KR20150128111A - 투명얼음 생성장치 및 그 제어방법 - Google Patents

투명얼음 생성장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20150128111A
KR20150128111A KR1020140054937A KR20140054937A KR20150128111A KR 20150128111 A KR20150128111 A KR 20150128111A KR 1020140054937 A KR1020140054937 A KR 1020140054937A KR 20140054937 A KR20140054937 A KR 20140054937A KR 20150128111 A KR20150128111 A KR 20150128111A
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정창훈
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엘지전자 주식회사
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

본 발명은 투명얼음 생성장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면 급수밸브가 구비되어 제빙트레이로 제빙수를 공급하는 급수관; 상기 급수관에 마련되고, 상기 급수밸브의 후단에 구비되며, 상기 제빙트레이의 외부에 마련되는 순환펌프; 상기 급수관과 순환펌프의 사이에 분지되어 상기 제빙트레이로 연장되는 분지관; 그리고, 상기 순환펌프의 구동을 위하여, 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단 사이에 제빙수를 채우도록 개폐되는 분지밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치가 제공된다.

Description

투명얼음 생성장치 및 그 제어방법{APPARATUS AND CONTROLLING　METHOD FOR MAKING TRANSPARENT ICE}
본 발명은 투명얼음 생성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명얼음을 생성하기 위한 순환펌프를 포함하는 투명얼음 생성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 음용수 공급장치는 정수된 물, 냉수 또는 온수를 사용자에게 공급하는 장치이다.
그리고, 음용수 공급장치는 사용자의 기호에 따라 냉각장치에 의해 제빙된 얼음을 공급할 수도 있다. 최근 사용자의 시각적 만족감을 향상시키기 위하여 투명한 얼음을 제공할 수 있는 투명얼음 생성장치를 구비하는 음용수 공급장치에 대한 요구가 높아지고 있다.
이러한 투명얼음 생성장치는 다른 가전제품과 독립적인 장치로 구성되는 음용수 공급장치에 구비될 수도 있고, 냉장고와 같은 가전제품의 일부를 이룰 수도 있다.
투명얼음은 일반적으로 제빙을 위한 제빙수에 포함된 기포를 제거하는 방법으로 생성할 수 있다. 즉, 투명얼음 생성장치는 제빙트레이에 수용된 제빙수를 제빙 중에 교반 또는 진동시켜 공기가 제빙 중에 빠져나갈 수 있도록 함으로써 투명얼음을 생성할 수 있다.
투명얼음 생성장치에서 제빙수의 교반을 위해서는 순환펌프가 구비될 수 있고, 순환펌프는 제빙트레이의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.
순환펌프가 제빙트레이의 내부에 설치되면 장기간 제빙이 이루어지지 않을 경우 제빙트레이 내부와 순환펌프 유로 내부의 제빙수가 오염되어 위생상 문제가 발생될 수 있다. 또한, 순환펌프가 제빙트레이 내부에 구비됨에 따라 투명얼음 생성장치의 크기를 소형화할 수 없는 문제점이 있었다.
그리고, 도 1 내지 도 2를 참조하여 종래 투명얼음 생성장치의 순환펌프가 제빙트레이의 외부에 설치될 경우에 대하여 설명하면 다음과 같다.
종래 투명얼음 생성장치(1)는 제빙트레이(2)로 제빙수를 공급하기 위하여 급수밸브(3)가 구비된 급수관(4)과 상기 제빙트레이(2)의 제빙수를 순환시키는 순환펌프(5)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 투명얼음 생성장치(1)는 상기 제빙트레이(2)에 제빙을 위한 제빙수를 공급하기 위하여 급수밸브(3)를 개방하고 급수관(4)을 통하여 제빙트레이(2)로 제빙수를 공급하게 된다.
제빙트레이(2)에 제빙수가 소정 높이 이상 채워지면 순환펌프(5)가 작동되는데 상기 순환펌프(5)는 초기 구동을 위한 소정의 물이 요구되므로 흡입관(6)에는 물이 항상 채워져 있어야만 한다.
따라서, 제빙이 완료되어도 순환펌프(5)의 다음 구동을 위하여 흡입관(6)에는 물이 빠지지 않고 계속 물이 차 있는 상태를 유지해야 하고, 장기간 제빙장치를 사용하지 않을 경우 잔수에 의한 제빙수 오염 문제가 발생될 수 있었다.
본 발명은 투명얼음 생성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로 보다 상세하게는, 투명얼음을 생성하기 위한 순환펌프에 의한 제빙수 오염을 방지할 수 있는 투명얼음 생성장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 투명얼음 생성장치는 제빙이 완료되면 투명얼음 생성장치 내부의 제빙수를 전부 빼낼 수 있어 유지, 보수가 편리하며 위생적인 투명얼음 생성장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 투명얼음 생성을 위한 순환펌프의 수명을 연장할 수 있는 투명얼음 생성장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 콤팩트한 사이즈의 투명얼음 생성장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 위생을 도모하면서 콤팩트한 사이즈의 투명얼음 생성장치를 구비한 음용수 공급장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 투명얼음 생성장치는, 급수밸브가 구비되어 제빙트레이로 제빙수를 공급하는 급수관, 상기 급수관에 마련되고, 상기 급수밸브의 후단에 구비되며, 상기 제빙트레이의 외부에 마련되는 순환펌프, 상기 급수관과 순환펌프의 사이에 분지되어 상기 제빙트레이로 연장되는 분지관을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 순환펌프의 초기 구동을 위하여 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단 사이에 제빙수를 채우도록 개폐되는 분지밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 순환펌프는 상기 제빙트레이의 상부에 위치하고, 초기 구동시 펌프 구동을 위한 소정량의 물이 요구되며, 상기 순환펌프의 구동이 멈추면 상기 급수관 및 상기 분지관 내 제빙수가 상기 제빙트레이로 토출되는 방식의 펌프가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 투명얼음 생성장치는 상기 급수밸브와 분지밸브를 제어하는 제어부를 더 구비할 수 있다.
