KR101904736B1 - 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제빙기에 설치되며, 냉매 흐름에 의한 냉각 작용으로 냉수 및 얼음을 생산할 수 있게 하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치에 관한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 제빙기에 설치되어 얼음을 생산하는 냉매 유도장치로서, 냉매 순환에 의한 냉각작용을 수행하는 유로패널(110) 및, 상기 유로패널(110)의 하부에 복수로 구비된 핑거(120)를 이용해 물을 냉각시켜 얼음 및 냉수를 생성되게 하는 냉매 유도관(100)과; 상기 핑거(120)를 외측에 일부 노출되게 하면서, 냉매 유도관(100)의 외면을 감싸서 사출성형되며, 상기 유로패널(110)의 일면을 외부로 노출시켜 냉각 작용을 하는 개구부(211)가 마련된 케이스(200)와; 상기 냉매 유도관(100)과 케이스(200) 사이로 삽입되되, 사출성형과정에서 냉매 유도관(100) 및 케이스(200)의 접촉 면에 부착되는 필름(300)을 포함하여 구성된다.

Description

제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치 {ICE AND COLD WATER PRODUCE DEVICE}
본 발명은 제빙기에 설치되며, 냉매 흐름에 의한 냉각 작용으로 냉수 및 얼음을 생산할 수 있게 하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치에 관한 것이다.
일반적으로, 제빙기는 냉장고, 정수기 등의 다양한 가전제품에 설치되어 수돗물과 같은 원수를 정수하면, 정수(또는 냉수)를 얼려 얼음을 사용자에게 간편하게 공급하기 위한 장치이다.
이러한 제빙기는 냉동 사이클에서 제공되는 냉매를 순환시키는 냉매 유도관을 연결하여 냉매 유도관에 복수 구비된 핑거를 냉각시키고, 그 핑거에 물이 직접 접촉됨으로 냉매에 의한 열교환으로 얼음을 생성하는데, 냉매가 순환하는 냉매 유도관에 물을 분사하는 방식이나, 또는 냉매 유도관을 수조에 침지하는 방식을 사용하고 있다.
이와 같은 기술과 관련하여 국내 공개특허공보 제10-2013-0095974호를 살펴보면, 냉매의 순환을 통해 정수를 냉각시켜 얼음을 자동으로 생산하는 제빙기용 냉매파이프에 있어서, 내부에 냉매가 순환되는 유동로가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 하단에 결합되며, 몸체에서 순환되는 냉매와의 열교환을 통해 냉각됨에 따라 외부에 얼음이 착상되는 핑거와; 상기 몸체의 내부 상측에 결합되되, 상기 몸체와 핑거를 가열시켜 핑거에 착상된 얼음의 착상면을 녹여 얼음을 상기 핑거로부터 탈빙시키는 히터로 구성된다.
이를 살펴보면, 종래의 경우 냉매 유도관을 보호하기 위한 목적으로 합성수지 재질의 케이스를 유도관과 함께 사출성형 하는데, 사출성형의 최소 성형두께가 1.5mm 인 것을 감안하면 사출성형 두께에 의해 유도관의 냉각 효율이 현저히 떨어지고, 냉각 효율을 개선하기 위해 사출 성형물에 유도관과 물이 직접 접촉될 수 있는 노출 부분을 마련하면, 그 노출 부분이 급속한 온도변화에 의한 수축팽창으로 미세한 틈이 발생하여 노출 부분으로 물이 침투하는 문제점이 있었다.
국내 공개특허공보 10-2013-0095974호(공개일:2013.08.29)가 제시되어 있다.
