KR20070101345A - Pulse electrothermal and heat-storage ice detachment apparatus and methods - Google Patents

Pulse electrothermal and heat-storage ice detachment apparatus and methods Download PDF

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KR20070101345A
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KR1020077019303A
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빅터 페트렌코
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더 트러스티즈 오브 다트마우스 칼리지
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Abstract

Systems and methods for pulse electrothermal and heat-storage ice detachment. A pulse electrothermal ice detachment apparatus includes one or more coolant tubes, and optionally, fins in thermal contact with the coolant tubes. The tubes and/or fins form a resistive heater. One or more switches may apply electrical power to the resistive heater, generating heat to detach ice from the tubes and/or the fins. A freezer unit forms a heat-storage icemaking system having a compressor and a condenser for dissipating waste heat, and coolant that circulates through the compressor, the condenser and a coolant tube. The coolant tube is in thermal contact with an evaporator plate. A tank, after the compressor and before the condenser, transfers heat from the coolant to a heating liquid. The heating liquid periodically flows through a heating tube in thermal contact with the evaporator plate, detaching ice from the evaporator plate.

Description

펄스 전열(電熱)과 열 저장 얼음 분리장치와 방법{PULSE ELECTROTHERMAL AND HEAT-STORAGE ICE DETACHMENT APPARATUS AND METHODS}PULSE ELECTROTHERMAL AND HEAT-STORAGE ICE DETACHMENT APPARATUS AND METHODS

[상호참조를 위한 관련 출원들(PCT)]Related Applications for Cross Reference (PCT)

이 출원은 2005년 1월 24일 출원된 미국 가(假) 특허출원 번호 60/646394, 2005년 1월 25일 출원된 60/646932, 2005년 11월 23일 출원된 60/739506 에 대하여 우선권을 주장한다. This application supersedes U.S. Provisional Patent Application No. 60/646394, filed Jan. 24, 2005, 60/646932, filed Jan. 25, 2005, and 60/739506, filed Nov. 23, 2005. Insist.

얼음 또는 성애(frost)는 수증기나 물이 존재하는 찬 표면상에 축적될 수 있다. 이러한 얼음 또는 서리의 분리는 표면을 깨끗이 유지하기 위해(예를 들어, 열전사의 개선이나 처리, 공기역학적 특성을 위해) 바람직할 수 있으며, 또는 사용을 위한 얼음이 획득될 수 있도록 한다. 이것은 대부분의 냉장 용도에 있어서 최소의 에너지를 들여서 얼음의 표면을 깨끗이 하는데 유리하다. Ice or frost can accumulate on cold surfaces where water vapor or water is present. This separation of ice or frost may be desirable to keep the surface clean (eg, for thermal transfer improvement or treatment, aerodynamic properties), or to allow ice to be obtained for use. This is advantageous for cleaning the surface of the ice with minimal energy for most refrigeration applications.

[요약][summary]

일 실시예에 있어서, 펄스 전열과 얼음 분리장치는 하나 또는 그 이상의 냉매튜브와 냉장 유닛(refrigeration unit)의 핀(fin)을 포함한다. 핀은 냉매튜브와 열접촉하며, 하나 또는 양쪽 튜브, 또는 핀은 저항 히터(resistive heater)를 형성한다. 하나 또는 그 이상의 스위치는 전력을 튜브 및/또는 핀으로부터 얼음을 분리하기 위해 열을 발생시키는 저항 히터로 공급할 수 있다. 저항 히터는 하나 이상의 히터 섹션을 형성할 수 있으며, 스위치는 전력을 히터 섹션에 각각으로 공급할 수 있도록 형성되어 있다. In one embodiment, the pulse heat transfer and ice separator comprises one or more refrigerant tubes and fins of a refrigeration unit. The fins are in thermal contact with the refrigerant tube, and one or both tubes, or fins, form a resistive heater. One or more switches may supply power to a resistive heater that generates heat to separate ice from the tube and / or fins. The resistive heater may form one or more heater sections, and the switch is configured to supply power to the heater sections, respectively.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 하나 또는 그 이상인 냉장 유닛의 냉매튜브를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 튜브가 저항 히터에 형성된다. 하나 또는 그 이상의 스위치는 튜브로부터 얼음을 분리하기 위해 전력을 히터로 공급할 수 있다. In yet another embodiment, the pulse electrothermal ice separator comprises one or more refrigerant tubes of a refrigeration unit. One or more tubes are formed in the resistance heater. One or more switches may supply power to the heater to separate the ice from the tube.

또 다른 실시예에 있어서, 하나의 방법은 냉매튜브 및/또는 냉장 유닛의 냉각핀으로부터 얼음을 분리한다. 상기 방법의 스텝은 정상(normal) 냉장 모드 동안, 냉매튜브 및/또는 냉각핀 상의 얼음을 축적하고, 얼음을 분리하기 위해 전력 펄스를 하나 또는 튜브와 팬 양쪽 모두로 공급한다. In another embodiment, one method separates ice from cooling tubes and / or cooling fins of the refrigeration unit. Steps of the method accumulate ice on the coolant tubes and / or cooling fins during normal refrigeration mode and supply one or both power tubes and fans to power the ice to separate the ice.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 하나 또는 그 이상의 얼음성장영역을 가진 얼음 제조튜브를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 냉각기(cold finger) 및/또는 냉매튜브는 열을 각 얼음성장영역으로부터 이동시켜 없앤다. 물은 얼음제조튜브로 도입되어, 적어도 물의 일부가 얼음성장영역에서 얼어서 얼음이 된다. 전력공급장치는 튜브로부터 얼음을 분리하기 위해 적어도 얼음의 계면층을 녹이는 전력 펄스를 튜브나 튜브와 열접촉하고 있는 히터에 주기적으로 공급한다. In yet another embodiment, the pulse electrothermal ice separator comprises an ice making tube having one or more ice growth zones. One or more cold fingers and / or refrigerant tubes remove heat from each ice growth zone. Water is introduced into the ice making tube so that at least some of the water freezes in the ice growth zone and becomes ice. The power supply periodically supplies a power pulse that melts at least the interfacial layer of ice to the tube or a heater in thermal contact with the tube to separate the ice from the tube.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 하나 이상의 얼음제조튜브를 포함한다. 냉각기 및/또는 냉매튜브는 각 얼음제조튜브의 얼음성장영역으로부터 열을 이동시켜 없앤다. 물은 각 얼음제조튜브로 도입되어, 적어도 물의 일부가 얼음성장영역에서 얼어서 얼음이 된다. 전력공급장치는 튜브로부터 얼음을 분리하기 위해 적어도 얼음의 계면층을 녹이는 전력 펄스를 각 튜브에 주기적으로 공급한다. In yet another embodiment, the pulse electrothermal ice separator comprises one or more ice making tubes. Coolers and / or coolant tubes remove heat by dissipating heat from the ice growth zone of each ice making tube. Water is introduced into each ice making tube so that at least some of the water freezes in the ice growth zone and becomes ice. The power supply periodically supplies each tube with a power pulse that melts at least the interfacial layer of ice to separate the ice from the tube.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 하나 또는 그 이상의 냉매튜브를 포함한다. 하나 또는 그 이상의 히터는 증발 플레이트 부근과 냉매튜브 사이에 위치한다. 히터는 전력을 열로 전환하도록 형성되어 있어서, 얼음이 증발 플레이트로부터 분리된다. In yet another embodiment, the pulse electrothermal ice separator comprises one or more refrigerant tubes in thermal contact with the evaporation plate. One or more heaters are located near the evaporation plate and between the refrigerant tubes. The heater is configured to convert power into heat, so that the ice separates from the evaporation plate.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 하나 또는 그 이상의 냉매튜브를 포함한다. 히터는 전력을 열로 전환하도록 형성되어 있어서, 얼음이 증발 플레이트로부터 분리된다. In yet another embodiment, the pulse electrothermal ice separator comprises one or more refrigerant tubes in thermal contact with the evaporation plate. The heater is configured to convert power into heat, so that the ice separates from the evaporation plate.

또 다른 실시예에 있어서, 냉동 유닛(freezer unit)은 열저장 얼음제조 시스템으로써 형성되었다. 냉동 유닛은 압축기(compressor)와 쓸모없는 열을 발산시키기 위한 응축기(condenser)를 가지며, 압축기, 응축기 및 냉매튜브를 통해서 순환되는 냉매를 가진다. 냉매튜브는 증발 플레이트와 열접촉을 한다. 압축기 뒤이고, 응축기 앞인 탱크는 냉매로부터 가열액(heating liquid)으로 열을 이동시킨다. 가열액은 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 가열튜브를 통해서 주기적으로 흘러서 증발 플레이트로부터 얼음을 분리한다.In yet another embodiment, the freezer unit was formed as a heat storage ice making system. The refrigeration unit has a compressor and a condenser for dissipating unwanted heat, and has a refrigerant circulated through the compressor, the condenser and the refrigerant tube. The refrigerant tube is in thermal contact with the evaporation plate. The tank, behind the compressor and in front of the condenser, transfers heat from the refrigerant to the heating liquid. The heating liquid periodically flows through the heating tube in thermal contact with the evaporation plate to separate ice from the evaporation plate.

또 다른 실시예에 있어서, 하나의 방법은 냉장 유닛의 냉매튜브, 냉각핀 및/또는 증발 플레이트로부터 얼음을 분리한다. 열은 얼음제조 또는 냉장 모드 동안에 냉매로부터 가열액으로 이동한다. 얼음은 얼음제조 또는 냉장 모드 동안에 냉매튜브, 냉각핀 및/또는 증발 플레이트상에 축적된다. 가열액은 적어도 하나의 냉매튜브, 냉각핀과 증발 플레이트와 열접촉하는 가열튜브를 통해 흘러서 얼음을 분리한다. In yet another embodiment, one method separates ice from the refrigerant tube, cooling fins and / or evaporation plate of the refrigeration unit. Heat is transferred from the refrigerant to the heating liquid during ice making or refrigeration mode. Ice accumulates on the refrigerant tube, cooling fins and / or evaporation plate during ice making or refrigeration mode. The heating liquid flows through the heating tube in thermal contact with the at least one refrigerant tube, the cooling fins and the evaporation plate to separate the ice.

또 다른 실시예에 있어서, 펄스 전열 얼음분리장치는 열교환 표면과 열접촉하고 있는 냉매튜브를 가지는 열교환기를 포함한다. 전력공급장치는 펄스 가열을 위한 열교환기에 전기적으로 스위치된다.In yet another embodiment, the pulse heat transfer ice separator comprises a heat exchanger having a refrigerant tube in thermal contact with the heat exchange surface. The power supply is electrically switched to a heat exchanger for pulse heating.

도 1은, 하나의 실시예에 따른 하나의 펄스 전열 얼음분리장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of one pulse electrothermal ice separator according to one embodiment.

도 2(a)와 2(b)는, 도 1의 펄스 전열 얼음분리장치의 A부분을 나타낸 도이다.2 (a) and 2 (b) are views showing part A of the pulse electrothermal ice separator of FIG.

도 3은, 일 실시예에 따른, 하나의 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸 도이다. 3 is a view showing a pulse electrothermal ice separator according to one embodiment.

도 4는, 일 실시예에 따른, 하나의 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸 도이다. 4 is a view showing a pulse electrothermal ice separator according to one embodiment.

도 5는, 일 실시예에 따른, 하나의 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸 도이다. 5 is a view showing a pulse electrothermal ice separator according to one embodiment.

도 6은, 일 실시예에 따른, 냉매튜브 및/또는 냉장 유닛의 냉각핀(cooling fin)으로부터 얼음을 분리하는 과정의 흐름도이다.6 is a flowchart of a process of separating ice from a cooling fin of a refrigerant tube and / or a refrigeration unit, according to one embodiment.

도 7은, 튜브상에 설치된 핀의 배열을 가진 열교환기의 하나의 실시예를 나 타낸 도이다. 7 shows one embodiment of a heat exchanger with an array of fins mounted on a tube.

도 8은, 하나의 튜브와 핀 조립품을 통한 단면도를 나타낸 도이다. 8 is a cross-sectional view through one tube and pin assembly.

도 9는, 상온에서 순수 알루미늄을 대상으로 한 길이에 대한 시간의 열확산(heat-diffusion)도이다. 9 is a heat-diffusion diagram of time versus length for pure aluminum at room temperature.

도 10은, (a)작동 중에, 가열 펄스와 (b)냉각펌프와 팬 오프(fan off)에 의한 가열 펄스에 의해 전원이 공급될 때, 알루미늄 열교환기를 대상으로 한 온도에 대한 시간을 도시한 도이다.FIG. 10 shows the time versus temperature for an aluminum heat exchanger when power is supplied by (a) heating pulses during operation and (b) heating pulses by cooling pump and fan off. It is also.

도 11은, 일 실시예에 따른, 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 하나의 열교환기의 사시도(斜視圖)이다.11 is a perspective view of one heat exchanger formed as a pulse system for ice separation, according to one embodiment.

도 12는, 축적된 얼음과 전원공급과 스위치로의 연결이 있는 도 11의 열교환기의 상면도이다.12 is a top view of the heat exchanger of FIG. 11 with accumulated ice, power supply and connections to the switch.

도 13은, 일 실시예에 따른, 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 하나의 열교환기를 나타낸 도이다.13 is a diagram illustrating one heat exchanger formed as a pulse system for ice separation, according to one embodiment.

도 14는, 도 13의 열교환기의 단면도를 나타낸 도이다.14 is a sectional view of the heat exchanger of FIG. 13.

도 15는, 일 실시예에 따른, 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 하나의 아코디언(accordion) 타입의 열교환기를 나타낸 도이다.FIG. 15 is a diagram illustrating one accordion type heat exchanger formed as a pulse system for ice separation, according to one embodiment.

도 16은, 냉매튜브를 형성하기 위해 부착된 포일 워셔(foil washer)의 단면도이다.16 is a cross sectional view of a foil washer attached to form a refrigerant tube.

도 17은, 냉매튜브를 형성하기 위한 직선 파이프에 부착된 포일 워셔의 단면도이다.17 is a cross-sectional view of a foil washer attached to a straight pipe for forming a refrigerant tube.

도 18은, 다른 일 실시예에 따른, 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 하나의 아코디언(accordion) 타입의 열교환기를 나타낸 도이다.FIG. 18 is a diagram of one accordion type heat exchanger formed as a pulse system for ice separation according to another embodiment.

도 19는, 다른 일 실시예에 따른, 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 하나의 아코디언(accordion) 타입의 열교환기를 나타낸 도이다.FIG. 19 is a diagram of one accordion type heat exchanger formed as a pulse system for ice separation according to another embodiment.

도 20은, 일 실시예에 따른, 하나의 관모양 얼음제조기로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸 도이다.20 is a diagram illustrating a pulse electrothermal ice separator formed by one tubular ice maker according to one embodiment.

도 21은, 일 실시예에 따른, 하나의 관모양 얼음제조기로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸 도이다.21 is a view showing a pulse electrothermal ice separator formed by one tubular ice maker according to one embodiment.

도 22는, 도 20의 관모양 얼음제조기의 일부를 나타낸 도이다.FIG. 22 is a diagram illustrating a part of the tubular ice maker of FIG. 20. FIG.

도 23은, 도 21의 관모양 얼음제조기의 일부를 나타낸 도이다.FIG. 23 is a view showing a part of the tubular ice maker of FIG. 21.

도 24는, 일 실시예에 따른, 하나의 관모양 얼음제조기로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치의 측단면도이다.24 is a side cross-sectional view of a pulse electrothermal ice separator formed with one tubular ice maker, according to one embodiment.

도 25는, 도 24의 일 실시예인 관모양 얼음제조기의 일부를 확대한 상세도이다.FIG. 25 is an enlarged detailed view of a portion of the tubular ice maker of the embodiment of FIG. 24.

도 26은, 도 24의 관모양 얼음제조기의 상부 단면도이다.FIG. 26 is a top sectional view of the tubular ice maker of FIG. 24. FIG.

도 27은, 일 실시예에 따른 얼음제조기로써 형성된 하나의 펄스 전열 얼음분리장치의 단면도이다.27 is a cross-sectional view of one pulse electrothermal ice separator formed with an ice maker according to one embodiment.

도 28은, 도 27의 얼음제조기를 확대한 상세도이다.FIG. 28 is an enlarged detailed view of the ice maker of FIG. 27.

도 29는, 일 실시예에 따른 얼음제조기로써 형성된 하나의 펄스 전열 얼음분리장치의 단면도이다.29 is a cross-sectional view of one pulse electrothermal ice separator formed with an ice maker according to one embodiment.

도 30은, 도 29의 얼음제조기 일부를 확대한 상세도이다.30 is an enlarged detail view of a part of the ice maker of FIG. 29.

도 31은, 일 실시예에 따른 얼음 분리를 위한 열 저장장치를 포함하는 냉동 유닛 구성요소의 개략도이다.FIG. 31 is a schematic diagram of a refrigeration unit component that includes a heat storage device for ice separation according to one embodiment. FIG.

도 32는, 도 31에 나타낸 증발 플레이트의 단면도이다.FIG. 32 is a cross-sectional view of the evaporation plate shown in FIG. 31.

도 33은, 일 실시예에 따른 얼음 분리를 위한 열 저장장치를 포함하는 냉동 유닛 구성요소의 개략도이다.33 is a schematic representation of a refrigeration unit component that includes a heat storage device for ice separation according to one embodiment.

도 34는, 열 저장 얼음 분리장치를 나타낸 도이다.34 shows a heat storage ice separator.

도 35는, 열 저장 얼음 획득을 이용한 냉동 유닛을 작동하기 위한 과정의 흐름도이다. 35 is a flowchart of a procedure for operating a refrigeration unit using heat storage ice acquisition.

[도면의 상세한 설명]Detailed Description of the Drawings

열교환기는 축열제(thermal mass) 사이에서 열을 이동시키도록 작용한다. 하나의 열교환기 구성에 있어서, 순환 냉매에 의해 냉각되는 열교환기 표면에 근처에서 공기가 순환된다. 냉매의 온도가 충분히 낮을 때, 얼음은 표면상에 형성될 수 있으며, 표면과 공기 사이의 열교환기를 지연시킨다. 가열된 표면이 공기에 의해 열교환기를 다시 가동하기 위해서 재냉각되어야만 하기 때문에, 최소한의 열을 가해 이러한 얼음을 제거하는 것은 바람직하다. Heat exchangers act to transfer heat between thermal masses. In one heat exchanger configuration, air is circulated near the heat exchanger surface cooled by the circulating refrigerant. When the temperature of the refrigerant is low enough, ice may form on the surface, delaying the heat exchanger between the surface and the air. Since the heated surface must be recooled by air to restart the heat exchanger, it is desirable to remove this ice with minimal heat.

도 1은 펄스 전열 얼음분리장치(20)를 개략적으로 나타낸다. 장치(20)는 히터(10)와 전력공급장치(14)로부터 히터(10)로 전력의 공급을 조절하는 스위치(12)를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 전력공급장치(14)는 장치(20)의 부분을 형성 한다. 장치(20)는, 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 표면으로부터 얼음을 분리하기 위해 작동한다. 여기에서 사용된 "분리하다(detach)"는 적어도 얼음의 계면층을 녹여서 하나 또는 그 이상의 표면으로부터 얼음을 흐트러뜨린다는 의미이거나, 완전한 용해 및/또는 얼음의 증발을 의미할 수 있다. 1 schematically shows a pulse electrothermal ice separator 20. The apparatus 20 includes a switch 12 that regulates the supply of power from the heater 10 and the power supply 14 to the heater 10. In another embodiment, the power supply 14 forms part of the device 20. The apparatus 20 operates to separate ice from one or more surfaces, as described in more detail below. As used herein, “detach” may mean dissolving ice from at least one or more surfaces by melting at least the interfacial layer of ice, or may mean complete dissolution and / or evaporation of ice.

도 2(a)는 펄스 전열 얼음분리장치(20)의 A부분을 나타낸다(도 3, 도 4참조). 장치(20)를 포함하는 냉장 유닛(도시하지 않음)은 냉매(8)를 튜브(4)로 흘려보낸다. 열은 냉장 유닛으로부터 냉매(8)로 이동한다. 냉각핀(cooling fin)(2)은 튜브(4)와 열접촉하여 열의 이동을 순조롭게 한다. 얼음(6(1))은 수증기로부터 튜브(4) 및/또는 핀(2) 상에 응축될 수 있다. 장치(20)는 튜브(4) 및/또는 핀(2)의 표면으로부터 얼음(6(1))을 주기적으로 분리한다. 도 2(b)는 얼음(6(1))이 튜브(4)와 핀(2)으로부터 분리된 후의 A부분을 나타낸다. 2 (a) shows part A of the pulse electrothermal ice separator 20 (see FIGS. 3 and 4). A refrigeration unit (not shown) comprising the device 20 flows the refrigerant 8 into the tube 4. Heat moves from the refrigeration unit to the refrigerant 8. Cooling fins 2 are in thermal contact with the tube 4 to facilitate heat transfer. Ice 6 (1) may condense on tubes 4 and / or fins 2 from water vapor. The device 20 periodically separates the ice 6 (1) from the surface of the tube 4 and / or fins 2. FIG. 2 (b) shows part A after the ice 6 (1) has been separated from the tube 4 and the fin 2.