상기 제어부는 투명얼음을 생성하기 위하여, 상기 급수밸브와 분지밸브를 개방하여 제1 설정시간 동안 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 상기 제빙트레이에 공급할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 제1 설정시간 이후 상기 급수밸브는 개방한 상태로 유지하고 상기 분지밸브를 폐쇄하여, 제2 설정시간 동안 상기 순환펌프의 초기 구동을 위한 소정량의 제빙수를 상기 순환펌프의 전단, 즉 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단의 급수관에 채울 수 있다.
상기 제어부는 제2 설정시간 이후 상기 급수밸브와 분지밸브를 폐쇄하고, 상기 순환펌프를 작동시켜 상기 순환펌프 전단에 저장된 소정량의 상기 제빙수를 흡입하여 상기 순환펌프가 구동되도록 할 수 있다.
특히, 상기 제어부는 상기 순환펌프를 구동시킴과 동시에 상기 분지밸브를 개방하여 상기 순환펌프가 상기 제빙트레이에 수용된 제빙수를 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단의 급수관을 통하여 흡입하고, 상기 순환펌프 후단의 급수관을 통해 상기 제빙트레이로 토출하는 과정으로 상기 제빙수를 순환시키도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명얼음 생성장치의 제어방법은 제빙수 급수단계, 순환펌프 구동준비단계, 제빙수 순환단계, 얼음생성 종료신호 수신단계를 포함할 수 있다.
급수밸브가 구비되어 제빙트레이로 제빙수를 공급하는 급수관, 상기 급수관에 마련되고 상기 급수밸브의 후단에 구비되는 순환펌프 그리고, 상기 급수관과 순환펌프의 사이에 분지되고 상기 제빙트레이로 연장되는 분지관을 포함하는 투명얼음 생성장치의 제어방법은 하기의 단계로 수행될 수 있다.
이때, 상기 순환펌프는 상기 제빙트레이의 상부에 마련되고, 초기 구동시 펌프 구동을 위한 소정량의 물이 요구되는 펌프일 수 있다.
투명얼음 생성장치의 제어방법으로 먼저, 상기 급수밸브 및 분지밸브를 개방하여 상기 급수관, 순환펌프, 그리고 분지관을 통해 상기 제빙트레이로 제빙수를 급수하는 제빙수 급수단계가 수행될 수 있다.
이때, 상기 제빙수 급수단계는, 상기 급수관, 순환펌프, 그리고 분지관을 통해 소정량의 제빙수를 제1 설정시간 동안 상기 제빙트레이에 공급하는 단계일 수 있다.
상기 제빙수 급수단계 이후, 상기 급수밸브는 개방된 상태에서 상기 분지밸브를 폐쇄하여 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단 사이에 제빙수를 채우는 순환펌프 구동준비단계가 수행될 수 있다.
상기 순환펌프 구동준비단계는, 상기 제빙수 급수단계 이후 상기 분지관에 마련된 분지밸브를 폐쇄하고 상기 급수밸브는 개방된 상태를 유지하여, 상기 순환펌프의 전단, 즉 상기 분지관과 급수관 사이에 상기 순환펌프의 초기 구동을 위하여 제2 설정시간 동안 제빙수를 채우는 단계일 수 있다.
이때, 상기 제빙수 급수단계에서 급수가 수행되는 상기 제1 설정시간보다 상기 순환펌프 구동준비단계에서 급수가 수행되는 상기 제2 설정시간은 짧을 수 있다.
그리고, 상기 순환펌프의 구동과 상기 분지밸브의 개방을 통하여, 상기 제빙트레이에 수용된 제빙수가 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단의 급수관을 거쳐 상기 순환펌프로 흡입되고, 상기 순환펌프로부터 상기 순환펌프 후단의 급수관을 통해 상기 제빙트레이로 토출되는 과정으로 제빙수를 순환시키는 제빙수 순환단계가 수행될 수 있다.
상기 제빙수 순환단계는, 상기 순환펌프가 상기 순환펌프 구동준비단계에서 상기 분지관과 급수관 사이에 채워진 제빙수를 흡입하여 구동함과 동시에 상기 분지밸브가 개방되어 상기 제빙트레이에 수용된 상기 제빙수가 순환될 수 있다.
그리고, 상기 제빙수 순환단계에서는, 상기 순환펌프 구동준비단계 이후 상기 분지밸브가 개방되어 상기 제빙트레이에 수용된 상기 제빙수가 상기 순환펌프에 의해 상기 분지관과 급수관을 연속적으로 순환할 수 있다.
