 냉장실(2)의 후방벽에 형성되어 있는 냉기 유입구(42)를 통해 상기 냉장실(2) 내부로 유입된다. 상기 냉동실(1) 및 냉장실(2)로 유입된 냉기는 상기 냉동실(1)의 저부 및 상기 냉장실(2)의 상부에 각각 형성되어 있는 제1 및 제2 복귀 유로(43, 44)를 통해 상기 냉각실(7)로 복귀되어 재순환되도록 되어 있다.

본 발명에 따른 자동 제빙기(200)의 주요 부품은 상기 냉동실(1) 내에 설치된다. 또한, 상기 자동 제빙기(200)의 하부에는 상기 자동 제빙기(200)로부터 이빙된 얼음을 수납하기 위한 얼음 용기(60)가 제공된다. 상기 자동 제빙기(200)에 대해서는 이하 도4 내지 도6을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

상기 하우징(10)의 상면에는 상기 자동 제빙기(200)로 물을 공급해주기 위한 급수 장치(50)가 제공된다. 상기 급수 장치(50)는 급수될 물을 저장하기 위한 급수통(51) 및 상기 급수통(51)의 하부에 제공되며, 상기 하우징(10)의 상면을 관통하여 상기 냉동실(1) 내부로 연장하는 급수관(52)을 구비한다. 상기 급수관(52)은 상기 자동 제빙기(200)의 상부(above)로 연장하며, 그 둘레에는 상기 급수관(52)이 상기 냉동실(1)의 온도에 의해 어는 것을 방지하기 위한 가열 코일(heating coil; 54)이 권취되어 있다.

도4를 참조하면, 상기 자동 제빙기(200)는 상기 냉동실(1)에 설치되며 그 내부에 헬륨과 같은 불활성 가스를 저장하고 있는 U자형 공명기(resonator; 210)를 포함한다. 상기 공명기(210)가 U자 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 상기 공명기(210)의 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 U자 형상의 공명기(210) 대신에 일자형 공명기가 채용될 수도 있다.

상기 U자형 공명기(210)의 제1 단부의 상면에는 상기 급수 장치(50)로부터 물을 공급받는 제1 제빙 용기(ice tray; 240)가 제공되며, 상기 U자형 공명기(210)의 제2 단부의 저면에는 제2 제빙 용기(250)가 제공된다. 상기 제1 제빙 용기(240)는 상기 급수 장치(50)의 급수관(52)에 대응하는 위치에 형성되는데, 상기 U자형 공명기(210)가 180도 만큼 회전하면, 상기 제1 제빙 용기(240)와 상기 제2 제빙 용기(250)의 위치가 서로 뒤바뀐다.

상기 제1 및 제2 제빙 용기(240, 250)는 가정 등에서 일반적으로 사용되는 형태의 것으로서, 자외선 본딩 또는 접착제 등을 이용하여 상기 U자형 공명기(210)에 고정적으로 부착될 수도 있으며, 또는 상기 U자형 공명기(210)에 탈착 가능하게 결합될 수도 있다.

상기 제빙 용기(250)에 수납된 물이 얼게되면, 상기 U자형 공명기(210)는 냉각실(7)에 배치되는 정역 모터(280)에 의해 약 180도의 각도만큼 회전한다. 상기 정역 모터(280)은 전자 제어 유닛(300)에 연결되어 그 작동을 제어 받는다. 또한, 상기 정역 모터(280)의 회전축(285)은 상기 냉동실(1)로 연장하여 상기 U자형 공명기(210)에 결합되므로써, 상기 U자형 공명기(210)가 상기 정역 모터(280)의 구동 방향으로 회전할 수 있게된다.

상기 자동 제빙기(200)는 상기 U자형 공명기(210)에 음압(acoustic pressure)을 인가하여 상기 U자형 공명기(210)에 저장된 헬륨 가스의 분자들을 압축 및 팽창시키는 제1 및 제2 스피커(220, 230)를 추가로 구비한다.

상기 제1 또는 제2 스피커(220, 230)가 작동함에 따라 상기 U자형 공명기(210) 내의 온도 분포가 변화된다. 즉, 음압이 발생되는 스피커에 근접한 헬륨 가스의 분자들은 압축되어 온도가 상승하고, 상기 스피커로부터 멀리 떨어진 헬륨 가스의 분자들은 팽창하여 온도가 하강하므로, 상기 U자형 공명기(210) 내의 온도 분포가 달라지는 것이다.

