KR20210005779A - 냉장고 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 냉장고는, 제빙셀 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있도록 냉기공급수단이 냉기를 제빙셀로 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터를 온시킨다.
상기 히터가 온된 상태에서, 제상 시작 조건이 만족되면, 제상을 위하여 증발기를 위한 제상 단계가 수행될 수 있다. 이때, 제상 단계에서는 상기 냉각기의 가냉량을 감소시킨다.
상기 히터가 온된 상태에서, 제상 시작 조건이 만족되면, 제상을 위하여 증발기를 위한 제상 단계가 수행될 수 있다. 이때, 제상 단계에서는 상기 냉각기의 가냉량을 감소시킨다.
Description
본 명세서는 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다.
상기 냉장고는 냉기를 이용하여 저장공간 내부를 냉각함으로써, 저장된 음식물들을 냉장 또는 냉동 상태로 보관할 수 있다.
통상 냉장고에는 얼음을 만들기 위한 아이스 메이커가 제공된다.
상기 아이스 메이커는 급수원이나 물탱크에서 공급되는 물을 트레이에 수용시킨 후 물을 냉각시켜 얼음을 생성한다.
또한, 상기 아이스 메이커는 제빙 완료된 얼음을 히팅 방식 또는 트위스팅 방식으로 상기 아이스 트레이에서 이빙할 수 있다.
이와 같이 자동으로 급수 및 이빙되는 아이스 메이커는 상방으로 개구되도록 형성되어 성형된 얼음을 퍼올린다.
이와 같은 구조의 아이스 메이커에서 만들어지는 얼음은 초승달모양 또는 큐빅모양 등 적어도 일면이 평평한 면을 가진다.
한편, 얼음의 모양이 구형(球形)으로 형성될 경우 얼음을 사용하는데 있어서 보다 편리할 수 있으며, 사용자에게 색다른 사용감을 제공할 수 있게 된다. 또한, 제빙된 얼음의 저장시에도 얼음끼리 접촉되는 면적을 최소화 함으로써 얼음이 엉겨 붙는 것을 최소화 할 수 있다.
선행문헌인 한국등록특허공보 제10-1850918호(이하 "선행문헌1"이라 함)에는 아이스 메이커가 개시된다.
선행문헌1의 아이스 메이커는 반구 형태의 다수의 상부 셀이 배열되고, 양 측단에서 상측으로 연장되는 한 쌍의 링크 가이드부를 포함하는 상부 트레이와, 반구 형태의 다수의 하부 셀이 배열되고, 상기 상부 트레이에 회동 가능하게 연결되는 하부 트레이와, 상기 하부 트레이와 상부 트레이의 후단에 연결되어, 상기 하부 트레이가 상기 상부 트레이에 대하여 회전하도록 하는 회전축과, 일단이 상기 하부 트레이에 연결되고, 타단이 상기 링크 가이드부에 연결되는 한 쌍의 링크; 및 양 단부가 상기 링크 가이드부에 끼워진 상태에서 상기 한 쌍의 링크에 각각 연결되고, 상기 링크와 함께 승하강하는 상부 이젝팅 핀 어셈블리를 포함한다.
선행문헌1의 경우, 반구 형태의 상부 셀 및 반구 형태의 하부 셀에 의해서 구 형태의 얼음을 생성할 수 있으나, 얼음이 상부 셀 및 하부 셀에서 동시에 생성되므로, 물에 포함된 기포가 완전하게 배출되지 않고, 기포 들이 물 내부에서 분산되어 생성된 얼음이 불투명한 단점이 있다.
선행문헌인 일본공개특허공보 특개평9-269172호(이하 "선행문헌2"라 함)에는 제빙장치가 개시된다.
선행문헌2의 제빙장치는, 제빙접시와, 제빙접시에 공급된 물의 저부를 가열하는 히터를 포함한다.
선행문헌2의 제빙장치의 경우, 제빙 과정에서 히터에 의해서 제빙 블록의 한 쪽면 및 밑면의 물이 가열된다. 따라서, 수면 측에서 응고가 진행되고, 물 내에서는 대류가 일어나게 되어, 투명 빙이 생성될 수 있다.
투명 빙의 성장이 진행되어, 제빙 블록 내에 물의 부피가 작아지면 서서히 응고 속도가 빨라지게 되어, 응고 속도에 적당한 충분한 대류가 일으킬 수 없게 된다.
따라서, 선행문헌2의 경우, 물의 대략 2/3 정도 응고되었을 때, 히터의 가열량을 증가시켜, 응고 속도의 상승을 억제한다.
그런데, 선행문헌2에 의하면, 단순히 물의 부피가 줄어들었을 때, 히터의 가열량을 증가시키므로, 얼음의 형태에 따라 균일한 투명도를 가지는 얼음을 생성하기 어렵다.
본 실시 예는, 형태와 무관하게 전체적으로 투명도가 균일한 얼음을 생성할 수 있는 냉장고를 제공한다.
또한, 본 실시 예는, 구형 얼음의 생성이 가능하면서, 구형 얼음의 단위 높이 별로 투명도가 균일한 냉장고를 제공한다.
또한, 본 실시 예는, 제빙셀 내의 물과 저장실 내의 냉기 사이의 열전달량 가변에 대응하여 투명빙 히터의 가열량을 가변시켜 전체적으로 투명도가 균일한 얼음을 생성할 수 있는 냉장고를 제공한다.
또한, 본 실시 예는, 제빙 과정에서 제상이 수행될 때, 투명빙 히터의 출력 감소가 필요한 경우, 투명빙 히터의 출력을 감소시킴으로써, 제상 과정에서 투명빙의 투명도가 저하되는 것을 방지하고, 투명빙 히터의 전력 소비를 줄일 수 있는 냉장고를 제공한다.
일 측면 따른 냉장고는, 음식물이 보관되는 저장실; 상기 저장실로 콜드(cold)를 공급하기 위한 냉각기; 상기 저장실 내의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서; 물이 상기 냉기에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀의 일부를 형성하는 제 1 트레이; 상기 제빙셀의 다른 일부를 형성하며, 제빙 과정에서는 상기 제 1 트레이와 접촉될 수 있고, 이빙 과정에서는 상기 제 1 트레이와 이격될 수 있도록 구동부에 연결되는 제 2 트레이; 상기 제빙셀의 물 또는 얼음의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서; 상기 제 1 트레이와 상기 제 2 트레이 중 적어도 하나에 인접하게 위치되는 히터; 상기 히터 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙셀의 급수가 완료된 이후에 상기 제 2 트레이를 제빙 위치로 이동시킨 후, 상기 냉각기가 상기 제빙셀로 콜드(cold)를 공급하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙셀에서 얼음의 생성이 완료된 이후에, 상기 제빙셀의 얼음을 꺼내기 위하여 상기 제 2 트레이가 이빙 위치로 정 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 이빙이 완료된 후에 상기 제 2 트레이가 역 방향으로 상기 이빙 위치에서 급수 위치로 이동되도록 한 후에 급수를 시작할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙셀 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있도록 상기 냉기공급수단이 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 히터가 온되도록 할 수 있다.