한편, 상기 제빙수 순환단계 이후, 얼음 생성을 종료하는 신호를 수신하는 얼음생성 종료신호수신 단계를 더 포함하고, 얼음 생성을 종료하는 신호가 수신되면 상기 순환펌프는 작동이 중지되고, 상기 급수관과 분지관 내 잔수는 상기 제빙트레이로 배출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 투명얼음 생성장치를 장기간 사용하지 않더라도 상기 순환펌프, 급수관 및 분지관은 건조된 상태로 유지될 수 있어 위생을 도모할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 투명얼음 생성장치에 따르면, 투명얼음을 생성하기 위한 순환펌프에 의한 제빙수 오염을 방지할 수 있는 투명얼음 생성장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 투명얼음 생성장치에 따르면, 제빙이 완료되면 투명얼음 생성장치 내부의 제빙수가 전부 토출되어 유지, 보수가 편리하며 위생적인 투명얼음 생성장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 투명얼음 생성장치에 따르면, 투명얼음 생성을 위한 순환펌프의 수명을 연장할 수 있는 투명얼음 생성장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 투명얼음 생성장치에 따르면, 위생을 도모하면서 콤팩트한 사이즈의 투명얼음 생성장치를 구비한 음용수 공급장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 투명얼음 생성장치에 대한 사시도이다.
도 2는 종래의 투명얼음 생성장치의 작동을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투명얼음 생성장치 및 투명얼음 생성장치와 연결된 냉각장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 투명얼음 생성장치의 작동을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 투명얼음 생성장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명얼음 생성장치 및 상기 투명얼음 생성장치와 연결된 냉각장치의 구성과 투명얼음 생성장치의 제어방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 투명얼음 생성장치를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명과 관련된 투명얼음 생성장치 및 상기 투명얼음 생성장치와 연결된 냉각장치를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 투명얼음 생성장치의 작동을 나타내는 개념도이다. 도 5는 본 발명의 투명얼음 생성장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
투명얼음 생성장치는 다른 가전제품과는 독립적인 장치로 구성되는 음용수 공급장치에 구비되어 사용자에게 얼음을 제공할 수 있고, 냉장고와 같은 가전제품의 일부를 이루어 얼음을 제공할 수도 있다.
이하에서는, 독립적인 음용수 공급장치 또는 가전제품의 일부에 모두 적용될 수 있는 투명얼음 생성장치(10) 및 상기 투명얼음 생성장치(10)와 연결되는 냉각장치(70)를 설명한다.
도 3에는 본 발명의 투명얼음 생성장치(10)와 침지식 제빙부(71)를 포함하는 냉각장치(70)의 실시예가 도시되어 있으나, 이에 한정되지는 않을 것이다.
구체적으로 제빙부는 침지식이 아닌 다른 형태로의 변형이 가능하며, 냉각장치 또한 상기 제빙부에 냉각된 냉매를 공급할 수 있는 냉각장치라면 어떠한 냉각장치도 연결될 수 있을 것이다.
본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 급수밸브(22)가 구비되어 제빙트레이(40)로 제빙수를 공급하는 급수관(23)과, 상기 급수관(23)에 마련되고 상기 급수밸브(22)의 후단에 구비되며 상기 제빙트레이(40)의 외부에 마련되는 순환펌프(30)를 포함할 수 있다.
상기 급수관(23)과 순환펌프(30)의 사이에는 상기 급수관(23)에서 분지되어 상기 제빙트레이(40)로 연장되는 분지관(24)이 마련될 수 있다.
특히, 상기 순환펌프(30)의 구동을 위하여 상기 순환펌프(30)의 전단, 즉 상기 분지관(24)과 상기 급수관(23) 사이에 제빙수를 채우도록 개폐되는 분지밸브(25)를 포함하는 것이 특징이다.
더 구체적으로 투명얼음 생성장치 및 상기 투명얼음 생성장치와 연결된 냉각장치의 구성에 대해 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명얼음 생성장치(10)는 제빙수를 공급하는 제빙수 공급조(20), 냉각장치(70), 제어부(80)를 포함할 수 있다.
투명얼음 생성장치(10)는 제빙수를 일시적으로 저장할 수 있는 공간이 마련된 제빙수 공급조(20)로부터 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 공급받을 수 있다.
제빙수 공급조(20)가 마련된 투명얼음 생성장치(10)는, 상기 제빙수 공급조(20)의 후단과 투명얼음 생성장치(10)의 전단에 급수밸브(22)가 마련되어 제빙트레이(40)에 투명얼음 생성을 위한 일정량의 제빙수가 제빙수 공급조(20)와 연결된 제빙수 공급관(21)에서 급수관(23)으로 안정적으로 공급될 수 있다.
한편, 투명얼음 생성장치(10)는 투명얼음 생성장치(10)의 급수관(23)에 제빙수 급수원이 직접 연결되어 제빙수 급수원으로부터 제빙수를 직접 공급받을 수도 있다.
이때 상기 급수관(23)에는 상기 제빙수 급수원으로부터 직접 유입되는 제빙수의 급수를 조절하는 급수밸브(22)가 마련될 수 있다.
상기 제빙트레이(40)에서 생성된 얼음은 상기 제빙트레이(40)의 하부에 위치하고 얼음을 저장할 수 있는 공간이 형성되는 저장트레이(50)에 수용될 수 있다.
이를 위하여 상기 제빙트레이(40)의 외부에는 상기 제빙트레이(40)를 회전시킬 수 있는 구동수단(60)이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 저장트레이(50)에는 저장된 얼음이 취출될 수 있는 취출구로 얼음을 이송하는 이송수단(미도시)이 더 구비될 수 있다.
