KR100621241B1 - 냉장고의 제빙장치의 제빙방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 제빙 장치에 있어서, 특히 아이스 트레이에 급수된 물의 결빙 및 용융하는 과정을 반복하여, 급수된 물의 용존 가스 및 억류기포들을 제거한 후, 결빙시켜 줄 수 있도록 한 제빙장치의 제빙 방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 냉장고의 제빙장치의 제빙 방법은, 제빙기 몰드에 물을 급수하는 제 1단계; 냉동 냉기에 의해 상기 급수된 물을 일정 결빙 온도까지 제빙하고 상기 제빙된 얼음을 용융시킨 후 다시 결빙하는 동작을 일정 횟수까지 반복하여 투명빙을 제빙하는 제 2단계; 상기 제 2단계 후, 상기 제빙된 온도가 이빙 온도에 도달하였는지를 확인한 후, 이빙 온도에 도달하였으면 얼음을 이빙시키고 취출시키는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

냉장고, 제빙장치, 투명빙

Description

냉장고의 제빙장치의 제빙방법{Ice manufacture method of ice maker in the refrigerator}

도 1은 제빙장치를 구비한 냉장고의 예를 나타낸 사시도.

도 2 는 종래 및 본 발명에 적용된 제빙기의 사시도.

도 3 은 종래 및 본 발명에 적용된 제빙기의 측 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제빙장치의 제빙 방법을 나타낸 흐름도.

도 5는 물의 빙 결정시의 수지상 결정 형태를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10...제빙기 11...급수부

12... 몰드부 13...히터

14...이젝터 15... 모터

16... 슬라이더 17... 만빙 감지 레버

18... 제빙 제어부

본 발명은 냉장고의 제빙 장치에 있어서, 특히 아이스 트레이에 급수된 물의 결빙 및 용융하는 과정을 반복하여, 급수된 물의 용존 가스 및 억류기포들을 제거한 후, 결빙시켜 줄 수 있도록 한 제빙장치의 제빙 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 도 1 에 도시된 바와 같이, 냉동실(F) 및 냉장실(R)이 베리어(1)에 의해 구획되고, 상기 냉동실(F) 및 냉장실(R)을 저온으로 유지시키기 위한 냉동 사이클 장치가 장착된 본체(2)와, 상기 냉동실을 개폐하기 위해 상기 본체(2)에 회동 가능하게 연결된 냉동실 도어(4)와, 상기 냉장실을 개폐하기 위해 상기 본체(2)에 회동 가능하게 연결된 냉장실 도어(6)를 포함하여 구성된다.

상기 냉동 사이클 장치는 저온 저압의 기체 냉매를 압축하는 압축기(미도시)와, 상기 압축기에서 압축된 고압의 냉매가 외부 공기로 방열되어 응축되는 응축기(미도시)와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 감압되는 팽창장치(미도시)와, 상기 팽창장치에서 단열 팽창된 냉매가 냉동실(F) 및 냉장실(R)의 열을 빼앗아 증발되는 증발기(미도시)로 구성된다.

최근에는 냉동실(F)의 냉기를 이용하여 얼음을 제빙한 후 취출시키는 자동 제빙장치가 장착되는 추세이다.

상기 자동 제빙장치는 상기 냉동실(F)의 내측 상부에 장착되어 냉동실(F) 내의 냉기가 급수된 물을 제빙하는 제빙기(10)와, 상기 제빙기(10)에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 상기 냉동실(F)에 장착된 아이스 뱅크(30)와, 상기 냉동실 도어(4)의 개폐 없이 얼음을 외부로 취출하도록 상기 냉동실 도어(4)에 형성된 디스펜서(40)와, 상기 아이스 뱅크(30)에 담겨진 얼음이 상기 디스펜서(40)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(50)로 구성된다.

