KR100772214B1

KR100772214B1 - 투명빙 제조 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100772214B1
Application number: KR1020040062300A
Authority: KR
Inventors: 정성훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2007-11-01
Also published as: KR20060013721A

Abstract

본 발명은 냉장고에 있어서, 특히 급수된 물을 미리 과냉각시킨 후 과냉각된 물을 양 및 공급 횟수의 조절을 통해 투명빙을 제조할 수 있도록 한 투명빙 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명 실시 예에 따른 투명빙 제조 장치는, 고내에 제빙장치를 구비한 냉장고에 있어서, 제빙을 위해 공급된 물을 상기 냉장고의 냉동 냉기에 의해 과냉각된 상태로 저수하고 물의 얼음 결정을 방지하는 과냉각 수단과; 상기 과냉각 수단으로부터 공급되는 과냉각된 미량의 물을 제빙하기 위한 제빙수단과; 상기 과냉각 수단으로부터 제빙수단에 공급되는 과냉각된 물의 공급 양 및 공급 횟수, 그리고 공급 횟수의 시간 간격을 제어하여, 상기 제빙수단에 소정 두께의 투명빙이 일정 크기로 제조될 수 있도록 제어하는 제빙 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

냉장고, 제빙, 투명빙

Description

투명빙 제조 장치 및 방법{Manufacturing apparatus and method for transparent ice}

도 1은 종래 투명빙 제조장치의 일 예를 나타낸 구성도.

도 2는 종래 다른 투명빙 제조장치를 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 투명빙 제조장치를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명 실시 예에 따른 과냉각 수단의 사시도.

도 5는 본 발명 실시 예에 따른 투명빙 제조장치를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 제빙수단의 투명빙 적층 예를 나타낸 측 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 제빙 제어수단의 블록 구성도.

도 8은 본 발명에 따른 투명빙 제조방법을 나타낸 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...제빙장치 110...제빙수단

111...아이스 트레이 112...제빙실

113....이젝터 114,123...회전축

115...구획돌기 117...히터

120...과냉각수단 121...외기

122...블레이드 124...급수구

125...배수구 126,147...온도센서

132...급수밸브 134...배수밸브

140...제빙 제어부 141...밸브시간 조절부

142...블레이드 모터 구동부 143...블레이드 모터

144...이빙모터 구동부 145...이빙모터

146...카운터

본 발명은 냉장고에 있어서, 특히 급수된 물을 미리 과냉각시킨 후 과냉각된 물의 양 및 공급 횟수의 조절을 통해 투명빙을 제조할 수 있도록 한 투명빙 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 토출하여 고내의 온도를 저하시켜 음식물 등을 냉동시키거나 냉장 보관하게 된다. 또한 냉장고에는 얼음을 제조하기 위한 제빙장치가 구비되고, 사용자에게 제빙된 얼음을 제공해 주게 된다.

일반적인 냉장고의 제빙장치는 일정한 트레이 내부에 얼음 크기로 물을 받은 다음 냉동실 냉기로 제빙을 수행하게 된다. 이와 같이 제빙된 얼음은 얼음이 제빙될 때 물 안에 용해되어 있는 기체들이 미처 빠져나가지 못하여 불투명한 부분이 생기게 된다. 하지만, 불투명빙에 대해 투명빙이 사용자들에게 선호도가 좋기 때문에 투명빙 제조장치를 탑재하게 된다.

도 1 및 도 2는 종래 투명빙 제조장치를 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, "∩"자 형상으로 형성된 냉각판(10)과, 상기 냉각판 중심부에 설치되며 제빙을 위한 냉각관(20)과, 상기 냉각판(10)의 좌/우 측면에 제빙된 얼음의 이빙을 위한 히터(30)와, 상기 냉각판(10)으로 용수를 분사시켜 주기 위한 분사노즐(40)로 구성된다.

이의 동작을 살펴보면, 냉각판(10)은 "∩"자 형상으로 하 방향이 개방되어 있으므로, 하 방향에 위치한 분사 노즐(40)에서 물을 상기 냉각판(10) 내부로 분사시켜 준다. 이때 냉각판(10)에 의해 분사된 용수는 얇은 막으로 차례대로 제빙되고, 일정 두께로 제빙된 얼음은 히터(30)의 구동으로 인해 추출된다.

