KR102339583B1 - 제빙기 및 이를 포함하는 냉장고 - Google Patents

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KR102339583B1 KR1020170050771A KR20170050771A KR102339583B1 KR 102339583 B1 KR102339583 B1 KR 102339583B1 KR 1020170050771 A KR1020170050771 A KR 1020170050771A KR 20170050771 A KR20170050771 A KR 20170050771A KR 102339583 B1 KR102339583 B1 KR 102339583B1
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Abstract

얼음이 생성되는 하나 이상의 수용부가 마련되는 아이스트레이; 아이스트레이의 하면에 접촉되고, 수용부 측으로 열이 전달되도록 발열되는 이빙히터; 아이스트레이 하면과 연결되고, 유체가 배출될 수 있는 드레인이 마련되는 드레인부재; 및 드레인부재의 외측에 결합 또는 내측에 인서트되어 결합되고, 상기 드레인부재의 표면에 결빙을 방지할 수 있도록 발열되는 결빙방지히터;를 포함하는, 제빙기가 제공된다.

Description

제빙기 및 이를 포함하는 냉장고{ICE MAKER AND REFRIGERATOR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 제빙기 및 이를 포함하는 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉장 보관하는 냉장실 및 음식물을 냉동 보관하는 냉동실을 구비한다. 이때, 냉동실 또는 냉장실에는 얼음을 제조하기 위한 제빙기가 설치된다. 제빙기의 제빙 방식은 제빙기로 냉장고 내의 냉기를 공급하여 강제 대류로 트레이를 냉각시켜서 얼음을 제조하는 간냉식과, 제빙기에서 얼음을 제조하는 공간인 트레이에 냉매관을 직접 접촉시켜서 얼음을 제조하는 직냉식으로 구분될 수 있다. 직냉식은 제빙 매카니즘이 비교적 간단하고 냉각속도가 매우 빠르다는 장점이 있다. 종래의 직냉식 제빙기에서는 아이스 트레이에 얼어 있는 얼음이 이빙될 수 있도록 하는 역할을 하는 히터로서 U 자 형상의 시즈히터(Sheath Heater)를 주로 사용하였다. 열선에 비해서 절연 분말의 충진 두께가 두꺼워서 열선에서 발생되는 열의 전달 거리가 멀게 된다. 그래서, 시즈히터 외부로 열이 전달되기 위해서는 열선이 고온이 되어야 하며, 열선에서 고온이 발생되도록 하기 위하여 많은 에너지가 소모된다. 또한 시즈히터는 아이스 트레이에 U자 형상으로 선접촉하여 형성되기 때문에, 아이스 트레이와 직접적으로 접촉되는 면적이 작아 열 전달 효율이 떨어지며, 히터와 직접적으로 접촉되지 않는 부분까지 열을 전달하기 위하여 많은 시간과 전력이 소모된다. 이때, 히터에 의해 아이스 트레이가 과하게 가열되기 때문에, 이빙 이후의 제빙 싸이클에서 아이스 트레이를 제빙 온도로 다시 냉각하는데 많은 시간이 소요되며, 그로 인해 제빙 시간이 길어진다. 또한, 종래의 히터는 그 하부에 다이캐스팅으로 형성된 금속받침을 구비하므로, 히터로부터 가열된 금속받침에 의해 이미 제빙된 얼음이 녹거나 재냉각을 위한 히터온도 제어가 어려웠다. 또한, 히터의 온도를 매우 높게 올려야 할 필요가 있기 때문에, 히터와 접촉하는 아이스 트레이를 구성하는 소재가 고온을 견딜 수 있는 금속 등의 소재로 한정된다. 그리고, 아이스 트레이와 냉매관 주변에 많은 성에가 생성되고 이빙과정에서 성에가 녹아서 뭉쳐진 얼음이 발생하는 등 신뢰성 문제가 발생하고, 제빙 성능이 저하될 수 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제 20-0395211 호 (2005. 09. 01 등록)
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 열에 의해 저장부 내부 또는 히터 주변부에 위치된 얼음이 녹는 것을 방지하도록 저장부를 포함한 방향에 히터 드레인부재가 위치되는 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 열에 의해 저장부 내부 또는 히터 주변부에 위치된 얼음이 녹는 것을 방지하도록 플라스틱재의 히터 드레인부재가 위치되는 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 발열온도를 과열없이 제어할 수 있는 히터를 포함하는 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 열선 및 필름을 포함하는 히터를 사용하므로써, 제조단가를 절감할 수 있는 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
얼음이 생성되는 하나 이상의 수용부가 마련되는 아이스트레이; 아이스트레이의 하면에 접촉되고, 수용부 측으로 열이 전달되도록 발열되는 이빙히터; 아이스트레이 하면과 연결되고, 유체가 배출될 수 있는 드레인이 마련되는 드레인부재; 및 드레인부재의 외측에 결합 또는 내측에 인서트되어 결합되고, 상기 드레인부재의 표면에 결빙을 방지할 수 있도록 발열되는 결빙방지히터;를 포함하는, 제빙기가 제공된다.
