KR100763382B1 - Ice-bank of Ice-maker equipped with ER clutch - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동제빙기의 아이스 뱅크의 얼음 취출 장치에 관한 것으로서, ER 유체를 충진한 ER 클러치를 이용하여 얼음 취출댐퍼를 구동하는 자동제빙기의 아이스뱅크를 제공한다.The present invention relates to an ice extraction device of an ice bank of an automatic ice maker, and provides an ice bank of an automatic ice maker that drives an ice extraction damper using an ER clutch filled with ER fluid.
이를 위하여 본 발명은, 얼음 배출이 가능하도록 일단부가 개방되어 얼음 배출구가 형성된 원통형의 블레이드 하우징과; 상기 블레이드 하우징 내부에 회전 가능하도록 설치되는 가동 블레이드와; 상기 가동 블레이드의 구동축에 일단이 연결되고, 상기 블레이드 하우징에 일단이 고정 지지되어, 상기 가동 블레이드의 절단면과 대응하여 얼음을 절단하는 고정 블레이드와; 상기 블레이드 하우징의 얼음 배출구를 개폐 가능하도록 블레이드 하우징과 힌지 연결되는 취출댐퍼와; 상기 취출댐퍼와 블레이드 하우징을 연결하는 취출댐퍼 힌지와; 상기 취출댐퍼 일측에 설치되어 취출댐퍼가 얼음 배출구를 폐쇄하는 방향으로 움직이도록 탄성력을 작용하는 복원스프링과; 상기 취출댐퍼에 설치되는 영구자석인 취출댐퍼측 자석과; 상기 가동 블레이드 보다 앞서 회전 가능하도록 가동 블레이드의 회전 반경 최외각상에서 소정 각도 이격되어 설치되어, 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구의 개도를 개방하는 방향으로 밀려나도록 척력을 작용하는 영구자석인 블레이드측 자석과; 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구를 폐쇄하는 위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치되는 조각얼음위치 감지센서와; 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구의 개도를 최대로 개방하는 위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치되는 각얼음위치 감지센서와; 실린더 형의 클러치 본 체와, 상기 클러치 본체에 충진되는 ER 유체 및, 상기 클러치 본체 내부에 삽입되고 일단부가 취출댐퍼에 연결되는 피스톤으로 구성되는 ER 클러치; 및, 상기 클러치 본체 및 피스톤에 각각 전극이 연결되어 클러치에 전압을 인가하는 클러치 제어부를 포함하여 구성되는 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크를 제공한다.To this end, the present invention comprises a cylindrical blade housing having one end open to enable the discharge of ice, the ice discharge port is formed; A movable blade rotatably installed in the blade housing; A fixed blade having one end connected to a drive shaft of the movable blade and one end fixedly supported by the blade housing to cut ice in correspondence with a cutting surface of the movable blade; A blowout damper hinged to the blade housing to open and close the ice outlet of the blade housing; A blowout damper hinge connecting the blowout damper to the blade housing; A restoring spring installed at one side of the ejection damper and acting an elastic force to move the ejection damper in a direction of closing the ice outlet; A blowout damper-side magnet, which is a permanent magnet installed in the blowout damper; A blade-side magnet which is installed at a predetermined angle spaced from the outermost radius of the movable blade so as to be rotatable ahead of the movable blade, and is a permanent magnet which acts as a repulsive magnet to push the ejection damper in the direction of opening the opening of the ice outlet; A piece of ice position sensor installed to detect when the blower damper is in a position to close the ice outlet; An angle ice position sensor installed to detect the ejection damper when the ejection damper is in a position to open the opening of the ice outlet to the maximum; An ER clutch comprising a cylindrical clutch body, an ER fluid filled in the clutch body, and a piston inserted into the clutch body and having one end connected to a blowout damper; And a clutch controller connected to the clutch main body and the piston to apply a voltage to the clutch, thereby providing an ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch.
ER 클러치, 자동제빙기ER clutch, automatic ice maker
Description
도 1은 종래 자동제빙기의 아이스 뱅크 및 디스펜서부를 도시한 측면도1 is a side view showing an ice bank and a dispenser of a conventional automatic ice maker.
도 2는 도 1에 도시한 아이스 뱅크에서 I-I선에 따른 단면에서 취출댐퍼의 거동을 정면에서 도시한 구성도FIG. 2 is a configuration diagram showing the behavior of the blowoff damper in a section along the line I-I in the ice bank shown in FIG.
도 3은 본 발명의 기술장치 구성도로서 도 2에 대응하는 도면3 is a configuration diagram of the technical apparatus of the present invention, corresponding to FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
22. 이송스프링 22a. 블레이드 구동축22.
