KR20200077726A - 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치 - Google Patents

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Abstract

게시된 내용은 핑거타입 제빙용 증발기(얼음생성부재)를 제빙수조의 제빙수에 담수시켜 보다 순환되는 냉매에 의해 투명한 얼음을 신속하게 생성하기 위한 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치는
제빙수가 채워지는 제빙수조;
냉동싸이클에 의해 생성되는 냉매가 순환되는 제빙용 증발기;
상기 제빙용 증발기 바닥면에 복수개 연통되도록 연장형성되고, 상기 제빙수조에 담수됨에 따라 상기 제빙용 증발기를 통해 순환되는 냉매에 의해 상기 제빙수조의 제빙수를 표면에 얼음으로 생성시키는 얼음생성부재;
상기 제빙용 증발기 밑에 형성되고, 회전시 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기를 흡입하여 상기 제빙수에 분사시키는 냉각 팬;을 구비하여,
상기 제빙수조에 담수되는 상기 얼음생성부재 내부에 순환되는 냉매 및 상기 냉각 팬에 의해 상기 제빙수에 분사되는 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기에 의해 상기 얼음생성부재에 제빙수를 냉각시키되, 제빙수에 분사되는 냉기에 의해 제빙수수면이 요동됨에 따라 제빙수 내부의 기포를 제거하여 투명 얼음을 생성시키도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치를 제공한다.

Description

핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치{ice maker using finger type evaporation}
본 명세서는 투명 얼음 제빙장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 핑거타입 제빙용 증발기(얼음생성부재)를 제빙수조의 제빙수에 담수시켜 순환되는냉매에 의해 투명 얼음을 생성하기 위한 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 제빙장치는 얼음을 만드는 제빙유닛을 포함한다. 제빙유닛은 침지부재를 포함하되, 침지부재가 제빙트레이 제빙수에 담긴 상태에서 침지부재를 냉각하여 침지부재에 얼음이 만들어지도록 하는 침지식, 냉각된 제빙트레이에 제빙수를 분사시켜 얼음을 만드는 분사식, 또는 냉각된 제빙트레이에 제빙수가 유동되도록 하여 얼음을 만드는 유수식 등이 있다.
도 1에 도시된 종래 기술에 의한 핑거타입 증발기를 이용한 얼음 제빙장치는
물탱크(1)의 제빙수가 펌프(2)에 의해 채워지는 제빙수조(3)와,
압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등을 포함하는 냉동싸이클에 의해 생성되는 냉매가 순환되는 제빙용 증발기(4)와,
제빙용 증발기(4) 바닥면에 복수개 연통되도록 연장형성되고, 제빙수조(3)에 담수됨에 따라 제빙용 증발기(4) 내부에 순환되는 냉매에 의해 제빙수조(3)의 제빙수를 얼음(6)으로 생성시키는 튜브 형태의 얼음생성부재(5)를 구비한다.
종래의 얼음 제빙장치에서는 제빙수조(3)의 제빙수에 얼음생성부재(5) 일부를 담수시켜 순환되는 냉매에 의해 제빙수를 직접 냉각시켜 얼음(6)을 생성할 경우, 제빙수의 수면 위쪽의 얼음생성부재(5) 및 제빙용 증발기(4)는 제빙수 제빙에 직접적으로 관련되지 않아 제빙 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 제빙수조(3)에 급수되는 제빙수에는 일정량의 공기가 함유되어 있고, 이 공기는 제빙수조(3)의 제빙수가 결빙되는 과정에서 제빙수로부터 분리되어 기포 형태로 존재하게 된다.
그러나, 실제로 제빙수조(3)의 제빙수가 결빙 중에는 냉기가 가장 먼저 접촉하는 수면부터 냉각이 시작되어 결빙되므로 제빙수 속의 기포가 공기중으로 배출되지 못하고 잔류하게 되므로 얼음생성부재(5)에 불투명한 얼음(6)이 생성되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1452762호에 냉장실 또는 냉동실을 냉각하는 증발기 외에 별도의 제빙용 증발기를 더 구비하고, 상기 제빙용 증발기를 제빙수에 담수시켜 신속하고 투명한 얼음을 제조할 수 있도록 한 냉장고가 게시되어 있다.