상기 제빙트레이(40)의 상부에는 얼음을 생성하기 위하여 냉각장치(70)에 의해 냉각된 냉매가 유동하는 제빙부(71)와 상기 제빙부(71)와 연결되어 상기 제빙트레이(40)를 향하여 연장되는 침지부(72)가 마련될 수 있다.
상기 제빙부(71)와 침지부(72)는 일체로 형성되고 상기 제빙부(71)와 침지부(72)가 연결된 냉매관 내부에 격벽이 형성되어 상기 침지부(72)의 내부 공간을 구획할 수 있다. 따라서, 상기 제빙부(71)로 유입된 냉매는 상기 격벽에 의해 분리된 상기 침지부(72)의 구획된 공간을 따라 유동할 수 있다.
한편, 상기 침지부(72)는 상기 제빙부(71)로부터 상기 제빙트레이(40)에 수용되는 제빙수에 소정높이 침지되도록 연장될 수 있다.
따라서, 상기 침지부(72)를 따라 유동하는 냉매는 상기 침지부(72) 주위를 유동하는 제빙수를 냉각시키고, 그 결과 냉각된 제빙수는 침지부(72)의 외주면에서 결빙될 수 있다.
한편, 상기 제빙트레이(40) 내부에는 제빙수의 온도를 감지하는 온도센서(41)가 마련되고, 상기 온도센서(41)에서 감지된 온도에 따라 제어부(80)는 냉각장치(70)를 제어하여 상기 제빙부(71) 및 침지부(72)를 유동하는 냉매의 온도를 조절하여 얼음의 생성을 촉진시킬 수 있다.
상기 제빙부(71) 및 침지부(72)로 냉각된 냉매를 공급하는 냉각장치(70)는 증발기(71, 72), 압축기(74), 응축기(75), 팽창밸브(77), 드라이어(76), 어큐뮬레이터(73)를 포함할 수 있다.
압축기(74)는 냉매를 고온고압의 상태로 압축하며, 응축기(75)는 상기 압축기(74)에서 나온 고온고압의 냉매를 열교환을 통해 저온고압의 상태로 변화시키고, 팽창밸브(77)에서는 상기 응축기(75)를 통과한 냉매를 팽창시켜 저온저압의 상태로 만들 수 있다.
그리고, 상기 팽창밸브(77)를 통과한 저온의 냉매는 증발기(71, 72)인 상기 제빙부(71) 및 침지부(72)에서 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수와의 열교환하여 제빙수를 냉각시킬 수 있다.
상기의 냉각장치(70) 구성에 의해 냉각사이클이 형성되고, 상기 각 구성들 사이는 냉매가 유동하는 배관(79a)을 통해 연결될 수 있다.
추가적으로 상기 냉각사이클의 효율을 향상시키기 위하여 기상 냉매와 함께 이동하는 액상 냉매를 분리하여 기체 상태의 냉매만을 압축기로 보내주는 어큐뮬레이터(accumulator, 73), 액체 상태의 냉매만 팽창밸브로 안내하는 드라이어(76)가 더 구비될 수 있다.
또한, 응축기(75)의 열교환 효율을 높이기 위한 응축팬(75a)이 더 구비될 수도 있다.
한편, 상기 냉각장치(70)에는 상기 침지부(72)에서 생성된 얼음의 분리를 용이하게 하기 위하여 고온의 냉매를 상기 침지부(72)로 안내하는 이빙유로(79b)가 추가로 형성될 수 있다.
상기 이빙유로(79b)는 상기 압축기(74)로부터 분지되어 고온고압의 냉매를 상기 침지부(72)로 안내하는 유로로, 상기 압축기(74)의 후단에 위치하는 분기밸브(78)를 통하여 상기 압축기(74)를 통과한 고온의 냉매가 상기 침지부(72)로 안내될 수 있다.
그리고, 온도센서(41), 구동수단(60), 냉각장치(70) 및 각종밸브(22, 25)와 연결되는 제어부(80)가 구비되어 상기 투명얼음 생성장치(10)와 냉각장치(70)를 제어할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 투명얼음 생성장치의 작동을 구체적으로 설명하고자 한다.
본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 얼음을 생성하기 위한 제빙수가 수용되는 제빙트레이(40), 제빙수 공급조(20)로부터 공급되는 제빙수의 양을 조절할 수 있는 급수밸브(22)가 구비되고 제빙트레이(40)로 제빙을 위한 소정량의 제빙수를 공급하는 급수관(23)이 마련될 수 있다.
상기 급수관(23)에는 상기 급수밸브(22)의 후단에 구비되며, 상기 제빙트레이(40)의 외부에 설치되는 순환펌프(30)가 마련될 수 있다.
상기 급수밸브(22)는 제어부(80)로부터 개방 신호를 수신하면 개방되어, 제빙수 공급조(20)로부터 제빙트레이(40)로 물이 유입되도록 할 수 있다. 이때, 제어부(80)는 소정 시간 상기 급수밸브(22)가 개방되도록 하여 상기 제빙트레이(40)에 수용되는 제빙수의 양을 조절할 수 있다.
그리고, 상기 급수관(23)과 순환펌프(30)의 사이에 상기 급수관(23)으로부터 분지되어 상기 제빙트레이(40)로 연장되는 분지관(24)이 마련되고, 상기 순환펌프(30)의 구동을 위하여 상기 순환펌프(30) 전단에 제빙수를 채우도록 개폐되는 분지밸브(25)를 포함할 수 있다. 상기 순환펌프(30)의 전단은 상기 분지관(24)과 상시 순환펌프(30)의 전단에 위치하는 상기 급수관(23)의 사이라고 할 수 있다.