그리고, 제빙기는 직냉식이고, 얼음을 생성하고, 아이스트레이의 하면에 접촉되는 냉각관을 더 포함할 수 있다.
또한, 드레인부재는 상기 냉각관을 상기 아이스트레이 방향으로 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제빙기는 간냉식으로 상기 얼음을 제조할 수 있다.
또한, 드레인부재는 플라스틱 소재일 수 있다.
또한, 드레인부재는 내열성 소재일 수 있다.
또한, 드레인부재는 이빙히터를 아이스트레이 방향으로 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 지지부는 이빙히터와 접촉되는 단부에 위치되는 내열재를 더 포함할 수 있다.
또한, 결빙방지히터는 열선 및 하나 이상의 필름을 포함하는 면상히터일 수 있다.
또한, 드레인부재는 수평방향을 기준으로 기울어진 경사로를 포함할 수 있다.
또한, 드레인부재는 드레인을 포함할 수 있다.
상기에 기재된 제빙기를 포함하는, 냉장고.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 열에 의해 저장부 내부 또는 히터 주변부에 위치된 얼음이 녹는 것을 방지하도록 저장부를 포함한 방향에 히터 드레인부재가 위치되는 제빙기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 열에 의해 저장부 내부 또는 히터 주변부에 위치된 얼음이 녹는 것을 방지하도록 플라스틱재의 히터 드레인부재가 위치되는 제빙기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 해빙 시에 발생하는 발열온도를 과열없이 제어할 수 있는 히터를 포함하는 제빙기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 히터를 포함하는 제빙기에서 열선 및 필름을 포함하는 히터를 사용하므로써, 제조단가를 절감할 수 있는 제빙기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 제빙기의 일부구성의 분해사시도
도 3(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기의 측면측 단면도, 도 3(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드레인부재의 사시도 및 부분확대도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간냉식 제빙기의 일부구성의 분해사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 측면측 단면도를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터의 분해사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기(3)의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예의 제빙기(3)는 아이스트레이(310), 제어박스(320), 결빙방지히터(200) 및 드레인부재(도 2의 100)를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 이빙히터(도 3의 20) 및 드레인부재(도 2의 100)가 하측에 위치되는 아이스트레이(310) 및 상기 아이스트레이(310)의 일측에 연결되는 제어박스(320)를 포함할 수 있다. 한편, 제빙기(3)는 급수장치(미도시)로부터 수용부(도 4의 312)로 공급된 유체가 얼음(1)이 된 후 이빙됨으로써 기능한다. 상기 얼음은 제어박스(320)에 의해 회전 또는 회동될 수 있는 이젝터핀(311)의 회전에 의해 이빙 및 이동될 수 있다. 상기 이동이 된 얼음(1)은 아이스트레이(310)의 하방에 위치된 저장부(2) 내측에 수용될 수 있다. 이러한 과정을 반복하여 얼음(1)은 지속적으로 생성될 수 있다.
