KR102603516B1 - 얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법이 개시된다. 상기 얼음 생성 장치는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매에서 불순물을 제거하는 건조기; 상기 건조기를 통해 공급받은 냉매를 이용하여 오거식 제빙 방식에 의해 공급된 물을 냉각하여 냉수 및 얼음을 생성하는 오거 모듈; 발열에 의해 상기 오거 모듈을 해빙시키는 발열부; 및 기 설정된 조건이 만족되면, 상기 발열부가 열을 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법 {APPARATUS OF GENERATING ICE, AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 출원은 얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
외부로부터 공급된 원수를 정화하여 정수를 제공하는 정수기가 널리 사용되고 있으며, 최근에는 정수를 제공하는 것에 더하여 정수를 이용하여 냉수와 얼음을 생성하여 제공하는 정수기도 널리 사용되고 있다.
얼음을 생성하는 방식으로는 침지식 제빙 방식, 분사식 제빙 방식, 유수식 제빙 방식, 오거식 제빙 방식 등 다양한 방식이 있다.
여기서, 오거식 제빙 방식은 물이 유동하는 유동 공간의 주위에 냉매가 유동하도록 하여 유동 공간의 내주면에 얼음이 생성되도록 하고, 스크류가 유동 공간에서 회전하도록 함으로써, 유동 공간의 내주면으로부터 얼음을 분리하고 이송시켜서 외부로 배출하는 방식이다.
이와 같은 오거식 제빙 방식을 채용한 하나의 오거 모듈에 의해 얼음 및 냉수를 모두 생성하는 장치를 고려할 수 있다.
그러나, 오거 모듈이 얼음을 생성하는 제빙 동작에서 냉수를 생성하는 냉각 동작으로 전환되는 경우, 오거 모듈 내에 구비된 제빙관의 증발 잠열로 인해 제빙관의 내부가 결빙될 수 있고, 이에 따라 냉수 생성을 위한 물의 순환이 불가능하게 되어 냉수를 생성할 수 없게 된다. 이 경우, 제빙관이 해빙될 때까지 기다리거나, 제빙관의 해빙을 위한 별도의 해빙 동작을 수행할 필요가 있다.
뿐만 아니라, 제빙 동작을 수행하는 경우, 증발기의 과냉에 의해 오거 모듈이 결빙되어 스크류가 구속될 수 있으며, 이에 따라 얼음 생성이 불가능할 수 있다.
이와 같은 오거 모듈의 결빙이 빈번할 경우 얼음 생성 효율이 떨어질 수 있다.
따라서, 당해 기술분야에서는 오거식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 오거 모듈의 결빙을 방지하고, 얼음 생성 효율을 높이기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 얼음 생성 장치를 제공한다.
상기 얼음 생성 장치는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매에서 불순물을 제거하는 건조기; 상기 건조기를 통해 공급받은 냉매를 이용하여 오거식 제빙 방식에 의해 공급된 물을 냉각하여 냉수 및 얼음을 생성하는 오거 모듈; 발열에 의해 상기 오거 모듈을 해빙시키는 발열부; 및 기 설정된 조건이 만족되면, 상기 발열부가 열을 발생하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 얼음 생성 장치의 제어 방법을 제공한다.
상기 얼음 생성 장치의 제어 방법은, 오거식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 오거 모듈을 구비하는 얼음 생성 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 오거 모듈에 의한 제빙 동작이 완료되면, 냉매를 압축하는 압축기를 OFF 시키는 단계; 발열에 의해 상기 오거 모듈을 해빙시키는 발열체를 ON 시키는 단계; 상기 오거 모듈의 입수단에 구비되는 펌프를 ON 시키는 단계; 및 상기 오거 모듈의 출수단에 구비되는 유량센서에 의해 유량이 감지되면, 상기 발열체 및 상기 펌프를 OFF 시키는 단계를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 오거식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 오거 모듈의 결빙을 방지하여 해빙 동작을 수행할 필요가 없게 되고, 얼음 생성 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 오거 모듈의 일 구현예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 생성 장치(100)는 압축기(110), 응축기(120), 건조기(130), 오거 모듈(140), 발열부(150), 냉수탱크(160) 및 제어부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
압축기(110)는 냉매를 압축시킬 수 있고, 응축기(120)는 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 기체상태의 냉매에서 열을 방출시켜 냉매를 액화시킬 수 있으며, 건조기(130)는 응축기(120)에서 액화된 냉매에서 불순물 또는 습기를 제거할 수 있다.
오거 모듈(140)은 건조기(130)를 통해 공급받은 냉매를 이용하여 오거식 제빙 방식에 의해 냉수탱크(160)로부터 제공된 물을 냉각하여 냉수 및 얼음을 생성하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 오거 모듈의 일 구현예를 도시하는 도면으로, 오거 모듈(140)은 분리이송부(141), 모터(142), 유동부(143) 및 냉매부(144)를 포함하여 구성될 수 있다.
분리이송부(141)는 유동부(143) 내에서 회전하는 스크류로 구현되어 냉매부(144)와 접하는 면에 생성된 얼음을 분리하고 이송시켜서 배출할 수 있다.