이와 같이, 투명빙을 제조함에 있어서, 하 방향에서 분사 노즐(40)을 통해 지속적으로 물을 공급하여 얼음이 냉각판(10) 내부의 상단부터 고드름처럼 자라게 하여 제빙하는 방식이다. 그러나, 이러한 분사 제빙 방식은 제빙 속도가 늦는 단점이 있다.

도 2는 종래 다른 투명빙 제조방치이다.

도 2를 참조하면, 배수관(51)으로 공급되는 용수가 수조(50)에 채워지고, 펌프(52)에 의해 상기 수조(50)에 채워진 물이 공급관(53)으로 공급된 후 냉각판(53)의 상면을 따라 흐르게 된다. 이때, 냉각판(53)에서는 얇은 판빙(55)이 생성되고, 생성된 판 빙은 열선판(57)으로 이동된 후 열선(56)에 의해 일정 크기의 얼음(59)로 절단된 후 저빙실(58)에 보관된다.

이와 같이, 열선분리 타입 투명빙 제조장치는 호텔 등에서 상업용으로 사용되며, 상대적으로 다른 투명빙 제조장치보다 부피가 너무 크다는 단점이 있다.

본 발명의 제 1목적은 공급된 용수를 미리 과냉각시키고 얼음 결정을 방지한 후, 과냉각된 용수를 이용하여 소정의 두께씩 적층시켜 제빙할 수 있도록 한 투명빙 제조장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 제 2목적은 과냉각된 물의 공급 량 및 횟수를 조절하여 아이스 트레이에 얇은 두께의 얼음이 적층되도록 함으로써, 일정 크기의 투명빙을 제조할 수 있도록 한 투명빙 제조장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 투명빙 제조장치는,

고내에 제빙장치를 구비한 냉장고에 있어서,

제빙을 위해 공급된 물을 상기 냉장고의 냉동 냉기에 의해 과냉각된 상태로 저수하고 물의 얼음 결정을 방지하는 과냉각 수단과;

상기 과냉각 수단으로부터 공급되는 과냉각된 미량의 물을 제빙하기 위한 제 빙수단과;

상기 과냉각 수단으로부터 제빙수단에 공급되는 과냉각된 물의 공급 양 및 공급 횟수, 그리고 공급 횟수의 시간 간격을 제어하여, 상기 제빙수단에 소정 두께의 투명빙이 일정 크기로 제조될 수 있도록 제어하는 제빙 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 과냉각 수단은 표면에 급수구 및 배수구가 형성되고 일정 량의 물이 저수되는 외기와, 상기 외기 내부에 나선형으로 설치되며 얼음 결정을 방지하기 위해 회전하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시켜 주기 위해 블레이드 모터에 연결된 회전축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제빙 수단은 과냉각수단으로부터 공급된 과냉각된 미량의 물을 제빙하는 제빙실을 구비한 아이스 트레이와, 상기 아이스 트레이의 제빙실을 소정 크기로 구획하는 구획돌기와, 상기 제빙실 내에 축 방향으로 상기 구획돌기 사이에 돌출되어 이빙된 얼음을 취출하기 위한 이젝터와, 상기 이젝터의 회전을 위해 이빙 모터에 연결된 회전축과, 상기 아이스 트레이 하단에 이빙을 위해 발열되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외기는 상기 외기 내부로 물을 공급하도록 상기 급수구에 연결된 급수밸브와, 과냉각된 물을 제빙수단으로 배수하도록 상기 배수구에 연결된 배수밸브에 의해 상기 외기 내부의 저수량이 제어되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 급수밸브 및 배수밸브는 솔레노이드 밸브로 구성되며, 각 밸브의 개방 시간을 조절하여 외기 내부로의 물의 양 및 외기에서 배출되는 물의 양, 그리고 외기의 저수되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제빙 제어수단은 상기 과냉각 수단에 저수된 과냉각된 물의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 과냉각 수단에서 제빙수단으로 공급된 과냉각된 물의 공급 양을 시간으로 조절하기 위한 밸브 시간 조절부와, 물의 공급 횟수를 카운트하는 카운터를 포함하며, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 과냉각된 물을 제빙수단에 공급하고 상기 공급되는 물의 양 및 공급 횟수의 조절을 통해 일정 크기의 얼음으로 제빙을 제어하는 제빙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 실시 예에 따른 투명빙 제조 방법은,