여기서, 제어박스(320)에 의해 회전되는 이젝터핀(311)이 얼음(1)을 이동시키기 위해서는 아이스트레이(310)의 수용부(도 4의 312)와 얼음(1)이 분리된 상태일 수 있다. 따라서, 얼음(1)과 수용부(도 4의 312) 간을 분리하기 위해 아이스트레이(310)의 하면에 이빙히터(도 3의 20)가 접촉된 상태로 위치되어 이젝터핀(311)의 회전 전에 발열될 수 있다.
상술한 과정이 반복적으로 행해짐에 따라서, 이빙히터(도 3의 20)는 주기적으로 발열될 수 있고, 이빙히터(도 3의 20)로부터 방열되는 열은 아이스트레이(310) 측으로 전달되어 수용부(도 4의 312) 표면에 냉각으로 인해 고착된 얼음을 수용부(도 4의 312) 측 표면으로부터 이격시킬 수 있다. 여기서, 상기 열은 아이스트레이(310)로부터 하방으로도 전달될 수 있다.
상기 하방으로 전달된 열은 저장부(2)에 저장된 얼음(1)을 영상에 온도에 노출시킬 수 있으므로, 얼음(1)이 녹을 수 있다. 따라서, 이빙히터(도 3의 20)로부터 방출되는 열은 아이스트레이(310) 측으로 전달되되, 저장부(2) 측으로는 전달되지 않도록, 저장부(2)와 히터(도 3의 20) 사이에 드레인부재(도 2의 100)가 위치될 수 있다. 구체적으로, 드레인부재(도 2의 100)는 히터(도 2의 200)와 저장부(2)에 저장된 얼음(1) 사이에 위치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예인 제빙기(3)는 직냉식 또는 간냉식에 의해 제빙을 수행할 수 있다. 직냉식으로 제빙을 하는 경우는 도 2의 예시이고, 간냉식으로 제빙을 하는 경우는 도 4의 예시이다. 우선, 직냉식의 경우를 나타낸 도 2를 참조하여 후술하도록 하고, 드레인부재(도 3의 400)와 결빙방지히터(200)의 결합과 관련해서는 도 3을 참조로 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 제빙기의 일부구성의 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 직냉식으로 제빙을 수행하는 제빙기는 아이스트레이(310), 제어박스(320), 결빙방지히터(200), 드레인부재(100) 및 냉각관(10)을 포함할 수 있다. 여기서 아이스트레이(310) 하면에 위치되는 이빙히터(20) 및 냉각관(10)은 아이스트레이(310)에 마련된 수용부(312)로 각각 가열 및 흡열(냉각)하여 제빙과 이빙을 도모할 수 있다.
여기서, 아이스트레이(310)의 수용부(312)가 수용가능한 수용량을 초과하거나 급수부(미도시)에 의해 유체가 급수되는 과정에서 유체의 일부가 수용부(312) 외측으로 튈 수 있다. 또한, 냉각관(10)에 의한 냉각 및 이빙히터(20)의 발열에 의한 온도차이가 발생할 때 아이스트레이(310) 및 드레인부재(100)의 표면에는 수분이 맺힐 수 있는데, 상기 수분의 양이 지속적으로 증가되면 수분이 결집하여 드레인부재(100)로 유체가 낙하될 수 있다.
상기 드레인부재(100)로 낙하되는 유체는 배수될 수 있는데, 상기 배수된 유체는 드레인부재(100)의 안내방향으로 흐를 수 있다. 즉, 상기 드레인부재(100)는 상기 하방으로 낙하하는 유체가 저장부(2) 등으로 유입되지 않고 드레인부재(100)로 유입되도록 위치될 수 있다. 상기 드레인부재(100)로 낙하한 상기 유체가 드레인부재(100) 내로 낙하된 상태에서 제빙을 위해 냉각관(10)이 구동되면 유체가 얼 수 있다.