본 명세서의 실시예는, 제빙수조의 제빙수에 접촉되지않는 수면 위의 핑거타입 제빙용 증발기 표면의 냉기를 활용하여 얼음 결빙속도를 높이고 투명한 얼음을 생성시킬 수 있도록 한, 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치와 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
제빙수가 채워지는 제빙수조;
냉동싸이클에 의해 생성되는 냉매가 순환되는 제빙용 증발기;
상기 제빙용 증발기 바닥면에 복수개 연통되도록 연장형성되고, 상기 제빙수조에 담수됨에 따라 상기 제빙용 증발기를 통해 순환되는 저온의 냉매에 의해 상기 제빙수조의 제빙수를 표면에 얼음으로 생성시키는 얼음생성부재;
상기 제빙용 증발기 밑에 형성되고, 회전시 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기를 흡입하여 상기 제빙수에 분사시키는 냉각 팬;을 구비하여,
상기 제빙수조에 담수되는 상기 얼음생성부재 내부에 순환되는 냉매 및 상기 냉각 팬에 의해 상기 제빙수에 분사되는 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기에 의해 상기 얼음생성부재에 제빙수를 냉각시키되, 제빙수에 분사되는 냉기에 의해 제빙수수면이 요동됨에 따라 제빙수 내부의 기포를 제거하여 투명 얼음을 생성시키도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치를 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.
제빙수조의 제빙수에 담수되는 제빙용 증발기를 순환하는 냉매에 의해 제빙수를 냉각시키는 직접 냉각방식과, 제빙수에 접촉되지않는 수면 위의 제빙용 증발기 표면의 냉기를 냉각 팬에 의해 제빙수에 분사시키는 간접 냉각방식의 조합(즉, 듀얼(dual) 냉각방식으로 얼음 냉각속도를 개선시킴)에 의해 얼음결빙속도를 높임에 따라 생산성을 향상시키고, 얼음 결빙시 제빙수 수면에 파동을 일으켜 얼음 내에 기포층이 성장되지않도록 하여 투명한 얼음을 생성시켜 소비자에게 신뢰성을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 핑거타입 증발기를 이용한 얼음 제빙장치의 개략도,
도 2는 본 명세서의 바람직한 일 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치의 개략도,
도 3은 본 명세서의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치의 개략도,
도 4는 본 명세서의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치의 개략도,
도 5는 본 명세서의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치의 개략도,
도 6(a,b)는 본 명세서의 실시예에 의해 생성된 투명한 얼음 및 종래 기술에 의해 생성된 불투명한 얼음의 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 6(a)를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치는
미 도시된 물탱크로부터 펌프에 의해 제빙수가 채워지는 제빙수조(10);
압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등을 포함하는 냉동싸이클(미 도시됨)에 의해 생성되는 저온의 냉매가 순환되는 제빙용 증발기(20);
제빙용 증발기(20) 바닥면에 복수개 연통되도록 연장형성되고, 제빙수조(10)에 담수됨에 따라 제빙용 증발기(20)를 통해 순환되는 저온상태의 냉매에 의해 제빙수조(10)의 제빙수를 표면에 얼음(80)으로 생성시키는 얼음생성부재(30);
제빙용 증발기(20) 밑에 형성되고, 구동모터(미 도시됨) 구동에 의해 회전시 제빙용 증발기(20)의 표면 냉기를 흡입하여 제빙수에 분사시키는 냉각 팬(40);을 구비하여,
제빙수조(10)에 담수되는 얼음생성부재(30) 내부에 순환되는 냉매 및 냉각 팬(40)에 의해 제빙수에 분사되는 제빙용 증발기(20)의 표면 냉기에 의해 얼음생성부재(30) 표면에 제빙수를 냉각시켜 얼음(80)을 생성하되, 제빙수에 분사되는 냉기에 의해 제빙수 수면이 요동됨에 따라 얼음(80)으로 생성되기 전 또는 생성되는 동안에 제빙수 내부의 기포를 제거하여 투명한 얼음(80)을 생성시키도록 한 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 바람직한 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치는
전술한 제빙용 증발기(20)의 열교환 표면적을 증대시키도록 표면에 부착되는 전도성 필름(50);을 더 포함하되, 제빙용 증발기(20) 내부의 냉매와 상호 열교환되어 전도성 필름(50)에 전달된 냉기를 냉각 팬(40)에 의해 흡입하여 제빙수 수면에 분사시켜 냉각 효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
전술한 전도성 필름(50)으로서 열전도성이 우수한 알루미늄(Al)재 테이프 또는 구리(Cu)재 테이프가 사용될 수 있다.
