KR101659021B1 - 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다. 본 발명은 상하방향으로 긴 제빙용기를 냉장고 도어의 측벽면에 설치하고 그 제빙용기에 물을 공급하여 얼음을 만들어 스크류로 밀어올려 이빙함으로써, 제빙장치의 크기를 줄일 수 있고 상기 제빙장치가 차지하는 면적을 줄일 수 있으며 상기 제빙장치를 구비하는 냉장고를 슬림화할 수 있다. 또, 상기 제빙장치의 설치높이를 낮춰 냉기의 공급경로를 단축할 수 있고 냉기가 제빙실로 공급되는 과정에서 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또, 상기 제빙용기의 상승동작과 함께 절단동작이 동시에 이루어지도록 하여 제빙장치의 구성과 동작제어를 간소화하고 정확하게 할 수 있고 제조비용을 절감하고 오작동으로 인한 불량을 미연에 방지할 수 있다.

Description

제빙장치 및 이를 구비한 냉장고{ICE MAKER AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법에 관한 것으로, 특히 점유면적이 작고 공간활용도가 높은 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 냉장고는 일정한 수용공간을 갖추어 음식물 등을 저온상태로 유지하는 장치로서, 저온 범위를 구분하여 영상으로 유지하는 냉장실과 영하로 유지하는 냉동실로 구획된다. 최근에는 얼음에 대한 수요가 높아짐에 따라 얼음을 만들 수 있는 자동 제빙장치가 장착되는 냉장고가 증가하고 있다.

상기 자동 제빙장치(이하, 제빙장치로 약칭함)는 냉장고의 양태에 따라 냉동실에 설치될 수도 있고, 경우에 따라서는 냉장실에 설치될 수도 있다. 상기 제빙장치가 냉장실에 설치될 경우에는 냉동실의 찬 냉기를 제빙장치로 안내하여 제빙을 실시하고 있다.

그리고 상기 제빙장치는 그 제빙장치에 의해 만들어진 얼음을 이빙하는 방식에 따라 비틀림 방식과 이젝터 방식 그리고 회전 방식으로 구분할 수 있다. 상기 비틀림 방식은 제빙용기를 비틀어 얼음을 떨어뜨리는 방식이고, 상기 이젝터 방식은 제빙용기의 상측에 설치되는 이젝터가 제빙용기에서 얼음을 퍼올려 떨어뜨리는 방식이며, 상기 회전 방식은 제빙용기가 회전하여 얼음을 떨어뜨리는 방식이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 제빙장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래의 제빙장치는 통상 수평한 제빙용기에 물을 담아 제빙을 하는 것으로 제빙용기가 차지하는 면적이 넓고 그 제빙용기에서 얼음을 이빙시키는 이빙유닛의 부피도 커서 전체적으로 냉장고의 유효공간이 감소되는 문제점이 있었다. 특히, 종래의 제빙장치는 주로 냉장고 도어에 횡방향으로 설치됨에 따라 냉장고의 유효공간이 더욱 감소되는 문제점이 있었다. 또 이를 감안하여, 상기 제빙용기의 크기를 줄이는 경우에는 한번에 제빙할 수 있는 얼음의 양이 그만큼 적어져 여름철과 같이 많은 양의 얼음을 필요로 하는 경우 얼음을 신속하게 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

둘째, 종래의 제빙장치는 제빙용기의 깊이가 낮아 냉장고 도어의 개폐시 물이 넘쳐 아래쪽에 위치한 얼음저장용기로 유입되고 이로 인해 얼음저장용기의 얼음들이 서로 엉기는 문제점도 있었다.

셋째, 종래의 제빙장치는 통상 제빙된 얼음을 하측으로 떨어뜨려 저장하거나 공급하는 방식이어서 디스펜서가 구비되는 냉장고의 경우에는 제빙실은 디스펜서보다 항상 높게 배치되어야 한다. 하지만, 냉동실이 하측에, 제빙실을 갖는 냉장실이 상측에 배치되는 3-도어 버텀 프리저 타입(3-Door bottom freezer type)의 냉장고 등에서는 상기 제빙실이 높게 배치되면 냉동실과 제빙실 사이의 거리가 멀어지고 이로 인해 냉동실의 냉기를 제빙실로 이송시킬 때 많은 냉기손실이 발생되어 냉장고의 에너지 효율이 저감되는 문제점도 있었다.