상기 드레인부재(100) 내측에서 유체가 어는 경우가 반복적으로 행해지면, 수용부(312)에 수용되지 못하는 유체에 의해 배수되는 드레인부재(100)의 드레인 등이 막히게 될 수 있다. 이러한 막힘에 의해 드레인부재(100)에서 잉여 유체를 배수하지 못하면, 저장부(2) 등으로 유체가 유입되고, 기 생성된 얼음(1)을 서로 얼어붙어서 고정되도록 할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 드레인부재(100) 내에서 유체가 배수 중에 얼어붙지 않도록 결빙방지히터(200)가 기 결정된 온도로 기 결정된 시간동안 가열될 수 있다. 예를 들어 결빙방지히터(200)는 20도로 가열될 수 있다. 반면에 기존의 히터, 예를 들어, 알루미늄 파이프 히터는 가열시에 100도 가까이 온도가 상승될 수 있는데, 상승된 온도를 전도하는 금속받침이 접촉된 상태로 위치될 경우에 냉각 시까지 남아있는 잠열 등에 제빙 및 이빙이 영향을 받아 효율이 저감될 수 있다.
나아가, 저장부(2)에 기 생성된 얼음(1)이 녹지 않도록 아이스트레이(310) 하면에 위치된 히터(200)로부터 방출되는 열이 저장부(2) 측으로 도달하는 것을 차단할 수 있다. 드레인부재(100)는 상기 차단과정에서 소정의 온도로 상승될 수 있다. 상기 소정의 온도 상승에 따른 영향을 저장부(2)에 저장된 얼음(1)이 최대한 영향을 받지 않도록, 드레인부재(100)는 열전도율이 낮은 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면 플라스틱 소재 등을 포함할 수 있다. 다이캐스팅을 통해 제조된 금속재로 드레인부재(100)가 형성된 경우에는 히터(200) 온도가 증가됨에 따라 방출되는 열이 저장부(2) 측으로 전달되기 쉽고, 히터(200)의 발열이 중단된 이후에도 금속재의 드레인부재(100)는 잠열을 지니고 있으므로, 상기 잠열에 의해 기 생성된 얼음(1)이 영향을 받아 녹을 수 있다. 따라서, 드레인부재(100)는 열전도율이 낮은 소재로 형성될 수 있다.
한편, 드레인부재(100)는, 드레인부재(100) 상으로 낙하된 유체의 배출을 도모하기 위해 히터(200)와 대향하도록 위치되되, 수평방향을 기준으로 경사지도록 위치될 수 있다. 상기 경사에 의해 낮은 곳으로 유체가 흘러서 이동되면, 유체는 드레인을 따라 배출위치로 이동될 수 있다.
그리고, 직냉식 제빙기인 본 실시예에서는 히터(200)와 냉각관(10)이 번갈아가며 작동될 수 있다. 예를 들면, 급수시 및 이빙시에는 히터(200)가 작동되고, 제빙시에는 냉각관(10)이 작동할 수 있다. 히터(200)는 선택적으로 작동될 수 있고, 히터(200)의 작동은 제어박스에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어는 발열 시간, 발열 온도 및 발열 순서 등이 포함되며, 발열 순서의 경우 제어박스가 제어하는 이젝터핀(311)의 회전 이후 단계인 급수시에 발열되거나, 기 결정된 냉각시간이 소요된 후에 이빙을 위해 발열되도록 하는 등의 제어가 될 수 있다.
도 3(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기의 측면측 단면도, 도 3(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드레인부재(400)의 사시도 및 부분확대도이다.
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 제빙기는 아이스트레이(410), 드레인부재(400) 및 히터(200)를 포함할 수 있다. 물론 냉각시키기 위한 냉각관(10) 및 이빙을 위해 이빙히터(20)도 포함할 수 있으나, 이빙히터(20)의 다양한 형태 및 직냉식과 간냉식을 포함하는 냉각방식은 당업자에 의해 변형실시가능하므로 이는 특정되지 않는다.
상기 드레인부재(400)와 결빙방지히터(200)는 인서트 결합이 될 수 있는데, 도 2를 참조로 상술한 실시예와 같이 드레인부재의 상면에 히터가 안착되어 위치될 수도 있다. 본 실시예에서는 드레인부재(400)가 사출 등을 통해 제조될 때 결빙방지히터(200)가 인서트되어 제조될 수 있다. 결빙방지히터(200)는 드레인부재(400) 내측에 인서트되어 기 결정된 온도로 발열될 수 있다. 예를 들면, 20도로 발열하면서 드레인부재(400)에 접촉되는 유체가 결빙되는 것을 방지할 수 있다. 상기 유체는 급수부에서 공급되는 유체 중 일부일 수 있고, 제빙을 위해 냉각되었다가 이빙을 위해 가열되는 과정에서 온도차에 의해 발생하는 결로현상 때문에, 드레인부재(400) 및 아이스트레이(410)의 표면에 맺히는 유체일 수 있다.
