KR20120085099A

KR20120085099A - 제빙기

Info

Publication number: KR20120085099A
Application number: KR1020110006520A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 이욱용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2012-07-31

Abstract

본 발명은 제빙기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 응축기의 냉각효율을 극대화시킨 제빙기를 구현할 수 있다.

Description

제빙기{Ice making machine}

본 발명은 제빙기에 관한 것이다.

제빙기는 얼음을 생산하는 기기이다. 상기 제빙기는 제빙격자판을 설치하는 방식에 따라 수직형 제빙기와 수평형 제빙기로 구분된다. 최근에는 상기 수직형 제빙기와 수평형 제빙기 중에서 수직형 제빙기가 널리 사용되고 있다.

상기 수직형 제빙기는 다수 열로 배열된 제빙격자판이 수직으로 설치되어 물이 이 제빙격자판 상부로부터 상기 제빙격자판을 타고 흘러내린다. 물이 상기 제빙격자판을 타고 흐르는 물은, 상기 제빙격자판의 뒷면에 배열된 제빙코일에서 순환되는 냉매에 의해 냉각된다. 상기와 같은 방식으로 상기 제빙격자판의 내부공간에 얼음이 생성되면서 성장한다. 상기 제빙격자판의 내부공간을 셀(cell)이라고도 할 수 있다.

상기 셀에서 얼음이 일정규격 이상으로 성장하면, 이를 감지수단이 감지해서 제빙작동을 중지시키고, 상기 얼음을 셀로부터 이빙한다. 상기 제빙코일에 고온 가스를 직접 유입시켜 제빙격자판의 온도를 높이면, 상기 제빙격자판과 접촉하는 얼음의 경계면이 녹아서 상기 얼음이 셀로부터 빠져나올 수 있다. 상기 셀로부터 이빙된 얼음은 집수통으로 떨어져 저장된다.

상기와 같은 제빙기에는, 일반적으로 하부에 냉동사이클 장치가 설치되는 기계실이 구비된다. 상기 기계실에는 압축기, 응축기 및 상기 응축기를 냉각하기 위한 응축팬이 설치된다. 상기 응축팬은 상기 응축기 주변의 공기를 순환시켜서 응축열을 방열시킨다. 이로써 응축기에 대한 냉각효율이 향상된다.

그러나, 상기와 같이 응축팬을 이용하는 제빙기는, 상기 제빙기가 밀폐된 공간에 설치되어 있는 경우에는 공기 순환이 원활히 이루어지지 않기 때문에 상기 응축기의 방열이 효율적으로 이루어지지 못하는 단점이 있다. 또한, 상기 제빙기가 설치된 실내공간의 온도가 높은 경우에도 응축기의 방열이 잘 이루어지지 않아서 응축기의 냉각효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 상기 응축기를 물로 방열시키는 수냉식 응축기가 소개된 바 있다. 상기 수냉식 응축기의 경우, 물을 응축기 표면에 지속적으로 흘려 보내야 하기 때문에 물의 소비가 많고, 물의 온도에 의해서만 냉각을 시키므로 응축기에 대한 냉각 효율이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 응축기의 방열 효과를 극대화하여 응축기의 냉각 효율을 향상시키고, 응축기의 냉각에 필요한 소비전력을 낮출 수 있는 제빙기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 제빙기는, 냉매가 유동하는 응축기; 상기 응축기와 이격된 위치에서, 상기 응축기를 향하여 물을 배출시키는 급수유닛; 공기가 상기 응축기를 강제적으로 통과하도록 하기 위한 송풍팬을 포함하고, 상기 응축기를 기준으로 상기 송풍팬과 상기 급수유닛은 반대편에 위치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 제빙기에 따르면, 응축기의 방열 효과를 극대화하여 응축기의 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 응축기를 냉각하는데 필요한 소비전력을 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 응축기 냉각장치가 구비된 제빙기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 응축기 냉각장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 응축기 냉각장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살수통과 응축기의 사이의 거리와 소비전력의 관계를 도시한 그래프이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 응축기 냉각장치가 구비된 제빙기를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제빙기는, 본체(1) 및 상기 본체(1)의 얼음취출구를 개폐하는 도어(2)를 포함한다.

