KR20130067221A - 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에 관한 것으로,
보다 상세하게는 냉수통에 잠기는 냉수전용노즐을 구비한 제빙체를 도입하여, 하나의 제빙수단으로 제빙 및 냉수 형성이 동시에 가능하고, 제빙통에 제빙수의 공급 및 배출을 반복하여 이루어지는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구는 제빙수가 채워지는 제빙통; 상기 제빙통 하부에 위치하고 냉수 공급을 위한 냉수통; 및 냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙수에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단;을 포함하여 이루어지되, 상기 제빙체에는 상기 제빙노즐의 탈빙을 위한 핫가스가 유입되는 탈빙라인이 더 구비되어 있고, 상기 증발관에는 상기 탈빙라인이 초입의 냉매 유입부와 이격되어 배열되어 탈빙 시 핫가스가 냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐을 경유하지 않으며, 냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐은 상기 냉수통의 냉수 형성 전용 노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구{ICE MAKER FOR TRANSPARENT ICE}

본 발명은 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에 관한 것으로,

보다 상세하게는 냉수통에 잠기는 냉수전용노즐을 구비한 제빙체를 도입하여, 하나의 제빙수단으로 제빙 및 냉수 형성이 동시에 가능하고, 제빙통에 제빙수의 공급 및 배출을 반복하여 이루어지도록 함으로써, 투명얼음의 생성이 용이한 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에 관한 것이다.

음용수 공급과 함께 얼음을 제조하여 제공하는 기술로는 특허등록 제0407867호(2003년11월20일) [제빙기를 가진 냉온정수기]가 있다.

상기 등록특허는 냉온정수기에 제빙기능을 더 부여함으로써 제빙기의 설치공간을 줄일 수 있도록 하며, 빙점강하를 이용하여 신속하고 효율적으로 제빙하고 결빙된 얼음의 탈빙이 간단하게 수행될 수 있도록 하는 기술을 제시한 바 있다.

또 실용신안등록 제0285212호(2002년07월30일) [제빙기를 포함하는 냉온수 공급기]에는 냉온수 공급기에 있어서 비교적 간단한 장치를 추가하여 제빙부를 설치함으로써 손쉽게 냉수 온수 얼음을 즐길 수 있도록 하는 기술을 제시하고 있다.

한편, 특허등록 제0729962호(2007년06월13일) [하나의 증발기로 제빙과 동시에 냉수를 얻을 수 있는 냉온정수시스템 및 장치]가 있는데, 상기 등록특허는 하나의 증발기를 이용하여 제빙과 동시에 냉수도 얻을 수 있도록 하여 에너지를 절약하면서 소형의 압축기로 제빙과 동시에 냉수를 얻을 수 있도록 한 것이고, 또한 일정온도 이하, 범위의 냉수를 제빙용 원수로 사용하므로 원수온도 및 주위온도 변화에 따른 제빙량 변화를 최소화시킬 수 있도록 하는 기술을 제시하였다.

또 실용신안공개 제2010-0011185호(2010년11월17일) [얼음 정수기]가 있는데, 상기 공개실용신안은 하나의 증발기로 제빙과 냉수 제조가 가능한 얼음 정수기를 제공하면서도 핑거(finger) 형상의 제빙핀을 중심으로 동심원 상에 일정 간격을 두고 설치된 노즐구가 구비되어 있는 노즐부를 설치하여 상기 노즐구로부터 냉수탱크에서 펌핑된 냉수가 분사되도록 함으로써 상기 제빙핀의 둘레면에 얼음이 형성되도록 하되, 상기 노즐구의 개수에 따라 다양한 꽃잎을 갖는 꽃무늬 형상의 얼음이 제빙되도록 하는 얼음 정수기를 제시하고 있다.

그러나 이러한 종래 제빙 기능을 갖는 냉온정수기는 냉수제공을 위하여 냉수통에 결합된 냉각수단과 제빙을 위한 제빙수단을 별도로 도입한 것이어서 제조비용 상승의 요인이 되며, 대형 모델은 물론 소형 모델 출시까지 제품군의 다양화가 필요한 실정에서 냉온수기 및 정수기의 소형화 및 컴팩트화에 기술적 제한으로 작용하는 문제가 있다.

또 상온의 정수통에서 제빙용 물을 공급받으므로 그만큼 제빙시간이 오래 걸리는 문제까지 있어, 여름철의 경우 얼음 정수기의 기능을 제대로 제공하지 못하게 되는 문제점이 있다.

