KR101887881B1 - 제빙 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 정수기에 설치되어 얼음을 생성하는 제빙 장치로써, 상판과 하판이 결합되어 이들 사이에 냉매가 유입/배출되는 냉매 유로가 마련되고, 상기 냉매 유로는, 액 냉매가 순환하도록 하는 이동로와, 이 이동로의 외측에 간격을 두고 배치되며 열교환이 이루어진 냉매 가스를 배출하는 배출로와, 상기 이동로에서 배출로 방향으로 직각으로 연장된 분기로로 구성되며, 상기 하판에 결합되고 상기 분기로와 배출로에 걸쳐 위치하는 핑거를 구비하되, 이 핑거의 내부에 냉매가 이동할 수 있도록 하는 격벽이 설치되는 것을 포함하며, 상기 이동로는 초입과 말단이 연결되어 연통한 루프형으로 구성되고, 모세관을 통과한 액 냉매를 유입시키는 유입로와 연결된 것을 포함하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

Description

제빙 장치{ice making device}

본 발명은 정수기에 설치되어 얼음을 생성하는 제빙 장치에 관한 것으로, 특히 루프형으로 구성되어 냉매를 순환 이동시키는 이동로가 구비된 제빙 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 이동로를 구비함으로써, 냉매의 압력과 온도를 일정하게 유지시킬 수 있고, 냉매가 유입되는 유입로에 근접된 핑거는 물론 말단에 위치한 핑거에 이르기까지 항상 증발하기 좋은 상태의 냉매가 공급되도록 하는 제빙 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제빙 장치는 물을 분사하여 얼음이 형성되도록 하는 분사식과, 물이 유동되는 상태에서 얼음이 형성되도록 하는 유수식과, 증발기의 핑거가 침지된 상태에서 핑거 주변에 얼음이 형성되도록 하는 침지식이 있다.

이중 핑거를 이용한 침지식은 최근 정수기에 적용되어 얼음이 추출되도록 하는 것으로, 정수가 공급되는 케이스의 상측에 다수의 핑거를 구비하고, 이 핑거에 냉매를 공급하여 얼음이 성장하도록 하며, 얼음이 충분히 성장된 후에는, 냉매 사이클을 반대로 구동시켜 얼음을 분리하거나 별도의 히터를 구비하여 얼음이 분리하고 추출하고 있다.

한편, 침지식으로 최근 개발된 제빙 장치에는 국내 공개특허 2013-0008772호의 제빙관이 있다.

이 제빙관은 냉매가 유동하는 경로를 형성하는 냉매관과, 상기 냉매관의 유로와 연통하도록 상기 냉매관의 일측에 연결되되, 내부에서 냉매의 유동 방향이 변경되도록 유로 칸막이가 구비되는 돌출 냉각관(핑거)을 구비하고, 상기 돌출 냉각관의 외면에는 열효율을 향상시키는 주름부가 구비된 것이다.

또 다른 예로, 국내 특허 공개 2016-0089021호의 장치도 있다.

이 장치는 냉매가스가 공급되는 한편 공급된 냉매가스가 순환하는 복수의 제빙핀을 갖는 냉매 공급관과, 냉매 공급관에 연결되게 구비되어 냉매 공급관으로 공급된 냉매가스를 배출시키는 냉매 배출관을 포함하고, 상기 냉매 배출관은 냉매 공급관에 적층되어 일체로 구성함으로써, 제빙 장치를 슬립화 하고자 한 것이다.

그러나 이러한 종래의 제빙 장치는 냉매가 흐르는 냉매 관(또는 냉매 공급관)에 다수의 핑거가 직접 연결된 직렬 방식으로 구성되어, 주입된 냉매가 선단에 위치한 핑거로부터 말단에 위치한 핑거까지 순차적으로 공급됨으로써, 최초 핑거에 공급된 냉매와 말단에 도달한 냉매에 상당한 차이가 발생하는 문제가 있다.

즉, 이와 같은 구조로 이루어진 장치는, 앞쪽 핑거로부터 순차적으로 열교환이 이루어진 냉매가 말단에 위치한 핑거에 도달하면 액상이 아닌 기체 상태의 냉매가 공급될 수 있고, 따라서 제빙 능력이 떨어지고 당연히 얼음의 질 및 얼음의 성장 속도에 차이가 날 수밖에 없는 문제가 있는 것이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 냉매가 유입되는 초입과 말단이 연결되어 연통하는 루프형 이동로를 구비하여 냉매가 지속적으로 선회하며, 핑거 공급될 수 있도록 하는 제빙 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉매 유입로에 근접된 앞쪽 핑거로부터 말단에 위치한 핑거에 이르기까지 일정한 압력 및 온도를 유지하고 있는 냉매가 균일하게 공급될 수 있도록 하는 제빙 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 액 냉매가 선회하는 루프형 이동로와, 열 교환된 냉매 가스를 배출하는 배출로를 각각 구비하여 액 냉매와 냉매 가스가 서로 혼합되어 이동하는 일이 없도록 하는 제빙 장치를 제공하는 데 그 목적 있다.

