KR20080061179A

KR20080061179A - 제빙 장치 및 제빙 방법

Info

Publication number: KR20080061179A
Application number: KR1020060136185A
Authority: KR
Inventors: 신종민; 김주현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-02

Abstract

본 발명은 제빙 장치 및 제빙 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 냉장고의 냉장실에 제공되는 제빙 장치 및 제빙 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고 및 냉장고의 제빙 장치에 의하여, 제빙을 위하여 냉기가 제빙 장치로 공급되도록 하는 별도의 덕트를 형성할 필요가 없기 때문에 냉장고의 제조 과정이 간단해지고, 냉장고의 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 냉장고의 냉동 사이클에 사용되는 냉매의 일부가 제빙에 사용됨으로써, 제빙을 위한 별도의 에너지가 요구되지 아니하므로, 에너지 절약의 효과도 있다.

제빙 배관, 제빙 트레이, 이젝터

Description

제빙 장치 및 제빙 방법{Apparatus and method for making ice}

도 1은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치가 제공되는 냉장고의 정면도.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 내부를 보여주는 사시도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 측단면도.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 제빙 시스템을 보여주는 구성도.

도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 제빙 트레이의 또다른 실시예를 보여주는 단면도.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치가 구비된 냉장고의 냉매 사이클을 보여주는 시스템도.

도 8은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치의 또다른 실시예를 보여주는 구성도.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제빙 장치의 제빙 및 이빙 과정을 보여주는 도면.

도 12는 제빙 배관으로부터 얼음이 분리되도록 하기 위한 제빙 시스템도.

도 13은 제빙 배관으로부터 얼음이 분리되도록 하기 위한 제빙 시스템의 또다른 실시예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 냉장고 20 : 제빙 장치

21 : 아이스 뱅크 31 : 압축기

40 : 제빙 배관 46 : 히터

일반적으로, 냉장고는 음식물이 저온 상태로 보관되도록 하여 장시간 신선한 상태로 유지되도록 하기 위한 가전 기기이다.

상세히, 냉장고에는 섭씨 1~4도 범위에서 유지되도록 하여, 채소와 같은 음식물이 신선한 상태로 보관되도록 하는 냉장실과, 섭씨 -18도 범위에서 유지되도록 하여 육류나 생선과 같은 음식물이 냉동 보관되도록 하는 냉동실이 제공된다.

또한, 냉장고는 방식에 따라 냉동실이 냉장실의 상측에 위치되는 타입과, 냉동실이 냉장실의 하측에 위치되는 타입 및 냉동실과 냉장실이 좌우로 인접하여 제공되는 타입이 있다.

또한, 도어가 좌우에 각각 설치되는 양문형 냉장고와, 도어가 상하로 각각 설치되는 편문형 냉장고로 분류될 수도 있다.

또한, 냉장실 또는 냉동실 중 어느 일측에는 얼음을 만들기 위한 제빙 장치 와, 제조된 얼음을 저장하기 위한 아이스 뱅크가 제공된다.

상세히, 제빙 장치와 아이스 뱅크가 냉동실에 위치되는 경우에는 증발기를 통과한 냉매에 의하여 제빙 장치에 저장된 물이 얼음으로 제조되고, 제조된 얼음은 제빙 장치의 하측에 제공되는 아이스 뱅크에 낙하되어 저장된다.

한편, 제빙 장치가 냉장실에 제공되는 경우, 냉장실 내부의 온도가 영상의 온도로 유지되기 때문에 냉장실로 공급되는 냉기로는 얼음을 제조하기가 어려운 문제가 있다. 다시 말하면, 냉장실 내부에 제빙 장치가 제공되는 경우에는 얼음이 완전하게 제조되지 못하거나, 얼음이 제조되더라도 곧바로 녹아버리는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 냉장실 내부에 제공되는 제빙 장치에서도 얼음이 용이하게 제조될 수 있도록 하는 냉장고및 냉장고의 제빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 얼음 제조가 완료된 뒤에 제빙 장치로부터 얼음이 용이하게 분리되도록 하는 냉장고 및 냉장고의 제빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 이빙 과정에서 과도한 열의 제공으로 인하여 얼음과 물이 함께 아이스 뱅크로 낙하되는 문제와, 낙하된 물에 의하여 아이스 뱅크 내에 저장된 얼음끼리 엉겨 붙는 현상을 방지하는 냉장고 및 냉장고의 제빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제빙 장치에는 냉장실의 어느 일측에 배치되고, 제빙용 음용수가 저장되는 제빙 트레이;및 상기 제빙 트레이에 저수된 음용수를 결빙하는 제빙 배관이 포함되고, 이빙 시에 상기 제빙 트레이는 전원 인가에 의하여 순간 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제빙 방법에는 제빙 트레이에 제빙을 위한 물이 저수되는 단계; 제빙 배관으로 저온 상태의 냉매가 흘러 상기 제빙 트레이에 저수된 물이 결빙되는 단계; 제빙이 완료되고, 전원 인가에 의하여 제빙 트레이가 순간 가열되는 단계;및 상기 제빙 트레이로부터 얼음이 이탈되는 단계가 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉장실에서 제빙이 가능하고, 이빙 과정에서 얼음물이 발생하지 않는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치가 제공되는 냉장고의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 내부를 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉장고의 측단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고는 냉장실이 상측에 제공되고, 냉동실이 하측에 제공되는 바텀 프리저 타입(bottom freezer type)을 바람직 한 일실시예로 하여 설명한다.