상기 본체(1)는 제빙실 및 저장실을 포함한다. 상기 제빙실은 상기 본체(1)의 상측에 위치될 수 있고, 상기 저장실은 상기 본체(1)의 하측에 위치될 수 있다. 또한, 상기 제빙실과 저장실은 서로 연통되어, 상기 제빙실에서 제빙된 얼음이 상기 저장실로 떨어질 수 있다. 상기 제빙실에는, 얼음을 제빙하는 제빙유닛(3) 및 상기 제빙유닛(3)으로 물을 공급하는 제1급수유닛(미도시)이 구비될 수 있다.

상기 저장실에는 기계실이 구비되고, 상기 기계실에는 상기 제빙유닛(3)으로 냉기를 공급하기 위한 냉기발생유닛(10)이 설치될 수 있다.

상기 냉기발생유닛(10)은, 냉매를 압축하는 압축기(11), 상기 압축기(11)에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기(12), 상기 응축기(12)를 방열하기 위한 송풍팬(13) 및 상기 저장실에 저장된 얼음이 녹아서 흘러내리는 차가운 물을 모아 상기 응축기(12)에 뿌려주는 제2급수유닛(20)을 포함한다. 본 발명에서 주된 관심의 대상이 되는 것은 상기 제2급수유닛(20)이므로, 상기 제2급수유닛(20)을 급수유닛이라고도 이름할 수 있다.

상기 제빙실과 기계실 사이에는 담수 플레이트(5)가 구비될 수 있다. 상기 제빙실에 저장된 얼음이 녹은 물은 담수 플레이트(5)에 고일 수 있다.

상기 담수 플레이트(5)에는, 상기 담수 플레이트(5)에 고인 물이 배출되는 배수튜브(6)가 구비될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 응축기 냉각장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 응축기 냉각장치의 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제2급수유닛(20)은 살수통(21), 제1수위센서(22), 제1밸브(23), 집수통(24), 배수관(25), 제2수위센서(26), 제2밸브(27) 순환관(28) 및 순환펌프(29)를 포함한다. 상기 응축기(12)는 냉매가 통과하는 냉매관(120)을 포함한다.

상기 살수통(21)은, 상기 배수튜브(6)의 하부에 위치한다. 또한, 상기 살수통(21)은, 상기 응축기(12) 상단부와는 소정의 거리(L)만큼 이격되어 상기 응축기(12) 전면의 상부에 위치한다. 즉, 상기 살수통(21)은 상기 응축기(12)와 수평방향으로 이격된 위치에서 상기 응축기(12)의 상방에 위치된다. 도 3에서는 일례로 상기 살수통(21)이 상기 응축기(12)의 전방에 위치되는 것이 도시된다.

상기 배수튜브(6)의 하단은 상기 살수통(21)과 연통되고, 상기 담수 플레이트(5)에 고인 물은 상기 배수튜브(6)를 통해 상기 살수통(21)으로 배출된다. 상기 살수통(21)에는 하나 이상의 토출홀(미도시)이 상기 응축기(12)의 폭 방향을 따라 형성된다. 상기 하나 이상의 토출홀을 통해 상기 살수통(21)에 고인 물을 뿌린다. 상기 물은 상기 응축기(12)의 전면과 평행한 방향으로 뿌려진다. 이때, 상기 하나 이상의 토출홀은 상기 응축기(12)와 상하방향으로 미오버랩된다.

상기 살수통(21)에는 상기 살수통(21)의 수위를 검출하는 제1 수위센서(22)가 구비될 수 있다.

상기 응축기(12)의 하부에는 집수통(24)이 구비된다. 상기 집수통(24)에는 상기 응축기(12)의 표면을 타고 흘러내린 물이 저장될 수 있다. 상기 살수통(21)에서 배출되어 응축기(12)에 도달되지 못한 물이 떨어져서 저장될 수 있다. 즉, 상기 살수통(21)의 수직 하방에 상기 집수통(24)이 위치될 수 있다.

상기 집수통(24)에는 상기 집수통(24)에 저장된 물을 제빙기 외부로 배수하기 위한 배수관(25)이 연결될 수 있다.

상기 집수통(24)에는 상기 집수통(24)에 저장된 물의 수위를 검출하기 위한 제2수위센서(26)가 설치될 수 있다.

상기 배수관(25)에는, 상기 집수통(24)에 저장된 물을 선택적으로 배수하기 위한 제2 밸브(27)가 설치될 수 있다.