상기 제1 스피커(220)는 상기 U자형 공명기(210)의 제1 단부의 전면에 부착되며, 상기 제2 스피커(230)는 상기 U자형 공명기(210)의 제2 단부의 전면에 부착된다. 상기 제1 및 제2 스피커(220, 230)는 전자 제어 유닛(300)에 연결되어 상기 전자 제어 유닛(300)으로부터 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 전기신호를 인가 받게 된다.

다시 말해서, 상기 전자 제어 유닛(300)은 상기 제1 제빙 용기(240)에 물이 수납되면 상기 제2 스피커(230)를 작동시키며, 상기 U자형 공명기(210)가 상기 정역 모터(280)에 의해 180도 만큼 회전한 후, 상기 제2 제빙 용기(250)에 물이 수납되면, 상기 제1 스피커(220)를 작동시킨다.

한편, 상기 U자형 공명기(210)의 내부에는, 상기 스피커(220, 230)의 작동에 따라 변화되는 U자형 공명기(210)의 내부 온도를 상기 제1 및 제2 제빙 용기(240, 250)에 각각 전달하기 위한 제1 및 제2 열교환기(260, 270)가 제공된다.

상기 제1 열교환기(260)는 상기 U자형 공명기(210)의 제1 단부 근처에 제공되며, 상기 제2 열교환기(270)는 상기 U자형 공명기(210)의 제2 단부 근처에 제공된다. 보다 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 열교환기(260, 270)는 상기 제1 및 제2 제빙 용기(240, 250)에 대응하는 위치에 각각 제공된다.

도5에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 열교환기(260, 270)는 격자형으로 형성되며, 다수개의 수직 플레이트(255) 및 상기 수직 플레이트(255)에 결합되는 다수개의 수평 플레이트(259)를 구비한다. 상기 수직 플레이트(255) 들은 서로 소정 거리만큼 이격되어 일렬로 배치되며, 각각 종방향으로 다수개의 슬롯(257)이 형성되어 있다. 또한, 상기 수평 플레이트(259)들은 상기 수직 플레이트(255)들을 서로 결합시킬 수 있도록 상기 수직 플레이트(255)의 슬롯(257)에 각각 조립된다.

도6에 도시된 바와 같이, 상기 수직 플레이트(255)들 사이의 거리(d) 및 상기 수평 플레이트(259)들 사이의 거리(D)는 각각 약 1mm 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 제빙기(200)는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 상기 급수 장치(50)로부터 제1 제빙 용기(240) 내로 물이 급수된다. 상기 급수 작업은 상기 급수 장치(50)를 통해 이루어질 수도 있으며, 또는 사용자가 상기 제1 제빙 용기(240)에 직접적으로 물을 공급할 수도 있다. 상기 급수 장치(50)를 통해 급수가 이루어질 경우에는 별도의 센서 장치를 사용하여 급수 완료 신호를 상기 전자 제어 유닛(300)에 전송시킨다.

급수가 완료되면, 상기 전자 제어 유닛(300)은 U자형 공명기(210)의 제2 단부 전면에 제공된 상기 제2 스피커(230)에 전기 신호를 인가한다.

따라서, 상기 제2 스피커(230)가 상기 U자형 공명기(210)의 내부로 음압을 전달하게 되는데, 이러한 음압에 의해 상기 U자형 공명기(210) 내에 충전된 헬륨 가스의 분자들이 압축 및 팽창하게 된다.

즉, 도6에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 제2 스피커(230)에 인접된 헬륨 분자(A)는 상기 제2 스피커(230)로부터 방사되는 정상파(standing wave)에 의해 단열 압축되어 그 온도가 상승되고, 상기 제2 스피커(230)로부터 멀리 떨어진 헬륨 분자(B)는 단열 팽창되어 그 온도가 하강된다. 즉, 도 4에서 제 2스피커(230)가 작동되면 제 2스피커(230)에 인접한 U자형 공명기(210)의 제2 단부에서는 고온이 발생하고 제 2스피커(230)에서 멀리 떨어진 제 1스피커(220)쪽 U자형 공명기(210)의 제1 단부에서는 냉각이 발생한다.

이에 따라 U자형 공명기(210)의 제1 단부에 배치된 제1 열교환기(260)는 냉각되고, 이에 인접하여 배치된 제1 제빙 용기(240)도 냉각되며, 이에 따라 상기 제1 제빙 용기(240)에 수납된 물이 냉각된다.

상기 헬륨 가스는 단열 팽창시 그 온도가 약 -290°C 정도까지 하강하므로, 상기 제1 제빙 용기(240)에 수납된 물은 소정 시간 내에 매우 빠르게 얼 수 있다. 상기 소정 시간은 다수회의 실험을 통해 상기 전자 제어 유닛(300)에 프리셋(pre-set)된다.

