KR101661612B1 - 냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제빙 트레이를 수용하고 얼음을 저장하는 제빙실 및 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 제 1 냉매관을 포함하되, 제빙실의 적어도 하나의 측벽은 철판 재질로 구성되고, 제빙 트레이의 일 측면은 냉각판과 일체형으로 구성되며, 냉각판은 철판 재질의 측벽과 직접 접촉하고, 제 1 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 철판 재질의 측벽의 외측면에 부착되는 냉장고의 제빙 장치가 제공될 수 있다.

Description

냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MAKING ICE IN REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법에 관한 것이다.
냉장고는 식품의 저온 저장을 목적으로 하는 장치로써, 보관하고자 하는 음식물의 종류에 따라서 음식물을 냉동 또는 냉장 보관할 수 있도록 구성될 수 있다. 냉장고의 내부는 지속적으로 공급되는 냉기에 의해서 냉각되며, 냉기는 압축-응축-팽창-증발의 과정을 거치는 냉각 사이클(Cycle)에 의한 냉매의 열 교환 작용에 의하여 지속적으로 생성된다. 냉장고의 내부로 공급된 냉기는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.
일반적으로 냉장고 본체는 전면이 개구된 직육면체 형상이며, 냉장고 본체의 내부에는 냉장실과 냉동실이 제공될 수 있다. 그리고, 냉장고 본체의 전면에는 개구부를 선택적으로 차폐하기 위한 냉장실 도어와 냉동실 도어가 구비될 수 있으며, 냉장고 내부의 저장 공간에는 다양한 음식물들을 최적의 상태에서 보관할 수 있도록 하는 다수의 서랍과 선반 및 수납박스 등이 구비될 수 있다.
종래에는 냉동실이 상측에 위치하고, 냉장실이 하측에 위치하는 탑 마운트(Top Mount) 타입의 냉장고가 주류였으나, 최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위해 냉동실이 하부에 위치하는 바텀 프리즈(Bottom Freeze) 타입의 냉장고도 출시되고 있다. 여기서, 바텀 프리즈 타입의 냉장고의 경우 자주 사용하는 냉장실이 상측에 위치하고, 상대적으로 덜 사용하는 냉동실이 하측에 위치하여 사용자가 편리하게 냉장실을 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 바텀 프리즈 타입의 냉장고는 냉동실이 하측에 위치되므로, 사용자가 얼음을 취출하기 위해서는 허리를 굽혀 냉동실 도어를 열고 얼음을 취출해야하는 불편함이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 바텀 프리즈 타입의 냉장고의 상측에 위치된 냉장실 도어에 얼음을 취출하기 위한 디스펜서가 제공되는 냉장고가 출시되고 있다. 이 경우, 냉장실 도어 또는 냉장실 내부에는 얼음을 생성하는 제빙장치가 제공될 수 있다.
제빙 장치의 제빙 방식은 제빙 장치로 냉기를 공급하여 강제대류로 제빙 트레이를 냉각시켜 물을 얼음으로 만드는 간냉식과, 제빙 트레이 또는 물에 직접 냉매관을 접촉시켜 얼음을 만드는 직냉식으로 구분될 수 있다. 간냉식은 직냉식에 비해 냉각속도가 느리다는 단점이 있다. 반면, 종래의 직냉식 제빙 방식은 간냉식에 비해 냉각속도가 매우 빠르다는 장점이 있으나 제빙실 내부에 냉매관이 배치됨에 따라 제빙실의 구조가 복잡하게 되어 그 제조 공정이 어려워지고 제빙실 내부에서의 작업이 어려워진다는 문제점이 있다. 어려운 제조 공정은 생산성을 저하시키고 냉장고의 제조 원가를 높이는 문제점을 야기한다. 또한 냉매관이 제빙실의 내부에 배치되면 제빙실의 저장용량이 그만큼 감소되는 문제점이 있다.
미국 특허공개공보 제2011-0000248호
본 발명의 실시예들은 간냉식 및 직냉식 제빙 방식의 장점을 모두 살려 제빙 속도를 향상시키고 제빙량을 증가시킬 수 있는 냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법을 제공하고자 한다. 또한 본 발명의 실시예들은 냉매관을 제빙실의 외부에 배치함으로써 콤팩트한 제빙 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제빙 트레이를 수용하고 얼음을 저장하는 제빙실 및 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 제 1 냉매관을 포함하되, 제빙실의 적어도 하나의 측벽은 철판 재질로 구성되고, 제빙 트레이의 일 측면은 냉각판과 일체형으로 구성되며, 냉각판은 철판 재질의 측벽과 직접 접촉하고, 제 1 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 철판 재질의 측벽의 외측면에 부착되는 냉장고의 제빙 장치가 제공될 수 있다.