외기 내부에 물을 공급하여 저수하여 냉동 냉기에 의해 과냉각시키고 상기 저수된 물의 얼음 결정을 방지하는 단계; 상기 외기에서 아이스 트레이로 소정 시간 동안 과냉각된 물을 공급하는 단계; 상기 아이스 트레이에 공급된 물이 제빙되는 시간 동안 대기하는 단계; 상기 외기에서 상기 아이스 트레이로 과냉각된 물의 공급 횟수가 일정 횟수인지를 확인한 후, 상기 물의 공급 횟수가 일정 횟수 미만이면 상기 물의 공급 및 제빙 동작을 반복하여 적층시키는 단계; 상기 확인결과, 물의 공급 횟수가 일정 횟수 이상이면 상기 아이스 트레이에 있는 얼음을 이빙시키고 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 과냉각된 물을 공급하기 위해 외기 표면의 온도를 측정한 후, 상기 측정된 온도가 일정 기준 온도이하가 되면 외기에서 아이스 트레이로 과 냉각된 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 얼음 취출 후, 외기 내부의 잔수량을 외기의 급수밸브 및 배수밸브의 시간 차를 이용하여 측정하고, 상기 측정결과 외기 내부에 잔수량이 부족할 경우 상기 급수밸브를 개방하여 외기 내부로 소정 량의 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 제빙 장치(100)는 제빙 수단(110) 및 과냉각수단(120)을 포함하며 냉장고의 냉동실 또는 단열된 냉장실 등의 고내에 설치된다. 상기 제빙 수단(110)은 아이스 트레이(112), 이젝터(113), 회전축(114) 및 구획돌기(115)를 포함하며, 과냉각 수단(120)은 과냉각된 물이 저수되는 원통형의 외기(121), 얼음 결정의 방지를 위해 외기 내부에서 회전하는 나선형의 블레이드(122) 및 회전축(123)을 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명 실시 예에 따른 투명빙 제조장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 제빙 장치(100)는 과냉각수단(120)을 이용하여 미리 과냉각된 물을 준비한 후 과냉각된 물을 제빙 수단(110)에 미량씩 소정 시간 간격으로 흘려줌으로써, 적층되는 판빙을 통해 일정 크기의 투명빙이 제조된다.

이를 위해, 상기 과냉각 수단(120)은 제빙 수단(110)으로 과냉각된 물을 제공하는 위치에 설치된다.

상기 과냉각 수단(120)의 외기(121)는 일정 형상으로 소정의 물(용수)을 공 급받아 과냉각된 상태로 저수하며, 블레이드(122)는 나선형으로 상기 외기(121)에 수용된 물이 냉동 냉기에 의해 얼음 결정이 되는 것을 방지하기 위해 계속해서 회전하며, 회전축(123)은 블레이드 모터(도 7의 143)에 의해 상기 블레이드(122)를 회전시켜 준다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 외기(121)는 열전도성이 좋은 재질로 소정의 용량의 용수가 저수될 수 있는 크기의 원통형으로 형성되며, 일측 상면에 급수구(124)를 형성하고, 급수관(131)에 연결된 급수밸브(132)의 급수량 조절에 따라 급수구(124)를 통해서 외기 내부에 소정 량의 물이 채워진다.

그리고, 블레이드(122)는 블레이드 모터(미도시)의 회전축(123)에 연결되며 외기 내부의 길이 방향으로 나선형으로 형성되고, 블레이드 모터(미도시)에 의해 소정의 방향으로 회전하게 된다.

이때, 상기 블레이드(122)의 회전에 의해 외기 내부에 저수되는 물이 얼음 결정이 되는 것을 방지하고, 충분히 과냉각된 상태로 유지시켜 준다. 여기서, 외기 내부의 과냉각된 물의 얼음 결정을 방지하기 위한 수단으로 블레이드 대신, 상기 외기(121)를 소정의 외력에 의해 진동시켜 주기 위한 수단 등을 포함한다.