또 제빙후 탈빙과정에서 제빙용 물을 모두 쏟고 다시 새롭게 제빙용 물을 공급받으므로 제빙용 물을 채우는 시간이 많이 소요되고, 제빙용 물을 새롭게 채우고 채워진 제빙용 물을 다시 새롭게 냉각시키기 위한 추가적인 에너지 소비가 발생되는 문제가 있다.

한편, 독자적인 얼음배출장치나 냉장고 또는 정수기에 딸린 얼음배출장치와 관련된 종래기술로는

특허공개 제10-2011-0079968호(공개일자 2011년07월12일) [얼음보관장치 및 이를 포함하는 냉장고, 정수기]가 있다.

상기 공개특허는 보관되는 얼음이 통얼음상태로 배출되거나 또는 분쇄된 상태로 배출되되, 다양한 루트를 통하여 배출될 수 있는 얼음보관장치 및 이를 포함하는 냉장고와 정수기를 제시하고 있는데,

그 구체 구성은 얼음보관함과; 상기 얼음보관함에 마련되는 복수의 얼음토출구와; 상기 얼음보관함에 마련되며, 회전방향에 따라서 상기 복수의 얼음토출구 중 선택적으로 어느 하나의 얼음토출구로 얼음을 이송시키는 얼음이송부재와; 상기 복수의 얼음토출구 중 적어도 하나에 마련되며, 소정의 얼음토출구 방향으로 얼음을 이송하도록 상기 얼음이송부재가 특정방향으로 회전하는 경우에 그 소정의 얼음토출구를 개방하는 개폐유닛과; 상기 개폐유닛에 인접하게 마련되어 상기 개폐유닛이 장착된 얼음토출구를 통과한 얼음을 분쇄하는 얼음분쇄장치를 포함한다.

또 특허공개 제10-2008-0045236호(공개일자 2008년05월22일) [인-라인(ｉｎ-ｌｉｎｅ) 아이스 분쇄기를 가진 아이스/음료디스펜서]가 있는데,

상기 공개특허는 패스트-서비스 레스토랑(fast-service restaurant)에서 사용되는 것과 같은 상업용 아이스 디스펜서 및 아이스 디스펜서와 아이스 및 음료 디스펜서에 관한 것이다.

또 특허공개 제10-2008-0029201호(공개일자 2008년04월03일) [얼음취출장치 및 이를 구비한 냉장고]가 있는데, 상기 공개특허는 통얼음과 조각얼음을 동시에 제공할 수 있는 얼음취출장치 및 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다.

아울러 특허등록 제10-0590796호(등록일자 2006년06월09일) [복합식 토출관을 구비한 얼음 디스펜서]가 있는데,

상기 등록특허는 각 얼음과 가루얼음을 하나의 토출관과 토출구를 통해 토출할 수 있도록 함으로써 토출관이 차지하는 부피를 줄이고 특히 가루얼음의 토출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 복합식 토출관을 구비한 얼음 디스펜서에 관한 것이다

그러나 이러한 종래기술들은 모두 탈빙이 원활히 이루어지지 않고, 얼음 배출시 모터나 액추에이터를 이용하고 있어 절전형 무동력, 아날로그 방식의 얼음토출장치의 제안이 절실하다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 별도의 냉각장치를 구비하지 않아도 하나의 제빙수단을 통하여 냉수 형성과 제빙이 동시에 이루어지도록 제빙체의 냉매공급부와 인접한 초개 냉매 노즐을 냉수전용노즐로 전용한 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 제빙체의 제빙노즐이 담겨진 제빙수의 공급 및 배출이 반복적으로 이루어져 단순화된 구조만으로도 투명얼음의 생성이 가능하고, 제빙통의 제빙수를 냉수로 전용하여 냉수 형성 시간을 줄일 수 있도록 상기 제빙통에 수위 감지센서를 구비하고 제빙통의 만수위 시 제빙수가 상기 냉수통으로 배출되는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구는

제빙수가 채워지는 제빙통;

상기 제빙통 하부에 위치하고 냉수 공급을 위한 냉수통; 및

냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙수에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 제빙체에는 상기 제빙노즐의 탈빙을 위한 핫가스가 유입되는 탈빙라인이 더 구비되어 있고,