본 발명에 따른 냉장고(10)에는 냉장실(15)과 냉동실(16)이 제공되는 본체(11)와, 상기 냉장실(15)을 개폐하는 냉장실 도어(12)와, 상기 냉동실(16)을 개폐하는 냉동실 도어(13)가 포함된다. 상세히, 상기 냉장실(15)과 냉동실(16)은 배리어(111)에 의하여 분리된다.

또한, 상기 냉장고(10)에는 상기 본체(11)의 하측에 제공되어 냉매를 압축하는 압축기(32)와, 상기 본체(11)의 후방에 배치되어 냉기가 형성되도록 하는 증발기(31)와, 상기 증발기(31)를 통하여 형성된 냉기가 상기 냉장실(15)과 냉동실(16)로 공급되도록 하는 송풍팬(33)이 더 포함된다.

또한, 상기 냉장고(10)에는 상기 송풍팬(33)에 의하여 송풍되는 냉기가 냉동실(16)로 공급되도록 하는 냉동 덕트(17)와, 냉기가 냉장실(15)로 공급되도록 하는 냉장 덕트(18)와, 상기 냉장실(16) 천장에 제공되는 제빙 장치(20) 및 상기 제빙 장치(20)에서 제조된 얼음이 저장되는 아이스 뱅크(21)가 더 포함된다.

상세히, 상기 냉동 덕트(17)에는 복수의 냉기홀이 제공되고, 상기 냉기홀을 통하여 냉기가 냉동실(16)로 토출된다. 여기서, 상기 냉동 덕트(17) 내부에 상기 증발기(31)와 송풍팬(33)이 배치되는 구조뿐 아니라, 증발기(31)와 송풍팬(33)은 상기 본체(11) 내부의 별도 공간에 제공되고, 상기 냉동실(16)로 연결되는 냉동 덕트(17)가 별도로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 냉장 덕트(18)는 상기 증발기(31)가 수용된 공간으로부터 연장되어, 상기 배리어(111)를 통과한 다음 상기 냉장실(15)로 연결된다. 여기서, 상기 냉장 덕트(18)도 상기 증발기(31)가 수용된 공간과 직접 연통되는 구조뿐 아니라, 상기 냉동 덕트(17)로부터 분지되는 형태도 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 도시된 바와 같이 냉장실 도어(12)는 양문형 도어로 제공되고, 상기 냉동실 도어(13)는 서랍식으로 제공되는 형태가 일반적이며, 상기 냉동실 도어(13)도 양문형으로 제공될 수 있다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 냉장실(20) 천장에 제공되는 제빙 장치(20)에서 제조된 얼음은 제빙 트레이(후술함)로부터 분리되어 상기 아이스 뱅크(21)로 낙하된다. 여기서, 상기 제빙 장치(20)로부터 분리되는 얼음이 상기 아이스 뱅크(21)로 안전하게 낙하되도록, 상기 제빙 장치(20)로부터 연장되거나 상기 아이스 뱅크(21)로부터 연장되는 가이드가 제공될 수 있다.

상세히, 상기 아이스 뱅크(21)의 상부면은 개구된 형태이고, 상기 냉장실 도어(12)가 닫힌 상태에서 상기 아이스 뱅크(21)의 개구부는 상기 제빙 장치(20)의 하방에 위치되는 구조이다.