상기 급수관(23)과 분지관(24)은 상기 제빙트레이(40)의 상부에 마련되어 상기 제빙트레이(40)의 제빙수가 수용되는 공간을 향해 소정 길이 연장되도록 형성될 수 있다.
특히, 상기 급수관(23)과 분지관(24)의 일측 끝단은 상기 제빙트레이(40)의 얼음을 생성하기 위한 적정량의 제빙수가 수용되는 높이보다 더 아래쪽에 위치하여 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수에 잠기도록 위치하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 분지관(24)의 일측 끝단은 상기 급수관(23)의 일측 끝단보다 더 아래쪽에 위치하여 상기 제빙트레이(40)의 바닥에 가깝게 위치할 수 있다.
이는 상기 분지관(24)에 위치하는 분지밸브(25)의 차단이 상기 급수밸브(22)의 차단보다 선행되기 때문에 상기 분지밸브(25)의 차단 이후에도 상기 제빙트레이(40) 내부에 수용되는 제빙수의 수압에 의해 상기 분지밸브(25) 후단의 마련되는 분지관(24) 내부가 제빙수가 채워진 상태가 유지되도록 하기 위함이다.
상기 순환펌프(30)는 상기 급수관(23)에 마련되어 상기 제빙트레이(40)에 수용되는 제빙수를 순환시켜 제빙수에 포함된 기포를 상기 제빙트레이(40)의 외부로 배출함으로써 침지부(72)에 투명얼음이 결빙되도록 할 수 있다.
본 발명의 순환펌프(30)는 상기 제빙트레이(40)의 상부에 위치하여 상기 제빙트레이(40) 내부에 수용되는 제빙수의 오염을 방지할 수 있는 것이 특징이다.
그리고, 상기 순환펌프(30)가 상기 제빙트레이(40)의 외부에 마련됨에 따라 투명얼음 생성장치(10)의 크기를 소형화할 수 있다.
일반적으로, 펌프(Pump)란 압력작용에 의해 액체나 기체 등의 유체를 관을 통해 특정 장소로 이송하거나, 저압의 용기 속에 있는 유체를 관을 통하여 고압의 용기 속으로 압송하는 장치를 의미한다.
이러한 펌프는 구조에 따라 왕복펌프, 로터리펌프, 원심펌프, 축류펌프, 마찰펌프, 수중펌프 등의 펌프로 구분될 수 있다.
또한, 펌프는 펌프의 초기 구동시 마중물(priming)을 필요로 하고 정지 시 물이 빠져나가는 비자흡식 펌프와 자흡(Self-Priming)이 가능하여 마중물을 필요로 하지 않으며 정지 시 물이 빠져나가지 않는 자흡식 펌프로 구분될 수 있다.
종래 투명얼음 생성장치에는 순환펌프가 제빙트레이의 내부에 마련될 경우에는 자흡식 펌프 또는 비자흡식 펌프가 적용되고, 순환펌프가 제빙트레이의 외부에 마련될 경우 초기 구동시 마중물이 요구되지 않는 자흡식 펌프를 적용하는 것이 일반적이었다.
이는 순환펌프가 외부에 마련되고 비자흡식 펌프를 적용할 경우, 펌프 정지시 물이 빠져나가 재작동시 마중물이 마련되지 못해 구동이 되지 않는 문제점 때문이었다.
그러나, 상기와 같은 비자흡식 펌프의 문제점을 해결하기 위하여 자흡식 펌프를 적용할 경우, 구동이 정지된 후에도 흡입유로 내부의 물이 빠져나가지 않으므로 잔수에 의한 오염이 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
반면, 본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 제빙트레이(40)의 외부에 구비되면서도 초기 구동시 소정량의 마중물이 요구되는 펌프가 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 순환펌프(30)는 비자흡식 순환펌프일 수 있다.
일예로, 본 발명의 순환펌프(30)는 수명이 긴 BLDC 모터가 장착되고 마중물이 요구되는 원심 펌프일 수 있다.
그리고, 본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 상기 순환펌프(30)의 구동이 멈추면 상기 급수관(23) 및 분지관(24) 내 제빙수가 상기 제빙트레이(40)로 토출되면서도 순환펌프(30)가 구동되기 위한 마중물을 마련할 수 있는 것이 특징이다.
즉, 상기 투명얼음 생성장치(10)는 급수밸브(22)와 분지밸브(25)를 구비하고, 각 밸브의 순차적 제어를 통하여 상기의 순환펌프(30)의 초기 구동을 위한 마중물을 마련할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 제어부(80)에서 급수밸브(22)와 분지밸브(25)를 제어하여 얼음을 생성하기 위한 제빙수를 제빙트레이(40)에 공급하고, 순환펌프(30)를 구동시키기 위한 마중물을 확보하는 과정에 대해 상세히 기술하고자 한다.
상기 제어부(80)는 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 상기 제빙트레이(40)에 공급하기 위하여 상기 급수밸브(22)와 분지밸브(25)를 제1 설정시간(T1) 동안 개방할 수 있다.