그리고, 상기 외기(121)의 외부 저면에는 하나 이상의 제 1온도센서(126)가 부착되며, 상기 제 1온도센서(126)는 외기 표면 온도를 감지하여 내부에 저수된 물이 일정 기준 온도 이하로 과냉각되었는지를 감지하게 된다.

그리고, 상기 외기(121)의 하측에는 배수관(133) 및 배수밸브(134)를 이용하여 아이스 트레이(111)의 제빙실(112)에 소정 용량씩 물을 채워주게 준다. 상기 급 수밸브(132) 및 배수밸브(134)는 시간 조절에 의해 급수량 및 배수량을 조절할 수 있으므로, 외기 내부의 냉각된 물의 용량을 측정 가능하게 된다. 여기서, 급수밸브(132) 및 배수밸브(134)는 솔레노이드 밸브로 구성된다.

그리고, 제빙수단(110)은 제빙실(112), 아이스 트레이(111), 이젝터(113), 회전축(114), 구획돌기(115)를 포함한다.

상기 제빙실(112)은 아이스 트레이(111)의 상면에 반구형으로 제조되며, 상기 아이스 트레이(111)는 열 전도성 재질로 이루어지며, 상기 외기(121)로부터 과냉각된 물을 제빙실(112)로 공급받아 제빙시켜 준다.

그리고, 이젝터(113)는 구획돌기(115)에 의해 구획된 얼음을 회전축(114)을 따라 회전하여 제빙실(112) 내부에 제빙된 얼음을 이빙시켜 주게 된다. 여기서, 구획돌기(115)는 제빙실(112) 내부에 소정의 간격으로 이격되며, 각 구획돌기(115) 사이에 이젝터(113)가 위치하게 된다.

그리고, 아이스 트레이(111)의 하단에는 이빙을 위한 수단이 설치되는데, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 히터(117)가 설치된다. 상기 히터(117)는 U자 형상으로 아이스 트레이(111)의 하단 양측에 밀착되어 소정의 히팅 열을 전달함으로써, 제빙실(112)의 내에 부착된 얼음의 접촉면을 녹여 이빙시켜 준다.
상술한 구성 요소에 의하여, 상기 제빙 장치(100)에서 투명빙이 형성되는 과정은 다음과 같다.
먼저, 상기 급수구(124)를 통해서 외기(121) 내부에 소정 량의 물이 채워진다. 여기서, 상기 외기(121)에 투입되는 물은 냉장실 온도와 대략 동일한 3℃ 정도의 온도를 이루고 있다. 그리고, 상기 외기(121)에 저수된 물은 냉동실 냉기에 의하여 일정 온도, 바람직하게는 대략 -5℃ 정도로 과냉각된다. 물은 일반적으로 -12℃ 까지 액체 상태로 과냉각될 수 있기 때문에, 상기 -5℃의 과냉각 상태가 유지되는 것이 가능하다. 그리고, 외기(121)에 저수된 물이 상기 온도로 과냉각되면, 상기 배수관(133) 및 배수밸브(134)를 통하여 아이스 트레이(111)의 제빙실(112)에 과냉각된 물이 투입되어 제빙된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 외기(121) 내부에 과냉각된 물을 제빙실(112)로 미량씩 소정 시간 간격으로 흘려줌으로써, 얇은 판빙(I1~I5)이 겹쳐져 일정 높이(H)의 얼음으로 제조된다. 즉, 일정 크기의 얼음을 제조하기 위해 전체 공급될 물을 일정 횟수로 나누어 여러 번 공급하고, 물의 공급 시간 사이에 이전에 공급된 물이 제빙될 시간 동안 대기하며, 일정 크기의 얼음이 되면 제빙 과정을 중단하게 된다.

이와 같이, 미량의 과냉각된 물을 나누어 얇은 판빙을 적층시켜 일정 크기의 얼음으로 제조함으로써, 과냉각된 물에서 기포가 빠져나가는 시간을 줄 수 있고, 또 제빙시 얇은 공간에 의해 기포가 빠져나갈 수 있어 투명빙을 제조할 수 있게 된다.