또한, 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 제 2 냉매관을 더 포함하고, 제빙실의 상부벽은 철판 재질로 구성되고, 제 2 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상부벽의 외측면에 부착되는 냉장고의 제빙 장치가 제공될 수 있다.
또한, 제빙실의 측벽, 상부벽 및 하부벽이 모두 철판 재질로 구성되는 냉장고의 제빙 장치가 제공될 수 있다.
또한, 제빙실의 하부벽 및 상기 제빙실의 철판 재질의 측벽에 대향하는 측벽에 단열 두께를 유지하기 위한 리브가 부착되는 냉장고의 제빙 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 1 냉매관에 제공하는 단계, 제 1 냉매관으로부터 제빙실의 적어도 하나의 측벽으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계, 제빙실의 적어도 하나의 측벽으로부터 제빙실 내에 수용된 제빙 트레이의 일 측면과 일체형으로 구성되는 냉각판으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계를 포함하되, 제빙실의 적어도 하나의 측벽은 철판 재질로 구성되고, 냉각판은 철판 재질의 측벽과 직접 접촉하고, 제 1 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 철판 재질의 측벽의 외측면에 부착되는 냉장고의 제빙 방법이 제공될 수 있다.
또한, 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 2 냉매관에 제공하는 단계, 제 2 냉매관으로부터 제빙실의 상부벽으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계 및 제빙실의 상부벽으로부터 제빙실 내로 열 대류에 의해 냉기를 전달하는 단계를 더 포함하고, 상부벽은 철판 재질로 구성되고, 제 2 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상부벽의 외측면에 부착되는 냉장고의 제빙 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 제빙 속도를 향상시키고 제빙량을 증가시킬 수 있는 냉장고의 제빙 장치 및 제빙 방법을 제공할 수 있다.
또한, 냉매관을 제빙실의 외부로 배치함으로써 제빙 장치를 간소화 시킬 수 있다.
또한, 콤팩트한 제빙 장치를 제공함으로써 냉장고의 저장용량을 증대시킬 수 있다.
또한, 제빙실로 냉기를 공급하는 냉기 공급 덕트들을 요구하지 않으므로 냉장고의 생산성을 향상시키고 생산비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제빙 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 정면도이다.
본 실시예에서 예로 도시한 냉장고(1)는, 외관을 형성하는 본체(2), 본체(2)의 내부에 형성되는 음식물 저장 공간을 상측의 냉장실(R)과 하측의 냉동실(F)로 구획하는 배리어(4), 본체(2)의 전면의 양측 가장자리에 제공되며 냉장실(R)을 회전 운동에 의해 선택적으로 차폐하는 냉장실 도어(3), 냉동실(F)의 전면 개구부를 차폐하는 냉동실 도어(5)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 제빙 장치(10)는 냉장실(R)의 상부 일측에 제공되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며, 제빙 장치(10)는 냉장실(R)의 다른 위치 또는 냉장실 도어(3) 등 다른 위치에 설치될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 제빙 장치의 단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 냉장고의 제빙 장치(10)는, 외관을 형성하는 케이스(110)내에 제빙실(120)과 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 냉매관(160)을 포함한다. 제빙실(120)은 얼음을 생성하는 제빙 트레이(130)를 수용하고 제빙 트레이(130)에서 생성된 얼음을 저장하는데, 제빙실(120)의 적어도 한 측벽(150a)은 열전도도가 높고 강성이 높은 재료, 예를 들어 철판 재질로 구성될 수 있다. 그러나, 제빙실(120)의 한 측벽(150a)이 철판 재질로 구성되는 것에 한정되지 않고 필요에 따라 제빙실(120)의 다른 측벽(150d), 상부벽(150b) 및 하부벽(150c)도 철판 재질로 구성될 수 있다.