41. 블레이드 하우징 42. 가동 블레이드41.Blade Housing 42.Movable Blade
43. 고정 블레이드 51. 취출댐퍼43. Fixed Blade 51. Blowout Damper
52. 취출댐퍼 힌지 100. ER 클러치52. Draw-out
101. 클러치 본체 102. 피스톤101. Clutch Body 102. Piston
103. ER 유체 110. 클러치 제어부103.ER fluid 110.clutch control unit
111. 각얼음위치 감지센서 112. 조각얼음위치 감지센서111. Ice
113. 홀센서 마그넷 120. 복원 스프링113.
131. 취출댐퍼측 자석 132. 블레이드측 자석131. Extraction damper side magnet 132. Blade side magnet
본 발명은 자동제빙기의 아이스 뱅크 및 얼음을 취출하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각얼음 또는 조각얼음의 취출이 가능하도록 하는 취출댐퍼를 전기점성 유체(Electro-Rheological fluid 또는 Winslow 유체 : 이하 'ER 유체')를 충진한 ER 클러치(Electro-Rheological clutch)를 이용하여 구동하는 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스뱅크를 제공한다.The present invention relates to an ice bank and an apparatus for extracting ice from an automatic ice maker, and more particularly, an ejection damper that enables the extraction of ice cubes or flake ice is provided in an electro-Rheological fluid or a Winslow fluid. An ice bank of an automatic ice maker using an ER clutch driven by an ER clutch filled with an ER fluid ') is provided.
최근 냉장고에는 자동제빙기가 설치되고, 상기 자동제빙기에서 취출된 얼음 또는 물을 냉장고 외부에서 사용자가 먹을 수 있도록 하는 디스펜서(dispenser)를 설치하는 등 사용자가 편리하게 이용할 수 있도록 다양한 기능들이 추가되고 있다.Recently, an automatic ice maker is installed in a refrigerator, and various functions have been added for the user to conveniently use, such as a dispenser for allowing a user to eat ice or water extracted from the automatic ice maker from the outside of the refrigerator.
주지된 바와 같이, 자동제빙기는 냉장고에 설치되어 사용자의 별다른 조작없이 제빙에 관한 일련의 과정들을 자동적으로 수행하여, 편리하게 얼음을 얻을 수 있게 하는 장치이다.As is well known, an automatic ice maker is a device installed in a refrigerator to automatically perform a series of processes related to ice making without user's special operation, so that ice can be conveniently obtained.
상기 자동제빙기는 크게 물을 공급받아 얼음을 제조하는 제빙부와, 제조된 얼음을 수용 및 저장하는 아이스 뱅크로 구성되고, 상기 아이스 뱅크는 아이스 슈트와 연통되어 아이스 뱅크에 저장된 얼음을 외부의 디스펜서로 배출시킨다.The automatic ice maker is composed of an ice making unit for producing ice by receiving water largely, and an ice bank for accommodating and storing the produced ice, and the ice bank communicates with the ice chute to transfer the ice stored in the ice bank to an external dispenser. Discharge it.
이 때, 냉장고 도어의 외측면에는 사용자가 냉장고의 소정 기능를 선택할 있도록 하는 컨트롤 패널이 설치되고, 사용자가 상기 디스펜서에서 물 또는 각얼음 또는 조각얼음을 선택할 수 있도록 한다.At this time, a control panel is installed on the outer surface of the refrigerator door to allow the user to select a predetermined function of the refrigerator, and the user can select water, ice cubes or ice cubes in the dispenser.
이하에서 첨부된 도 1 내지 도 2를 참조로 하여 종래 자동제빙기의 아이스 뱅크 및 얼음 취출 장치의 일 예에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an example of an ice bank and an ice extraction device of a conventional automatic ice maker will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 2 as follows.
도 1은 종래 자동제빙기의 아이스 뱅크 및 디스펜서부를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 아이스 뱅크에서 I-I를 따라 자른 단면을 정면에서 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a side view illustrating an ice bank and a dispenser of a conventional automatic ice maker, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a cross section taken along the line I-I of the ice bank of FIG.