넷째, 종래의 제빙장치는 제빙유닛과 이빙유닛 등이 서로 독립적인 메커니즘에 의해 작동됨에 따라 구성과 제어가 복잡할 뿐 아니라 제조비용이 상승하는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 제빙장치가 차지하는 면적을 줄여 냉장고를 슬림화할 수 있는 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉장고 도어를 개폐할 때 제빙용기에서 물이 넘쳐 얼음저장용기의 얼음이 엉기는 것을 미연에 방지할 수 있는 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 제빙장치의 설치높이를 낮춰 제빙실과 냉동실 사이의 거리를 줄이고 이를 통해 냉기가 냉동실에서 제빙실로 공급되는 과정에서 손실이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 제빙장치의 구성과 동작제어를 간소화하여 제조비용을 절감하고 오작동으로 인한 불량을 미연에 방지할 수 있는 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법을 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 얼음을 제빙하는 제빙용기; 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음을 상승시키는 승강부; 상기 제빙용기의 상단에 구비되어 상기 승강부에 의해 상승되는 얼음의 상부얼음을 상기 제빙용기에 담긴 하부얼음에서 분리하는 절단부; 및 상기 절단부에 의해 절단된 얼음을 저장하는 얼음저장용기;를 포함하고, 상기 얼음저장용기의 상단이 상기 제빙용기의 하단보다 높게 배치되는 제빙장치가 제공된다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수납공간을 구비하는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체에 결합되어 상기 수납공간을 개폐하는 냉장고 도어; 상기 냉장고 도어에 구비되어 얼음을 제빙하는 제빙용기; 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음을 상승시키는 승강부; 상기 제빙용기의 상단에 구비되어 상기 승강부에 의해 상승되는 얼음의 상부얼음을 상기 제빙용기에 담긴 하부얼음에서 분리하는 절단부; 및 상기 절단부에 의해 절단된 얼음을 저장하는 얼음저장용기;를 포함하고, 상기 얼음저장용기의 상단이 상기 제빙용기의 하단보다 높게 배치되는 냉장고가 제공된다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 제빙용기에서 얼음을 만드는 단계; 사용자로부터 얼음취출신호를 받는 단계; 상기 제빙용기의 얼음을 상승시키는 단계; 상기 제빙용기에서 상승되는 얼음을 절단하는 단계; 및 절단된 얼음을 취출하는 단계;를 포함한 얼음 공급 방법이 제공된다.

본 발명에 의한 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법은, 상하방향으로 긴 제빙용기를 냉장고 도어의 측벽면에 설치하고 그 제빙용기에 물을 공급하여 제빙을 실시하며 상기 제빙용기의 얼음을 스크류로 밀어올려 이빙하도록 구성함으로써, 상기 제빙장치의 크기를 줄일 수 있고 상기 제빙장치가 차지하는 면적을 줄일 수 있고 이를 통해 상기 제빙장치를 구비하는 냉장고를 슬림화할 수 있다.

또, 상기 제빙장치는 상측에서 이빙이 가능하게 되어 그 제빙장치의 설치높이를 낮출 수 있고 이를 통해 냉기의 공급경로를 단축하여 냉기가 제빙실로 공급되는 과정에서 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또, 상기 제빙장치는 스크류를 이용하여 얼음을 밀어올려 이빙하면서 얼음을 절단하는 절단동작이 동시에 이루어지도록 함으로써 상기 제빙장치의 구성과 동작제어를 간소화할 수 있고 이를 통해 제조비용을 절감하며 오작동으로 인한 불량을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제빙장치를 갖는 버텀 프리저 타입의 냉장고를 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 제빙장치가 구비된 냉장실 도어를 보인 사시도,
도 3은 도 2에 따른 제빙장치를 보인 사시도,
도 4는 도 3의 "I-I"선 단면도,
도 5 및 도 6은 도 2에 따른 제빙장치에서 커터부의 동작을 보인 평면도,
도 7은 도 4에 따른 제어유닛의 구성을 보인 개략도,
도 8는 도 3에 따른 제빙장치의 제빙과정을 보인 종단면도,
도 9는 도 3에 따른 제빙장치에서 제빙과정을 보인 순서도,
도 10은 도 3에 따른 제빙장치에서 커터부에 대한 다른 실시예를 보인 개략도.

이하, 본 발명에 의한 제빙장치 및 이를 구비한 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법을 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제빙장치가 적용된 3-도어 버텀프리저 타입의 냉장고를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 제빙장치가 구비된 냉장실 도어를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 냉장고는, 냉장고본체(1)의 하측에 식품을 냉동보관하는 냉동실(2)이 형성되고, 상기 냉장고본체(1)의 상측에 식품을 냉장보관하는 냉장실(3)이 형성된다. 그리고 상기 냉동실(2)에는 그 냉동실(2)을 서랍방식으로 개폐하는 한 개의 냉동실도어(4)가 설치되고, 상기 냉장실(3)의 양측에는 그 냉장실(3)을 양쪽에서 여닫이방식으로 개폐하도록 복수 개의 냉장실도어(5)가 설치된다. 그리고 상기 냉장고본체(1)의 후면 하단에는 압축기와 응축기가 설치되는 기계실이 형성된다.