상기 제어부는, 제빙 과정에서 제상 시작 조건이 만족되면, 제상을 위하여 제상 단계를 수행하고, 상기 냉각기의 가냉량을 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙 과정에서 상기 제상 시작 조건이 만족되면, 상기 히터가 공급하는 가열량을 유지시키거나 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙 과정에서 미리 설정된 다수의 구간에서 상기 히터의 가열량이 가변되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간이 상기 다수의 구간 중 상기 히터의 가열량이 최소인 구간인 경우 상기 히터의 가열량을 유지시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량보다 그 다음 구간에서의 상기 히터의 가열량이 작은 경우에는, 상기 히터의 가열량이 상기 그 다음 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량보다 그 이전 구간에서의 상기 히터의 가열량이 작은 경우에는, 상기 히터이 가열량이 상기 그 이전 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 완료되면, 상기 히터의 가열량이 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 잔여 시간만큼 상기 히터가 온되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제빙셀 내부의 물의 제빙 속도가 상기 히터를 오프한 채 제빙을 수행할 경우의 제빙 속도보다 낮은 소정 범위 내에 유지될 수 있도록, 상기 저장실 내의 콜드(cold)와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 증가된 경우에 상기 히터의 가열량을 증가시키고, 상기 저장실 내의 콜드(cold)와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 감소된 경우에 상기 히터의 가열량을 감소하도록 제어하 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 온도값이 기준 온도값 이상이면, 상기 히터가 오프되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 값이 상기 기준 온도값 미만이면, 상기 히터가 온되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 값이 상기 기준 온도값 이상이되면, 상기 히터의 오프 전 가열량으로 상기 히터가 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 히터의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되지 않는 상태라고 판단되면, 상기 히터가 오프되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 히터가 온되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 히터의 오프 전 가열량으로 상기 히터가 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 히터의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
상기 제빙 과정에서, 상기 제상 단계가 시작된 경우에 제빙을 위하여 상기 히터가 작동한 전체 시간은, 상기 제상 단계가 수행되기 않은 경우에 제빙을 위하여 상기 히터가 작동한 전체 시간 보다 길 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 구간 중 마지막 구간에서 설정된 가열량으로 상기 히터가 구동된 이후에, 상기 히터가 추가 가열 단계에 진입할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 이전의 제상 단계가 종료된 이후, 현재 제상 단계가 시작될 때까지 경과된 시간이 길수록 상기 추가 가열 단계의 구간이 길어지도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 종료된 이후, 그 다음 제상단계가 시작될 때까지 경과된 시간이 길수록 이전의 제상 단계가 종료된 이후, 현재 제상 단계가 시작될 때까지 경과된 시간이 길수록 상기 다수의 구간에서의 히터의 구동 시간이 길어지도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 다수의 구간 중에서 각 구간별 상기 히터가 작동하는 시간이 길어지도록 제어할 수 있다.
제안되는 발명에 의하면, 냉기공급수단이 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 히터를 온시키므로, 히터의 열에 의해서 제빙 속도가 지연되어, 제빙셀 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있다.
특히, 본 실시 예의 경우, 상기 제빙셀 내의 물의 단위 높이당 질량에 따라 상기 냉기공급수단의 냉력 및 상기 히터의 가열량 중 하나 이상이 가변되도록 제어함으로써, 제빙셀의 형태와 무관하게 전체적으로 투명도가 균일한 얼음을 생성할 수 있다.
또한, 제빙 과정에서 제상 투입되더라도, 투명빙 히터가 온된 상태가 유지되도록 하여, 제상 과정에서 투명빙 히터가 인접한 부분에서 얼음이 생성되는 것이 방지될 수 있고, 이에 따라 투명빙의 투명도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 제빙 과정에서, 제상 투입된 이후 투명빙 히터의 출력 감소가 필요한 경우 출력을 감소시킴으로써, 투명빙 히터의 소비 전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 도시한 사시도.
도 3은 도 2에서 브라켓이 제거된 상태의 제빙기의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에 설치되는 제 2 온도 센서를 보여주기 위한 도 3의 A-A를 따라 절개한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 트레이가 급수 위치에 위치할 때의 제빙기의 종단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름.
도 9은 제빙셀에 대한 투명빙 히터의 상대 위치에 따른 높이 기준을 설명하기 위한 도면.
도 10은 제빙셀 내의 물의 단위 높이 당 투명빙 히터의 출력을 설명하기 위한 도면.
도 11은 급수 위치에서 물의 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면.
도 12는 제빙 위치에서 얼음이 생성된 모습을 보여주는 도면.
도 13은 이빙 과정에서 제 2 트레이와 제 1 트레이와 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 14는 이빙 과정에서 제 2 트레이가 이빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면.
도 15는 제빙 과정에서 증발기의 제상이 시작되는 경우의 투명빙 히터의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 제빙 과정에서 물의 단위 높이 별 투명빙 히터의 출력 변화 및 제 2 온도 센서에서 감지되는 온도 변화를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 도시한 사시도.
도 3은 도 2에서 브라켓이 제거된 상태의 제빙기의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에 설치되는 제 2 온도 센서를 보여주기 위한 도 3의 A-A를 따라 절개한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 트레이가 급수 위치에 위치할 때의 제빙기의 종단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름.
도 9은 제빙셀에 대한 투명빙 히터의 상대 위치에 따른 높이 기준을 설명하기 위한 도면.
도 10은 제빙셀 내의 물의 단위 높이 당 투명빙 히터의 출력을 설명하기 위한 도면.
도 11은 급수 위치에서 물의 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면.
도 12는 제빙 위치에서 얼음이 생성된 모습을 보여주는 도면.
도 13은 이빙 과정에서 제 2 트레이와 제 1 트레이와 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 14는 이빙 과정에서 제 2 트레이가 이빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면.
도 15는 제빙 과정에서 증발기의 제상이 시작되는 경우의 투명빙 히터의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 제빙 과정에서 물의 단위 높이 별 투명빙 히터의 출력 변화 및 제 2 온도 센서에서 감지되는 온도 변화를 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 냉장고는, 물이 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀의 일부를 형성하는 트레이 어셈블리, 상기 제빙셀로 콜드(cold)를 공급하기 위한 냉각기, 상기 제빙셀로 물을 공급하기 위한 급수부 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 냉장고는, 상기 제빙셀의 물 또는 얼음의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는, 상기 트레이 어셈블리에 인접하게 위치되는 히터를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 트레이 어셈블리를 이동시킬 수 있는 구동부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 제빙셀 외에 음식물이 보관되는 저장실를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 저장실로 콜드(cold)를 공급하기 위한 냉각기를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 저장실 내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 급수부와 상기 냉각기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 히터와 상기 구동부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 트레이 어셈블리를 제빙 위치로 이동시킨 후, 상기 냉각기가 상기 제빙셀로 콜드(cold)가 공급되도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제빙셀에서 얼음의 생성이 완료된 이후에, 상기 제빙셀의 얼음을 꺼내기 위하여 상기 트레이 어셈블리가 이빙 위치로 정 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 이빙이 완료된 후에 상기 트레이 어셈블리가 역 방향으로 급수 위치로 이동되도록 한 후에 급수를 시작하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 급수가 완료된 이후에, 상기 트레이 어셈블리를 상기 제빙 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
본 발명에서, 저장실은 냉각기에 의해 소정의 온도로 제어될 수 있는 공간으로 정의될 수 있다. 외측 케이스는 상기 저장실과 상기 저장실 외부 공간(즉 냉장고 외부 공간)을 구획하는 벽으로 정의될 수 있다. 상기 외측 케이스와 상기 저장실 사이에는 단열재가 위치할 수 있다. 상기 단열재와 상기 저장실 사이에는 내측 케이스가 위치할 수 있다.
본 발명에서, 제빙셀은 상기 저장실 내부에 위치하며 물이 얼음으로 상변화되는 공간으로 정의될 수 있다. 상기 제빙셀의 원주(circumference)는 상기 제빙셀의 형상에 관계없고, 상기 제빙셀의 외부 표면을 의미한다. 다른 측면에서는, 상기 제빙셀의 외주면은 상기 제빙셀을 형성하는 벽의 내부 표면을 의미할 수 있다. 상기 제빙셀의 중심(center)은 상기 제빙셀의 무게중심이나 체적중심을 의미한다. 상기 중심(center)은 상기 제빙셀의 대칭선을 지날 수 있다.
