KR20180095238A

KR20180095238A - 제빙기

Info

Publication number: KR20180095238A
Application number: KR1020170021469A
Authority: KR
Inventors: 안재민
Original assignee: 에스케이매직 주식회사
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2018-08-27

Abstract

본 발명은 제빙기의 급수 유로 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제빙기는 얼음을 생성하기 위한 냉기를 제공할 수 있는 냉각 모듈, 물이 담길 수 있는 트레이, 상기 트레이에 담긴 물에 침지되어 상기 냉각 모듈로부터 냉기를 전달받아 얼음을 생성하기 위한 핑거, 상기 트레이에 담길 물이 있는 수원에 연결되는 제1 유로, 상기 제1 유로로부터 양 갈래로 분기되어 상기 트레이로 각각 연장되는 제2 유로와 제3 유로, 상기 제1 유로를 개폐할 수 있는 밸브, 상기 제2 유로 상에 설치되어 어느 한 방향으로 유동을 강제할 수 있는 펌프 및 상기 냉각 모듈, 상기 밸브 및 상기 펌프를 제어하기 위한 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 밸브를 개방함으로써 상기 수원으로부터 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 통해 상기 트레이로 물이 공급될 수 있도록 하고, 상기 트레이에 상기 제2 유로와 상기 제3 유로의 끝단이 침지될 수 있는 양의 물이 담기고 나면 상기 밸브를 폐쇄하고 상기 냉각 모듈과 상기 펌프를 가동할 수 있다.

Description

제빙기 {ICE MAKER}

본 발명은 제빙기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제빙기의 급수 유로 구조에 관한 것이다.

자동으로 얼음을 생성할 수 있는 제빙기는 시원한 음료를 판매하는 매장이나 가정에서 널리 이용되고 있다. 통상적인 제빙기는 트레이와 핑거를 이용하여 얼음을 생성할 수 있는데, 트레이에 얼음으로 될 물이 담겨 핑거가 그 물에 침지되면 핑거에 얼음이 맺히게 되는 구성을 갖는다.

이러한 제빙기는 예컨대 공개특허공보 제10-2014-0123132호에 개시되어 있다.

KR

10-2014-0123132

A

본 발명은 얼음의 투명도를 높일 수 있는 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 소음을 줄일 수 있는 제빙기를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 제빙기는 얼음을 생성하기 위한 냉기를 제공할 수 있는 냉각 모듈, 물이 담길 수 있는 트레이, 상기 트레이에 담긴 물에 침지되어 상기 냉각 모듈로부터 냉기를 전달받아 얼음을 생성하기 위한 핑거, 상기 트레이에 담길 물이 있는 수원에 연결되는 제1 유로, 상기 제1 유로로부터 양 갈래로 분기되어 상기 트레이로 각각 연장되는 제2 유로와 제3 유로, 상기 제1 유로를 개폐할 수 있는 밸브, 상기 제2 유로 상에 설치되어 어느 한 방향으로 유동을 강제할 수 있는 펌프 및 상기 냉각 모듈, 상기 밸브 및 상기 펌프를 제어하기 위한 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 밸브를 개방함으로써 상기 수원으로부터 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 통해 상기 트레이로 물이 공급될 수 있도록 하고, 상기 트레이에 상기 제2 유로와 상기 제3 유로의 끝단이 침지될 수 있는 양의 물이 담기고 나면 상기 밸브를 폐쇄하고 상기 냉각 모듈과 상기 펌프를 가동할 수 있다.

또한 상기 제어부는 상기 펌프의 출력이 시간에 따라 가변하도록 제어할 수 있다.

또한 상기 제어부는 상기 냉각 모듈을 가동하기 시작한 이후부터 미리 정해진 시간 동안은 상기 펌프를 고출력으로 가동하고, 그 이후부터는 상기 펌프를 저출력으로 가동할 수 있다.

또한 상기 펌프는 원심 펌프일 수 있다.

