KR102365733B1 - 다이렉트 접속 방식 고효율 이빙 히터를 구비하는 제빙기 - Google Patents

다이렉트 접속 방식 고효율 이빙 히터를 구비하는 제빙기 Download PDF

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Abstract

이빙 히터를 구비하는 제빙기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제빙수를 수용하는 구획된 공간이 구비된 아이스 트레이; 상기 아이스 트레이 내의 얼음을 이빙시키는 이젝터; 상기 아이스 트레이의 일측에 마련되고, 상기 아이스 트레이에 열을 공급하는 발열체를 포함하는 이빙 히터; 및 상기 아이스 트레이와 대향하여 마련되고, 내부에 상기 이젝터를 구동시키는 모터 및 상기 모터와 상기 히터에 전원을 공급하는 전원 공급부가 구비되는 제어 박스를 포함하고, 상기 이빙 히터는 플레이트 형상을 가지고, 상기 제어 박스의 아이스 트레이측에는 상기 이빙 히터가 통과할 수 있는 통공부가 형성되고, 상기 통공부에는 상기 이빙 히터를 패킹(packing)하는 패킹 부재가 형성되며, 상기 이빙 히터의 상기 발열체로부터 연장되고 상기 발열체와 동일한 소재로 형성된 라인이 상기 패킹 부재에 의해 패킹되는 상기 이빙 히터의 부분에 존재하고, 상기 이빙 히터의 일면이 상기 아이스 트레이의 일측에 밀착되는, 제빙기가 제공된다.

Description

다이렉트 접속 방식 고효율 이빙 히터를 구비하는 제빙기{ICE MAKER INCLUDING A DIRECT CONNECTING TYPE HIGH EFFICENCY ICE MOVING HEATER}
본 발명의 실시예는 이빙 히터를 구비하는 제빙기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이렉트 접속 방식의 고효율 이빙 히터를 포함하는 이빙 히터를 구비한 제빙기에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉장 보관하는 냉장실 및 음식물을 냉동 보관하는 냉동실을 구비한다. 이때, 냉동실 또는 냉장실에는 얼음을 제조하기 위한 제빙기가 설치된다.
종래의 냉장고용 제빙기는 아이스 트레이의 하부에 히터를 구비한다. 히터는 제빙이 완료되는 경우, 아이스 트레이의 내측면과 단단히 결합되어 있는 얼음을 살짝 녹여주어 얼음이 이빙될 수 있도록 하는 역할을 한다. 히터로서 U자 형상의 시즈 히터(Sheath Heater)를 사용하였으나, 시즈 히터는 아이스 트레이와 직접적으로 접촉되는 면적이 작고, 시즈 히터를 구성하는 관의 직경이 커서 열을 발생시키는 열선이 아이스 트레이와 상당한 간격을 가지게 된다. 따라서, 시즈 히터의 경우에는 열 전달 효율이 떨어져서 아이스 트레이 내의 얼음을 녹이기 위해서는 많은 시간과 전력이 소모되게 된다.
이를 해결하기 위하여, 금속박막을 저항체로 이용하는 면상 히터가 사용될 수 있다. 면상 히터에 전원을 공급하기 위해 면상 히터와 전원 간을 연결하는 리드선이 필요한데, 리드선의 금속이 외부로 노출되면 안되기 때문에, 리드선의 양단을 전기적으로 절연하기 위한 별도의 구성이 필요하다. 이로 인하여, 제빙기의 원가가 상승하고, 제조 공정이 번거롭게 된다.
한국공개특허공보 제10-2010-0116147호(2010.10.29)
본 발명의 실시예들은 플레이트형 이빙 히터와 전원 공급부를 전기적으로 직접 연결하는 제빙기를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 이빙 히터에서 아이스 트레이로의 열 전달 효율을 높일 수 있는 제빙기를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 전체 제빙 공정에 소요되는 전력 소모를 줄이면서 제빙 시간을 단축할 수 있는 제빙기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제빙수를 수용하는 구획된 공간이 구비된 아이스 트레이; 상기 아이스 트레이 내의 얼음을 이빙시키는 이젝터; 상기 아이스 트레이의 일측에 마련되고, 상기 아이스 트레이에 열을 공급하는 발열체를 포함하는 이빙 히터; 및 상기 아이스 트레이와 대향하여 마련되고, 내부에 상기 이젝터를 구동시키는 모터 및 상기 모터와 상기 히터에 전원을 공급하는 전원 공급부가 구비되는 제어 박스를 포함하고, 상기 이빙 히터는 플레이트 형상을 가지고, 상기 제어 박스의 아이스 트레이측에는 상기 이빙 히터가 통과할 수 있는 통공부가 형성되고, 상기 통공부에는 상기 이빙 히터를 패킹(packing)하는 패킹 부재가 형성되며, 상기 이빙 히터의 상기 발열체로부터 연장되고 상기 발열체와 동일한 소재로 형성된 라인이 상기 패킹 부재에 의해 패킹되는 상기 이빙 히터의 부분에 존재하고, 상기 이빙 히터의 일면이 상기 아이스 트레이의 일측에 밀착되는, 제빙기가 제공된다.