상기 증발관에는 상기 탈빙라인이 초입의 냉매 유입부와 이격되어 배열되어 탈빙 시 핫가스가 냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐을 경유하지 않으며,

냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐은 상기 냉수통의 냉수 형성 전용 노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에서 상기 제빙통에는 제빙수의 만수위를 감지하기 위한 제1센서와 저수위를 감지하기 위한 제2센서로 구성된 수위감지 센서가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에서 상기 제빙통의 제빙수는 상기 수위감지 센서가 만수위 감지 시까지 계속하여 상기 제빙통으로 공급되고, 만수위 감지 후에는 저수위 감지 시까지 계속하여 상기 제빙통 외부로 배출되며, 상기 제빙수의 공급 및 배출이 반복하여 이루어지면서 제빙이 행해지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구에서 상기 제빙통으로부터 배출된 제빙수는 상기 냉수통으로 이송되는 것을 특징으로 하는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구.

본 발명은 제빙체의 냉매공급부와 인접한 초개 제빙노즐을 전용한 냉수 전용 노즐이 구비되어 별도의 냉각장치를 구비하지 않아도 냉수 형성이 가능하여 소음 발생 및 전력사용량을 줄일 수 있고, 탈빙을 위한 핫가스가 상기 냉수 전용 노즐을 소통하지 않도록 형성됨으로써 제빙체의 제빙시간을 줄여 제빙효율을 높일 수 있다.

또한 본 발명은 상기 제빙통에 제빙수의 만수위 및 저수위를 감지하는 수위감지 센서를 구비하고 상기 제빙통으로서 제빙수 공급 및 배출이 반복하여 이루어지도록 함으로써, 간단한 구조에도 불구하고 공기를 포함하지 않은 투명 얼음의 생성이 가능해져 단순구조화에 따른 제작단가의 저감 효과를 기대할 수 있다.

나아가 본 발명은 상기 제빙통의 제빙수 배출이 상기 냉수통으로 이루어지도록 함으로써, 제빙수를 냉수로 전용할 수 있어 냉수 형성 시간을 단축하고 냉수 형성에 따른 전력소비의 부담을 덜 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제빙기구의 실시예를 개략 도시한 정면도 및 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 제빙기구의 실시예에서 제빙체의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 제빙기구에서 제빙수의 공급 및 배출을 개략 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 제빙기구의 냉매유도부재를 확대 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하며, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 설명에서도 이 기준에 따라 방향을 정한다.

또한 본 발명에 따른 제빙기구를 설명함에 있어 이하에서는 얼음 정수기와 같은 종래 음용수 공급장치에 적용될 수 있는 제빙기구를 대표하여 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 음용수 공급장치 외에 냉장고, 얼음 생성장치 등 얼음을 제공하는 다양한 용도의 모든 장치에 적용될 수 있음은 당연하고, 이는 당업자라면 충분히 예측하여 변형, 치환, 수정할 수 있으므로 본 발명의 권리 해석이 제한되어서는 안될 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 제빙기구를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 본 발명에 따른 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구는 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 제빙수가 채워지는 제빙통(10); 상기 제빙통(10) 하부에 위치하고 냉수 공급을 위한 냉수통(20); 및 냉매가 유동되는 증발관(111)과, 상기 증발관(111)에서 돌출 형성되고 상기 제빙수에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐(113)을 구비한 제빙체(110)를 포함하는 제빙수단(100);을 포함하여 이루어진다.

상기 제빙수는 본 발명의 제빙기구의 일측에 구비되는 물공급부(W)인 생수통 등으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 필터어셈블리를 거쳐 정수를 거칠 수 있으며(생수통에 지하수 등이 담긴 경우)

상기 물공급부(W)로서 수돗물 및 생수통을 모두 이용하는 형태로 구성할 수 있다.

또한 상기 제빙수는 후술하는 제빙에 이용되는 모든 물을 포함하여 이루어지는 것으로써 제빙만을 위한 물로 제한하여 해석하여서는 안된다.

상기 제빙통(10)은 공지의 기술들과 대동소이하며, 제빙수 공급을 위한 공급부와 배출을 위한 배출부 및 제빙 완료된 얼음을 별도의 얼음저장통으로 이송시키기 위한 이송수단을 포함하여 이루어질 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 상세한 구성 및 연결관계는 생략하도록 한다.

