KR102089129B1 - 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 장치 및 얼음 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 장치 및 얼음 제조 방법이 개시된다. 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 방법은, 내부에 물이 담기는 수용 공간이 구비되고, 상부에 상기 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 형성된 트레이부와; 내부에 공동형성물질을 수용가능하며, 상기 주입구를 통해 상기 트레이부의 상기 수용 공간 내에 삽입가능한 탄성 재질의 삽입부, 상기 트레이부의 외부에 배치되는 노출부, 상기 주입구의 상부에 고정가능한 것으로 냉각시에 수용 공간 내에 삽입된 공동형성물질을 고정시키는 상부 고정체, 및 상기 삽입부의 상부에 형성되며, 상기 주입구의 하부에서 부력에 의한 상승을 고정하는 하부 고정체를 포함하는 공동형성물질수용체와; 상기 트레이부의 상부에 상기 트레이부의 외측을 향해 돌출되도록 형성되는 손잡이부와; 상기 트레이부의 하면에는 제빙시 배출되는 불순물을 외부로 배출하는 배출구;를 포함하되, 상기 수용 공간 내로 상기 삽입부가 삽입된 상기 공동형성물질수용체의 내부에 상기 공동형성물질이 주입되고, 상기 수용 공간 내에 물이 공급되고 냉각되어, 상기 트레이부의 상기 수용 공간 중 상기 공동형성물질수용체를 제외한 공간에서 얼음이 제조되고, 상기 얼음이 제조된 후, 상기 공동형성물질수용체의 내부에서 상기 공동형성물질은 상기 노출부로 이동되고, 상기 삽입부가 상기 주입구를 통하여 배출되는 얼음 제조틀; 내부에 상기 얼음 제조틀을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 얼음 제조틀에 제공되는 물과 외부에서 인가되는 자력에 의해 이동하여 상기 물을 교반시키는 자성체를 저장하기 위한, 상면이 개방된 형태의 내부 물통; 내부에 상기 내부 물통을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 내부 물통을 외측에서 감싸도록 형성되는 외부 케이스; 상기 내부 물통과 상기 외부 케이스 사이에 구비되는 단열재; 및 상기 내부 물통 내의 자성체에 자력을 인가하는 자력 제공 장치를 포함한다.

Description

내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 장치 및 얼음 제조 방법{AN APPARATUS FOR MAKING ICE COMPRISING EMPTY SPACE INSIDE AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME ICE}

본 발명은 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 장치 및 얼음 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 요식업체, 커피 또는 주스 등의 음료 전문점 등에서 사용하는 얼음틀은 플라스틱 또는 실리콘 소재로서 각각의 얼음의 모양에 대응하는 다수의 격실들을 갖는 형상으로 이루어지며, 이러한 얼음틀을 이용하여 제조된 얼음은 내부에 빈 공간이 없이 내부가 꽉 채워진 일률적인 모양으로 형성된다. 도 1 에는 이러한 종래 기술에 따른 얼음틀이 도시되어 있으며, 도 1의 얼음틀을 이용하여 얼음을 제조하는 경우에는 내부에 빈 공간이 없는 큐브 형상의 얼음이 제조된다.

관련하여, 대한민국 공개특허 제2004-0001576호는 냉장고 등의 냉동실에 넣어서 가정 등에서 사용하기 위한 얼음을 만드는 용기에 관한 것으로서, 특히 용기의 재료로서 실리콘을 사용함으로써, 가요성을 극대화함과 더불어 환경호르몬의 방출을 제거하며, 얼려진 얼음의 배출이 용이하도록 한 실리콘 얼음용기에 대해 개시하고 있다.

그러나, 최근 들어 특정 제품의 디자인 다양성과 관련한 소비자들의 기대 수준과 요구가 높아지고 있고, 소비자들은 제품 선택시에 색다르고 특이한 제품을 선호하는 경향이 있으며, 이는 음료 등을 차갑게 마시기 위하여 함께 제공되는 얼음에 대해서도 마찬가지이다.

상기 종래 기술에 따르면 실리콘 얼음용기를 이용하여 얼음을 제조함으로써 환경 호르몬 방출을 막고 얼려진 얼음의 배출이 용이하도록 하는 효과가 있을 뿐, 내부에 빈 공간을 갖는 얼음을 형성할 수는 없으며, 다양하게 변화하는 소비자들의 니즈를 충족시킬 수 없다.