상기 소정 시간이 지나면, 상기 전자 제어 유닛(300)은 상기 제2 스피커(230)의 작동을 중지시키고, 상기 정역 모터(280)에 전기 신호를 인가한다. 따라서, 상기 정역 모터(280)가 구동하여 상기 U자형 공명기(210)를 약 180도의 각도만큼 회전시킨다.

상기 U자형 공명기(210)가 180도의 각도만큼 회전하면, 상기 제1 및 제2 제빙 용기(240, 250)의 위치가 서로 뒤바뀌게 된다. 즉, 상기 제2 제빙 용기(250)가 상기 급수 장치(50)로부터 물을 수납할 수 있는 위치로 이동하게 된다.

이어서, 상기 급수 장치(50)로부터 제2 제빙 용기(250) 내로 물이 급수되면, 상기 전자 제어 유닛(300)은 U자형 공명기(210)의 제1 단부 전면에 제공된 상기 제1 스피커(220)에 전기 신호를 인가한다.

따라서, 상기 제1 스피커(220) 근처의 헬륨 가스 분자들은 단열 압축하고, 상기 제1 스피커(220)로부터 멀리 떨어진 헬륨 가스 분자들은 단열 팽창하게 되므로, 상기 U자형 공명기(210)의 제1 단부에서는 고온이 발생하고 상기 U자형 공명기(210)의 제2 단부에서는 냉각이 발생한다.

이때, 상기 제1 열교환기(260)는 상기 U자형 공명기(210)의 제1 단부에서 발생한 고온을 이미 제빙이 완료된 상기 제1 제빙 용기(240)로 전달하므로, 상기 제1 제빙 용기(240) 내의 얼음이 상기 제1 제빙 용기(240)로부터 이탈된다. 상기 이탈된 얼음은 자중에 의해 상기 얼음 그릇(60) 안으로 떨어지게 된다.

또한, 상기 제2 열교환기(260)에 의해 상기 제2 제빙 용기(250)로 저온이 전달되므로 상기 제2 제빙 용기(250) 내에 수납된 물이 얼게된다.

상기와 같은 제빙 및 이빙 작업은 상기 전자 제어 유닛(300)에 의해 상기 정역 모터(280), 제1 스피커(220) 및 제2 스피커(230)에 순차적으로 전기 신호가 인가됨에 따라 소정 시간 동안 연속적으로 수행될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 제빙기는 음파를 이용하여 제빙 및 이빙 작업을 수행하기 때문에 상기 제빙 및 이빙이 매우 빨리 이루어질 수 있다는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 다른 자동 제빙기는 증발기의 온도를 조절하지 않고도 급속 냉각을 수행할 수 있기 때문에 냉동실 내의 온도 분포가 균일하게 유지되며, 따라서, 냉동실 내의 일부분에 결빙이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다.

Claims

냉장실, 냉동실 및 상기 냉동실의 후방에 형성되는 냉각실을 구비하는 하우징;

상기 냉각실에 배치되어 냉기를 발생시키는 증발기;

상기 증발기에 의해 발생된 냉기를 상기 냉장실 및 냉동실로 송풍시키는 팬 조립체;

상기 냉동실에 설치되며, 그 내부에 불활성 가스를 저장하고 있는 제1 수단;

상기 제1 수단에 부착되어 있는 적어도 하나 이상의 제빙용기;

상기 제빙 용기로 물을 급수하는 급수장치;

상기 제1 수단에 음압(acoustic pressure)을 인가하여 상기 제1 수단에 저장된 불활성 가스의 분자들을 압축 및 팽창시키는 제2 수단;

상기 제1 수단의 내부 온도를 상기 제1 수단에 부착되어 있는 상기 제빙 용기에 전달하기 위한 제3 수단;