사용자가 냉장고 외부에 구비된 컨트롤 패널(미도시)에서 각얼음 또는 조각얼음을 선택하면, 아이스 뱅크(ice-bank)(10) 내부의 저장된 얼음이 이송되어 조각얼음으로 분쇄되어 배출되거나 또는 각얼음 상태 그대로 배출되고, 외부와 연결되는 아이스 슈트(ice chute)(3)를 통해 디스펜서부(dispenser)(1)로 배출된다.When the user selects ice cubes or ice cubes from a control panel (not shown) provided outside the refrigerator, the stored ice inside the ice-
이 때, 상기 아이스 슈트(3)가 외부와 연결되는 출구부에는 얼음이 배출되지 않을 때에 외기 유입을 차단시켜주는 차단댐퍼(2)가 설치된다.At this time, at the outlet portion where the
도 1에 도시한 바와 같이, 아이스 뱅크(10)는 본체를 이루는 뱅크 바스켓(bank basket)(11)에 저장된 얼음을 이송하여 필요 시 얼음을 분쇄하고, 분쇄된 조각얼음 또는 각얼음을 일단부에 형성된 얼음 배출구(12)를 통해 상기 아이스 슈트(3)로 배출하도록 구성된다.As shown in FIG. 1, the
이하에서는 상기 뱅크 바스켓(11)에서 디스펜서(1)에 면한 쪽, 즉 냉장고 도어에 면하게 되는 면을 전면으로 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the
상기 뱅크 바스켓(11)은 자동제빙기의 제빙부(미도시)에서 만들어진 얼음이 수용되도록 상부가 개방되게 형성되며, 전방의 소정 부분에는 상기 아이스 슈트(3)로 얼음을 배출할 수 있도록 일단부가 개방되게 형성된다.The
상기 뱅크 바스켓(11) 전체에 걸쳐 전후방향으로 수평으로 설치되어 얼음을 이송하는 이송스프링(22)이 회전 가능하도록 설치되고, 상기 이송스프링(22)을 구동하는 이송모터(21)가 후방으로 축결합된다.The
상기 이송스프링(22)의 전방으로는 균일한 양의 얼음이 이송되도록 하는 헬릭스(helix)(32)가 설치되고, 상기 헬릭스(32)를 보호하고 얼음의 이송통로가 되는 헬릭스 하우징(31)이 설치된다.A
이 때, 상기 이송스프링(22)에서 헬릭스 하우징(31) 후방의 부분은 나사산 형의 나선부로 형성되고, 상기 이송스프링(22)의 나선부에서 선형으로 연장되는 블레이드 구동축(22a)은 상기 헬릭스 하우징(31)을 관통하여 상기 뱅크 바스켓(11)의 전면까지 연장된다.At this time, the portion of the rear of the
상기 헬릭스 하우징(31)의 전방으로는 상기 아이스 슈트(3)와 연통되어 얼음 배출이 가능하도록 일단부가 개방되어 얼음 배출구(12)가 형성되는 원통형의 블레이드 하우징(41)이 설치된다.In front of the
상기 블레이드 하우징(41) 내부에는 상기 블레이드 구동축(22a)에 일단이 연결되고, 상기 블레이드 하우징(41)을 내부를 가로질러 타단이 블레이드 하우징(41)에 고정되어 지지되도록 고정 블레이드(43)가 설치된다.One end is connected to the
상기 블레이드 구동축(22a)에 결합되고, 회전 가능하도록 설치되는 가동 블레이드(blade)(42)는, 가동 블레이드(42)의 절단면이 상기 고정 블레이드(43)의 절단면과 회전하여 맞물리면서 얼음을 절단하게 된다.The
이 때, 상기 가동 블레이드(42) 및 고정 블레이드(43)는 복수개가 상기 블레이드 구동축(22a) 상에서 각각 소정간격 이격되어 설치되며, 고정 블레이드(43) 사 이사이에 가동 블레이드(42)를 설치된다.At this time, a plurality of the
상기 얼음 배출구(12)의 개폐가 가능하도록 하는 취출댐퍼(51)가 취출댐퍼 힌지(52)에 의해 상기 블레이드 하우징(41)의 내부 일단에 힌지 연결되어 설치된다.A
상기 취출댐퍼(51)가 상기 얼음 배출구(12)를 폐쇄하는 위치일 때, 상기 취출댐퍼(51)의 끝단이 상기 고정 블레이드(43)에 닿고, 상기 가동 블레이드(42)의 회전을 방해하지 않도록 굴곡된 판으로 형성된다.When the
따라서, 상기 취출댐퍼(51)는 상기 얼음 배출구(12)에서 고정 블레이드(43) 하단을 제외한 부분만을 폐쇄하게 된다.Therefore, the
그리고, 상기 취출댐퍼(51)는 상기 취출댐퍼 힌지(52)를 중심으로 하여, 상기 고정 블레이드(43)에 닿는 위치를 상한으로, 상기 블레이드 하우징(41)에 닿는 위치를 하한으로 하는 거동을 한다.In addition, the
상기와 같이 구성되는 아이스 뱅크(10)에서 얼음이 각얼음 및 조각얼음이 취출되는 작동에 대해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation in which the ice in the
이하에서는, 상기 취출댐퍼(51)가 얼음 배출구(12)를 폐쇄하면 얼음이 분쇄되어 조각얼음으로 배출되므로, 이 때의 취출댐퍼(51)의 위치를 조각얼음위치라 하고, 상기 취출댐퍼(51)가 얼음 배출구(12)를 최대로 개방하여 각얼음을 배출하게 되는 취출댐퍼(51)의 위치를 각얼음위치라 한다.Hereinafter, since the ice is crushed and discharged into crushed ice when the
먼저, 상기 이송모터(21)에 전원이 인가되면, 상기 이송스프링(22)이 회전하여 뱅크 바스켓(11) 내부의 얼음을 상기 헬릭스 하우징(31)으로 이송하고, 상기 헬 릭스 하우징(31) 내부의 얼음은 헬릭스(31)가 상기 블레이드 하우징(41)으로 균일한 양으로 밀어주게 된다.First, when power is applied to the
상기 블레이드 하우징(41) 내부로 이송된 얼음은, 도 2에 도시한 바와 같이, 사용자가 조각얼음을 선택하면, 상기 취출댐퍼(51)는 조각얼음위치에서 얼음 배출구(12)를 폐쇄하고, 그에 따라 얼음이 상기 가동 블레이드(42)와 함께 회전하게 되므로, 상기 고정 블레이드(43)와 가동 블레이드(42)의 절단면 사이에 맞물려 분쇄되고, 분쇄된 얼음은 고정 블레이드(43) 하단을 통해 얼음 배출구(12)로 배출된다.As shown in FIG. 2, when the user selects the crushed ice, the
또한, 사용자가 각얼음을 선택하면, 상기 취출댐퍼(51)는 얼음 배출구(12)가 최대한 개방되는 각얼음위치로 거동하고, 이에 따라 이송된 얼음은 상기 가동 블레이드(42)와 함께 회전하지 않고, 얼음 배출구(12)의 개방된 부분을 통해 그대로 배출되므로 각얼음을 이용할 수 있다.In addition, when the user selects the ice cube, the blow-
이 때, 종래의 아이스 뱅크(10)에서는 상기 취출댐퍼(51)가 조각얼음위치 및 각얼음위치로의 거동을 솔레노이드(solenoid)(50)를 이용하여 구동하였다.At this time, in the
상기와 같이 솔레노이드로 취출댐퍼를 구동하는 종래 자동제빙기의 아이스 뱅크는 다음과 같은 문제점이 있다.As described above, the ice bank of the conventional automatic ice maker that drives the blower damper with the solenoid has the following problems.