이때, 제빙용 증발기(20) 내부의 냉매와 상호 열교환되어 냉기가 전달되도록 제빙용 증발기(20) 표면에 부착된 전도성 필름(50)에 대한 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
즉, 전술한 제빙용 증발기(20) 표면에 부착된 전도성 필름(50)에 의해 제빙용 증발기(20)의 표면적을 증대시킴에 따라, 냉각 팬(40)의 구동에 의해 제빙용 증발기(20) 표면으로부터 흡입되어 얼음생성부재(30) 표면에 얼음(80)을 생성하도록 제빙수 수면에 분사되는 냉기 분사량을 증대시킬 수 있다.
따라서, 얼음생성부재(30) 표면에 얼음(80)을 생성하는 냉각속도를 단축시킬 수 있게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치는
전술한 전도성 필름(50)에 복수개 관통형성되는 에어 홀(air hole)(60);을 더 포함하되, 냉각 팬(40)에 의해 전도성 필름(50)로부터 냉기를 흡입할 경우 에어 홀(60)을 통과시켜 얼음생성부재(30) 주변에 분사되는 냉기 분사량을 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
즉, 전술한 제빙용 증발기(20) 표면에 부착된 전도성 필름(50)에 에어 홀(60)이 복수개 관통형성됨에 따라, 냉각 팬(40)의 구동에 의해 제빙용 증발기(20)로부터 전도성 필름(50)에 전달된 냉기를 흡입할 경우, 전도성 필름(50) 아래쪽의 제빙용 증발기(20) 표면의 냉기는 물론 전도성 필름(50) 위쪽의 제빙용 증발기(20) 표면의 냉기를 에어 홀(60)을 통과시켜 흡입할 수 있게 된다.
따라서, 냉각 팬(40) 구동에 의해 제빙용 증발기(20) 표면의 냉기를 에어 홀(60)을 통과시켜 흡입하여 얼음생성부재(30) 주변에 분사되는 냉기 분사량을 증대시킬 수 있게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명얼음 제빙장치는
제빙용 증발기(20)의 열교환 표면적을 증대시키도록 표면에 복수개 돌출형성되는 냉각핀(70);을 더 포함하되, 제빙용 증발기(20)내부의 냉매와 외부공기가 상호 열교환될 경우 냉각핀(70)에 의해 열교환율을 높임에 따라, 제빙용 증발기(20)로부터 냉각핀(70)에 전달된 냉기를 냉각 팬(40)에 의해 흡입하여 얼음생성부재(30)의 표면에 얼음(80)을 생성하는 제빙수 표면에 분사시켜 냉각 효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
즉, 제빙용 증발기(20) 표면에 냉각핀(70)이 복수개 돌출형성됨에 따라, 제빙용 증발기(20) 내부의 냉매와 외부공기가 상호 열교환될 경우에 상호 열교환율을 높일 수 있게 된다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치의 사용예를 첨부도면에 따라 설명한다.
도 2 내지 도 5에서와 같이, 냉매를 압축시키는 고온,고압으로 압축기, 압축된 냉매를 토출시키는 응축기, 응축기에 이동된 고압 냉매를 저압으로 변환시키는 팽창밸브 및 저온의 냉매를 배출시킨 후 압축기로 이동시키는 증발기를 포함하는 냉동싸이클은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
미 도시된 물탱크의 물이 펌프에 의해 채워지는 제빙수조(10)에 제빙용 증발기(20)의 바닥면에 핑거타입으로 돌출형성된 복수개의 얼음생성부재(30)의 하단을 담수시킬 경우, 냉동싸이클에 의해 생성되어 순환되는 저온의 냉매가 제빙용 증발기(20) 및 얼음생성부재(30) 내부에 이동되므로 얼음생성부재(30) 표면에 얼음(80)을 생성할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이 제빙수조(10)의 제빙수에 담수된 얼음생성부재(30) 내부에 이동된 저온의 냉매에 의해 얼음생성부재(30) 표면에 얼음을 생성시킬 경우, 제빙용 증발기(20) 밑에 설치된 냉각 팬(40)의 회전에 의해 제빙용 증발기(20) 표면의 냉기를 흡입하여 얼음생성부재(30) 표면에 생성되는 얼음(80)에 분사시키게 된다.