따라서 제빙수 공급조(20)에서 상기 급수밸브(22)를 통하여 유입되는 제빙수는 상기 분지밸브(25)의 개방에 의해 상기 급수관(23) 뿐만 아니라 분지관(24)을 통해서도 제빙트레이(40)에 공급될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(80)는 상기 제1 설정시간(T1) 이후 상기 급수밸브(22)는 개방한 상태로 유지하고 상기 분지밸브(25)를 폐쇄하여, 제2 설정시간(T2) 동안 상기 순환펌프의 초기 구동을 위한 소정량의 제빙수를 상기 급수관(23)과 순환펌프(30)의 전단 사이에 채울 수 있다.
즉, 상기 제2 설정시간(T2) 동안 제빙수가 상기 급수관(23)과 순환펌프(30)를 통과하여 제빙트레이(40)로 연속적으로 급수됨에 따라 상기 급수관(23)와 순환펌프(30) 사이는 제빙수가 가득 차 있는 상태가 유지될 수 있다.
또한, 상기 급수밸브(22)는 개방된 상태에서 상기 분지밸브(25)를 폐쇄함으로써 상기 분지밸브(25) 전단의 분지관(24) 내에는 제빙수가 가득 차 있는 상태가 유지될 수 있다.
그리고, 상기 분지밸브(25) 후단의 분지관(24) 내부에도 상기 급수관(23)을 통해서 제빙트레이(40)로 유입되는 제빙수의 수압에 의해 제빙수가 가득 차 있는 상태가 유지될 수 있다.
한편, 상기 제어부(80)는 제2 설정시간(T2) 이후 상기 급수밸브(22)를 폐쇄하여 상기 급수밸브(22)와 분지밸브(25)가 모두 폐쇄된 상태로 전환할 수 있다.
이때, 상기 급수관(23)은 상기 제빙트레이(40)로 연장되는 일측 끝단이 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수 내부에 잠겨 있는 상태로, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수의 수압에 의해 상기 급수관(23) 내부에는 물이 차 있는 상태가 유지될 수 있다.
그리고, 제2 설정시간(T2) 이후 상기 제어부(80)는 상기 순환펌프(30)를 작동시켜 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수를 순환시킬 수 있다.
이때, 상기 순환펌프(30)는 구동 초기에 상기 분지관(24)과 급수관(23) 사이에 수용된 제빙수를 흡입함으로써 구동이 시작될 수 있다.
그리고, 상기 순환펌프(30)의 구동이 시작됨과 동시에 상기 제어부(80)는 상기 분지밸브(25)를 개방하여 상기 순환펌프(30)가 상기 제빙트레이(40)에 수용된 상기 제빙수를 순환시키도록 할 수 있다.
이때, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수는 상기 분지관(24)과 상기 순환펌프 전단의 급수관(23)을 거쳐 상기 순환펌프(30)로 흡입되고, 상기 순환펌프(30)로부터 상기 순환펌프 후단의 급수관(23)을 통해 상기 제빙트레이(40)로 토출되는 과정으로 순환될 수 있다.
한편, 상기 제어부(80)는 투명얼음 생성장치(10)에 얼음 생성 신호가 수신될 때마다 상술한 밸브 제어 과정을 반복하여 상기 순환펌프(30)가 공회전 되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 순환펌프(30)는 구동 전에 상기 급수관(23)과 분지관(24) 내부에 제빙수가 가득 차 있는 상태가 유지되므로 순환펌프(30)의 수명이 연장될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 투명얼음 생성장치의 제어방법에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.
본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 급수밸브(22)가 구비되어 제빙트레이(40)로 제빙수를 공급하는 급수관(23), 상기 급수관(23)에 마련되고 상기 급수밸브(22)의 후단에 구비되는 순환펌프(30) 그리고, 상기 급수관(23)과 순환펌프(30)의 사이에 분지되고 상기 제빙트레이(40)로 연장되는 분지관(24)을 포함할 수 있다.
상기 순환펌프(30)는 얼음을 생성하기 위한 제빙수의 오염을 방지하기 위하여 상기 제빙트레이(40)의 상부에 마련될 수 있다.
그리고, 상기 순환펌프(30)가 상기 제빙트레이(40)의 외부에 마련됨에 따라 투명얼음 생성장치(10)의 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 장기간 제빙이 이루어지지 않을 경우 순환펌프(30)의 급수관(23)과 분지관(24)에 남겨진 잔수에 의하여 제빙수가 오염되는 것을 방지하기 위하여 순환펌프(30)의 작동이 멈추면 흡입관 내 물은 전부 빠지고, 초기 구동시 순환펌프(30)의 구동을 위한 소정량의 물이 요구되는 펌프일 수 있다.
즉, 본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 순환펌프(30)를 제빙트레이(40)의 외부에 마련하여 순환펌프(30)에 의한 제빙수의 오염을 방지하고, 순환펌프(30)의 작동이 중단되면 순환펌프(30)와 연결된 급수관(23)과 분지관(24)에 잔수를 남기지 않음으로써 위생을 도모할 수 있다.
상기 투명얼음 생성장치(10)에서 투명얼음을 생성하기 위한 제어단계는 크게 제빙수 급수단계(S100), 순환펌프 구동준비단계(S200), 제빙수 순환단계(S300), 얼음생성 종료신호 수신단계(S400)를 포함할 수 있다.
상기 제빙수 급수단계(S100)는 급수밸브(22) 및 분지밸브(25)를 개방하여 상기 급수관(23), 순환펌프(30), 그리고 분지관(24)을 통해 상기 제빙트레이(40)로 제빙수를 급수할 수 있다.