따라서, 현재로서는 내부에 빈 공간을 갖는 얼음을 제조할 수 있는 얼음틀 및 얼음 제조장치와 제조방법에 대한 니즈가 충족되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 얼음제조장치 및 얼음제조방법에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 내부에 빈 공간을 갖는 얼음을 제조할 수 있는 얼음틀, 이러한 얼음틀을 포함하는 얼음제조장치 및 내부에 빈 공간을 갖는 얼음의 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 내부에 공동을 갖는 얼음을 제조하여, 내부의 빈 공간에 다른 음료 또는 다른 자원을 넣어 다양하게 활용하고자 한다.

또한, 얼음 제조 시간을 단축시킬 수 있는 얼음 제조 장치 및 얼음 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하고나, 본 발명의 일 실시형태에 따른 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 장치는, 내부에 물이 담기는 수용 공간이 구비되고, 상부에 상기 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 형성된 트레이부와; 내부에 공동형성물질을 수용가능하며, 상기 주입구를 통해 상기 트레이부의 상기 수용 공간 내에 삽입가능한 탄성 재질의 삽입부, 상기 트레이부의 외부에 배치되는 노출부, 상기 주입구의 상부에 고정가능한 것으로 냉각시에 수용 공간 내에 삽입된 공동형성물질을 고정시키는 상부 고정체, 및 상기 삽입부의 상부에 형성되며, 상기 주입구의 하부에서 부력에 의한 상승을 고정하는 하부 고정체를 포함하는 공동형성물질수용체와; 상기 트레이부의 상부에 상기 트레이부의 외측을 향해 돌출되도록 형성되는 손잡이부와; 상기 트레이부의 하면에는 제빙시 배출되는 불순물을 외부로 배출하는 배출구;를 포함하되, 상기 수용 공간 내로 상기 삽입부가 삽입된 상기 공동형성물질수용체의 내부에 상기 공동형성물질이 주입되고, 상기 수용 공간 내에 물이 공급되고 냉각되어, 상기 트레이부의 상기 수용 공간 중 상기 공동형성물질수용체를 제외한 공간에서 얼음이 제조되고, 상기 얼음이 제조된 후, 상기 공동형성물질수용체의 내부에서 상기 공동형성물질은 상기 노출부로 이동되고, 상기 삽입부가 상기 주입구를 통하여 배출되는 얼음 제조틀; 내부에 상기 얼음 제조틀을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 얼음 제조틀에 제공되는 물과 외부에서 인가되는 자력에 의해 상기 물을 교반시키는 자성체를 저장하기 위한, 상면이 개방된 형태의 내부 물통; 내부에 상기 내부 물통을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 내부 물통을 외측에서 감싸도록 형성되는 외부 케이스; 상기 내부 물통과 상기 외부 케이스 사이에 구비되는 단열재; 및 상기 내부 물통 내의 자성체에 자력을 인가하는 자력 제공 장치를 포함한다.

또한, 일 실시예에 따르면, 상기 공동형성물질은, 물보다 어는 점이 낮은 액체 또는 분말 타입의 고체를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 일 실시예에 따르면, 상기 자성체의 외주면은 실리콘 또는 플라스틱으로 코팅된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 방법은, 냉각시키고자 하는 물질을 수용하는 트레이부, 내부에 상기 트레이부를 수용하는 내부 물통, 및 내부에 상기 내부 물통을 수용하는 외부 케이스를 포함하여 이루어지는 얼음제조장치를 이용하여 내부에 공동(空洞)을 포함하는 얼음을 제조하는 방법으로서, 내부에 냉각시키고자 하는 물질이 담기는 수용 공간이 구비되고, 상부에 상기 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 형성된 상기 트레이부를 준비하는 단계; 상기 트레이부의 상기 수용 공간으로, 내부에 공동형성물질이 수용된 탄성 재질의 공동형성물질수용체의 삽입부를 삽입하는 단계; 상기 트레이부와 상기 공동형성물질수용체 사이의 공간에 냉각시키고자 하는 물질을 공급하는 단계; 상기 트레이부를 상기 내부 물통의 수용 공간 내에 안착시키는 단계; 상기 내부 물통과 상기 트레이부 사이의 공간에 물과 자성체를 제공하는 단계; 상기 내부 물통에 자력을 인가하고 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 단계; 상기 삽입부 내에 있는 상기 공동형성물질을 상기 트레이부 외부로 배출하는 단계; 및 상기 트레이부 내에 있는 상기 공동형성물질수용체의 삽입부를 배출하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 내부에 공동을 갖는 얼음을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 기존의 불투명한 얼음이 아닌 투명도가 매우 높으면서 내부에 공동을 갖는 얼음을 제조할 수 있다.

또한, 내부에 공동을 갖는 얼음을 제조하여, 내부의 빈 공간에 다른 음료 또는 다른 자원을 넣어 다양하게 활용할 수 있다.