상기 이빙 히터는 상기 패킹 부재를 통과하여 그 일단이 상기 전원 공급부에 구비된 전원 인입부에 직접 삽입될 수 있다.
상기 패킹 부재에는 상기 통공부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 구조가 형성될 수 있다.
상기 패킹 부재는 탄성 소재로 형성될 수 있다.
상기 탄성 소재는, 실리콘, 수지류, 및 고무계 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 이빙 히터의 타면 측에 위치하여 상기 이빙 히터를 상기 아이스 트레이 측으로 밀착시키는 밀착부재를 더 포함할 수 있다.
상기 이빙 히터의 일단이 상기 전원 인입부에 삽입된 상태를 고정하기 위한 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 전원 인입부의 표면은 주석 도금 처리될 수 있다.
상기 이빙 히터는 상기 제어 박스 내에 위치하는 전원 접속부와 상기 아이스 트레이의 일측에 밀착되어 열을 공급하는 히팅부로 구성되고, 상기 히팅부는 상기 전원 접속부 보다 두께가 얇거나 폭이 좁게 형성될 수 있다.
상기 이빙 히터는 제 1 절연층, 상기 제 1 절연층 상에 위치하는 금속층, 상기 금속층 상에 형성되는 제 2 절연층을 포함하고, 상기 제 1 절연층과 상기 제 2 절연층의 두께 또는 재질은 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기 제 1 절연층은 폴리이미드(PI)로 형성되고, 상기 제 2 절연층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 형성될 수 있다.
상기 발열층은 에칭 또는 인쇄에 의해 패터닝된 금속으로 형성될 수 있다.
상기 발열층은 PTC(positive-temperature coefficient) 발열체 또는 카본 소재로 형성될 수 있다.
상기 발열층은 코드 히터를 포함할 수 있다.
상기 코드 히터는 전자선 조사된 피복을 포함할 수 있다.
상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층 중 적어도 하나는 전자선 조사 처리될 수 있다.
상기 이빙 히터가 밀착되는 상기 아이스 트레이의 부분은 평면으로 형성될 수 있다.
상기 패킹 부재에는 상기 이빙 히터가 통과하는 히터 통과부가 형성될 수 있다.
상기 패킹 부재에는 상기 이빙 히터에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부에 연결된 전선이 통과하는 전선 통과부가 형성될 수 있다.
상기 이빙 히터에는 냉기가 상기 아이스 트레이에 접촉하도록 적어도 하나의 소통공이 형성될 수 있다.
상기 이빙 히터는 복수 개이고, 상기 복수 개의 이빙 히터 사이에는 기설정된 간격이 유지되어 냉기가 상기 아이스 트레이에 접촉할 수 있다.
상기 전원 공급부는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다.
상기 아이스 트레이는 금속, 수지 및 금속과 수지의 조합 중 하나로 형성될 수 있다.
상기 이빙 히터는 접착제를 통해 상기 아이스 트레이에 접착될 수 있다.
상기 접착제는 폴리이미드 접착제일 수 있다.
상기 이빙 히터는 상기 아이스 트레이에 인서트 조립될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 플레이트형 이빙 히터의 전원 접속부를 전원 공급부에 형성된 전원 인입부에 직접 삽입함으로써, 연결 부위에 대한 별도의 절연 공정이 필요하지 않아 원가가 절감되고 제조 공정이 단순화될 수 있다.
또한, 이빙 히터가 아이스 트레이의 외주면에 면접촉하며, 이빙 히터를 아이스 트레이 측에 밀착함으로써, 이빙 히터에서 아이스 트레이로의 열 전달 효율을 높일 수 있고, 적은 열량 및 짧은 가동 시간으로도 아이스 트레이의 내측면에 얼어붙은 얼음을 녹일 수 있게 된다.
또한, 이빙 히터에서 발생되는 열량을 줄임으로써, 아이스 트레이로 사용될 수 있는 소재를 다양하게 할 수 있다.