도 3은 펄스 전열 얼음분리장치(20(1))를 나타낸다. 도 3은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 냉매(8)(도 2(a), 도 2(b) 참조)는 냉매튜브(4(1))를 통해서 흘러가며, 냉각핀(2(1))은 열을 냉매로 순조롭게 이동시키기 위해 튜브(4(1))와 열접촉한다. 냉매튜브(4(1))와 냉각핀(2(1))은, 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 마크된 A는 도 2(a)와 도 2(b)에 도시된 A부분을 나타낸다. 얼음(6(1))(도 2(a), 도 2(b) 참조)은 냉매튜브(4(1))와 핀(2(1))의 한쪽 또는 양쪽 상에서 성장할 수 있다. 장치(20(1)) 내에서, 핀(2(1))은 도 1에 있는 히터(10)의 예이다. 단지 몇 개의 핀(2(1))만이 도시를 명쾌히 하 기 위해 도 3에 부호로 표시되어 있다. 핀(2(1))은 전기적으로 전도성이 있으며, 보이는 바와 같이, 꾸불꾸불한 구조로 스위치(12(1), 12(2))와 접지(16) 사이에서 서로 연결되어 있다. 튜브(4(1))는 전기 절연체 또는 도체로 형성될 수 있으나, 도체로 형성될 경우, 튜브(4(1))는 실질적으로 핀(2(1))으로부터 전기적으로 절연된다. 튜브(4(1))와 핀(2(1)) 사이의 전기적 절연은, 예를 들어 금속 산화물(예를 들어, 산화 피막처리된 코팅(anodized coating)), 폴리머, 혼합물과 같은 물질 및/또는 다른 유전체를 튜브(4(1))와 핀(2(1)) 사이에 개재(介在)함으로써, 달성될 수 있다. 핀(2(1))은 히터섹션(7(1)), 7(2))을 형성한다. 3 shows a pulse electrothermal ice separator 20 (1). 3 may not be drawn to scale. The coolant 8 (see FIGS. 2A and 2B) flows through the coolant tube 4 (1), and the cooling fins 2 (1) are used to smoothly transfer heat to the coolant. It is in thermal contact with (4 (1)). The coolant tube 4 (1) and the cooling fins 2 (1) may be made of, for example, copper, aluminum or alloys thereof. Marked A represents part A shown in Figs. 2 (a) and 2 (b). Ice 6 (1) (see FIG. 2 (a), FIG. 2 (b)) may grow on one or both of the coolant tube 4 (1) and fin 2 (1). Within device 20 (1), fin 2 (1) is an example of heater 10 in FIG. Only a few pins 2 (1) are labeled in FIG. 3 for clarity. The pins 2 (1) are electrically conductive and, as shown, are connected to each other between the switches 12 (1), 12 (2) and ground 16 in a sinuous configuration. The tube 4 (1) may be formed of an electrical insulator or conductor, but when formed of a conductor, the tube 4 (1) is substantially electrically insulated from the fins 2 (1). The electrical insulation between the tube 4 (1) and the fins 2 (1) may be, for example, a material such as a metal oxide (eg anodized coating), a polymer, a mixture and / or Or by interposing another dielectric between the tube 4 (1) and the fin 2 (1). Fins 2 (1) form heater sections 7 (1), 7 (2).

얼음 분리가 요구될 때, 스위치(12(1) 및/또는 12(2))는 닫히며, 터미널(18(1)), 18(2))에서 이용할 수 있는 전력을 히터섹션(7(1) 및/또는 7(2))으로 각각 공급한다. 전력은 핀(2(1)) 내에서 열을 발생시키며, 얼음(6(1))을 분리한다. 장치(20(1)) 내에서, 튜브(4(1))는 직접적으로(예를 들어 전기적으로) 가열되지 않으나, 튜브(4(1)) 상의 얼음은 분리된다. 왜냐하면 튜브(4(1))는 핀(2(1))과 의 열접촉을 통해서 가열되기 때문이다. 두 개의 히터섹션(7(1), 7(2))으로의 핀(2(1)) 구성은 대표적일 뿐이며, 하나의 실시예에 있어서, 핀은 단지 하나의 히터섹션 또는 둘 이상의 히터섹션으로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있다. When ice separation is required, the switch 12 (1) and / or 12 (2) is closed and the power available at the terminals 18 (1), 18 (2) to the heater section 7 (1). And / or 7 (2)), respectively. Electric power generates heat in the pin 2 (1) and separates the ice 6 (1). Within the apparatus 20 (1), the tube 4 (1) is not heated directly (eg electrically), but the ice on the tube 4 (1) is separated. This is because the tube 4 (1) is heated through thermal contact with the fin 2 (1). The configuration of the fins 2 (1) into two heater sections 7 (1), 7 (2) is representative only, and in one embodiment, the fins may be divided into only one heater section or two or more heater sections. It can be seen that it can be configured.

펄스 전열 얼음분리장치(20(1))를 포함하는 냉장 유닛은 얼음분리에 앞서 냉매원(冷媒源)(coolant source)에 연결된 밸브를 닫는 한편, 냉장 압축기를 계속 가동함으로써 냉매(8)를 튜브(4(1))로부터 뺄 수 있다. 얼음분리에 앞서 튜브(4(1))로부터 냉매를 빼는 것이 이로울 수 있다. 왜냐하면 튜브(4(1))와 핀(2(1))의 축열 제(thermal mass) 상에서만 얼음분리가 작용하는 동안, 열이 발생되기 때문에, 열이 가열과 냉매에 낭비되지 않는다. 냉매의 가열이, 얼음분리를 가속화하고 전체적인 열을 줄이지 않으므로 필요한 전력을 줄여서, 냉장이 재개시되도록, 냉매를 재냉각하는데 공급되어야만 한다. The refrigeration unit including the pulse electrothermal ice separator 20 (1) closes the valve connected to the coolant source prior to ice separation, while continuing to operate the refrigeration compressor to tube the coolant 8 to the tube. Can be subtracted from (4 (1)). It may be advantageous to withdraw the refrigerant from the tube 4 (1) prior to ice separation. Because heat is generated during ice separation only on the thermal mass of the tubes 4 (1) and fins 2 (1), heat is not wasted on heating and refrigerant. The heating of the refrigerant must be supplied to recool the refrigerant so that refrigeration can be resumed, reducing the power required since it does not accelerate ice separation and reduce the overall heat.

장치(20(1))를 이용하는 냉장 또는 냉동 유닛의 다른 과정은 얼음분리와 조화(調和)되어 기능할 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 만일 냉장 또는 냉동 유닛이 열을 장치(20(1))로 이동시키기 위해서 팬(fan)을 사용한다면, 팬은 얼음을 분리하는 동안에는 작동을 멈춘다(shut down). 만일 각각의 팬이 얼음을 분리하는 섹션(예를 들어 섹션7(1)또는 7(2)) 근처에 설치된다면, 얼음을 분리하는 섹션 근처의 팬은 다른 섹션 근처의 팬이 계속 작동하는 동안 작동을 멈춘다. It can be seen that other processes of the refrigeration or freezing unit using the apparatus 20 (1) can function in combination with ice separation. For example, if the refrigeration or freezing unit uses a fan to transfer heat to the device 20 (1), the fan shuts down while dissolving the ice. If each fan is installed near the section that separates the ice (eg section 7 (1) or 7 (2)), the fan near the section that separates the ice will run while the fan near the other section continues to run. Stops.

도 4는 펄스 전열 얼음분리장치(20(2))를 나타낸다. 도 4는 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 냉매(8)(도 2(a), 도 2(b) 참조)는 냉매튜브(4(2))를 통해서 흐른다. 튜브(4(2))와 열접촉하고 있는 냉각핀(2(2))은 열이 냉매로 이동하기 쉽도록 한다. 단지 몇 개의 핀(2(2))만이 도시를 명쾌히 하기 위해 도 4에 부호로 표시되어 있다. 냉매튜브(4(2))와 냉각핀(2(2))은 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 만들 수 있다. 마크된 A는 도 2(a)와 도 2(b)에 도시된 A부분을 나타낸다. 얼음(6(1))(도 2(a), 도 2(b) 참조)은 냉매튜브(4(2))와 핀(2(2))의 한쪽 또는 양쪽 상에서 성장할 수 있다. 장치(20(2)) 내에서, 튜브(4(2))는 도 1에 있는 히터(10)의 예이다. 튜브(4(2))는 스위치(12(3), 12(4), 12(5))와 접지(16)의 사이에서 서로 연결되어 있다. 핀(2(2))은 전기적 절연체나 도체로 형성 될 수 있으나, 도체로 형성될 경우, 핀(2(2))은 실질적으로 튜브(4(2))로부터 전기적으로 절연된다. 튜브(4(2))와 핀(2(2)) 사이의 전기적 절연은, 예를 들어, 금속 산화물(예를 들어, 산화 피막처리된 코팅(anodized coating)), 폴리머, 혼합물과 같은 물질 및/또는 다른 유전체를 튜브(4(2))와 핀(2(2)) 사이에 개재(介在)함으로써, 달성될 수 있다. 튜브(4(2))는 히터섹션(7(3), 7(4), 7(5))을 형성한다. 4 shows a pulse electrothermal ice separator 20 (2). 4 may not be drawn to scale. The coolant 8 (see FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b)) flows through the coolant tube 4 (2). Cooling fins 2 (2) in thermal contact with the tube 4 (2) make it easier for heat to move to the refrigerant. Only a few pins 2 (2) are indicated by symbols in FIG. 4 for clarity of illustration. The coolant tube 4 (2) and the cooling fins 2 (2) may be made of copper, aluminum or alloys thereof, for example. Marked A represents part A shown in Figs. 2 (a) and 2 (b). Ice 6 (1) (see FIG. 2 (a), FIG. 2 (b)) can grow on one or both of the coolant tube 4 (2) and fin 2 (2). Within the apparatus 20 (2), the tube 4 (2) is an example of the heater 10 in FIG. 1. The tubes 4 (2) are connected to each other between the switches 12 (3), 12 (4), 12 (5) and ground 16. The fins 2 (2) may be formed of an electrical insulator or a conductor, but when formed of a conductor, the fins 2 (2) are substantially electrically insulated from the tube 4 (2). The electrical insulation between the tube 4 (2) and the fins 2 (2) may include, for example, materials such as metal oxides (eg, anodized coatings), polymers, mixtures, and the like. And / or by interposing another dielectric between the tube 4 (2) and the fin 2 (2). Tube 4 (2) forms heater sections 7 (3), 7 (4), 7 (5).

얼음 분리가 요구될 때, 스위치(12(3), 12(4) 및/또는 12(5))는 닫히며, 터미널(18(3))에서 이용할 수 있는 전력을 히터섹션(7(3), 7(4) 및/또는 7(5))으로 각각 공급한다. 전력은 튜브(4(2)) 내에서 열을 발생시키며, 얼음(6(1))을 분리한다. 장치(20(2)) 내에서, 핀(2(2))은 직접적으로(예를 들어 전기적으로) 가열되지 않으나, 핀(2(2)) 상의 얼음은 분리된다. 왜냐하면 핀(2(2))은 튜브(4(2))와의 열접촉을 통해서 가열되기 때문이다. 세 개의 히터섹션(7(3), 7(4), 7(5))으로의 튜브(4(2)) 구성은 대표적일 뿐이며, 다른 실시예에 있어서, 튜브는 셋보다 적거나 그 이상의 히터섹션으로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있다. When ice separation is required, the switches 12 (3), 12 (4) and / or 12 (5) are closed and power available at the terminal 18 (3) to the heater section 7 (3). , 7 (4) and / or 7 (5)), respectively. Electric power generates heat in the tube 4 (2) and separates the ice 6 (1). Within the device 20 (2), the fins 2 (2) are not heated directly (eg electrically), but the ice on the fins 2 (2) is separated. This is because the fins 2 (2) are heated through thermal contact with the tubes 4 (2). The configuration of the tube 4 (2) into three heater sections 7 (3), 7 (4), 7 (5) is merely representative, and in other embodiments, the tube has less than three or more heaters. It can be seen that it can be organized into sections.

상기에서 검토된 것과 같은 장치(20(1)), 장치(20(2))를 포함하는 냉장 유닛은 냉매를 가열하는 데 열을 낭비하는 것을 피하기 위해 얼음분리 전에 냉매(8)를 비울 수 있다. 하나의 다른 실시예에 있어서, 섹션(7(3), 7(4), 7(5))은 튜브(4(2))의 섹션으로서 정의되므로, 밸브와 튜브는 성애가 없어지지 않고 있는 섹션을 통해서 냉매가 계속 흐르도록 공급될 수 있으며, 성애가 없어지고 있는 섹션으로부터는 냉매를 차단 및/또는 배출되도록 공급될 수 있다. 장치(20(2))(상기에서 검토된 것과 같은 장치(20(1))에 연결된 팬)를 이용하는 냉장 또는 냉동 유닛에 서 작용하는 다른 특징은 얼음분리와 조화(調和)되어 기능할 수 있다는 것을 알 수 있다. Refrigeration units comprising apparatus 20 (1), apparatus 20 (2), as discussed above, may empty the refrigerant 8 prior to ice separation to avoid wasting heat on heating the refrigerant. . In one other embodiment, the sections 7 (3), 7 (4), 7 (5) are defined as sections of the tube 4 (2), so that the valves and tubes are used to The refrigerant may be supplied to continue to flow through, and may be supplied to block and / or discharge the refrigerant from the section where the defrost is disappearing. Other features that operate in a refrigeration or freezing unit using device 20 (2) (fans connected to device 20 (1) as discussed above) may function in conjunction with ice separation. It can be seen that.

또 다른 하나의 실시예로써, 장치(20(2))는 튜브(4(2))를 통해서 냉매의 움직임이 뒤따르는 섹션 내에서 얼음을 분리할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시예에 있어서, 냉매는 섹션(7(3), 7(4), 7(5))을 통해서 차례에 따라 정상적으로 이동할 수 있다. 튜브(4(2))를 통해서 이동하는 냉매의 속도는 장치(20(2))를 포함하는 유닛의 냉장 시스템 구성에 의해 결정될 수 있다. 튜브(4(2))를 통해서 냉매가 정상적으로 흐르는 동안, 장치(20(2))는 전력의 제1 펄스를 섹션(7(3))으로 공급할 수 있다; 섹션(7(3))으로부터 얼음을 제거하기에 충분할 만큼 제1 펄스는 지속된다. 섹션(7(3)) 내의 냉매는 제1 펄스에 의해 발생된 얼마간의 열을 흡수하게 된다. 튜브(4(2))를 통해서 이동하는 냉매의 속도정보를 이용하여 구성된 시간지연(time delay) 후, 장치(20(2))는 이어서 전력의 제2 펄스를 섹션(7(4))으로 공급하므로 제2 펄스 동안 제1 펄스가 섹션(7(4)) 내에 있는 사이에, 냉매는 섹션(7(3)) 내에 있었다. 제2 펄스 동안 제1 펄스가 섹션(7(4))을 가열하도록 돕는 사이에 섹션(7(3)) 내의 냉매에 의해 흡수된 열은 섹션(7(4))으로부터 얼음을 분리하는데 필요한 제2 펄스의 지속시간을 감소시킬 수 있다. As yet another embodiment, the device 20 (2) can separate ice within the section followed by the movement of the refrigerant through the tube 4 (2). For example, in the embodiment of FIG. 4, the refrigerant may normally move in sequence through sections 7 (3), 7 (4), and 7 (5). The speed of the refrigerant moving through the tube 4 (2) can be determined by the refrigeration system configuration of the unit comprising the device 20 (2). While the refrigerant flows normally through the tube 4 (2), the device 20 (2) can supply a first pulse of power to the section 7 (3); The first pulse lasts long enough to remove ice from section 7 (3). The refrigerant in section 7 (3) will absorb some heat generated by the first pulse. After a time delay configured using the velocity information of the refrigerant moving through the tube 4 (2), the device 20 (2) then sends a second pulse of power to the section 7 (4). The refrigerant was in section 7 (3) while the first pulse was in section 7 (4) during the second pulse as it was fed. During the second pulse, the heat absorbed by the refrigerant in the section 7 (3) while helping the first pulse to heat the section 7 (4) is necessary to separate the ice from the section 7 (4). The duration of two pulses can be reduced.

튜브(4(2))를 통해서 이동하는 냉매의 속도정보를 이용하여 구성된 시간지연(time delay) 후, 장치(20(2))는 이어서 전력의 제3 펄스를 섹션(7(5))으로 공급하므로 제3 펄스 동안 제2 펄스가 섹션(7(5)) 내에 있는 사이에, 냉매는 섹션(7(4)) 내에 있었다. 제3 펄스 동안 제1 및 제2 펄스가 섹션(7(4))을 가열하도록 돕는 사이에 섹션(7(3), 7(4)) 내의 냉매에 의해 흡수된 열은 섹션(7(5))으로부터 얼음을 분리하는데 필요한 제3 펄스의 지속시간을 감소시킬 수 있다. 여기에 설명된 방법은 냉매가 연속하여 흐르는 섹션을 통해서 얼마든지 반복될 수 있다. After a time delay configured using the velocity information of the refrigerant moving through the tube 4 (2), the device 20 (2) then sends a third pulse of power to the section 7 (5). The refrigerant was in section 7 (4) while the second pulse was in section 7 (5) during the third pulse as it was being fed. The heat absorbed by the refrigerant in the sections 7 (3), 7 (4) between the first and second pulses during the third pulse helps to heat the section 7 (4). The duration of the third pulse required to separate the ice from the can be reduced. The method described herein can be repeated any number of times through sections in which the refrigerant flows continuously.

도 5는 펄스 전열 얼음분리장치(20(3))를 나타낸다. 도 5는 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 냉매(8)(도 2(a), 도 2(b) 참조)는 냉매튜브(4(3))를 통해서 이동한다. 튜브(4(3))와 열접촉하고 있는 냉각핀(2(3))은 열이 냉매로 이동하기 쉽도록 한다. 단지 몇 개의 핀(2(3))만이 도시를 명쾌히 하기 위해 도 5에 부호로 표시되어 있다. 냉매튜브(4(3))와 냉각핀(2(3))은 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금, 또는 낮은 열저항률(thermal resistivity)을 가진 다른 재료로 만들 수 있다. 마크된 A는 도 2(a)와 도 2(b)에 도시된 A부분을 나타낸다. 얼음(6(1))(도 2(a), 도 2(b) 참조)은 냉매튜브(4(2))와 핀(2(2))의 한쪽 또는 양쪽 상에서 성장할 수 있다. 장치(20(3)) 내에서, 튜브(4(3))는 도 1에 있는 히터(10)의 예이다. 튜브(4(3))는 스위치(12(6), 12(7), 12(8))와 접지(16)의 사이에서 히터섹션(7(6)), 7(7), 7(8))을 형성하기 위해 서로 연결되어 있다. 핀(2(3))은 전기적 절연체나 도체로 형성될 수 있으나, 도체로 형성될 경우, 핀(2(3))은 튜브(4(3))와 전기적으로 연결되어 있을 수 있으나, 핀(2(3))은 공통 히터섹션 내에서만 연결되므로 실질적으로 히터섹션의 맞은 편과 동일한 곳에 위치가 정해진다.5 shows a pulse electrothermal ice separator 20 (3). 5 may not be drawn to scale. The coolant 8 (see FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b)) moves through the coolant tube 4 (3). Cooling fins 2 (3) in thermal contact with the tube 4 (3) make it easier for heat to move to the refrigerant. Only a few pins 2 (3) are indicated by the symbols in FIG. 5 for clarity of illustration. The coolant tube 4 (3) and the cooling fins 2 (3) may be made of copper, aluminum or alloys thereof, or other materials having low thermal resistivity, for example. Marked A represents part A shown in Figs. 2 (a) and 2 (b). Ice 6 (1) (see FIG. 2 (a), FIG. 2 (b)) can grow on one or both of the coolant tube 4 (2) and fin 2 (2). Within the apparatus 20 (3), the tube 4 (3) is an example of the heater 10 in FIG. 1. Tube 4 (3) is provided with heater sections 7 (6), 7 (7), 7 (8) between switches 12 (6), 12 (7), 12 (8) and ground 16. Are connected to each other to form)). The fins 2 (3) may be formed of an electrical insulator or a conductor, but when formed of a conductor, the fins 2 (3) may be electrically connected to the tube 4 (3), but the fins ( 2 (3)) is connected only within the common heater section, so it is positioned substantially the same as the heater section opposite.

얼음분리가 요구됨에 따라서, 스위치(12(6), 12(7) 및/또는 12(8))는 닫히며, 터미널(18(4))에 이용되는 전력을 각각의 히터섹션(7(6)), 7(7) 및/또는 7(8))으로 공급한다. 전력은 튜브(4(3)) 내에서 열을 발생시켜서 얼음(6)을 분리한다. 장치(20(3)) 내에 있어서, 핀(2(3))의 전기가열은 부수적이지만 일어날 수 있다. 비록 전기적으로 도체이며, 튜브(4(3))에 연결되어 있는 경우라 할지라도 핀(2(3))을 통해서 전류가 거의 흐르지 않기 때문이다. 핀(2(3)) 상의 얼음은 주로 핀(2(3))이 튜브와의 열접촉을 통해서 가열되므로 분리된다(즉, 상기에서 도 1과 관련하여 검토된 것처럼, 흐트러지거나 또는 완전히 녹아서 증발된다). 세 개의 히터섹션(7(6), 7(7), 7(8))으로의 튜브(4(3)) 구성은 대표적일 뿐이며, 다른 실시예에 있어서, 튜브는 셋보다 적거나 그 이상의 히터섹션으로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기에서 검토된 것과 같은 장치(20(1), 20(2), 20(3))를 포함하는 냉장 유닛은 냉매를 가열하는 데 열을 낭비하는 것을 피하기 위해 얼음분리 전에 냉매(8)를 비울 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 섹션(7(6), 7(7), 7(8))은 튜브(4(2))의 섹션으로서 정의되므로, 밸브와 튜브는 성애가 없어지지 않고 있는 섹션을 통해서 냉매가 계속 흐르도록 공급될 수 있으며, 성애가 없어지고 있는 섹션으로부터는 냉매를 차단 및/또는 배출되도록 공급될 수 있다. 장치(20(3))(상기에서 검토된 것과 같은 장치(20(1))에 연결된 팬)를 이용하는 냉장 또는 냉동 유닛에서 작용하는 다른 특징은 얼음분리와 조화(調和)되어 기능할 수 있다는 것을 알 수 있다. 얼음분리는 시간이 정해진 연속하는 섹션 내에서 실행될 수 있으므로, 장치(20(2))와 관련하여 상기에서 설명된 대로, 냉매가 섹션을 지나간 후에 일어난다. As ice separation is required, the switches 12 (6), 12 (7) and / or 12 (8) are closed, and the power used by the terminal 18 (4) is transferred to the respective heater section 7 (6). ) ,, 7 (7) and / or 7 (8)). Electric power generates heat in the tube 4 (3) to separate the ice 6. In the device 20 (3), the electrical heating of the fins 2 (3) is incidental but can occur. This is because little current flows through the pins 2 (3), even though they are electrically conductive and connected to the tubes 4 (3). The ice on the fins 2 (3) is separated mainly because the fins 2 (3) are heated through thermal contact with the tube (i.e., as discussed above in connection with FIG. do). The configuration of the tube 4 (3) into three heater sections 7 (6), 7 (7), 7 (8) is merely representative, and in other embodiments, the tube has less than three or more heaters. It can be seen that it can be organized into sections. Refrigeration units comprising devices 20 (1), 20 (2), 20 (3) as discussed above may empty the refrigerant 8 prior to ice separation to avoid wasting heat on heating the refrigerant. Can be. In one embodiment, the sections 7 (6), 7 (7), 7 (8) are defined as sections of the tube 4 (2), so that valves and tubes pass through sections that are not defrosting. The refrigerant may be supplied to continue to flow, and may be supplied to block and / or discharge the refrigerant from the defrosting section. Other features that operate in a refrigeration or freezing unit using device 20 (3) (fans connected to device 20 (1) as discussed above) may function in conjunction with ice separation. Able to know. The ice separation can be carried out in a timed consecutive section, and therefore occurs after the refrigerant has passed through the section, as described above in connection with the apparatus 20 (2).