상기 제빙기(10)는 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 급수호스(미도시)를 통해 공급된 물이 담겨진 후 물을 공급하는 급수부(11)과, 상기 급수부(11)에서 공급된 물이 담겨져서 냉동실(F) 내의 냉기에 의해 제빙되는 제빙기 몰드(이하, 몰드부라 함)(12)와, 상기 몰드부(12)에 장착되어 얼음 취출시 몰드부(12)와 얼음을 분리시킬 수 있도록 상기 몰드부(12)를 가열하는 히터(13)와, 상기 몰드부(12) 상측에 회동 가능하게 배치되어 제빙된 얼음을 퍼올리는 이젝터(14)와, 상기 이젝터(14)를 회동시키는 구동력을 발생하는 모터(15)와, 상기 이젝터(14)에 의해 퍼올려진 얼음을 상기 아이스 뱅크(30)의 내부로 안내하는 슬라이더(16)와, 상기 아이스 뱅크(30)의 만빙을 감지하는 만빙 감지 레버(17)와, 상기 몰드부(12)의 온도와 상기 아이스 뱅크(30)의 만빙 여부에 따라 상기 히터(13) 및 모터(15)를 제어하고, 상기 급수부(11)으로 공급되는 물을 단속하는 급수 밸브(미도시)를 제어하는 제빙 제어부(18)로 구성된다.

상기 몰드부(12)에는 물이 결빙되는 제빙 공간이 형성되고, 상기 제빙 공간에는 복수개의 얼음이 분리 생성될 수 있도록 제빙 공간을 나누는 복수개의 구획 돌기(12a)가 형성된다.

또한, 상기 몰드부(12)에는 상기 냉동실(F)의 상측 배면에 고정되기 위한 연결부(12b)가 형성된다.

그리고, 상기 몰드부(12) 내에서 얼음이 분리될 수 있도록 몰드부(12)를 가열하는 히터(13)의 경우, 상기 몰드부(12)의 저면에 배치되어 있는데, 이 때 사용되는 히터(13)는 시즈히터로서, 상기 몰드부(12)의 외주면을 균일하게 가열하는 것 이 아니라, 상기 몰드부(12)의 저면을 국부적으로 가열하도록 이루어져 있다.

또한, 상기 이젝터(14)의 경우, 모터(15)에 연동되어 회전되는 축(14a)이 상기 제빙 공간의 상측에 위치되고, 상기 축(14a)의 측면에는 다수개의 핀(14b)이 상기 구획 돌기(12a)에 의해 복수개로 구획된 제빙 공간의 개수만큼 형성되어 있다.

상기 모터(15)의 경우, 상기 몰드부(12)의 일측면에 설치된 제빙 제어부(18) 내측에 장착되어 있는데, 이 때 상기 제빙 제어부(18)에는 상기 몰드부(12)의 온도를 감지하는 온도 센서(19)와, 상기 만빙 감지 레버(17)의 회동 위치를 검출하여 상기 아이스 뱅크(30)의 만빙 여부를 감지하는 만빙 감지 센서(미도시)가 구비된다.

이와 같이 구성된 종래 제빙기(이하, 아이스 메이커라 함) 내에 제빙이 완료된 얼음을 아이스 뱅크(30)로 이빙시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 몰드부(12) 내에 물을 일정 량만큼 저수한 후 고내로 토출되는 냉기를 이용해 제빙시킨 다음, 상기 얼음의 제빙 과정이 종료되면 상기 몰드부(12)로부터 얼음이 분리될 수 있도록 상기 얼음에 열을 가하는 히터(13)를 작동시키게 된다.

상기와 같이 히터(13)를 작동시킨 후 소정시간 경과시, 상기 몰드부(12) 내의 얼음을 아이스 뱅크(30)에 이빙시키기 위한 이젝터(14)의 회동이 이루어지도록 모터(15)가 구동되고, 상기와 같이 모터(15)가 구동된 상태에서 히터(13)가 가열하므로, 아이스 뱅크(30)로 얼음의 취출이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 종래에는 사이드 바이 사이드 타입, 탑 마운트 타입, 바텀 프리저 타입 등의 냉장고에 적용된 자동 제빙장치는 제빙 몰드부에 일정 수위 로 급수한 후 기포 제거 과정을 거치지 않고 그대로 결빙을 하므로, 급수된 물에 포함된 기포들에 의해 제빙된 얼음이 불투명한 상태가 된다.

본 발명은 제빙장치의 몰드부 내에 급수된 물을 결빙, 용융, 그리고 재 결빙하는 과정을 일정 횟수 동안 반복하여, 급수된 물에 남아있는 용존가스 및 억류 기포들을 제거한 후 최종적으로 결빙시켜 줄 수 있도록 한 냉장고의 제빙장치의 제빙 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 냉장고의 제빙장치의 제빙 방법은,

제빙기 몰드에 물을 급수하는 제 1단계;

냉동 냉기에 의해 상기 급수된 물을 일정 결빙 온도까지 제빙하고 상기 제빙된 얼음을 용융시킨 후 다시 결빙하는 동작을 일정 횟수까지 반복하여 투명빙을 제빙하는 제 2단계;