본 발명에 따른 제빙기는 제빙 시 트레이에 담긴 물이 순환 유로를 따라 계속 흐르도록 함으로써 얼음의 투명도를 높일 수 있다. 특히 그 물이 트레이로 공급될 때 순환 유로를 거쳐 지나가도록 함으로써 초기에 순환 유로의 내부에 있던 공기를 자연적으로 배출할 수 있다. 따라서 유로의 내부에 공기가 존재하지 않아 그 물이 순환할 때 공기에 의한 소음을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제빙기의 단면도이다.
도 2는 도 1에서 A 영역에 해당하는 부분을 도시한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 제빙기의 작동 방식을 도시한 구성도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 제빙기에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제빙기(100)의 단면도이고, 도 2는 도 1에서 A 영역에 해당하는 부분을 도시한 사시도이다.

도 1과 2를 참조하면 제빙기(100)는 냉각 모듈, 트레이(120), 핑거(130), 제1 유로(140), 제2 유로(150), 제3 유로(160), 밸브(170), 펌프(180) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

냉각 모듈은 압축기(111), 응축기(112), 모세관(미도시) 및 증발기(113)로 이루어진다. 이때 냉매는 이들을 차례로 순환하면서 상태 변화를 하게 되는데, 특히 증발기(113)에서 고온의 증기 상태로 되면서 주위로부터 열을 흡수함으로써 그 주위로 냉기를 제공할 수 있도록 구성된다. 다만 이러한 냉각 모듈의 구체적인 구조나 원리 등은 이미 공지된 냉동 사이클과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

트레이(120)에는 얼음으로 될 물이 담기고, 핑거(130)는 그 물에 침지되어 증발기(113)로부터 냉기를 전달받을 수 있도록 설치된다. 그러면 핑거(130) 주변의 물이 점차 냉각되면서 결국 핑거(130)에 얼음으로 맺히게 된다.

제1 유로(140)는 수원(水源)(미도시)에 연결된다. 여기서 수원은 트레이(120)에 담길 물이 있는 곳으로서, 제빙기(100)의 외부에 설치된 저수조일 수도 있고 제빙기(100)의 내부에 설치된 별도의 탱크일 수도 있다.

제2 유로(150)와 제3 유로(160)는 제1 유로(140)부터 양 갈래로 분기되어 트레이(120)의 내부로 각각 연장되어 개구된다. 이를 보다 단순화한다면 제1 유로(140), 제2 유로(150) 및 제3 유로(160)는 대략 Y자 형태로 형성된다고 볼 수 있다. 여기서 Y자의 하단 가지는 수원에 연결된 제1 유로(140)에 해당하고, 양측 상단 가지는 트레이(120)의 내부로 각각 연장된 제2 유로(150)와 제3 유로(160)에 해당한다. 따라서 수원의 물은 제1 유로(140)를 따라 흘러 제2 유로(150)와 제3 유로(160)를 통해 제빙기(100)로 공급되어 담길 수 있게 된다.

이하에서는 편의상 제2 유로(150) 중 제1 유로(140)에 연결된 부분을 제2 유로(150)의 일단(151)이라 하고 그 반대편, 즉 트레이(120)의 내부로 개구된 부분을 제2 유로(150)의 타단(152)이라 지칭하기로 한다. 마찬가지로 제3 유로(160) 중 제1 유로(140)에 연결된 부분을 제3 유로(160)의 일단(161)이라 하고 그 반대편, 즉 트레이(120)의 내부로 개구된 부분을 제3 유로(160)의 타단(162)이라 지칭하기로 한다.

밸브(170)는 제1 유로(140) 상에 설치되어 제1 유로(140)를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다. 즉 밸브(170)가 개방되면 수원의 물이 제1 유로(140)를 따라 제2 유로(150)와 제3 유로(160)로 흐를 수 있고, 밸브(170)가 폐쇄되면 그 물이 더 이상 제2 유로(150)와 제3 유로(160)로 흐를 수 없게 된다.

펌프(180)는 제2 유로(150) 상에 설치되어 어느 한 방향으로 유동을 강제하는 역할을 한다. 예컨대 제2 유로(150)의 일단(151)으로부터 타단(152)으로 물이 흐르도록 강제할 수 있다. 물론 경우에 따라서는 제2 유로(150)의 타단(152)으로부터 일단(151)으로 물이 흐르도록 강제할 수도 있고 또는 펌프(180)가 제3 유로(160) 상에 설치될 수도 있을 것이다. 다만 이하에서는 펌프(180)가 제2 유로(150) 상에 설치되어 그 일단(151)으로부터 타단(152)으로 물이 흐르도록 강제하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

이러한 펌프(180)는 모터와 임펠러를 구비하는 원심 펌프로 구성될 수 있다.