첫째, 종래의 자동제빙기의 아이스 뱅크는 별도의 솔레노이드를 이용하여 취출댐퍼를 구동하여 얼음 배출구의 개도를 조절하므로 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. First, the ice bank of the conventional automatic ice maker has a problem in that the structure is complicated because it controls the opening degree of the ice outlet by driving the extraction damper using a separate solenoid.
둘째, 상기 솔레노이드가 설치되는 공간과 솔레노이드에 연결되는 전선들이 수용되는 공간을 별도로 형성해야 하므로, 냉장고의 사용 면적이 감소되는 문제점 이 있다.Second, since the space in which the solenoid is installed and the space in which the wires connected to the solenoid are accommodated must be formed separately, there is a problem in that the use area of the refrigerator is reduced.
셋째, 상기 솔레노이드를 이용하여 취출댐퍼를 구동해야 하므로, 소비전력이 증가될 뿐만 아니라 솔레노이드 작동 시 발생하는 열에 의해 냉동실의 온도가 상승되므로, 냉동실을 일정한 온도 범위내로 유지하기 위한 소비전력이 상승되는 문제점이 있다.Third, since the blowout damper must be driven using the solenoid, not only power consumption is increased but also the temperature of the freezer compartment is increased by the heat generated when the solenoid is operated. Thus, power consumption for maintaining the freezer compartment within a certain temperature range is increased. There is this.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, ER 유체를 이용한 ER 클러치로 취출댐퍼를 구동하여 얼음 배출구의 개도를 조절하는 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide an ice bank of an automatic ice maker using an ER clutch to control the opening degree of the ice outlet by driving the blowout damper with the ER clutch using the ER fluid. have.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 얼음 배출이 가능하도록 일단부가 개방되어 얼음 배출구가 형성된 원통형의 블레이드 하우징; 상기 블레이드 하우징 내부에 회전 가능하도록 설치되는 가동 블레이드; 상기 가동 블레이드의 구동축에 일단이 연결되고, 상기 블레이드 하우징에 일단이 고정 지지되어, 상기 가동 블레이드의 절단면과 대응하여 얼음을 절단하는 고정 블레이드; 상기 블레이드 하우징의 얼음 배출구를 개폐 가능하도록 블레이드 하우징과 힌지 연결되는 취출댐퍼; 상기 취출댐퍼와 블레이드 하우징을 연결하는 취출댐퍼 힌지; 상기 취출댐퍼 일측에 설치되어 취출댐퍼가 얼음 배출구를 폐쇄하는 방향으로 움직이도록 탄성력을 작용하는 복원스프링; 상기 취출댐퍼에 설치되는 영구자석인 취출댐퍼측 자석; 상기 가동 블레이드 보다 앞서 회전 가능하도록 가동 블레이드의 회전 반경 최외각상에서 소정 각도 이격되어 설치되어, 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구의 개도를 개방하는 방향으로 밀려나도록 척력을 작용하는 영구자석인 블레이드측 자석; 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구를 폐쇄하는 위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치되는 조각얼음위치 감지센서; 상기 취출댐퍼가 얼음 배출구의 개도를 최대로 개방하는 위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치되는 각얼음위치 감지센서; 실린더 형의 클러치 본체와, 상기 클러치 본체에 충진되는 ER 유체 및, 상기 클러치 본체 내부에 삽입되고 일단부가 취출댐퍼에 연결되는 피스톤으로 구성되는 ER 클러치; 및, 상기 클러치 본체 및 피스톤에 각각 전극이 연결되어 클러치에 전압을 인가하는 클러치 제어부:를 포함하여 구성되고, 상기 클러치제어부에 조각얼음선택신호가 인가되고 상기 취출댐퍼가 조각얼음위치에서 상기 조각얼음위치감지센서에 감지되면 상기 클러치제어부에서 상기 ER클러치에 전압을 인가하고 상기 취출댐퍼를 조각얼음위치에 고정되고, 상기 클러치제어부에 각얼음선택신호가 인가되고 상기 블레이드측 자석이 근접하여 상기 취출댐퍼가 각얼음위치로 밀려나 상기 각얼음위치감지센서에 감지되면 상기 클러치제어부에서 상기 ER클러치에 전압을 인가하고 상기 취출댐퍼를 각얼음위치에 고정하는 것을 특징으로 하는 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention, the one end is opened to enable the discharge of ice cylindrical housing formed with an ice outlet; A movable blade rotatably installed inside the blade housing; A fixed blade having one end connected to a drive shaft of the movable blade and one end fixedly supported by the blade housing to cut ice in correspondence with a cutting surface of the movable blade; A blowout damper hinged to the blade housing to open and close an ice outlet of the blade housing; A blowout damper hinge connecting the blowout damper to the blade housing; A restoring spring installed at one side of the ejection damper and acting an elastic force to move the ejection damper in a direction of closing the ice outlet; A blowout damper-side magnet, which is a permanent magnet installed in the blowout damper; A blade-side