예 1. 단일의, 1미터 튜브를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치가 만들어지고 검사되었다. 튜브는 외경(外徑)이 1cm 이며, 전기 저항은 1.4mohm 인 구리로 형 성되었다. 상기 장치는 200개의 알루미늄 핀을 포함하며, 각 핀은 두께가 0.19mm 이고, 면적은 4cm×4cm; 핀은 튜브 상에서 4mm 간격으로 떨어져 있다. T = -10℃ 인 차가운 글리콜(glycol)이 튜브를 통해서 흐르며, 튜브를 냉각시켜서 튜브와 핀 상에 성애가 형성되도록 한다. 전압이 1.47V이고 전류가 1000A 이며 4, 5초간 지속되는 DC 전력 펄스는 장치상에 형성되었던 모든 성애를 분리한다(이 경우에는 녹인다). Example 1. A pulse electrothermal ice separator comprising a single, one meter tube was constructed and tested. The tube was made of copper with an outer diameter of 1 cm and an electrical resistance of 1.4 mohm. The device comprises 200 aluminum fins, each fin having a thickness of 0.19 mm and an area of 4 cm x 4 cm; The pins are spaced 4 mm apart on the tube. Cold glycol with T = -10 ° C flows through the tube, allowing the tube to cool so that frost forms on the tube and fins. A DC power pulse with a voltage of 1.47V and a current of 1000A and lasting 4 or 5 seconds separates all the frost that formed on the device (in this case, it melts).

도 6은 냉장 유닛의 냉매튜브 및/또는 냉각핀으로부터 얼음을 분리하기 위한 과정30의 흐름도이다. 과정30은 예를 들어 어떤 펄스 전열 얼음분리장치(20(1)~20(3))로도 실행될 수 있다. 스텝32에 있어서, 냉장 유닛은 냉장 모드에서 작동한다. 튜브 및/또는 냉각핀을 냉각하며 냉매튜브를 통해서 순환하는 낮은 온도의 냉매는 열(예를 들어 냉장 되고 있는 아이템으로부터의 열 또는 벽을 통해서 발산되는 열 또는 유닛 내의 틈을 통해 새는 열)을 냉장 유닛으로부터 튜브 및/또는 핀으로 이동시킨다. 냉장 유닛 내의 공기 중 수증기는 냉매튜브 및/또는 냉각핀 상에 얼음으로써 응결된다. 스텝34에 있어서, 정상 냉장 모드는 얼음분리를 위해 정지된다. 스텝34은 임의적이며, 어떤 냉장 유닛에서는 발생하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 스텝34은 다른 섹션의 성애가 제거되는 동안에 어떤 섹션 내에서 냉장을 계속하는 것이 바람직한 유닛에 있어서는 발생하지 않을 수도 있다. 스텝36은 얼음이 제거되고 있는 제1 섹션 내에서 냉매튜브 및/또는 냉각핀 상에 쌓인 얼음을 분리하기(예를 들어 흐트러뜨리거나 녹이거나, 증발시키기) 위해 냉매튜브 및/또는 냉각핀을 통해서 전력 펄스를 가한다. 스텝36의 예는 대응하는 스위 치(12(1)~12(8))를 닫음으로써, 어떤 섹션(7(1)~7(8)) 상에 축적된 얼음도 분리하고 있다. 스텝38은 얼음 분리가 완전한지 또는 냉매튜브 및/또는 핀의 추가 섹션의 성애가 제거되어야만 할지를 확인한다. 얼음 분리가 완전하다면, 방법(30)은 스텝32 내에서의 냉장 모드를 재개(再開)한다. 추가 섹션의 성애가 제거되었다면, 임의의 지연 스텝38은 성애가 제거되고 있는 하나의 섹션 내에서 열을 흡수한 냉매가 다음 섹션으로 이동하도록 하며, 스텝40은 그 다음 섹션의 성애를 제거하며, 방법(30)은 스텝38으로 되돌아와서 얼음 제거가 완전한가의 확인을 반복한다. 6 is a flow chart of process 30 for separating ice from a coolant tube and / or cooling fins of a refrigeration unit. Step 30 may be performed by any pulse electrothermal ice separator 20 (1) to 20 (3), for example. In step 32, the refrigeration unit is operated in the refrigeration mode. The low temperature refrigerant circulating through the refrigerant tube and cooling the tube and / or cooling fins refrigerates heat (e.g. heat from the item being refrigerated or heat leaking through a gap in the unit). Move from unit to tube and / or pin. Water vapor in the air in the refrigeration unit condenses as ice on the coolant tube and / or cooling fins. In step 34, the normal refrigeration mode is stopped for ice separation. Step 34 is optional and may not occur in some refrigeration units. For example, step 34 may not occur in units where it is desirable to continue refrigeration in certain sections while defrost in other sections is removed. Step 36 passes through the refrigerant tube and / or cooling fins to separate (e.g., dissolve, melt or evaporate) the ice accumulated on the refrigerant tube and / or cooling fins in the first section where ice is being removed. Apply a power pulse. In the example of step 36, the ice accumulated on any of the sections 7 (1) to 7 (8) is also separated by closing the corresponding switches 12 (1) to 12 (8). Step 38 checks whether the ice separation is complete or whether the defrost of the additional section of the refrigerant tube and / or fin should be removed. If the ice separation is complete, the method 30 resumes the refrigeration mode in step 32. If the defrost in the additional section is removed, any delay step 38 causes the heat absorbed refrigerant to move to the next section within one section where the defrost is being removed, and step 40 removes the defrost in the next section. (30), the process returns to Step 38 to check whether the ice removal is complete.

도 7은 튜브와 핀 어샘블리(620)를 한 줄로 늘여 세운 배열을 가진 열교환기(600)의 일 실시예를 나타내며, 각 조립품(620)은 도면에 나타난 바와 같이, 튜브(606) 상에 설치된 핀(604)을 가지고 있다. 정상 작동에 있어서, 냉매가 화살표(612) 방향으로 튜브(606)를 통해서 흐르는 동안, 가스는 냉각되어 화살표(614)방향으로 흐른다. 각 튜브(606)는 스위치가 닫혔을 때, 열을 발생시키기 위해 튜브(606)를 통해서 전류가 흘러서, 얼음제거를 위한 열교환기(600)를 작동시키는 스위치(610)를 통해서 전원(608)에 연결되어 있다. 도 7에 있어서, 전기적 연결을 가진 하나의 튜브(606)만이 도시를 명백히 하기 위해 나타나 있다. 짧은 전류 펄스가 튜브(606)을 통해서 흐를 때, 쥴-열(Joule-heat)은 튜브(606)의 벽 내에서 발생된다. 튜브(606)과 핀(604)의 사이에 매우 낮은 열 저항이 있기 때문에, 높은 비율의 열 방사가 핀(604) 내에서 일어난다. 따라서, 줄-열은 튜브(606) 내에서 빠르게 핀(604)으로 전달하여 열교환기(600) 상의 얼음 또는/및 성애를 녹인다. FIG. 7 shows one embodiment of a heat exchanger 600 having an array of tubes and fin assemblies 620 lined up, each assembly 620 installed on a tube 606, as shown in the figure. It has a pin 604. In normal operation, while the refrigerant flows through the tube 606 in the direction of arrow 612, the gas cools and flows in the direction of arrow 614. Each tube 606 flows through the tube 606 to generate heat when the switch is closed, so that power is supplied to the power source 608 through a switch 610 that activates the heat exchanger 600 for ice removal. It is connected. In FIG. 7, only one tube 606 with electrical connection is shown for clarity. When a short current pulse flows through the tube 606, Joule-heat is generated in the wall of the tube 606. Since there is a very low thermal resistance between the tube 606 and the fin 604, a high rate of heat radiation occurs within the fin 604. Thus, the joule-heat transfers quickly to the fins 604 in the tube 606 to melt ice or / and frost on the heat exchanger 600.

도 8은, 도 7의 하나의 튜브와 핀 조립품(620)에 의한 단면도를 나타내며, 열 전달 계산을 이용한 정확한 기하학 정의를 나타낸다. 다음의 예는 열 확산률을 도시하고 있다. 어떤 물질에 있어서의, 열 확산 길이, LD 는 다음과 같이 주어진다:FIG. 8 shows a cross-sectional view of one tube and fin assembly 620 of FIG. 7 and shows the exact geometric definition using heat transfer calculations. The following example shows the thermal diffusivity. For some materials, the heat diffusion length, L D, is given by:

Figure 112007061155481-PCT00001
식 15
Figure 112007061155481-PCT00001
Equation 15

여기서,here,

Figure 112007061155481-PCT00002
식 16
Figure 112007061155481-PCT00002
Equation 16

t는 시간이고, α는 물질의 열확산, k는 물질의 열 전도성, ρ는 물질의 농도, CP 는 물질의 열용량이다.t is time, α is thermal diffusion of material, k is thermal conductivity of material, ρ is concentration of material, C P Is the heat capacity of the material.

도 9는 상온에서 순수 알루미늄의 열확산 길이(m)에 대한 시간(s)의 설명도이다. 특히, 도 9는 알루미늄에 있어서, 열확산은 1초에 1.8cm를 넘으며, 5초에 3.9cm를 넘는다. 따라서 열이 튜브(606) 내부에서 발생될 때, 이 확산길이는 핀(604)(핀(604)가 표준사이즈와 같은 곳)을 약 1초 내에 충분히 가열한다.9 is an explanatory diagram of a time s with respect to the thermal diffusion length m of pure aluminum at room temperature. In particular, in FIG. 9, for aluminum, thermal diffusion exceeds 1.8 cm per second and 3.9 cm in 5 seconds. Thus, when heat is generated inside the tube 606, this diffusion length sufficiently heats the fin 604 (where pin 604 is the same as the standard size) within about 1 second.

이 실시예는 냉장 산업에 있어서 최근 사용되고 있는 열교환기의 넓은 범위 내에서 사용하기 쉽게 한다. 예를 들어, 핀(604)의 모양은 하나 또는 그 이상의 고리모양, 정사각형, 핀 모양 등 일 수 있다. 핀(604)과 튜브(606)는 하나 또는 그 이상의 알루니늄, 구리, 스텐레스 강철, 전도성 폴리머, 또는 다른 합금으로 만들어 질 수 있다. 스텐레스 강철 튜브는, 예를 들어, 저항 가열에 쉽게 이용될 수 있다. 왜냐하면, 스텐레스 강철은 비교적 높은 전기 저항을 가지고 있기 때문이다. 다른 금속과 합금 또한 이용될 수 있다. 전원 공급 장치(608)는 어떠한 직류 또는 교류 전원 공급 장치; 어떤 실시예의 전원 공급 장치(608)는 낮은 전압, 높은 전류 의 전력공급장치이다. 예를 들어 전원 공급 장치(608)는 하나 또는 그 이상의 건전지, 슈퍼-커패시터층, 강압 변압기(step-down transformer), 전자 강압 변압기 등 중 하나일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전원 공급 장치(608)는 고주파 전류를 생성하며, 고주파 전류를 흘릴 때, 표피 효과(skin effect)에 의해 튜브(606)의 전기 저항이 증가 될 수 있으므로 유익하다. This embodiment makes it easy to use within a wide range of heat exchangers recently used in the refrigeration industry. For example, the shape of the pins 604 may be one or more rings, squares, pins, or the like. Fins 604 and tubes 606 may be made from one or more of aluminum, copper, stainless steel, conductive polymers, or other alloys. Stainless steel tubes can be readily used for resistance heating, for example. This is because stainless steel has a relatively high electrical resistance. Other metals and alloys may also be used. The power supply 608 may be any DC or AC power supply; The power supply 608 of some embodiments is a low voltage, high current power supply. For example, the power supply 608 may be one of one or more batteries, a super-capacitor layer, a step-down transformer, an electronic step-down transformer, or the like. In one embodiment, the power supply 608 generates a high frequency current and is advantageous as the electrical resistance of the tube 606 may be increased by the skin effect when flowing the high frequency current.

보다 균일한 전기 가열을 생성하기 위해, 튜브(606)와 충분한 열접촉을 유지하는 동안, 핀(604)은 전기적으로 튜브(606)로부터 절연될 수 있다. 예를 들어, 얇은 알루미늄층 상의 산화 피막 처리한 층, 폴리머의 얇은 층, 또는 에폭시 접착제는 이와 같이 얇은 전기적 절연을 형성할 수 있다. To maintain a more uniform electrical heating, the fin 604 can be electrically insulated from the tube 606 while maintaining sufficient thermal contact with the tube 606. For example, an anodized layer on a thin aluminum layer, a thin layer of polymer, or an epoxy adhesive can form this thin electrical insulation.

상기와 같은 예에서 예시된 바와 같이, 이러한 펄스 가열은 베이스 튜브 내에 액체 냉각제를 가지는 대류성(convective) 열교환기에 기인하는 열손실과 열교환기의 외부 표면상의 공기에 기인하는 열손실을 제한한다. 이러한 열손실을 최소화하는 것은 필요평균전력을 감소시키며, 열교환기(600)의 가동을 중지하는 일없이, 얼음 제거와 성애 제거를 가능하게 한다(예를 들어, 냉동기, 쿨러 또는 에어컨의 가동 중지 없이). 충분한 주파수를 가진 가열 펄스를 적용함으로써, 핀 상에서 성장한 얼음 또는 성애층과 튜브의 외부 표면이 녹아서, 열교환기 표면을 실질적으로 얼음과 성애가 없도록 유지한다. 이러한 펄스 가열은 이렇게 열교환기(시동을 줄이고 요구되는 사이클을 중단함으로써)성능과 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 이러한 펄스 가열은, 게다가, 얼음제거를 위해 요구되는 전력을 감소시킬 수 있으며, 얼음제거 중에 온도변화를 감소시킴으로써, 냉장고 내에 저장된 음식의 보존 기간을 증가시킬 수 있다.    As illustrated in such examples, such pulse heating limits heat loss due to convective heat exchangers with liquid coolant in the base tube and due to air on the outer surface of the heat exchanger. Minimizing this heat loss reduces the average power required and enables ice removal and defrosting without stopping the heat exchanger 600 (e.g. without stopping the freezer, cooler or air conditioner). ). By applying a heating pulse of sufficient frequency, the outer surface of the tube and the ice or frost layer grown on the fins melt, keeping the heat exchanger surface substantially free of frost and ice. This pulsed heating can thus improve the performance and reliability of the heat exchanger (by reducing startup and stopping the required cycles), and such pulsed heating can, in addition, reduce the power required for ice removal and during ice removal. By reducing the temperature change, the shelf life of the food stored in the refrigerator can be increased.

알루미늄으로 만들어지고, 일반적인 크기를 가진 도 7의 열교환기를 고찰해보면, 내경이 1cm 이고, 벽두께가 0.30mm 인 듀브(606), 직경이 36mm 이고, 두께가 0.5mm 인 핀(604), 그리고 핀(604) 사이의 간격은 4mm 이다. 이러한 열교환기는 약 330g/m(미터당 튜브(606)의 길이)의 크기를 가지며, 전체 넓이(핀(604) + 튜브의 외측 표면)는 0.47m2/m(평방미터당 튜브의 미터 길이)이다. 튜브(606) 내의 냉각제 온도를 -18℃라고 가정하면, 튜브(606)의 내부 표면에서의 대류성(convective) 열교환율은 1000W/(m2ㆍK)이고, 주위의 공기 온도는 +5℃이며, 공기와 열교환기(600)의 외부 표면 사이의 대류성 열교환 계수는 65W/(m2ㆍK)이다.Considering the heat exchanger of Fig. 7, which is made of aluminum and has a general size, a dive 606 with an inner diameter of 1 cm, a wall thickness of 0.30 mm, a fin 604 with a diameter of 36 mm, and a thickness of 0.5 mm, and a fin The spacing between 604 is 4 mm. Such a heat exchanger has a size of about 330 g / m (length of tube 606 per meter) and the total width (fin 604 + outer surface of the tube) is 0.47 m 2 / m (meter length of tube per square meter). Assuming the coolant temperature in the tube 606 is -18 ° C, the convective heat exchange rate at the inner surface of the tube 606 is 1000W / (m2K), and the ambient air temperature is + 5 ° C. , The convective heat exchange coefficient between air and the outer surface of the heat exchanger 600 is 65 W / (m 2 · K).

도 10에 나타낸 바와 같이, 만일 3V/m 전계(電界)가 튜브(606)에 적용된다면, 0℃를 넘는 알루미늄 표면을 가열하는데 1.4초보다 적게 걸릴 것이다. 일단 알루미늄 표면이 0℃를 넘으면, 알루미늄 표면상에 형성된 어떠한 얼음과 성애도 녹기 시작한다. As shown in FIG. 10, if a 3V / m electric field is applied to the tube 606, it will take less than 1.4 seconds to heat the aluminum surface above 0 ° C. Once the aluminum surface is above 0 ° C., any ice and frost formed on the aluminum surface begins to melt.

Figure 112007061155481-PCT00003
Figure 112007061155481-PCT00003

Figure 112007061155481-PCT00004
Figure 112007061155481-PCT00004

Figure 112007061155481-PCT00005
Figure 112007061155481-PCT00005

열교환기가 중지했을 때 펄스가열 동안의 열교환기의 온도는 When the heat exchanger stopped, the temperature of the heat exchanger during pulse heating

Figure 112007061155481-PCT00006
Figure 112007061155481-PCT00006

에 의해 결정되며, 연속으로 열교환기가 동작하고 있을 때 펄스가열 동안의 열교환기의 온도는 The temperature of the heat exchanger during pulse heating when the heat exchanger is operating continuously

Figure 112007061155481-PCT00007
Figure 112007061155481-PCT00007

에 의해 결정된다. 여기서Determined by here

Figure 112007061155481-PCT00008
Figure 112007061155481-PCT00008

이며, ,

Figure 112007061155481-PCT00009
Figure 112007061155481-PCT00009

이다.to be.

도 10은 동작중에 가열 펄스에 의해 전원이 공급될 때와 냉각 펌프와 팬 오프에 의한 가열 펄스에 의해 전원이 공급될 때, 상기에 리스트된 전제에 따른 열교환기(600)의 실험된 온도에 대한 시간을 나타내는 도이다. 특히, 도 10은 연속된 작동중 성애가 녹기 시작하는 데 1.4초도 채 걸리지 않으므로, 성애제거가 냉매펌프나 팬을 작동 중지함 없이 성공적으로 수행될 수 있다는 것을 나타낸다. 이 예에서, 1.671kW의 가열 전력을 발생하는 열교환기 튜브(예를 들어 튜브(606))의 섹션 1미터에 3V가 적용된다. 튜브는 적용된 3V로 557.004A의 전류를 전달한다. 10 shows the experimental temperature of the heat exchanger 600 according to the pre-listed above, when powered by a heating pulse during operation and when powered by a heating pulse by a cooling pump and fan off. It is a diagram showing time. In particular, Figure 10 shows that defrosting takes less than 1.4 seconds to begin to melt during successive operations, so defrosting can be successfully performed without shutting down the refrigerant pump or fan. In this example, 3V is applied to one meter section of a heat exchanger tube (eg, tube 606) that generates a heating power of 1.671 kW. The tube delivers a current of 557.004A at 3V applied.