한편, 상기 아이스 뱅크(21)가 냉장실(15) 또는 냉장실 도어(12)에 제공되는 경우, 영상의 온도로 유지되는 냉장실(15)의 특성상 얼음이 녹아서 서로 엉겨붙는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 아이스 뱅크(21) 내부가 항상 영하의 온도로 유지되도록 하여 얼음이 녹지 않도록 할 필요가 있다.

이하에서는 아이스 뱅크(21) 내부가 얼음이 녹지 않는 상태로 유지되도록 하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 냉장고(10)는 제빙 장치(20)와 아이스 뱅크(21)가 냉장실 공간에 놓이는 구조이다.

상세히, 상기 아이스 뱅크(21)에는 상부가 개구된 원통 형상의 컨테이너(211)와, 상기 컨테이너(211) 내부 하측에 제공되어 얼음이 하방으로 안내되도록 하는 오거(auger)(212)와, 상기 오거(212)의 하단에 일체로 연결되어 얼음을 분쇄하는 크러셔(crusher)(213)와, 상기 크러셔(213)를 구동하는 모터(214) 및 상기 모터(214)와 크러셔(214)를 연결하여 모터의 회전력을 전달하는 샤프트(215)가 포함된다. 여기서, 상기 컨테이너(211)는 원통 형상에 한정되지 않고 다양한 형태의 컨테이터가 제안 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 상기 냉장실(15)의 천장 부위 어느 일측에는 제빙 장치(20)가 제공된다. 상세히, 상기 제빙 장치(20)는 상기 아이스 뱅크(21)의 상측에 배치되어, 배출되는 얼음이 상기 컨테이너(211)로 낙하될 수 있도록 구성된다. 상기 제빙 장치(20)의 구조와 제빙 방법에 대해서는 도면과 함께 후술하기로 한다.

한편, 상기 냉장 덕트(18)는 상기 증발기(31)가 수용된 공간과 연통되고, 상기 냉장실(15)의 벽면을 따라 상승하여 상기 냉장실(15)의 천장 부분으로 연장된다. 그리고, 상기 냉장 덕트(18)의 단부는 상기 냉장실(15)의 전방으로 연장되어, 상기 컨테이너(211)의 상방에 위치되는 구조를 이룬다. 따라서, 상기 냉장 덕트(18)를 따라 흐르는 냉기는 전방으로 토출되고, 토출되는 냉기의 일부는 상기 컨테이너(211) 내부로 낙하되고 나머지 일부는 상기 냉장실(15) 내부에서 순환하게 된다.

상기와 같은 구조에 의하여, 상기 증발기(31)를 통과하면서 저온으로 냉각된 냉기의 적어도 일부분이 상기 컨테이너(211)로 직접 토출됨으로써, 컨테이너(211) 내부에 수용된 얼음이 녹아서 엉겨 붙는 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 상기 냉장 덕트(18)가 냉장실(15)의 전방으로 연장되고, 상기 냉장 덕트(18)로부터 토출되는 냉기가 하방 토출되므로, 에어 커튼의 효과도 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 제빙 시스템을 보여주는 구성도이다.

이하에서는 본 발명의 사상이 명확하게 나타나도록 하기 위하여, 제빙 장치를 구성하는 부가적인 구성 요소, 즉 케이스 또는 커버와 같이 본 발명의 사상을 표현하는데 직접적인 영향을 주지 않는 구성 요소에 대해서는 종래의 제빙 장치 구성 요소와 동일하여도 무방하므로, 이들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 다른 제빙 시스템에는 제빙 장치(20)와, 상기 제빙 장치(20)에서 제조된 얼음이 낙하되어 저장되는 아이스 뱅크(21)가 포함된다.

상세히, 상기 제빙 장치(20)에는 얼음 제조를 위한 음용수가 저장되는 제빙 트레이(201)와, 상기 제빙 트레이(201) 내부에 회전 가능하게 제공되는 이젝터(203)와, 상기 이젝터(203)를 회전하는 모터(206)가 포함된다.

더욱 상세히, 상기 제빙 트레이(201) 내부에는 다수의 구획 리브(207)가 일정 간격으로 배열되어, 제빙 트레이(201)가 복수의 공간으로 구획된다. 그리고, 구획되는 각각의 공간에 저장되는 물이 냉각되어 얼음이 제조된다.