그리고 상기 응축기와 압축기에 연결되어 냉기를 냉동실(2) 또는 냉장실(3)에 공급하는 증발기(미도시)는 상기 냉장고본체(1)의 후면, 즉 냉동실의 후벽면에서 아우터케이스와 이너케이스의 사이에 설치되는 것이 일반적이다. 하지만, 상기 증발기는 냉동실의 측벽면이나 상측벽면의 내부에 삽입되어 설치되거나 또는 상기 냉동실(2)과 냉장실(3)을 구획하는 베리어의 내부에 삽입되어 설치될 수도 있다. 상기 증발기는 냉동실에 한 개만 설치되어 냉기가 냉동실(2)과 냉장실(3)에 분배 공급되도록 할 수도 있고, 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기를 각각 설치하여 냉기가 냉동실(2)과 냉장실(3)에 각각 독립적으로 공급되도록 할 수도 있다.

그리고 상기 냉장실 도어(5)의 상측 내벽면에는 얼음을 만들어 보관하기 위한 제빙실(51)이 형성되고, 상기 제빙실(51)의 내부에는 얼음을 만들기 위한 제빙장치(100)가 설치된다. 그리고 상기 제빙실(51)의 하측에는 상기 제빙장치(100)에서 만들어진 얼음을 냉장고의 외부에서 인출할 수 있도록 디스펜서(52)가 냉장고의 외부로 노출되도록 설치된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 냉장고는, 냉동실(2) 또는 냉장실(3)에서 부하가 감지되면 상기 압축기가 작동하여 상기 증발기에서 냉기를 발생하고, 이 냉기의 일부는 냉동실(2)과 냉장실(3)로 분배 공급되며, 상기 증발기에서 발생되는 냉기의 다른 일부는 상기 제빙실(51)로 공급된다. 상기 제빙실(51)로 공급되는 냉기는 그 제빙실(51)에 장착된 제빙장치(100)가 얼음을 만들도록 열교환된 후에 상기 냉동실(2)로 회수되거나 또는 냉장실(3)로 공급된다. 그리고 상기 제빙장치(100)에서 만들어진 얼음은 디스펜서(52)의 요구에 따라 외부로 인출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

도 3은 도 2에 따른 제빙장치를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 "I-I"선 단면도이며, 도 5 및 도 6은 도 2에 따른 제빙장치에서 절단부의 동작을 보인 평면도이고, 도 7은 도 4에 따른 제어유닛의 구성을 보인 개략도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제빙장치(100)는, 급수원에 연결되어 물을 공급하는 급수부(110)와, 상기 급수부(110)에서 공급되는 물을 공급받아 제빙을 실시하는 제빙용기(120)와, 상기 제빙용기(120)에서 제빙되는 얼음을 상승시켜 이빙시키는 승강부(130)와, 상기 제빙용기(120)의 개구단에 설치되어 그 제빙용기(120)에서 이빙되는 얼음(I)을 적정 크기로 절단하여 디스펜서로 이동시키는 절단부(140)를 포함한다.

상기 급수부(110)는 상기 급수원과 제빙용기(120) 사이를 연결하는 급수관(111)과, 상기 급수관(111)의 중간에 설치되어 급수량을 조절하는 급수밸브(112)와, 상기 급수밸브(112)의 상류측 또는 하류측에 설치되어 물을 펌핑하는 급수펌프(113)로 이루어진다. 여기서, 상기 급수펌프(113)는 균일한 수압을 공급하기 위해 필요하지만 반드시 필요한 것은 아니다. 상기 급수펌프(113)가 배제되는 경우에는 급수원과 제빙용기(120) 사이의 높이차를 이용하여 급수되도록 할 수 있다.

상기 급수관(111)은 급수원에 직접 연결되어 물이 공급되도록 할 수도 있지만, 냉장실(3)에 구비되어 일정량의 물이 저장되는 물탱크(미도시)에 연결될 수도 있다. 이 경우 상기 물탱크가 급수원이 된다. 여기서, 상기 제빙용기(120)에 적정량의 물이 공급되도록 하기 위해서는 그 제빙용기(120)에 수위센서가 설치되거나 또는 상기 급수관에 물의 유동량을 감지하는 유량센서가 설치되거나 또는 상기 물탱크에 수위센서가 설치될 수 있다.

그리고 상기 급수밸브(112)와 급수펌프(113)는 별도로 구비되는 제어유닛(140)에 신호를 주고 받을 수 있도록 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제어유닛(140)은 상기 수위센서나 유량센서에서 실시간으로 검출되는 값을 토대로 급수량을 조절하도록 할 수도 있고, 상기 급수밸브(112)와 급수펌프(113)의 동작시간을 데이터화하여 주기적으로 온/오프되도록 할 수도 있다.

상기 제빙용기(120)는 도 2에서와 같이 그 내부에 제빙공간(121)이 구비되어 상기 냉장실 도어(3)의 일측 벽면, 즉 좌측 벽면이나 우측 벽면(도면에서는, 내측투영시 우측)에 설치되는 것이 제빙장치(100)가 차지하는 면적을 줄일 수 있어 바람직할 수 있다.