또한, 내부에 공동을 갖는 얼음을 빠른 시간 안에 제조할 수 있다.

이로 인해, 다양하게 변화하는 소비자들의 니즈를 충족시키고, 판매자 입장에서는 매출 향상을 기대할 수 있다.

도 1 은 일반적인 얼음틀의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부에 공동을 갖는 얼음 제조틀의 단면 구성도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 얼음 제조틀의 수용 공간의 실시예도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 사시도이고,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 제조 장치의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 제조 방법의 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 본 발명의 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부에 공동을 갖는 얼음 제조틀의 단면 구성도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 얼음 제조틀의 수용 공간의 실시예도이고, 도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 단면도이고, 도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 제조 장치의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 제조 장치의 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 제조 방법의 순서도이다.

이하, 도 2 내지 도 9를 통하여, 본 발명에 따른 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조틀, 이를 포함하는 얼음 제조장치 및 내부에 공동을 포함하는 얼음 제조 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

1. 전체 구성

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부에 빈 공간을 포함하는 얼음 제조틀(100)은, 크게 몸체에 해당하는 트레이부(110)와 트레이부(110) 내부에 삽입가능한 공동형성물질수용체(118)를 포함하여 이루어진다. 트레이부(110)의 내부에는 수용 공간(113)이 구비되고, 수용 공간(113) 상부에는 수용 공간(113)과 외부를 연통시키는 주입구(111)가 마련된다. 얼리고자 하는 액체(예를 들어, 물)는 주입구(111)를 통해 트레이부(110)의 수용 공간(113) 내부로 주입되거나, 얼음 제조틀(100)이 외부의 물통에 담기는 경우 하부의 배출구(112)를 통하여서도 물이 주입될 수 있다.

본 실시예의 얼음 제조틀(100)은 단일 구성으로 사용되기 보다는, 내부 물통, 외부 케이스 및 단열재를 포함하는 투명 얼음 장치의 일부 구성으로 사용될 수 있다. 내부 물통은 내부에 상기 얼음 제조틀을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 얼음 제조틀에 제공되는 물을 저장하기 위한 것으로, 상면이 개방되어 형성된다. 외부 케이스는 내부에 상기 내부 물통을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 내부 물통을 외측에서 감싸도록 형성된다. 단열재는 상기 내부 물통과 상기 외부 케이스 사이에 구비된다.

특히, 내부 물통에서 트레이부 내부로부터 얼음이 어는 동안 빠져나오는 기포나 불순물들을 수용하여 상부의 얼음은 지름 5cm 이상의 대형 투명얼음을 형성할 수 있으며, 이에 더하여 내부에 별도의 공동이 형성되어, 다른 음료나 칵테일 등 다양한 목적에 사용될 수 있도록 한다.

본 실시예에서는 수용 공간(113)이 다이아몬드 형상이나, 이는 설명을 위한 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 수용 공간(113)의 형상은 제조하고자 하는 얼음의 형상에 따라 다양하게 채택될 수 있으며, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 추후 설명하도록 한다. 트레이부(110)의 수용 공간(113)에는 얼리고자 하는 액체(예를 들어, 물 등)가 수용된다. 또한, 본 실시예에서는 트레이부(110) 내에 한 개의 수용 공간(113)이 형성되는 경우를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 트레이부(110) 내에 복수 개의 수용 공간(113)이 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.

2. 공동형성물질수용체

공동형성물질수용체(118)는 내부에 공동형성물질을 수용가능한 것으로서, 전부 또는 일부가 탄성 재질로 이루어져, 이후 얼음이 완성되는 경우 상부에 형성되는 구멍을 통하여, 얼음에서 배출될 수 있다. 공동형성물질수용체(118)는 실리콘 재질인 것이 바람직하다. 공동형성물질수용체(118)는 탄성 재질로 이루어져, 내부에 주입되는 공동형성물질의 종류와 양에 따라 체적 및/또는 형상이 변할 수 있다. 공동형성물질수용체(118)는 트레이부(110)의 수용 공간(113)으로 삽입되는 부분인 삽입부(118b)와 수용 공간(113) 내부로 삽입되지 않고 트레이부(110) 외부에 배치되는 노출부(118a)를 포함하여 이루어진다.

2-1. 공동형성물질

이 때, 공동형성물질수용체(118) 내부에 수용가능한 공동형성물질은 물보다 어는 점이 낮은 액체(예를 들어, 소금물, 알코올 등)를 사용하여야 한다. 물이 얼어 얼음을 형성한 이후에도 액체 상태로 존재하여야만, 얼음 내부의 공동 공간에서 외부로 배출될 수 있기 때문이다.