또한, 상기 이젝터(203)에는 상기 모터(206)에 연결되어 회전하는 회전 축(204)과, 상기 회전축(204)에 연장되는 이젝터 핀(205)이 포함된다. 상세히, 상기 회전축(204)이 회전함에 따라 상기 이젝터 핀(205)이 회전하게 되고, 상기 이젝터 핀(205)의 회전에 의하여 상기 제빙 트레이(201) 내의 구획된 공간에 형성된 얼음이 분리된다.

한편, 상기 제빙 트레이(201)의 내부 또는 외부에는 제빙 배관(40)이 제공된다. 상기 제빙 배관(40)의 형성 구조에 대해서는 하기에서 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 제빙 트레이(201) 내에 음용수가 공급되고, 상기 제빙 배관(40)으로 저온의 냉매가 흘러 음용수가 결빙된다. 그리고, 제빙이 완료되면 상기 이젝터(203)가 회전하여 얼음이 분리되고, 분리된 얼음은 상기 아이스 뱅크(21)로 낙하되어 저장된다.

또한, 상기 제빙 트레이(201)의 내주면으로부터 얼음이 분리되도록 하기 위하여, 제빙 트레이(201)가 자체 발열이 가능한 소재로 제조된다.

상세히, 상기 제빙 트레이(201)는 탄소 성분이 함유된 수지가 사출 성형된 것으로서, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가되면 순간 발열하게 된다. 그리고, 순간 발열에 의하여 상기 제빙 트레이(201)로부터 얼음이 녹지 않고 이빙되어, 이빙 과정에서 얼음이 녹지 않는 특징이 있다. 종래에는 제빙 트레이(201) 내부에 히터가 매설되도록 하여 제빙 트레이(201)를 가열하였으나, 이러한 경우 제빙 트레이(201)가 이빙을 위한 정도 이상으로 가열되어, 얼음이 녹아내리는 현상이 발생하였다.

그러나, 본 발명과 같이 제빙 트레이(201)가 짧은 시간 동안 순간 가열되도록 함으로써, 얼음이 제빙 트레이(201)로부터 이빙될 수 있는 정도의 열만 공급되도록 하는 것이 가능하게 되었다. 따라서, 얼음이 녹지 않는 상태를 유지하면서 이빙이 이루어지게 되어, 얼음이 녹아서 생성된 물이 아이스 뱅크로 함께 낙하되는 현상이 방지되고, 이로 인하여 아이스 뱅크 내부의 얼음이 엉겨붙는 현상이 제거된다.

도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절개되는 단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 제빙 트레이(201)의 내부에는 제빙 배관(40)이 매설되어, 상기 제빙 트레이(201)에 저장된 음용수가 결빙되도록 한다.

상세히, 상기 제빙 배관(40)은 도시된 바와 같이 상기 이젝터(203)와 교차되는 방향으로 일정 간격을 두고 배열되며, S 자 형태로 구불구불하게 배열되도록 할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의하여, 제빙 과정에서는 상기 제빙 배관(40) 내부로 저온 저압의 냉매가 흐르도록 하여 제빙이 수행되도록 한다. 그리고, 제빙이 완료되고 이빙이 시작되면, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가되어 상기 제빙 트레이(201)가 순간 가열되도록 한다. 그러면, 상기 제빙 트레이(201) 내부에 형성된 얼음이 살짝 녹으면서 제빙 트레이(201)의 내주면으로부터 분리된다. 그 다음, 상기 이젝터(203)가 회전하면 상기 이젝터 핀(205)이 제빙 트레이(201) 내주면으로부터 분리된 얼음을 회전시킨다. 그러면, 상기 분리된 얼음은 상기 아이스 뱅크(21)로 낙하된다.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 제빙 트레이의 또다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제빙 트레이(201)에 제공되는 제빙 배관(40)이 상기 이젝터(203)와 동일한 방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

상세히, 상기 제빙 배관(40)이 S 형태로 구불구불하게 배열된다.

도시된 바에 의하면, 제빙 배관(40)이 제빙 트레이(201)의 외주면에 제공되는 것으로 나타나 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 제빙 배관(40)이 제빙 트레이(201) 내부로 매설되는 구조도 가능하다.

그 외 제빙 과정 및 이빙 과정은 상기 도 5에서 설명한 바와 동일하다.