모터(142)는 구동하여 분리이송부(141)를 회전시킬 수 있다.
유동부(143)는 냉매부(144)에 의해 둘러싸인 내부 공간에 형성되어 냉수탱크(160)로부터 제공된 물을 수용하여 유동하도록 한다. 냉매부(144)에서 유동하는 냉매에 의해 유동부(143)에서 유동하는 물이 냉각되어 냉수가 생성되고, 냉매부(144)와 접하는 면에는 얼음이 생성될 수 있다.
냉매부(144)는 냉매가 유동할 수 있는 공간이 형성되어 건조기(130)를 통해 공급된 냉매가 유동하도록 할 수 있다.
또한, 오거 모듈(140)의 출수단에는 유량센서(S)가 구비되어 오거 모듈(140)로부터 나오는 물의 유량을 감지할 수 있다.
유량센서(S)는 오거 모듈(140)의 결빙 여부, 즉 오거 모듈(140)를 통해 물이 흐르는지 여부를 감지하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 달리 오거 모듈(140)의 입수단에 구비될 수도 있다.
발열부(150)는 오거 모듈(140)에 인접하여 또는 오거 모듈(140)의 내부에 구비되어, 발열에 의해 오거 모듈(140)을 해빙시키기 위한 것이다.
예를 들어, 발열부(150)는 카트리지 히터, 시즈 히터 등과 같은 히터로 구현되거나, 온수가 흐르는 온수 배관으로 구현될 수 있다. 그러나, 발열부(150)의 구성이 이로 한정되는 것은 아니며, 열을 발생하여 오거 모듈(140)을 해빙시킬 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 발열체로도 구현될 수 있다.
또한, 발열부(150)는 오거 모듈(140)를 보다 효율적으로 해빙시키기 위해, 오거 모듈(140)의 내부, 예를 들어 유동부(143)와 냉매부(144)의 사이에 구비될 수 있다.
발열부(150)는 후술하는 제어부(170)에 의해 발열하여 오거 모듈(140)을 해빙시킬 수 있다.
냉수탱크(160)는 오거 모듈(140)로 물을 공급할 수 있다.
냉수탱크(160)와 오거 모듈(140) 사이를 연결하는 유로, 즉 오거 모듈(140)의 입수단에는 펌프(P)가 구비될 수 있다. 여기서, 펌프(P)는 예를 들어 모터로 구현되어 냉수탱크(160)에 저장된 물이 오거 모듈(140)로 제공되도록 할 수 있다.
냉수탱크(160)는 기 설정된 온도 이하의 냉수를 저장하고, 오거 모듈(140)로 냉수를 공급할 수 있으나, 반드시 이로 제한되는 것은 아니다. 다시 말해, 냉수탱크(160)는 상온의 물을 저장하는 정수탱크 또는 얼음 생성을 위해 사용될 제빙수를 저장하는 제빙수 탱크 등으로 대체될 수도 있다.
제어부(170)는 얼음 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 제어부(170)는 기 설정된 조건이 만족되면, 예를 들어, 오거 모듈(140)에 의한 제빙 동작 수행이 완료된 후 등과 같이 오거 모듈(140)의 결빙 가능성이 있는 경우, 발열부(150)가 열을 발생하도록 제어하여 오거 모듈(140)을 해빙시킬 수 있다.
제어부(170)에 의해 오거 모듈(140)을 해빙시키는 구체적인 방법은 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 오거 모듈(140)에 의한 제빙 동작 수행이 완료되면(S31), 압축기(110)를 OFF시키고(S32), 발열부(150)(예를 들어, 히터)를 ON시킨 후(S33), 펌프(P)를 ON시킬 수 있다(S34).
유량센서(S)에 의해 유량이 감지될 때까지(S35), 즉 오거 모듈(140)이 해빙되어 오거 모듈(140)을 통한 물의 순환이 이루어질 때까지 상술한 동작 상태를 유지한 후, 유량센서(S)에 의해 물의 흐름이 감지되면 히터(150) 및 펌프(P)를 OFF시킬 수 있다(S36).
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 생성 장치(400)는 압축기(410), 응축기(420), 건조기(430), 오거 모듈(440), 냉수탱크(460) 및 제어부(470)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 얼음 생성 장치(400)는 오거 모듈(440)을 해빙시키기 위한 별도의 발열체를 구비하지 않고, 그 대신 압축기(410)에 의해 압축된 고온 고압의 기체상태의 냉매, 즉 핫가스를 오거 모듈(440)에 구비된 냉매부로 공급하여 오거 모듈(440)을 해빙시키도록 구성된다.
이를 위해, 압축기(410)의 후단에서 오거 모듈(440)로 핫가스를 공급하기 위한 핫가스 유로가 추가로 구비되며, 핫가스 유로에는 밸브(V)가 구비되어 오거 모듈(440)로의 핫가스의 공급을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(470)는 기 설정된 조건이 만족되면, 예를 들어 오거 모듈(440)에 의한 제빙 동작 수행이 완료된 후 등과 같이 오거 모듈(440)의 결빙 가능성이 있는 경우, 오거 모듈(440)로 핫가스를 공급하도록 제어하여 오거 모듈(440)을 해빙시킬 수 있다.