상기 결로형상에 의해 형성되는 유체는, 온도차에 의해 지속적으로 생성될 수 있고, 생선된 유체의 양이 증가되면 유체낙하방향(D) 즉, 하방으로 낙하될 수 있다. 하방으로 낙하된 유체는 드레인부재(400) 상에 위치되고 드레인부재에 형성된 경사에 의해 낮은 곳으로 이동될 수 있다. 다만, 경사가 형성되지 않은 드레인부재에서는 이동되지 않을 수 있다. 경사가 형성된 드레인부재(400)에서는 낮은 곳으로 이동되어 드레인에 의해 배출될 수 있다. 이러한 과정이 반복되므로, 제빙은 원활하게 이루어질 수 있다.
다만, 상기 유체가 드레인부재(400) 위에 낙하되고 경사에 의해 낮은 곳으로 이동되는 과정에서 어는점 이하로 냉각되면 얼음으로 상태변화될 수 있다. 특히 직냉식보다 영하의 온도에 지속적으로 노출되어 있는 간냉식 제빙기에서 발생가능성이 더 높을 수 있다. 따라서, 노출된 영하의 온도인 환경에 의해 낙하된 유체가 드레인부재(400) 위에서 반복적으로 결빙되면, 유체는 배출되지 못하고 제빙 및 이빙효율을 저감시킬 수 있다. 따라서, 필름을 포함하는 필름히터, 면상히터, 코드히터 및 인쇄히터 등의 히터가 드레인부재(400)와 결합할 수 있다. 상기 결합은 인서트 또는 접촉에 의한 결합 등을 의미한다.
예를 들어, 결빙방지히터(200)가 상온의 영역(예를 들어 20도)에서 발열하고, 기 결정된 시간동안 발열을 유지한다면, 드레인부재(400) 위에서 유체는 결빙을 피할 수 있다. 상기 기 결정된 시간은 유체가 드레인을 통해 배출되는 동안 영상의 온도를 유시키키는 시간이 될 수 있다.
결빙방지
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간냉식 제빙기의 일부구성의 분해사시도이다.
도 4를 참조하면, 간냉식으로 제빙을 수행하는 제빙기는 아이스트레이(310a), 제어박스(320a), 히터(200a) 및 드레인부재(100a)를 포함할 수 있다. 여기서, 제빙기는 아이스트레이(310a) 하면에 위치된 이빙히터(20)에 의해 수용부(312a) 측이 가열되어 이빙을 도모할 수 있다. 상기 이빙 과정에서 열전달은 아이스트레이(310a) 측뿐만 아니라, 이빙히터(20)로부터 전방향으로 행해지므로, 인근에 위치하는 구성에 영향을 미칠 수 있다.
예를 들어, 이빙히터(20)의 가열 시에 얼음(1)이 녹아 형성되는 유체가 얼음과 이웃한 얼음 간에 흐르고 있을 때, 제빙기가 노출된 영하의 환경에서 상기 유체가 얼게 되면 독립적으로 위치된 각각의 얼음들이, 냉각에 의해 상기 유체가 얼어서 서로 고정될 수 있다. 서로 고정된 얼음은 사용자에게 공급시 불편감을 제공할 수 있다.
또한, 아이스트레이(310a)의 수용부(312a)가 수용가능한 수용량을 초과하거나 급수부(미도시)에 의해 유체가 급수되는 과정에서 유체의 일부가 수용부(312a) 외측으로 튈 수 있다. 특히, 냉각관(10)에 의한 냉각 및 이빙히터(20)의 발열에 의한 온도차이가 발생할 때 아이스트레이(310a) 및 드레인부재(100a)의 표면에는 수분이 맺힐 수 있는데, 상기 수분의 양이 지속적으로 증가되면 수분이 결집하여 드레인부재(100a)로 유체가 낙하될 수 있다.