또한, 이빙 히터에 소통공을 형성하거나 복수의 이빙 히터를 서로 간격을 가지고 부착함으로써, 아이스 트레이에서 얼음을 제조하는 동안 충분한 냉기가 아이스 트레이에 접촉하도록 하여 얼음 제조 시간을 단축할 수 있다.
또한, 이빙 히터 중 전원 접속부가 패킹 부재를 통해 제어 박스 내에 삽입되고 전원 접속부와 전원 인입부 간의 연결을 고정하는 고정부를 포함함으로써, 이빙 히터와 전원 인입부 간의 전기적 연결을 견고하게 할 수 있어서 제빙기 사용 중 이빙 히터에 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 나타내는 길이 방향 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이빙 히터의 평면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이빙 히터의 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이스 트레이의 저면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹 부재 및 이에 관련된 구성의 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기의 길이 방향 단면도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제빙기의 단면도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제빙기의 길이 방향 단면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 이빙 히터가 아이스 트레이에 밀착되는 구조를 나타내는 단면도
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 히터 및 이를 구비하는 제빙기의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 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, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기(100)를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 제빙기(100)는 아이스 트레이(102), 이젝터(104), 이빙 히터(120), 및 제어 박스(110)를 포함한다.
아이스 트레이(102)는 내부에 물을 수용하는 제빙 공간을 가질 수 있다. 아이스 트레이(102)의 내부에는 복수 개의 격벽이 형성되어 제빙 공간을 복수 개의 공간으로 분리할 수 있다. 이 때, 아이스 트레이(102) 내의 분리된 각 제빙 공간은 이젝터 핀(104-2)과 대응하여 형성될 수 있다. 아이스 트레이(102)의 내주면은 이젝터 핀(104-2)이 회전하여 얼음을 이빙할 수 있도록 이젝터 핀(104-2)의 길이에 대응하는 반경을 가지는 반원호 형상으로 마련될 수 있다. 아이스 트레이(102)는 금속, 수지 및 금속과 수지의 조합으로 형성될 수 있다. 특히, 종래에는 시스 히터 등에서 발생되는 열이 고온이기 때문에 아이스 트레이(102)를 금속으로 형성하여야 했다. 그에 반해, 본 실시예에서는 이빙 히터(120)가 얇게 형성되기 때문에 이빙 히터(120)에서 발생되는 열의 온도가 상대적으로 낮게 되어도 아이스 트레이(102)에서의 이빙이 충분히 이루어질 수 있다. 따라서, 아이스 트레이(102)를 구성하는 재료로서 수지를 사용하는 것도 가능하다.
이젝터(104)는 아이스 트레이(102) 내의 얼음을 이빙시키는 역할을 할 수 있다. 이젝터(104)는 제어 박스(108) 내의 모터(도 2의 104-3)와 연결된 이젝터 축(104-1) 및 이젝터 축(104-1)에 상호 이격하여 형성되는 복수 개의 이젝터 핀(104-2)을 포함할 수 있다. 이젝터 핀(104-2)은 이젝터 축(104-1)을 중심으로 기설정된 방향(예를 들어, 도 1에서 시계 방향)으로 회전하여 아이스 트레이(102) 내의 얼음을 이빙시킬 수 있다.
이빙 히터(120)는 아이스 트레이(102)의 하부에 마련될 수 있다. 이 때, 이빙 히터(120)는 아이스 트레이(102)의 외주면과 면접촉하여 마련되게 될 수 있다. 이빙 히터(120)는 아이스 트레이(102)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다. 이빙 히터(120)는 기설정된 면적에 걸쳐 열을 발생시킬 수 있다. 이빙 히터(120)는 박형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 이빙 히터(120)의 두께는 0 초과 1mm 이하로 이루어질 수 있다. 이빙 히터(120)의 두께의 하한은 이빙 히터(120)를 구성하는 발열체 및 절연 부재 등의 재질에 따라 당업자의 수준에서 적절하게 설정될 수 있다. 이빙 히터(120)를 박형으로 제조하여 이빙 히터(120)의 열 용량을 작게 함으로써, 이빙 히터(120)를 빠른 시간 내에 기설정된 온도로 상승시킬 수 있게 된다. 이 경우, 이빙 히터(120)에 사용되는 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
도 1에서는, 이빙 히터(120)가 아이스 트레이(102)의 하부 중앙에 마련되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 이빙 히터(120)는 아이스 트레이(102)의 중심을 기준으로 일측으로 편향되어 마련될 수도 있는데, 이 경우에는 제어 박스(110) 내의 인쇄회로기판의 구조를 단순화하고, 제어 박스(110) 내의 전원 차단부 및/또는 온도 센서(미도시됨) 등을 이빙 히터(120)에 전기적으로 연결하면서 서로 인접하여 아이스 트레이(102)에 장착시킬 수 있다.