도 7은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치가 구비된 냉장고의 냉매 사이클을 보여주는 시스템도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 냉매 순환 시스템에는 냉매를 압축하는 압축기(32)와, 상기 압축기(32)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 응축되는 응축기(34)와, 상기 응축기(34)를 통과한 냉매가 저온 저압의 냉매로 팽창되는 팽창변(35)과, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매가 공기와 열교환되는 증발기(31)가 포함된다. 그리고, 상기 압축기(32), 응축기(34), 팽창변(35) 및 증발기(31)은 냉매 배관(39)에 의하여 연결된다.

상세히, 상기 증발기(31)의 일측에는 송풍팬(33)이 제공되어, 증발기를 통과하면서 열교환되어 냉각된 냉기가 냉장실 또는 냉동실로 공급되도록 한다. 그리고, 상기 팽창변(35)의 출구측으로부터 제빙 배관(40)이 분지되어, 상기 증발기(31)의 출구측에 연결된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)이 분지되는 지점에 밸브(36)가 제공되어, 제빙 과정에서 상기 챙창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 흐르도록 한다.

또한, 상기 제빙 배관(40)은 상기 제빙 트레이(201)의 표면에 부착되거나 내부에 매설된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)에는 전기 공급을 위한 전원선이 연결된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 제빙 과정에서는 상기 밸브(36)의 개도가 조절되어, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 흐르게 된다. 그러면, 상기 제빙 트레이(201)에 저장된 물이 결빙된다. 그리고, 제빙이 완료되면 상기 밸브(36)의 개도가 조절되어 상기 제빙 배관(40)으로 냉매의 흐름이 차단되고, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가된다.

상세히, 상기 제빙 트레이(201)의 자체 발열 작용에 의하여 상기 제빙 트레이(201)에 형성된 얼음이 분리되고, 상기 이젝터(203)가 회전하여 상기 얼음이 상기 제빙 트레이(201)로부터 이탈되도록 한다. 그리고, 이탈되는 얼음은 상기 아이스 뱅크(21)로 낙하되어 저장된다.

도 8은 본 발명의 사상에 따른 제빙 장치의 또다른 실시예를 보여주는 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 제빙 장치는 제빙 트레이(201)와, 상기 제빙 트레이(201) 내부로 연장되는 제빙 배관(40)과, 상기 제빙 트레이(201)로 물을 공급하기 위한 급수 장치가 포함된다.

상세히, 상기 급수 장치에는 물이 저장되는 물통(42)과, 상기 물통(42) 내부의 물을 펌핑하는 펌프(41)와, 상기 펌프(41)로부터 상기 제빙 트레이(201)로 연장되는 급수관(43)이 포함된다. 그리고, 상기 급수관(43)의 어느 일측에서 디스펜서 연결관(44)이 분지될 수 있고, 상기 분지 지점에는 전환 밸브(45)가 장착되어, 물의 흐름 방향을 선택적으로 제어할 수 있다. 더욱 상세히, 상기 디스펜서 연결관(44)은 디스펜서쪽으로 연장되어, 사용자가 음용수를 취출할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제빙 트레이(201)의 양 측면에는 회전축(202)이 연장되고, 상기 회전축(202)은 상기 제빙 트레이(201)를 감싸는 케이스(미도시)에 연결된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201) 내부는 구획 리브(207)에 의하여 다수의 공간으로 구획된다.

또한, 상기 제빙 배관(40)은 냉매 사이클을 수행하는 냉매의 일부가 흐르는 배관으로서, 도 7에서 제시된 제빙 배관(40)과 동일하다.

한편, 상기 제빙 배관(40)은 다수회 만곡 또는 절곡되어 도시된 바와 같이 돌출부(401)를 형성한다. 그리고, 상기 돌출부(401)는 상기 구획 리브(207)에 의하여 구획된 공간에 하나씩 배치된다. 그리고, 상기 돌출부(401)의 일부는 상기 제빙 트레이(201)에 저장된 물에 잠기게 된다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 제빙 장치의 제빙 및 이빙 과정에 대하여 도면과 함께 설명하도록 한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제빙 장치의 제빙 및 이빙 과정을 보여주는 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 먼저, 상기 제빙 트레이(201) 내부에 음용수가 공급되고, 공급되는 음용수는 상기 구획 리브(207)에 의하여 구획되는 각각의 공간에 저수된다. 그리고, 공급되는 음용수는 상기 제빙 배관(40)의 돌출부가 잠기는 높이까지 차오르게 된다.