magnet which is installed at a predetermined angle spaced from the outermost radius of the movable blade so as to be rotatable before the movable blade, and is a permanent magnet which acts to repulse the ejection damper to be pushed in the direction of opening the opening of the ice outlet; A piece of ice location sensor installed to detect when the blowout damper is in a position to close the ice outlet; An angular ice position sensor installed to detect the ejection damper when the ejection damper is in a position to open the opening of the ice outlet to the maximum; An ER clutch comprising a cylindrical clutch body, an ER fluid filled in the clutch body, and a piston inserted into the clutch body and having one end connected to a blowout damper; And a clutch control unit configured to apply an voltage to the clutch by connecting electrodes to the clutch body and the piston, respectively, wherein a piece ice selection signal is applied to the clutch control unit, and the take-off damper is at the piece ice position. When detected by the position sensor, the clutch control unit applies a voltage to the ER clutch and fixes the take-off damper to the sculpted ice position, an angle ice selection signal is applied to the clutch control unit, and the blade-side magnet is close to the take-off damper Is pushed to the angular ice position and is detected by the angular ice position sensor, the clutch control unit applies a voltage to the ER clutch and fixes the take-off damper to the angular ice position, the ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch. To provide.
또한, ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크에서 상기 블레이드측 자석은 적어도 가동 블레이드의 수만큼의 복수개가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch, the blade-side magnet is characterized in that a plurality of at least the number of movable blades are installed.
그리고, 상기 블레이드측 자석과 취출댐퍼측 자석 사이의 척력은, 상기 복원스프링의 초기 탄성력 이상이고, 최대 변위일 때의 탄성력 이하의 크기가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.The repulsive force between the blade-side magnet and the take-out damper-side magnet is equal to or greater than the initial elastic force of the restoring spring and less than or equal to the elastic force at the maximum displacement.
상기 조각얼음위치 감지 센서 및 각얼음위치 감지센서는 홀센서(Hall sensor)인것을 특징으로 한다.The piece ice position sensor and each ice position sensor is characterized in that the Hall sensor (Hall sensor).
ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크에서 상기 복원스프링은 토션 스프링이 상기 취출댐퍼 힌지에 설치되는 것을 특징으로 한다.In the ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch, the restoring spring is characterized in that the torsion spring is installed on the take-out damper hinge.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ER 클러치가 적용된 취출댐퍼의 거동을도시한 구성도이다.3 is a configuration diagram showing the behavior of the blowout damper to which the ER clutch according to an embodiment of the present invention is applied.
한편, 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 자동제빙기에서 아이스 슈트 그리고 디스펜서의 구성 및 작용은 종래기술 부분에서 설명한 바와 동일하므로 그 설명을 생략하고, 또한 아이스 뱅크의 구성요소 중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일명칭 및 동일 부호를 부여하기로 하며, 그 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, prior to explaining the embodiment of the present invention, since the configuration and operation of the ice chute and the dispenser in the automatic ice maker is the same as described in the prior art, the description thereof is omitted, and also the same parts as the conventional components of the ice bank The same name and the same code | symbol are attached | subjected about the, and description is abbreviate | omitted.