또한, 이빙 히터(120)를 아이스 트레이(102)에 밀착시키기 위해서, 접착제를 사용하여 접착시킬 수도 있고, 아이스 트레이(102)에 이빙 히터(120)가 밀착되기 위한 공간을 형성하여 인서트(insert) 조립될 수도 있다. 이빙 히터(120)를 아이스 트레이(102)에 접착하기 위한 접착제로서 폴리이미드(PI) 접착제가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 공지의 양면 테이프를 통해 이빙 히터(120)를 아이스 트레이(102)에 밀착시킬 수도 있다.
그리고, 이빙 히터(120)가 밀착되는 아이스 트레이(102)의 면이 곡면이면, 이빙 히터(120)가 유연성을 가지더라도 아이스 트레이(102)로부터 이탈될 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 이빙 히터(120)가 밀착되는 아이스 트레이(102)의 일부 면(102a)을 평면으로 할 수 있다.
제어 박스(110)는 아이스 트레이(102)의 일측에 마련될 수 있다. 제어 박스(110)는 아이스 트레이(102)의 일측에서 아이스 트레이(102)와 결합될 수 있다. 제어 박스(110)에는 제빙기(100)의 전체 동작을 제어하는 제어부(미도시됨)가 마련될 수 있다. 또한, 제어 박스(110)에는 이젝터(104)를 기설정된 방향으로 회전시키는 이빙 모터(도 2의 104-3)가 마련될 수 있다. 제어 박스(110)에는 이빙 모터(도 2의 104-3) 및 이빙 히터(120)에 전원을 공급하는 전원 공급부(도 2의 106)가 마련될 수 있다.
여기서, 제어부(미도시)는 예를 들어, 이젝터(104)의 회전 위치 또는 이젝터(104)의 동작 시간 경과에 따라 이빙 히터(120)의 온 또는 오프 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(미도시)는 아이스 트레이(102)의 온도가 기설정된 제빙 온도(즉, 아이스 트레이(102) 내의 제빙수가 완빙되는 온도)에 도달하면, 이빙 히터(120)를 동작시킬 수 있다.
다음으로, 제어부(미도시)는 이젝터(104)를 도 1에서 시계 방향으로 회전하여 아이스 트레이(102) 내의 얼음을 이빙시키기 시작한다. 제어부(미도시)는 이젝터(104)의 위치가 이빙 히터(120)를 지나는 경우, 이빙 히터(120)를 오프(OFF)시킬 수 있다. 이 경우, 얼음을 녹이는데 소요되는 전력 소모를 줄일 수 있게 된다. 이 때, 제어부(미도시)는 위치 센서(미도시)를 통해 이젝터(104)의 홈 위치를 확인한 후 이빙 모터(미도시)로부터 입력되는 펄스 신호수를 누적하여 연산함으로써, 현재 이젝터(104)의 위치(즉, 이젝터 핀(104-2)의 회전 위치)를 확인할 수 있게 된다.
여기서는, 제어부(미도시)가 이빙 히터(120)를 모두 온(ON) 시킨 후, 이젝터(104)가 이빙 히터(120)를 지났을 때 이빙 히터(120)를 오프(OFF)시키는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 그 이외의 다양한 방식으로 이빙 히터(120)의 동작을 조절할 수 있다.
또한, 여기서는 제어부(미도시)가 이젝터(104)의 위치에 따라 이빙 히터(120)를 제어하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제어부(미도시)는 이젝터(104)를 회전시킨 후 경과 시간에 따라 이빙 히터(120)를 제어할 수도 있다.
이빙 히터(120)의 일측은 아이스 트레이(102)에 밀착되고, 이빙 히터(120)의 타측은 밀착 부재(130)에 의해 지지될 수 있다. 밀착 부재(130)는 이빙 히터(120)를 아이스 트레이(102) 측으로 밀착시킴으로써, 이빙 히터(120)에서 발생되는 열이 아이스 트레이(102) 측으로 용이하게 전달되도록 할 수 있다. 또한, 밀착 부재(130)는 이빙 히터(120)가 외부로 노출되는 것을 방지하는 히터 커버로의 역할을 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기(100)를 나타내는 길이 방향 단면도이다.