그리고 상기 제빙용기(120)는 그 하단에는 후술할 구동부(131)가 결합되어 실링되는 반면 그 상단은 개구되어 이빙되는 얼음조각이 얼음저장용기(53)로 배출될 수 있도록 얼음배출구(122)가 형성된다. 상기 얼음배출구(122)는 그 제빙용기(120)의 전방측, 즉 냉장실 도어(5)의 횡방향으로 배출되어 그 전방측 중앙부위, 즉 냉장실 도어(5)를 기준으로 보면 제빙용기(120)의 측방향에 설치되는 얼음저장용기(53)로 안내될 수 있도록 전방면에 형성된다. 상기 얼음배출구(122)는 그 제빙용기(120)의 전방측, 즉 냉장실 도어(3)의 횡방향으로 배출되어 그 전방측 중앙부위에 설치되는 얼음저장용기(53)로 안내될 수 있도록 전방면에 형성된다. 여기서, 상기 얼음저장용기(53)는 그 상단 높이가 상기 제빙용기(120)의 하단높이 보다는 적어도 높게, 바람직하게는 상기 얼음배출구(122) 인근 높이에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제빙용기(120)는 알루미늄과 같은 열전도성 재질로 형성되고, 소정의 두께를 갖는 장방형 단면 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 상기 제빙용기(120)는 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 후술할 한 개 또는 두 개(도면에서는, 제빙용기의 좌우 양측에 각각 설치됨)의 스크류(132)에 얼음이 접촉되어야 하므로 대략 횡방향으로 긴 장방형으로 형성되어 직육면체의 얼음으로 제빙되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

그리고 상기 제빙용기(120)는 그 내주면에 리브(124)를 더 형성할 수 있다. 즉, 상기 제빙용기(120)에서 결빙되는 얼음이 일종의 통얼음 형상을 띄게 됨에 따라 이 통얼음을 커터로 절단하기가 쉽지 않거나 또는 균일하지 못할 수 있다. 따라서 상기 승강부(130)에 의해 상승되는 얼음이 가급적 수평방향으로 일정 간격만큼 구획될 수 있도록 상기 제빙용기(120)의 내주면에 수직방향으로 길게 리브(124)가 형성될 수 있다. 상기 리브(124)의 형상에 따라 얼음조각의 형상이 결정될 수 있다.

그리고 상기 제빙용기(120)는 길이방향으로 동일한 단면적과 형상을 갖도록 형성될 수도 있으나, 필요에 따라서는 길이방향을 따라 상이한 단면적과 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제빙용기(120)가 길이방향으로 상이한 단면적과 형상을 갖는 경우에는 그 제빙용기(120)에서 제빙된 얼음이 길이방향을 따라 원활하게 이빙될 수 있도록 개구단, 즉 이빙단으로 갈수록 넓게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 얼음배출구(122)의 상단에는 후술할 승강부(130)의 스크류(135)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 스크류브라켓(125)이 형성되고, 상기 스크류브라켓(125)의 좌우 양측에는 상기 스크류(135)가 회전 가능하게 결합될 수 있도록 복수 개의 지지공(125a)이 형성된다.

그리고 상기 제빙용기(120)는 냉장고의 용량 또는 제빙 용량에 따라 한 개가 구비될 수도 있지만 경우에 따라서는 복수 개로 구비될 수도 있다. 그리고 상기 제빙용기(120)가 복수 개인 경우에는 그 복수 개의 제빙용기(120)들은 일렬로 배열될 수도 있지만 주변 부품들과의 관계를 고려하여 복열로 배열될 수도 있다. 하지만, 상기 제빙용기는 상기 얼음배출구가 그 제빙용기의 전방면에 형성됨에 따라 상기 제빙용기가 복열로 배열될 경우 후방열의 제빙용기에서 배출되는 얼음이 전방열을 건너 얼음저장용기로 안내되어야 하므로 상기 후방열의 제빙용기가 전방열의 제빙용기에 비해 높게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 그 외에도 필요에 따라 제빙용기(120)들의 배열은 적절하게 조절될 수 있다.

상기 승강부(130)는 상기 제빙용기(120)의 하단에 결합되어 얼음을 이빙시키기 위한 구동력을 발생하는 구동모터(131)와, 상기 구동모터(131)에 결합되어 회전을 하면서 얼음을 밀어 올리는 복수 개의 스크류(132)와, 상기 제빙용기(120)의 외측면에 구비되어 이빙시 얼음과 제빙용기 사이의 경계면을 녹이는 히터(133)로 이루어진다.