또한, 본 발명의 구성요소 중 종래와 동일한 부분에 대하여는 도 1 및 도 2를 참조하여, 동일명칭 및 동일 부호를 부여하기로 하며, 이하에서는 본 발명에 특징부인 아이스 뱅크의 얼음 취출 장치에 관해 설명하기로 한다.In addition, with reference to Figs. 1 and 2, the same components and components as those of the present invention will be given the same names and the same reference numerals. Hereinafter, the ice extraction apparatus of the ice bank, which is a feature of the present invention, will be described. Let's do it.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 ER 클러치(100)는, 실린더 형의 클러치 본체(101)와, 일 단부가 클러치 본체(101)의 외부로 노출되어 취출댐퍼(51)에 연결되도록 상기 클러치 본체(101) 내부에 삽입되는 피스톤(102)과, 상기 클러치 본체(101) 내부에 충진되는 ER 유체(103)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the
상기 ER 클러치(100)는 클러치 본체(101)의 일단이 고정되고, 피스톤(102)의 일측이 취출댐퍼(51)에 연결되므로, 상기 취출댐퍼(51)가 각얼음위치에 있을 때 최대로 압축되고, 조각얼음위치에 있을 때 최대로 인장되는 왕복운동을 하게된다.One end of the
상기 클러치 본체(101) 및 피스톤(102)에 각각 전극이 연결되어 상기 ER 클러치(100)에 전압을 인가하는 클러치 제어부(110)가 구비된다.An electrode is connected to the clutch
참고로, 일반적으로 지능유체로 알려져 있는 전기점성 유체(Electro- Rheological fluid 또는 Winslow 유체 : ER 유체)는 인가되는 전기장의 강도에 따라 그 역학적 특성이 변하는 유체를 총칭하는 것으로, 일반적으로 비전도성 유체 속에 강한 전도성 미립자를 분산시킨 콜로이드(colloid) 용액의 분산형 ER 유체(또는, 입자계)와 저분자 또는 고분자 액정을 ER 유체로 사용하는 액정형 ER유체(균일계)로 나뉜다.For reference, an electro-rheological fluid (Electro-heheological fluid or Winslow fluid: ER fluid), generally known as intelligent fluid, is a general term for fluids whose mechanical properties change according to the intensity of an applied electric field. It is divided into a dispersed ER fluid (or particle system) of a colloidal solution in which strong conductive fine particles are dispersed, and a liquid crystal ER fluid (uniform system) using a low molecular or polymer liquid crystal as an ER fluid.
기존의 유체는 기준 온도에서 하나의 점도만을 가지는데 비해, ER 유체는 외부에서 전기장이 인가되었을 때, 인가한 전기장의 세기에 따라 여러 점도를 가지는 것이 가능하며, 전기장의 변화에 따른 점도 등의 역학적 성질이 수 ㎳ 이내의 짧은 시간 내에 변하는 빠른 응답성을 가지며, 그 변화가 가역적인 성질을 가지는 유체이다.Conventional fluids have only one viscosity at the reference temperature, whereas ER fluids can have multiple viscosities depending on the strength of the applied electric field when an electric field is applied from the outside. It is a fluid whose properties change quickly within a short time of several seconds and whose change is reversible.
이 때, ER 유체는 전기장이 인가되기 전에는 점성이 거의 없는 유체로 거동하나, 전기장이 인가되면 고체와 같이 거동하고, 이 때 ER 유체에 가해지는 응력이 소정 응력이상이 되면 다시 유동하기 시작한다.At this time, the ER fluid behaves as a fluid having little viscosity before the electric field is applied, but behaves like a solid when the electric field is applied. At this time, the ER fluid starts to flow again when the stress applied to the ER fluid exceeds the predetermined stress.