상기 집수통(24)과 살수통(21)은 순환관(28)을 통해 연결된다. 상기 순환관(28)에는, 상기 집수통(24)의 물을 펌핑하여 살수통(21)으로 급수하기 위한 순환펌프(29)가 설치될 수 있다.

상기 송풍팬(13)은 상기 응축기(12)의 후방에 위치한다. 상기 송풍팬(13)은 상기 송풍팬(13)의 전방의 공기가 상기 송풍팬(13)의 후방으로 빠져나가도록 작동된다. 즉, 상기 응축기(12)에서 상기 송풍팬(13) 쪽으로 바람이 분다. 상기 응축기(12)의 전방에 뿌려진 물은 바람을 타고 상기 응축기(12) 쪽으로 이동하여 상기 응축기(12) 표면과 접촉할 수 있다. 즉, 상기 응축기(12)의 상하중심선(L)을 기준으로 상기 살수통(21)은 상기 응축기(12)의 일측방에 위치되고, 상기 송풍팬(13)은 상기 응축기(12)의 타 측방에 위치된다. 다시 말하면, 상기 응축기(12)를 기준으로 상기 살수통(21)과 상기 송풍팬(13)은 반대편에 위치된다.

상기 응축기(12)의 냉매관(120)은 단면이 세로방향으로 긴 타원형일 수 있다. 상기 냉매관(120)의 단면이 세로 방향으로 긴 타원형인 경우, 상기 냉매관(120)의 단면이 원형일 때에 비해서 물이 흐르는 상기 냉매관(120)의 표면적이 증가하므로, 상기 냉매관(120)의 표면에서 기화되는 물의 양이 증가될 수 있다. 따라서 상기 냉매관(120) 표면을 흐르는 물이 상기 냉매관(120)으로부터 더욱 많은 열을 흡수할 수 있으므로 응축기(12)의 냉각이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.

상기 송풍팬(13)과, 제1 수위센서(22), 제1 밸브(23), 제2 수위센서(26), 제2 밸브(27), 및 상기 순환펌프(29)는 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 서로 연동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 살수통과 응축기의 사이의 거리와 소비전력의 관계를 도시한 그래프이다.

상기 살수통(21)은 상기 응축기(12) 상단부와 소정의 거리(L)만큼 이격되어 상기 응축기(12)의 전면 상부에 위치한다. 이때, 상기 응축기 상단부와 상기 살수통(21)까지의 거리(L)는, 상기 응축기 냉각장치의 소비전력을 최소화할 수 있는 위치에 적절히 선택될 수 있다.

도 4에는, 60W의 모터에 의해 상기 송풍팬(13)이 회전하는 경우에 상기 살수통(21)과 응축기(12) 사이의 거리(L)와 본 발명인 제빙기의 응축기 냉각장치의 소비전력의 관계가 도시된다. 상기 살수통(21)과 응축기(12) 사이의 거리(L)가 15mm인 경우의 소비전력이 최소값인 5.01kWh로 측정되므로, 상기 살수통(21)과 응축기(12) 사이의 거리(L)를 상기와 같이 15mm로 유지하면 본 발명의 소비전력을 최소화할 수 있다. 상기와 같이, 상기 살수통(21)과 응축기(12) 사이의 거리(L)는 사용하는 모터의 종류 등 사용하고자 하는 장치의 조건에 따라 적절히 선택될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 제빙기의 응축기 냉각장치에 대한 작용 효과는 다음과 같다.

상기 제빙유닛(3)에서 제빙된 얼음은 상기 본체(1)의 저장실에 저장된다. 상기 저장실에 저장되는 얼음은 시간이 흐름에 따라 그 표면이 녹아서 물이 된다. 상기 물은 상기 저장실에 구비된 담수 플레이트(5)에 고인다. 상기 담수 플레이트(5)에 고인 물은 배수덕트(6)를 통해 살수통(21)으로 배출된다. 이때, 상기 배수덕트(6)에 구비된 제1 밸브(23)가 개폐되어, 상기 물을 선택적으로 배출시킨다. 즉, 상기 살수통(21)에 물이 넘치게 채워졌거나 응축기의 냉각이 필요하지 않은 경우에는, 상기 제1밸브(23)를 폐쇄시켜서 상기 담수 플레이트(5)에 고인 물이 살수통(21)으로 배출되지 않도록 한다.