상기 구동모터(131)는 일방향 회전모터로 이루어지고, 상기 구동모터(131)의 회전축에는 그 구동모터(131)의 회전력을 적절하게 감속하여 상기 스크류(132)에 전달하는 감속기(135)가 결합되어 구비될 수 있다.

상기 스크류(132)는 수직방향으로 길게 형성되어 그 상단은 상기 제빙용기(120)의 스크류브라켓(125)에 회전 가능하게 결합되는 반면 그 하단은 상기 구동모터(131)의 회전축(미도시)에 감속기를 사이에 두고 결합된다.

그리고 상기 스크류(132)는 상기 제빙용기(120)에 속하는 소정의 높이까지에는 얼음(I)과 접촉되어 그 얼음(I)을 밀어올리기 위한 나사산부(132a)가 형성된다. 상기 나사산부(132a)는 삼각형 단면 형상으로 형성되거나 또는 사각형 단면과 같은 다른 모양으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 스크류(132)는 상기 제빙용기(120)의 좌우 양측에 각각 설치될 수도 있고, 경우에 따라서는 중앙에 한 개만 설치될 수도 있다.

상기 히터(133)는 도 3에서와 같이 상기 제빙용기(120)의 전방면에 접촉되도록 감기는 열선히터로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 히터(133)는 제빙용기(120)의 형상에 따라 단일 회로를 이루도록 형성될 수도 있으나, 경우에 따라서는 복수 회로를 이루도록 형성될 수도 있다.

그리고 상기 히터(133)는 급수부(110)와 연동되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 급수부(110)의 수위센서나 유량센서에서 감지되는 값의 변화에 따라 상기 제빙용기(120)에 물이 제빙을 위해 공급되는 과정인지, 또는 제빙을 실시하고 있는 과정인지, 또는 제빙이 완료된 후 이빙이 진행되는 과정인지를 판단하고, 만약 물이 제빙을 위해 공급되는 과정으로 판단되거나 물의 공급이 완료되어 제빙을 실시하는 과정으로 판단되면 히터의 작동을 중지하는 반면, 제빙이 완료되어 이빙이 진행되는 과정이라고 판단되면 상기 히터(133)의 작동을 개시하도록 제어될 수 있다.

여기서, 상기 히터(133)가 작동되는 시점은 실시간 또는 주기적으로 제빙용기(120)의 온도를 감지하여 결정할 수도 있고, 상기 급수부(110)의 수위센서나 또는 유량센서의 값이 변화된 후 얼마간의 시간이 흘렀는지를 데이터화하여 그 데이터 값에 따라 강제로 작동되도록 할 수 있다. 즉, 제빙작업의 완료 여부는 상기 제빙용기(120)의 온도감지를 통하거나 제빙 시간을 통해 확인 가능하다. 예를 들어, 상기 제빙용기(120)에 장착된 온도센서(미도시)에서 측정된 온도가 소정 온도 이하, 예를 들면 대략 -9℃ 정도 이하가 되면 제빙이 완료되었다고 판단하거나, 또는 급수후 소정 시간이 경과 하면 제빙이 완료되었다고 판단함으로써 제빙 완료 여부를 판단할 수 있게 된다.

그리고, 상기 히터(133)는 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기와 같은 열선히터 외에 전도성 폴리머(conductive polymer), 판 히터(plate heater with positive thermal coefficient), 알루미늄 박막 필름(AL thin film) 및 그외 열 전달 가능한 물질 등으로 구현될 수 있다.

그리고, 상기 히터(133)는 상기 제빙용기(120)의 전방면에 부착되는 것 외에 도면으로 도시하지는 않았지만 상기 제빙용기(120)의 내부에 매립되거나, 상기 제빙용기(120)의 내주면에 구비될 수도 있다. 나아가, 상기 히터(133)는 별도의 히터를 사용하지 않고 상기 제빙용기(120)의 적어도 일부가 전기가 인가되었을 때 발열되면서 히터 역할을 하도록 상기 제빙용기를 발열 가능한 저항체로 형성하여 구현할 수도 있다.

그리고, 상기 히터(133)는 상기 제빙용기(120)에 접촉시키지 않고 그 제빙용기(120)로부터 일정간격만큼 떨어지게 설치하여 열원으로 구성할 수도 있다. 다른 열원의 예로는, 상기 얼음과 상기 제빙용기(120) 중에서 적어도 어느 하나에 빛을 조사하는 광원이나, 상기 얼음과 상기 제빙용기(120) 중 적어도 어느 하나에 마이크로파를 조사하는 마그네트론 등이 있다. 상기와 같이 히터, 광원, 또는 마그네트론과 같은 열원은 상기 얼음과 상기 제빙용기(120) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 경계에 직접 열 에너지를 가하여 상기 얼음과 상기 제빙용기(120)의 경계면 일부를 녹여준다. 이에 따라, 상기 스크류(132)가 작동되었을 때 상기 얼음은 비록 제빙용기(120)와의 경계면이 모두 해빙되지 않은 상태에서도 스크류(132)에 의해 상기 제빙용기(120)로부터 분리되도록 하는 것이다.