제어부는 냉각 모듈, 밸브(170) 및 펌프(180)를 제어하는 역할을 한다. 이하 그 작동 방식에 대해 설명한다.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 제빙기(100)의 작동 방식을 도시한 구성도이다.

초기 상태는 트레이(120)에 물이 담겨 있지 않은 상태로 가정한다. 또한 밸브(170)는 폐쇄되어 있고 냉동 모듈과 펌프(180)는 가동되고 있지 않은 상태로 가정한다.

이 경우 제어부는 우선 밸브(170)를 개방한다. 그러면 수원의 물은 도 3a에 도시된 바와 같이 제1 유로(140)를 따라 흘러 제2 유로(150)와 제3 유로(160)를 통해 제빙기(100)로 공급되어 담기게 된다. 이때 수원의 물은 밸브(170)가 개방되기만 하면 그 자체적인 수압에 의해 저절로 제1 유로(140)를 따라 흐르도록 설계될 수 있다. 물론 필요에 따라서는 그 물이 제1 유로(140)를 따라 흐르도록 강제하기 위한 별도의 펌프가 더 설치될 수도 있을 것이다.

이로써 트레이(120)에 적정한 양의 물이 담기고 나면 제어부는 이제 밸브(170)를 폐쇄한다. 여기서 적정한 양의 물이란 도 3b에 도시된 바와 같이 적어도 핑거(130) 및 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 타단(152, 162)이 침지될 수 있을 정도의 물을 말한다.

이를 위해 단위 시간당 트레이(120)로 공급되는 물의 양을 특정하여, 제어부가 미리 정해진 시간 동안 밸브(170)를 개방함으로써 트레이(120)에 상기 양의 물이 담기게 되도록 보장할 수 있다. 예컨대 트레이(120)에 300mL의 물이 담겨야 하는데 제1 유로(140) 및 제2 유로(150)와 제3 유로(160)를 통해 물이 10mL/s로 공급된다면 제어부는 밸브(170)를 30초 동안 개방할 수 있다. 물론 이는 단지 이해를 돕기 위해 언급한 임의의 값일 뿐이다.

또는 별도의 센서가 설치되어 그 센서가 특정 수위를 감지하면 제어부가 밸브(170)를 폐쇄하도록 구성될 수도 있을 것이다.

아무튼 이에 따라 트레이(120)에 상기 양의 물이 담기게 되면 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에도 물이 가득 채워지게 된다. 즉 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에는 공기가 존재하지 않게 된다.

이후 제어부는 냉각 모듈을 가동한다. 그러면 앞서 설명한 바와 같이 핑거(130) 주변의 물이 냉각되기 시작하면서 결국 핑거(130)에 얼음으로 맺히게 된다.

동시에 제어부는 펌프(180)를 가동한다. 그러면 트레이(120)에 담겨 있던 물은 펌프(180)에 의해 순환하게 된다. 보다 구체적으로 트레이(120)에 담겨 있던 물은 도 3 c에 도시된 바와 같이 제3 유로(160)의 타단(162)을 통해 그 일단(161)으로 흐른다. 이때 밸브(170)가 폐쇄되어 있기 때문에 그 물은 제1 유로(140)로 흐르지 못하고 제2 유로(150)로 흐르게 되며 제2 유로(150)의 타단(152)을 통해 다시 트레이(120)로 들어간다.

이러한 순환에 의하면 트레이(120)에 담긴 물의 온도가 전체적으로 일정해져 각 얼음의 크기를 비교적 균일하게 형성할 수 있으며 얼음의 투명도 또한 높일 수 있다.