또한, 급수가 완료되면 상기 제빙 배관(40)으로 저온 저압의 냉매가 흐르도록 하여, 제빙 트레이(201) 내부의 물이 결빙되도록 한다. 그리고, 제빙 트레이(201)에 공급된 물이 완전 결빙되면 상기 제빙 배관(40)으로의 냉매 공급이 중단된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가되어 상기 제빙 트레이(201)가 순간 가열되도록 한다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)가 순간 가열되어 이빙이 완료되면, 상기 제빙 트레이(201)는 상기 회전축(202)을 중심으로 180도 회전하게 된다.

한편, 상기 제빙 트레이(201)가 회전하면서 분리된 얼음은 상기 돌출부(401)에 매달려 있는 상태이다. 이 상태에서, 상기 제빙 배관(40)이 가열되도록 하여 얼음이 제빙 배관(40)으로부터 이탈되도록 한다. 그리고, 이탈된 얼음은 낙하되어 상기 아이스 뱅크(21)로 낙하된다.

상기 제빙 배관(40)으로부터 얼음이 분리되도록 하는 구조 및 방법에 대해서는 하기에서 도면과 함께 설명한다.

도 12는 제빙 배관으로부터 얼음이 분리되도록 하기 위한 제빙 시스템도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 제빙 시스템에는 냉매를 압축하 는 압축기(32)와, 상기 압축기(32)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 응축되는 응축기(34)와, 상기 응축기(34)를 통과한 냉매가 저온 저압의 냉매로 팽창되는 팽창변(35)과, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매가 공기와 열교환되는 증발기(31)가 포함된다. 그리고, 상기 압축기(32), 응축기(34), 팽창변(35) 및 증발기(31)은 냉매 배관(39)에 의하여 연결된다.

상세히, 상기 증발기(31)의 일측에는 송풍팬(33)이 제공되어, 증발기를 통과하면서 열교환되어 냉각된 냉기가 냉장실 또는 냉동실로 공급되도록 한다. 그리고, 상기 팽창변(35)의 출구측으로부터 제빙 배관(40)이 분지되고, 상기 제빙 배관(40)의 출구는 두 갈래로 나뉘어져 상기 증발기(31)의 출구측과 상기 응축기(34)의 입구측에 각각 연결된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)이 상기 팽창변(35)의 출구측으로부터 분지되는 지점에 제 1 밸브(36)가 장착되어, 팽창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 선택적으로 흐르도록 제어된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)의 출구측에 두 갈래로 나뉘어지는 지점에 제 3 밸브(38)가 제공되어, 냉매가 상기 증발기(31) 출구 또는 응축기(34) 입구 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 제어된다. 그리고, 상기 압축기(32)의 출구측으로부터 이빙 배관(46)이 분지되어 상기 제빙 배관(40)의 입구로 연장된다. 그리고, 상기 이빙 배관(46)과 상기 제빙 배관(40)의 입구와 만나는 지점에 제 2 밸브(37)가 제공되어, 고온 고압의 냉매 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 선택적으로 흐르도록 한다.

상기와 같은 구성을 이루는 냉매 시스템으로부터 제빙 및 이빙 과정에서 이루어지는 냉매의 순환 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 냉장고가 구동하면 상기 냉동 사이클이 수행된다. 다시 말하면, 냉매가 압축기(32)에 의하여 고온 고압의 기상 냉매로 압축되고, 압축된 냉매가 상기 응축기(34)를 거치면서 외부 공기와 열교환하여 고온 고압의 액상 냉매로 상변화된다. 그리고, 상기 응축기(34)를 통과한 냉매는 상기 팽창변(35)을 통과하면서 저온 저압의 2상 냉매로 변화된다. 그리고, 저온 저압의 2상 냉매는 상기 증발기(31)를 거치면서 외부 공기와 열교환하여 저온 저압의 기상 냉매로 상변화된다. 그리고, 상기 증발기(31)와 열교환되는 공기는 저온 상태로 되어 상기 송풍팬(33)에 의하여 냉장실 또는 냉동실로 공급된다. 그리고, 상기 증발기(31)를 통과한 냉매는 상기 압축기(32)로 재유입되는 사이클을 수행하게 된다.

상세히, 제빙 과정에서는 냉매의 일부가 라인 a를 따라 흐르고, 이빙 과정에서는 냉매의 일부가 라인 b를 따라 흐르게 된다.

더욱 상세히, 제빙 과정이 수행되는 동안에는 상기 제 1 밸브(36)의 개도가 조절되어, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 공급된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)을 통과하는 냉매에 의하여 제빙 트레이(201)에 저장된 물이 결빙된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)을 통과한 냉매는 상기 증발기(31) 출구측으로 이동하여 상기 압축기(32)로 재유입된다.