본 발명은 종래 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 냉매 유도관의 외부로 합성수지 재질의 케이스를 사출성형하면서 그 케이스에 냉매 유도관의 일부가 노출되어 냉각효율 향상을 위한 개구부를 마련하고, 그 개구부와 케이스 사이로 필름을 부착하여 구조를 개선함에 따라 사출 성형품 대비 상대적으로 얇은 두께의 필름에 의해 케이스에 개구부를 형성한 상태에서의 냉각효율을 그대로 유지되게 하면서, 냉매 유도관과 케이스의 개구부 사이로 필름에 의해 완벽히 부착되게 하여 온도변화에 의한 수축팽창으로 개구부에 미세한 틈이 형성되는 것을 방지하여 물이 냉매 유도관 측으로 유입되지 않도록 하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;
제빙기에 설치되어 얼음을 생산하는 냉매 유도장치로서,
냉매 순환에 의한 냉각작용을 수행하는 유로패널 및, 상기 유로패널의 하부에 복수로 구비된 핑거를 이용해 물을 냉각시켜 얼음 및 냉수를 생성되게 하는 냉매 유도관과;
상기 핑거를 외측에 일부 노출되게 하면서, 냉매 유도관의 외면을 감싸서 사출성형되며, 상기 유로패널의 일면을 외부로 노출시켜 냉각 작용을 하는 개구부가 마련된 케이스와;
상기 냉매 유도관과 케이스 사이로 삽입되되, 사출성형과정에서 냉매 유도관 및 케이스의 접촉 면에 부착되는 필름을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치를 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 사출 성형품 대비 상대적으로 얇은 두께의 필름이 마련됨에 따라 사출 성형품인 케이스에 개구부를 형성한 상태에서의 냉각효율을 그대로 유지시킬 수 있고, 냉매 유도관과 케이스의 개구부 사이로 필름에 의해 완벽히 부착됨에 따라 온도변화에 의한 수축팽창으로 개구부에 미세한 틈이 형성되는 것이 방지되어 물이 냉매 유도관 측으로 유입되지 않는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치에 대한 각부 구성도.
본 발명에 따른 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 각 실시 예에 따른 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
이에 따른 냉매 유도장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 물을 냉각시켜 얼음 및 냉수를 생성되게 하는 냉매 유도관(100)과, 냉매 유도관(100)의 외면을 감싸고 냉각 작용을 하는 개구부(211)가 마련된 케이스(200)와, 사출성형과정에서 냉매 유도관(100) 및 케이스(200)의 접촉 면에 부착되는 필름(300)을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 기본구성으로서, 제1 실시 예에 따른 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치에 대한 각부 구성을 도 1 내지 도 3을 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 냉매 유도장치의 사시도, 도 2는 냉매 유도장치의 분해 사시도, 도 3은 냉매 유도장치의 측단면도이다.
먼저, 상기 냉매 유도관(100)은; 냉매 순환에 의한 냉각작용을 수행하는 유로패널(110) 및, 상기 유로패널(110)의 하부에 복수로 구비된 핑거(120)를 이용해 물을 냉각시켜 얼음 및 냉수를 생성되게 하는 것이다.
본 발명의 기본 실시 예에 따른 냉매 유도관(100)은; 유로패널(110), 핑거(120), 공급관(130), 배출관(140), 히터(150)로 구성된다.
예를 들면, 상기 냉매 유도관(100)은;
냉매가 유로(113)에 공급 및 순환되어 냉각작용을 하되, 상기 유로(113)에 판 형태로 연장된 상판(111)이 케이스(200) 일측에 관통된 개구부(211)를 통해 외부로 노출됨으로, 상기 상판(111)에 전달되는 냉기를 통해 외부 물을 냉각시켜 냉수를 생성 가능하게 하는 유로패널(110)을 더 포함한다.
여기서, 상기 유로패널(110)은; 판 형태로 형성된 상판(111)과, 상기 상판(111)의 하면에 판 형태로 접촉되는 하판(112) 및, 상기 상판(111) 및 하판(112) 사이로 냉매의 공급, 순환을 위한 통로로 형성되는 유로(113)를 더 포함하여 구성된다.
상기 상판(111) 및 하판(112)은, 상,하로 면 접촉되게 상호 조립되는 금속 재질의 판재이며, 케이스(200)의 내부로 삽입되어 고정되도록 케이스(200)의 형성 과정에서 인서트 사출성형한다.