도 2를 참조하면, 제빙기(100)의 제어 박스(110) 내에는 이젝터 축(104-1)을 기설정된 방향으로 회전시키기 위한 이빙 모터(104-3), 이빙 모터(104-3)와 이빙 히터(120)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(106)가 포함될 수 있다. 전원 공급부(106)는 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있다. 전원 공급부(106)의 일측에는 이빙 히터(120)의 일측(전원 접속부)가 직접 삽입될 수 있는 전원 인입부(108)가 형성될 수 있다. 이빙 히터(120)의 전원 접속부(도 3의 120-2)는 전원 인입부(108)에 직접 삽입되도록 금속 단자 패턴이 형성되어서, 이빙 히터(120)가 별도의 구성을 요하지 않고도 전원 공급부(106)에 전기적 접속될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 이빙 히터(120)와 전원 공급부(106)를 연결하기 위한 리드선 및 리드선과 이빙 히터(120), 전원 공급부(106)의 전기적 접속을 견고하게 하기 위한 납땜, 용접, 또는 아일렛(eyelet) 등의 구성이 요구되지 않으며, 이빙 히터(120)의 전원 접속부(도 3의 120-2)가 전원 인입부(108)에 삽입되는 것 만으로도 전원 공급부(106)로부터 이빙 히터(120)로 전원이 공급될 수 있다. 이빙 히터(120)와 전원 인입부(108) 간의 접속을 견고하게 하기 위하여 고정부(미도시됨)가 전원 인입부(108)의 근방에 형성될 수도 있다. 고정부(미도시됨)의 예시로서, 전원 인입부(108)의 양측에 후크 형상으로 형성되어 전원 인입부(108)에 이빙 히터(120)가 삽입되면, 후크 형상의 일단이 이빙 히터(120)에 걸리도록 하는 구성이 가능하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 전원 인입부(108)는 주석 도금 처리되어 금속의 부식을 방지하고, 전원 인입부(108)와 이빙 히터(120)의 일단 간의 접합성을 강화할 수 있다.
또한, 전원 인입부(108)에는 기설정된 거리(d) 만큼을 남기고 이빙 히터(120)가 삽입되는 것이 바람직하며, 기설정된 거리(d)는 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 mm, 보다 바람직하게는 1.8 mm 일 수 있다.
본 실시예에서는, 이빙 히터(120)와 전원 공급부(106)를 전기적으로 직접 연결함으로써, 전기적으로 연결하기 위한 별도의 구성이 필요하지 않아서 원가를 절감할 수 있다. 또한, 전기적 접속 수단을 절연하기 위한 추가 공정이 필요하지 않는다.
제어 박스(110) 중 아이스 트레이(102) 측에는 내에 이빙 히터(120)가 통과하는 통공부(140a)가 형성될 수 있으며, 통공부(140a)에는 이빙 히터(120)를 패킹(packing)하여 이빙 히터(120)를 고정시키는 패킹 부재(140)가 형성될 수 있다. 패킹 부재(140)는 이빙 히터(120)가 제어 백스(110)내의 전원 공급부(106)에 형성된 전원 인입부(108)에 삽입되어 전기적으로 접속될 때 이빙 히터(120)를 물리적으로 고정하기 위한 것일 수 있다. 패킹 부재(140)는 이빙 히터(120)의 일부의 주위를 둘러싸도록 형성되며, 패킹 부재(140)는 탄성을 가진 실리콘, 수지류, 고무 등의 소재로 형성될 수 있다. 이빙 히터(120)의 발열체로부터 연장되고 발열체와 동일한 소재로 형성된 라인이 패킹 부재(140)에 의해 패킹되는 이빙 히터(120)의 부분에 존재할 수 있다. 패킹 부재(140)에는 통공부(140a)에서의 이탈을 방지하기 위하여 도 2에서 나타내는 바와 같이 통공부(140a)와 맞물릴 수 있는 이탈 방지 구조가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이빙 히터(120)의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 이빙 히터(120)는 박형의 플레이트 형상이며, 아이스 트레이(102)에 열을 공급하는 히팅부(120-1) 및 전원 인입부(108)에 삽입되어 전기적으로 접속되는 전원 접속부(120-2)로 구성될 수 있다. 히팅부(120-1) 및 전원 접속부(120-2)는 패킹 부재(140)에 의해 구분될 수 있다. 즉, 패킹 부재(140)를 통과하지 않고 제어 박스(110)의 외부에 위치하여 아이스 트레이(102)의 하부에 밀착되는 부분이 히팅부(120-1)에 해당하며, 패킹 부재(140)를 통과하여 제어 박스(110)의 내부에 위치하며 전원 인입부(108)에 삽입되는 부분이 전원 접속부(120-2)에 해당할 수 있다. 전원 접속부(120-2)에는 전원 인입부(108)과 전기적으로 접속될 수 있는 단자(120a)가 형성될 수 있다. 단자(120a)는 금속으로 형성되는 패턴일 수 있다.