한편, 제빙 트레이(130)의 한 측면은 냉각판(140)과 일체형으로 제조될 수 있다. 이 냉각판(140)은 알루미늄 냉각판일 수 있다. 냉각판(140)은 제빙실의 철판 재질의 측벽(150a)과 접촉하고, 냉매관(160)은 제빙실(120)의 철판 재질의 측벽(150a)의 외측면에 알루미늄 테이프(170)에 의해 부착될 수 있다. 따라서, 냉매관(160)에서 생성된 냉기는 냉매관(160)과 접촉하는 제빙실(120)의 철판 재질의 측벽(150a)을 통해 이 측벽과 접촉하고 있는 제빙 트레이(130)의 냉각판(140)으로 열전도에 의해 전달되고 이 냉기로 인해 제빙 트레이(130)의 측면이 직접 냉각된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 제빙 장치(10)는 냉매관(160), 제빙실(120)의 철판 재질의 측벽(150a) 및 제빙 트레이(130)의 측면과 일체형으로 형성된 냉각판(140)을 거쳐 열 전도에 의해 전달된 냉기에 의해 얼음을 생성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 제빙 장치(10)는 라이너(190)와의 상이에 제빙실 단열벽을 생성하기 위해 라이너(190)와 접하게 될 제빙실(120)의 하부벽(150c)과 측벽(150d)에 단열 두께 유지를 위한 복수의 리브(180)를 설치할 수 있다. 이 리브(180)에 의해 제빙 장치(10)는 리브(180)의 길이만큼 라이너(190)로부터 하부 및 측부가 이격되게 되고 그 이격된 공간에 우레탄이 발포되어 제빙실(120)의 단열벽을 형성할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제빙 장치(10)의 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 제빙실(120)의 모든 벽이 철판 재료로 제조될 수도 있고, 제빙 트레이(130)의 측면과 일체형으로 형성된 냉각판(140)과 접촉하는 측벽(150a)만 철판 재료로 제조될 수도 있다. 한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙 장치(10)에서는 냉매관(160)이 제빙실(120)의 외부에 배치됨으로써 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 제빙실(120)의 내부구조가 간소화되고 제빙실(120)의 저장용량을 증대시킬 수 있다. 이외에도, 본 발명이 일실시예에 따라 제빙 장치(10)를 제조할 경우 종래에 제빙실(120)로 냉기를 공급하기 위해 사용되던 냉기 공급 덕트들을 제거할 수 있으므로 냉장고의 부품을 감소시켜 생산성을 향상시키고 생산비용을 절감할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 장치(10)의 단면도이다. 도 2에 도시된 실시예는 제빙 트레이(130)의 측면과 일체형으로 생성되는 냉각판(140)과 접촉하는 제빙실(120)의 측벽(150a)에만 냉매관(160)이 부착되지만, 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의할 경우, 제빙실(120)의 상부벽(150b)의 외측면에도 냉매관(165)이 부착될 수 있다. 이때 냉매관(165)은 알루미늄 테이프(170)로 제빙실(120)의 상부벽(150b)의 외측면에 부착될 수 있다. 도 4의 실시예와 같이 제빙실(120)의 상부벽(150b)도 열전도도가 높은 철판 재질로 형성될 수 있고 그 외측면에 냉매관(165)이 부착되면 냉매관(165)으로부터 상부벽(150b)으로 전달된 냉기가 제빙실(120)내로 전달되고 이 냉기는 열 대류에 의해 제빙실(120) 전체로 순환되어 제빙 트레이(130)내에서 얼음이 더 잘 생성될 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5에 도시된 실시예에 따른 제빙 방법은 도 2에 도시된 실시예에 따른 제빙 장치(10)에 의해 얼음을 생성하는 방법을 나타낸다. 도 5에 도시된 제빙 방법은 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 1 냉매관(160)에 제공하는 단계(S210), 제 1 냉매관(160)으로부터 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a)으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계(S220), 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a)으로부터 제빙실(120) 내에 수용된 제빙 트레이(130)의 일 측면과 일체형으로 구성되는 냉각판(140)으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계(S230)를 포함한다. 이때 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a)은 철판 재질로 구성되고, 냉각판(140)은 철판 재질의 측벽(150a)과 접촉하고, 제 1 냉매관(160)은 알루미늄 테이프(170)에 의해 철판 재질의 측벽(150a)의 외측면에 부착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 제빙 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 실시예에 따른 제빙 방법은 도 4에 도시된 실시예에 따른 제빙 장치(10)에 의해 얼음을 생성하는 방법을 나타낸다. 