도 11은 얼음 분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 열교환기(650)의 사시도(斜視圖)를 나타낸다. 열교환기(650)는, 예를 들어, 금속 또는 전기적이고 열적인 전도체 폴리머로 형성될 수 있다. 표면(654(1), 654(2))은 순환 냉매에 의해 냉각된다. 공기는 냉각면(652, 656(1), 656(2))과 이 도면에서 보이지 않는 면(652)과 면(654(2))의 반대편인 대응하는 냉각면을 지나간 화살표(662)의 방향으로 순환한다. 열은 공기로부터 열교환기의 냉각면으로 이동하며, 그리고 냉매로 이동한다; 얼음은 냉각면 상에 형성된다. 얇은 막의 얼음 탐지기(653)는 하나 또는 그 이상의 냉각면, 예를 들어, 얼음 및/또는 성애의 존재를 탐지하기 위한 냉각면(652)에 부착할 수 있으며, 얼음 또는 성애의 두께를 측정할 수 있다. 최상면(658)과 바닥 면(660)은 열적으로 단열되어서 그 위에 얼음이 형성되지 않는다. 11 shows a perspective view of a heat exchanger 650 formed as a pulse system for ice separation. Heat exchanger 650 may be formed of, for example, a metal or an electrical and thermal conductor polymer. Surfaces 654 (1) and 654 (2) are cooled by circulating refrigerant. Air is directed in the direction of arrow 662 past the cooling surfaces 652, 656 (1), 656 (2) and the corresponding cooling surface opposite to the surfaces 652 and 654 (2) not shown in this figure. Circulate Heat moves from the air to the cooling surface of the heat exchanger, and to the refrigerant; Ice forms on the cooling surface. A thin film ice detector 653 may be attached to one or more cooling surfaces, eg, cooling surface 652 for detecting the presence of ice and / or frost, and may measure the thickness of the ice or frost. have. Top surface 658 and bottom surface 660 are thermally insulated so that no ice is formed thereon.

도 12는 축적된 얼음(6(2))이 있으며, 전력공급장치(664)와 스위치(666)에 연결된 열교환기(650)의 상면도를 나타낸다. 작동 시에, 열교환기(650)는 공기를 냉각시키며 얼음을 축적시킬 수 있다. 스위치(666)는 그 후 닫히며, 열교환기(650)를 통해서 전류의 가열 펄스를 보낸다; 전력과 가열 펄스의 지속시간은 펄스로부터의 상당한 열을 얼음(6(2))과 열교환기(650)의 냉각면으로 방산(放散)시키기 전에, 얼음물질(ice-object)의 경계면을 녹이도록 조절할 수 있다. 만일 열교환기(650)가 수직으로 방향이 정해진다면(예를 들어, 도 11과 도 12에 나타낸 바와 같이), 중력은 가열 펄스가 적용된 후에 얼음(6(2))이 열교환기(650)로부터 미끄러져 떨어지도록 할 수 있다.FIG. 12 shows a top view of a heat exchanger 650 having accumulated ice 6 (2) and connected to a power supply 664 and a switch 666. As shown in FIG. In operation, heat exchanger 650 may cool the air and accumulate ice. Switch 666 then closes and sends a heating pulse of current through heat exchanger 650; The duration of the power and heating pulses is such that the boundary of the ice-object melts before dissipating significant heat from the pulses to the ice 6 (2) and the cooling surface of the heat exchanger 650. I can regulate it. If the heat exchanger 650 is oriented vertically (e.g., as shown in Figures 11 and 12), then the gravity will be transferred from the heat exchanger 650 to ice 6 (2) after the heating pulse is applied. It can slide off.

도 13은 얼음 분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 열교환기(670)를 나타낸다. 열교환기(670)는 열이 공기로부터 열교환기(670)의 입구(674)로 들어가고, 열교환기(670)의 출구(676)로 나오는 냉매로 이동하는 공기 통로(672)를 형성한다. 점선 F14-F14는 도 14에 나타낸 단면 평면의 상부를 나타낸다.13 shows a heat exchanger 670 formed as a pulse system for ice separation. The heat exchanger 670 forms an air passage 672 where heat enters the inlet 674 of the heat exchanger 670 from the air and moves to the refrigerant exiting the outlet 676 of the heat exchanger 670. Dotted lines F14-F14 represent the top of the cross-sectional plane shown in FIG.

도 14는 도 13에 있어서 점선F14-F14으로부터 아래쪽으로 수직 연장되는 평면에서부터 포착된 열교환기(670)의 단면도를 나타낸다. 공기는 열교환기(670)를 통해서 화살표(680)의 방향으로 흐른다. 냉각면(673)은 공기 통로(672)의 양측을 형성하며, 단열층(678)은 각 공기 통로(672)의 상부와 하부를 도면에 나타낸 바와 같이 단열한다. 각 냉각면(673)은 스위치(684)를 통해서 전력공급장치(682)와 연결된다(명확한 도시를 위해서 단지 하나의 냉각면(673)이 연결된 것처럼 나타나 있 다). FIG. 14 shows a cross-sectional view of the heat exchanger 670 captured from a plane vertically extending downward from dashed lines F14-F14 in FIG. 13. Air flows through the heat exchanger 670 in the direction of arrow 680. The cooling surface 673 forms both sides of the air passage 672, and the heat insulation layer 678 insulates the top and bottom of each air passage 672 as shown in the figure. Each cooling surface 673 is connected to the power supply 682 via a switch 684 (shown as only one cooling surface 673 is connected for clarity).

작동 시에, 열교환기(670)는 공기를 냉각시키며 냉각면(673) 상에 얼음(6(3))을 축적할 수 있다. 스위치(684)는 그 후 닫히며, 전기의 가열 펄스를 각 냉각면(673)을 통해서 보낸다; 전력과 가열 펄스의 지속시간은 펄스로부터의 상당한 열을 얼음(6(3)) 및 냉매와 냉각면(673)으로 방산(放散)시키기 전에, 얼음물질(ice-object)의 경계면을 녹이도록 조절된다. 만일 열교환기(670)가 수직으로 방향이 정해진다면(예를 들어, 도 13과 도 14에 나타낸 바와 같이), 중력은 가열 펄스가 적용된 후에 얼음(6(3))이 얼음면(673)으로부터 미끄러져 떨어지도록 할 수 있다.In operation, heat exchanger 670 cools the air and may accumulate ice 6 (3) on cooling surface 673. Switch 684 then closes and sends an electrical heating pulse through each cooling surface 673; The duration of the power and heating pulses is adjusted to melt the ice-object interface before dissipating significant heat from the pulses to the ice 6 (3) and the coolant and cooling surfaces 673. do. If the heat exchanger 670 is oriented vertically (e.g., as shown in Figures 13 and 14), then the gravity will be changed from the ice surface 673 to ice 6 (3) after the heating pulse is applied. It can slide off.

열교환기(650, 670)의 변형은 본 명세서의 범주 내에 들어 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 열교환기(650)의 냉각면은 도 11과 도 12에 나타낸 모양과 다르게 형성될 수 있다; 냉매는 튜브 또는 열교환기(650)의 통로를 통해 흐른다. 냉각면을 전력공급장치에 연결하는 대신에, 가열 포일(foil) 또는 막이 열교환기(650 또는 670)의 냉각면 근처의 유전체층(dielectric layer) 상에 설치될 수 있다. 공간은 가열 포일 또는 막과 냉각면 사이에서 밀폐될 수 있으며, 상기 공간은 냉각면과 열접촉하고 있는 가열 포일 또는 막을 가져오기 위해 또한 비워질 수 있으며, 얼음이 분리되는 동안에, 가열 포일 또는 막과 냉각면 사이에서 공극(air gap)을 발달시키기 위해서 압력이 가해진다.It will be appreciated that variations of heat exchangers 650 and 670 are within the scope of this specification. For example, the cooling surface of the heat exchanger 650 may be formed differently from the shapes shown in FIGS. 11 and 12; The refrigerant flows through the passage of the tube or heat exchanger 650. Instead of connecting the cooling surface to the power supply, a heating foil or membrane may be installed on the dielectric layer near the cooling surface of the heat exchanger 650 or 670. The space can be sealed between the heating foil or the membrane and the cooling surface, which can also be emptied to bring the heating foil or membrane in thermal contact with the cooling surface, while the ice is being separated, with the heating foil or membrane Pressure is applied to develop an air gap between the cooling surfaces.

냉각면은 섹션(예를 들어, 열교환기(20(1), 20(2), 20(3))를 형성할 수 있으며, 이러한 섹션은 스위치와 전력공급장치에 전기적 연결을 형성할 수 있기 때문 에, 주어진 시간에 모든 섹션이 가열 펄스를 받는 것은 아니다. The cooling surface may form sections (eg, heat exchangers 20 (1), 20 (2), 20 (3)), as these sections may form electrical connections to switches and power supplies. Not all sections receive a heating pulse at a given time.

도 15는 얼음 분리를 위한 펄스 시스템으로 형성된 아코디언 타입(accordian type)의 열교환기(700)의 개략 단면도를 나타낸다. 열교환기(700) 내에서, 냉매(706)(프레온, 또는 다른 액체)는 주변의 공기와 열을 교환하는 열교환면을 형성하는 냉각핀(704)을 가지는 냉매튜브(702)를 통해서 흐른다. 냉매튜브(702)가 핀(704) 내에 냉매를 가지는 것처럼 보이나, 어떤 실시예는 직선튜브 또는 파이프(예를 들어, 도 17 참조)로부터 측면으로 연장되는 열교환면을 가지는 냉매튜브를 가질 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 튜브 또는 파이프는 꾸불꾸불하거나 지그재그 모양을 한 열교환면(예를 들어, 도 19 참조)을 형성할 수 있다. 냉각핀(704) 상에 형성될 수 있는 얼음(6(4))은 얼음제거펄스를 통해서 제거될 수 있다. 스위치(708)를 닫을 때, 전력공급장치(710)는 전류의 가열 펄스를 열교환기(700)를 통해서 보내고, 가열 펄스는 적어도 핀(704)과 얼음(6(4)) 사이에 형성된 얼음물질 경계면을 녹이며, 가열 펄스는 또한 얼음(6(4)) 전부를 녹일 수 있다. 유닛 영역당 가열의 일반적 밀도는 약 5KW/m2 에서부터 약 100KW/m2이다. 전류의 크기와 펄스 지속시간은 기온, 유량(流量) 및 냉매의 특성(예를 들어, 밀도, 열용량 및 열전도성)에 근거하여 조절될 수 있다. 일반적인 펄스 지속시간은 0.1초에서 10초이다. 전력공급장치(160)는 레귤러 AC 파워 아울렛(power outlet), 또는 건전지, 커패시터, 또는 울트라 커패시터와 같은 DC 전력공급장치이다. 스위치(708)는 반도체 타입(파워-MOSFET, IGBT, 사이리스터(thyristor) 등), 메티칼 스위치, 전자석 스위 치, 또는 상기의 결합일 수 있다. 가열 펄스 후에 남아있는 고체 얼음(6(4))은 그 후 중력 (예를 들어, 얼음(6(4))은 핀(704)으로부터 흘러내려 없어진다)또는 긁음, 진동, 또는 공기를 뿜는 것과 같은 열교환기(700)에 대한 기계적 작용에 의해 제거될 수 있다. 진동은 임의의 작은 전기모터(712)와 크랭크축(714), 임의의 전자석 진동기(716)에 의하거나, 예를 들어, 냉매(706)로 압력진동을 발생시킴으로써 공급될 수 있다. 15 shows a schematic cross-sectional view of an accordian type heat exchanger 700 formed into a pulse system for ice separation. In the heat exchanger 700, a refrigerant 706 (freon, or other liquid) flows through the refrigerant tube 702 having cooling fins 704 that form a heat exchange surface for exchanging heat with ambient air. While the coolant tube 702 appears to have a coolant in the fin 704, some embodiments may have a coolant tube having a heat exchange surface extending laterally from a straight tube or pipe (eg, see FIG. 17). In another embodiment, the tube or pipe may form a serpentine or zigzag heat exchange surface (eg, see FIG. 19). Ice 6 (4), which may form on the cooling fins 704, may be removed through ice removal pulses. When closing switch 708, power supply 710 sends a heating pulse of current through heat exchanger 700, the heating pulse being at least an ice material formed between fin 704 and ice 6 (4). Melting the interface, the heating pulse may also melt all of the ice 6 (4). Generally the density of heating per unit area is about 100KW / m 2, from about 5KW / m 2. The magnitude of the current and the pulse duration can be adjusted based on the temperature, flow rate and characteristics of the refrigerant (eg, density, heat capacity and thermal conductivity). Typical pulse duration is 0.1 to 10 seconds. Power supply 160 is a regular AC power outlet, or a DC power supply, such as a battery, capacitor, or ultracapacitor. The switch 708 may be a semiconductor type (power-MOSFET, IGBT, thyristor, etc.), a mechanical switch, an electromagnet switch, or a combination of the above. Solid ice 6 (4) remaining after the heating pulse is then subjected to gravity (e.g., ice 6 (4) flows away from fins 704) or scratches, vibrations, or air blowing. It can be removed by mechanical action on the heat exchanger 700. Vibration may be supplied by any small electric motor 712, crankshaft 714, any electromagnet vibrator 716, or by generating pressure vibrations, for example, with refrigerant 706.

도 16은 냉매튜브(720)를 형성하기 위해 부착된 포일워셔(foil washer)(722)의 단면도를 나타낸다. 냉매튜브(720)는 예를 들어, 냉매튜브(702)로써 사용될 수 있다(도 15 참조). 포일워셔(722)는 예를 들어, 내경이 1인치이고, 직경이 3인치이며, 외측 가장자리(724)와 내측 가장자리(726)가 납땜되거나 스폿 용접(spot-welded)된 4mil 스탠레스 강철 포일 워셔일 수 있다. 각 워셔(722)는 이와 같이 열교환면을 형성한다(예를 들어, 한 쌍의 워셔는 도 15에서처럼 하나의 냉각핀(704)을 형성한다). 16 shows a cross-sectional view of a foil washer 722 attached to form a coolant tube 720. The coolant tube 720 may be used, for example, as the coolant tube 702 (see FIG. 15). Foil washer 722 is, for example, a 4 mil stainless steel foil washer having an inner diameter of 1 inch, a diameter of 3 inches, and having outer edge 724 and inner edge 726 soldered or spot-welded. Can be. Each washer 722 thus forms a heat exchange surface (e.g., a pair of washers form one cooling fin 704 as in FIG. 15).

도 17은 냉매튜브(730)를 형성하기 위한 직선파이프(734)에 부착된 포일워셔(732)의 단면도이다. 냉매튜브(730)는 예를 들어, 냉매튜브(702)로써 사용될 수 있다(도 15 참조). 포일워셔(732)는 예를 들어, 내경이 1인치이고, 직경이 3인치이며, 외측 가장자리(736)와 내측 가장자리(738)가 납땜되거나 스폿 용접(spot-welded)된 4mil 스탠레스 강철 포일 워셔일 수 있으며, 워셔(732)는 또한 파이프(734)에 납땜되거나 용접될 수 있다. 각 쌍의 워셔(732)는 이와 같이 냉각핀(예를 들어, 도 15의 냉각핀(704))을 형성한다. 도 15에 나타난 바와 같이 전류의 펄 스가 유발될 때, 관련된 파이프(734)와 워셔(732)의 벽두께는, 비슷한 가열전력의 농도(W)를 갖도록 선택되어 질 수 있다. 17 is a cross-sectional view of the foil washer 732 attached to the straight pipe 734 for forming the refrigerant tube 730. The coolant tube 730 can be used, for example, as the coolant tube 702 (see FIG. 15). Foil washer 732 is, for example, a 4 mil stainless steel foil washer having an inner diameter of 1 inch, a diameter of 3 inches, and having outer edge 736 and inner edge 738 soldered or spot-welded. Washer 732 may also be soldered or welded to pipe 734. Each pair of washers 732 thus forms a cooling fin (eg, cooling fin 704 of FIG. 15). As shown in FIG. 15, when the current pulse is induced, the wall thickness of the pipe 734 and washer 732 associated with it can be selected to have a similar concentration W of heating power.

도 18은 얼음분리를 위한 펄스 시스템으로써 형성된 또 다른 아코디언 타입 열교환기(740)를 나타낸다. 열교환기(740)는 주변의 공기와 열을 교환하는 냉각핀(744)이 있는 냉매튜브(742)를 가진다. 냉각핀(744) 상에 형성될 수 있는 얼음(6(5))은 열교환기(720)에 대한 것처럼 열교환기(740)에 대해 비슷한 방법으로 작용하는 펄스 전열 얼음분리를 통해서 제거될 수 있다. 스위치(748)를 닫을 때, 전력공급장치(746)는 전류의 가열 펄스를 열교환기를 통해서 보내고, 가열 펄스는 적어도 핀(744)과 얼음(6(5)) 사이에 형성된 얼음물질 경계면을 녹이며, 가열 펄스는 또한 모든 얼음(6(5))을 녹이거나 증발시킨다. 18 shows another accordion type heat exchanger 740 formed as a pulse system for ice separation. The heat exchanger 740 has a refrigerant tube 742 having a cooling fin 744 for exchanging heat with the surrounding air. Ice 6 (5), which may form on cooling fins 744, may be removed through pulsed electrothermal ice separation, which acts in a similar way to heat exchanger 740, as for heat exchanger 720. When closing the switch 748, the power supply 746 sends a heating pulse of current through the heat exchanger, the heating pulse melting at least the ice material interface formed between the fin 744 and the ice 6 (5), The heating pulse also melts or evaporates all the ice 6 (5).

도 19는 얼음분리를 위한 펄스시스템으로써 형성된 또 다른 아코디언 타입 열교환기(760)를 나타낸다. 열교환기(760)은 주변의 공기와 열을 교환하는 냉매튜브(762)를 가지며, 냉매튜브(762)는 열교환면 영역을 최대화하기 위해서 냉매튜브(762)의 밴드(764)를 통해서 흐르는 냉매를 가진 꾸불꾸불한 타입이다. 냉매튜브(762) 상에 형성될 수 있는 얼음(도시되지 않음)은 펄스 전열 얼음분리를 통해서 제거될 수 있다. 스위치(768)를 닫을 때, 전력공급장치(766)는 전류의 가열 펄스를 열교환기(760)를 통해서 보내고, 가열 펄스는 적어도 핀(764)과 얼음 사이에 형성된 얼음물질 경계면을 녹이며, 가열 펄스는 또한 모든 얼음(6(5))을 녹일 수 있다.19 shows another accordion type heat exchanger 760 formed as a pulse system for ice separation. The heat exchanger 760 has a refrigerant tube 762 that exchanges heat with ambient air, and the refrigerant tube 762 carries refrigerant flowing through the band 764 of the refrigerant tube 762 to maximize the heat exchange surface area. It's a serpentine type. Ice (not shown) that may form on the coolant tube 762 may be removed through pulsed electrothermal ice separation. When closing switch 768, power supply 766 sends a heating pulse of current through heat exchanger 760, which heats at least the ice material interface formed between fin 764 and ice, and the heating pulse. Can also melt all ice 6 (5).

열교환기(730, 740, 및 760)의 변형은 본 명세서의 범주 내에 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 열 교환기(730, 740 및 760)의 열교환면은 도 17, 도 18 및 도 19에 나타낸 형태와 다르게 모양이 취해질 수 있다. 전력공급장치와 연결되어 있는 튜브 및/또는 냉각핀 대신에 가열 포일 또는 막이 이러한 표면 근처의 유전체층 상에 설치될 수 있다. 공간은 가열 포일 또는 막과 열교환면 사이에서 밀폐될 수 있으며, 상기 공간은 냉각면과 열접촉하고 있는 가열 포일 또는 막을 가져오기 위해 또한 비워질 수 있으며, 얼음이 분리되는 동안에, 가열 포일 또는 막과 냉각면 사이에서 공극(air gap)을 발달시키기 위해서 압력이 가해진다. 열교환면은 상기에서 논의된 것과 같은 섹션을 형성할 수 있으며, 섹션은 스위치와 전력공급장치에 전기적 연결을 형성할 수 있기 때문에, 주어진 시간에 모든 섹션이 가열 펄스를 받는 것은 아니다. It will be appreciated that variations of the heat exchangers 730, 740, and 760 are within the scope of this specification. For example, the heat exchange surfaces of the heat exchangers 730, 740, and 760 may be shaped differently than the shapes shown in FIGS. 17, 18, and 19. Instead of tubes and / or cooling fins that are connected to the power supply, a heating foil or film may be installed on the dielectric layer near this surface. The space can be sealed between the heating foil or the membrane and the heat exchange surface, which can also be emptied to bring the heating foil or membrane in thermal contact with the cooling surface, while the ice is being separated, with the heating foil or membrane Pressure is applied to develop an air gap between the cooling surfaces. The heat exchange surface may form a section as discussed above, and because the section may form an electrical connection to the switch and the power supply, not all sections receive a heating pulse at a given time.

얇은 벽의 금속 튜브와 포일의 펄스 가열은 낮은 전압(1V 에서 24V)이지만 높은 전류(수백 또는 수천 암페어)를 유리하게 이용할 수 있다. 보다 높은 전압(예를 들어, 120VAC 또는 240VAC)의 직접사용이 바람직할 때, 보다 높은 전기 저항이 유리하다. 보다 높은 저항은 히터 도전성막을 냉각 튜브로부터 분리함으로써 얻을 수 있다. 이를 테면, 핀을 갖는 열교환기는 양극처리된 얇은 알루미늄으로 만들어 질수 있으며, 높은 저항 가열막이 (단열)양극 처리층의 상부 위에 적용된다. 가열막은 CVD, PVD, 전기분해코팅, 또는 페인팅에 의해 적용될 수 있다. Pulsed heating of thin-walled metal tubes and foils is advantageously at low voltages (1V to 24V) but at high currents (hundreds or thousands of amps). When direct use of higher voltages (eg 120 VAC or 240 VAC) is desired, higher electrical resistance is advantageous. Higher resistance can be obtained by separating the heater conductive film from the cooling tube. For example, a heat exchanger with fins can be made of thin anodized aluminum, and a high resistance heating film is applied on top of the (insulation) anodization layer. The heating film can be applied by CVD, PVD, electrolytic coating, or painting.