본 발명에서, 트레이는 상기 제빙셀과 상기 저장실 내부를 구획하는 벽으로 정의될 수 있다. 상기 트레이는 상기 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 벽으로 정의될 수 있다. 상기 트레이는 상기 제빙셀을 모두 둘러싸거나 일부만 둘러싸도록 구성될 수 있다. 상기 트레이는 상기 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 제 1 부분의 일정 지점으로부터 연장되는 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 트레이는 복수개 존재할 수 있다. 상기 복수개의 트레이는 서로 접촉될 수 있다. 일례로, 상기 하부에 배치되는 트레이는 복수 개의 트레이를 포함할 수 있다. 상기 상부에 배치되는 트레이는 복수 개의 트레이를 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 제빙셀의 하부에 배치되는 트레이를 적어도 하나 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 제빙셀의 상부에 위치하는 트레이를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 후술할 상기 트레이의 열전달도, 상기 트레이의 냉전달도, 상기 트레이의 내변형도, 상기 트레이의 복원도, 상기 트레이의 과냉각도, 상기 트레이와 상기 트레이 내부에 응고된 얼음 사이의 부착도, 복수개 트레이에서 어느 하나와 다른 하나 사이의 결합력 등을 고려한 구조일 수 있다.
본 발명에서, 트레이 케이스는 상기 트레이와 상기 저장실 사이에 위치할 수 있다. 즉 상기 트레이 케이스는 적어도 일부가 상기 트레이를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 트레이 케이스는 복수 개 존재할 수 있다. 상기 복수 개의 트레이 케이스는 서로 접촉될 수 있다. 상기 트레이 케이스는 상기 트레이의 적어도 일부를 지지하도록 상기 트레이와 접촉할 수 있다. 상기 트레이 케이스는 상기 트레이 이외의 부품 (예. 히터, 센서, 동력전달부재 등)이 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 트레이 케이스는 상기 부품과 직접 결합되거나 상기 부품과 사이에 매개물을 통해 상기 부품과 결합될 수 있다. 예를 들어, 제빙셀을 형성하는 벽이 박막으로 형성되고, 상기 박막을 둘러싸는 구조물이 있다면, 상기 박막은 트레이로 정의되고, 상기 구조물는 트레이 케이스로 정의된다. 또 다른 예로, 제빙셀을 형성하는 벽의 일부가 박막으로 형성되고, 구조물은 상기 제빙셀을 형성하는 벽의 다른 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 박막을 둘러싸는 제 2 부분을 포함한다면, 상기 박막과 상기 구조물의 제 1 부분은 트레이로 정의되고, 상기 구조물의 제 2 부분은 트레이 케이스로 정의된다.
본 발명에서, 트레이 어셈블리는 적어도 상기 트레이를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 본 발명에서 상기 트레이 어셈블리는 상기 트레이 케이스를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서, 냉장고는 구동부에 연결되어 이동할 수 있도록 구성된 트레이 어셈블리를 적어도 하나 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 트레이 어셈블리를 X,Y,Z축 중 적어도 하나의 축방향으로 이동시키거나 X,Y,Z축 중 적어도 하나의 축을 중심으로 회전운동 시키도록 구성된다. 본 발명은 상세설명에서 기재된 내용에서 상기 구동부 및 상기 구동부와 상기 트레이 어셈블리를 연결하는 동력 전달 부재를 제외한 나머지 구성을 가진 냉장고를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 트레이 어셈블리는 제1방향으로 이동될 수 있다.
본 발명에서, 냉각기는 증발기와, 열전 소자 중 적어도 하나를 포함하여 상기 저장실을 냉각하는 수단으로 정의될 수 있다.
본 발명에서, 냉장고는 상기 히터가 배치되는 트레이 어셈블리를 적어도 하나 포함할 수 있다. 상기 히터는 상기 히터가 배치된 트레이 어셈블리가 형성하는 제빙셀을 가열하도록 상기 트레이 어셈블리의 인근에 배치될 수 있다. 상기 히터는, 상기 제빙셀 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있도록 상기 냉각기가 콜드(cold)를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 온되도록 제어되는 히터 (이하 "투명빙 히터")를 포함할 수 있다. 상기 히터는, 상기 트레이 어셈블리로부터 얼음이 쉽게 분리될 수 있도록 제빙이 완료된 이후 적어도 일부 구간에서 온되도록 제어되는 히터 (이하 "이빙 히터")를 포함할 수 있다. 냉장고는 복수개의 투명빙 히터를 포함할 수 있다. 냉장고는 복수개의 이빙 히터를 포함할 수 있다. 냉장고가 투명빙 히터와 이빙 히터를 포함할 수 있다. 이 경우에 상기 제어부는, 상기 이빙 히터의 가열량이 상기 투명빙 히터의 가열량보다 크도록 제어할 수 있다.
본 발명에서, 트레이 어셈블리는 제빙셀의 외주면을 형성하는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함할 수 있다. 상기 트레이 어셈블리는 상기 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 제 1 부분의 일정 지점으로부터 연장 형성된 제 2 부분을 포함할 수 있다.
일예로, 상기 제 1 영역은 상기 트레이 어셈블리의 제 1 부분에 형성될 수 있다. 상기 제1,2영역은 상기 트레이 어셈블리의 제 1 부분에 형성될 수 있다. 상기 제1,2영역이 상기 하나의 트레이 어셈블리의 일부일 수 있다. 상기 제1,2영역은 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 제 1 영역은 상기 트레이 어셈블리가 형성하는 제빙셀의 하부일 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 트레이 어셈블리가 형성하는 제빙셀의 상부일 수 있다. 상기 냉장고는 추가적인 트레이 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 제1,2영역 중 어느 하나가 상기 추가적인 트레이 어셈블리와 접촉하는 영역을 포함할 수 있다. 상기 추가적인 트레이 어셈블리가 상기 제 1 영역의 하부에 있을 경우에는, 상기 추가적인 트레이 어셈블리는 상기 제 1 영역의 하부와 접촉할 수 있다. 상기 추가적인 트레이 어셈블리가 상기 제 2 영역의 상부에 있을 경우에는, 상기 추가적인 트레이 어셈블리와 상기 제 2 영역의 상부가 접촉할 수 있다.
다른 예로, 상기 트레이 어셈블리는 서로 접촉될 수 있는 복수개로 구성될 수 있다. 상기 복수개 트레이 어셈블리 중 제 1 트레이 어셈블리에 상기 제 1 영역이 위치하고, 제 2 트레이 어셈블리에 상기 제 2 영역이 위치할 수 있다. 상기 제 1 영역이 상기 제 1 트레이 어셈블리일 수 있다. 상기 제 2 영역이 상기 제 2 트레이 어셈블리일 수 있다. 상기 제1,2영역은 서로 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 제 1 트레이 어셈블리의 적어도 일부가 상기 제1,2트레이 어셈블리가 형성하는 제빙셀의 하부에 위치할 수 있다. 상기 제 2 트레이 어셈블리의 적어도 일부가 상기 제1,2트레이 어셈블리가 형성하는 제빙셀의 상부에 위치할 수 있다.