히팅부(120-1)에는 아이스 트레이(102)에서 얼음이 생길 수 있도록 하는 냉기가 아이스 트레이(102)에 접촉할 수 있도록 하기 위하여 적어도 하나의 소통공(125)이 형성될 수 있다. 소통공(125)은 이빙 히터(120)가 부착된 아이스 트레이(102)의 부분에도 외부 냉기가 도달할 수 있도록 이빙 히터(120)의 일부가 제거된 형태일 수 있다.
이빙 히터(120)의 히팅부(120-1)는 전원 공급부(120-2)에 비해 두께가 얇거나 폭이 좁게 형성될 수 있다. 히팅부(120-1)는 곡면인 아이스 트레이(102)의 외부면에 밀착될 수 있도록 얇게 형성되어서 유연하게 되는 것이 바람직하다. 그에 반해, 전원 공급부(120-2)는 전원 인입부(108)에 삽입되어 견고하게 고정되도록 기계적 강도가 보장되는 것이 바람직하므로 히팅부(120-1)에 비해서 두께가 두껍거나 폭이 넓은 것이 바람직하다. 다만, 히팅부(120-1)가 아이스 트레이(102)의 곡면에 밀착되면서 지나치게 구부러지면 히팅부(120-1)가 아이스 트레이(102)로부터 이탈될 가능성이 커지기 때문에, 이를 방지하기 위하여 아이스 트레이(102)의 외부면 중 히팅부(120-1)가 부착되는 일부면(102a)을 평면으로 하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이빙 히터(120)의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 이빙 히터(120)는 제 1 절연층(121), 제 1 절연층(121) 상에 형성되는 발열층(122), 발열층(122) 상을 절연하는 제 2 절연층(123)으로 구성될 수 있다. 이빙 히터(120)는 제 1 절연층(121) 상에 금속으로 된 층을 형성한 후에 에칭(etching) 등을 통해 패턴화하여 발열층(122)을 형성하고, 발열층(122) 상에 제 2 절연층(123)을 형성하는 방식으로 형성될 수 있다. 이빙 히터(120) 중 제 2 절연층(123)이 아이스 트레이(102)에 밀착될 수 있다.
제 1 절연층(121)은 발열층(122)을 형성하기 위해 에칭이 행하여 지는 동안 유지되어야 하기 때문에, 기설정된 기계적 강도를 가질 수 있는 충분한 두께를 가지는 것이 바람직하다. 그에 반해, 제 2 절연층(123)은 아이스 트레이(102)에 밀착되는 부분이며, 발열층(122)에서 발생되는 열이 전달되는 통로의 역할을 하는 것일 수 있다. 따라서, 제 2 절연층(123)은 전기적 절연이 가능한 최소한의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 결론적으로, 제 2 절연층(123)의 두께는 제 1 절연층(121)의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 절연층(121)은 폴리이미드(PI)로 형성되고, 제 2 절연층(123)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 형성될 수 있다. 그리고, 제 1 절연층(121) 및 제 2 절연층(123) 중 적어도 하나는 전자선 조사 처리되어 가교(cross-linking)이 되도록 할 수 있다.
또한, 발열층(122)은 금속 소재 뿐만 아니라, PTC(positive-temperature coefficient) 발열체 소재 또는 카본(carbon) 소재로 형성될 수도 있다.
상기에서는, 발열층(122)이 에칭 등을 통해 패턴화되는 것으로 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 금속 소재의 인쇄(printing)를 통해 제 1 절연층(121) 상에 발열층(122)을 형성하는 것도 가능하고, 섬유 부재 상에 권선된 열선을 포함하는 코드 히터가 제 1 절연층(121) 상에 지그재그 등의 형상으로 배치되는 것도 가능하다. 코드 히터는 전자선 조사되어 가교 처리된 피복을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이스 트레이(102)의 저면도이다.