상기 제 2단계 후, 상기 제빙된 온도가 이빙 온도에 도달하였는지를 확인한 후, 이빙 온도에 도달하였으면 얼음을 이빙시키고 취출시키는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제 2단계는 급수된 물을 제빙하여 결빙된 온도가 일정 기 준 온도이하인가를 확인한 후, 일정 기준 온도이하이면 결빙 회수를 확인하는 단계; 상기 재 결빙 회수가 일정 횟수 미만이면 이빙 히터를 가열하여 상기 결빙된 얼음을 용융시키고, 제빙하는 단계를 일정 횟수까지 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 제 3단계는 상기 결빙 횟수가 일정 기준 횟수 이상이면 상기 결빙된 얼음이 이빙 온도에 도달하였는지를 확인하는 단계; 상기 얼음이 이빙 온도에 도달하였으면 만빙 여부를 확인하는 단계; 상기 확인결과 만빙이 아니면 이빙 히터를 가열한 후 이빙된 얼음을 취출하고 급수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 실시 예에 따른 냉장고의 제빙장치의 투명빙 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명 도 4에 대해 설명하기로 한다.

도 2와 같이 제빙기(아이스 메이커)(10)는 급수호스(미도시)를 통해 물이 공급되면, 몰드부(12)의 일측에 형성된 급수부(11)로 일정 량의 물을 급수받게 된다(S10). 상기 급수된 물은 몰드부(12)에 일정 수위로 저수되며, 냉동실(F) 내의 냉기에 의해 상기 몰드부 내의 물에 대한 제빙이 개시된다(S11).

이때, 도 3과 같이 몰드부(12)에 설치된 온도센서(19)에 의해 감지된 온도가 제빙 제어부(18)로 전달되면, 제빙 제어부(18)는 상기 감지된 온도가 1차 결빙 온도에 도달하였는지를 비교하게 된다(S13).

상기 비교결과, 감지된 온도가 1차 결빙 온도 미만일 경우 제빙을 계속 수행 하고, 1차 결빙 온도에 도달하였으면 재 결빙 회수가 기준치(N)에 도달하였는지를 확인하게 된다(S15).

이때, 재 결빙 회수가 기준치 미만이면 이빙 히터(13)에 전원을 공급하여 이빙 히터(13)의 가열을 통해 상기 제빙된 얼음을 용융시켜 준다(S25). 여기서, 얼음의 용융과 동시에 결빙 회수를 1증가시켜 주게 된다(S26). 그리고, 결빙 회수가 아닌 용융 회수 또는 결빙/용융 회수를 기준으로 비교할 수도 있다.

상기 이빙 히터(13)를 일정 시간 동안 가열하여, 얼음의 용융이 완료되면 이빙 히터(13)의 전원 공급을 차단하고, 상기 냉동실 냉기에 의해 몰드부 내의 물에 대한 제빙을 다시 개시한 후, 1차 결빙 온도 및 재 결빙 회수를 비교하게 된다(S11,S13,S15).

이러한 동작을 반복하면서, 몰드부 내에 제빙된 온도가 1차 결빙 온도를 만족하면서 재 결빙 회수가 기준치 이상이면 더 이상 얼음 용융 과정을 수행하지 않게 된다. 이때, 용융/결빙 회수는 투명빙에 적합한 횟수로 선정하여 세팅시켜 준다.

여기서, 몰드부 내의 물을 결빙-용융-재결빙하는 과정을 반복함으로써, 몰드부 내의 물의 용존 가스 및 억류 기포들을 제거할 수 있으므로, 투명빙을 제빙할 수 있게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 결빙-용융-재 결빙의 과정을 통해 저온의 바닥면으로부터 빙 결정(Ice crystallization)이 수지상 결정(樹枝狀結晶)의 형태로 성장하면서 물 분자(water molecule)들은 아래 방향으로 산란되면서 이동하고, 용 존 기포(bubble)들은 밀도 차에 의해 액체 상태인 상부의 물쪽으로 밀려나오게 되므로, 억류 기포들을 제거할 수 있게 된다.

그리고, 상기 S15단계 후 몰드부 내의 얼음에 대한 재 결빙 회수가 기준치 이상이면 몰드부 내의 온도센서에 의해 감지된 온도를 이용하여 이빙 온도인지를 확인하게 된다(S17). 여기서, 이빙 온도는 1차 결빙 온도보다 낮은 온도로서, 실제적으로 충분히 얼음 결정이 되었는지를 확인하는 제빙 완료 온도라 할 수 있다.