한편, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 히터와의 거리가 인접한 영역일 수 있다. 상기 제 1 영역은 히터가 배치된 영역일 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 냉각기의 흡열부(즉 냉매관 혹은 열전모듈의 흡열부)와의 거리가 인접한 영역일 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 상기 냉각기가 상기 제빙셀에 냉기를 공급하는 관통공과의 거리가 인접한 영역일 수 있다. 상기 관통공을 통해 상기 냉각기가 냉기를 공급하기 위해서는, 다른 부품에 추가적인 관통공이 형성될 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역보다 상기 추가적인 관통공과의 거리가 인접한 영역일 수 있다. 상기 히터는 투명빙 히터일 수 있다. 상기 콜드(cold)에 대한 상기 제 2 영역의 단열도는 상기 제 1 영역의 단열도 보다 작을 수 있다.
한편, 냉장고의 제1,2트레이 어셈블리 중 어느 하나에 히터가 배치될 수 있다. 일예로, 다른 하나에는 상기 히터가 배치되지 않은 경우, 상기 제어부는 상기 냉각기가 콜드(cold)를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 히터가 온되도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 상기 다른 하나에 추가적인 히터가 배치되는 경우에, 상기 제어부는 상기 냉각기가 콜드(cold)를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 히터의 가열량이 상기 추가적인 히터의 가열량보다 크도록 제어할 수 있다. 상기 히터는 투명빙 히터일 수 있다.
본 발명은, 상세한 설명에서 기재된 내용에서 상기 투명빙 히터를 제외한 구성을 가진 냉장고를 포함할 수 있다.
본 발명은, 트레이 어셈블리로부터 얼음이 쉽게 분리되도록 상기 얼음이나 상기 트레이 어셈블리의 적어도 일면을 가압하는 면이 형성된 제 1 에지를 가진 푸셔를 포함할 수 있다. 상기 푸셔는 상기 제 1 에지에서 연장된 바와 상기 바의 끝단에 위치한 제 2 에지를 포함할 수 있다. 제어부는, 상기 푸셔와 상기 트레이 어셈블리 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 푸셔의 위치가 변화되도록 제어할 수 있다. 상기 푸셔는 관점에 따라, 관통형 푸셔, 비관통형 푸셔, 이동형 푸셔, 고정형 푸셔로 정의될 수 있다.
상기 트레이 어셈블리에 상기 푸셔가 이동하는 관통공이 형성될 수 있고, 상기 푸셔가 상기 트레이 어셈블리 내부의 얼음에 직접 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 상기 푸셔는 관통형 푸셔로 정의될 수 있다.
상기 트레이 어셈블리에 상기 푸셔가 가압하는 가압부가 형성될 수 있고, 상기 푸셔는 상기 트레이 어셈블리의 일면에 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 상기 푸셔는 비관통형 푸셔로 정의될 수 있다.
상기 푸셔의 제 1 에지가 상기 제빙셀의 외부의 제1지점에서 상기 제빙셀의 내부의 제2지점사이에 위치할 수 있도록, 상기 제어부는, 상기 푸셔를 이동하도록 제어할 수 있다. 상기 푸셔는 이동형 푸셔로 정의될 수 있다. 상기 푸셔는 구동부, 구동부의 회전축, 혹은 구동에 연결되어 이동가능한 트레이 어셈블리에 연결될 수 있다.
상기 푸셔의 제 1 에지가 상기 제빙셀의 외부의 제1지점에서 상기 제빙셀의 내부의 제2지점 사이에 위치할 수 있도록, 상기 제어부는, 상기 트레이 어셈블리 중 적어도 하나를 이동하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 트레이 어셈블리 중 적어도 하나를 상기 푸셔를 향해 이동하도록 제어할 수 있다. 또는, 상기 푸셔가 상기 제빙셀의 외부의 제1지점에서 상기 가압부와 접촉한 후에 상기 가압부를 추가적으로 가압하도록, 상기 제어부는 푸셔와 상기 트레이 어셈블리의 상대 위치를 제어할 수 있다. 상기 푸셔는 고정단에 결합될 수 있다. 상기 푸셔는 고정형 푸셔로 정의될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제빙셀은 상기 저장실을 냉각하는 상기 냉각기에 의해 냉각될 수 있다. 일예로, 상기 제빙셀이 위치하는 저장실이 0도 보다 낮은 온도로 제어될 수 있는 냉동실이고, 상기 제빙셀은 상기 냉동실을 냉각하는 냉각기에 의해 냉각될 수 있다.
상기 냉동실은 복수 영역으로 구분될 수 있고, 상기 제빙셀은 복수의 영역 중 일 영역에 위치될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제빙셀은 상기 저장실을 냉각하는 냉각기가 아닌 다른 냉각기에 의해 냉각될 수 있다. 일예로, 상기 제빙셀이 위치하는 저장실이 0도 보다 높은 온도로 제어될 수 있는 냉장실이고, 상기 제빙셀은 상기 냉장실을 냉각하는 냉각기가 아닌 다른 냉각기에 의해 냉각될 수 있다. 즉 냉장고가 냉장실과 냉동실을 구비하고, 상기 제빙셀은 상기 냉장실 내부에 위치하고 상기 제빙셀은 상기 냉동실을 냉각하는 냉각기에 의해 냉각될 수 있다.
상기 제빙셀은 저장실을 개폐하는 도어에 위치될 수 있다.
본 발명에서, 상기 제빙셀은 상기 저장실 내부에 위치하지 않고, 냉각기에 의해 냉각될 수 있다. 일예로, 상기 외부 케이스 내부에 형성된 저장실 전체가 상기 제빙셀일 수 있다.
본 발명에서, 열전달도 (degree of heat transfer)는 고온의 물체에서 저온의 물체로 히트(Heat)가 전달되는 정도를 나타내는 것으로, 물체의 두께를 포함한 형상, 물체의 재질 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다. 물체의 재질의 관점에서, 상기 물체의 열전달도가 큰 것은 상기 물체의 열전도도가 큰 것을 의미할 수 있다. 상기 열전도도는 물체가 가지는 고유한 재질적 특성일 수 있다. 물체의 재질의 동일한 경우에도, 상기 물체의 형상 등에 의해 상기 열전달도가 달라질 수 있다.
상기 물체의 형상에 따라 열전달도가 달라질 수 있다. A지점에서 B지점으로의 열전달도는 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열이 전달되는 경로 (이하 "Heat transfer path")의 길이에 영향을 받을 수 있다. 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열전달 경로가 길수록 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열전달도가 작아질 수 있다. 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열전달 경로가 짧을 수록 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열전달도가 커질 수 있다.
한편, A지점에서 B지점으로의 열전달도는 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열이 전달되는 경로의 두께에 영향을 받을 수 있다. 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열이 전달되는 경로 방향으로의 두께가 얇을 수록 상기 A지점에서 상기 B지점으로 열전달도가 작아질 수 있다. 상기 A지점에서 상기 B지점까지의 열이 전달되는 경로 방향으로의 두께가 두꺼울 수록 상기 A지점에서 상기 B지점까지의 열전달도가 커질 수 있다.