도 20은 관모양(管狀) 얼음제조기(100(1))로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸다. 도 20은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. B로 표시된 관모양 얼음제조기(100(1))의 부분은 도 22에 상세히 나타나 있다. 얼음제조기(100(1))는 아래에서 좀 더 설명되는 펄스 전열 얼음분리를 사용해서 획득는 얼 음 고리(ice ring)(6(6))를 만든다. 얼음제조튜브(110(1))는 냉동구획부(도시되지 않음)에 수직으로 방향이 정해진다. 하나의 실시예에 있어서, 튜브(110(1))는 약 3에서 5인치 길며, 약 1인치의 외경과 약 10 mils의 벽두께를 갖는다. 튜브(110(1))은, 예를 들어, 스텐레스 스틸, 티타늄 합급, 또는 전기적으로 전도성을 가진 물질을 만들기 위한 탄소입자 및/또는 섬유(fiber)로 채워진 폴리머와 같은 합성물질로 형성될 수 있다. 스프레이 헤드(120)는 튜브(110(1))로 물(130)을 분사한다. 일련의 열전도핀(140)은 열을 냉각기(cold finger)(150)에서부터 직행으로 냉동구획부로 이동시키므로, 튜브의 얼음성장영역(도 20에는 표시되지 않음, 도 22 참조)은 물의 빙점보다 낮은 온도에 도달한다. 단지 두 개의 열전달 핀(140)은 도 20에 나타나 있으며, 더 적거나 많은 핀(140)은 효율적인 열전달을 위해 필요한 만큼 튜브(110(1))의 주위에 마련되어 있다. 냉각기(150)와 열전달 핀(140)은 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 그들의 합금으로 만들어질 수 있다. Fig. 20 shows a pulse electrothermal ice separator formed by a tubular ice maker 100 (1). 20 may not be drawn to scale. The portion of tubular ice maker 100 (1), denoted B, is shown in detail in FIG. Ice maker 100 (1) uses pulsed electrothermal ice separation, described further below, to obtain an ice ring 6 (6). Ice making tube 110 (1) is oriented perpendicular to the freezing compartment (not shown). In one embodiment, the tube 110 (1) is about 3 to 5 inches long and has an outer diameter of about 1 inch and a wall thickness of about 10 mils. Tube 110 (1) may be formed of a synthetic material, such as, for example, a stainless steel, titanium alloy, or a polymer filled with carbon particles and / or fibers to make an electrically conductive material. . Spray head 120 sprays water 130 into tube 110 (1). The series of heat conduction fins 140 moves heat straight from the cold finger 150 to the freezing compartment, so the ice growth region of the tube (not shown in FIG. 20, see FIG. 22) is below the freezing point of water. To reach. Only two heat transfer fins 140 are shown in FIG. 20, and fewer or more fins 140 are provided around the tube 110 (1) as needed for efficient heat transfer. Cooler 150 and heat transfer fins 140 may be made of copper, aluminum, or alloys thereof, for example.

도 22는 관모양 얼음제조기(100(1))의 B 부분을 보다 자세하게 나타내고 있다. 냉각기(150)는 충분하게 튜브(110(1))를 둘러싸고 있으며, 튜브(110(1))의 내측 주위에 연속적인 대응하는 얼음 성장 위치(112(1))를 한정한다. 얼음 성장 위치(112(1))는 얼음 분리 영역(115(1))에 의해 분리되며, 얼음은 얼음 분리 영역(115(1))에서 성장하지 않는다. 얼음 분리 영역(115(1))은 냉각기(150) 부근이 아닌 영역으로 한정될 수 있거나 온도조절소자(118)는 영역(115(1))에서 튜브(110(1))의 온도를 올리기 위해 공급될 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 소자(118)는 열이 영역(118)에서부터 열전도 핀(140)으로 흐르는 것을 방해하는 단열 재일 수 있다. 다른 수단으로, 온도조절소자는 얼음 분리 영역(115(1))의 온도를 올리는 히터일 수 있다. Fig. 22 shows the B portion of the tubular ice maker 100 (1) in more detail. The cooler 150 fully surrounds the tube 110 (1) and defines a continuous corresponding ice growth location 112 (1) around the inside of the tube 110 (1). Ice growth location 112 (1) is separated by ice separation region 115 (1), and ice does not grow in ice separation region 115 (1). The ice separation region 115 (1) may be defined as an area other than the vicinity of the cooler 150 or the thermostat 118 may be used to raise the temperature of the tube 110 (1) in the region 115 (1). Can be supplied. For example, the temperature regulating element 118 may be a thermal insulator that prevents heat from flowing from the region 118 to the heat conduction fins 140. Alternatively, the thermostat may be a heater that raises the temperature of the ice separation region 115 (1).

도 20에 대해 다시 언급하면, 얼음(6(6))은 물(130)이 튜브(120)를 통해서 흐를 때 냉각기(150) 근처에서 자란다. 얼지 않은 나머지 물(155)은 분리 스크린(160)을 통해서 공급수(190)에 더해지는 보존 탱크(170)로 이동한다. 얼음(6(6))으로 변하며, 따라서 공급수(190)로 되돌아 오지 않는 물(130)은 공급벨브(230)로 조절되는 물공급장치(220)에 의해 재공급된다. 보존 탱크(170) 내의 펌프(200)는 물(190)을 튜브(205)를 통해서 스프레이 헤드(120)로 끌어올려서 상기에서 설명한 것과 같은 과정을 시작한다. 임의의 히터(210)는 물(190)이 얼지 않도록 유지하는데 이용될 수 있다. Referring again to FIG. 20, ice 6 (6) grows near cooler 150 as water 130 flows through tube 120. The remaining freezing water 155 moves through the separation screen 160 to the storage tank 170 which is added to the feed water 190. Water 130, which turns to ice 6 (6), and thus does not return to feed water 190, is resupplied by a water supply device 220 that is controlled by feed valve 230. The pump 200 in the storage tank 170 pulls water 190 through the tube 205 to the spray head 120 to begin the process as described above. Any heater 210 may be used to keep the water 190 from freezing.

얼음 고리(6(6))는 전력공급장치(14(1))에서부터 튜브(110(1))로 전력을 공급하는 스위치(12(9))를 닫음으로써 획득된다. 도 20은 스위치(12(9))를 통해서 전력공급장치(14(1))에 이르는 튜브(110(1))의 말단 상층부와 접지(16)에 연결된 튜브(110(1))의 말단 하층부를 연결하는 모선(bus bar)을 나타내고 있으나, 전원과 접지의 연결이 반대로 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 일 실시예의 약 10mils의 두께를 가진 스테인레스 강철로 형성된 튜브(110(1))에 있어서, 스위치(12(9))가 약 1초 동안 닫혀서, 약 1~6 볼트AC 이며 약 300 암페어의 전류인 전력 펄스를 공급한다. 튜브(110(1)) 내에서 방산(放散)되는 전력은 튜브의 온도를 물의 빙점보다 높게 올려서 적어도 얼음 고리(6(6))의 계면층(interfacial layer)을 녹이고, 얼음고리(6(6))는 튜브(110(1))로부터 분리되며(이 경우 느슨하게 된다), 중력은 얼음 고리를 튜브 밖의 아래쪽으로 끌어당긴다. The ice ring 6 (6) is obtained by closing the switch 12 (9) that supplies power from the power supply 14 (1) to the tube 110 (1). 20 shows the upper end of the tube 110 (1) leading to the power supply 14 (1) via the switch 12 (9) and the lower end of the tube 110 (1) connected to ground 16. Although it shows a bus bar connecting, it can be seen that the connection between power and ground can be reversed. In one embodiment, a tube 110 (1) formed of stainless steel with a thickness of about 10 mils, the switch 12 (9) is closed for about 1 second, with a current of about 1-6 volts AC and about 300 amps. Supply a power pulse. The power dissipated in the tube 110 (1) raises the temperature of the tube above the freezing point of water to melt at least the interfacial layer of the ice ring 6 (6) and the ice ring 6 (6). )) Is separated from tube 110 (1) (which becomes loose in this case), and gravity pulls the ice ring downwards out of the tube.

튜브의 전기저항(110(1))은 전압과 전원공급장치(14(1))의 전류용량과 스위치(12(9))와의 적합성에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 낮은 전기 저항을 나타내는 튜브(110(1))는 높은 전류, 낮은 전압의 전력공급장치(14(1))와 스위치(12(9))의 사용을 결정할 수 있으나, 더 높은 저항을 갖는 얼음제조튜브(110(1))는 높은 전압과 낮은 전류에 적합하게 형성된 전원공급장치(14(1))와 스위치(12(9))의 사용을 가능하게 한다.The electrical resistance 110 (1) of the tube can be selected according to the voltage and current capacity of the power supply 14 (1) and suitability of the switch 12 (9). For example, a tube 110 (1) exhibiting low electrical resistance may determine the use of a high current, low voltage power supply 14 (1) and switch 12 (9), but with a higher resistance. The ice making tube 110 (1) having the power supply 14 (1) and the switch 12 (9) formed to be suitable for high voltage and low current.

일 실시예에 있어서, 튜브(110)의 전기 저항은 최적화되므로 상업적으로 사용가능한 110-120VAC 또는 220-240VAC 와 같은 선간 전압(line voltage)은 전력공급장치(14(1))에 알맞다. In one embodiment, the electrical resistance of the tube 110 is optimized so that a commercially available line voltage such as 110-120 VAC or 220-240 VAC is suitable for the power supply 14 (1).

튜브(110(1))는 따라서, 도 1에 있는 히터(10)의 예이다. 분리 스크린(160)은 얼음 고리(6(6))를 얼음 고리(6(7)) 수확용 수집 상자(180)로 이동하도록 한다. 상기에서 설명된 성장한 얼음(6(6))은 용해된 공기와 오염물질을 튜브(110(1))로부터 떨어지는 나머지 물(155)로 내보낸다. 따라서, 얼음 고리(6(6))(과 획득된 얼음 고리(6(7))는 질이 높고 투명하다. 용해된 공기와 오염물질은 물(190)에 축적될 수 있으며, 얼음제조기(100(1))는 따라서, 주기적으로 적어도 물(190)의 일부를 배출시키기 위한, 배출 밸브(250)에 의해 조절되는 드레인(240)을 포함할 수 있다. 하나의 선택적 실시예에 있어서(도시되지 않음), 보존 탱크(170)와 펌프(200)는 고려되지 않으며, 물공급장치(220)는 스프레이 헤드(120)를 직접 대신하며, 나머지 물(155)을 단순히 배출한다.  Tube 110 (1) is thus an example of heater 10 in FIG. 1. Separation screen 160 allows ice ring 6 (6) to be moved to harvesting box 180 for ice ring 6 (7). The grown ice 6 (6) described above directs dissolved air and contaminants into the remaining water 155 falling from the tube 110 (1). Thus, ice ring 6 (6) (and obtained ice ring 6 (7)) are of high quality and transparent. Dissolved air and contaminants can accumulate in water 190, and ice maker 100 (1) may thus comprise a drain 240 regulated by a drain valve 250 for periodically draining at least a portion of the water 190. In one optional embodiment (not shown) ), The reservoir tank 170 and the pump 200 are not considered, and the water supply device 220 directly replaces the spray head 120 and simply discharges the remaining water 155.

도 21은 관 모양 얼음제조기(100(2))로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치를 나타낸다. 도 21은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. C로 표시된 관 모양 얼음제조기(100(2))의 일부분은 도 23에 더욱 상세히 나타나 있다. 얼음제조기(100(2))는 관모양 얼음제조기(100(1))에 상응하는(그리고 같은 번호를 붙인) 동일하고 필수적인 요소를 포함한다. 관모양 얼음제조기(100(2))는 얼음성장영역(도 23 참조)을 냉각시키기 위해 냉매튜브(260(1))를 사용한다. 냉매튜브(260(1))는 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 다른 합금으로 만들어질 수 있다. 유전체층(270)은 냉매튜브(260(1))로부터 튜브(110(2))를 전기적으로 절연시키지만, 튜브(110(2))에서부터 튜브(260(1))로의 열전달에 극소한 영향을 미친다. 유전체층(270)은 예를 들어, 폴리이미드나 열 전도성 섬유 또는 파우더, 알루미나 섬유 또는 파우더, 유리섬유, 또는 보론 질화물 파우더로 채워진 폴리머로 형성될 수 있다. 얼음제조 시스템(100(1)) 내에서, 얼음이 성장되고 획득되는 방법과 비슷한 방법으로 얼음(6(8))은 튜브 근처(260(1))에서 물(130)이 튜브(110(2))를 통해서 흘러 감에 따라서 성장하고, 얼음 고리(6(8))는 전력공급장치(14(1))로부터 튜브(110(2))에 전력을 공급하기 위한 스위치(12(9))를 닫음으로써 획득되며, 분리 스크린(160)은 얼음 고리(6(8))를 얼음 고리(6(9)) 수확용 수집 상자(180)로 이동하도록 한다. Fig. 21 shows a pulse electrothermal ice separator formed by the tubular ice maker 100 (2). 21 may not be shown to scale. A portion of tubular ice maker 100 (2), denoted C, is shown in more detail in FIG. Icemaker 100 (2) includes the same and necessary elements corresponding to (and numbered) the tubular icemaker 100 (1). The tubular ice maker 100 (2) uses a refrigerant tube 260 (1) to cool the ice growth region (see FIG. 23). The coolant tube 260 (1) may be made of copper, aluminum or another alloy, for example. The dielectric layer 270 electrically insulates the tube 110 (2) from the refrigerant tube 260 (1), but has a minimal effect on heat transfer from the tube 110 (2) to the tube 260 (1). . Dielectric layer 270 may be formed of, for example, a polymer filled with polyimide or thermally conductive fibers or powders, alumina fibers or powders, glass fibers, or boron nitride powders. In the ice making system 100 (1), ice 6 (8) is placed in a tube 110 (2) near the tube 260 (1) in a manner similar to how ice is grown and obtained. Growing as it flows through), the ice ring 6 (8) switches 12 (9) for powering the tube 110 (2) from the power supply 14 (1). Is obtained by closing the ice ring 6 (8) to the ice ring 6 (9) harvesting collection box 180.

도 23은 관모양 얼음제조기(100(2))의 C 부분을 더욱 상세히 나타낸다. 각 냉매튜브(260(1))는 냉매를 흘리며(290) 상응하는 얼음성장위치(112(2))를 한정하는 냉각기(280)를 갖는다. 얼음성장영역(112(2))은 얼음분리영역(115(2))과 분리되어 있으며, 얼음은 영역(115(2))에서는 성장하지 않는다. 얼음분리영역(115(2))은 냉각기(280) 근처가 아닌 에리어로써 도 23에 명백히 나타나있으나, 온도조절소자(118)는 도 22에서 나타낸 바와 같이 동일한 방법으로 영역(115(2))에서 튜브(110(2))의 온도를 올리기 위해 제공될 수 있다. Figure 23 shows part C of the tubular ice maker 100 (2) in more detail. Each coolant tube 260 (1) has a cooler 280 that flows through the coolant 290 and defines a corresponding ice growth location 112 (2). The ice growth region 112 (2) is separated from the ice separation region 115 (2), and the ice does not grow in the region 115 (2). The ice separation region 115 (2) is clearly shown in FIG. 23 as an area, not near the cooler 280, but the temperature regulating element 118 is in the region 115 (2) in the same manner as shown in FIG. It may be provided to raise the temperature of the tube 110 (2).

도 24는 관모양 얼음제조기(100(3))로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치의 측단면도를 나타낸다. 도 24는 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 얼음제조기(100(3))의 D부분은 도 25에 더욱 상세히 나타나 있다. 도 24의 점선(F26-F26)이 통과하는 얼음제조기(100(3))의 상부 단면도는 도 26에 나타내고 있다. 얼음제조기(100(3))는 관모양 얼음제조기(100(1), 100(2))에 상응하는(그리고 같은 번호를 붙인) 동일하고 필수적인 요소를 포함한다. 얼음제조기(100(3))는 열전달 플레이트(280)(명확한 도시를 위하여, 단지 몇 개의 열전달 플레이트(280)와 얼음(6(10))이 도 24에 표시되어 있다)를 설치한 각각의 얼음제조튜브(110(3)) 내에서 얼음 고리(6(10))를 만든다. 튜브(110(3))는 예를 들어, 스테인레스 강철이나 티타늄 합금으로 형성될 수 있다. 열전달 플레이트(280)는 구리, 알루미늄 또는 이들 화합물로 제조될 수 있다. 냉매튜브(260(2))는 열전달 플레이트(280)와 튜브(110(3))로부터 열을 제거하는 냉매를 순환시킨다. 튜브(205)는 각 튜브(110(3))의 내면 위로 물(130)을 분사하는 스프레이 헤드(120)를 공급한다. 얼음 고리(6(10))가 획득될 준비가 됐을 때, 스위치(12(10))는 전력공급장치(14(2))로부터의 전력 펄스를 각 모선(busbar)(152)으로 연결하며, 차례로 각 튜브(110(3))를 통해서 접지(16)로 연결한다. 전력에 의해 각 튜브(110(3)) 내에서 발생된 열은 적어도 각 얼음 고리(6(10))의 계면층을 녹이며, 얼음 고리를 분리하여 얼음이 튜 브(110(3))로부터 떨어진다. 획득된 얼음으로부터 분리된 얼지 않은 물을 분리하기 위한 설비, 보존 탱크 내의 얼지 않은 물을 얻는 설비, 보존 탱크의 배출과 재공급 설비와 얼음이 획득될 준비가 됐을 때 결정되는 설비는 도 20과 도 21에 도시된 설비와 동일할 수 있다. Fig. 24 shows a side sectional view of the pulse electrothermal ice separator formed by the tubular ice maker 100 (3). 24 may not be shown to scale. Part D of the ice maker 100 (3) is shown in more detail in FIG. An upper sectional view of the ice maker 100 (3) through which dashed lines F26-F26 in FIG. 24 pass is shown in FIG. Ice maker 100 (3) includes the same and necessary elements corresponding to (and numbered) the tubular ice makers 100 (1) and 100 (2). Ice maker 100 (3) has a respective ice plate with heat transfer plate 280 (only a few heat transfer plates 280 and ice 6 (10) are shown in FIG. 24 for clarity of illustration). Ice rings 6 (10) are made in the production tube 110 (3). Tube 110 (3) may be formed, for example, of stainless steel or a titanium alloy. Heat transfer plate 280 may be made of copper, aluminum or these compounds. The coolant tube 260 (2) circulates a coolant that removes heat from the heat transfer plate 280 and the tube 110 (3). Tube 205 supplies a spray head 120 that sprays water 130 over the inner surface of each tube 110 (3). When the ice ring 6 (10) is ready to be obtained, the switch 12 (10) connects the power pulses from the power supply 14 (2) to each busbar 152, In turn, each tube 110 (3) is connected to the ground (16). The heat generated in each tube 110 (3) by electric power melts at least the interfacial layer of each ice ring 6 (10), and the ice ring separates the ice from the tube 110 (3). . The equipment for separating the frozen water separated from the obtained ice, the equipment for obtaining the frozen water in the storage tank, the discharge and resupply equipment for the storage tank and the equipment determined when the ice is ready to be obtained are shown in FIGS. It may be the same as the facility shown in 21.

도 25는 일 실시예인 관 모양 얼음제조기(100(3))의 D부분을 더욱 상세히 나타낸다. 얼음(6(10))은 얼음제조튜브(110(3)) 근처에서 즉시 성장한다. 유전체층(295)은 튜브(110(3))와 열전달 플레이트(280) 사이에 설치되어, 튜브를 플레이트(280)로부터 전기적으로 절연시킨다. 유전체층(295)은 예를 들어, 듀퐁(DuPont)사에서 입수할 수 있는 구리층(290) 사이에서 클래딩(cladding)된 폴리이미드막일 수 있다. 또한, 유전체층(295)은 열전도성 섬유 또는 파우더, 알루미나 섬유 또는 파우더, 유리섬유, 또는 보론 질화물 파우더로 채워진 폴리머를 포함할 수 있다. 구리층(290)은 튜브(110(3))와 땜납(285)층이 있는 열전달 플레이트(280)에 부착된다. 예를 들어, 튜브(110(3))는 먼저 땜납 포일로 감싸고, 그 후 구리층(290) 사이에서 클래딩된 폴리이미드막(295)으로 감싸며, 그 다음에 다시 땜납 포일로 감싸는 것으로 설치될 수 있다. 이러한 방법으로 설치된 다수의 튜브(110(3))는 열전달 플레이트(280) 내의 홀(hole)로 삽입될 수 있으며, 그 다음에 그 전체 조립부품(assembly)이 튜브(110(3)), 구리층(290)과 열전달 플레이트(280)에 리플로(relow) 접합하기 위해 땜납(285)이 로(爐-furnace) 내에 놓여질 수 있다.FIG. 25 shows in greater detail part D of an embodiment tubular ice maker 100 (3). Ice 6 (10) grows immediately near the ice making tube 110 (3). Dielectric layer 295 is provided between tube 110 (3) and heat transfer plate 280 to electrically insulate the tube from plate 280. The dielectric layer 295 may be, for example, a polyimide film clad between the copper layers 290 available from DuPont. In addition, the dielectric layer 295 may comprise a polymer filled with thermally conductive fibers or powder, alumina fibers or powder, glass fibers, or boron nitride powder. Copper layer 290 is attached to heat transfer plate 280 with tube 110 (3) and solder 285 layers. For example, the tube 110 (3) may be installed by first wrapping it with solder foil, then wrapping it with a polyimide film 295 clad between the copper layers 290, and then again with the solder foil. have. Multiple tubes 110 (3) installed in this way may be inserted into holes in heat transfer plate 280, and then the entire assembly may be tube 110 (3), copper. Solder 285 may be placed in a furnace to reflow bond to layer 290 and heat transfer plate 280.

또 다른 실시예에 있어서, 열전달 플레이트(280)는 유전체막에 납땜하는 대신에 유전체이며, 열전도성 접착제로 튜브(110(3))에 조립된 섹션으로 분리될 수 있다. In another embodiment, heat transfer plate 280 is a dielectric instead of soldering to a dielectric film and may be separated into sections assembled to tube 110 (3) with a thermally conductive adhesive.