본 발명은, 정수기에 설치되어 얼음을 생성하는 제빙 장치로써, 상판과 하판이 결합되어 이들 사이에 냉매가 유입/배출되는 냉매 유로가 마련되고, 상기 냉매 유로는, 액 냉매가 순환하도록 하는 이동로와, 이 이동로의 외측에 간격을 두고 배치되며 열교환이 이루어진 냉매 가스를 배출하는 배출로와, 상기 이동로에서 배출로 방향으로 직각으로 연장된 분기로로 구성되며, 상기 하판에 결합되고 상기 분기로와 배출로에 걸쳐 위치하는 핑거를 구비하되, 이 핑거의 내부에 냉매가 이동할 수 있도록 하는 격벽이 설치되는 것을 포함하며, 상기 이동로는 초입과 말단이 연결되어 연통한 루프형으로 구성되고, 모세관을 통과한 액 냉매를 유입시키는 유입로와 연결된 것을 포함하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

또한, 본 발명은 안쪽에 냉매가 유입되도록 상부측 홈부가 구비되고, 이 상부측 홈부의 바깥쪽에 열교환된 냉매 가스를 배출하는 배출로가 성형되며, 상기 상부측 홈부에서 배출로 방향으로 연장되는 분기로가 구비된 상판; 상기 상부측 홈부와 동일한 위치에, 이 상부측 홈부에 대응하는 하부측 홈부가 성형되고, 상기 하부측 홈부의 외측으로 적어도 5개 이상의 끼움관이 등간격으로 하향 돌출된 하판; 상기 하판에 구비된 끼움관에 끼워져 고정되며, 상기 분기로와 배출로에 걸쳐 위치하는 핑거; 상기 핑거의 내부에 설치되어 냉매가 공급되고, 열교환된 냉매 가스가 배출로로 배출되도록 열교환로를 구획하는 격벽; 으로 구성되는 특징이 있다.

본 발명은 루프형 이동로를 구비하여 액 냉매를 선회시키며, 일정한 압력 및 온도를 유지시켜 모든 핑거에 동일한 상태의 냉매가 공급하고, 나아가 얼음의 질은 물론 성장 속도가 일정하고, 열교환 효율이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제빙 장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 제빙 장치의 저면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 제빙 장치의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 제빙 장치의 요부 확대 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 제빙 장치의 일측면도.

본 발명을 설명하기에 앞서, 여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는 "의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 바탕으로 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 제빙 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제빙 장치의 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제빙 장치의 평면도를 도시한 것이다. 첨부된 도 4는 본 발명에 따른 제빙 장치의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 제빙 장치의 일측면도를 도시한 것이다.

본 발명의 제빙 장치는 기본적으로 정수기에 적용되는 것이나, 경우에 따라서는 냉장고 또는 다른 제빙기에 적용되어 사용될 수 있다.

한편, 본 발명은 냉매를 이용하는 것으로, 정수기 또는 본 발명이 적용되는 장치에는 냉매 사이클 예컨대 압축기, 응축기, 모세관(또는 팽창 변)이 구비되고, 여기에 압축기와 본 발명 사이에 어큐물레이터가 더 구비될 수 있다. 물론 본 발명의 제빙 장치는 주변의 열을 빼앗는 증발기에 해당하며, 증발 과정에서 물을 얼려 얼음이 성장하도록 하는 것이다.

도면에서, 본 발명의 제빙 장치(10)는 상판(20)과 하판(40) 그리고 상기 하판(40)에 설치되는 핑거(200)로 구성되며, 상기 상판(20)과 하판(40) 각각은 프레스 가공 또는 다른 여러 방식으로 제작되어 끼워 맞춤 및 용접 등의 과정을 통해 결합되어 일체화되고, 이들 사이에 냉매가 흐르는 유로(100)가 형성된다.

본 발명에 따른 상기 유로(100)는, 냉매를 순환시키는 이동로(120)와, 이 이동로(120)에서 직각으로 연장된 분기로(140)와, 열 교환이 이루어진 냉매 가스를 어큐뮬레이터 또는 압축기로 이송을 안내하는 배출로(160)로 구성된다.