상기 상판(111) 및 하판(112)은 내구성이 우수하면서 열전도가 좋은, 바람직하게는 스테인리스 스틸(stainless steel)을 이용한다.
한편, 상기 유로(113)는, 냉매가 공급 및 배출되도록 상판(111)과 하판(112) 사이에 원형 관로 형태로 형성되는 제1주로(113a) 및 제2주로(113b)와, 상기 제1주로(113a)의 측방으로 복수의 직선형 관로로 각각 형성된 분기로(113c) 및, 상기 분기로(113c)와 제2주로(113b) 사이를 연결하되 핑거(120)를 결합하여 냉매를 순환시킨 후 배출되는 통로가 되도록 관통 구멍으로 형성된 핑거로(113d)로 이루어진다.
이때, 상기 유로패널(110)이 케이스(200)의 내부로 삽입됨에 따라 케이스(200)의 일측 상부에 마련된 개구부(211)에 상기 상판(111)이 위치되면서 외부로 노출될 수 있고, 상기 상판(111)은 유로(113)를 통해 공급되는 냉매를 통해 냉각됨으로, 냉기가 상판(111)에 전달되어 상기 상판(111)의 노출된 부분을 이용한 냉각작용으로 개구부(211) 측으로 유입되는 물을 냉각시켜 냉수를 형성될 수 있게 한다.
또한, 상기 냉매 유도관(100)은;
상기 유로패널(110)의 하부로 연결되어 냉매가 순환함으로 냉각 작용으로 외부에 접촉되는 물을 급속냉각시켜 얼음을 생성하는 복수의 핑거(120)를 더 포함한다.
상기 핑거(120)는, 일면은 개방되고 그 타단의 끝 면은 막힌 원통 관 형상으로 제작되며, 그 핑거(120)의 개방된 끝 부분이 상기 유로패널(110)의 핑거로(113d)에 연결되면서 완전 밀착되어 고정되고, 상기 핑거(120)에 냉매가 유입되는 핑거(120)가 냉각됨으로 상기 핑거(120) 외부에 직접 접촉되는 물이 급속냉각되면서 핑거(120) 둘레에 얼음이 생성되게 된다.
여기서, 상기 핑거(120)는, 핑거(120)의 중앙에 삽입되는 구조로 핑거(120)의 내부 공간을 구획하고, 하부에 형성된 유입홀(121a)을 통해 핑거(120)의 구획된 공간 안쪽까지 냉매가 유동할 수 있게 하는 격벽(121)을 더 포함한다.
상기 격벽(121)은, 핑거(120)의 중앙 부분에 삽입되어 공간을 구획할 수 있을 정도의 크기를 갖는 판재이며, 상기 격벽(121)의 하부로 유입홀(121a)이 관통됨으로 상기 핑거(120)로 공급된 냉매가 격벽(121)으로 구획된 공간의 한쪽으로 유입되면서 상기 하부 유입홀(121a)을 통해 반대쪽 구획된 공간으로 유동한 후 빠져나감으로 핑거(120) 전체에 냉매가 유동할 수 있게 된다.
이때, 상기 격벽(121)은 핑거(120)와 유로패널(110)을 결합시키기 위한 브레이징 용재보다 용융온도가 높은 금속 재질을 이용하고 이상적으로 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 이루어진다.
또한, 상기 냉매 유도관(100)은;
상기 유로패널(110)에 냉매를 공급시키는 공급관(130) 및 유로패널(110)에 공급된 냉매가 배출되는 배출관(140)을 더 포함한다.
상기 공급관(130) 및 배출관(140)은 중공의 파이프로 제작되는데, 냉매가 외부로부터 공급 및, 상기 유로패널(110)을 순환한 냉매가 다시 외부로 배출되게 하는 것이며, 상기 유로패널(110)의 제1주로(113a) 및 제2주로(113b)에 각각 결합되어 유로(113)에 냉매를 공급, 순환시키게 된다.