얼음 내 공동에서 공동형성물질이 외부로 빠져나온 후 공동형성물질수용체의 삽입부도, 얼음의 상부 구멍을 통하여 빠져나온다. 이렇게 되면, 상부에 작은 구멍이 존재하는 완전한 공동을 가지는 투명한 대형 얼음이 형성되게 된다.

또한, 다른 방법은 내부에 작은 입자로 이루어진 고체(예를 들어, 모래, 소금, 설탕 등)를 삽입할 수 있다. 즉, 공동형성물질은 분말 타입의 고체일 수 있다. 입자상 고체로 형성되는 경우에는 어는 점에 관계 없이 내부의 유동적 형태를 유지할 수 있으며, 특히, 내부에 습기가 존재하는 경우에는 온도에 따라 부분적으로 고체들이 응집될 수 있으므로, 반드시 건조된 처리를 하여야 한다.

상술한 바와 같이, 공동형성물질수용체(118)의 일부 또는 전부는 탄성 재질로 이루어지므로, 얼음이 형성된 이후, 공동형성물질이 공동형성물질수용체(118)의 삽입부(118b)로부터 노출부(118a)를 통해 공동형성물질수용체(118) 외부로 배출될 수 있다.

공동형성물질수용체(118)의 삽입부(118b)의 용적은 트레이부(110)의 수용 공간(113)의 용적보다 작아야 하며, 수용 공간(113)에서 삽입부(118b)를 제외한 공간이 얼음이 생성되는 제빙 영역이 된다.

2-2. 투명 얼음을 위한 구성 요소

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 제조틀(100)은 트레이부(110)의 상부에 형성되는 손잡이부(114)를 더 구비할 수 있다. 손잡이부(114)는 트레이부(110)의 상면에 형성되되, 트레이부(110)의 외측을 향해 소정 길이만큼 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 손잡이부(114)는 본 발명에 따른 얼음 제조틀(100)을 내부 물통으로부터 쉽게 빼내거나 좌우대칭으로 이루어지는 한 쌍의 트레이부(110)를 쉽게 분리하기 위한 구성이며, 그립(grip)감을 향상시키기 위해 중앙부에 소정 깊이로 함몰된 함몰부(115)를 더 구비할 수 있다. 본 실시예에 따라, 얼음 제조틀(100)이 손잡이부(114)를 더 구비하는 경우에는, 주입구(111)가 손잡이부(114)를 관통하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 얼음 제조틀(100)은 수용 공간(113) 하부에 마련되어 수용 공간(113)과 외부를 연통시키는 배출구(112)를 더 구비할 수 있다. 배출구(112)는 트레이부(110)의 하면에 형성되어 제빙시에 수용 공간(113)에서 생성되는 불순물 등을 외부로 배출할 수 있다. 구체적으로, 얼음이 형성되는 과정에 있어서, 상부에서부터 물이 천천히 얼기 시작하면, 물의 내부에 있는 기포나 기타 불순물이 아래 방향으로 밀려나오면서 순수한 물만 얼음으로 전환되게 되고, 밀도가 높은 깨끗하고 투명한 얼음이 생성되게 된다. 즉, 얼음이 형성되면서 물 안에 포함되었던 불순물들이 하부로 밀려나오게 되는데, 최종적으로는 하단에 위치하는 배출구(112)를 통하여 불순물들이 배출되게 된다.

본 발명에 따른 얼음 제조틀(100)은 절단면을 경계로 좌우대칭인 한 쌍의 트레이부(110)가 절단면을 공유하도록 결합되는 형태로 구성된다. 한 쌍의 트레이부(110)의 상호 결합을 위해 각 트레이부(110)의 절단면에는 서로 암수 결합할 수 있는 결합부(116)을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 얼음 제조틀(100)은 상부 단차(117)를 더 포함할 수 있다. 상부 단차(117)는 트레이부(110)의 상부에 소정 두께로 마련되며, 트레이부(110)의 외측을 향해 수평 방향으로 돌출된 형태일 수 있다. 상부 단차(117)는 얼음 제조틀(100)을 추후 설명할 내부 물통에 안착시키기 위한 구성이다.

도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 얼음 제조틀(100)의 수용 공간(113) 형상과 관련하여 다양한 예들이 도시되어 있다. 도3(a) 는 큐브 형상이며, 도 3(b)는 구 형상의 예시이다. 다만 이는 예시일 뿐이므로, 이외에도 수용 공간(113)의 형상은 제조하고자 하는 얼음의 형상(예를 들어, 우산 구조를 2개 결합한 모양 등)에 따라 다양하게 채택될 수 있다.