본 발명에서, 냉전달도 (degree of cold transfer)는 저온의 물체에서 고온의 물체로 콜드(cold)가 전달되는 정도를 나타내는 것으로, 물체의 두께를 포함한 형상, 물체의 재질 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다. 상기 냉전달도는 콜드(cold)가 흐르는 방향을 고려하여 정의된 용어로서, 열전달도와 동일한 개념으로 볼 수 있다. 상기 열전달도와 동일한 개념은 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에서, 과냉각도(degree of supercool)는 액체가 과냉각되는 정도를 나는 것으로, 상기 액체의 재질, 상기 액체를 수용하는 용기의 재질이나 형상, 상기 액체의 응고 과정에서 상기 액체에 가해지는 외부 영향인자 등에 의해 결정되는 값으로 정의될 수 있다. 상기 액체가 과냉각되는 빈도가 증가된 것은 상기 과냉각도가 증가된 것으로 볼 수 있다. 상기 액체가 과냉각 상태로 유지되는 온도가 낮아진 것은 상기 과냉각도가 증가된 것으로 볼 수 있다. 여기서, 과냉각은 상기 액체가 상기 액체의 응고점 이하의 온도에서도 응고되지 않고 액상으로 존재하는 상태를 의미한다. 상기 과냉각된 액체는 과냉각이 해지되는 시점부터 급격하게 응고가 일어나는 특징이 있다. 액체가 응고되는 속도를 소정의 범위 내에 유지하고자 할 경우에는, 상기 과냉각 현상이 저감되도록 설계하는 것이 유리할 것이다.
본 발명에서, 내변형도 (degree of deformation resistance)는 물체가, 물체에 가해지는 외력에 의한 변형에 대해 저항하는 정도를 나타내는 것으로, 물체의 두께를 포함한 형상, 물체의 재질 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다. 일례로, 상기 외력은 제빙셀 내부의 물이 응고되어 팽창되는 과정에서 상기 트레이 어셈블리에 가해지는 압력을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 외력은 얼음과 상기 트레이 어셈블리를 분리하기 위한 푸셔가 얼음이나 상기 트레이 어셈블리의 일부에 가해지는 압력을 포함할 수 있다. 또다른 예로, 트레이 어셈블리간 결합된 경우, 상기 결합에 의해 가해지는 압력을 포함할 수 있다.
한편, 물체의 재질의 관점에서, 상기 물체의 내변형도가 큰 것은 상기 물체의 강성이 큰 것을 의미할 수 있다. 상기 열전도도는 물체가 가지는 고유한 재질적 특성일 수 있다. 물체의 재질의 동일한 경우에도, 상기 물체의 형상 등에 의해 상기 내변형도가 달라질 수 있다. 상기 내변형도는 상기 외력이 가해지는 방향으로 연장된 내변형 보강부에 영향을 받을 수 있다. 상기 내변형 보강부의 강성이 클수록 상기 내변형도가 커질 수 있다. 상기 연장된 내변형 보강부의 높이가 높을수록 상기 내변형도가 커질 수 있다.
본 발명에서, 복원도 (degree of restoration)는 외력에 의해 변형된 물체가, 외력이 제거된 후에 외력이 가해지기 전에 물체의 형상으로 복원되는 정도를 나타내는 것으로, 물체의 두께를 포함한 형상, 물체의 재질 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다. 일례로, 상기 외력은 제빙셀 내부의 물이 응고되어 팽창되는 과정에서 상기 트레이 어셈블리에 가해지는 압력을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 외력은 얼음과 상기 트레이 어셈블리를 분리하기 위한 푸셔가 얼음이나 상기 트레이 어셈블리의 일부에 가해지는 압력을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 트레이 어셈블리간 결합된 경우, 상기 결합력에 의해 가해지는 압력을 포함할 수 있다.
한편, 물체의 재질의 관점에서, 상기 물체의 복원도가 큰 것은 상기 물체의 탄성계수가 큰 것을 의미할 수 있다. 상기 탄성계수는 물체가 가지는 고유한 재질적 특성일 수 있다. 물체의 재질의 동일한 경우에도, 상기 물체의 형상 등에 의해 상기 복원도가 달라질 수 있다. 상기 복원도는 상기 외력이 가해지는 방향으로 연장된 탄성 보강부에 영향을 받을 수 있다. 상기 탄성 보강부의 탄성계수가 클수록 상기 복원도가 커질 수 있다.
본 발명에서, 결합력은 복수의 트레이 어셈블리 사이에 결합되는 정도를 나타내는 것으로, 상기 트레이 어셈블리의 두께를 포함한 형상, 상기 트레이 어셈블리의 재질, 상기 트레이를 결합시킨 힘의 크기 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다.
본 발명에서, 부착도는 용기에 담긴 물이 얼음이 되는 과정에서 얼음과 용기가 부착되는 정도를 나타내는 것으로, 용기의 두께를 포함한 형상, 용기의 재질, 용기 내에서 얼음이 된 후 경과된 시간 등에 의해 결정되는 값으로 정의된다.
본 발명의 냉장고는, 물이 상기 콜드(cold)에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀의 일부를 형성하는 제 1 트레이 어셈블리, 상기 제빙셀의 다른 일부를 형성하는 제 2 트레이 어셈블리, 상기 제빙셀로 콜드(cold)를 공급하기 위한 냉각기, 상기 제빙셀로 물을 공급하기 위한 급수부 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 제빙셀 외에 저장실을 추가로 포함할 수 있다. 상기 저장실은 음식물을 보관할 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 상기 제빙셀은 상기 저장실의 내부에 배치될 수 있다. 상기 냉장고는, 상기 저장실 내의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉장고는, 상기 제빙셀의 물 또는 얼음의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 2 트레이 어셈블리는 제빙 과정에서는 상기 제 1 트레이 어셈블리와 접촉될 수 있고, 이빙 과정에서는 상기 제 1 트레이 어셈블리와 이격될 수 있도록 구동부에 연결될 수 있다. 상기 냉장고는 상기 제 1 트레이 어셈블리 와 상기 제 2 트레이 어셈블리 중 적어도 하나에 인접하게 위치되는 히터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 히터와 상기 구동부 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제빙셀의 급수가 완료된 이후에 상기 제 2 트레이 어셈블리가 제빙 위치로 이동시킨 후, 상기 냉각기가 상기 제빙셀로 콜드(cold)를 공급하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제빙셀에서 얼음의 생성이 완료된 이후에, 상기 제빙셀의 얼음을 꺼내기 위하여 상기 제 2 트레이 어셈블리가 이빙 위치로 정 방향으로 이동한 후에 역 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는, 이빙이 완료된 후에 상기 제 2 트레이 어셈블리가 역 방향으로 급수 위치로 이동되도록 한 후에 급수를 시작하도록 제어할 수 있다.
투명빙과 관련하여 설명한다. 물 속에는 기포가 녹아 있고, 상기 기포가 포함된 채로 응고된 얼음은 상기 기포로 인해 투명도가 낮을 수 있다. 따라서, 물이 응고되는 과정에서, 상기 기포가 제빙셀에서 먼저 결빙되는 부분에서 아직 결빙되지 않은 다른 부분으로 이동하도록 유도하면, 얼음의 투명도를 높일 수 있다.
트레이 어셈블리에 형성된 관통공은 투명한 얼음을 생성하는 데 영향을 줄 수 있다. 트레이 어셈블리의 일측에 형성될 수 있는 관통공은 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 얼음이 생성되는 과정에서, 제빙셀에서 먼저 결빙되는 부분에서 상기 제빙셀의 외부로 상기 기포가 이동하도록 유도하면, 얼음의 투명도를 높일 수 있다. 상기 기포가 상기 제빙셀의 외부로 이동하도록 유도하기 위해, 트레이 어셈블리의 일측에 관통공이 배치될 수 있다. 상기 기포는 상기 액체보다 밀도가 낮으므로, 상기 기포가 상기 제빙셀의 외부로 탈출하도록 유도하는 관통공(이하 "공기 빼기홀")이 상기 트레이 어셈블리의 상부에 배치될 수 있다.
냉각기와 히터의 위치는 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 상기 냉냉각기와 히터의 위치는 제빙셀 내부에서 얼음이 생성되는 방향인 제빙방향에 영향을 줄 수 있다.