본 명세서에서 상술한 압축기(120), 응축기(130), 변환기(140)는 종래의 제빙기구에서 사용되어 지는 것들로 당업자라면 충분히 예측 가능한 것들이므로, 본 명세서에서 작동 원리 및 상세한 구조는 설명의 편의를 위하여 생략한다.

본 발명에 따른 제빙기구는 제빙수단(100)를 통해 생성되는 제빙을 위한 냉매를 유동시켜 제빙체(110)에 구비된 제빙노즐(113)과 접촉하는 제빙수를 얼려 제빙이 이루어진다.

이를 위하여 상기 제빙체(110)의 제빙노즐(113)은 일부가 상기 제빙통(10)의 제빙수에 잠긴 채 상기 제빙수단(100)으로부터 상기 냉매가 유동되어 냉매의 냉열을 이용하여 제빙을 수행할 수 있다.

상기 제빙체(110)는 증발관(111)과 제빙노즐(113)을 포함하여 이루어지고, 상기 제빙노즐(113)은 개별 돌출된 돌기로서 젖소의 젖꼭지와 유사한 형태이고, 냉매가 순환되는 내부통로를 갖는 제빙노즐(113)이 복수 집합된 공지의 형태를 가질 수 있다.

이어서 본 발명은 제빙 완료 후에 밸브의 개방으로 고온 고압의 핫가스(hot gas)가 상기 제빙체(110)로 공급되어 상기 제빙노즐(113)에 접하여 형성된 얼음의 접면을 녹여 탈빙이 이루어진다.

이를 위하여 상기 제빙체(110)는 상기 제빙노즐(113)의 탈빙을 위한 핫가스가 공급되는 탈빙라인이 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉 본 발명에 따른 제빙기구는 제빙 후 얼음을 제빙기구로부터 탈빙시키기 위하여 압축기(120)로부터 생성된 고온, 고압의 가스를 탈빙라인의 솔레노이드 밸브를 개방시켜 상기 제빙체(110)로 유동시켜 얼음과 제빙노즐(113)의 접촉면을 녹여 탈빙이 이루어진다.

그러나 제빙과 탈빙이 반복적으로 이루어지는 제빙기구에 있어서, 냉매가 제빙 작업을 위해 유동될 때, 이전 탈빙을 위해 유동된 핫가스로 인하여 온도가 상승한 제빙체(110)의 내부통로와 외부 상온에 의하여 냉매에 열흡수가 이루어져 냉매의 온도가 상승하거나 또는 상승된 제빙체(110)의 온도로 인하여 냉매의 냉열에 의한 온도 냉각 시간이 오래 걸려 제빙기구의 효율성이 떨어져 제빙 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 증발관(111)에 상기 탈빙라인(150)이 초입의 냉매 유입부와 이격되어 배열되어 탈빙 시 핫가스가 냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐을 경유하지 않으며,

냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐은 상기 냉수통의 냉수 형성 전용 노즐(115)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉수 전용 노즐(115)이 상기 냉수통(20)에 잠기게 함으로써 제빙을 위한 냉열을 냉수 형성에도 이용하게 하여 하나의 제빙수단(100)으로 냉수 형성과 제빙을 동시에 행할 수 있다.

또한 본 발명은 핫가스가 유동되는 탈빙라인(150)을 상기 냉수 전용 노즐(115)에 소통하지 않도록 연결하여 제빙체(110)가 제빙과 탈빙을 반복적으로 수행하더라더 상시적으로 냉수 형성이 가능하다.

즉, 제빙수에 잠긴 제빙체(110)의 제빙노즐(113) 중 냉매공급부(111A)에 인접한 일정 개수의 제빙노즐(113)은 얼음이 제빙된 상태로 유지되어 제빙수를 상시적으로 냉각시켜 냉수가 형성되도록 하고, 냉수 전용 노즐(115)외의 제빙노즐(113)은 제빙과 탈빙을 반복하여 사용자에게 얼음을 제공할 수 있게 함으로써, 하나의 제빙수단(100)(;냉수 형성을 위한 냉각수단)으로 얼음의 생성과 냉수 형성이 가능해져 전력사용량을 줄일 수 있다.