2-3. 고정을 위한 구성 요소

도4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 도면을 참조하면, 공동형성물질수용체(118)는 상부고정체(119a)와 하부고정체(119b)를 더 구비할 수 있다. 상부고정체(119a)는 주입구(111)의 상부에 마련되고, 하부고정체(119b)는 주입구(111)의 하부에 마련되어, 수용 공간(113) 내로 삽입된 공동형성물질수용체(118)를 고정시키는 역할을 한다.

상부 고정체(119a)는 주입구(110)의 직경보다 큰 형상으로 형성되어 상부 고정체(119a)이후의 부분은 아예 삽입이 불가능한 구조를 채택할 수 있으며, 하부 고정체(119b)는 공동형성물질수용체(118)의 삽입부(118b)의 상부에 형성되어, 상기 주입구의 하부에서 부력에 의한 상승을 고정한다.

특히,삽입부(118b)의 상부에 형성되는 것은 삽입부(118b)가 팽창함에 따라 삽입부(118b)의 표면적이 평탄해지는 효과를 이용하여 더욱 공고히 고정할 수 있으며, 상기 삽입부(118b)에서 내부물질이 빠져나간 이후에 주입구(111)를 통하여 쉽게 빠져나갈 수 있도록 하는 구조를 가진다.

이러한 구조로는, 하부 고정체(118b)가 삼각형 단면을 가지는 복수개의 날개부로 형성될 수 있으며, 이 삼각형의 단면은 내부 주입구(111)의 직경보다 반드시 작게 설계되어야 한다.

2-4. 불필요한 부분의 제거 구조

도5를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다. 도면을 참조하면, 얼음 제조틀(100)의 주입구(111) 하단과 배출구(112) 상단에는 내부 단차(120)를 더 포함할 수 있다. 얼음이 형성된 후에 얼음을 수용 공간(113)의 정확한 모양대로 만들기 위해 주입구(111) 및/또는 배출구(112) 측에 덧붙어서 형성된 얼음을 부러뜨리는 과정이 필요한 경우가 있는데, 내부 단차(120)를 구비함으로써 불필요한 얼음을 쉽게 부러뜨릴 수 있다. 도시된 바와 같이, 내부 단차(120)는 얼음 제조틀(100)의 수직 방향 중심축을 향해 칼날 모양으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.

2-5. 삽입부 구조

공동형성물질수용체의 노출부는 삽입부 내로 공동형성물질의 주입량을 조절할 수 있는 정량 조절부를 더 포함할 수 있다. 일반적으로 정량 측정이 가능한 실린더 형상의 주사기와 같은 구조를 채택할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

공동의 형성에 있어서, 필요에 따라서 다양한 크기의 공동을 형성해야할 필요성이 있고, 이에 따라, 주입되는 공동형성물질의 주입량을 조절할 필요가 있다. 이때의 정량 조절부는 내부에 담길 수 있는 공동형성물질을, 예를 들어, 80cc, 100cc, 120cc 등의 정량으로 조절하여, 공동의 크기를 제어할 수 있다.

이 뿐 아니라, 삽입부 내로 주입된 공동형성물질은 얼음이 얼게 되면서 얼음 자체의 부피가 증가하게 되고, 따라서 이를 반영하여 생성되는 압력에 의하여 노출부로 역류할 가능성이 있는데, 이를 방지하기 위하여 역류 방지부를 더 포함할 수 있다. 일반적인 역류 방지부는 상기 정량 조절부의 주입되는 경로 상에 이를 차단하는 밸브나 스탑코크등을 설치하여 역류를 방지할 수 있다.

또한, 상기 공동형성물질수용체의 삽입부 내에는 상기 노출부와 삽입부 간의 길이 방향으로 배치되는 복수개의 내부 와이어를 포함한다. 내부 와이어는 길이방향으로 배치되어, 사용시에는 구형 형상을 지지하고, 사용 후 배출 시에는 길이 방향으로 확장되어 쉽게 빠져나올 수 있는 구조를 가진다.

또한 이러한 내부 와이어는 실리콘 막 - 내부 와이어 - 실리콘 막과 같이, 2중막 구조를 채택하여 내부의 사용물질에 의한 부식 방지 등의 효과를 가져올 수 있다.

이러한 구조에서는 내부 와이어의 확장과 수축을 제어하여 내부 와이어로 형성되는 공간의 팽창을 조절하는 와이어 제어부를 더 포함하는 것이 좋다.