상기 절단부(140)는 도 5 및 도 6에서와 같이 상기 스크류(132)에 결합되는 구동기어(141)와, 상기 구동기어(141)에 맞물려 회전하면서 회전속도를 조절하는 중간기어(142)와, 상기 중간기어(142)에 맞물려 회전하면서 상기 얼음을 절단하도록 커터날(145)이 구비되는 종동기어(143)로 이루어진다.

상기 중간기어(142)는 상기 구동기어(141)에 맞물리는 제1 기어부(142a)와, 상기 종동기어(142)에 맞물리는 제2 기어부(142b)로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 중간기어(142)는 종동기어(143)를 일부 구간에서만 구속할 수 있도록 상기 제2 기어부(142b)는 원주방향을 따라 일부 구간에만 형성되고, 상기 제2 기어부(142b)가 종동기어(143)와 맞물리지 않는 구간에서는 상기 종동기어(143)가 절단준비위치로 복귀할 수 있도록 탄성부재(144)에 의해 탄력 지지될 수 있다.

한편, 상기 구동모터(131)와 히터(133)는 그 구동모터(131)와 히터(133)에 전기적으로 연결되는 한 개의 제어유닛(150), 즉 마이콤에 의해 함께 제어될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서와 같이 상기 제어유닛(150)은 상기 제빙용기(120)의 온도를 검출하도록 온도센서(미도시)와 연결되거나 또는 급수후 경과된 시간을 검출하도록 타이머(미도시)와 연결되는 검출부(151)와, 상기 검출부(151)에서 검출된 온도 또는 시간을 기준값과 비교하여 제빙이 완료되었는지를 판단하는 판단부(152)와, 상기 판단부(152)의 판단에 따라 히터(133)의 온/오프와 구동모터(131)의 작동여부를 제어하는 지령부(153)로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 의한 냉장고에서의 얼음 공급 방법은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같다.

이에 도시된 바와 같이, 제빙이 요구되면, 상기 제빙장치(100)가 켜지고 제빙작업이 시작된다.(S1) 제빙작업이 시작되면, 상기 급수유닛(110)은 상기 제빙용기(120)에 물을 공급한다.(S2) 이때, 상기 제빙용기(120)에 설치되는 수위센서 또는 급수관에 설치되는 유량센서 또는 물탱크에 설치되는 수위센서 등을 이용하여 급수량을 실시간으로 검출하고, 그 검출된 급수량을 마이콤에 전달하면 이 급수량을 전달받은 마이콤에서는 설정된 급수량과 비교한다.(S3) 이 비교에 의해 상기 제빙용기(120)에 적정량의 물이 공급되었는지를 판단하고, 적정량의 물이 제빙용기(120)에 공급되었다고 판단되면 상기 급수부(110)의 급수밸브를 차단하여 더 이상의 물이 제빙용기(120)에 공급되지 않도록 한다.(S4)

다음, 상기 제빙용기(120)에 물의 공급이 완료되면, 상기 제빙용기(120) 내의 물은 제빙실(51)로 공급되는 찬 냉기에 소정 시간 이상 노출되어 얼게 된다.(S5) 상기 제빙용기(120)의 물이 제빙되는 동안 상기 온도센서(미도시)는 제빙용기(120)의 온도를 주기적으로 검출하거나 또는 실시간으로 검출하여 마이콤에 전달하고, 이 측정온도를 전달받은 마이콤에서는 설정온도와 비교한다.(S6) 이 비교에 의해 상기 제빙용기(110)에 담긴 물의 표면이 결빙되었는지를 판단하여 결빙되었다고 판단되면 일련의 동작을 정지하고 이빙단계로 전환한다.(S7)

다음, 사용자로부터 얼음취출을 요구받으면, 상기 제어유닛(150)에 의해 히터(133)가 작동되고, 상기 히터(133)가 작동되면 상기 제빙용기(120)에 열이 가해지면서 그 제빙용기(120)의 내주면과 접촉되는 얼음의 외표면이 녹기 시작한다.(S8)

다음, 상기 제어유닛(150)에 의해 상기 구동모터(131)가 작동하여 양쪽 스크류(132)가 회전을 하게 되면, 상기 스크류(132)의 나사산부(132a)가 얼음을 밀어올려 얼음(I)이 상승되면서 이빙이 진행된다.(S9~S11)