제빙 과정에서, 제빙셀에서 물이 먼저 응고되는 영역에서 액상인 상태의 다른 일정한 영역으로 기포가 이동하거나 포집되도록 유도하면, 생성되는 얼음의 투명도를 높일 수 있다. 상기 기포가 이동하거나 포집되는 방향이 제빙 방향과 유사할 수 있다. 상기 일정한 영역은 상기 제빙셀에서 물이 늦게 응고되도록 유도하고 싶은 영역일 수 있다.
상기 일정한 영역은 냉각기가 상기 제빙셀에 대해 공급하는 콜드(cold)가 늦게 도달되는 영역일 수 있다. 일예로, 제빙과정에서, 상기 제빙셀의 하부로 상기 기포를 이동시키거나 포집하기 위해서, 상기 냉각기가 상기 제빙셀에 냉기를 공급하는 관통공이 상기 제빙셀의 하부보다 상부에 가깝게 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 냉각기의 흡열부(즉 증발기의 냉매관 혹은 열전소자의 흡열부)가 상기 제빙셀의 하부보다 상부에 가깝게 배치될 수 있다. 본 발명에서, 제빙셀의 상부와 하부는 상기 제빙셀의 높이를 기준으로 상측의 영역과 하측의 영역으로 정의될 수 있다.
상기 일정한 영역은 히터가 배치된 영역일 수 있다. 일예로, 제빙과정에서, 제빙셀의 하부로 물속의 기포를 이동시키거나 포집하기 위해서, 히터는 상기 제빙셀의 상부보다 하부에 가깝게 배치될 수 있다.
상기 일정한 영역은 제빙셀의 중심보다는 상기 제빙셀의 외주면에 가까운 영역일 수 있다. 하지만, 상기 중심 인근도 배제하지 않는다. 상기 일정한 영역이 제빙셀의 중심 인근인 경우에는, 상기 중심 인근으로 이동하거나 포집된 기포로 인한 불투명한 부분이 사용자에게 쉽게 보일 수 있고, 얼음의 대부분이 녹을 때까지 상기 불투명한 부분이 잔존할 수 있다. 또한, 상기 히터를 물이 담긴 제빙셀의 내부에 배치해야 하는 것이 어려울 수 있다. 이에 반해, 상기 일정한 영역이 상기 제빙셀의 외주면이나 그 인근에 위치할 경우에는, 물은 상기 제빙셀의 외주면 일측에서 상기 제빙셀의 외주면 타측 방향으로 응고될 수 있어, 상기 문제점을 해소할 수 있다. 상기 투명빙 히터는 상기 제빙셀의 외주면이나 그 인근에 배치될 수 있다. 상기 히터는 상기 트레이 어셈블리나 그 인근에 배치될 수도 있다.
상기 일정한 영역은 제빙셀의 상부보다는 상기 제빙셀의 하부에 가까운 위치일 수 있다. 하지만, 상기 상부도 배제하지 않는다. 제빙과정에서, 얼음보다 밀도가 큰 액상의 물은 하강하므로, 상기 일정한 영역이 상기 제빙셀의 하부에 위치하는 것이 유리할 수 있다
트레이 어셈블리의 내변형도, 복원도 및 복수개의 트레이 어셈블리 사이의 결합력 중 적어도 하나는 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 상기 트레이 어셈블리의 내변형도, 복원도 및 복수개의 트레이 어셈블리 사이의 결합력 중 적어도 하나는 제빙셀 내부에서 얼음이 생성되는 방향인 제빙방향에 영향을 줄 수 있다. 전술한 바와 같이, 트레이 어셈블리는 제빙셀의 외주면을 형성하는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1,2영역은 하나의 트레이 어셈블리를 구성하는 일부일 수 있다. 다른 예로, 상기 제 1 영역은 제 1 트레이 어셈블리일 수 있다. 상기 제 2 영역은 제 2 트레이 어셈블리일 수 있다.
투명한 얼음을 생성하기 위해서, 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 방향이 일정하도록 냉장고가 구성되는 것이 유리할 수 있다. 상기 제빙방향이 일정할수록 상기 제빙셀 내에 일정한 영역으로 물속의 기포가 이동되거나 포집되고 있다는 것을 의미할 수 있기 때문이다. 트레이 어셈블리의 일부분에서 다른 부분 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하기 위해서, 상기 일부분의 내변형도가 상기 다른 부분의 내변형도보다 큰 것이 유리할 수 있다. 얼음은 상기 내변형도가 작은 부분 쪽으로 팽창하면서 얼음이 성장하는 경향이 있다. 한편, 생성된 얼음을 제거한 후 다시 제빙을 시작하려면, 상기 변형된 부분이 다시 복원되어야 동일한 형상의 얼음을 반복적으로 생성할 수 있다. 따라서, 상기 내변형도가 작은 부분은 상기 내변형도가 큰 부분에 비해 복원도가 큰 것이 유리할 수 있다.
외력에 대한 트레이의 내변형도가 상기 외력에 대한 트레이 케이스의 내변형도보다 작거나, 상기 트레이의 강성이 상기 트레이 케이스의 강성보다 작도록 구성될 수 있다. 트레이 어셈블리는 상기 외력에 의해 상기 트레이는 변형되도록 허용하면서, 상기 트레이를 둘러싸는 상기 트레이 케이스는 변형이 저감되도록 구성될 수 있다. 일예로, 상기 트레이 어셈블리는 상기 트레이의 적어도 일부만 상기 트레이 케이스가 둘러싸도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제빙셀 내부의 물이 응고되어 팽창되는 과정에서 상기 트레이 어셈블리에 압력이 가해지는 경우에, 상기 트레이의 적어도 일부는 변형이 허용되도록 하고, 상기 트레이의 다른 일부는 상기 트레이 케이스가 지지하도록 구성하여 변형이 제한되도록 할 수 있다. 또한, 상기 외력이 제거된 경우에 트레이의 복원도가 상기 트레이 케이스의 복원도보다 크거나, 상기 트레이의 탄성계수가 상기 트레이 케이스의 탄성계수보다 크도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 변형된 트레이가 쉽게 복원될 수 있도록 구성할 수 있다.
외력에 대한 트레이의 내변형도는 상기 외력에 대한 냉장고 가스켓의 내변형도보다 크거나, 상기 트레이의 강성이 상기 가스켓의 강성보다 크도록 구성될 수 있다. 상기 트레이의 내변형도는 낮을 경우에는, 상기 트레이가 형성하는 제빙셀 내의 물이 응고되어 팽창되면서, 상기 트레이가 지나치게 변형되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 트레이의 변형은, 원하는 형태의 얼음을 생성하는 데에 어려움을 줄 수 있다. 또한, 상기 외력이 제거된 경우에 트레이의 복원도는 상기 외력에 대한 냉장고 가스켓의 복원도보다 작거나, 상기 트레이의 탄성계수가 상기 가스켓의 탄성계수보다 작도록 구성될 수 있다.
외력에 대한 트레이 케이스의 내변형도는 상기 외력에 대한 냉장고 케이스의 내변형도 보다 작거나, 상기 트레이 케이스의 강성이 상기 냉장고 케이스의 강성보다 작도록 구성될 수 있다. 일반적으로 냉장고의 케이스는 스틸을 포함한 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 외력이 제거된 경우에 트레이 케이스의 복원도는 상기 외력에 대한 냉장고 케이스의 복원도보다 크거나, 상기 트레이 케이스의 탄성계수가 상기 냉장고 케이스의 탄성계수보다 크도록 구성될 수 있다.
투명한 얼음과 내변형도의 관계는 아래와 같다.