상기 응축기(12)에 대한 냉각이 필요한 경우에는, 상기 제1 밸브(23)는 열린 상태를 유지한다. 상기 살수통(21)에 고인 물은 다수의 토출홀(미도시)을 통해 응축기(12)의 전방에 뿌려진다. 이때, 상기 송풍기(13)가 응축기(12)에서 송풍기(13) 쪽으로 불어준다. 상기 응축기(12)의 전방에 뿌려진 물은 상기 송풍기(13)에 의한 바람을 타고 이동하여 상기 응축기(12)에 접촉된다. 상기 응축기(12)와 접촉한 물은 상기 응축기(12) 표면을 타고 흘러내리면서, 송풍기(13)에 의한 바람에 의해 증발한다. 상기 물은 상기 응축기(12)로부터 기화열을 흡수하고, 상기 응축기(12)는 상기 물에 기화열을 제공함으로써 상기 응축기(12)가 냉각된다.

상기 응축기(12)의 표면을 타고 흘러내리는 물 중에서 증발되지 않은 물은 상기 응축기(12)의 하부에 구비된 집수통(24)에 모인다. 상기 집수통(24)에 모인 물은 순환펌프(29)에 의해 펌핑되어 순환관(28)을 통해 살수통(21)으로 이동될 수 있다. 상기 살수통(21)으로 이동된 물은 응축기의 냉각을 위해 재사용될 수 있다.

상기 집수통(24)에 고인 물은 배수관(25)을 통해 배수될 수 있다. 상기 배수관(25)에 설치된 제2밸브(27)는, 상기 집수통(24)에 고인 물을 살수통(21)으로 이동시키지 않고 외부로 배출할 수 있도록 선택적으로 개폐될 수 있다. 상기 살수통(21) 또는 집수통(24)에 물이 넘치게 채워졌거나 응축기의 냉각이 필요하지 않은 경우에, 상기 제2밸브(27)가 개방되어 상기 집수통(24)에 고인 물을 배수관(25)을 통해 배수시킨다.

상기와 같이, 물이 증발할 때 발생하는 기화열과 공기의 순환을 동시에 이용하여, 응축기의 냉각 효율을 극대화할 수 있다. 또한, 송풍팬을 작동시키기 위한 소비전력을 낮추어 팬 소음을 줄일 수 있으며, 상기 저장실에 저장된 얼음이 녹으면서 발생한 온도가 낮은 물을 응축기 표면에 뿌려줌으로써 응축기에 대한 냉각 효과를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 얼음이 녹은 물 및 집수통에 고인 물을 재활용하므로 일반 수냉식에 비해 물소비량도 크게 줄일 수 있다.

5 : 담수 플레이트 6 : 배수튜브
12 : 응축기 13 : 송풍팬
21 : 살수통 22 : 제1 수위센서
23 : 제1 밸브 24 : 집수통
25 : 배수관 26 : 제2 수위센서
27 : 제2 밸브 28 : 순환관
29 : 순환펌프

Claims

냉매가 유동하는 응축기;
상기 응축기와 이격된 위치에서, 상기 응축기를 향하여 물을 배출시키는 급수유닛;
공기가 상기 응축기를 강제적으로 통과하도록 하기 위한 송풍팬을 포함하고, 상기 응축기를 기준으로 상기 송풍팬과 상기 급수유닛은 반대편에 위치되는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 급수유닛은 물을 배출시키기 위한 하나 이상의 토출홀을 포함하고,
상기 하나 이상의 토출홀은 상기 응축기와 상하 방향으로 미오버랩되는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 응축기의 냉매관은 세로 방향으로 긴 타원형인 것을 특징으로 하는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 송풍팬에 의해서 강제유동하는 공기는 상기 급수유닛 측에서 상기 응축기를 통과하는 제빙기.
제1항에 있어서,
얼음이 제빙되는 제빙실과, 얼음이 저장되는 저장실을 더 포함하고,
상기 급수유닛은, 상기 저장실에 저장된 얼음이 녹은 물을 제공받아서 배출시키는 살수통을 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙기.
제5항에 있어서,
상기 급수유닛은 집수통을 더 포함하고,
상기 집수통은 상기 응축기의 하부에 위치되어 상기 응축기의 표면을 타고 흘러내린 물과 상기 급수유닛에서 떨어지는 물을 저장하고, 상기 집수통과 상기 살수통은 순환관으로 연결되어 상기 집수통에 저장된 물이 상기 살수통으로 급수될 수 있는 것을 특징으로 하는 제빙기.