2-6. 복수개의 얼음틀 구조

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 얼음 제조틀(100)이 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 얼음 제조틀(100)의 트레이부(110)에 복수 개의 수용 공간(113)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 트레이부(110)에 5개의 수용 공간(113)을 형성하였으나, 이는 예시일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 손잡이부(114)는 하나의 수용 공간(113)에 대해 1:1로 대응되도록 형성되거나, 복수 개의 수용 공간(113)에 대해 다(多):1로 대응되도록 형성될 수 있는데, 도시된 바와 같이 수용 공간이 복수 개인 경우에, 다(多):1로 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. 도 6(a)는 대칭 형상이며 한 쌍으로 이루어진 얼음 제조틀(100)이 결합되지 않은 상태를 도시하며, 도 6(b)는 결합된 상태를 도시한다.

3. 얼음 제조 장치

본 발명의 다른 실시형태에 따른 얼음제조장치(10)의 분해 구성도가 도 7 에 도시된다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 얼음제조장치(10)는 얼음 제조틀(100), 내부 물통(200) 및 외부 케이스(300)를 포함하여 이루어진다. 얼음 제조틀(100)은 상기에서 설명한 바 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

3-1. 내부 물통

내부 물통(200)은 얼음 제조틀(100)에 제공되는 물을 저장하기 위한 것으로서, 내부에 얼음 제조틀(100)을 수용하기 위한 공간을 구비한다. 또한, 내부 물통(200) 내의 공간에는 물을 교반시키기 위한 자성체가 더 포함될 수 있으며, 이에 대해서는 추후 상세히 설명하도록 한다. 내부 물통(200)은 얼음 제조틀(100)을 넣고 뺄 수 있도록 상면이 개방된 형태이며, 내부 물통(200)의 내면과 얼음 제조틀(100)의 외면은 소정 간격 이격되어, 얼음 제조틀(100)을 내부 물통(200)에 쉽게 넣고 뺄 수 있는 것이 바람직하다. 내부 물통(200)의 수용 공간 중 얼음 제조틀(100)이 수용되는 공간을 제외한 공간에 얼음 제조틀(100)에 제공되는 물과 자성체가 수용될 수 있다. 또한, 내부 물통(200)은 얼음 제조틀(100)의 형상과 대응되는 형상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 얼음 제조틀(100)의 형상이 도 6에 도시된 예와 같다면, 내부 물통(200)은 길이 방향으로 연장되는 육면체 형상일 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 얼음 제조틀(100)이 원기둥 형상인 경우에는, 내부 물통(200)도 원기둥 형상이 될 것이다.

또한, 내부 물통(200)의 재질은 플라스틱일 수 있으며, 특히 폴리카보네이트(PC)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

3-2. 자성체 구조

상술한 바와 같이, 내부 물통(200)의 수용 공간에는 얼음 제조틀(100)에 제공되는 물과 함께 자성체가 더 수용될 수 있다. 자성체는 자력을 가지는 재질로 형성된다. 또한, 자성체의 외주면에 소정 두께로 실리콘 또는 플라스틱으로 코팅될 수도 있다. 자성체의 형상은, 예를 들어, 소정 직경을 갖는 구 형상인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서, 자성체는 복수 개 마련될 수 있으며, 외부에서 인가되는 자력에 의해 물 속에서 이동하면서 내부 물통(200) 내의 물을 교반시킨다. 이로 인해, 내부 물통(200) 내의 얼음 제조틀(100)에서 얼음을 제조하는 시간을 단축시킬 수 있다. 자력 제공 장치는, 예를 들어, 전류인가유닛일 수 있으며, 자성체에 전류를 인가하여 회전력을 발생시킨다. 제공되는 자력(전류)의 세기는 사용자에 의해 수동으로 조작되거나 제어부(미도시)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.

3-3. 외부 케이스

외부 케이스(300)는 내부에 내부 물통(200)을 수용하기 위한 공간을 구비하며, 외부 케이스(300)의 형상은 내부 물통(200)의 형상에 대응된다. 외부 케이스(300)의 재질은 플라스틱일 수 있으며, 특히 폴리카보네이트(PC) 또는 ABS(acrylintrile-butadiene-styrene)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부 케이스(300)의 두께는 약 1.5mm 내지 3.0mm인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부 케이스(300)는 바닥부(310)를 포함하여 이루어지며, 바닥부(310)는 미끄럼 방지를 위해 실리콘 소재로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는, 상술한 자성체가 외부 케이스(300)의 내부에 마련될 수도 있다.

