KR100631555B1 - 냉장고의 제빙장치 - Google Patents

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KR100631555B1
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Abstract

본 발명은 냉장고의 제빙장치에 관한 것으로서, 두께방향을 따라 일측으로 개구된 복수의 캐비티를 각각 구비하여 각 개구가 서로 반대방향을 향하도록 결합되는 제1트레이 및 제2트레이와; 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 일측에 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 일체로 회전할 수 있도록 형성되는 구동축과; 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 상호 교번적으로 상측에 배치되도록 상기 구동축을 회전구동시키는 축구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 연속적인 제빙이 가능하고 크기를 줄일 수 있는 냉장고의 제빙장치가 제공된다.

Description

냉장고의 제빙장치{ICE MAKER FOR REFRIGERATOR}
도 1은 종래의 냉장고의 제빙장치의 사시도,
도 2는 도 1의 작용을 설명하기 위한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제빙장치의 사시도,
도 4는 도 3의 설치상태의 측면도,
도 5는 도 4의 제1트레이 및 제2트레이의 회전상태를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,
도 7은 도 3의 냉장고의 제빙장치의 제어블록도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제빙장치의 도 6에 대응된 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
111; 제1트레이 112; 제2트레이
114; 캐비티 121; 구동축
131; 지지축 141; 모터
151; 콘트롤박스 171; 제1온도센서
172; 제2온도센서 175; 제1히터
176; 제2히터 181; 제어부
본 발명은, 냉장고의 제빙장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연속적인 제빙이 가능하고 크기를 줄일 수 있도록 한 냉장고의 제빙장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 냉장고의 제빙장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉장고의 제빙장치는, 내부에 소정 형상의 얼음(15)을 형성할 수 있도록 복수의 캐비티(13)가 형성된 제빙몰드(11)와, 제빙몰드(11)의 일측에 배치되어 제빙몰드(11)에 제빙을 위한 물을 공급하는 급수부(21)와, 제빙몰드(11)의 하측에 제빙몰드(11)를 가열할 수 있도록 배치되는 히터(25)와, 제빙몰드(11)에 형성된 얼음(15)을 제빙몰드(11)로부터 분리시킬 수 있도록 제빙몰드(11)의 상측에 회전가능하게 배치되는 이젝터(31)와, 제빙몰드(11) 및 이젝터(31)의 일측에 형성되는 콘트롤박스(41)를 구비하고 있다.
제빙몰드(11)는 상향 개구된 반원통 형상을 가지도록 알루미늄부재로 다이캐스팅에 의해 형성되어 있다. 제빙몰드(11)의 내부는 초승달 모양의 얼음(15)이 형성될 수 있게 내부 공간을 복수의 캐비티(13)가 형성될 수 있도록 구획하는 복수의 리브(12)가 형성되어 있으며, 제빙몰드(11)의 길이방향을 따라 일측에는 각 캐비티(13)에 제빙을 위한 물을 공급할 수 있도록 급수부(21)가 형성되어 있다.
제빙몰드(11)의 외면에는 제빙된 얼음(15)이 제빙몰드(11)로부터 분리될 수 있게 제빙몰드(11)를 가열하는 히터(25)가 구비되어 있으며, 제빙몰드(11)의 상측 에는 각 캐비티(13)에 형성된 얼음(15)을 분리할 수 있도록 이젝터(31)가 배치되어 있다. 이젝터(31)는 제빙몰드(11)의 길이방향을 따라 배치되는 샤프트(32)와, 각 캐비티(13)에 대응되게 샤프트(32)의 반경방향을 따라 돌출된 복수의 이젝터핀(33)을 구비하고 있다. 제빙몰드(11)의 상측 이젝터(31)의 일측에는 이젝터핀(33)에 의해 제빙몰드(11)로부터 분리된 얼음(15)을 가이드할 수 있도록 스트리퍼(35)가 배치되어 있다.