다음, 상기 스크류(132)가 회전을 하게 되면 그 스크류(132)의 상단에 결합된 절단부(140)도 작동을 하게 된다. 즉, 상기 스크류(132)의 상단에 결합되는 구동기어(141)와 중간기어(142)가 회전을 하게 되고, 상기 중간기어(142)의 일정 구간에서 종동기어(143)가 맞물리면서 회전을 하여 그 종동기어(143)의 커터날(145)이 상승되는 얼음을 절단하게 된다.(S12) 그리고 상기 중간기어(142)가 더 회전하여 상기 종동기어(143)가 중간기어(142)의 제2 기어부(142b)를 벗어나게 되면 상기 종동기어(143)는 탄성부재(144)에 의해 원위치로 복귀하게 된다. 그리고, 상기 절단부(140)에 의해 절단된 얼음조각(Ic)은 상기 제빙용기(120)의 얼음배출구(122)를 통해 자유낙하하여 직접 디스펜서(52)를 향해 배출되거나 상기 제빙용기의 전방측, 즉 냉장고 도어를 기준으로 제빙용기(120)의 측방향에 배치된 얼음저장용기(53)로 배출된다.(S13)

여기서, 상기 제빙용기(120)에서 얼음이 이빙되는 과정, 또는 이빙을 준비하는 과정에서는 상기 제빙실(51)로 공급되는 냉기의 공급을 중단하는 것이 이빙작업을 용이하게 할 수 있고 히터(133)에 투입되는 전력을 줄일 수 있어 바람직하다.

다음, 취출이 완료되면, 상기 히터(133)와 절단부(140)의 작동이 정지되고 상기 급수밸브(112)가 열리면서 수위센서와 유량센서 등에 의해 다시 적정량의 물이 제빙용기(120)로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이렇게, 상기 제빙장치가 냉장고 도어의 측벽면에 설치될 수 있을 정도로 크기를 줄여 상기 제빙장치가 차지하는 면적을 줄임으로써 상기 제빙장치를 구비하는 냉장고를 슬림화할 수 있다. 즉, 종래에는 제빙용기의 폭이 넓고 그 제빙용기에서 얼음을 이빙하는 이빙유닛의 폭이 넓어 전체적으로 제빙장치의 폭이 넓어지게 되므로 이를 장착하는 냉장고를 슬림화하는데 한계가 있었으나, 본 발명에서는 상기 제빙장치가 직경이 작은 제빙용기로 이루어질 뿐만 아니라 냉장고 도어의 일측 벽면에서 종방향으로 길게 설치됨에 따라 전체적으로 제빙장치가 차지하는 면적이 현저하게 감소될 수 있다.

또, 상기 제빙장치의 설치높이를 낮춰 냉기의 공급경로를 단축할 수 있고 이를 통해 냉기가 제빙실로 공급되는 과정에서 손실되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 종래에는 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음을 저장하기 위한 얼음저장용기가 제빙용기의 하측에 설치되었으나, 본 발명에서는 상하방향으로 긴 제빙용기가 적용됨에 따라 그 제빙용기에서 일정량의 얼음을 보관할 수 있어 별도의 얼음저장용기를 배제할 수 있을 뿐만 아니라, 설사 얼음저장용기가 구비되더라도 그 얼음저장용기를 상기 제빙장치의 전방측에 구비될 수 있어 전체적으로 제빙장치의 높이를 낮출 수 있고 이를 통해 상기 냉동실과 제빙실 사이의 거리를 좁힐 수 있어 냉기의 공급 경로가 단축되어 냉기 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제빙장치를 구동하기 위한 입력손실을 줄일 수 있다.

또, 상기 제빙장치의 구성과 동작제어를 간소화하여 제조비용을 절감하고 오작동으로 인한 불량을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 종래에는 제빙된 얼음을 이빙하기 위하여 비틀림방식이나 히팅방식 또는 회전방식 등이 적용되었으나 본 발명은 구동모터의 회전력을 이용하여 기구적으로 얼음을 밀어 이빙할 수 있도록 구성됨에 따라 그만큼 제빙장치의 구성과 동작제어가 간소하고 정확하게 되어 전체적으로 제빙장치에 대한 제조빙용을 절감하고 오작동에 대한 제빙불량을 미연에 방지하여 제빙장치에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 냉장고의 제빙장치에서 얼음을 절단하는 방식에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 제빙용기의 상단에 기어식 절단날을 구비하는 것이나, 본 실시예는 상기 제빙용기의 상단에 별도의 절단날을 구비하지 않고 상기 제빙용기에서 상승하는 얼음의 진행방향에 기계적 힘을 전달하는 구조물을 설치하여 그 구조물에 얼음이 눌려 쪼개지도록 하는 것이다.

예를 들어, 도 10에서와 같이 상기 제빙용기(120)의 상단에 구비되는 스크류브라켓(125)의 저면에 얼음의 상승방향과 엇갈리도록 절단면(126)을 경사지게 형성하여 상기 스크류(132)에 의해 상승하는 얼음의 상단이 상기 절단면(126)에 막혀 쪼개지고, 이 얼음은 상기 제빙용기(120)의 얼음배출구(122)를 통해 디스펜서(52)로 안내되거나 얼음저장용기(53)로 전달되어 저장되는 것이다. 그리고 이 경우에도 기본적인 구성과 효과는 전술한 실시예와 대동소이하므로 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 상기와 같이 별도의 절단부를 구비하지 않는 경우에는 그만큼 부품수가 감소되어 제조비용이 절감되고 구동모터의 입력이 감소하여 냉장고의 효율은 높일 수 있다.