이어서 종래 얼음을 제공하는 기능을 겸용하는 정수기 등에 있어서, 종래 기술들은 단순히 얼음을 제공함으로써 사용자에게 저온의 음료 또는 음식을 제공하는 것에 그치지 않고,

내부에 공기가 포함되지 않은 투명한 얼음을 제공함으로써 사용자의 미적 기호를 충족시키기 위하여 많은 기술들을 제시되고 있는 실정이다.

그러나 통상적으로 제빙노즐의 하측 일부만이 제빙수에 잠겨 얼음을 생성하거나 얼음통에 물을 채운 후 통상적인 냉동고에 내장하여 얼음을 생성할 경우에 0℃의 물이 4℃의 물보다 비중이 가벼운 성질에 의하여 제빙노즐이 잠긴 제빙수의 상부 또는 냉동고에 내장되는 얼음통의 상부에서부터 제빙이 이루어지고,

상부에서 하측 방향으로 얼음이 생성되므로 하부 제빙수에 포함된 공기가 배출되지 못하여 기포를 포함하는 불투명한 얼음이 생성되기 때문에,

종래 제빙에 관한 기술들은 다양한 방법을 통하여 투명 얼음 생성을 위한 기술을 제시하고 있는데, 그에 따른 복잡한 구조 또는 투명 얼음의 생성이 원활하게 이루어지지 않아 그 효율성이 극히 낮고 이에 따른 제작 단가의 상승이 동반되어 사용자에가 많은 부담을 주고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 제빙기구는 간단한 구조를 통하여 상기 제빙노즐(113)에 공기를 포함하지 않는 투명 얼음의 생성이 가능한 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 발명은 상기 제빙통에 제빙수의 만수위를 감지하기 위한 제1센서와 저수위를 감지하기 위한 제2센서로 구성된 수위감지 센서가 더 구비되고,

상기 제빙통의 제빙수는 상기 수위감지 센서가 만수위 감지 시까지 계속하여 상기 제빙통으로 공급되고, 만수위 감지 후에는 저수위 감지 시까지 상기 제빙통 외부로 배출되도록 하며,

상기 제빙수의 공급 및 배출이 반복하여 이루어지면서 제빙이 행해지는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 상기 제빙통(10)에 제빙수의 수위를 감지하는 수위 감지센서(S)가 구비되어 수위에 따라 제빙수의 공급과 배출을 수시로 반복하게 함으로써, 제빙이 시작되는 제빙수가 외부로 노출되어 제빙수에 포함된 공기가 배출되면서 제빙이 이루어져 투명한 얼음을 생성할 수 있다.

즉, 제빙수의 반복적인 공급 배출이 이루어짐으로써 상기 제빙노즐(113)의 외주면에 접촉되어 있는 물만 순간적으로 얼게 되고, 이후 제빙된 얼음의 표면에서부터 순차적으로 얼음이 생성되어 공기 등의 기포를 포함한 불투명한 얼음이 생성되는 것을 방지할 수 있다.

나아가 본 발명은 상기 제빙통으로부터 배출된 제빙수를 상기 냉수통으로 이송시켜 제빙수(제빙잔수)가 냉수로 전용되는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 발명은 상기 제빙통(10) 및 상기 냉수통(20)에 물을 공급하기 위한 물공급부(W)와 제1공급부를 포함하는 공급라인으로 구성된 공급수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 공급라인은 개폐를 통해 물공급을 조절하는 솔레노이드 밸브가 구비된 펌프(P)와, 상기 제빙통(10)과 상기 냉수통(20)을 상호 소통시키는 제2공급부 및 제3공급부를 포함하여 이루어질 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 공급라인은 상기 물공급부(W)로부터 상기 제빙통(10) 및 냉수통(20)에 물을 공급하는 제1공급부(31)와,

상기 제1공급부(31)와 연결되어 냉수통(20)으로 물을 공급하는 제2공급부(32) 및

상기 제1공급부(31)와 연결되어 상기 제빙통(10)으로 물을 공급하는 제3공급부(33)를 구비하고,

상기 제1공급부(31)와 상기 제2공급부(32) 및 제3공급부(33)의 연결부에 솔레노이드 밸브를 갖는 펌프(P)를 구비하여 상기 물공급부(W)로부터 상기 제빙통 또는 상기 냉수통 또는 이들 모두에 물공급이 계속하여 이루어지도록 하고,

만수위 감지 시 상기 공급라인의 상기 제2공급부와 제3공급부를 통하여 상기 제빙통의 제빙수가 상기 냉수통으로 배출되도록 할 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 공급라인의 제2공급부과 제3공급부과 수위 감지센서(S)를 통한 투명 얼음의 생성 및 냉수 형성을 상세히 설명하도록 한다.