상기 유체는 드레인부재(100a)로 낙하되어 배수될 수 있는데, 상기 배수된 유체는 드레인부재(100a)의 안내방향으로 흐를 수 있다. 즉, 상기 드레인부재(100a)는 상기 하방으로 낙하하는 유체가 저장부(2) 등으로 유입되지 않고 드레인부재(100a)로 유입되도록 위치될 수 있다. 상기 드레인부재(100a)로 낙하한 상기 유체가 드레인부재(100a) 내로 낙하된 상태에서 영하의 환경에 노출되어 얼 수 있다.
상기 드레인부재(100a) 내측에서 유체가 어는 경우가 반복적으로 행해지면, 수용부(312a)에 수용되지 못하는 유체에 의해 배수되는 드레인부재(100a)의 드레인 등이 막히게 될 수 있다. 이러한 막힘에 의해 드레인부재(100a)가 잉여 유체를 배수하지 못하면, 저장부(2) 등으로 유체가 유입될 수 있는데 되고, 기 생성된 얼음(1)을 서로 얼어붙어서 고정되도록 할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 드레인부재(100a) 내에서 유체가 배수 중에 얼어붙지 않도록 히터(200a)가 기 결정된 온도로 기 결정된 시간동안 발열될 수 있다. 예를 들어 히터는 20도로 가열될 수 있다. 반면에 기존의 히터, 예를 들어, 알루미늄 파이프 히터는 가열시에 100도 가까이 온도가 상승될 수 있는데, 상승된 온도를 전도하는 금속받침이 접촉된 상태로 위치될 경우에 냉각 시까지 남아있는 잠열 등에 제빙 및 이빙이 영향을 받아 효율이 저감될 수 있다.
나아가, 저장부(2)에 기 생성된 얼음(1)이 녹지 않게 하기 위해 아이스트레이(310a) 하면에 위치된 히터(200a)로부터 방출되는 열이 저장부(2) 측으로 도달하는 것을 차단할 수 있다. 드레인부재(100a)는 상기 차단과정에서 소정의 온도로 상승될 수 있다. 상기 소정의 온도 상승에 따른 영향을 저장부(2)에 저장된 얼음(1)이 최대한 영향을 받지 않도록, 드레인부재(100a)는 열전도율이 낮은 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 드레인부재(100a)는 플라스틱소재 또는 유리 등을 포함한 소재로 형성될 수 있다. 다이캐스팅을 통해 제조된 금속재로 드레인부재(100a)가 형성된 경우에는 히터(200a) 온도가 증가됨에 따라 방출되는 열이 저장부(2) 측으로 전달되기 쉽고, 히터(200a)의 발열이 중단된 이후에도 금속재의 드레인부재(100a)는 잠열을 니지고 있으므로, 상기 잠열에 의해 기 생성된 얼음(1)이 영향을 받아 녹을 수 있다. 따라서, 드레인부재(100)는 열전도율이 낮은 소재로 형성될 수 있다.
한편, 드레인부재(100)는, 드레인부재(100) 상으로 낙하된 유체의 배출을 도모하기 위해 히터(200)와 대향하도록 위치되되, 수평방향을 기준으로 경사지도록 위치될 수 있다. 상기 경사에 의해 낮은 곳으로 유체가 흘러서 이동되면 유체는 드레인을 따라 배출위치로 이동될 수 있다.
또한, 간냉식 제빙기의 경우에는 제빙기가 배치되는 환경이 영하의 온도이므로, 지속적인 영하의 온도에 노출될 수 있다. 따라서, 히터(200a)는 선택적으로 작동될 수 있고, 히터(200a)의 작동은 제어박스에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어는 발열 시간, 발열 온도 및 발열 순서 등이 포함되며, 발열 순서의 경우 제어박스가 제어하는 이젝터핀(311)의 회전 이후 단계인 급수시에 발열되거나, 기 결정된 냉각시간이 소요된 후에 이빙을 위해 발열되도록 하는 등의 제어가 될 수 있다.