한편, 도 7은 투명빙 제어를 위한 블록 구성도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전체 제빙 행정을 제어하는 제빙 제어부(140), 밸브(132,134)의 개도 시간을 조절하는 밸브시간 조절부(141), 블레이드 모터(142)의 구동을 제어하는 블레이드 모터 구동부(142), 이빙모터(145)를 제어하는 이빙모터 구동부(144)와, 카운터(146)를 포함한다.

그리고, 제빙 제어부(140)는 외기 표면의 온도를 제 1온도센서(126)로부터 전달받고, 아이스 트레이의 표면의 온도를 제 2온도센서(147)로부터 전달받는다.

도 5 내지 도 7을 참조하여 제빙 제어 동작을 설명하면, 제빙 제어부(140)는 블레이드 모터 구동부(142)를 제어하여 블레이드 모터(143)의 동력에 의해 회전축(123)을 회전시켜 주어, 상기 회전축(123)에 연결된 외기 내부의 블레이드(122)를 소정의 방향 및 속도로 회전시켜 준다.

그리고, 급수밸브(132)를 소정 시간(예컨대, 약 7초) 동안 개방하여 외기 내부에 일정 량의 물을 채워주게 된다. 이때 밸브 시간 조절부(141)를 이용하여 외기의 저수 용량에 따른 급수 밸브(132)의 개방 시간을 조절하게 된다.

이후, 외기의 표면에 부착된 온도센서(126)로부터 전달되는 외기 내부에 저수된 물의 온도가 일정 기준 온도 이하이면 제빙을 위해 배수밸브(134)를 소정시간 동안 개방시켜 준다. 여기서, 밸브시간 조절부(141)에 의해 배수밸브(134)의 개방 시간(예컨대, 약 1초)을 조절하여 아이스 트레이(111) 내부로 저수되는 물의 양을 미량으로 조절하게 된다. 상기 제빙실(112)에 공급된 물은 과냉각된 상태이므로 급속히 결빙되어 얼음으로 변화게 된다.

여기서, 배수밸브(134)의 개방 시간 조절은 실험을 통해서 최적화된 시간으로 결정하는 한편, 상기 급수밸브(132)의 개방 시간도 함께 고려하여 계산하게 된다.

이후, 일정 시간이 지나면 즉, 미량의 용수가 얼음이 되는데 걸리는 시간(예컨대, 약 10분)이 지나면 다시 미량의 용수를 아이스 트레이(111) 내에 공급하고, 얼음이 될 시간 동안 대기하며, 다시 공급 및 대기하는 동작을 일정 횟수 동안 수행하게 된다. 이때, 제빙되는 얼음은 과냉각된 용수에서 이미 기포가 빠져나가는 시간 및 공간이 충분하므로 투명빙이 제조된다.

이와 같이, 아이스 트레이(111)에 미량의 용수를 공급하고 소정의 두께로 얼음이 생성되는 시간 동안 대기하는 동작을, 일정 횟수 반복함으로써, 원하는 얼음의 크기를 갖는 투명빙이 제조된다. 여기서, 카운터(146)를 이용하여 물이 공급되는 횟수를 미리 결정된 횟수까지 카운트하게 된다.

또한, 아이스 트레이(111)의 제빙실(112) 형상이 위로 갈수록 넓어지는 반구형 형상을 가지며, 일정 두께로 적층하면서 원하는 크기로 얼음을 제조하고자 할 경우 배수밸브(134)의 개방 시간 및 배수량이 상이할 수도 있다. 이는 미리 실험을 통해 배수밸브의 개방 정도 및 횟수에 따른 최적의 판빙의 두께 및 얼음 크기를 계산할 수 있다.

그리고, 아이스 트레이(111) 내부의 얼음이 충분한 크기가 되면 히터(117)에 전원을 공급하여 아이스 트레이(111)의 저면에 열을 가하면, 제빙실(112) 내면과 밀착된 얼음이 이빙된다. 이때 제 2온도센서(147)에 의해 히터의 전원 공급을 차단하게 된다.

그리고, 이빙모터 구동부(144)를 제어하여 이빙모터(145)를 구동하면, 이빙모터(145)에 연결된 회전축(114) 및 이젝터(113)가 회전하여 얼음을 취출하게 된다.