도 26은 도 24의 선(F26-F26)에 따른 관모양 얼음제조기(100(3))의 상부 단면도이다. 도 26은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 각각의 얼음제조튜브(110(3))와 냉매튜브(260(2))는 하나 또는 그 이상의 열전달 플레이트(280)를 지나간다. 도 26이 19개의 얼음제조튜브(110(3))와 54개의 냉매튜브(260(2))의 육각형 배열을 나타내고 있으나, 얼음제조기(110(3)), 냉매튜브(260(2)) 및 열전달 플레이트(280)의 다른 숫자와 배치는 의도된 얼음제조용량을 달성하기 위해, 또는 의도된 위치에 맞추기 위해 이용될 수 있다. 얼음제조기(100(3))는 이렇게 도 24(도 26에 도시된 선(F24-F24)에 따라 얼음제조기(100(3))의 단면을 나타낸다)에 나타낸 바와 같이, 얼음제조튜브(100(3))의 각 교차점과 열전달 플레이트(280)에서 얼음FIG. 26 is a top sectional view of the tubular ice maker 100 (3) along line F26-F26 in FIG. 26 may not be shown to scale. Each ice making tube 110 (3) and refrigerant tube 260 (2) pass through one or more heat transfer plates 280. 26 shows a hexagonal arrangement of 19 ice making tubes 110 (3) and 54 refrigerant tubes 260 (2), but ice maker 110 (3), refrigerant tubes 260 (2) and Other numbers and arrangements of heat transfer plates 280 may be used to achieve the intended icemaking capacity, or to fit the intended location. The ice maker 100 (3) is thus shown in Fig. 24 (representing a cross section of the ice maker 100 (3) according to the lines F24-F24 shown in Fig. 26). 3)) ice at each intersection and heat transfer plate 280

(6(10))이 자라는 얼음제조튜브(100(3))의 배열을 형성한다. An array of ice making tubes 100 (3) in which 6 (10) grows is formed.

또한 여기에 개시된 관모양 얼음제조기(100)(예를 들어, 관모양 얼음제조In addition, the tubular ice maker 100 disclosed herein (eg, tubular ice manufacturing)

기(100(1), 100(2), 100(3)의 어떤 것이라도)의 실시예는 충분히 읽고 이해함으로써 명백해 질 것이며, 본원 발명의 범주 내에 있다. 예를 들어, 튜브(110)(예를 들어, 튜브(110(1), 110(2) 또는 110(3))의 어떤 것이라도)는 단면이 원형이거나, 다른 단면형태일 수 있으며, 정사각형, 직사각형, 타원형, 삼각형, 또는 별과 같은 형태에 상응하는 얼음을 제조할 수 있다. 물(130)을 분사하기 위한 하나 또는 그 이상의 노즐이나, 하나 또는 그 이상의 물을 흘리는 소자 또는 튜브(110)의 내면 상으로 물(130)을 도입함으로써 스프레이 헤드(120)를 대신 수 있다. 모선(125)은 도 20과 도 21에 나타낸 바와 같이, 튜브(110)의 가장자리 외측에 위치하거나, 도 24에 나타낸 바와 같이, 튜브(110)의 가장자리 내측에 위치한다. 냉각기(150)는 얼음성장영역(112(1))으로부터 열을 충분히 전달하므로, 열전도핀(140)은 필요하지 않다. 장치는 얼음형성을 감지하고, 예를 들어, 용량적으로 얼음을 감지하거나, 광학적으로 얼음을 감지하여, 또한 얼음의 무게를 판단하거나 얼음에 의해 방해를 받는 물의 흐름을 판단함으로써 언제 얼음(6(6), 6(8), 6(10))을 획득하는가를 결정하도록 되어 있다. 장치는 수집 상자(예를 들어 상자(180)) 내의 획득된 얼음의 레벨을 탐지하거나, 수집 상자 내에 충분한 얼음이 있을 때에 얼음제조를 중단하도록 되어 있다. 분리 스크린(160)은 얼음 고리가 얻어질 때 그것을 획득하지만, 다른 때는 튜브(110)의 밑에서부터 이동해 나오는 이동소자로 대체될 수 있다. 분리 스크린(160)은 물을 모으는 것을 방해할 수 있는 얼음의 바람직하지 않은 축적을 피하기 위해 가열될 수도 있다. 펌프(200), 히터(210), 공급 벨브(230), 드레인 벨브 Embodiments of groups 100 (1), 100 (2), and 100 (3) will be apparent from a sufficient reading and understanding and are within the scope of the present invention. For example, the tube 110 (eg, any of the tubes 110 (1), 110 (2) or 110 (3)) may be circular in cross-section or other cross-sectional shape, square, Ice can be produced corresponding to shapes such as rectangles, ovals, triangles, or stars. Spray head 120 may be substituted by introducing water 130 onto one or more nozzles for spraying water 130 or on the inner surface of one or more water flowing elements or tubes 110. The bus bar 125 is located outside the edge of the tube 110, as shown in FIGS. 20 and 21, or located inside the edge of the tube 110, as shown in FIG. 24. Since the cooler 150 sufficiently transfers heat from the ice growth region 112 (1), the heat conductive fin 140 is not necessary. The device detects ice formation, for example, by capacitively detecting ice, optically detecting ice, and also by determining the weight of the ice or by determining the flow of water that is disturbed by the ice. 6), 6 (8), and 6 (10). The device is configured to detect the level of ice obtained in the collecting box (eg box 180) or to stop ice production when there is enough ice in the collecting box. Separating screen 160 obtains the ice ring when it is obtained, but may be replaced by a mobile element that moves out from underneath tube 110 at other times. Separating screen 160 may be heated to avoid undesirable accumulation of ice that may interfere with water collection. Pump 200, Heater 210, Supply Valve 230, Drain Valve

(250), 온도조절소자(118) 및/또는 스위치(12(9))는 컨트롤러(예를 들어, 얼음제조기(100)가 있는 냉동기(freezer)를 작동시키는 마이크로 프로세서)에 의해 작동된다. 온도센서는 데이터를 공급하도록 이용될 수 있으므로 마이크로 프로세서는 얼음제조기(100) 및/또는 냉각기 또는 얼음제조기(100)가 있는 다른 장치공간의 구성요소의 작동을 최적화할 수 있다 . 얼음제조기(100(3))의 튜브(110(3))는 개별적으로 또는 그룹으로 전기적으로 연결되어 있으므로, 얼음(6(10))은 하나의 튜브(110(3)) 또는 하나의 그룹인 튜브(110(3))로부터 동시에 획득된다. 모든 튜브(110(3))로부터 동시에 획득되는 것보다 적은 얼음(6(10))은 전류 운용 용량과 크기, 중량 및/또는 얼음획득을 위해 필요한 전류를 발생시키고 전환하는 것과 관 련된 구성요소의 가격을 감소시킨다. 250, thermostat 118 and / or switch 12 (9) are operated by a controller (eg, a microprocessor operating a freezer with ice maker 100). The temperature sensor can be used to supply data so that the microprocessor can optimize the operation of the components of the icemaker 100 and / or other device space in which the cooler or icemaker 100 is located. Since the tubes 110 (3) of the ice maker 100 (3) are electrically connected individually or in groups, the ice 6 (10) is a single tube 110 (3) or a group. Simultaneous acquisition from tube 110 (3). Less ice (6 (10)) than that obtained simultaneously from all tubes (110 (3)) results in components associated with generating and converting current operating capacity and magnitude, weight, and / or current required for ice acquisition. Reduce the price.

관모양 얼음제조기로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치의 다른 실시예는 여전히 하나 또는 그 이상의 얼음제조튜브(110)와 열접촉하고 있는 히터를 이용한다. Another embodiment of a pulsed electrothermal ice separator formed as a tubular ice maker still utilizes a heater in thermal contact with one or more ice making tubes 110.

이러한 실시예는 어떠한 얼음제조튜브(110)용의 폭 넓고 다양한 물질을 적절하게 이용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서 관모양 얼음제조기는 스테인레스 강철 또는 다른 금속, 유리, 플라스틱, 폴리머, 테플론(Teflon), 세라믹 또는 카본 섬유물질, 또는 이들의 합성 또는 결합으로 형성된 얼음제조튜브(110)를 포함한다. 얼음제조튜브(110)는 얼음이 형성되는 것을 탐지하는 튜브 주위를 싸고 있는 플렉시블한 히터소자에 의해 가열될 수 있다. 적당한 히터소자는 예를 들어, 인코넬(Inconel)로 피복된 캡톤(Kapton) 적층물과 같은 금속과 유전체(metal-to-dielectric)의 적층물을 포함한다. 얼음제조튜브(110)의 주위를 싸고 있는 히터소자의 이용은 히터의 특성(예를 들어, 높은 전기 저항으로 인한 높은 전류, 이용되는데 필요치 않은 전력공급장치의 고비용)과 관련이 없는 독립적인 튜브의 물질적 특성(예를 들어, 내부식성, 항균적 특성)을 최적화하는 것과 같은 구성옵션을 허용해도 좋다. 전도성 튜브(110)가 이용될 때, 캐어(care)는 튜브의 전도성이 전력공급장치(14)와 스위치(12)의 구성로 설명되는지, 또는 튜브가 히터소자로부터 전기적으로 절연되어 있다는 것을 확실히 하기 위해 구성에 사용되어도 좋다. 히터와 얼음제조튜브(110) 사이의 열저항과, 냉매튜브(260) 또는 열전도핀(140), 히터 및 얼음제조튜브(110) 사이의 열저항은 알맞게 낮으므로 얼음제조율이 높고, 얼음을 획득하는데 필요한 전력이 낮다. Such an embodiment may suitably use a wide variety of materials for any ice making tube 110. For example, in one embodiment the tubular ice maker is made of stainless steel or other metal, glass, plastic, polymer, Teflon, ceramic or carbon fiber material, or a composite or combination thereof. ). The ice making tube 110 may be heated by a flexible heater element wrapped around the tube to detect ice formation. Suitable heater elements include metal-to-dielectric stacks, such as, for example, Kapton stacks coated with Inconel. The use of a heater element wrapped around the ice making tube 110 is an independent tube that is not related to the characteristics of the heater (e.g., high current due to high electrical resistance, high cost of power supply not required to be used). Configuration options such as optimizing material properties (eg, corrosion resistance, antibacterial properties) may be allowed. When conductive tube 110 is used, care is taken to ensure that the conductivity of the tube is described by the configuration of power supply 14 and switch 12, or that the tube is electrically insulated from the heater element. It may be used for configuration. The heat resistance between the heater and the ice making tube 110, and the heat resistance between the refrigerant tube 260 or the heat conduction fin 140, the heater and the ice making tube 110 is moderately low, the ice production rate is high, The power required to acquire is low.

도 27은 얼음제조기(300(1))로써 형성된 펄스 전열 얼음분리장치의 단면도를 나타낸다. 도 27은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 얼음제조기(300(1))의 E부분은 도 28에 더욱 상세히 나타나 있다. 얼음제조기(300(1))는 증발 플레이트(310(1))와 냉매튜브(320)를 통해서 흐르는 냉매(도시되지 않음)에 의하여 냉각되는 핀(330)을 포함한다. 핀(330)은 나타낸 바와 같이 얼음제조포켓으로 분할된다. 물은 플레이트(310(1)) 및/또는 핀(330) 근처로 유입되며, 얼어서 얼음(6(11))(도시를 명쾌히 하기 위해서 단지 몇 개의 튜브(320), 핀(330), 얼음제조포켓(335)과 얼음(6(11))만이 도 27에 표시되어있다)이 된다. 증발 플레이트(310(1)), 냉매튜브(320) 및/또는 핀(330)은 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 얼음제조기(300(1))는 또한, 아래에 더욱 자세히 설명된 것처럼 하나 또는 그 이상의 펄스 전열 얼음분리를 이용하는 얼음을 획득하기 위한 히터(340(1))를 포함한다. 히터(340(1))는 따라서, 도 1의 히터(10)의 예이다. Fig. 27 shows a cross-sectional view of the pulse electrothermal ice separator formed by the ice maker 300 (1). 27 may not be shown to scale. Part E of the ice maker 300 (1) is shown in more detail in FIG. The ice maker 300 (1) includes a fin 330 that is cooled by a refrigerant (not shown) flowing through the evaporation plate 310 (1) and the refrigerant tube 320. Pin 330 is divided into ice making pockets as shown. Water enters near plate 310 (1) and / or fins 330 and freezes to ice 6 (11) (only a few tubes 320, fins 330, ice making to clarify the city). Only pocket 335 and ice 6 (11) are shown in FIG. 27). The evaporation plate 310 (1), the refrigerant tube 320, and / or the fin 330 may be made of, for example, copper, aluminum, or an alloy thereof. Icemaker 300 (1) also includes a heater 340 (1) for obtaining ice using one or more pulsed electrothermal ice separations, as described in more detail below. Heater 340 (1) is thus an example of heater 10 in FIG.

도 28은 얼음제조기(300(1))의 E부분을 더욱 상세히 나타낸다. 도 28에 있어서, 상대적인 층두께는 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 히터(340(1))는 저항 가열층(344(1))과 유전체층(342(1))을 포함한다. 가열층(344(1))은 예를 들어, 스테인레스 강철 또는 티타늄 합금의 알맞은 저항 금속층으로 형성되거나, 구리와 같이 훌륭한 전기 도체의 더욱 얇은 층으로 형성될 수 있다. 유전체층(342(1))은 전기적 절연체이지만 높은 열전도율을 가진 물질로 적합하게 형성되며, 열이 쉽게 유전체층으로 전달되도록 하는 동안, 플레이트(310(1))로부터 전기 가열층(344(1))을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다. 일 실시예에 있어서, 히터(340(1))는 에폭시 글라스, 폴리이미드, 폴리이미드 글라스, 또는 테플론으로 이루어지는 유전체층(342(1))을 가지며, 구리와 같은 전기 도체로 이루어지는 가열층(344(1))을 갖는 프린트 회로기판이다. 28 shows in greater detail the portion E of the ice maker 300 (1). In FIG. 28, the relative layer thickness may not be shown at a constant ratio. The heater 340 (1) includes a resistive heating layer 344 (1) and a dielectric layer 342 (1). The heating layer 344 (1) may be formed, for example, of a suitable resistive metal layer of stainless steel or titanium alloy, or of a thinner layer of good electrical conductor, such as copper. The dielectric layer 342 (1) is suitably formed of a material having an electrical insulator but with high thermal conductivity, and removes the electrical heating layer 344 (1) from the plate 310 (1) while allowing heat to be easily transferred to the dielectric layer. It serves to electrically insulate. In one embodiment, the heater 340 (1) has a dielectric layer 342 (1) made of epoxy glass, polyimide, polyimide glass, or teflon, and a heating layer 344 made of an electrical conductor such as copper. 1)) a printed circuit board.

작동에 있어서, 얼음제조기(300(1))는 얼음을 획득이 필요할 때까지 성장시키며, 그 후에 가열층(344(1))에 전력을 연결한다. 층(344(1))에 의해 발생된 열은 플레이트(310(1))와 핀(330)을 신속히 가열하여 얼음(6(11))을 분리한다. 일단 얼음(6(11))이 획득되면, 가열층(344(1))으로부터 전력을 끊어서 얼음제조가 다시 시작될 수 있다. In operation, icemaker 300 (1) grows ice until it needs to be obtained, and then connects power to heating layer 344 (1). The heat generated by layer 344 (1) rapidly heats plate 310 (1) and fin 330 to separate ice 6 (11). Once ice 6 (11) is obtained, ice production can be resumed by disconnecting power from heating layer 344 (1).

도 29는 얼음제조기(300(2))로써 형성된 펄스 전력 얼음분리장치의 단면도이다. 도 29는 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 얼음제조기(300(2))의 F부분은 도 30에 더욱 상세히 나타나 있다. 얼음제조기(300(2))는 얼음제조기(300(1))에 상응하는 그리고 같은 번호를 붙인, 동일하고 필수적인 요소를 포함한다(도시를 명쾌히 하기 위해서 단지 몇 개의 튜브(320), 핀(330), 얼음제조포켓(335)과 얼음(6(11))만이 도 27에 표시되어있다). 얼음제조기(300(2))는 증발 플레이트(310(2))의 표면(315)(도 30 참조)을 충분히 덮고 있는 단일 히터(340(2))를 가지고 있으며, 히터(340(2))는 플레이트(310(2))와 냉매튜브(320) 사이에 설치되어 있다. 히터(340(2))의 설치는 표면(315)의 모든 포인트에 열을 공급함으로써 얼음의 획득효율을 향상시킨다. 증발 플레이트(310(2)), 냉매튜브(310(2)) 및/또는 핀(330)은 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 29 is a cross-sectional view of the pulsed power ice separator formed by the ice maker 300 (2). 29 may not be shown to scale. Part F of the ice maker 300 (2) is shown in more detail in FIG. Icemaker 300 (2) includes the same and necessary elements corresponding to and numbered icemaker 300 (1) (only a few tubes 320, fins 330 to clarify the illustration). ), Only the ice making pocket 335 and ice 6 (11) are shown in FIG. 27). Ice maker 300 (2) has a single heater 340 (2) that fully covers surface 315 (see FIG. 30) of evaporation plate 310 (2), heater 340 (2). Is installed between the plate 310 (2) and the refrigerant tube 320. The installation of the heater 340 (2) improves the acquisition efficiency of the ice by supplying heat to all points of the surface 315. The evaporation plate 310 (2), the refrigerant tube 310 (2), and / or the fin 330 may be made of, for example, copper, aluminum, or an alloy thereof.

도 30은 얼음제조기(300(2))의 F부분을 더욱 상세히 나타낸다. 도 30은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 히터(340(2))는 저항 가열층(344(2))과 유전체층(342(2))을 포함한다. 유전체층(342(2))은 전기적 절연체이지만 높은 열전도율을 가진 물질로 적합하게 형성되며, 열이 쉽게 유전체층으로 전달되도록 하는 동안, 플레이트(310(2))로부터 가열층(344(2))을 전기적으로 절연시킨다. 예를 들어, 유전체층(342(2))은 폴리이미드, 열 전도성 섬유 또는 파우더, 알루미나 섬유 또는 파우더, 유리섬유, 또는 보론 질화물 파우더로 채워진 폴리머를 포함할 수 있다. 도 30은 또한 가열층(344(2))과 튜브(320) 사이에 설치된 임의의 유전체층(342(3))을 나타낸다. 유전체층(342(3))은 층(344(2))의 전기 저항을 조절하기 위해서 튜브(320)로부터 가열층(344(2))을 전기적으로 절연하는데 사용될 수 있다. 또한, 유전체층(342(3))은 제거될 수 있어서, 튜브(320)가 층(344(2))과 전기적으로 연결되도록 한다. 30 shows the F portion of the ice maker 300 (2) in more detail. 30 may not be drawn to scale. The heater 340 (2) includes a resistive heating layer 344 (2) and a dielectric layer 342 (2). The dielectric layer 342 (2) is suitably formed of a material having high thermal conductivity but is an electrical insulator, and electrically transfers the heating layer 344 (2) from the plate 310 (2) while allowing heat to be easily transferred to the dielectric layer. Insulate For example, dielectric layer 342 (2) may comprise a polymer filled with polyimide, thermally conductive fibers or powder, alumina fibers or powder, glass fibers, or boron nitride powder. 30 also shows any dielectric layer 342 (3) provided between the heating layer 344 (2) and the tube 320. As shown in FIG. Dielectric layer 342 (3) may be used to electrically insulate heating layer 344 (2) from tube 320 to adjust the electrical resistance of layer 344 (2). In addition, dielectric layer 342 (3) may be removed, such that tube 320 is electrically connected to layer 344 (2).

작동에 있어서, 얼음제조기(300(2))는 얼음(6(12))을 획득이 필요할 때까지 성장시키며, 그 후에 가열층(344(2))에 전력을 연결한다. 층(344(2))에 의해 발생된 열은 플레이트(310(2))와 핀(330)을 신속히 가열하여 얼음(6(12))을 분리한다. 일단 얼음(6(12))이 획득되면, 가열층(344(2))으로부터 전력을 끊어서 얼음제조가 다시 시작될 수 있다.  In operation, icemaker 300 (2) grows ice 6 (12) until needed, and then connects power to heating layer 344 (2). The heat generated by layer 344 (2) rapidly heats plate 310 (2) and fin 330 to separate ice 6 (12). Once ice 6 (12) is obtained, ice production can be resumed by disconnecting power from heating layer 344 (2).