도 5를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 아이스 트레이(102)의 하부에는 이빙 히터(120)가 부착될 수 있다. 이빙 히터(120)에는 적어도 하나의 소통공(125)이 형성되어서, 외부에서 공급되는 냉기가 소통공(125)을 통해 아이스 트레이(102) 중 이빙 히터(120)가 밀착된 부분에도 공급되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킹 부재(140) 및 이에 관련된 구성의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 패킹 부재(140)에는 히터 통과부(141)가 형성되어서, 이빙 히터(120)의 전원 접속부(120-2)가 히터 통과부(141)를 통과하여 제어 박스(110) 내에 위치할 수 있다. 패킹 부재(140)를 기준으로 이빙 히터(120) 중 히팅부(120-1)는 제어 박스(110)의 외부에 위치하며 아이스 트레이(102)의 하부에 밀착될 수 있다.
또한, 패킹 부재(140)에는 이빙 히터(120)에 전원이 과잉 공급되거나 이빙 히터(120)가 과열될 때 이빙 히터(120)에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부(150)에 연결된 전선(150a)이 통과하는 전선 통과부(142)가 형성될 수 있다. 전원 차단부(150)는 퓨즈 또는 바이메탈 등일 수 있다. 또한, 전선 통과부(142)에는 전원 차단부(150) 이외에 온도 센서(미도시됨)에 연결되는 전선도 통과할 수 있다. 이와 같이, 전원 차단부(150) 또는 온도 센서(미도시됨) 등과 연결되는 전선(150a)이 패킹 부재(140)를 통과하도록 함으로써, 전선(150a)을 외부와 절연하거나 밀폐하기 위한 별도의 구성이 필요하지 않고, 패킹 부재(140)를 통해 절연 및 밀페를 행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기(100a)의 길이 방향 단면도이다. 도 7에 관한 설명 중 앞선 실시예에 대응하는 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 이빙 히터(120)가 삽입되는 전원 인입부(108)이 PCB 등의 전원 공급부(106)와 부착되지 않고 연결선(108a)을 통해 전원 공급부(106)에 연결될 수 있다. 이는 이빙 히터(120)가 교류 전원용이고 전원 공급부(106)에서는 직류 전원이 공급되는 경우와 같이, 이빙 히터(120)와 전원 공급부(106) 간의 전류 방식이 다른 경우에 발생되는 문제를 해결하기 위해서, 전원 인입부(108)을 전원 공급부(106)에 부착시키지 않고 제어 박스(110) 내의 공간 내에서 전원 인입부(108)이 전원 공급부(106)와 이격된 상태로 위치시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제빙기(100b)의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제빙기(100b)의 길이 방향 단면도이다. 도 8 및 도 9에 관한 설명 중 앞선 실시에에 대응하는 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제빙기(100b)의 아이스 트레이(102)의 하부에는 복수의 이빙 히터(160a, 160b)가 밀착되고, 복수의 이빙 히터(160a, 160b) 사이는 기설정된 간격만큼 이격되어 냉기가 아이스 트레이(102)의 하부에 접촉할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 앞선 실시에와 같이 이빙 히터(120)에 복수의 소통공(125)을 형성하여 냉기가 아이스 트레이(102)의 하부에 접촉을 허용하는 것을 대신하여, 본 실시예에서는 이빙 히터(160a, 160b)를 복수개 마련하고 이빙 히터(160a, 160b) 사이에 냉기가 접촉할 수 있는 공간을 허용함으로써, 아이스 트레이(102)에 충분한 냉기가 도달할 수 있도록 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 이빙 히터(120)가 아이스 트레이(102)에 밀착되는 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 아이스 트레이(102)의 외부면 중 이빙 히터(120)가 밀착되는 일부면(102c)이 v자 형상이 되도록 형성할 수 있다. 그에 따라, 일부면(102c)에 밀착되는 이빙 히터(120)도 v자 형상으로 되어서 밀착될 수 있다. 이로 인하여, 이빙 히터(120)가 되도록 구부러지지 않도록 하여 이빙 히터(120)가 아이스 트레이(102)로부터의 이탈 방지 효과를 유지하면서도, 아이스 트레이(102)에 이빙 히터(120)가 밀착되는 일부면(102a)이 단순 평면일 경우보다 이빙 히터(120)와 아이스 트레이(102) 내의 얼음 간의 거리를 가깝게 하여 아이스 트레이(102) 내의 얼음을 보다 쉽게 이빙할 수 있게 할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 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.