본 발명에 따른 제빙장치 및 이 제빙장치가 구비된 냉장고 및 이 냉장고의 얼음 공급 방법은 양문 개방형 도어를 가지는 냉장고 제빙장치를 갖는 모든 냉동장치에 적용 가능하다.

5 : 냉장실 도어 53 : 얼음저장용기
100 : 제빙장치 110 : 급수부
120 : 제빙용기 130 : 승강부
131 : 구동모터 132 : 스크류
133 : 히터 140 : 절단부
145 : 절단날 150 : 제어유닛

Claims (19)

1. 얼음을 제빙하는 제빙용기;
   상기 제빙용기의 일측에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터에 결합되어 회전하며, 상기 제빙용기에 구비되고 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음에 접촉되어 회전하면서 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음을 상승시키는 스크류;
   상기 제빙용기의 상단에 위치하도록 상기 스크류에 결합되고, 상기 스크류와 함께 회전을 하면서 상기 제빙용기 밖의 상부얼음을 상기 제빙용기에 담긴 하부얼음에서 분리하는 절단부; 및
   상기 절단부에 의해 절단된 얼음을 저장하는 얼음저장용기;를 포함하고,
   상기 절단부는,
   상기 스크류에 맞물리도록 결합되어 그 스크류를 통해 전달되는 상기 구동모터의 동력에 의해 회전하는 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물려 회전하면서 회전속도를 조절하는 중간기어와, 상기 중간기어에 맞물려 회전하면서 상기 얼음을 절단하도록 절단날이 구비되는 종동기어로 이루어지며,
   상기 중간기어는,
   상기 구동기어에 맞물리도록 구비되는 제1 기어부와, 상기 종동기어에 맞물리도록 구비되는 제2 기어부를 포함하는 제빙장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 얼음저장용기의 상단이 상기 제빙용기의 하단보다 높게 배치되는 제빙장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제빙용기는 내주면에 적어도 한 개의 리브가 종방향으로 형성되는 제빙장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 얼음을 제빙하는 제빙용기;
   상기 제빙용기의 일측에 구비되는 구동모터;
   상기 구동모터에 결합되어 회전하며, 상기 제빙용기에 구비되고 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음에 접촉되어 회전하면서 상기 제빙용기에서 제빙된 얼음을 상승시키는 스크류;
   상기 제빙용기의 상단에 위치하도록 상기 스크류에 결합되고, 상기 스크류와 함께 회전을 하면서 상기 제빙용기 밖의 상부얼음을 상기 제빙용기에 담긴 하부얼음에서 분리하는 절단부;
   상기 절단부에 의해 절단된 얼음을 저장하는 얼음저장용기; 및
   상기 절단부에 일단이 결합되고 상기 스크류를 지지하는 고정물에 결합되어 상기 절단부를 절단준비위치로 복귀시키는 탄성부재;를 포함하고,
   상기 절단부는,
   상기 스크류에 결합되는 구동기어;
   상기 구동기어에 맞물려 회전하면서 회전속도를 조절하는 중간기어; 및
   상기 중간기어에 맞물려 회전하면서 상기 얼음을 절단하도록 절단날이 구비되는 종동기어;를 포함하며,
   상기 중간기어는,
   상기 중간기어의 원주방향을 따라 전구간에 형성되는 제1 기어부; 및
   상기 중간기어가 상기 구동기어에 의해 회전하는 과정에서 상기 종동기어를 일부 구간에서만 구속할 수 있도록 상기 중간기어의 원주방향을 따라 일부 구간에만 형성되는 제2 기어부;를 포함하고,
   상기 제2 기어부는 상기 중간기어의 외주면 중에서 상기 제2 기어부가 형성되지 않는 구간에서는 상기 종동기어가 상기 중간기어에 의해 구속되지 않아 상기 종동기어가 상기 탄성부재에 의해 절단준비위치로 복귀할 수 있도록 하는 제빙장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 수납공간을 구비하는 냉장고 본체; 및
    상기 냉장고 본체에 결합되어 상기 수납공간을 개폐하는 냉장고 도어;를 포함하고,
    상기 제빙장치는 제1항 내지 제3항, 제7항 중 어느 한 항의 제빙장치로 이루어지는 냉장고.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제빙용기는 상기 냉장고 도어의 측벽면에 설치되고, 상기 얼음저장용기는 상기 냉장고 도어의 측방향으로 상기 제빙용기의 일측에 설치되는 냉장고.
    
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제

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