제빙몰드(11)의 하측에는 제빙몰드(11)로부터 분리되어 낙하되는 얼음(15)을 수용할 수 있도록 아이스뱅크(45)가 배치되어 있으며, 아이스뱅크(45)의 상측에는 얼음(15) 수위를 감지할 수 있도록 만빙감지암(43)이 구비되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 냉장고의 제빙장치에 있어서는, 제빙몰드(11)가 상향 개구된 형태로 고정되어 있고, 제빙후에는 히터(25)로 제빙몰드(11)를 가열하여 얼음(15)이 제빙몰드(11)로부터 분리한 후 이젝터핀(33)을 회동시켜 분리된 얼음(15)이 제빙몰드(11)의 하측으로 낙하여 아이스뱅크(45)에 수납되도록 구성되어 있어, 연속적인 제빙이 불가능하고 이젝터(31) 및 스트리퍼(35)를 구비하여야 하므로 구성이 복잡하게 된다고 하는 문제점이 있다. 또한, 비교적 큰 용량의 히터(25)를 사용하게 되어 전력소비를 증대시키게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 제빙 완료된 제빙트레이를 비틀어지게 하여 제빙된 얼음이 제빙트레이로부터 분리되도록 하는 소위 트위스트 방식의 냉장고의 제빙장치에 있어서는, 제빙트레이를 비틀어지게 하기 위해 비교적 큰 지지바디가 필요하게 되고 출력이 큰 구동모터를 사용하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 연속적인 제빙이 가능하고 크기를 줄일 수 있는 냉장고의 제빙장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 두께방향을 따라 일측으로 개구된 복수의 캐비티를 각각 구비하여 각 개구가 서로 반대방향을 향하도록 결합되는 제1트레이 및 제2트레이와; 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 일측에 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 일체로 회전할 수 있도록 형성되는 구동축과; 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 상호 교번적으로 상측에 배치되도록 상기 구동축을 회전구동시키는 축구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이 사이에 배치되어 하측에 배치된 트레이의 얼음이 낙하되도록 하는 가열부를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 가열부는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이에 각각 배치되는 제1히터 및 제2히터를 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.
상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 금속부재로 형성되고 상기 제1히터 및 상기 제2히터는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 외면에 각각 배치되는 것이 바람직하다.
상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 열전도성 플라스틱으로 형성되는 것이 효과적이다.
상기 제1히터 및 상기 제2히터는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 벽내에 매입되게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 축구동부는 정역회전 가능한 모터를 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.
상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 각각 평탄한 저부를 구비하여 상기 각 저부가 서로 면접촉되게 결합되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 구동축의 축선방향을 따라 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 대향측 단부에는 상기 축선방향을 따라 연장되어 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 회전을 지지하는 지지축이 형성되어 있는 것이 효과적이다.
상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 온도를 검출하는 제1온도센서 및 제2온도센서와, 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서의 검출결과에 기초하여 상기 모터 및 상기 가열부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제빙장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이며, 도 5는 도 4의 제1트레이 및 제2트레이의 회전상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도이며, 도 7은 도 3의 냉장고의 제빙장치의 제어블록도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 제빙장치의 도 6에 대응된 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 냉장고의 제빙장치는, 두께방향을 따라 일측으로 개구된 복수의 캐비티(114)를 각각 구비하여 각 개구가 서로 반대방향을 향하도록 결합되는 제1트레이(111) 및 제2트레이(112) 와, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 일측에 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 일체로 회전할 수 있도록 형성되는 구동축(121)과, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 상호 교번적으로 상측에 배치되도록 구동축(121)을 회전구동시키는 모터(141)로 구현된 축구동부를 포함하여 구성되어 있다.
제1트레이(111) 및 제2트레이(112)는 각각 직육면체 형상을 알루미늄부재를 다이캐스팅하여 형성되어 있으며, 내측에는 얼음(118)을 형성할 수 있도록 상향 개구된 복수의 캐비티(114)가 형성되어 있다. 각 캐비티(114)는 두께방향을 따라 점진적으로 폭이 작아지는 사다리꼴 단면 형상을 가지며, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)는 사각 평면을 이루는 각 저부가 서로 열교환가능하게 접촉되도록 결합되어 있다. 각 캐비티(114)의 상부 개구영역에는 급수 시 물(117)이 용이하게 이동할 수 있도록 두께방향을 따라 함몰되어 서로 인접된 캐비티(114)를 연결하는 연결홈(116)이 각각 형성되어 있으며, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 둘레에는 물(117)이 넘치는 것을 방지할 수 있도록 직사각 형상의 테투리부(115)가 각각 형성되어 있다.
제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 길이방향을 따라 일측 단부에는 서로 결합된 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)를 일체로 회전구동시킬 수 있도록 구동축(121)이 길이방향을 따라 연장되게 일체로 형성되어 있다. 구동축(121)의 일측에는 구동축(121)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 콘트롤박스(151)가 구비되어 있으며, 콘트롤박스(151)의 내부에는 구동축(121)을 회전구동시키는 축구동부로서 정역회전이 가능한 모터(141)가 설치되어 있다.