제어부(470)에 의해 오거 모듈(440)을 해빙시키는 구체적인 방법은 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
한편, 얼음 생성 장치(400)에 포함된 나머지 구성들은 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 생성 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 오거 모듈(440)에 의한 제빙 동작 수행이 완료되면(S51), 밸브(V)를 개방하여 오거 모듈(440)에 구비된 냉매부로 핫가스를 공급한 후(S52), 펌프(P)를 ON시킬 수 있다(S53).
유량센서(S)에 의해 유량이 감지될 때까지(S54), 즉 오거 모듈(440)이 해빙되어 오거 모듈(440)을 통한 물의 순환이 이루어질 때까지 상술한 동작 상태를 유지한 후, 유량센서(S)에 의해 물의 흐름이 감지되면 압축기(410) 및 펌프(P)를 OFF시키고, 밸브(V)를 닫아줄 수 있다(S55).
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100, 400: 얼음 생성 장치
110, 410: 압축기
120, 420: 응축기
130, 430: 건조기
140, 440: 오거모듈
150: 발열부
160, 460: 냉수탱크
170, 470: 제어부
P: 펌프
S: 유량센서
V: 밸브

Claims (10)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기;
    상기 응축기에 의해 액화된 냉매에서 불순물을 제거하는 건조기;
    상기 건조기를 통해 공급받은 냉매를 이용하여 오거식 제빙 방식에 의해 공급된 물을 냉각하여 냉수 및 얼음을 생성하는 오거 모듈;
    발열에 의해 상기 오거 모듈을 해빙시키는 발열부;
    기 설정된 조건이 만족되면, 상기 발열부가 열을 발생하도록 제어하는 제어부;
    상기 오거 모듈의 입수단에 구비되어 상기 오거 모듈을 물을 제공하는 펌프; 및
    상기 오거 모듈의 출수단에 구비되어 상기 오거 모듈로부터 나오는 물의 유량을 감지하는 유량센서; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 오거 모듈에 의한 제빙 동작 수행이 완료되면, 상기 압축기를 OFF 시키고, 상기 발열부를 ON 시키며, 상기 펌프를 ON 시키고, 상기 유량센서에 의해 유량이 감지되면, 상기 발열부 및 상기 펌프를 OFF 시키는
    얼음 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기;
    상기 응축기에 의해 액화된 냉매에서 불순물을 제거하는 건조기;
    상기 건조기를 통해 공급받은 냉매를 이용하여 오거식 제빙 방식에 의해 공급된 물을 냉각하여 냉수 및 얼음을 생성하는 오거 모듈;
    상기 압축기와 상기 오거 모듈을 연결하는 냉매 유로에 구비되어 핫가스의 공급을 제어하는 밸브;
    기 설정된 조건이 만족되면, 상기 밸브를 개방하여 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 상기 오거 모듈로 공급하도록 제어하는 제어부;
    상기 오거 모듈의 입수단에 구비되어 상기 오거 모듈을 물을 제공하는 펌프; 및
    상기 오거 모듈의 출수단에 구비되어 상기 오거 모듈로부터 나오는 물의 유량을 감지하는 유량센서; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 오거 모듈에 의한 제빙 동작 수행이 완료되면, 상기 밸브를 개방하고, 상기 펌프를 ON 시키고, 상기 유량센서에 의해 유량이 감지되면, 상기 압축기 및 상기 펌프를 OFF 시키고 상기 밸브를 폐쇄하는
    얼음 생성 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 오거식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 오거 모듈을 구비하는 얼음 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 오거 모듈에 의한 제빙 동작이 완료되면, 냉매를 압축하는 압축기를 OFF 시키는 단계;
    발열에 의해 상기 오거 모듈을 해빙시키는 발열체를 ON 시키는 단계;
    상기 오거 모듈의 입수단에 구비되는 펌프를 ON 시키는 단계; 및
    상기 오거 모듈의 출수단에 구비되는 유량센서에 의해 유량이 감지되면, 상기 발열체 및 상기 펌프를 OFF 시키는 단계를 포함하는 얼음 생성 장치의 제어 방법.
  10. 오거식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 오거 모듈을 구비하는 얼음 생성 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 오거 모듈에 의한 제빙 동작이 완료되면, 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 상기 오거 모듈로 공급하는 단계;
    상기 오거 모듈의 입수단에 구비되는 펌프를 ON 시키는 단계; 및
    상기 오거 모듈의 출수단에 구비되는 유량센서에 의해 유량이 감지되면, 상기 압축기 및 상기 펌프를 OFF 시키고, 상기 오거 모듈로의 냉매 공급을 중단하는 단계를 포함하는 얼음 생성 장치의 제어 방법.
KR1020170180979A 2017-12-27 2017-12-27 얼음 생성 장치 및 이의 제어 방법 KR102603516B1 (ko)

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