즉, 얼음생성부재(30) 내부의 저온 상태의 냉매에 의해 얼음생성부재(30) 주변의 제빙수를 직접적으로 냉각시킬 수 있게 되고, 이와 동시에 냉각 팬(40)에 의해 흡입된 제빙용 증발기(20) 표면의 냉기를 얼음생성부재(30) 표면에 분사시켜 제빙수를 간접적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
따라서, 제빙용 증발기(20) 및 얼음생성부재(30) 내부에 순환되는 저온상태의 냉매와, 냉각 팬(40) 구동에 의해 제빙용 증발기(20) 표면으로부터 흡입되어 얼음생성부재(30)에 분사된 냉기에 의해 얼음생성부재(30) 표면에 얼음(80)을 생성시키는 결빙속도를 개선시킬 수 있게 된다.
또한, 제빙수조(10)의 제빙수를 얼음생성부재(30) 표면에 얼음으로 생성시킬 경우에, 냉각 팬(40) 구동에 의해 얼음생성부재(30) 표면에 분사되는 냉기에 의해 얼음생성부재(30) 주변의 제빙수에 파동을 일으킴에 따라 얼음생성부재(30)에 얼음이 생성되기 전이나 또는 생성되는 동안에 얼음(80) 내에 발생될 수 있는 기포층이 성장하지않도록 하게 된다.
따라서, 얼음생성부재(30) 표면에 생성되는 얼음(80)을 투명한 상태로 결빙시킬 수 있게 된다.
이와 반면에, 종래 기술의 핑거타입 증발기를 이용하여 얼음생성부재 표면에 얼음을 결빙시킬 경우, 얼음생성부재에 얼음이 생성되는 동안에 얼음 내에 발생될 수 있는 기포층이 성장하게 되어 불투명한 얼음(80)이 생성되었다(도 6b에 도시됨).
여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10; 제빙수조
20; 제빙용 증발기
30; 얼음생성부재
40; 냉각 팬
50; 전도성 필름
60; 에어 홀(air hole)
70; 냉각핀(cooling fin)
80; 얼음

Claims (5)

  1. 제빙수가 채워지는 제빙수조;
    냉동싸이클에 의해 생성되는 냉매가 순환되는 제빙용 증발기;
    상기 제빙용 증발기 바닥면에 복수개 연통되도록 연장형성되고, 상기 제빙수조에 담수됨에 따라 상기 제빙용 증발기를 통해 순환되는 냉매에 의해 상기 제빙수조의 제빙수를 표면에 얼음으로 생성시키는 얼음생성부재;
    상기 제빙용 증발기 밑에 형성되고, 회전시 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기를 흡입하여 상기 제빙수에 분사시키는 냉각 팬;을 구비하여,
    상기 제빙수조에 담수되는 상기 얼음생성부재 내부에 순환되는 냉매 및 상기 냉각 팬에 의해 상기 제빙수에 분사되는 상기 제빙용 증발기의 표면 냉기에 의해 상기 얼음생성부재에 제빙수를 냉각시키되, 제빙수에 분사되는 냉기에 의해 제빙수수면이 요동됨에 따라 제빙수 내부의 기포를 제거하여 투명 얼음을 생성시키도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제빙용 증발기의 표면적을 증대시키도록 표면에 부착되는 전도성 필름;을 더 포함하되, 상기 제빙용 증발기의 냉매와 상호 열교환되어 상기 전도성 필름에 전달된 냉기를 상기 냉각 팬에 의해 흡입하여 제빙수 표면에 분사시켜 냉각 효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 필름에 복수개 관통형성되는 에어 홀;을 더 포함하되, 상기 냉각 팬에 의해 상기 전도성 필름으로부터 냉기를 흡입할 경우, 상기 전도성 필름의 위쪽 상기 제빙용 증발기 표면의 냉기를 상기 에어 홀을 통과시켜 흡입함에 따라 냉기 흡입량을 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전도성 필름은
    알루미늄재 테이프 또는 구리재 테이프가 사용되는 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제빙용 증발기의 표면적을 증대시키도록 표면에 복수개 돌출형성되는 냉각핀;을 더 포함하되, 상기 제빙용 증발기의 냉매와 열교환되어 상기 냉각핀에 전달된 냉기를 상기 냉각 팬에 의해 흡입하여 제빙수 표면에 분사시켜 냉각 효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 핑거타입 증발기를 이용한 투명 얼음 제빙장치.
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