콘트롤박스(151)에는 콘트롤박스(151)를 냉동실(101)의 내부 공간내에 스크류(155) 등에 의해 고정결합시킬 수 있도록 고정부(153)가 일체로 형성되어 있으며, 콘트롤박스(151)와 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 하측에는 얼음(118)을 수용할 수 있도록 아이스뱅크(165)가 배치되어 있다. 콘트롤박스(151)의 일측에는 전원을 개폐하는 전원스위치(157)와, 아이스뱅크(165)의 내부에 수용되는 얼음(118)의 수위를 감지하는 만빙감지레버(159)가 각각 구비되어 있다.
제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 길이방향을 따라 타측 단부에는 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)를 회전가능하게 지지하는 지지축(131)이 형성되어 있다. 지지축(131)은 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 설치되는 냉동실(101)의 내벽(103) 또는 별도의 지지프레임(미도시)에 형성되는 축공(105)에 회전가능하게 수용결합되어 구동축(121)에 의해 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 회전되는 경우 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)를 지지하게 된다.
제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 상측에는 상측에 배치되는 트레이(111,112)의 빈 캐비티(114)에 물(117)을 공급할 수 있도록 급수관(119)이 설치되어 있으며, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 일측에는 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 온도를 검출할 수 있도록 제1온도센서(171) 및 제2온도센서(172)가 구비되어 있다. 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)에는 제빙 완료 된 얼음(118)을 해당 트레이(111,112)로부터 분리시킬 수 있게 해당 트레이(111,112)를 가열할 수 있도록 제1히터(175) 및 제2히터(176)가 각각 구비되어 있다.
제1히터(175) 및 제2히터(176)는 제1트레이(111) 및 제2트레이(112) 중 상측에 배치된 트레이(111,112)의 캐비티(114)에 물(117)이 공급되어 결빙이 완료되는 시점 전에 하측에 배치된 다른 트레이(111,112)의 각 캐비티(114)의 얼음(118)이 해당 캐비티(114)로부터 분리될 수 있게 해당 캐비티(114)를 가열하면 되므로 상대적으로 낮은 발열용량을 가지도록 형성되고, 다른 트레이(111,112)로부터 전도되는 열에 의해 온도가 상승되는 각 캐비티(114)의 저부에 비해 상대적으로 이빙에 소요되는 열량이 크고 저부로부터 이격된 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 각 캐비티(114)의 개구영역에 각각 배치되어 있다.
여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 열전도성 플라스틱으로 복수의 캐비티(214)가 구비되도록 제1트레이(211) 및 제2트레이(212)를 각각 형성하고, 각 캐비티(214)의 개구를 가열할 수 있도록 제1트레이(211) 및 제2트레이(212)의 각 캐비티(214)의 개구영역의 벽내에 제1히터(221) 및 제2히터(222)가 각각 삽입되게 구성할 수도 있다.
한편, 콘트롤박스(151)의 내부에는 전원 투입 시 여러 부품을 제어할 수 있도록 인쇄회로기판(161)이 설치되어 있으며, 인쇄회로기판(161)에는 마이컴의 형태로 구현된 제어부(181)가 구비되어 있다. 제어부(181)에는 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 온도 및 아이스뱅크(165)의 내부의 얼음(118) 수위를 감지하여 일련의 제빙과정을 수행할 수 있도록 제1온도센서(171) 및 제2온도센서(172)와, 만빙감지레버(159)와 연결되어 만빙 여부를 감지하는 만빙감지부(185)와, 모터(141)와, 급수관(119)을 개폐하는 급수부(183)와, 제1히터(175) 및 제2히터(176)가 각각 전 기적으로 연결되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 별도의 지지프레임 또는 냉동실(101)의 내벽(103)에 형성된 축공(105)에 지지축(131)을 삽입하고, 고정부(153)에 선단이 냉동실(101)의 내벽(103)에 고정결합되는 스크류(155) 또는 고정볼트(미도시)를 체결하여 콘트롤박스(151)와 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 설치되도록 한다.
설치가 완료되고 전원스위치(157)에 의해 전원이 인가되면 제어부(181)는 모터(141)를 제어하여 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)가 수평상태로 유지되도록 하고, 급수부(183)를 통해 상측에 배치된 제1트레이(111)의 각 캐비티(114)에 물(117)이 공급되도록 한다. 급수후 소정 시간이 경과되면 제어부(181)는 제1온도센서(171)에 의해 제1트레이(111)의 온도가 검출되도록 하고, 검출된 온도가 설정 온도 이하로 되면 제어부(181)는 결빙이 완료된 것으로 판단하여 모터(141)를 제어하여 구동축(121)을 회전시켜 제1트레이(111)가 하측에 배치되도록 한다.