상기 제빙수 급수단계(S100)에서는 제빙수 공급조(20) 또는 직접 연결된 제빙수 공급원으로부터 상기 급수관(23)과 분지관(24)을 통하여 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 상기 제빙트레이(40)로 공급하게 된다.
이때 상기 제빙수 급수단계(S100)는, 상기 급수관(23), 순환펌프(30), 그리고 분지관(24)을 통해 소정량의 제빙수를 제1 설정시간(T1) 동안 상기 제빙트레이(40)에 공급할 수 있다.
즉, 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 상기 제빙트레이(40)에 공급하기 위하여 상기 제어부(80)는 제1 설정시간(T1) 동안 상기 급수밸브(22)와 분지밸브(25)를 개방할 수 있다.
상기 제빙수 급수단계(S100) 이후에는 상기 분지밸브(25)를 폐쇄하여 상기 분지관(24)과 상기 순환펌프(30) 전단 사이에 제빙수를 채우는 순환펌프 구동준비단계(S200)가 수행될 수 있다.
상기 순환펌프 구동준비단계(S200)는, 상기 제빙수 급수단계(S100) 이후 상기 분지관(24)에 마련된 상기 분지밸브(25)를 폐쇄하고 상기 급수밸브(22)는 개방된 상태를 유지하여, 상기 분지관(24)과 급수관(23) 사이에 상기 순환펌프(30)의 초기 구동을 위한 제빙수를 채울 수 있다.
상기 순환펌프 구동준비단계(S200)에서 제어부(80)는 제2 설정시간(T2) 동안 상기 급수밸브(22)를 개방해 상기 제빙트레이(40)에 제빙수가 공급되도록 할 수 있다.
이때, 상기 제2 설정시간(T2)은 상기 제1 설정시간(T1)보다 짧은 것이 특징이다.
즉, 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수는 상기 제빙수 급수단계(S100)에서 상기 급수관(23)과 분지관(24)을 통해 제1 설정시간(T1) 동안 충분히 공급되고, 상기 순환펌프 구동준비단계(S200)에서는 제1 설정시간(T1)보다 짧은 시간동안만 급수가 이루어지도록 하여 상기 급수관(23)과 분지관(24) 내부에 제빙수가 채워지도록 할 수 있다.
이는 상기 제빙수 급수단계(S100)에서 상기 급수관(23)과 분지관(24)을 통해 제빙수를 공급하여 얼음을 생성하기 위한 제빙수를 빨리 확보하고, 상기 순환펌프 구동준비단계(S200)에서 짧은 시간 동안 상기 순환펌프(30)의 구동을 위한 마중물을 확보함으로써 얼음 생성을 위한 제빙수 공급 시간을 단축시키기 위함이다.
상기 순환펌프 구동준비단계(S200) 이후에는 상기 순환펌프(30)의 구동과 상기 분지관(24)의 개방을 통하여, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수를 순환시키는 제빙수 순환단계(S300)가 수행될 수 있다.
상기 제빙수 순환단계(S300)에서는, 상기 순환펌프(30)가 상기 순환펌프 구동준비단계(S200)에서 상기 분지관(24)과 급수관(23) 사이에 채워진 제빙수를 흡입하여 구동함과 동시에 상기 분지밸브(25)가 개방되어 상기 제빙트레이(40)에 수용된 상기 제빙수가 순환될 수 있다.
상기 제빙수 순환단계(S300)에서는 제어부(80)가 상기 순환펌프(30)를 구동시킨 후 상기 분지밸브(25)를 개방할 수 있다.
이때, 상기 순환펌프(30)의 구동과 상기 분지밸브(25)의 개방은 수초 내의 시간차로 발생되므로 동시에 개방되는 것이라 볼 수 있다.
따라서, 상기 순환펌프(30)는 상기 급수관(23)과 분지관(24) 사이에 채워진 제빙수를 흡입함과 동시에 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수를 흡입함으로써 작동될 수 있다.
이후 상기 순환펌프(30)는, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수를 상기 분지관(24)과 급수관(23)을 통하여 연속적으로 순환시킴으로써, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수 내부의 공기를 배출시킬 수 있다.
이때, 상기 제빙트레이(40)에 수용된 제빙수는 상기 분지관(24)과 상기 순환펌프 전단의 급수관(23)을 거쳐 상기 순환펌프(30)로 흡입되고, 상기 순환펌프로부터 상기 순환펌프 후단의 급수관(23)을 통해 상기 제빙트레이(40)로 토출되는 과정으로 순환될 수 있다.
상기 제빙수 순환단계(S300) 이후, 얼음 생성을 종료하는 신호를 수신하는 얼음생성 종료신호 수신단계(S400)가 더 수행될 수 있다.
상기 얼음생성 종료신호 수신단계(S400)에서 얼음 생성을 종료하는 신호를 수신한 상기 순환펌프(30)는 작동을 중지하고, 상기 급수관(23)과 분지관(24) 내 잔수는 상기 제빙트레이(40)로 배출될 수 있다.
따라서 얼음생성 과정이 완료된 후에 상기 순환펌프(30) 및 상기 급수관(23)과 분지관(24) 내부에 제빙수가 남아 있지 않게 되므로 위생을 도모할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 투명얼음 생성장치(10)는 위생을 도모하기 위하여 순환펌프(30)를 제빙트레이(40)의 외부에 마련하고, 순환펌프(30)의 작동이 종료된 후에 급수관(23)과 분지관(24) 내부의 잔수를 모두 배출할 수 있어 잔수에 의한 오염이 방지될 수 있다.