이때, 상기 핑거(120), 공급관(130) 및 배출관(140) 역시 스테인리스 스틸(stainless steel)로 제작된다.
또한, 상기 냉매 유도관(100)은;
가열 작용으로 유로패널(110)의 핑거(120)에 열기를 전달시켜 핑거(120) 외부로 생성된 얼음을 쉽게 분리되게 하는 히터(150)를 더 포함한다.
상기 히터(150)는, 전기히터이며, 상기 유로패널(110)에 히터(150)가 면 접촉되게 결합되는데, 바람직하게는 유로패널(110)의 상판(111), 제1주로(113a)와 제2주로(113b) 사이에 구비된다.
그리고, 상기 케이스(200)는; 상기 핑거(120)를 외측에 일부 노출되게 하면서, 냉매 유도관(100)의 외면을 감싸서 사출성형되며, 상기 유로패널(110)의 일면을 외부로 노출시켜 냉각 작용을 하는 개구부(211)가 마련되고, 냉매 유도관(100)의 단열기능 및 제빙기에 냉매 유도관(100)을 설치되게 하는 기능을 한다.
예를 들면, 상기 케이스(200)는; 냉매 유도관(100)의 유로패널(110) 상,하부를 감싸도록 사출성형에 의해 하나의 몸체로 형성되어 이루어지는데, 상기 냉매 유도관(100)의 복수의 핑거(120) 부분을 케이스(200) 하부로 일부 노출시켜 물과 접촉되게 하고, 상기 케이스(200)는 합성수지 재질로 제작되는데, 전체적으로 냉매 유도관(100)을 제빙기에 설치가 용이하도록 판 형상을 갖는다.
이때, 상기 케이스(200)는 냉매 유도관(100)의 냉기가 유입되는 물에 직접 접촉되어 전달되도록 상부 일측에 개구부(211)를 관통형성하는데, 상기 개구부(211)의 경우 케이스(200)의 최소 사출성형 두께에 의해 냉매 유도관(100)의 냉각 효율이 떨어지는 것을 개선하고자 관통한 구멍이다.
이때, 상기 개구부(211)를 통해 유로패널(110)의 상판(111) 일부가 외부로 노출될 수 있다.
여기서, 상기 케이스(200)는, 개구부(211)의 둘레에 돌출형성되어 물을 개구부(211) 측으로 안내하면서 안내되는 물에 대한 냉각 작용을 유도한 후 배출시키는 유로가이드(212)를 더 포함한다.
상기 유로가이드(212)는, 개구부(211)의 상부 둘레에 일체로 돌출되는 형태이며, 상기 개구부(211)의 한쪽으로 물을 유도하는 가이드홈(212a)이 형성되고, 상기 가이드홈(212a)의 타측은 개방되어 개구부(211)를 통과한 물이 빠져나가는 구조이다.
이때, 상기 유로가이드(212)를 통해 개구부(211) 측으로 안내되는 물은 개구부(211)를 통해 노출된 상판(111)에 의한 냉각작용으로 물을 냉각시키면서 냉수를 생성할 수 있게 한다.
그리고, 상기 필름(300)은; 상기 냉매 유도관(100)과 케이스(200) 사이로 삽입되되, 사출성형과정에서 냉매 유도관(100) 및 케이스(200)의 접촉 면에 부착되며, 사출 성형품 대비 상대적으로 얇은 두께의 필름을 제공하여 개구부(211)를 이용한 직접 냉각 방식의 효율을 향상시켜 유지할 수 있게 하면서, 냉매 유도관(100)과 케이스(200)의 개구부(211) 사이로 완벽히 부착될 수 있게 하는 것이다.
예를 들면, 상기 필름(300)은, 케이스(200)의 상부 일측에 관통된 개구부(211) 측을 막아서 부착되는데, 이를 위해 상기 필름(300)은 개구부(211) 전체를 덮을 수 있을 정도의 크기를 갖는 얇은 사각 판막 형태로 형성되며, 냉매 유도관(100)과 케이스(200)의 인서트 성형 과정에서 유로패널(110)의 상판(111)과 케이스(200) 사이로 개구부(211)를 막도록 위치된다.