우선 본 발명에 따른 제빙기구는 냉동 사이클을 위하여 압축기(120)로부터 이송되는 냉매가 증발관(111)과 이 증발관(111)에서 돌출 결합된 제빙노즐(113)로 이루어진 제빙체(110)로 유동되고, 제빙통(10)의 제빙수에 잠긴 상기 제빙노즐(113)은 냉매의 냉열을 이용하여 제빙을 수행한다.

이때 상술한 바와 같이 본 발명은 상기 냉수 형성 전용 노즐(115)이 냉수통으로 노출되어 제빙과 동시에 냉수 형성이 이루어진다.

그리고 상기 제빙통의 제빙수는 공급 및 배출이 반복적으로 이루어져 투명 얼음의 생성을 가능하게 하고 제빙통으로부터 배출된 제빙수는 냉수통으로 이송되어져 냉수로 전용되어짐으로써, 본 발명은 하나의 제빙수단을 통하여 제빙 및 냉수 형성이 가능할 뿐만 아니라 제빙 및 냉수 형성의 효율성을 높일 수 있다.

상술한 제빙수의 반복되는 공급 및 배출을 위하여 본 발명에 따른 제빙기구는 상기 펌프(P)에 구비된 솔레노이드 밸브를 제어하는 제어부(미도시);를 더 포함하여 이루어지되,

상기 제어부는 상기 수위감지센서(S)가 만수위 감지 시 상기 솔레노이드 밸브를 폐쇄시켜 상기 제빙통(10)의 제빙수가 상기 제2공급부(32) 및 제3공급부(33)을 통해 상기 냉수통(20)으로 배출되도록 하고,

저수위 감지 시 상기 솔레노이드 밸브를 개방하여 물공급부(W)로부터 상기 제빙통(10)으로 제빙수가 공급되도록 할 수 있다.

도 3을 참조하여 상술한 제빙수의 공급 및 배출을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 계속된 물공급이 이루어지고, 상기 제1센서(S1)가 상기 제빙통(10)의 만수위를 감지하면 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브를 폐쇄시켜 상기 제1공급부(31)와 상기 제2공급부(32) 및 제3공급부(33)의 연결부를 차단하고 이때 상기 펌프(P)도 정지되어 물공급이 중단된다.

물공급이 중지되면 상기 제2공급부(32) 및 상기 제3공급부(33)에는 물이 가득찬 상태가 유지되고, 상기 제빙통(10)과 상기 냉수통(20)의 높이 차로 인하여 위치에너지의 의해 상기 제빙통(10)의 제빙수는 상기 냉수통(20)으로 자연 낙하하여 제빙수의 배출이 자동적으로 행해진다.

이어서 상기 제빙수의 배출이 진행되어 상기 제빙통(10)의 제2센서(S2)가 제빙수의 저수위를 감지하면 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브를 개방시켜 상기 제1공급부(31)와 상기 제2공급부(32) 및 제3공급부(33)을 소통시키고 펌프(P)가 작동하여 재차 물공급이 이루어져 상기 제빙통(10)에 제빙수 공급이 이루어질 수 있다.

이때 상기 제2공급부(32)와 제3공급부(33)의 형태 및 상기 제빙통(10) 또는 상기 냉수통(20)과의 연결관계는 다양한 방법으로 이루어질 수 있으나 본 발명은 보다 원활한 제빙수 배출을 가능하게 하고 제빙기구가 적용되는 정수기 등의 다양한 내부 구조를 감안하여, 구조의 한계로 인하여 위치에너지를 통한 제빙수 배출 구조를 달성할 수 없는 문제점을 미연에 방지하기 위하여,

본 발명은 상기 제2공급부(32) 및 제3공급부(33)가 사이폰관의 형태를 이루는 설계를 채택하였다.