한편, 제빙이 완료되고 이빙 과정이 시작되면 상기 제 1 밸브(36)의 개도가 다시 조절되어 상기 제빙 배관(40)으로 저온 저압의 냉매 공급이 중단된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가되어, 얼음이 제빙 트레이(201)로부터 분리되도록 한다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)가 180도 회전한 상태에서 상기 제 2 밸브(37)가 제어되어 상기 이빙 배관(46)을 따라 흐르는 고온 고압의 기상 냉매가 상기 제빙 배관(40)으로 공급된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)의 온도가 상승하면서 상기 제빙 배관(40)의 돌출부(401)에 붙어 있던 얼음이 분리된다.

또한, 이빙 과정에서는 상기 제 3 밸브(38)의 개도가 조절되어, 상기 제빙 배관(40)을 통과한 냉매가 다시 상기 압축기(32) 출구 쪽으로 흐르게 된다.

여기서, 상기 제빙 배관(40)의 출구측 단부가 연결되는 지점은 도시된 실시예에 제한되지 않고 적절하게 변경 가능함을 밝혀 둔다. 그리고, 이빙 과정에서 상기 제빙 배관(40)으로 압축기를 통과한 냉매가 흐르도록 하는 방법 외에, 응축기를 통과한 냉매가 흐르도록 사이클을 구성할 수도 있음을 밝혀 둔다.

도 13은 제빙 배관으로부터 얼음이 분리되도록 하기 위한 제빙 시스템의 또다른 실시예이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고의 냉매 순환 시스템에는 냉매를 압축하는 압축기(32)와, 상기 압축기(32)에 의하여 고온 고압으로 압축된 냉매가 응축되는 응축기(34)와, 상기 응축기(34)를 통과한 냉매가 저온 저압의 냉매로 팽창되는 팽창변(35)과, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매가 공기와 열교환되는 증발기(31)가 포함된다. 그리고, 상기 압축기(32), 응축기(34), 팽창변(35) 및 증발기(31)는 냉매 배관(39)에 의하여 연결된다.

상세히, 상기 증발기(31)의 일측에는 송풍팬(33)이 제공되어, 증발기를 통과하면서 열교환되어 냉각된 냉기가 냉장실 또는 냉동실로 공급되도록 한다. 그리고, 상기 팽창변(35)의 출구측으로부터 제빙 배관(40)이 분지되어, 상기 증발기(31)의 출구측에 연결된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)이 분지되는 지점에 밸브(36)가 제공되어, 제빙 과정에서 상기 챙창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 흐르도록 한다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)의 표면에는 히터(48)가 부착되어, 상기 제빙 배관(40)의 돌출부(401)에 결빙된 얼음이 분리되도록 한다.

상세히, 제빙 과정이 수행되는 동안에는 상기 밸브(36)의 개도가 조절되어, 상기 팽창변(35)을 통과한 냉매의 일부가 상기 제빙 배관(40)으로 공급된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)을 통과하는 냉매에 의하여 제빙 트레이(201)에 저장된 물이 결빙된다. 그리고, 상기 제빙 배관(40)을 통과한 냉매는 상기 증발기(31) 출구측으로 이동하여 상기 압축기(32)로 재유입된다.

한편, 제빙이 완료되고 이빙 과정이 시작되면 상기 밸브(36)의 개도가 다시 조절되어 상기 제빙 배관(40)으로 냉매의 흐름이 차단된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)에 전원이 인가되어 제빙 트레이(201)가 순간 가열되도록 한다. 이러한 순간 가열에 의하여 얼음이 제빙 트레이(201)로부터 분리되면, 상기 제빙 트레이(201)가 180도 회전하게 된다. 그리고, 상기 제빙 트레이(201)가 회전한 상태에서 상기 히터(48)에 전원이 인가되고, 상기 히터(48)가 발열하여 상기 제빙 배관(40)의 돌출부(401)에 붙어 있는 얼음이 분리된다.