제1트레이(111)가 하측에 배치되면 제어부(181)는 급수부(183)를 제어하여 제2트레이(112)의 각 캐비티(114)에 물(117)이 공급되도록 한다. 제2트레이(112)에 물(117)이 공급되면 제2트레이(112)는 온도가 상승하게 되고 제2트레이(112)와 저부가 서로 접촉되어 있는 제1트레이(111)는 전도에 의해 온도가 상승하게 된다. 제2트레이(112)에 물(117)이 공급되고 소정 시간이 경과되면 제어부(181)는 제1히터(175)에 전원이 인가되도록 하여 제1트레이(111)의 온도가 상승되도록 한다. 이에 따라, 제1트레이(111)의 각 캐비티(114)의 내부에 형성된 얼음(118)은 해당 캐비티(114)로부터 분리되어 하측의 아이스뱅크(165)의 내부로 낙하된다.
제어부(181)는 소정 시간이 경과되면 제2온도센서(172)에 의해 제2트레이(112)의 온도가 감지되도록 하고, 감지 온도가 설정 온도 이하로 되면 모터(141)를 역회전시켜 제2트레이(112)가 하측에 배치되도록 한 상태에서 급수부(183) 및 제2히터(176)를 각각 제어하여 급수 및 이빙 과정과 제빙과정이 반복적으로 수행되도록 한다.
한편, 제1트레이(111) 및 제2트레이(112)의 연속적인 제빙 및 이빙 과정에 의해 아이스뱅크(165)의 내부에 누적된 얼음(118) 수위가 상승되고 만빙감지부(185)에 의해 만빙 수위가 감지되면, 제어부(181)는 급수부(183)와, 모터(141)와, 제1히터(175) 및 제2히터(176)의 동작을 중지시키고 대기하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두께방향을 따라 일측으로 개구된 복수의 캐비티를 각각 구비하여 각 개구가 서로 반대방향을 향하도록 결합되는 제1트레이 및 제2트레이와, 제1트레이 및 제2트레이의 일측에 제1트레이 및 제2트레이가 일체로 회전할 수 있도록 형성되는 구동축과, 제1트레이 및 제2트레이가 상호 교번적으로 상측에 배치되도록 구동축을 회전구동시키는 축구동부를 포함하도록 함으로써, 연속적인 제빙이 가능하고 크기를 줄일 수 있는 냉장고의 제빙장치가 제공된다.
또한, 제1트레이 및 제2트레이가 서로 열전달 가능하게 접촉되도록 하고, 각 캐비티의 개구영역에 제1히터 및 제2히터를 각각 배치함으로써 전도에 의한 물의 열을 이빙에 이용할 수 있어, 연속적인 제빙이 가능하고 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이빙 시 제1히터 및 제2히터의 전력 소비를 효과적으로 저감시킬 수 있는 냉장고의 제빙장치가 제공된다.

Claims (10)

  1. 두께방향을 따라 일측으로 개구된 복수의 캐비티를 각각 구비하여 각 개구가 서로 반대방향을 향하도록 결합되는 제1트레이 및 제2트레이와;
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 일측에 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 일체로 회전할 수 있도록 형성되는 구동축과;
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이가 상호 교번적으로 상측에 배치되도록 상기 구동축을 회전구동시키는 축구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이 사이에 배치되어 하측에 배치된 트레이의 얼음이 낙하되도록 하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이에 각각 배치되는 제1히터 및 제2히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 금속부재로 형성되고 상기 제1히터 및 상기 제2히터는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 외면에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 열전도성 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1히터 및 상기 제2히터는 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 벽내에 매입되게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동축의 축선방향을 따라 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 대향측 단부에는 상기 축선방향을 따라 연장되어 상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 회전을 지지하는 지지축이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축구동부는 정역회전 가능한 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이는 각각 평탄한 저부를 구비하여 상기 각 저부가 서로 면접촉되게 결합되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1트레이 및 상기 제2트레이의 온도를 검출하는 제1온도센서 및 제2온도센서와, 상기 제1온도센서 및 상기 제2온도센서의 검출결과에 기초하여 상기 모터 및 상기 가열부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제빙장치.
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