100, 100a, 100b: 제빙기
102: 아이스 트레이
102a, 102b, 102c : 일부 면
104 : 이젝터
104-1 : 이젝터 축
104-2 : 이젝터 핀
104-3 : 이빙 모터
106 : 전원 공급부
108 : 전원 인입부
108a : 연결선
110 : 제어 박스
120, 160a, 160b : 이빙 히터
120-1 : 히팅부
120-2 : 전원 접속부
120a : 단자
121 : 제 1 절연층
122 : 금속층
123 : 제 2 절연층
125 : 소통공
130 : 밀착 부재
140 : 패킹 부재
140a: 통공부
141 : 히터 통과부
142 : 전선 통과부
150 : 전원 차단부
150a : 전선

Claims (26)

  1. 제빙수를 수용하는 구획된 공간이 구비된 아이스 트레이;
    상기 아이스 트레이 내의 얼음을 이빙시키는 이젝터;
    상기 아이스 트레이의 일측에 마련되고, 상기 아이스 트레이에 열을 공급하는 발열체를 갖는 히팅부 및 상기 발열체로부터 연장되어 형성된 전원 접속부를 포함하는 이빙 히터; 및
    상기 아이스 트레이와 대향하여 마련되고, 내부에 상기 이젝터를 구동시키는 모터 및 상기 모터와 상기 히터에 전원을 공급하는 전원 공급부가 구비되는 제어
    박스를 포함하고,
    상기 이빙 히터는 플레이트 형상을 가지고,
    상기 제어 박스의 아이스 트레이측에는 상기 이빙 히터가 통과할 수 있는 통공부가 형성되고, 상기 통공부에는 상기 이빙 히터를 패킹(packing)하는 패킹 부재가 형성되며,
    상기 이빙 히터의 전원 접속부는 상기 패킹 부재를 통과하여 상기 전원 공급부에 구비된 전원 인입부에 직접 삽입되는, 제빙기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킹 부재에는 상기 통공부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지 구조가 형성되는, 제빙기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킹 부재는 탄성 소재로 형성되는, 제빙기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성 소재는, 실리콘, 수지류, 및 고무계 소재 중 적어도 하나를 포함하는, 제빙기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터의 타면 측에 위치하여 상기 이빙 히터를 상기 아이스 트레이 측으로 밀착시키는 밀착부재를 더 포함하는, 제빙기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터의 상기 전원 접속부가 상기 전원 인입부에 삽입된 상태를 고정하기 위한 고정부를 더 포함하는, 제빙기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원 인입부의 표면은 주석 도금 처리된, 제빙기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 히팅부는 상기 전원 접속부 보다 두께가 얇거나 폭이 좁게 형성되는, 제빙기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터는 제 1 절연층, 상기 제 1 절연층 상에 위치하는 발열층, 상기 발열층 상에 형성되는 제 2 절연층을 포함하고,
    상기 제 1 절연층과 상기 제 2 절연층의 두께 또는 재질은 서로 다르게 형성되는, 제빙기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 절연층은 폴리이미드(PI)로 형성되고, 상기 제 2 절연층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 형성되는, 제빙기.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 발열층은 에칭 또는 인쇄에 의해 패터닝된 금속으로 형성되는, 제빙기.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 발열층은 PTC(positive-temperature coefficient) 발열체 또는 카본 소재로 형성되는, 제빙기.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 발열층은 코드 히터를 포함하는, 제빙기.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 코드 히터는 전자선 조사된 피복을 포함하는, 제빙기.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 절연층 및 상기 제 2 절연층 중 적어도 하나는 전자선 조사 처리되는, 제빙기.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터가 밀착되는 상기 아이스 트레이의 부분은 평면으로 형성되는, 제빙기.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킹 부재에는 상기 이빙 히터가 통과하는 히터 통과부가 형성되는, 제빙기.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 패킹 부재에는 상기 이빙 히터에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부에 연결된 전선이 통과하는 전선 통과부가 형성되는, 제빙기.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터에는 냉기가 상기 아이스 트레이에 접촉하도록 적어도 하나의 소통공이 형성되는, 제빙기.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터는 복수 개이고,
    상기 복수 개의 이빙 히터 사이에는 기설정된 간격이 유지되어 냉기가 상기 아이스 트레이에 접촉하도록 하는, 제빙기.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원 공급부는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는, 제빙기.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 아이스 트레이는 금속, 수지 및 금속과 수지의 조합 중 하나로 형성되는, 제빙기.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터는 접착제를 통해 상기 아이스 트레이에 접착되는, 제빙기.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 접착제는 폴리이미드 접착제인, 제빙기.
  26. 청구항 1에 있어서,
    상기 이빙 히터는 상기 아이스 트레이에 인서트 조립되는, 제빙기.

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