한편, 외기 내부의 물의 수위가 일정 기준치 이하로 내려가면 제빙 제어부(140)가 밸브시간 조절부(141)를 제어하여 급수밸브(132)의 개방을 통해 외기 내부로 물을 채워준다.

여기서, 제빙 제어부(140)는 밸브 시간 조절부(141)를 이용하여 배수 밸브(134)의 개방 시간과 급수밸브(132)의 개방 시간의 차를 이용하여 외기 내부에 저수된 용수의 량을 측정하게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 투명빙 제조장치에 의한 투명빙 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 블레이드 모터에 의해 외기 내부의 블레이드를 회전시키고, 외기를 냉동실 냉기로 냉각시켜 준다(S101). 그리고, 외부 용기에 일정량의 물을 공급하고(S103), 상기의 물의 온도를 측정하게 된다(S105).

이때, 외기 내부의 물 온도가 일정 기준온도 이하가 되었는가를 확인한 후(S107), 일정 기준온도 이하이면 일정시간 동안만 외부 용기에서 아이스 트레이로 과냉각된 물을 공급하게 된다(S109).

그리고, 아이스 트레이에 공급된 물이 충분히 얼음으로 변하는 시간 동안 대기하고(S111), 아이스 트레이에 있는 얼음이 충분히 큰 크기가 되었는가를 확인하기 위해 물 공급 횟수가 일정 횟수(=n)인가를 확인하게 된다(S113).

이때, 물 공급 횟수가 일정 횟수 미만이면 S109 단계를 거친 후, S111 단계를 진행한 후 아이스 트레이에 단계적으로 얇은 얼음을 적층시켜 결빙시켜 준다.

이후, 물 공급횟수가 일정 횟수 이상이면 아이스 트레이에 있는 얼음이 충분히 큰 크기로 판단하여 아이스 트레이에 있는 얼음을 이젝터로 추출하게 된다(S115). 이후, 외기의 잔수량 부족인가를 확인한 후(S117), 잔수량 부족이면 외기에 일정량의 물을 공급하여 채워주게 된다(S103).

한편, 외기 내부의 물의 양 제어는, 외기 내부로부터 아이스 트레이에 과냉각된 물을 예를 들어, 7회 공급했을 때 물 탱크에서 외기 내부로 예를 들어 7초간 물을 공급하는 식으로 제어하게 된다. 즉, 외기 내부의 물의 양을 일정치 이하로 떨어지지 않고 항상 과냉각된 상태를 유지하게 된다.

또한 제빙 장치에서 배수밸브의 공급 횟수를 한 번으로 할 경우 준비된 과냉 각된 물에 의해 결빙 속도가 기존의 제빙 장치들보다는 빠를 수도 있다. 또한, 투명빙을 제조하기 위해 예컨대, 물 공급 횟수가 7회로 설정되었을 경우 이를 3번 또는 4번 정도로 하여 기존보다는 물의 기포가 줄어들 수 있는 얼음으로 제조할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명이 적용된 냉장고 구조의 경우, 본 발명의 일 실시예인 냉장실(R)과 냉동실(F)이 상/하로 구획되고, 냉장실 도어가 냉장실(R) 좌/우측에 각각 설치된 3 도어 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)의 냉장고뿐만 아니라, 상기 냉장실(R)과 냉동실(F) 각각에 냉장실 도어와 냉동실 도어가 설치된 2 도어 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)의 냉장고와, 냉동실(F)과 냉장실(R)이 상/하로 구획된 탑 마운트 타입(Top Mount-Type)의 냉장고와, 냉동실(F)과 냉장실(R)이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고 등의 냉동실 또는 단열된 냉장실에 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.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 투명빙 제조장치 및 방법에 의하면, 과냉각수단을 이용하여 과냉각된 물을 준비한 후, 준비된 과냉각된 미량의 물을 아이스 트레이에 공급하고 투명한 얼음으로 제빙시키는 동작을 일정 횟수 동안 반복함으로써, 원하는 크기의 투명빙을 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한 과냉각된 미량의 물이 급속 제빙될 수 있어, 제빙 속도가 빠르고 최소 용적으로도 투명빙 제조 장치를 설치할 수 있어, 가정용 냉장고 등에 적합한 효과가 있다.