상기 S17 단계에서, 몰드부 내의 온도가 이빙 온도 보다 크면 상기 S11 단계를 수행하여 제빙을 계속 수행하고, 몰드부 내의 온도가 이빙 온도 보다 작으면 제빙이 완료되었다고 판단하고, 이빙 동작을 수행하게 된다.

그리고, 상기 이빙 동작에 앞서 아이스 뱅크에 보관된 얼음이 만빙인가를 만빙 감지 레버로 확인하고(S19), 상기 확인결과 만빙이면 이빙 온도 상태로 유지하며, 만빙이 아니면 이빙 히터를 가열하여 이빙시키고, 모터를 제어하여 이젝터를 회동시켜 몰드부 내에 얼음의 취출하는 과정을 수행하여, 아이스 뱅크에 얼음을 취출하게 된다(S21).

상기의 이빙 과정을 다시 설명하면, 얼음의 제빙 과정이 종료되면 상기 몰드부(12)로부터 얼음이 분리될 수 있도록 상기 몰드부 저면에 설치된 이빙 히터(13)를 작동시켜 몰드부에 열을 전달하게 된다.

상기와 같이 이빙 히터(13)를 작동시킨 후 소정시간 경과시, 모터(15)가 구동되어 이젝터(14)를 회동시켜 줌으로써, 상기 몰드부(12) 내의 얼음을 아이스 뱅크로 이빙시켜 준다. 상기와 같이 모터(15)가 구동된 상태에서 히터(13)가 가열하 므로, 아이스 뱅크로 얼음의 취출이 이루어지게 된다.

이와 같이, 본 발명은 크게 제빙 과정과 이빙 과정으로 이루어지는데, 상기의 제빙 과정이 결빙-용융-재 결빙 과정을 수회 이상 반복하여, 몰드부 내에 급수된 물의 용존 가스 및 억류기포들을 제거하는 과정으로 이루어 짐으로써, 제빙 완료 후 투명빙을 제빙시켜 줄 수 있으며, 이러한 제빙 과정이 적용된 제빙 장치를 냉장고 내부에 설치할 수 있다.

이상에서와 같이 구성된 냉장고의 투명 제빙장치는, 냉동실(F)과 냉장실(R)이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고뿐만 아니라, 냉동실(F)과 냉장실(R)이 상/하로 구획된 탑 마운트 타입(Top Mount-Type)의 냉장고와, 냉장실(R)과 냉동실(F)이 상/하로 구획된 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)의 냉장고 등에 설치된 제빙장치에 상술한 투명 제빙 과정을 적용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 냉장고의 제빙장치의 투명빙 방법에 의하면, 제빙 과정에 일정 회수의 결빙 및 용융, 그리고 재 결빙 과정을 수행함으로써, 몰드부 내의 물에서의 용존 가스 및 기포들을 제거하여, 투명빙의 제빙이 이루어지도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제빙기 몰드부에 물을 급수하는 제 1단계;

   냉동실 냉기에 의해 상기 급수된 물을 일정 결빙 온도까지 제빙하고 상기 제빙된 얼음을 용융시킨 후 재 결빙하는 동작을 일정 횟수까지 반복하여 투명빙으로 제빙하는 제 2단계;

   상기 제 2단계 후, 상기 제빙된 온도가 이빙 온도에 도달하였는지를 확인한 후, 이빙 온도에 도달하였으면 얼음을 이빙시키고 취출시키는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치의 제빙 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2단계는, 급수된 물을 제빙하여 결빙된 온도가 일정 기준 온도이하인가를 확인한 후, 일정 기준 온도이하이면 결빙 회수를 확인하는 단계; 상기 결빙 회수가 일정 횟수 미만이면 이빙 히터를 가열하여 상기 결빙된 얼음을 용융시키고, 제빙하는 과정을 일정 횟수까지 반복하여 투명빙으로 제빙하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치의 제빙방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 3단계는, 상기 결빙 횟수가 일정 기준 횟수 이상이면 상기 결빙된 얼음이 이빙 온도에 도달하였는지를 확인하는 단계; 상기 얼음이 이빙 온도에 도달 하였으면 만빙 여부를 확인하는 단계; 상기 확인결과 만빙이 아니면 이빙 히터를 가열한 후 이빙된 얼음을 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 제빙장치의 제빙 방법.

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