상기와 같이, 제빙 트레이(201)가 순간 가열을 통한 자체 발열됨으로써, 얼음이 녹지 않고 제빙 트레이(201)로부터 분리됨으로써, 녹은 물이 아이스 뱅크로 유입되지 않는 효과가 있다. 나아가, 아이스 뱅크로 물 유입이 차단됨으로써, 얼음이 서로 엉겨붙는 현상이 방지되는 효과가 있다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 냉장고 및 냉장고의 제빙 장치에 의하여, 제빙을 위하여 냉기가 제빙 장치로 공급되도록 하는 별도의 덕트를 형성할 필요가 없기 때문에 냉장고의 제조 과정이 간단해지고, 냉장고의 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 제빙 장치가 냉장실에 제공되더라도 제빙이 원활하게 이루어지는 효과 가 있다.

또한, 얼음을 제조하기 위하여 냉매의 일부가 제빙 장치로 공급되도록 별도의 냉기 유로를 형성할 필요가 없기 때문에 냉장실 또는 냉동실의 공간이 넓게 확보되는 장점이 있다.

또한, 제빙 트레이가 순간 발열되도록 하여, 제조된 얼음이 녹지 않고 제빙 트레이로부터 신속하게 분리되는 효과가 있다. 따라서, 이빙 과정에서 얼음이 녹아 흘러내리는 문제가 해소되는 효과가 있다.

Claims

냉장실의 어느 일측에 배치되고, 제빙용 음용수가 저장되는 제빙 트레이;및

상기 제빙 트레이에 저수된 음용수를 결빙하는 제빙 배관이 포함되고,

이빙 시에 상기 제빙 트레이는 전원 인가에 의하여 순간 가열되는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제빙 트레이는 탄소 성분이 함유된 수지를 소재로 하는 사출 성형물인 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제빙 트레이 내부는 구획 리브에 의하여 복수 개의 공간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제빙 배관은 상기 제빙 트레이의 표면에 부착되거나, 상기 제빙 트레이의 내부에 매설되는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제빙 배관이 다수회 절곡 또는 만곡되어 형성되는 복수 개의 돌출부와, 상기 돌출부의 표면에 제공되는 히터가 더 포함되고,

상기 돌출부의 적어도 일부분은 상기 제빙 트레이에 저장된 음용수에 잠기도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

이빙 과정에서 상기 제빙 트레이 표면으로부터 분리된 얼음을 퍼올리는 이젝터가 더 포함되는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

이빙 과정에서 상기 제빙 트레이는 자체 발열된 뒤 회전하는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제 1 항에 있어서,

제빙 과정에서는 상기 제빙 배관으로 저온의 냉매가 흐르고,

이빙 과정에서는 상기 제빙 배관으로 고온의 냉매가 흐르는 것을 특징으로 하는 제빙 장치.
제빙 트레이에 제빙을 위한 물이 저수되는 단계;

제빙 배관으로 저온 상태의 냉매가 흘러 상기 제빙 트레이에 저수된 물이 결 빙되는 단계;

제빙이 완료되고, 전원 인가에 의하여 제빙 트레이가 순간 가열되는 단계;및

상기 제빙 트레이로부터 얼음이 이탈되는 단계가 포함되는 제빙 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제빙 트레이로부터 얼음이 이탈되는 단계는 상기 제빙 트레이 표면으로부터 분리된 얼음이 이젝터에 의하여 퍼올려지는 것을 특징으로 하는 제빙 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제빙 트레이에 저수된 물의 결빙은 상기 제빙 배관의 일부가 제빙 트레이에 저수된 물과 접촉되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 제빙 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제빙 트레이에 저수된 물이 결빙되는 단계는,

상기 제빙 트레이의 표면에 부착되거나 상기 제빙 트레이의 내부에 매설된 제빙 배관에 의하여 상기 제빙 트레이가 냉각되는 단계와,

상기 제빙 트레이와 상기 제빙 트레이에 저수된 물이 열교환되어 결빙이 이루어지는 단계가 포함되는 제빙 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제빙 트레이로부터 얼음이 이탈되는 단계에는,

상기 제빙 트레이가 회전하는 단계와,

상기 제빙 배관으로 고온의 냉매가 흘러, 상기 제빙 배관에 부착된 얼음이 분리되는 단계 및

상기 제빙 배관으로부터 분리된 얼음이 아이스 뱅크에 낙하되는 단계가 포함되는 제빙 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제빙 트레이로부터 얼음이 이탈되는 단계에는,

상기 제빙 트레이가 회전하는 단계와,

상기 제빙 배관에 배치된 히터가 가열되어 얼음이 제빙 배관으로부터 분리되는 단계 및

상기 제빙 배관으로부터 분리된 얼음이 아이스 뱅크에 낙하되는 단계가 포함되는 제빙 방법.