따라서, 상기 ER 클러치(100)에 전압이 인가되지 않았을 때는, 상기 클러치 본체(101) 내부에 충진된 ER 유체(103)가 점도가 낮아 저항력이 생기지 않으므로, 상기 피스톤(102)이 취출댐퍼(51)의 거동에 따라 상기 클러치 본체(101) 내부에서 자유로이 왕복운동을 하게 된다.Therefore, when no voltage is applied to the
그리고, 상기 ER 클러치(100)에 전압이 가해지면, 상기 ER 유체(103)의 점도가 변화되어 저항이 생기게 되므로, 상기 피스톤(102)이 클러치 본체(101) 내부의 한 위치에서 고정되어, 상기 취출댐퍼(51)를 고정시키게 된다.In addition, when a voltage is applied to the
취출댐퍼 힌지(52)에는 토션 스프링(tortion spring)인 복원스프링(120)이 설치되어, 취출댐퍼(51)가 얼음 배출구(12)를 폐쇄할 수 있도록 조각얼음위치로 거동하는 방향으로 복원력을 작용한다.The extraction damper hinge 52 is provided with a restoring
이 때, 상기 복원스프링(120)은, 토션 스프링 외에도 상기 취출댐퍼(51) 일측에 연결되고 블레이드 하우징(41) 내부측 면에 고정되어 상기 취출댐퍼(51)를 조각얼음 위치로 복원시키도록 탄성력을 작용하도록 인장 스프링을 설치하는 실시예도 가능할 것이다.At this time, the restoring
상기 취출댐퍼(51)의 위치를 감지하기 위한 홀센서인 각얼음위치 감지센서(111) 및 조각얼음위치 감지센서(112)가 설치되고, 상기 홀센서의 짝이 되는 홀센서 마그넷(113)이 상기 취출댐퍼(51)의 자유단 일측에 설치된다.An angular
상기 각얼음위치 감지센서(111)는 상기 취출댐퍼(51)가 각얼음위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치되고, 상기 조각얼음위치 감지센서(112)는 취출댐퍼(51)가 조각얼음위치에 있을 때 감지할 수 있도록 설치된다.The angular
상기 각얼음위치 감지센서(111) 및 조각얼음위치 감지센서(112) 역시 홀센서 외의 기타 센서를 설치하여 취출댐퍼(51)의 위치를 감지하도록 하는 것도 가능할 것이다.The angle
상기 취출댐퍼(51)의 일측에는 영구자석인 취출댐퍼측 자석(131)이 일 극(예를 들면, N 극)이 상기 가동 블레이드(42) 측을 향하도록 설치된다.On one side of the
상기 가동 블레이드(42)의 회전 반경의 최외각상에는 상기 취출댐퍼측 자석(131)과 N 극이 마주보도록 배치되어, 상기 취출댐퍼(51)에 척력을 작용하여 각얼음위치로 밀어내는 블레이드측 자석(132)이 설치된다.The blade-side magnet is disposed on the outermost side of the rotation radius of the
상기 블레이드측 자석(132)은 상기 블레이드 구동축(22a)에 결합되고, 상기 가동 블레이드(42)의 회전 방향으로 소정각도 이격되어 가동 블레이드(42)보다 앞서 회전한다.The blade-side magnet 132 is coupled to the
즉, 상기 가동 블레이드(42)가 취출댐퍼(51)에 근접하면, 상기 가동 블레이드(42) 보다 블레이드측 자석(132)이 먼저 상기 취출댐퍼(51)에 근접하므로 취출댐퍼(51)가 조각얼음위치에서 각얼음위치로 밀려나게 된다.That is, when the
이 때, 상기 블레이드측 자석(132)은 상기 가동 블레이드(42)의 회전 반경 정도 길이의 막대로 일단이 블레이드 구동축(22a)에 결합되고, 막대의 일부인 자유단 측에 영구자석이 결합되는 형태로 형성될 수 있다.At this time, the blade-side magnet 132 is a rod having a length of about the rotation radius of the
또한, 상기 가동 블레이드(42)와 회동하는 원판에서 가동 블레이드(42)와 소정각도 이격되는 외주측에 영구자석을 배치하는 형태로 형성될 수도 있을 것이다.In addition, it may be formed in the form of disposing a permanent magnet on the outer circumferential side spaced apart from the
이 외에도, 상기 블레이드측 자석(132)은 상기 가동 블레이드(42)보다 앞서 상기 취출댐퍼(51)에 근접하여 척력을 작용할 수 있는 여러 형태로 제작이 가능함은 이해 가능하다.In addition, it is understood that the blade-side magnet 132 can be manufactured in various forms that can exert a repulsive force close to the
그리고, 상기 블레이드측 자석(132)의 개수는, 상기 가동 블레이드(42)가 접근함에 따라 상기 취출댐퍼(51)를 밀어낼 수 있어야 하므로 적어도 가동 블레이드(42)의 수만큼 설치되어야 하고, 또한 상기 가동 블레이드(42) 수의 배수배 만큼 설치되는 것도 가능함은 쉽게 이해 가능하다.The number of the blade-side magnets 132 should be at least as large as the number of the
한편, 상기 취출댐퍼측 자석(131)과 블레이드측 자석(132) 사이에 작용하는 척력이 취출댐퍼(51)를 각얼음위치까지 밀어내야 하므로, 상기 두 영구자석 사이의 척력은 복원스프링(120)의 초기 탄성력보다 커야 한다.On the other hand, since the repulsive force acting between the take-out damper-
여기서, 상기 복원스프링(120)의 초기 탄성력은 취출댐퍼(51)가 조각얼음위치에 있을 때 상기 복원스프링(120)에 작용하는 탄성력을 말한다.Here, the initial elastic force of the restoring
그리고, 상기 취출댐퍼(51)가 각얼음위치에 있을 때, 상기 복원스프링(120)에 작용하는 최대 복원력은 상기 취출댐퍼측 자석(131)과 블레이드측 자석(132) 사이에 작용하는 척력보다 커서, 상기 취출댐퍼(51)를 조각얼음위치까지 움직이게 된다.In addition, when the
즉, 두 영구자석 사이에 작용하는 척력은 복원스프링(120)의 초기 탄성력 이상, 최대 복원력 이하의 크기로 작용하도록 설계되어 설치된다.That is, the repulsive force acting between the two permanent magnets is designed and installed to act as the size of more than the initial elastic force, the maximum restoring force of the restoring
따라서, 상기 가동 블레이드(42)가 n회 회전하면 상기 취출댐퍼(51)는 조각얼음위치와 각얼음위치 사이를 m(m>=n)회 왕복 거동하게 된다.Therefore, when the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크에서 얼음 취출 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the ice extraction operation of the ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 사용자가 냉장고 외부의 컨트롤 패널(미도시)을 통해 조각얼음을 선택하면, 상기 취출댐퍼(51)가 조각얼음위치에서 상기 조각얼음위치 감지센서(112)에 감지되면 상기 클러치 제어부(110)에서 상기 ER 클러치(100)에 전압을 인가하고, 상기 취출댐퍼(51)를 조각얼음위치에 고정시킨다.