본 발명의 특징이라 할 수 있는 상기 이동로(120)는 냉매가 유입되는 유입로(122)와 연결되고, 루프형으로 구성되어 유입되는 냉매가 지속적으로 순환될 수 있도록 하며, 냉매가 선회함으로써 이동로(120) 전체가 균일한 온도 및 압력을 유지할 수 있고, 또한 종래에 일직선으로 구성된 냉매관보다 냉매를 원활하게 공급할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 상기 이동로(120)는, 상기 상판(20)과 하판(40) 각각에 프레스 가공 또는 다른 여러 방식으로 성형된 반원형의 홈이 결합되어 구성되며, 상기 분기로(140)는 상판(20)에만 형성되고, 하판(40)에는 후술하는 핑거(200)가 끼워지는 끼움관(42)이 구비되는 구조이다.

상기 홈은, 상판에서 상향으로 돌출된 상부측 홈부와, 하판에서 하향으로 돌출된 하부측 홈부로 구성되며, 상판과 하판을 결합하었을 때 진원으로 형성되어 상기 이동로가 마련되는 것이다.

상기 분기로(140)는 도면과 같이, 루프형 이동로(120)의 외측 방향으로 연장되어 서로 연통하며, 이 분기로(140)를 직각으로 연장함으로써 이동로(120) 내부의 압력에는 영향을 주지 않기 위함이다.

한편, 상기 분기(140)로 및 후술하는 핑거(200)는, 반드시 그 개수가 정해진 것이 아니다. 도면에는 분기로(140)와 핑거(200)가 등 간격으로 10개가 배치되어 있으나, 필요에 따라 그 수를 증감될 수 있고, 또한 유입로(122)가 연결된 직선부에만 배치거나, 반대로 대향측에만 배치되는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 상기 유입로(122)는 팽창 즉 모세관(미도시)과 연결되어 저온 저압의 액상 냉매를 이동로(120)에 유입시키며, 도면과 같이 이동로(120)의 직선부와 연결되는 구성이다.

열교환이 이루어진 냉매 가스를 배출하는 상기 배출로(160)는, 상기 이동로(120)의 외측에 간격을 두고 배치되며, 상기 이동로(120)를 감싸는 형태로 구성된 것으로, 이 또한 본 발명의 특징이라 할 수 있다.

즉 본 발명은 루프형 이동로(120)와, 이 이동로(120) 외측에 별도의 배출로(160)를 구비함으로써, 액상의 냉매와 열 교환이 이루어진 냉매 가스가 함께 이동하거나 공존하지 않고 분리된 상태로 이동하도록 함으로써, 핑거(200)에 공급되는 냉매는 항상 일정한 상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 상기 핑거(200)는 정수기 내에서 물이 저수되는 캐리어 상부에 구비되어 물에 침지됨으로써, 그 외면에 얼음을 성장 추출할 수 있도록 하는 것이다. 상기 핑거(200)는 원통형 즉 손가락 모양으로 제작되는 일반적이지만 필요에 따라서는 다른 형상 및 모양으로 제작될 수 있다.

상기 핑거(200)의 상부에는 상기 끼움관(42)의 바깥쪽으로 끼워진 상태에서 융착될 수 있도록 확관(220)이 마련되고, 내부에 냉매의 이동 경로를 구획하는 격벽(300)이 설치된다.

또한, 상기 끼움관(42)은 상기 하판(20)의 저면으로 돌출되도록 하되, 상기 분기로(140)와 배출로(160) 사이에 위치함으로써, 이 끼움관(42)에 끼워져 융착되는 핑거(200) 또한 이들 사이에 위치하여 분기로(140)에서 유입된 냉매가 열교환 후 냉매 가스가 배출로(160)로 배출되도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 격벽(300)은, 상기 핑거(200)의 내측 중앙 부위에 설치되어, 냉매가 흐르는 열 교환로(220)를 구획한다.

즉 격벽으로 구획된 상기 열 교환로(220)는, 분기로(140)에 근접되게 위치하는 내측 열교환로(222)와, 배출로(160)측에 위치한 외측 열 교환로(224)로 구획되며, 상기 격벽(300)은 배출로(160)와 평행하게 배치되어 열 교환로를 구획하는 것이다.

또한, 상기 격벽(300)의 하단에는 냉매가 흐를 수 있도록 통로(320)가 절개되어 있다. 도면 부호 60은 연결 파이프로써, 모세관 또는 팽창변과 연결되도록 하는 것이다.

첨부된 도 6a, b 및 도 7a, b은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타낸 것이다.