상기 제 2 영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 내변형도가 다를 수 있다. 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 내변형도가 상기 제 2 영역 중 다른 하나의 내변형도 보다 크도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구성하면, 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
한편, 서로 접촉하도록 배치된 상기 제1,2영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 내변형도가 다를 수 있다. 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 내변형도가 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 내변형도 보다 높을 수 있다. 이와 같이 구성하면, 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
이 경우, 물은 응고되면서 부피가 팽창하여 상기 트레이 어셈블리에 압력을 가할 수 있는데, 상기 제 2 영역의 다른 하나의 방향이나 상기 제 1 영역의 어느 하나의 방향으로 얼음이 생성되도록 유도할 수 있다. 내변형도는 외력에 의한 변형에 저항하는 정도일 수 있다. 상기 외력은 제빙셀 내부의 물이 응고되어 팽창되는 과정에서 상기 트레이 어셈블리에 가해지는 압력일 수 있다. 상기 외력은 상기 압력 중 수직방향 (Z축 방향)의 힘일 수 있다. 상기 외력은 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 작용하는 힘일 수 있다.
일례로, 제빙셀의 중심에서 제빙셀의 외주면 방향으로 상기 트레이 어셈블리의 두께는, 상기 제 2 영역의 어느 하나가 상기 제 2 영역의 다른 하나보다 두껍거나 상기 제 1 영역의 어느 하나보다 두꺼울 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸지 않는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역의 다른 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸지 않는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는 상기 제 2 영역 중 상기 제빙셀의 최상단부를 형성하는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역은 트레이 및 상기 트레이를 국부적으로 둘러싸는 트레이 케이스를 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 제 2 영역의 적어도 일부가 다른 일부보다 두껍도록 구성하면, 외력에 대해 상기 제 2 영역의 내변형도가 향상시킬 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최소값은 상기 제 2 영역의 다른 하나의 두께의 최소값보다 두껍거나 상기 제 1 영역의 어느 하나의 최소값보다 두꺼울 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최대값은 상기 제 2 영역의 다른 하나의 두께의 최대값보다 두껍거나 상기 제 1 영역의 어느 하나의 최대값보다 두꺼울 수 있다. 상기 최소값은, 상기 영역에 관통공이 형성된 경우에는 관통공이 형성된 부분을 제외한 나머지 영역 중 최소값을 의미한다. 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 평균값은 상기 제 2 영역의 다른 하나의 두께의 평균값보다 두껍거나 상기 제 1 영역의 어느 하나의 평균값보다 두꺼울 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 균일도는 상기 제 2 영역의 다른 하나의 두께의 균일도보다 작거나 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 균일도보다 작을 수 있다.
다른 예로, 상기 제 2 영역의 어느 하나는, 상기 제빙셀의 일부를 형성하는 제1면과 상기 제1면으로부터 상기 제 2 영역의 다른 하나가 형성하는 제빙셀에서 멀어지는 수직방향으로 연장 형성되는 내변형 보강부를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제 2 영역의 어느 하나는, 상기 제빙셀의 일부를 형성하는 제1면과 상기 제1면으로부터 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀에서 멀어지는 수직방향으로 연장 형성되는 내변형 보강부를 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 제 2 영역의 적어도 일부가 상기 내변형 보강부를 포함하면, 외력에 대해 상기 제 2 영역의 내변형도가 향상시킬 수 있다.
또다른 예로, 상기 제 2 영역의 어느 하나는, 상기 제1면으로부터 상기 제 2 영역의다른 하나가 형성하는 제빙셀에서 멀어지는 방향에 위치하는 냉장고의 고정단 (예. 브라켓, 저장실 벽 등)에 연결되는 지지면을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는, 상기 제1면으로부터 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀에서 멀어지는 방향에 위치하는 냉장고의 고정단(예. 브라켓, 저장실 벽 등)에 연결되는 지지면을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 제 2 영역의 적어도 일부가 상기 고정단에 연결되는 지지면을 포함하게 되면, 외력에 대해 상기 제 2 영역의 내변형도가 향상시킬 수 있다.
또다른 예로, 상기 트레이 어셈블리는 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 제 1 부분의 일정 지점으로부터 연장 형성된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀에 대해 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 부분의 적어도 일부는 추가적인 내변형 보강부를 포함할 수 있다. 상기 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 고정단에 연결되는 지지면을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 상기 제 2 영역의 적어도 일부가 상기 제 2 부분을 추가로 포함하면, 상기 외력에 대해 상기 제 2 영역의 내변형도가 향상되는데 유리할 수 있다. 상기 제 2 부분에 추가적인 내변형 보강부가 형성되거나, 상기 제 2 부분이 상기 고정단에 추가적으로 지지될 수 있기 때문이다.
또다른 예로, 상기 제 2 영역의 어느 하나는 제1관통공을 포함할 수 있다. 이와 같이 제1관통공이 형성되면, 상기 제 2 영역의 제빙셀에서 응고되는 얼음은 상기 제1관통공을 통해 상기 제빙셀의 외부로 팽창하므로, 상기 제 2 영역에 가해지는 압력이 저감될 수 있다. 특히, 상기 제빙셀에 물이 과다하게 급수된 경우, 상기 제1관통공은 상기 물이 응고되는 과정에서 상기 제 2 영역이 변형되는 것을 저감하는데 기여할 수 있다.
한편, 상기 제 2 영역의 어느 하나는 상기 제 2 영역의 제빙셀 내의 물속에 포함된 기포가 이동하거나 탈출하는 경로를 제공하기 위한 제2관통공을 포함할 수 있다. 이와 같이 제2관통공이 형성되면, 응고되는 얼음의 투명도를 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제 2 영역의 어느 하나는 관통형 푸셔가 가압할 수 있도록 제3관통공이 형성될 수 있다. 상기 제 2 영역의 내변형도가 커지면, 비관통형 푸셔가 상기 트레이 어셈블리의 표면을 가압하여 얼음을 제거하는 것이 어려울 수 있기 때문이다. 상기 제1,2,3관통공은 중첩될 수 있다. 상기 제1,2,3관통공은 하나의 관통공에 형성될 수도 있다.
한편, 상기 제 2 영역의 어느 하나는 이빙히터가 위치하는 장착부를 포함할 수 있다. 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도된다는 것은, 상기 제 2 영역에서 상기 얼음이 먼저 생성되는 것을 의미할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 영역과 얼음이 부착되어 있는 시간이 길어질 수 있고, 이러한 얼음을 상기 제 2 영역에서 분리하기 위해서는 이빙히터가 필요할 수 있기 때문이다. 제빙셀의 중심에서 제빙셀의 외주면 방향으로 상기 트레이 어셈블리의 두께가 상기 제 2 영역 중 상기 이빙히터가 장착된 부분이 상기 제 2 영역의 다른 하나보다 얇을 수 있다. 상기 이빙히터가 공급하는 열이 상기 제빙셀에 전달되는 양을 증가시킬 수 있기 때문이다. 고정단은 저장실을 형성하는 벽의 일부이거나 브라켓일 수 있다.
투명한 얼음과 트레이 어셈블리의 결합력의 관계는 아래와 같다.
상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하기 위해, 서로 접촉하도록 배치된 상기 제1,2영역사이의 결합력을 증가시키는 것이 것이 유리할 수 있다. 물이 응고되는 과정에서, 팽창하면서 상기 트레이 어셈블리에 가하는 압력이, 상기 제1,2영역 사이의 결합력보다 큰 경우에는, 제1,2영역이 분리되는 방향으로 얼음이 생성될 수 있다. 또한, 물이 응고되는 과정에서, 팽창하면서 상기 트레이 어셈블리에 가하는 압력이, 상기 제1,2영역 사이의 결합력이 작은 경우에는, 상기 제1,2영역 중 내변형도가 작은 영역의 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도할 수 있는 장점도 있다.