도 31은 얼음분리를 위한 열보관 장치를 포함하는 냉동 유닛(400(1))의 구성요소를 개략적으로 나타낸다. 도 31은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 냉동 유닛(400(1))은 냉매를 압축하는 압축기(410)를 갖는다. 냉매는 높은 온도로 압축기를 떠나며, 열을 가열액(445)으로 전달하는 탱크(440) 내의 튜브(412)를 통해서 지나간다(가열액만이 이동하는 냉동 유닛(400(1)의 구성요소는 도 31에 빗금으로 나타나 있다). 가열액(445)은 가급적 알콜, 물과 글리콜의 혼합액 또는 소금물과 같이 -20℃ 보다 낮은 빙점과 60℃ 보다 높은 끓는점을 갖는 액체가 바람직하다. 냉매는 튜브 내에서 탱크(440)를 나와 응축기(420) 내에서 더 많은 열을 전달한다. 튜브(415)는 냉매가 급속히 팽창하여 빙점 아래의 온도까지 냉각시키는 팽창밸브(420)까지 연장되어있다. 팽창밸브(420) 후에, 냉매는 튜브(430) 내를 지나서 도 31에 나타난 점선(405)이 그어진 냉동구획 내로 이동한다. 냉매튜브(430)는 얼음제조기의 일부인 증발 플레이트(435)와 열접촉하여, 증발 플레이트로부터 열을 빼앗는다. 점선F32-F32은 도 32에 단면으로 나타낸 증발 플레이트(435) 내의 평면을 표시한다. 냉매튜브(430)를 통해서 지나간 후, 냉매는 냉매를 압축하고, 냉매를 냉각하며, 증발 플레이트를 냉각하는 순환을 반복하기 위해 압축기(410)로 흘러서 돌아온다.31 schematically shows the components of a refrigeration unit 400 (1) comprising a heat storage device for ice separation. 31 may not be shown to scale. The refrigeration unit 400 (1) has a compressor 410 for compressing the refrigerant. The refrigerant leaves the compressor at a high temperature and passes through a tube 412 in a tank 440 that transfers heat to the heating liquid 445 (components of the refrigeration unit 400 (1) in which only the heating liquid moves) are shown in FIG. The heating liquid 445 is preferably a liquid having a freezing point lower than −20 ° C. and a boiling point higher than 60 ° C., such as alcohol, a mixture of water and glycol, or brine, if possible. More heat is transferred out of tank 440 in condenser 420. Tube 415 extends to expansion valve 420 where the refrigerant expands rapidly and cools to a temperature below freezing point. Afterwards, the refrigerant passes through the tube 430 and into the freezing compartment with dashed line 405 shown in Figure 31. The refrigerant tube 430 is in thermal contact with the evaporation plate 435, which is part of the ice maker, to evaporate the plate. To take heat away from it. Dotted lines F32-F32 The plane in the evaporation plate 435 shown in cross section is shown in Fig. 32. After passing through the refrigerant tube 430, the refrigerant compresses the refrigerant, cools the refrigerant, and repeats the circulation to cool the evaporation plate. Flow back to 410.

냉각 유닛(400(1))이 얼음을 만드는 동안, 가열액(445)은 탱크(440)의 쓰고 남은 열을 냉매로부터 모으고 유지한다. 배출밸브(450)와 펌프(455)는 탱크(440)로부터 가열튜브(460(1))로 가열액(445)의 전달을 조절한다. 튜브(430)와 같이 가열튜브(460(1))는 증발 플레이트(435)와 열접촉을 한다. 얼음 획득이 필요할 때, 냉각 유닛(400(1))은 배출밸브(450)를 열고, 펌프를 작동시켜서 가열액(445)을 가열튜브(460(1))를 통해서 끌어올리며, 그로 인해서 얼음을 획득하기 위해 증발 플레이트(435)로부터 얼음을 분리하는 열펄스를 발생시킨다. While the cooling unit 400 (1) makes ice, the heating liquid 445 collects and retains the remaining heat of the tank 440 from the refrigerant. The discharge valve 450 and the pump 455 regulate the delivery of the heating liquid 445 from the tank 440 to the heating tube 460 (1). Like the tube 430, the heating tube 460 (1) is in thermal contact with the evaporation plate 435. When ice acquisition is required, the cooling unit 400 (1) opens the discharge valve 450 and operates the pump to draw the heating liquid 445 through the heating tube 460 (1), thereby pulling the ice. Heat pulses are generated that separate ice from the evaporation plate 435 to obtain.

도 32는 도 31의 점선F32-F32에 따른 단면도를 나타낸다. 증발 플레이트(435)는 도면에 나타낸 바와 같이, 교대로 연속하고 있는, 냉매튜브(430)와 가열튜브(460(1))를 연결한다. 도 32에서 냉각액(445)이 지나는 가열튜브(460(1)) 범위 내의 통로는 도 31과 일치시키기 위해 빗금이 그어져 있다. 증발 플레이트(435)의 반대측 상에는 얼음제조 중에 얼음(6(13))으로부터 열을 빼앗는 핀(330)이 있다.32 is a sectional view taken along the dashed line F32-F32 in FIG. 31. As shown in the figure, the evaporation plate 435 connects the refrigerant tube 430 and the heating tube 460 (1) which are alternately continuous. In FIG. 32, passages within the range of the heating tube 460 (1) through which the coolant 445 passes are hatched to match FIG. 31. On the opposite side of the evaporation plate 435 is a fin 330 that takes heat away from the ice 6 (13) during ice making.

도 31은 다기관(manifold)으로써 냉동 구획(405) 내에 냉매튜브(430)와 가열튜브9460(1))가 냉각 플레이트(435)를 가로지르며 하나 걸러 하나씩 엇갈릴 수 있도록 설치된 냉각튜브(430)를 나타낸다. 하나의 다른 실시예에 있어서, 냉매튜브와 가열액 튜브는 증발 플레이트(435)를 한 쌍의 뱀처럼 꾸불꾸불하게 가로지르고 있지만, 이러한 실시예는 냉매튜브, 가열액 튜브 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두 "연속적인(back-to-back)" 배치를 형성하는 내측 커브(inside curve)를 가질 수 있다. 이러한 배치는 각각 더 많은 시간 및/또는 에너지가 필요한 얼음제조되거나 또는 얼음 획득되는, 뜨거운 또는 찬 영역을 형성할 수 있다. 가열튜브(460(1))는 또한 다기관 또는 증발 플레이트의 양끝 위로 지나갈 수 있는 단일 튜브(430, 460(1)))를 "연속적인" 배치의 형성을 피하기 위해서 형성할 수 있다. FIG. 31 shows a cooling tube 430 installed as a manifold so that the refrigerant tube 430 and the heating tube 9460 (1) in the refrigeration section 405 cross each other across the cooling plate 435. . In one other embodiment, the coolant tube and the heating liquid tube traverse the evaporation plate 435 like a pair of snakes, but such an embodiment may use either or both of the refrigerant tube and heating liquid tube. It may have an inside curve forming a back-to-back configuration. These arrangements can form hot or cold regions, each of which is ice-making or ice-acquiring, which requires more time and / or energy. The heating tube 460 (1) may also form a single tube 430, 460 (1) that may pass over both ends of the manifold or evaporation plate to avoid the formation of a “continuous” arrangement.

도 31과 도 32에 도시된 냉동 유닛(400(1))의 동작이 시뮬레이트 되어 있다. 증발 플레이트의 크기는 457mm×432mm 로 하였다. 가열튜브(460(1))는 내경이 16mm이고 길이가 7.7 미터인 것으로 하였다. 가열액(445)은 물과 글리콜을 동일한 비율로 혼합한 것으로 하였다. 탱크(440) 내의 가열액(445)은 60℃까지 달하는 것으로 하였다. 시뮬레이션은 물/글리콜 혼합액의 압력을 0.223bar에 이르게 하는 펌 프(445)에서 10W의 전력을 사용하여 0.9리터의 물/글리콜의 혼합액을 끌어올림으로써 2초 내에 얼음이 획득될 수 있음을 보여준다. 이것은 60~300초 동안 1-2kW의 전력을 사용하는 상업상의 얼음제조기에 있어서 얼음을 획득하기 위해 필요한 에너지와 비교하면 매우 유리하다. 얼음 획득에 소비되는 에너지의 감소는 시간에 비해 더 높은 얼음 제조율과 더 낮은 에너지 비용이란 결과를 가져왔다. The operation of the refrigeration unit 400 (1) shown in Figs. 31 and 32 is simulated. The evaporation plate had a size of 457 mm x 432 mm. The heating tube 460 (1) was assumed to have an inner diameter of 16 mm and a length of 7.7 meters. The heating liquid 445 was made to mix water and glycol in the same ratio. The heating liquid 445 in the tank 440 was assumed to reach 60 ° C. The simulation shows that ice can be obtained within 2 seconds by pulling 0.9 liter of the water / glycol mixture using 10 W of power in a pump 445 that brings the pressure of the water / glycol mixture to 0.223 bar. This is very advantageous compared to the energy required to obtain ice in a commercial ice maker that uses 1-2 kW of power for 60 to 300 seconds. The reduction in energy consumed in ice acquisition has resulted in higher ice production and lower energy costs over time.

도 33은 얼음 분리를 위한 열저장 장치를 포함하는 냉동 유닛(400(2)) 구성요소를 개략적으로 나타낸다. 도 33은 일정한 비율로 도시되지 않았을 수도 있다. 얼음제조기(400(2))는 얼음제조기(400(1))에 상응하는 그리고 같은 번호를 붙인, 동일하고 필수적인 요소를 포함한다. 얼음제조기(400(2))에 있어서, 탱크(440)는 증발 플레이트(435)보다 높은 높이에 위치할 수 있으므로, 배출밸브(450)가 열렸을 때, 중력이 가열액(445)을 가열튜브(460(1))로 흐르게 하여 증발 플레이트(435)로부터 얼음을 떼어 놓는다. 가열튜브(460(1))는 지름이 알맞게 크므로, 가열튜브(460(1))를 통한 가열액(445)의 흐름을 빠르게 하며, 빠른 흐름은 결과적으로 플레이트(435)를 빠르게 데워서, 플레이트(435)로부터 얼음을 빠르게 떼어 놓는다. 얼음제조기(400(2))는 가열액 저장기(465)를 포함하는데, 이 가열액 저장기(465)가 가열 플레이트(435)보다 더 낮은 높이에 위치하므로, 가열액(445)이 가열튜브(460(1))를 통과한 후, 저장기(465)로 배출된다. 펌프(470)는 가열액(445)을 튜브(475)와 임의의 도입밸브(452)를 통해서 끌어올리고 재사용을 위해서 탱크(440)로 되돌린다. 또 다른 얼음 획득이 일어날 때까지 가열액(445)을 탱크로 운반이 완료될 할 필요가 없으므로, 펌프(470)는 높은 용량일 필요가 없다. 33 schematically illustrates components of a refrigeration unit 400 (2) including a heat storage device for ice separation. 33 may not be shown to scale. Icemaker 400 (2) includes the same and necessary elements, corresponding to and numbered icemaker 400 (1). In the ice maker 400 (2), the tank 440 may be located at a height higher than the evaporation plate 435, so that when the discharge valve 450 is opened, gravity causes the heating liquid 445 to be heated. 460 (1) to separate ice from evaporation plate 435. Since the heating tube 460 (1) is moderately large in diameter, the flow of the heating liquid 445 through the heating tube 460 (1) is accelerated, and the rapid flow consequently warms the plate 435 quickly, so that the plate Quickly remove ice from (435). Ice maker 400 (2) includes a heated liquid reservoir 465, which is located at a lower level than the heated plate 435, so that the heated liquid 445 is heated. After passing 460 (1), it is discharged to reservoir 465. Pump 470 raises heating liquid 445 through tube 475 and optional inlet valve 452 and returns to tank 440 for reuse. The pump 470 does not need to be of high capacity since the transport of the heating liquid 445 to the tank does not need to be completed until another ice acquisition occurs.

여기에 개시된 냉각 유닛(400)(예를 들어, 냉각 유닛(400(1) 또는 400(2))의 선택적 실시예는 충분히 읽고 이해함으로써 명백해 질 것이며, 본원 발명의 범주 내에 있다. 예를 들어, 냉동 유닛(400)은 어떤 실시예에 있어서 얼음 획득의 지속을 위해 압축기(410)를 끄기도 한다. 그러나, 대개는 열이 단지 몇 초간 얼음 획득을 위해 사용되므로, 어떤 실시예에서는 얼음 획득 사이에, 압축기(410)의 동작/멈춤의 순환 동안에 초래되는 마멸을 감소시키고, 냉각 플레이트(435)의 열적 회복을 빠르게 하여 얼음 획득 후 신속하게 얼음제조가 재개될 수 있도록 압축기(410)를 가동시킨 채로 둔다. 얼음제조 동안 가열튜브(460(1)) 내의 가열액(445)을 냉각시키고, 얼음획득 동안 탱크로 되돌아 가는 같은 양의 유체(fluid)(445)를 냉각시키는데 사용되는 에너지를 절약하기 위하여, 얼음이 획득되는 동안을 제외하고 가열튜브(460(1))로부터의 냉각액(445)을 배출하기 위해서 밸브와 펌프가 제공된다. 도 31에 도시된 구성요소를 이용하는 일 실시예에 있어서, 탱크(440)는 증발 플레이트(435)보다 낮게 설치되므로, 펌프(455)가 작동할 때를 제외하고 중력은 가열액(445)을 탱크(440)로 배출한다. 도 33에 도시된 구성요소를 이용하는 또 다른 실시예에 있어서, 탱크(440)와 밸브(450, 452)는 가압 시, 가열액(445)과 그 기체가 들어가도록 적응시켜진다. 튜브(412) 내의 냉매가 탱크(440) 내의 가열액(445)과 그 증기를 가열할 때, 압력이 형성되어서, 배출밸브(450)가 열릴 때, 증기압력은 가열액(445)을 얼음분리와 획득을 위한 튜브(460)를 통해 신속히 밀어낸다. 가열액(445)이 튜브(460)로 충분히 밀어내진 후, 배출밸브(450)는 닫히고, 도입밸브(452)는 열리며, 펌프(470)는 그 다음에 저장기(465)로부터 탱크(440)로 가열액 을 되돌리기 시작한다. Optional embodiments of the cooling unit 400 (eg, cooling unit 400 (1) or 400 (2)) disclosed herein will be apparent from a sufficient reading and understanding, and are within the scope of the present invention. The refrigeration unit 400 may in some embodiments turn off the compressor 410 to continue ice acquisition, but in some embodiments heat is used for ice acquisition only for a few seconds, and in some embodiments, between ice acquisitions. With the compressor 410 running, the wear caused during the cycle of operation / stop of the compressor 410 is reduced and the thermal recovery of the cooling plate 435 is accelerated so that ice production can be resumed quickly after ice is obtained. To cool the heating liquid 445 in the heating tube 460 (1) during ice making and to save the energy used to cool the same amount of fluid 445 back to the tank during ice acquisition. , Valves and pumps are provided for discharging the coolant 445 from the heating tube 460 (1) except while sound is being obtained. In one embodiment using the component shown in Figure 31, a tank ( 440 is installed lower than the evaporation plate 435, so gravity, except when the pump 455 is operating, discharges the heating liquid 445 into the tank 440. Using the components shown in FIG. In another embodiment, the tank 440 and the valves 450 and 452 are adapted to enter the heating liquid 445 and its gas when pressurized. The refrigerant in the tube 412 is heated in the tank 440. When heating 445 and its steam, a pressure builds up, and when the discharge valve 450 is opened, the steam pressure quickly pushes the heating liquid 445 through the tube 460 for ice separation and acquisition. After the heating liquid 445 is sufficiently pushed into the tube 460, the discharge valve 450 is closed, the inlet valve 452 is opened, and the pump 470 then begins returning the heating liquid from reservoir 465 to tank 440.

도 34는 열저장 얼음분리장치(500)를 나타낸다. 장치(500)는 아래에 설명된 것처럼, 냉매(8)(도 2(a), 도 2(b) 참조)가 통하여 흐르는 냉매튜브(4(4)), 냉각핀(2(4))과 얼음분리를 위해서 가열액(445)(도 31, 도 33 참조)이 통하여 흐르는 가열튜브(460(2))를 포함한다. 도시를 명쾌히 하기 위해서 단지 몇 개의 핀(2(4))만이 도 34에 표시되어 있다. 냉매튜브(4(4))와 냉각핀(2(4)) 및/또는 가열튜브(460(2))는, 예를 들어, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금 또는 낮은 열저항을 갖는 다른 물질로 만들어질 수 있다. 마크된 A의 위치는 도 2(a)와 도 2(b)에 도시된 A부분을 나타낸다. 펄스 전열 얼음분리장치(20(1))(도 3 참조)와 같이, 장치(500)는 정상 작동 중에 열을 냉매로 전달하며, 따라서 튜브(4(4)), 핀(2(4)) 및/또는 가열튜브(460(2))(도 2(a), 도 2(b) 참조) 상에 얼음(6)이 형성된다. 얼음분리가 필요한 경우, 가열액(445)(도 31, 도 33 참조)은 가열튜브(460(2)), 가열장치(500)를 통해서 흐르며, 얼음을 분리한다. 도 34에 도시된 세 개의 튜브(4(4))와 두 개의 가열튜브(460(2))는 단지 대표적일 뿐이며, 튜브(4(4))와 가열튜브(460(2))의 어떠한 숫자도 얼음분리장치에 포함됨을 알 수가 있다. 상기 기술에 있어서 그와 같은 기술들은 도 34의 열저장 얼음분리장치(500)와 도 31과 도 33의 냉동 유닛(400(1), 400(2))의 튜브(430, 460)를 가진 증발 플레이트(435) 사이의 유사점을 나타낼 것이다. 34 shows a heat storage ice separator 500. The apparatus 500 includes a coolant tube 4 (4) and a cooling fin 2 (4) flowing through a coolant 8 (see FIGS. 2 (a) and 2 (b)), as described below. It includes a heating tube 460 (2) flowing through the heating liquid 445 (see FIGS. 31 and 33) for ice separation. Only a few pins 2 (4) are shown in FIG. 34 for clarity of illustration. The coolant tube 4 (4) and the cooling fins 2 (4) and / or the heating tube 460 (2) are, for example, copper, aluminum or their alloys or other materials having low thermal resistance. Can be made. The position of the marked A indicates the portion A shown in Figs. 2 (a) and 2 (b). Like pulsed electrothermal ice separator 20 (1) (see FIG. 3), device 500 transfers heat to the refrigerant during normal operation, thus tube 4 (4), fin 2 (4). And / or ice 6 is formed on the heating tube 460 (2) (see FIGS. 2 (a) and 2 (b)). When ice separation is required, the heating liquid 445 (see FIGS. 31 and 33) flows through the heating tube 460 (2) and the heating device 500 to separate the ice. The three tubes 4 (4) and two heating tubes 460 (2) shown in FIG. 34 are merely representative, and any number of tubes 4 (4) and heating tubes 460 (2). It can also be seen that it is included in the ice separator. Such techniques in the art The similarity between the heat storage ice separator 500 of FIG. 34 and the evaporation plate 435 with the tubes 430, 460 of the freezing units 400 (1, 400 (2) of FIGS. 31 and 33). will be.

도 35는 열저장 얼음 획득을 이용하는 냉동 유닛을 작동하는 과정550의 흐름도이다. 과정550은 예를 들어, 냉동 유닛(400(1) 또는 400(2))에 의해 실행된다. 스텝560에 있어서, 냉동 유닛은 얼음제조모드에서 작동한다. 압축기는 냉매를 압축하며, 냉매는 열을 가열액으로 전달하여, 열을 응축기에 전달하며, 팽창밸브를 통과하고, 물을 얼려서 얼음을 형성하는 얼음제조기의 냉매튜브를 통해서 순환한다. 스텝560의 예는 압축기(410)는 (1)튜브(412)를 통과하는 냉매를 압축하고, 냉매는 열을 탱크(440(2)) 범위 내의 가열액(445)으로 전달하고, (2)열을 응축기(420(3))로 전달하며, (3)팽창밸브(420)를 통과하고, (4)튜브 범위 내를 순환하며, 물을 얼려서 얼음을 형성한다. 스텝565에 있어서, 냉동 유닛은 언제가 얼음을 획득할 시기인가를 결정한다. 얼음을 획득할 시기가 되었을 때, 과정550은 스텝570을 따르나, 그렇지 않은 경우에는 스텝560에서 얼음제조를 계속한다. 스텝570에 있어서, 압축기는 얼음 획득 과정 중에는 가동을 중단한다. 스텝570의 예는 압축기(410)가 정지한다. 스텝570은 임의적이며 어떤 냉장 유닛에서는 일어나지 않을 수도 있다. 예를 들어, 스텝570은 시작과 멈춤을 반복하는데서 기인하는 압축기 상에서의 과다한 마멸과 손상을 초래할 우려가 있는 유닛에서는 일어나지 않을 수도 있다. 스텝575은 가열액을 얼음을 분리하기 위해 가열튜브를 통해서 흘려보낸다(예를 들어, 얼음을 흐트러뜨리기 위해, 녹여서 또는 녹이거나 증발시키기 위해). 스텝575의 예는 배출밸브(450) 또는 펌프(455)를 작동시켜서 가열액(445)을 튜브(460)로 흘려보낸다. 가열액은 적어도 얼음의 계면층을 녹여서 분리시킨다. 스텝580의 예는 (1)펌프(455)를 멈추어서 가열액(445)을 중력(도 31 참조)의 힘에 의해 탱크(440)로 되돌아 가도록 하며, (2)배출밸브(450)을 닫아서 가열액(445)이 중력(도 33 참조)의 힘에 의해 탱크(465)로 배출되도록 한다. 일단 분리가 완료되면, 과정550은 스텝 560에서의 정상적 얼음제조모드를 재개시한다. 35 is a flowchart of process 550 for operating a refrigeration unit using heat storage ice acquisition. Process 550 is executed, for example, by refrigeration unit 400 (1) or 400 (2). In step 560, the refrigeration unit is operated in the ice making mode. The compressor compresses the refrigerant, which transfers heat to the heating liquid, transfers the heat to the condenser, passes through the expansion valve, and circulates through the refrigerant tube of the ice maker to freeze the ice to form ice. An example of step 560 is that compressor 410 (1) compresses the refrigerant passing through tube 412, and the refrigerant transfers heat to the heating liquid 445 in the range of tank 440 (2), and (2) Heat is transferred to condenser 420 (3), (3) passes through expansion valve 420, (4) circulates within the tube range, and freezes water to form ice. In step 565, the refrigeration unit determines when to obtain ice. When it is time to acquire ice, process 550 follows step 570, otherwise continue ice making at step 560. In step 570, the compressor is stopped during the ice acquisition process. In the example of step 570, the compressor 410 is stopped. Step 570 is optional and may not occur in some refrigeration units. For example, step 570 may not occur in a unit that may cause excessive wear and damage on the compressor resulting from repeating start and stop. Step 575 flows the heating liquid through the heating tube to separate the ice (eg, to dissolve, melt or evaporate or evaporate the ice). The example of step 575 operates the discharge valve 450 or the pump 455 to flow the heating liquid 445 into the tube 460. The heating solution is separated by melting at least the interfacial layer of ice. In the example of step 580, (1) the pump 455 is stopped so that the heating liquid 445 is returned to the tank 440 by the force of gravity (see FIG. 31), and (2) the discharge valve 450 is closed. The heating liquid 445 is discharged to the tank 465 by the force of gravity (see FIG. 33). Once separation is complete, process 550 resumes the normal ice making mode in step 560.