상기 제1 수단을 정역 방향으로 구동시키기 위한 제4 수단; 및

상기 제2 수단 및 제4 수단을 순차적으로 작동시키는 전자 제어 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1 항에 있어서, 상기 급수 장치는 상기 하우징의 상면에 제공되는 급수통 및 상기 급수통의 하부에 제공되며, 상기 하우징의 상면을 관통하여 상기 냉동실내부로 연장하는 급수관을 포함하고, 상기 급수관의 둘레에는 급수관의 냉동을 방지하기 위한 가열 코일이 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 1항에 있어서, 상기 제1 수단은 U자형 공명기(resonator)를 포함하며, 상기 U 자형 공명기 내에 충전된 불활성 가스의 분자들은 상기 제2 수단에 의해 압축 및 팽창되므로써 상기 U자형 공명기 내부의 온도 분포가 변화되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제3항에 있어서, 상기 제2 수단은 상기 U자형 공명기의 제1 단부의 전면에 부착되는 제1 스피커 및 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 전면에 부착되는 제2 스피커를 포함하며, 상기 전자 제어 유닛은 소정의 시간 간격을 두고 상기 제1 및 제2 스피커에 순차적으로 전기신호를 인가하므로써 상기 제1 및 제2 스피커가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제 3항에 있어서, 상기 제빙 용기는 서로 역방향으로 배치되는 제1 및 제2 제빙 용기를 포함하며, 상기 제1 제빙 용기는 상기 U 자형 공명기의 제1 단부의 상면에 제공되고, 상기 제2 제빙 용기는 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 저면에 제공되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제5항에 있어서, 상기 제3 수단은 상기 U자형 공명기 내에 배치되는 제1 및제2 열교환기를 포함하며, 상기 제1 열교환기는 상기 제1 제빙용기에 대응하도록 상기 U자형 공명기의 제1 단부 근처에 제공되며, 상기 제2 열교환기는 상기 제2 제빙용기에 대응하도록 상기 U자형 공명기의 제2 단부 근처에 제공되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제6 항에 있어서, 각각의 열교환기는 격자형으로 형성되며, 서로 소정 거리만큼 이격되어 일렬로 배치되고 다수개의 슬롯이 종방향으로 각각 형성되어 있는 다수개의 수직 플레이트 및 상기 수직 플레이트들을 서로 결합시킬 수 있도록 상기 수직 플레이트의 슬롯에 각각 조립되는 다수개의 수평 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제6 항에 있어서, 상기 제4 수단은 상기 냉각실에 배치되는 정역 모터를 포함하며, 상기 정역 모터의 회전축은 상기 냉동실로 연장하여 상기 U자형 공명기에 결합되고, 상기 제어 유닛은 제빙용기에 담긴 물의 제빙이 완료되면, 상기 정역 모터에 전기 신호를 인가하여 상기 U자형 공명기를 180도의 각도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
그 내부에 불활성 가스를 저장하고 있는 공명기;

상기 공명기에 부착되어 있는 적어도 하나 이상의 제빙용기;

상기 공명기에 음압을 인가하여 상기 공명기에 저장된 불활성 가스의 분자들을 압축 및 팽창시키므로써 상기 공명기 내부의 온도 분포를 변화시키는 제1 수단;

상기 공명기의 내부 온도를 상기 제빙 용기에 전달하기 위한 제2 수단;

상기 공명기에 연결된 회전축을 구비하며, 상기 공명기를 정역 방향으로 180도 각도만큼 회전시키는 정역 모터; 및

상기 제1 수단 및 상기 정역 모터를 순차적으로 작동시키는 전자 제어 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 제빙기.
제 9항에 있어서, 상기 공명기는 U자의 형상을 가지며, 상기 제1 수단은 상기 U자형 공명기의 제1 단부의 전면에 부착되는 제1 스피커 및 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 전면에 부착되는 제2 스피커를 포함하며, 상기 전자 제어 유닛은 소정의 시간 간격을 두고 상기 제1 및 제2 스피커에 순차적으로 전기신호를 인가하므로써 상기 제1 및 제2 스피커가 소정의 시간 간격을 두고 순차적으로 작동하고, 상기 제빙 용기는 서로 역방향으로 배치되는 제1 및 제2 제빙 용기를 포함하며, 상기 제1 제빙 용기는 상기 U 자형 공명기의 제1 단부의 상면에 제공되고, 상기 제2 제빙 용기는 상기 U자형 공명기의 제2 단부의 저면에 제공되는 것을 특징으로 하는 자동 제빙기.
제10항에 있어서, 상기 제2 수단은 상기 U자형 공명기 내에 배치되는 제1 및 제2 열교환기를 포함하며, 상기 제1 열교환기는 상기 제1 및 제2 제빙 용기에 대응하는 위치에 각각 제공되고, 각각의 열교환기는 격자형으로 형성되며, 서로 소정거리만큼 이격되어 일렬로 배치되고 다수개의 슬롯이 종방향으로 각각 형성되어 있는 다수개의 수직 플레이트 및 상기 수직 플레이트들을 서로 결합시킬 수 있도록 상기 수직 플레이트의 슬롯에 각각 조립되는 다수개의 수평 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 제빙기.