도 6에 도시된 제빙 방법은 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 1 냉매관(160)에 제공하는 단계(S310), 제 1 냉매관(160)으로부터 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a)으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계(S320), 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a)으로부터 제빙실(120) 내에 수용된 제빙 트레이(130)의 일 측면과 일체형으로 구성되는 냉각판(140)으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계(S330), 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 2 냉매관(165)에 제공하는 단계, 제 2 냉매관(165)으로부터 제빙실(120)의 상부벽(150b)으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계(S340) 및 제빙실(120)의 상부벽(150b)으로부터 제빙실(120) 내로 열 대류에 의해 냉기를 전달하는 단계(S350)를 포함한다. 이 때 도 4에 도시된 바와 같이 제빙실(120)의 적어도 하나의 측벽(150a) 및 상부벽(150b)은 철판 재질로 구성될 수 있고, 냉매관(160)으로부터 측벽(150a) 및 냉각판(140)을 통해 제빙 트레이(130)에 냉기가 전달되고, 또한 제빙실(120)의 상부벽(150b)을 통해서도 냉매관(165)의 냉기가 전달되어 제빙실(120) 내에서 열 대류에 의해 순환하므로 직냉식 및 간냉식 제빙 방식의 장점을 모두 이용할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 제빙 장치 및 제빙 방법을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최 광의의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 냉장고 10: 제빙 장치
110: 케이스 120: 제빙실
130: 제빙 트레이 140: 냉각판
150a, 150d: 제빙실의 측벽 150b: 제빙실의 상부벽
150c: 제빙실의 하부벽 160: 제 1 냉매관
165: 제 2 냉매관 170: 알루미늄 테이프
180: 리브 190: 라이너

Claims (7)

  1. 제빙 트레이를 수용하고 얼음을 저장하는 제빙실; 및
    냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 제 1 냉매관을 포함하되,
    상기 제빙실의 적어도 하나의 측벽은 철판 재질로 구성되고, 상기 제빙 트레이의 일 측면은 냉각판과 일체형으로 구성되며, 상기 냉각판은 상기 철판 재질의 측벽의 내측면과 직접 접촉하고, 상기 제 1 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상기 철판 재질의 측벽의 외측면에 직접 접촉한 상태로 부착되는
    냉장고의 제빙 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 제 2 냉매관을 더 포함하고,
    상기 제빙실의 상부벽은 철판 재질로 구성되고, 상기 제 2 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상기 상부벽의 외측면에 직접 접촉한 상태로 부착되는
    냉장고의 제빙 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실의 측벽, 상부벽 및 하부벽이 모두 철판 재질로 구성되는
    냉장고의 제빙 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제빙실의 하부벽 및 상기 제빙실의 상기 철판 재질의 측벽에 대향하는 측벽에 단열 두께를 유지하기 위한 리브가 부착되는
    냉장고의 제빙 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 리브는 상기 제빙실을 라이너로부터 상기 단열 두께만큼 이격시키는
    냉장고의 제빙 장치.
  6. 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 1 냉매관에 제공하는 단계;
    상기 제 1 냉매관으로부터 제빙실의 적어도 하나의 측벽으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계;
    상기 제빙실의 상기 적어도 하나의 측벽으로부터 상기 제빙실 내에 수용된 제빙 트레이의 일 측면과 일체형으로 구성되는 냉각판으로 열전도에 의해 상기 냉기를 전달하는 단계를 포함하되,
    상기 제빙실의 상기 적어도 하나의 측벽은 철판 재질로 구성되고, 상기 냉각판은 상기 철판 재질의 측벽의 내측면과 직접 접촉하고, 상기 제 1 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상기 철판 재질의 측벽의 외측면에 직접 접촉한 상태로 부착되는
    냉장고의 제빙 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 제 2 냉매관에 제공하는 단계;
    상기 제 2 냉매관으로부터 상기 제빙실의 상부벽으로 열전도에 의해 냉기를 전달하는 단계; 및
    상기 제빙실의 상기 상부벽으로부터 상기 제빙실 내로 열 대류에 의해 상기 냉기를 전달하는 단계를 더 포함하고,
    상기 상부벽은 철판 재질로 구성되고, 상기 제 2 냉매관은 알루미늄 테이프에 의해 상기 상부벽의 외측면에 직접 접촉한 상태로 부착되는
    냉장고의 제빙 방법.
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