이 실시 예의 제빙 장치(10a)는 루프형 유로(100a)를 구비하되, 핑거가 한쪽에만 배치되는 구성으로, 도면과 같이 5개의 핑거(200a)가 구비되는 것이 바람직 하지만, 이 핑거의 개수보다 많거나 적게 구성될 수 있다.

또한 도 7은 상면에 히터(H)가 구비되어 있으며, 이 히터는 다른 실시 예에도 적용될 수 있음은 당연한 것이다.

다음은 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명이 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 정수기에 적용되는 것이다. 정수기를 통해 정수된 냉수 또는 냉/온수가 음용될 수 있도록 함과 아울러 본 발명의 제방 장치(10)를 이용하여 얼음을 추출하여 먹을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제빙 장치는 사용자가 얼음 추출 버튼을 조작하면, 냉동 사이클이 가동되고 이동로(120)와 연결된 유입로(122)에 액상의 냉매가 공급하는 것으로부터 시작된다.

당연하게 유입로(122)에 공급되는 냉매는 팽창 변 또는 모세관에서 저온 고압으로 팽창된 흡수증기 형태 즉 증발하기 좋은 액 냉매 상태로써, 유입로(122)를 통해 이동로(120)로 유입되고, 이동로(120)에 유입된 냉매는 이동하며 각 분기로(140)에 유입된다.

분기로(140)에 공급된 액냉매는 격벽(300)으로 구획된 핑거(200)의 열 교환로(220)에 유입되어 열교환을 통해 얼음을 성장시킨다.

다시 말해, 상기 핑거(200)는 캐리어에 저수된 물에 침지된 상태이고, 분기로(140)를 통과한 냉매는 내측 열교환로(222)를 따라 핑거(200)의 아래쪽으로 공급되어 열 교환이 이루어지고, 동시에 핑거(200) 주변에는 얼음이 성장하는 것이다.

열 교환이 이루어진 냉매 가스는 외측 열교환로(224)를 통해 배출로(160)로 흘러나가며, 배출로를 통과한 냉매 가스는 어큐뮬레이터로 유입되고, 다시 압축기에 공급되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제비 장치 100 : 유로
120 : 이동로 140 : 분기로
160 : 배출로 200 : 핑거
300 : 격벽

Claims (5)

1. 정수기에 설치되어 얼음을 생성하는 제빙 장치로써,
   상판과 하판이 결합되어 이들 사이에 냉매가 유입/배출되는 냉매 유로가 마련되고,
   상기 냉매 유로는, 액 냉매가 순환하도록 하는 이동로와, 이 이동로의 외측에 간격을 두고 배치되며 열교환이 이루어진 냉매 가스를 배출하는 배출로와, 상기 이동로에서 배출로 방향으로 직각으로 연장된 분기로로 구성되며,
   상기 하판에 결합되고 상기 분기로와 배출로에 걸쳐 위치하는 핑거를 구비하되, 이 핑거의 내부에 냉매가 이동할 수 있도록 하는 격벽이 설치되는 것을 포함하며,
   상기 이동로는 초입과 말단이 연결되어 연통한 루프형으로 구성되고, 모세관을 통과한 액 냉매를 유입시키는 유입로와 연결된 것을 포함하는 제빙 장치.
   
2. 정수기에 설치되어 얼음을 생성하는 제빙 장치로써,
   안쪽에 냉매가 유입되도록 상부측 홈부가 구비되고, 이 상부측 홈부의 바깥쪽에 열교환된 냉매 가스를 배출하는 배출로가 성형되며, 상기 상부측 홈부에서 배출로 방향으로 연장되는 분기로가 구비된 상판;
   상기 상부측 홈부와 동일한 위치에, 이 상부측 홈부에 대응하는 하부측 홈부가 성형되고, 상기 하부측 홈부의 외측으로 적어도 5개 이상의 끼움관이 등간격으로 하향 돌출된 하판;
   상기 하판에 구비된 끼움관에 끼워져 고정되며, 상기 분기로와 배출로에 걸쳐 위치하는 핑거;
   상기 핑거의 내부에 설치되어 냉매가 공급되고, 열교환된 냉매 가스가 배출로로 배출되도록 열교환로를 구획하는 격벽;으로 구성된 것을 포함하며, 상기 상판의 상부측 홈부와 하판의 하부측 홈부가 서로 마주보게 결합되어 액 냉매가 이동하는 이동로가 구성되도록 하되, 상기 이동로는 초입과 말단이 연결되어 연통한 루프형으로 구성되는 것을 포함하는 제빙 장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 격벽은 배출로와 평행하게 설치되는 것을 포함하는 제빙 장치.
   
5. 삭제

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