상기에서 설명한 변화와 그 외의 것은 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 여기에서 설명된 펄스 전열과 열저장 얼음분리장치로 실행될 수 있다. 따라서 상기의 설명이나 첨부된 도면에 나타낸 것은 실례로써 이해되어야 하며, 의미를 한정하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 다음의 청구항은 모든 일반적인 것과 여기에서 설명된 구체적인 특징을 포함하도록 의도되었으며, 문헌상, 본 방법과 시스템의 범주에 대한 모든 의견 또한, 이들 사이에 포함되는 것으로 간주할 수 있다. The changes described above and others can be implemented with the pulse heat transfer and heat storage ice separators described herein without departing from the scope of the invention. Accordingly, it will be appreciated that the above description or shown in the accompanying drawings are to be understood as illustrative and not restrictive. The following claims are intended to include all general and specific features described herein, and in the literature, all comments on the scope of the present methods and systems can also be considered to be included therebetween.

Claims (49)

냉장 유닛의 하나 또는 그 이상의 냉매튜브와;One or more refrigerant tubes of the refrigeration unit; 저항 히터를 형성하는 튜브 또는 핀의 한쪽 또는 양쪽 모두가 상기 냉매튜브와 열접촉하고 있는 냉각핀과; Cooling fins in which one or both of the tubes or fins forming the resistance heater are in thermal contact with the refrigerant tube; 적어도 하나의 상기 튜브와 상기 핀으로부터 얼음을 분리하기 위해 열을 발생시키는 상기 저항 히터(resistive heater)로 전력을 공급하기 위한 하나 또는 그 이상의 스위치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.And one or more switches for powering at least one of said tube and said resistive heater that generates heat to separate ice from said fins. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저항 히터는 복수의 히터 섹션을 갖고, The resistance heater has a plurality of heater sections, 상기 하나 또는 그 이상의 스위치는 복수의 스위치를 가지며, 상기 스위치는 전력을 각각의 상기 히터 섹션으로 공급하도록 형성된 펄스 전열 얼음분리장치. Said one or more switches having a plurality of switches, said switches being configured to supply power to each said heater section. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기와 같이 형성된 상기 전력은, 또 다른 히터 섹션의 냉매튜브를 통해서 냉매가 계속해서 흐르는 동안, 적어도 하나의 히터 섹션에 공급되는 펄스 전열 얼음분리장치.The electric power formed as described above is supplied to at least one heater section while the refrigerant continues to flow through the refrigerant tube of the other heater section pulse electrothermal ice separator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 튜브와 상기 핀은 서로 전기적으로 절연되어 있는 펄스 전열 얼음분리장치.And the tube and the pin are electrically insulated from each other. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 적어도 하나의 폴리머 코팅, 열전도성 접착제, 금속 산화물과 복합 재료막에 의해 형성된 절연체를 포함하며, 상기 절연체는 상기 튜브와 상기 핀을 서로 절연시키는 펄스 전열 얼음분리장치.And an insulator formed by at least one polymer coating, a thermally conductive adhesive, a metal oxide and a composite film, wherein the insulator insulates the tube and the fins from each other. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 핀은 전도성의 꾸불꾸불한 구조를 형성하는 펄스 전열 얼음분리장치.The pin is a pulse heat transfer ice separator for forming a conductive sinuous structure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 전력을 공급하기 위한 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.Pulse electrothermal ice separator comprising a power supply for supplying power. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전력공급장치는 0.1V 에서부터 1000V 범위 내의 전압을 공급하는 펄스 전열 얼음분리장치. The power supply device is a pulse heat transfer ice separator for supplying a voltage in the range of 0.1V to 1000V. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전력공급장치는 6V 에서부터 70V 범위 내의 전압을 공급하는 펄스 전열 얼음분리장치. The power supply device is a pulse heat transfer ice separator for supplying a voltage in the range from 6V to 70V. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 전력공급장치는 15Hz 에서부터 15MHz 범위 내의 주파수를 갖는 AC 전압을 공급하는 펄스 전열 얼음분리장치. The power supply device is a pulse heat transfer ice separator for supplying an AC voltage having a frequency in the range from 15Hz to 15MHz. 저항성 히터를 형성하는 하나 또는 그 이상의 냉장 유닛의 냉매튜브와,A refrigerant tube of one or more refrigeration units forming a resistive heater, 상기 튜브로부터 얼음을 분리하기 위해 열을 발생시키는 상기 히터로 전력을 공급하기 위한 하나 또는 그 이상의 스위치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. And one or more switches for supplying power to the heater that generates heat to separate ice from the tube. 냉장 유닛의 냉매튜브 및/또는 냉각핀으로부터 얼음을 분리하는 얼음분리방법에 있어서, In the ice separation method for separating the ice from the refrigerant tube and / or cooling fin of the refrigeration unit, 정상냉장모드 동안에 냉매튜브와 냉각핀의 한쪽 또는 양쪽 상에 얼음을 축적하고,Accumulate ice on one or both of the refrigerant tube and cooling fins during the normal refrigeration mode, 얼음을 분리하기 위해 상기 튜브와 상기 핀의 한쪽 또는 양쪽에 전력 펄스를 공급하는 것을 포함하는 얼음분리방법.And supplying a power pulse to one or both of the tube and the pin to separate the ice. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 공급 스텝 이전에 정상냉장모드를 정지시키는 것을 더 포함하는 얼음분리방법.Stopping the normal refrigeration mode before the feeding step. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 공급 스텝 전에 상기 하나 또는 그 이상의 냉매튜브로부터 냉매를 배출시키는 것을 더 포함하는 얼음분리방법.And discharging the refrigerant from the one or more refrigerant tubes before the feeding step. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 하나 또는 그 이상의 냉매튜브와 상기 냉각핀 중 적어도 하나는 섹션으로 구성되며, 상기 공급 스텝은 상기 각 섹션을 위해 반복되는 얼음분리방법. At least one of said one or more refrigerant tubes and said cooling fins comprises sections, wherein said feeding step is repeated for each section. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 섹션은 냉매가 통하여 흐르는 냉매튜브의 연속하는 부분에 대응하며, The section corresponds to the continuous portion of the refrigerant tube flowing through the refrigerant, 상기 공급 스텝은 전력 펄스를 상기 냉매튜브를 통하여 냉매가 흐르는 순서에 대응하는 섹션으로 공급하는 것을 포함하는 얼음분리방법. The supply step is the ice separation method comprising supplying a power pulse to the section corresponding to the flow of the refrigerant through the refrigerant tube. 하나 또는 그 이상의 얼음성장영역을 가지는 얼음제조튜브와,An ice making tube having one or more ice growing zones, 각 얼음성장영역으로부터 열을 빼앗기 위한 하나 또는 그 이상의 냉각기 및 냉매튜브와,One or more coolers and refrigerant tubes to withdraw heat from each ice growth zone, 상기 얼음성장영역에서 적어도 물의 일부분이 얼어서 얼음이 되도록, 물을 상기 얼음제조튜브로 도입하는 수단과, Means for introducing water into the ice making tube so that at least a portion of the water in the ice growth zone is frozen into ice; 상기 튜브로부터 상기 얼음을 분리하기 위해서 적어도 상기 얼음의 계면층을 녹이는 전력 펄스를 상기 튜브에 주기적으로 공급하는 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.And a power supply periodically supplying the tube with a power pulse that melts at least an interfacial layer of the ice to separate the ice from the tube. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 얼음제조튜브는 하나 또는 그 이상의 금속, 유리, 플라스틱, 폴리머, 테플론(Teflon), 세라믹과 카본 섬유로 이루어진 펄스 전열 얼음분리장치.The ice making tube is one or more metal, glass, plastic, polymer, Teflon (Teflon), a pulse electrothermal ice separator consisting of ceramic and carbon fiber. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 하나 또는 그 이상의 얼음성장영역으로부터 열전달을 쉽게 하기 위한 하나 또는 그 이상의 열전도핀(heat conduction fin)을 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. Pulse heat transfer ice separator comprising one or more heat conduction fins for facilitating heat transfer from the one or more ice growth regions. 제17항에 있어서, 공급밸브에 의해 조절되는 물공급장치와 배출밸브에 의해 조절되는 드레인(drain)을 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.18. The apparatus of claim 17, further comprising a water supply controlled by a supply valve and a drain controlled by a discharge valve. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 물공급장치로부터 물을 보존하기 위한 보존 탱크와,A storage tank for storing water from the water supply device; 상기 도입 수단을 통해서 상기 물을 끌어올리기 위한 펌프를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.Pulse electrothermal ice separator comprising a pump for pulling the water through the introduction means. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 얼음과 상기 얼음제조튜브로부터 배출되는 나머지 물을 분리하기 위한 스크린을 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.Pulse heat transfer ice separator comprising a screen for separating the ice and the remaining water discharged from the ice making tube. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 보존 탱크에서 물이 어는 것을 방지하기 위한 히터를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.Pulse heat transfer ice separator comprising a heater for preventing water from freezing in the storage tank. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 용량적으로 상기 얼음을 감지하거나, 광학적으로 상기 얼음을 감지하거나, 상기 얼음의 무게를 판단하거나, 경과된 얼음제조시간을 판단하거나 또는 얼음에 의해 방해를 받는 물의 흐름을 판단함으로써 언제 상기 얼음을 획득하는가를 결정하기 위한 장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. Acquire the ice anytime by capacitively detecting the ice, optically detecting the ice, determining the weight of the ice, determining the elapsed ice making time, or determining the flow of water obstructed by the ice. Pulse electrothermal ice separator comprising a device for determining whether. 하나 또는 그 이상의 얼음성장영역을 가지는 얼음제조튜브와,An ice making tube having one or more ice growing zones, 각 얼음성장영역으로부터 열을 빼앗기 위한 하나 또는 그 이상의 냉각기 및 냉매튜브와,One or more coolers and refrigerant tubes to withdraw heat from each ice growth zone, 상기 얼음성장영역에서 적어도 물의 일부분이 얼어서 얼음이 되도록, 물을 상기 얼음제조튜브로 도입하는 수단과, Means for introducing water into the ice making tube so that at least a portion of the water in the ice growth zone is frozen into ice; 상기 튜브로부터 상기 얼음을 분리하기 위해서 적어도 상기 얼음의 계면층을 녹이는 전력 펄스를 상기 튜브와 열접촉하고 있는 히터에 주기적으로 공급하는 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.And a power supply device for periodically supplying a power pulse for melting at least an interface layer of the ice to the heater in thermal contact with the tube to separate the ice from the tube. 복수의 얼음제조튜브와,A plurality of ice making tubes, 각 얼음제조튜브의 얼음성장영역으로부터 열을 빼앗기 위한 하나 또는 그 이상의 냉각기 및 냉매튜브와,One or more cooler and refrigerant tubes to withdraw heat from the ice growth zone of each ice making tube, 상기 얼음성장영역에서 적어도 물의 일부분이 얼어서 얼음이 되도록, 물을 상기 얼음제조튜브로 도입하는 수단과, Means for introducing water into the ice making tube so that at least a portion of the water in the ice growth zone is frozen into ice; 각 튜브로부터 상기 얼음을 분리하기 위해서 적어도 상기 얼음의 계면층을 녹이는 전력 펄스를 각 튜브에 주기적으로 공급하는 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.And a power supply periodically supplying each tube with a power pulse that melts at least the interfacial layer of the ice to separate the ice from each tube. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 얼음제조튜브는 복수의 그룹을 형성하며, 상기 전력공급장치는 한 그룹에 한번 씩 전력 펄스를 주기적으로 공급하는 펄스 전열 얼음분리장치. Ice manufacturing tube is formed of a plurality of groups, the power supply device is a pulse electrothermal ice separation device for periodically supplying a power pulse once per group. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 용량적으로 각 그룹의 상기 얼음을 감지하거나, 광학적으로 각 그룹의 상기 얼음을 감지하거나, 각 그룹의 상기 얼음의 무게를 판단하거나, 각 그룹의 경과된 얼음제조시간을 판단하거나 또는 각 그룹의 얼음에 의해 방해를 받는 물의 흐름을 판단함으로써 언제 각 그룹 내의 상기 얼음을 획득하는가를 결정하기 위한 장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. Capacitively detect the ice of each group, optically detect the ice of each group, determine the weight of the ice of each group, determine the elapsed ice making time of each group or the ice of each group And a device for determining when to obtain the ice in each group by judging the flow of water obstructed by the pulse heat transfer ice separator. 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 하나 또는 그 이상의 냉매튜브와,One or more refrigerant tubes in thermal contact with the evaporation plate, 상기 증발 플레이트 근처와 상기 냉매튜브 사이에 설치되며, 상기 증발 플레이트로부터 얼음이 분리되도록 전력을 열로 전환하도록 형성되는 상기 하나 또는 그 이상의 히터를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. And one or more heaters disposed near the evaporation plate and between the refrigerant tubes, the one or more heaters being configured to convert power into heat to separate ice from the evaporation plate. 제29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 하나 또는 그 이상의 히터 각각은 금속층을 갖는 펄스 전열 얼음분리장치. And each of the one or more heaters has a metal layer. 제30항에 있어서,The method of claim 30, 상기 하나 또는 그 이상의 히터 각각은 상기 금속층과 상기 증발 플레이트 사이에 유전체층(dielectric layer)을 더 갖는 펄스 전열 얼음분리장치. Wherein each of said one or more heaters further has a dielectric layer between said metal layer and said evaporation plate. 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 하나 또는 그 이상의 냉매튜브와,One or more refrigerant tubes in thermal contact with the evaporation plate, 상기 냉매튜브와 상기 증발 플레이트 사이에 설치되며, 상기 증발 플레이트로부터 얼음이 분리되도록 전력을 열로 전환하도록 형성되는 히터를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치. And a heater installed between the refrigerant tube and the evaporation plate and configured to convert power into heat so that ice is separated from the evaporation plate. 제32항에 있어서,33. The method of claim 32, 상기 하나 또는 그 이상의 히터 각각은 금속층을 갖는 펄스 전열 얼음분리장치. And each of the one or more heaters has a metal layer. 제33항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 하나 또는 그 이상의 히터 각각은 상기 금속층과 상기 증발 플레이트 사이에 유전체층을 더 갖는 펄스 전열 얼음분리장치. Wherein each of said one or more heaters further has a dielectric layer between said metal layer and said evaporation plate. 제33항에 있어서,The method of claim 33, wherein 상기 금속층과 상기 하나 또는 그 이상의 냉매튜브 각각의 사이에 유전체층을 더 갖는 펄스 전열 얼음분리장치. And a dielectric layer between the metal layer and each of the one or more refrigerant tubes. 열저장 얼음제조 시스템으로써 형성된 냉각 유닛에 있어서,A cooling unit formed as a heat storage ice making system, 쓰고 남은 열을 방산(放散)하기 위한 압축기와 응축기를 가지며,Has a compressor and a condenser to dissipate the remaining heat, 상기 압축기, 상기 응축기와 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 냉매튜브를 통해서 순환하는 냉매와,A refrigerant circulating through the refrigerant tube in thermal contact with the compressor, the condenser and the evaporation plate; 압축기의 뒤이며, 응축기의 앞에 있는, 상기 냉매로부터의 열을 가열액으로 전달하는 탱크와, A tank behind the compressor, in front of the condenser, for transferring heat from the refrigerant to the heating liquid, 상기 증발 플레이트로부터 얼음을 분리하기 위해서 상기 증발 플레이트와 열 접촉하고 있는 가열튜브를 통해서 주기적으로 흐르는 상기 가열액을 포함하는 냉각유닛.And a heating liquid periodically flowing through a heating tube in thermal contact with the evaporation plate to separate ice from the evaporation plate. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 냉각튜브와 상기 가열튜브가 상기 증발 플레이트와 교대로 연속적으로 연결되는 냉각 유닛.And a cooling unit in which the cooling tube and the heating tube are alternately connected to the evaporation plate. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 가열액을 끌어올리기 위한 펌프를 포함하는 냉각 유닛.And a pump for drawing up said heating liquid. 제38항에 있어서,The method of claim 38, 상기 증발 플레이트는 상기 탱크보다 더 높은 높이로 설치되어서, 상기 펌프가 작동하지 않을 때, 상기 가열액을 상기 탱크로 배출하는 냉각 유닛.The evaporation plate is installed at a higher height than the tank, so that when the pump does not operate, the cooling unit discharges the heating liquid to the tank. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 가열액을 가열액 저장기에서부터 상기 탱크로 끌어올리기 위한 펌프를 포함하는 냉각 유닛.A pump for pumping the heating liquid from the heating liquid reservoir to the tank. 제40항에 있어서,The method of claim 40, 상기 탱크는 상기 증발 플레이트보다 더 높은 높이로 설치되며, The tank is installed at a higher height than the evaporation plate, 상기 탱크와 상기 가열튜브 사이의 밸브를 엶(open)으로써 상기 가열액은 상기 가열튜브를 통해서 흐르며, The heating liquid flows through the heating tube by opening the valve between the tank and the heating tube, 상기 증발 플레이트는 상기 저장기보다 더 높은 높이로 설치되어서, 얼음이 분리된 후, 상기 가열액이 상기 저장기로 배출되는 냉각 유닛. The evaporation plate is installed at a higher height than the reservoir, so that after the ice is separated, the heating liquid is discharged to the reservoir. 제40항에 있어서, The method of claim 40, 상기 탱크는 상기 펌프와 상기 탱크 사이의 도입밸브와, 상기 탱크와 상기 가열튜브 사이의 배출밸브로 분리되고,The tank is separated into an inlet valve between the pump and the tank, and a discharge valve between the tank and the heating tube, 상기 도입 및 배출밸브가 닫힐 때, 상기 열은 상기 탱크 내에서 압력을 증가시키며,When the inlet and outlet valves are closed, the heat increases the pressure in the tank, 상기 배출밸브가 열릴 때, 상기 압력은 얼음을 분리하기 위해 상기 가열액을 상기 가열튜브로 밀어내고,When the discharge valve is opened, the pressure pushes the heating liquid into the heating tube to separate the ice, 상기 얼음이 분리된 후, 상기 배출밸브가 닫히며, 상기 도입밸브가 열리고, 상기 펌프는 상기 가열액을 상기 탱크로 되돌리는 냉각 유닛. After the ice is separated, the discharge valve is closed, the inlet valve is opened, and the pump returns the heating liquid to the tank. 적어도 하나의 상기 냉각튜브, 냉각핀 및 냉장 유닛의 상기 증발 플레이트로부터 얼음을 분리하는 얼음분리방법에 있어서,In the ice separation method for separating the ice from the evaporation plate of the at least one cooling tube, cooling fins and the refrigeration unit, 얼음제조 또는 냉장모드 동안에 열을 냉매로부터 가열액으로 전달하고,Transfers heat from the refrigerant to the heating liquid during ice making or refrigeration mode, 상기 얼음제조 또는 냉장모드 동안에 적어도 하나의 상기 냉매튜브, 냉각핀 및 가열 플레이트 상에 얼음을 축적하며, Accumulate ice on at least one of the refrigerant tubes, the cooling fins, and the heating plate during the ice making or refrigeration mode; 상기 얼음을 분리하기 위해 적어도 하나의 상기 냉각튜브, 냉각핀 및 증발 플레이트와 열접촉하고 있는 가열튜브를 통해서 상기 가열액을 흘려보내는 얼음분리방법.Ice separation method for flowing the heating liquid through the heating tube in thermal contact with at least one of the cooling tube, the cooling fins and the evaporation plate to separate the ice. 제43항에 있어서,The method of claim 43, 상기 가열액을 흘려보내는 스텝 동안에 상기 얼음제조 또는 냉장 유닛을 정지시키는 것을 더 포함하는 얼음분리방법.Stopping the ice making or refrigeration unit during the step of flowing the heating liquid. 제43항에 있어서,The method of claim 43, 상기 가열액을 흘려보내는 스텝이 완료되었을 때, 상기 가열액을 상기 가열튜브로부터 비우는 것을 더 포함하는 얼음분리방법.And when the step of flowing the heating liquid is completed, emptying the heating liquid from the heating tube. 열교환면과 열접촉하고 있는 냉매튜브를 갖는 열교환기와,A heat exchanger having a refrigerant tube in thermal contact with the heat exchange surface, 펄스 가열을 위해 상기 열교환기에 전기적으로 스위치되는 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.Pulse heat transfer ice separator comprising a power supply electrically switched to the heat exchanger for pulse heating. 제46항에 있어서,47. The method of claim 46 wherein 적어도 하나의 상기 열교환면은At least one heat exchange surface 양극처리된 알루미늄 또는 양극처리된 알루미늄 합금으로 형성된 절연체와,An insulator formed of anodized aluminum or anodized aluminum alloy, 상기 절연체 상에 설치된 도전막에 전기적으로 스위치되는 상기 전력공급장치를 포함하는 펄스 전열 얼음분리장치.And an electric power supply device electrically switched to a conductive film provided on the insulator. 제46항에 있어서,47. The method of claim 46 wherein 상기 도전막은 CVD, PVD, 무전해도금(electroless) 코팅 및 페인팅 중의 하나가 적용된 금속층인 펄스 전열 얼음분리장치.Wherein the conductive film is a metal layer to which one of CVD, PVD, electroless coating and painting is applied. 제46항에 있어서,47. The method of claim 46 wherein 상기 열교환기는 아코디언(accordion) 타입의 열교환기인 펄스 전열 얼음분리장치.The heat exchanger is an accordion type heat exchanger pulse heat transfer ice separator.
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