특히 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에 물이 가득 채워져 있는 상태로 그 물이 순환하게 된다. 만약 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에 공기가 존재한다면 펌프(180)가 가동될 때 그 공기에 의한 소음이 발생할 뿐만 아니라 물도 제대로 순환할 수 없게 되는 문제가 있다. 그러나 본 발명에 따른 제빙기(100)는 물이 트레이(120)로 공급될 때 제2 유로(150)와 제3 유로(160)를 거쳐 지나가도록 함으로써 처음에 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에 있던 공기를 자연적으로 밀어낼 수 있다. 따라서 제2 유로(150)와 제3 유로(160)의 내부에 공기가 존재하지 않는 상태로 그 물이 순환하게 되어 상기 문제들을 방지할 수 있다.

한편 제어부는 펌프(180)의 출력이 시간에 따라 가변하도록 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 냉각 모듈과 펌프(180)를 가동한 직후에는 전술한 효과를 더 높이기 위해 펌프(180)를 상대적으로 고출력으로 가동한다. 즉 그 물이 비교적 빠르게 순환하도록 한다.

그러나 핑거(130)에 얼음이 맺힌 이후에도 트레이(120)에 담긴 물이 계속 빠르게만 순환한다면 그 수압으로 인해 얼음의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 제어부는 도 3d에 도시된 바와 같이 핑거(130)에 얼음(I)이 맺힌 이후에는 펌프(180)를 상대적으로 저출력으로 가동한다. 즉 그 물이 비교적 천천히 순환하도록 한다.

핑거(130)에 얼음이 맺혔는지 여부는 실험적으로 판단할 수 있다. 즉 제어부가 냉각 모듈을 가동하기 시작한 이후부터 핑거(130)에 얼음이 맺힐 때까지 소요되는 시간을 사전에 측정하여, 제어부가 냉각 모듈을 가동하기 시작한 이후부터 그 시간 동안은 펌프(180)를 고출력으로 가동하고 그 시간이 경과한 이후부터는 펌프(180)를 저출력으로 가동하도록 설계될 수 있다.

또는 별도의 센서가 설치되어 그 센서가 핑거(130)의 얼음을 감지하면 제어부가 펌프(180)를 저출력으로 가동하도록 구성될 수도 있을 것이다.

한편 펌프(180)의 출력 또는 물이 순환하는 속도는 트레이(120)나 핑거(130) 등의 개별적인 설계 조건에 따라 얼마든지 달라질 수 있으므로 여기서 구체적으로 특정하지는 않기로 한다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하지 않는다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 기재된 사항에 의해 정해진다. 한편 통상의 기술자라면 본 발명의 기술적 사상을 다양하게 개량하거나 변경할 수 있을 것이다. 이러한 개량이나 변경은 통상의 기술자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims

얼음을 생성하기 위한 냉기를 제공할 수 있는 냉각 모듈,
물이 담길 수 있는 트레이,
상기 트레이에 담긴 물에 침지되어 상기 냉각 모듈로부터 냉기를 전달받아 얼음을 생성하기 위한 핑거,
상기 트레이에 담길 물이 있는 수원에 연결되는 제1 유로,
상기 제1 유로로부터 양 갈래로 분기되어 상기 트레이로 각각 연장되는 제2 유로와 제3 유로,
상기 제1 유로를 개폐할 수 있는 밸브,
상기 제2 유로 상에 설치되어 어느 한 방향으로 유동을 강제할 수 있는 펌프 및
상기 냉각 모듈, 상기 밸브 및 상기 펌프를 제어하기 위한 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 상기 밸브를 개방함으로써 상기 수원으로부터 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 통해 상기 트레이로 물이 공급될 수 있도록 하고, 상기 트레이에 상기 제2 유로와 상기 제3 유로의 끝단이 침지될 수 있는 양의 물이 담기고 나면 상기 밸브를 폐쇄하고 상기 냉각 모듈과 상기 펌프를 가동하는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 펌프의 출력이 시간에 따라 가변하도록 제어하는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 냉각 모듈을 가동하기 시작한 이후부터 미리 정해진 시간 동안은 상기 펌프를 고출력으로 가동하고, 그 이후부터는 상기 펌프를 저출력으로 가동하는 제빙기.
제1항에 있어서,
상기 펌프는 원심 펌프인 제빙기.