여기서, 상기 필름(300)은, 내열성과 내화학성이 우수한 합성수지 기반의 필름으로 제작되는데, 이상적으로는 폴리이미드(PI:Polyimide) 또는 PET 필름 중 어느 하나로 선택 제작되는 것을 더 포함한다.
상기 필름(300)은 인서트 성형과정에서 각각 상판(111) 및 개구부(211)의 외형을 갖는 케이스(200) 상부 내측 모양에 대응하여 밀착된 상태로 굳어져 형성됨으로 상판(111)과 케이스(200)의 재질의 상이함에 의한 열팽창으로 틈새가 발생하여 물이 침투하는 것을 방지하는 완충역할을 수행하게 된다. 이때, 상기 필름(300)은 바람직하게는 50μm ~ 120μm 두께를 갖는다.
따라서 본 발명은 냉매 유도관(100)의 외부로 합성수지 재질의 케이스(200)를 사출성형하면서 그 케이스(200)에 냉매 유도관(100)의 일부가 노출되어 냉각효율 향상을 위한 개구부(211)를 마련하고, 그 개구부(211)와 케이스(200) 사이로 필름(300)을 부착하여 구조를 개선함에 따라 사출 성형품 대비 상대적으로 얇은 두께의 필름(300)을 적용함으로 개구부(211)의 냉각효율이 향상된 상태를 그대로 유지하는 동시에, 냉매 유도관(100)과 케이스(200)의 개구부(211) 사이로 필름(300)에 의해 완벽히 부착됨에 따라 온도변화에 의한 수축팽창으로 개구부(211)에 미세한 틈이 형성되는 것을 방지하여 물이 냉매 유도관(100) 측으로 유입되지 않게 된다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1; 냉매 유도장치 100; 냉매 유도관
110; 유로패널 120; 핑거
130; 공급관 140; 배출관
150; 히터 200; 케이스
300; 필름

Claims (5)

  1. 제빙기에 설치되어 얼음을 생산하는 냉매 유도장치로서,
    냉매 순환에 의한 냉각작용을 수행하는 유로패널(110) 및, 상기 유로패널(110)의 하부에 복수로 구비된 핑거(120)를 이용해 물을 냉각시켜 얼음 및 냉수를 생성되게 하는 냉매 유도관(100)과;
    상기 핑거(120)를 외측에 일부 노출되게 하면서, 냉매 유도관(100)의 외면을 감싸서 사출성형되며, 상기 유로패널(110)의 일면을 외부로 노출시켜 냉각 작용을 하는 개구부(211)가 마련된 케이스(200)와;
    상기 냉매 유도관(100)과 케이스(200) 사이로 삽입되되, 사출성형과정에서 냉매 유도관(100) 및 케이스(200)의 접촉 면에 부착되는 필름(300)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름(300)은, 개구부(211) 측을 막아서 삽입되는 것을 더 포함하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(200)는, 개구부(211)의 둘레에 돌출형성되어 물을 개구부(211) 측으로 안내하면서 안내되는 물에 대한 냉각 작용을 유도한 후 배출시키는 유로가이드(212)를 더 포함하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필름(300)은, 내열성과 내화학성이 우수한 합성수지 기반의 필름으로 제작되는데, 폴리이미드(PI:Polyimide) 또는 PET 필름 중 어느 하나로 선택 제작되는 것을 더 포함하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 냉매 유도관(100)은,
    냉매가 유로(113)에 공급 및 순환되어 냉각작용을 하되, 상기 유로(113)에 판 형태로 연장된 상판(111)이 케이스(200) 일측에 관통된 개구부(211)를 통해 외부로 노출됨으로, 상기 상판(111)에 전달되는 냉기를 통해 외부 물을 냉각시켜 냉수를 생성 가능하게 하는 유로패널(110)을 더 포함하는 제빙기용 냉수 및 얼음 생성장치.
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