또한, 장기간 제빙을 수행하지 않더라도 투명얼음 생성장치(10)는 건조된 상태로 유지되므로 미생물의 번식 등을 방지할 수 있어 위생을 도모할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
1, 10: 투명얼음 생성장치 2, 40: 제빙트레이
3, 22: 급수밸브 4, 23: 급수관
5, 30: 순환펌프 6: 흡입관
20: 제빙수 공급조 24: 분지관
25: 분지밸브 41: 온도센서
50: 저장트레이 60: 구동수단
70: 냉각장치 71: 제빙부
72: 침지부 80: 제어부

Claims (14)

  1. 급수밸브가 구비되어 제빙트레이로 제빙수를 공급하는 급수관;
    상기 급수관에 마련되고, 상기 급수밸브의 후단에 구비되며, 상기 제빙트레이의 외부에 마련되는 순환펌프;
    상기 급수관과 순환펌프의 사이에 분지되어 상기 제빙트레이로 연장되는 분지관; 그리고,
    상기 순환펌프의 구동을 위하여, 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단 사이에 제빙수를 채우도록 개폐되는 분지밸브;를 포함하는 투명얼음 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환펌프는 상기 제빙트레이의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 순환펌프는 초기 구동시 펌프 구동을 위한 소정량의 물이 요구되는 펌프인 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 순환펌프의 구동이 멈추면 상기 급수관 및 상기 분지관 내 제빙수가 상기 제빙트레이로 토출되는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 급수밸브와 분지밸브를 제어하는 제어부를 더 구비하여, 상기 제어부는 상기 급수밸브와 분지밸브를 개방하여 제1 설정시간 동안 얼음을 생성하기 위한 소정량의 제빙수를 상기 제빙트레이에 공급하는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 설정시간 이후 상기 급수밸브는 개방한 상태로 유지하고 상기 분지밸브를 폐쇄하여, 제2 설정시간 동안 상기 순환펌프의 초기 구동을 위한 소정량의 제빙수를 상기 순환펌프 전단에 마련되는 상기 분지관과 급수관 사이에 채우는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 제2 설정시간 이후 상기 급수밸브와 분지밸브를 폐쇄하고, 상기 순환펌프를 작동시켜, 상기 분지관과 급수관 사이에 저장된 소정량의 상기 제빙수를 흡입하여 상기 순환펌프가 구동되도록 함과 동시에, 상기 분지밸브를 개방하여 상기 순환펌프가 상기 제빙트레이에 수용된 제빙수를 순환시키도록 하는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치.
  8. 급수밸브가 구비되어 제빙트레이로 제빙수를 공급하는 급수관;
    상기 급수관에 마련되고, 상기 급수밸브의 후단에 구비되는 순환펌프; 그리고,
    상기 급수관과 순환펌프의 사이에 분지되어 상기 제빙트레이로 연장되는 분지관;을 포함하는 투명얼음 생성장치의 제어방법에 있어서,
    상기 급수밸브 및 분지밸브를 개방하여 상기 급수관, 순환펌프, 그리고 분지관을 통해 상기 제빙트레이로 제빙수를 급수하는 제빙수 급수단계;
    상기 급수밸브가 개방된 상태에서 상기 분지밸브를 폐쇄하여 상기 분지관과 상기 순환펌프 전단 사이에 제빙수를 채우는 순환펌프 구동준비단계; 그리고,
    상기 순환펌프의 구동과 상기 분지밸브의 개방을 통하여, 상기 제빙트레이에 수용된 제빙수를 순환시키는 제빙수 순환단계;를 포함하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제빙수 급수단계는, 상기 급수관, 순환펌프, 그리고 분지관을 통해 소정량의 제빙수를 제1 설정시간 동안 상기 제빙트레이에 공급하는 단계인 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 순환펌프 구동준비단계는, 상기 제빙수 급수단계 이후 상기 분지관에 마련된 분지밸브를 폐쇄하고 상기 급수밸브는 개방된 상태를 유지하여, 상기 순환펌프 전단에 마련되는 상기 분지관과 급수관 사이에 상기 순환펌프의 초기 구동을 위하여 제2 설정시간 동안 제빙수를 채우는 단계인 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 설정시간은 상기 제1 설정시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제빙수 순환단계는, 상기 순환펌프 구동준비단계 이후 상기 분지밸브가 개방되어 상기 제빙트레이에 수용된 상기 제빙수가 상기 순환펌프에 의해 상기 분지관과 급수관을 연속적으로 순환하는 단계인 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제빙수 순환단계는, 상기 순환펌프가 상기 순환펌프 구동준비단계에서 상기 분지관과 급수관 사이에 채워진 제빙수를 흡입하여 구동함과 동시에, 상기 분지밸브가 개방되어 상기 제빙트레이에 수용된 상기 제빙수가 순환되는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제빙수 순환단계 이후, 얼음 생성을 종료하는 신호를 수신하는 얼음생성 종료신호수신 단계를 더 포함하고, 얼음 생성을 종료하는 신호가 수신되면 상기 순환펌프는 작동을 중지하고, 상기 급수관과 분지관 내 잔수는 상기 제빙트레이로 배출되는 것을 특징으로 하는 투명얼음 생성장치의 제어방법.
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