3-4. 단열재 구성

도 8을 참조하면, 얼음제조장치(10)는 내부 물통(200)과 외부 케이스(300) 사이에 구비되는 단열재(250)를 더 포함할 수 있다. 단열재(250)는 실린더 형상인 것이 바람직하며, 발포폴리프로필렌(Expanded Polypropylene; EPP) 또는 발포폴리스티렌(Expanded Polystyrene;EPS)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 단열재(250)는 내부 물통(200)의 측면과 하부를 감싸 단열을 유지한다. 이로 인해, 얼음 제조틀(100) 내에서 얼음이 상단부터 하단으로 서서히 얼게 되는 방향성 제빙(directional freezing)이 진행된다. 따라서, 제빙이 진행됨에 따라 물 속의 불순물은 하부로 내려오고, 배출구(112)를 통해 외부로 배출되어 투명한 얼음을 제조할 수 있다. 한편, 단열재(250)의 두께를 높이에 따라 다르게 형성할 수도 있다. 예를 들어, 단열재(250)의 상부 두께를 하부 두께보다 얇게 형성하는 경우에 방향성 제빙을 유지하면서 냉각 속도를 향상시킬 수 있다.

4. 얼음 제조 방법

도 9를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 내부에 공동(空洞)을 포함하는 얼음 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 내부에 수용 공간이 구비된 트레이부를 포함하는 얼음 제조틀을 준비한다(S100). 트레이부 상부에는 내부 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 구비되어 있다. 얼음 제조틀이 준비되면, 내부에 공동형성물질을 수용가능한 탄성 재질의 공동형성물질수용체를 트레이부의 수용 공간으로 삽입한다(S110). 이 때, 공동형성물질수용체 전체를 수용 공간 내로 삽입하는 것이 아니라, 일부만을 수용 공간 내로 삽입하고, 다른 일부는 트레이부의 외부에 남겨둔다. 트레이부는 좌우가 결합되는 구조를 가지고 있으므로, 트레이부의 원하는 위치에 공동형성물질수용체를 삽입한 후, 나머지 다른 쪽의 트레이부를 결합시키면 된다.

설명의 편의상, 공동형성물질수용체 중 수용 공간 내로 삽입되는 부분을 삽입부라고 하고, 외부에 남겨지는 부분을 노출부라고 한다. 공동형성물질수용체를 수용 공간에 삽입 후, 공동형성물질수용체의 내부에 공동형성물질을 주입할 수 있다.

경우에 따라서는, 이미 공동형성물질수용체의 내부에 공동형성물질은 주입되어 있고, 삽입부와 노출부 간을 상대적으로 이동가능하게 할 수 있다. 여기서, 공동형성물질은 물보다 어는 점이 낮은 액체(예를 들어, 소금물, 알코올 등) 또는 고체(예를 들어, 모래, 소금, 설탕 등)인 것이 바람직하다.

공동형성물질수용체 내부에 공동형성물질을 주입한 후에 공동형성물질수용체를 수용 공간 내로 삽입하는 경우에는, 공동형성물질 수용체의 기본적인 형상이 오뚝이(8) 형상인 것이 바람직하다.

다음으로, 주입구를 통해 트레이부와 공동형성물질수용체 사이의 공간에 물을 공급한다(S120). 물을 공급한 후, 트레이부를 냉각시켜 얼음을 제조한다(S130). 얼음을 제조하는 과정에서, 외부에서 자력을 인가하여 회전하는 자성체를 이용하여 트레이부의 하부 냉동수를 교반시켜 냉기가 더욱 효율적으로 대류하도록 할 수 있다.

이러한 제빙 단계(S130)가 완료되면, 공동형성물질수용체로부터 공동형성물질을 제거하고, 공동형성물질수용체를 제거한다(S140).

공동형성물질수용체를 제거하는 단계는 삽입부에서 공동형성물질을 노출부로 이동한 후, 작게 수축한 삽입부를 기존의 주입구를 통하여 배출시킨다. 이러한 과정을 통하여 내부의 공동을 형성하고, 내부 공간을 빈 공간으로 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 공동형성물질은 액체 또는 고체이므로, 트레이부를 거꾸로 위치시키는 등의 방식으로 공동형성물질을 제거할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 내부에 공동을 갖는 얼음을 용이하게 제조할 수 있으며, 얼음 내부의 빈 공간에 다른 음료 또는 다른 자원을 넣어 다양하게 활용할 수 있다. 또한, 빠른 속도로 얼음을 제조할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 얼음 제조 장치 100: 얼음 제조틀
110: 트레이부 111: 주입구
112: 배출구 113: 수용 공간
114: 손잡이부 115: 함몰부
116: 결합부 117: 상부 단차
118: 공동형성물질수용체 119: 고정체
120: 내부 단차 200: 내부 물통
250: 단열재 300: 외부 케이스

Claims (4)