상기 사이폰관의 형태라 함은 높이가 다른 두 통에 담긴 액체가 대기압의 차이에 의해 상측으로 절곡된 관으로 연결되어 있어도 높은 곳의 물이 낮은 곳으로 흐르는 사이폰의 원리를 이용한 것으로써, 종래의 수세식 양변기가 대표적이라 할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기 제2공급부(32)를 'ㄱ'자 또는 '∩'자 형 등 절곡되도록 설계하고, 상기 제어부의 제빙수 공급 중단 시 상기 사이폰의 원리를 이용하여 자동적으로 상기 제빙통의 제빙수가 상기 냉수통으로 배출되도록 함으로써,

제빙기구가 내장되는 정수기 등의 구조적인 한계에 제한받지 않고 상기 제빙통(10)의 제빙수를 상기 냉수통(20)으로 배출 가능하여, 제빙수 배출을 위한 펌프의 작동이나 추가 구조를 도입하지 않아 구조단순화가 가능하고 이에 따른 제작단가의 저하 및 제작의 편의성을 높일 수 있다.

도 3에서는 상기 제2공급부가 'ㄱ'자 형으로 형성된 사이폰관이 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 상기 사이폰관은 상술한 사이폰의 원리를 이용하여 다양한 형태로 변형 가능하다.

또한 본 발명은 상기 물공급부(W)로부터 상기 냉수통(20)으로의 물공급이 계속 될 경우 상기 냉수통(20)의 용량을 초과하여 물이 넘치는 문제가 발생할 수 있으므로 상기 냉수통(20)의 수위를 감지하기 위한 감지센서(미도시)를 더 구비하여 냉수통(20)의 수위를 조절하는 것이 바람직하다.

상기 냉수통(20)의 수위를 조절하기 위하여 상기 솔레노이드 밸브는 다중 구조로 이루어지고, 밸브 개방 시 상기 제1공급부(31)와 상기 제2공급부(32)만을 소통시키고 제1공급부(31)와 제3공급부(33)를 차단하거나, 상기 제1공급부(31)와 상기 제2공급부(32) 및 상기 제3공급부(33) 모두를 소통시킬 수 있도록 다양하게 변형 가능하며,

상기 솔레노이드 밸브의 다중 구조는 종래에 이용되어진 통상적인 기술로써(속칭 2WAY 솔밸브, 3WAY 솔밸브 등), 당업자라면 충분히 예측하여 재현할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브의 작동원리는 본 발명의 본질적인 특징과는 연관성이 적으므로 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 발명에 따른 제빙기구는 상기 제빙통(10)의 제빙수 배출 시 상기 냉수통(20)이 만수위일 경우 상술한 제빙수 배출이 불가능하므로 상기 제빙수의 배출이 상기 물공급부(W)로 이루어지도록 형성되거나,

상기 제빙통에 제빙수 공급 시 상기 물공급부가 아닌 상기 냉수통의 냉수를 상기 제빙수로 전용하여 공급함으로써 제빙효율을 높이도록 형성 가능하며,

이 또한 상기 솔레노이드 밸브의 구조를 통해 당업자라면 쉽게 재현할 수 있고, 공급라인의 소통 관계 또는 제빙수(물)의 흐름 등은 상술한 바와 대동소이하므로, 설명의 편의를 위하여 생략한다.

그리고 상기 제빙통(10)에 제빙수가 공급, 배출되는 속도는 상기 공급라인(31)(32)(33)의 규격을 달리하여 단위 공급 또는 단위 배출량을 선택함으로써 조절 가능하다.

따라서 본 발명의 제빙기구는 단순화된 구조를 통하여 제빙과 냉수 형성이 동시에 이루어질 뿐만 아니라 상기 제빙통(10)과 냉수통(20)에 물을 공급할 수 있어 제빙기구의 소형화 및 고장 발생을 줄이고, 제빙통(10)에서 제빙이 이루어지던 제빙잔수를 냉수통(20)으로 활용함으로써 냉수통(20)의 냉각기능을 보조하여 냉수 형성 효율을 높일 수 있으며, 투명 얼음의 생성을 위한 매우 간단한 구조를 제시함으로써 저렴한 투명얼음 정수기 등을 대중화할 수 있다.

나아가 본 발명은 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 증발관(111)의 내부통로부터 상기 제빙노즐(113)의 내부통로로 냉매를 유도하는 냉매유도부재(113A)를 구비함으로써 유동하는 냉매가 제빙체(110) 내부통로를 원활하게 유동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 냉매유도부재는 상기 증발관(111)을 흐르는 냉매를 상기 제빙노즐(113)의 저면으로 저류(底流)를 유도하는 냉매유도관(113A)으로 형성될 수 있다.