나아가, 상술한 도 2 및 도 4의 제빙기에 포함된 드레인부재(100, 100a)의 지지부(110, 110a)는 드레인부재(100, 100a)로부터 히터(200, 200a) 측으로 연장되어 형성됨으로써, 히터(200, 200a)는 지지부(110, 110a)에 의해 지지 및 아이스트레이(310, 310a)에 밀착될 수 있다. 또한, 지지부(110, 110a)의 연장길이에 따라 이격된 거리가 결정되므로, 길이가 길게 형성될수록 하방으로의 열전달량을 감소시킬 수 있고, 보다 좁은 면적으로 히터(200, 200a)와의 접촉이 됨으로써, 접촉을 통해 지지하되, 전도를 통한 열전달량을 감소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 물론, 냉각관(10)을 지지하는 경우도 포함되며, 히터(200, 200a)를 지지하는 경우에는 지지부(110, 110a)의 단부에 내열재가 더 포함되어 히터(200, 200a)로부터 발열되는 열에 대하여 내열성을 지닐 수 있으며, 냉각관(10)을 지지하는 경우에는 내열재의 배치는 선택적일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기(3)의 측면측 단면도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 직냉식 제빙기가 도시되었다. 이하에서는 직냉식 제빙기를 예시로 후술하도록 한다. 본 발명의 일 실시예인 제빙기(3)는 아이스트레이(310), 결빙방지히터(200), 냉각관(10), 이빙히터(20) 및 드레인부재(100)를 포함하고, 상기 드레인부재(100)의 하방에는 저장부(2)가 위치될 수 있다. 제빙기(3)는 급수부(미도시)로부터 유체를 제공받고 상기 유체는 아이스트레이(310)에 마련된 수용부(312)에 수용될 수 있다. 수용부(312)에 수용된 유체는 냉각관(10)의 동작에 의해 얼 수 있다. 여기서 생성된 얼음(1)은 아이스트레이(310)로부터 분리되어 저장부(2)로 이동될 수 있다.
상기 분리를 위해 아이스트레이(310) 하면에 위치된 이빙히터(20)는 발열될 수 있고, 이 때, 냉각관(10)은 동작이 정지될 수 있다. 즉, 히터(200)와 냉각관(10)은 선택적으로 번갈아가며 작동될 수 있다. 상기 이빙히터(20)의 동작에 의해 아이스트레이(310)로부터 분리된 얼음(1)은 제어박스에 의해 회전되는 이젝터핀(311)에 의해 이빙될 수 있다. 이빙된 얼음(1)은 아이스트레이(310)로부터 분리되고 자중 또는 외력 등에 의해 저장부(2) 내로 이동될 수 있다. 본 실시예의 경우에는 저장부(2)가 하방에 위치되어 얼음(1)의 자중에 의해 얼음(1)은 저장부(2)로 낙하하여 이동될 수 있다.
상기 얼음(1)이 이빙되고 나면, 급수부(미도시)에서는 수용부(312)에 공급되는 유체를 제공하고 상기의 과정을 반복하여 제빙을 수행할 수 있다. 반복되는 제빙 과정이 수행되는 중에 이빙히터(20)와 냉각관(10)도 반복적으로 동작될 수 있는데, 상기 동작에 의해 드레인부재(100)에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 이빙히터(20)가 동작 중에는 이빙히터(20)로부터 방출되어 증가한 온도가 냉각 시에 냉각관(10)에 의해 냉각되는 온도와의 차이에 의해 수분이 발생하고 상기 수분이 결집하여 어는 것을 방지하고 드레인으로 배수될 수 있도록 결빙방지히터(200)는 영상의 온도로 가열(예를 들어, 20도)되어 드레인부재(100) 상에서 유체가 얼지 않도록 할 수 있다.