Claims

고내에 제빙장치를 구비한 냉장고에 있어서,

제빙을 위해 공급된 물을 상기 냉장고의 냉동 냉기에 의해 과냉각된 상태로 저수하고 물의 얼음 결정을 방지하는 과냉각 수단과;

상기 과냉각 수단으로부터 공급되는 과냉각된 미량의 물을 제빙하기 위한 제빙수단과;

상기 과냉각 수단으로부터 제빙수단에 공급되는 과냉각된 물의 공급 양 및 공급 횟수, 그리고 공급 횟수의 시간 간격을 제어하여, 상기 제빙수단에 소정 두께의 투명빙이 일정 크기로 제조될 수 있도록 제어하는 제빙 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 과냉각 수단은 표면에 급수구 및 배수구가 형성되고 일정 량의 물이 저수되는 외기와, 상기 외기 내부에 나선형으로 설치되며 얼음 결정을 방지하기 위해 회전하는 블레이드와, 상기 블레이드를 회전시켜 주기 위해 블레이드 모터에 연결된 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 제빙 수단은 과냉각수단으로부터 공급된 과냉각된 미량의 물을 제빙하 는 제빙실을 구비한 아이스 트레이와, 상기 아이스 트레이의 제빙실을 소정 크기로 구획하는 구획돌기와, 상기 제빙실 내에 축 방향으로 상기 구획돌기 사이에 돌출되어 이빙된 얼음을 취출하기 위한 이젝터와, 상기 이젝터의 회전을 위해 이빙 모터에 연결된 회전축과, 상기 아이스 트레이 하단에 이빙을 위해 발열되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조장치.
제 2항에 있어서,

상기 외기는 상기 외기 내부로 물을 공급하도록 상기 급수구에 연결된 급수밸브와, 과냉각된 물을 상기 제빙수단으로 배수하도록 상기 배수구에 연결된 배수밸브에 의해 상기 외기 내부의 저수량이 제어되는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조장치.
제 4항에 있어서,

상기 급수밸브 및 배수밸브는 솔레노이드 밸브로 구성되며, 각 밸브의 개방 시간을 조절하여 외기 내부로의 물의 양 및 외기에서 배출되는 물의 양, 그리고 외기의 저수되는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 제빙 제어수단은 상기 과냉각 수단에 저수된 과냉각된 물의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 과냉각 수단에서 제빙수단으로 공급된 과냉각된 물의 공급 양을 시간으로 조절하기 위한 밸브 시간 조절부와, 물의 공급 횟수를 카운트하 는 카운터를 포함하며, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 과냉각된 물을 제빙수단에 공급하고 상기 공급되는 물의 양 및 공급 횟수의 조절을 통해 일정 크기의 얼음으로 제빙을 제어하는 제빙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조 장치.
외기 내부에 물을 공급하고, 저수하여 냉동 냉기에 의해 과냉각시키고 상기 저수된 물의 얼음 결정을 방지하는 단계;

상기 외기에서 아이스 트레이로 소정 시간 동안 과냉각된 물을 공급하는 단계;

상기 아이스 트레이에 공급된 물이 제빙되는 시간 동안 대기하는 단계;

상기 외기에서 상기 아이스 트레이로 과냉각된 물의 공급 횟수가 일정 횟수인지를 확인한 후, 물의 공급 횟수가 일정 횟수 미만이면 상기 물의 공급 및 제빙 동작을 반복하여 적층시키는 단계;

상기 확인결과, 물의 공급 횟수가 일정 횟수 이상이면 상기 아이스 트레이에 있는 얼음을 이빙시키고 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 과냉각된 물을 공급하기 위해 외기 표면의 온도를 측정한 후, 상기 측 정된 온도가 일정 기준 온도이하가 되면 외기에서 아이스 트레이로 과냉각된 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조 방법.
제 7항에 있어서,

상기 얼음 취출 후, 상기 외기 내부의 잔수량을 외기의 급수밸브 및 배수밸브의 시간 차를 이용하여 측정하고, 상기 측정결과 외기 내부에 잔수량이 부족할 경우 상기 급수밸브를 개방하여 외기 내부로 소정 량의 물을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명빙 제조 방법.