상기 냉매유도관(113A)에 의하여 냉매는 증발관(111)에서 제빙노즐(113)로의 순환이 원활하게 이루어져 제빙노즐(113)이 잠긴 제빙수의 온도 하강을 매우 용이하게 하고, 냉매의 냉열 손실을 줄여 양질의 얼음이 빠른 시간에 생성될 수 있도록 한다.

상기 냉매유도관(113A)은 증발관(111) 내면 결합부와, 절곡부, 제빙노즐(113)의 저면을 향하여 뻗어 있고 상기 제빙노즐(113)의 내부공간 단면적보다 작은 단멱적을 갖는 저류유도부가 차례로 연결되어 구성될 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 제빙기구에서 제빙을 위한 냉매는 상기 증발관(111)을 유동 중 상기 냉매유도관(113A)의 증발관(111) 내면 결합부를 통해 절곡부와 저류유도부를 지나 제빙노즐(113)의 저면으로 유도되어진다.

이때 상기 냉매유도관(113A)의 일측 말단, 즉 상기 저류유도부(134c)의 하단은 상기 제빙노즐(113)의 내저면과 이격하는 이격부(113A)를 형성한다.

상기 이격부(113A)를 통해 상기 제빙노즐의 내부통로로 공급된 냉매는 상기 제빙노즐(113)에 체류하여 제빙이 이루어지게 하면서 다음 제빙노즐(113)을 향하여 유동하게 된다.

본 명세서에서는 상기 냉매유도관(113A)의 증발관(111) 내면 결합부와 증발관(111)의 냉매통로의 형상이 일치하는 것으로 도시하고 있으나, 상기 증발관(111)의 냉매통로의 형상과 꼭 일치할 필요는 없다.

상술한 바와 같이 제빙을 위한 냉매는 각각의 제빙노즐(113)에 모두 순환되어 다수의 얼음이 동시에 생성되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 제빙노즐(113)의 결합부와 상기 증발관(111)의 냉매통로의 단면적이 다르거나, 형상이 달라 냉매유도관(113A)을 경유하지 않은 냉매는 통과한 제빙노즐(113) 외의 다른 제빙노즐(113)의 냉매유도관(113A)에 의하여 저류가 유도됨으로써 냉매의 공급 및 순환이 골고루 이루어지는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 상기 냉매유도관(113A)은 상기 증발관(111)의 내부통로와 같은 단면적을 갖는 결합부를 갖고, 절곡부(134b)를 향할수록(즉, 냉매의 흐름 방향으로) 점점 단면적이 좁아지게 형성되도록 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 제빙기구를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제빙통 20 : 냉수통
W : 물공급부 P : 펌프
31 : 제1공급부 32 : 제2공급부
33 : 제3공급부 100 : 제빙수단
110 : 제빙체 111 : 증발관
113 : 제빙노즐 115 : 냉수형성전용노즐
120 : 압축기 130 : 응축기
140 : 변환기 150 : 탈빙라인

Claims (4)

1. 제빙수가 채워지는 제빙통;
   상기 제빙통 하부에 위치하고 냉수 공급을 위한 냉수통; 및
   냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙수에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단;을 포함하여 이루어지되,
   상기 제빙체에는 상기 제빙노즐의 탈빙을 위한 핫가스가 유입되는 탈빙라인이 더 구비되어 있고,
   상기 증발관에는 상기 탈빙라인이 초입의 냉매 유입부와 이격되어 배열되어 탈빙 시 핫가스가 냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐을 경유하지 않으며,
   냉매 유입부측에 구비된 하나 또는 복수의 초기 제빙노즐은 상기 냉수통의 냉수 형성 전용 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제빙통에는 제빙수의 만수위를 감지하기 위한 제1센서와 저수위를 감지하기 위한 제2센서로 구성된 수위감지 센서가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제빙통의 제빙수는 상기 수위감지 센서가 만수위 감지 시까지 계속하여 상기 제빙통으로 공급되고,
   만수위 감지 후에는 저수위 감지 시까지 계속하여 상기 제빙통 외부로 배출되며,
   상기 제빙수의 공급 및 배출이 반복하여 이루어지면서 제빙이 행해지는 것을 특징으로 하는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구.
   
4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제빙통으로부터 배출된 제빙수는 상기 냉수통으로 이송되는 것을 특징으로 하는 제빙과 냉수 형성 겸용 제빙기구.

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