즉, 열전달방향이 하방으로 행해지는 것을 차단하고 상방에 위치된 아이스트레이(310) 측으로는 열이 전달되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 드레인부재(100)가 결빙방지히터(200)의 하방인 유체낙하방향(D)에 위치됨으로써, 저장부(2)에 수용된 얼음(1)이 이빙히터(20)의 발열에 의한 열에 의해 직접적으로 영향을 받아 용해 되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 드레인부재(100)는 내열성소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 플라스틱 등을 포함한 소재로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터(200)의 분해사시도이다.
도 6은 참조하면, 본 발명의 일 실시예인 결빙방지히터(200)는 제1필름(220), 제2필름(230) 및 열선(210)을 포함할 수 있다. 여기서 열선(210)은 제1필름(220) 및 제2필름(230) 사이에 배치되어 양면에 각 필름(220, 230)이 결합되면서 사이에 개재될 수 있다. 필름(220, 230)은 절연체일 수 있고, 열선(210)의 열을 필름(220, 230)의 면을 통해 방열할 수 있는 소재가 될 수 있다. 예를 들어 필름(220, 230)은 폴리이미드(PI, polyimide)일 수 있다.
즉, 필름(220, 230)이 절연체 기능을 하면서 온도제어가 용이해질 수 있다. 반면에, 알루미늄 파이프 히터의 경우에는 알루미늄 표면이 예를 들어 100도 가까이 증가될 수 있으며, 한번 가열이 되고 나면, 다시 냉각하는 과정에서 장시간 잠열이 남아있어 냉각에 어려움이 발생할 수 있다. 따라서, 요구되는 온도까지 가열시키고 주변환경에 의해 방열되어 잠열을 지니지 않는 필름(220, 230)을 포함하는 결빙방지히터(200)가 온도제어에 더욱 바람직할 수 있다. 또한, 상기 결빙방지히터(200)는 알루미늄 파이프 히터, 금속체를 더 포함하는 면상히터보다 제조비용이 저렴할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 얼음
2 : 저장부
3 : 제빙기
10 : 냉각관
20 : 이빙히터
100, 100a, 400 : 드레인부재
110, 110a, : 지지부
200, 200a : 히터
210 : 열선
220 : 제1필름
230 : 제2필름
310, 310a, 410 : 아이스트레이
311, 411 : 이젝터핀
312, 312a, 412 : 수용부
320 : 제어박스
D : 유체낙하방향

Claims (11)

  1. 얼음이 생성되는 하나 이상의 수용부가 마련되는 아이스트레이;
    상기 아이스트레이의 하면에 접촉되고, 수용부 측으로 열이 전달되도록 발열되는 이빙히터;
    상기 아이스트레이 하면에 연결되고, 유체가 배출될 수 있는 드레인이 마련되고 플라스틱 소재로 마련되고 지지부가 형성되는 드레인부재; 및
    상기 드레인부재의 외측에 결합 또는 내측에 인서트되어 결합되고, 상기 드레인부재의 표면에 결빙을 방지할 수 있도록 발열되는 결빙방지히터;
    상기 결빙방지히터는 상기 지지부에 의해 적어도 일부가 지지되는, 제빙기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제빙기는, 상기 아이스트레이의 하면에 접촉되는 냉각관을 더 포함하는, 제빙기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 드레인부재는 상기 냉각관을 상기 아이스트레이 방향으로 지지하는 지지부를 더 포함하는, 제빙기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 드레인부재는 내열성 소재로 마련되는, 제빙기.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 드레인부재는, 상기 이빙히터 또는 상기 냉각관을 상기 아이스트레이 방향으로 지지하는 지지부를 포함하는, 제빙기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지부는 상기 이빙히터 또는 상기 냉각관과 접촉되는 단부에 내열재를 더 포함하는, 제빙기.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 드레인부재는, 상기 이빙히터 및 상기 냉각관 중 하나 이상을 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 이빙히터 또는 냉각관 중 적어도 하나 이상과 접촉되는 단부에 내열재를 더 포함하는, 제빙기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 결빙방지히터는 열선 및 하나 이상의 필름을 포함하는 면상히터인, 제빙기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 드레인부재는, 경사진 경사로를 포함하는, 제빙기.
  11. 청구항 1 내지 3 및 청구항 5 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 제빙기를 포함하는, 냉장고.
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