1. 내부에 물이 담기는 수용 공간이 구비되고, 상부에 상기 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 형성된 트레이부와; 내부에 공동형성물질을 수용가능하며, 상기 주입구를 통해 상기 트레이부의 상기 수용 공간 내에 삽입가능한 탄성 재질의 삽입부, 상기 트레이부의 외부에 배치되는 노출부, 상기 주입구의 상부에 고정가능한 것으로 냉각시에 수용 공간 내에 삽입된 공동형성물질을 고정시키는 상부 고정체, 및 상기 삽입부의 상부에 형성되며, 상기 주입구의 하부에서 부력에 의한 상승을 고정하는 하부 고정체를 포함하는 공동형성물질수용체와; 상기 트레이부의 상부에 상기 트레이부의 외측을 향해 돌출되도록 형성되는 손잡이부와; 상기 트레이부의 하면에는 제빙시 배출되는 불순물을 외부로 배출하는 배출구;를 포함하되, 상기 수용 공간 내로 상기 삽입부가 삽입된 상기 공동형성물질수용체의 내부에 상기 공동형성물질이 주입되고, 상기 수용 공간 내에 물이 공급되고 냉각되어, 상기 트레이부의 상기 수용 공간 중 상기 공동형성물질수용체를 제외한 공간에서 얼음이 제조되고, 상기 얼음이 제조된 후, 상기 공동형성물질은, 상기 노출부와 상기 삽입부 간의 길이 방향으로 배치되는 복수 개의 내부 와이어 및 상기 내부 와이어의 확장과 수축을 조절하는 와이어 제어부의 제어에 의해, 상기 공동형성물질수용체의 내부에서 상기 노출부로 이동되고, 상기 삽입부가 상기 주입구를 통하여 배출되는 얼음 제조틀;
   내부에 상기 얼음 제조틀을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 얼음 제조틀에 제공되는 물과 외부에서 인가되는 자력에 의해 상기 물을 교반시키는 자성체를 저장하기 위한, 상면이 개방된 형태의 내부 물통;
   내부에 상기 내부 물통을 수용하기 위한 공간을 구비하고, 상기 내부 물통을 외측에서 감싸도록 형성되는 외부 케이스;
   상기 내부 물통과 상기 외부 케이스 사이에 구비되는 단열재; 및
   상기 내부 물통 내의 자성체에 자력을 인가하는 자력 제공 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공동형성물질은, 물보다 어는 점이 낮은 액체 또는 분말 타입의 고체를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 자성체의 외주면은 실리콘 또는 플라스틱으로 코팅된 것을 특징으로 하는 얼음 제조 장치.
   
4. 냉각시키고자 하는 물질을 수용하는 트레이부, 내부에 상기 트레이부를 수용하는 내부 물통, 및 내부에 상기 내부 물통을 수용하는 외부 케이스를 포함하여 이루어지는 얼음제조장치를 이용하여 내부에 공동(空洞)을 포함하는 얼음을 제조하는 방법으로서,
   내부에 냉각시키고자 하는 물질이 담기는 수용 공간이 구비되고, 상부에 상기 수용 공간을 외부와 연통시키는 주입구가 형성된 상기 트레이부를 준비하는 단계;
   상기 트레이부의 상기 수용 공간으로, 내부에 공동형성물질이 수용된 탄성 재질의 공동형성물질수용체의 삽입부를 삽입하되, 상기 공동형성물질수용체 중 노출부는 상기 수용 공간 내부로 삽입하지 않고 상기 트레이부 외부에 배치하는 단계;
   상기 트레이부와 상기 공동형성물질수용체 사이의 공간에 냉각시키고자 하는 물질을 공급하는 단계;
   상기 트레이부를 상기 내부 물통의 수용 공간 내에 안착시키는 단계;
   상기 내부 물통과 상기 트레이부 사이의 공간에 물과 자성체를 제공하는 단계;
   상기 내부 물통에 자력을 인가하고 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 단계;
   상기 삽입부 내에 있는 상기 공동형성물질을 상기 트레이부 외부로 배출하는 단계; 및
   상기 트레이부 내에 있는 상기 공동형성물질수용체의 삽입부를 배출하는 단계를 포함하되,
   상기 삽입부 내에 있는 상기 공동형성물질을 상기 트레이부 외부로 배출하는 단계와 상기 트레이부 내에 있는 상기 공동형성물질수용체의 삽입부를 배출하는 단계는, 상기 노출부와 상기 삽입부 간의 길이 방향으로 배치되는 복수 개의 내부 와이어 및 상기 내부 와이어의 확장과 수축을 조절하는 와이어 제어부의 제어에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 얼음 제조 방법.

Images