이러한 ER 클러치(100)에 전압을 인가하면, 전압의 인가값의 상승에 따라 ER유체(103)의 점도의 변화가 발생된다. 이러한 점도의 변화는 취출댐퍼(51)의 거동이 고정될 수 있는 해당 점도를 갖도록 전압을 변화시켜 인가하도록 한다. 이에 따라, ER클러치(100)에 전압을 인가하면, ER유체(103)는 피스톤(102)의 위치를 고정가능한 점도값을 갖음으로 취출댐퍼(51)의 위치를 용이하게 고정가능하도록 된다.
이 때, 상기 취출댐퍼(51)가 블레이드측 자석(132)에 의해 각얼음위치로 밀려나도, 상기 각얼음위치 감지센서(111)에 의해 ER 클러치(100)에 전압이 인가되지 않으므로, 취출댐퍼(51)는 복원스프링(52)에 의해 조각얼음위치로 다시 복원되므로, 상기 조각얼음위치 감지센서(112)에 의해 감지되어 ER 클러치(100)에 전압이 인가되고 조각얼음위치에서 고정된다.First, when the user selects the crushed ice through a control panel (not shown) outside the refrigerator, when the take-
When a voltage is applied to the
At this time, even if the
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따라서, 얼음은 상기 가동 블레이드(42)와 함께 회전하여, 상기 고정 블레이드(43)와 가동 블레이드(42)의 절단면 사이에 맞물려 분쇄되고, 분쇄된 얼음은 고정 블레이드(43) 하단을 통해 얼음 배출구(12)로 배출된다.Accordingly, the ice rotates together with the
한편, 사용자가 각얼음을 선택했을 경우, 상기 조각얼음위치 감지센서(112)에 의해 ER 클러치(100)가 작동하지 않으므로, 상기 블레이드측 자석(132)이 근접하면 취출댐퍼(51)가 각얼음위치로 밀려나게 되고, 각얼음위치 감지센서(111)에서 감지되어 취출댐퍼(51)가 각얼음위치에서 고정된다.On the other hand, when the user selects ice cubes, since the
따라서, 이송된 얼음은 상기 가동 블레이드(42)와 함께 회전하지 않고, 개방된 얼음 배출구(12)를 통해 그대로 배출되므로 각얼음을 이용할 수 있다.Therefore, the conveyed ice does not rotate with the
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이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크는 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 그 발명의 기술사상의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지 형태로의 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.The ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch according to the present invention configured as described above is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and various skilled artisans within the scope without departing from the spirit of the invention. Of course, it is possible to modify and change the branch form.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 ER 클러치를 이용한 자동제빙기의 아이스 뱅크는 다음과 같은 효과가 있다As described above, the ice bank of the automatic ice maker using the ER clutch according to the present invention has the following effects.
첫째, ER 클러치는 소형으로 제작이 가능하고, 또한 취출댐퍼의 위치 감지센 서 및 복원스프링, 그리고 자석 등도 소형으로 제작이 가능하므로, 아이스 뱅크에서 공간을 작게 차지하여 사용 면적의 공간 효율성이 높아진다.First, since the ER clutch can be manufactured in a small size, and also the position sensing sensor, the restoring spring, and the magnet of the ejection damper can be made small, the space efficiency of the use area is increased by taking up a small space in the ice bank.
둘째, ER 클러치가 취출댐퍼에 설치되는 구조이므로 간단하고 단순한 구조로 구현이 가능하다.Second, since the ER clutch is installed in the blowout damper, it is possible to implement a simple and simple structure.
셋째, ER 유체의 특성인 빠른 응답성으로 취출댐퍼의 구동이 정밀하게 제어가 가능하다.Third, the drive of the blowout damper can be precisely controlled due to the fast response characteristic of the ER fluid.
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