상기 제1,2영역사이의 결합력을 증가시키는 방법을 다양한 예가 있을 수 있다. 일례로, 상기 제어부는, 급수가 완료된 이후에, 상기 구동부의 운동위치를 제1방향으로 변화시켜 상기 제1,2영역 중 어느 하나가 제1방향으로 이동하도록 제어한 후, 상기 제1,2영역 사이의 결합력을 증가시킬 수 있도록 상기 구동부의 운동위치를 상기 제1방향으로 추가로 변화하도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 상기 제1,2영역 사이의 결합력을 증가시킴으로써, 상기 제빙 과정이 시작된 이후 (혹은 상기 히터가 온된 이후) 팽창하는 얼음에 의해 제빙셀의 형상이 변경되는 것을 저감할 수 있도록 상기 구동부에서 전달된 힘에 대한 상기 제1,2영역의 내변형도 혹은 복원도가 다르도록 구성될 수 있다. 또다른 예로, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역과 마주보는 제1면을 포함할 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역과 마주보는 제2면을 포함할 수 있다. 상기 제1,2면은 서로 접촉할 수 있도록 배치될 수 있다. 상기 제1,2면은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 제1,2면은 분리 및 결합되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1면과 상기 제2면의 면적이 서로 다르도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성하면, 상기 제1,2영역이 서로 접촉하는 부분의 파손을 저감하면서 상기 제1,2영역의 결합력을 증가시킬 수 있다. 이와 함께, 상기 제1,2영역사이로 급수된 물이 누수되는 것을 저감할 수 있는 장점도 있다.
투명한 얼음과 복원도의 관계는 아래와 같다.
상기 트레이 어셈블리는 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 제 1 부분의 일정 지점으로부터 연장 형성된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제 2 부분은 상기 생성되는 얼음의 팽창에 의해 변형되고 얼음이 제거된 후 복원되도록 구성된다. 상기 제 2 부분은 팽창하는 얼음의 수직방향 외력에 대해 복원도를 높이기 위해 제공되는 수평방향 연장부를 포함할 수 있다. 상기 제 2 부분은 팽창하는 얼음의 수평방향 외력에 대해 복원도를 높이기 위해 제공되는 수직방향 연장부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성은, 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
상기 제 1 영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 복원도가 다를 수 있다. 또한, 상기 제 1 영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 내변형도가 다를 수 있다. 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 복원도가 상기 제 1 영역 중 다른 하나의 복원도보다 높을 수 있다. 또한 상기 어느 하나의 내변형도가 상기 다른 하나의 내변형도보다 낮을 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
한편, 서로 접촉하도록 배치된 상기 제1,2영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 복원도가 다를 수 있다. 또한, 상기 제1,2영역은 상기 제빙셀의 외주면을 따르는 방향으로 내변형도가 다를 수 있다. 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 복원도가 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 복원도보다 높을 수 있다. 또한 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 내변형도가 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 내변형도보다 낮을 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
이 경우, 물은 응고되면서 부피가 팽창하여 상기 트레이 어셈블리에 압력을 가할 수 있는데, 상기 내변형도가 작거나 상기 복원도가 큰 상기 제 1 영역의 어느 하나 방향으로 얼음이 생성되도록 유도할 수 있다. 여기서, 복원도는 외력이 제거된 이후에, 복원되는 정도일 수 있다. 상기 외력은 제빙셀 내부의 물이 응고되어 팽창되는 과정에서 상기 트레이 어셈블리에 가해지는 압력일 수 있다. 상기 외력은 상기 압력 중 수직방향 (Z축 방향)의 힘일 수 있다. 상기 외력은 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로의 힘일 수 있다.
일례로, 제빙셀의 중심에서 제빙셀의 외주면 방향으로 상기 트레이 어셈블리의 두께가 상기 제 1 영역의 어느 하나가 상기 제 1 영역의 다른 하나보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸지 않는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역의 다른 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 제 1 영역 중 상기 제빙셀의 최하단부를 형성하는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역은 트레이 및 상기 트레이를 국부적으로 둘러싸는 트레이 케이스를 포함할 수 있다.
상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 최소값은, 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 최소값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최소값보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 최대값은 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 최대값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최대값보다 얇을 수 있다. 상기 최소값은, 상기 영역에 관통공이 형성된 경우에는 관통공이 형성된 부분을 제외한 나머지 영역 중 최소값을 의미한다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 평균값은 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 평균값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 평균값보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 균일도는 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 균일도보다 크거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 균일도보다 클 수 있다.
다른 예로, 상기 제 1 영역의 어느 하나의 형상은, 상기 제 1 영역의 다른 하나의 형상과 다르거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 형상과 다를 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 곡률은, 상기 제 1 영역의 다른 하나의 곡률과 다르거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 곡률과 다를 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 곡률은, 상기 제 1 영역의 다른 하나의 곡률보다 작거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 곡률보다 작을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는, 평평한 면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역의 다른 하나는, 곡면을 포함할 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는, 곡면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는, 상기 얼음이 팽창하는 방향과 반대방향으로 함몰되는 형상을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는, 상기 얼음이 생성되도록 유도되는 방향과 반대방향으로 함몰되는 형상을 포함할 수 있다. 제빙과정에서, 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 얼음이 팽창하는 방향이나 상기 얼음이 생성되도록 유도하는 방향으로 변형될 수 있다. 제빙과정에서, 상기 제빙셀의 중심에서 상기 제빙셀의 외주면 방향으로 변형량은 상기 제 1 영역의 어느 하나가 상기 제 1 영역의 다른 하나보다 클 수 있다. 제빙과정에서, 상기 제빙셀의 중심에서 상기 제빙셀의 외주면 방향으로 변형량은 상기 제 1 영역의 어느 하나가 상기 제 2 영역의 어느 하나보다 클 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에서 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀 방향으로 얼음이 생성되도록 유도하기 위해, 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 제빙셀의 일부를 형성하는 제1면과 상기 제1면으로부터 연장되어 상기 제 1 영역의 다른 하나의 일면에 지지되는 제2면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역은 상기 제2면을 제외하면, 다른 부품에 직접 지지되지 않도록 구성될 수 있다. 상기 다른 부품은 냉장고의 고정단일 수 있다.
한편, 상기 제 1 영역의 어느 하나는 비관통형 푸셔가 가압할 수 있도록 가압면이 형성될 수 있다. 상기 제 1 영역의 내변형도가 낮거나 복원도가 커지면, 비관통형 푸셔가 상기 트레이 어셈블리의 표면을 가압하여 얼음을 제거하는 데에 어려움이 감소할 수 있기 때문이다.
제빙셀 내부에서 얼음이 생성되는 속도인 제빙속도는 투명한 얼음을 생성하는 데에 영향을 줄 수 있다. 상기 제빙속도는 생성되는 얼음의 투명도에 영향을 줄수 있다. 상기 제빙속도에 영향을 주는 인자는 상기 제빙셀에 공급되는 가냉량 및/또는 가열량일 수 있다. 상기 가냉량 및/또는 가열량은 투명한 얼음을 생성하는 데에 영향을 줄 수 있다. 상기 가냉량 및/또는 가열량은 얼음의 투명도에 영향을 줄 수 있다.
상기 투명한 얼음이 생성되는 과정에서, 제빙 속도가 제빙셀 내의 기포가 이동하거나 포집되는 속도보다 클수록 얼음의 투명도는 낮아질 수 있다. 이에 반해, 상기 제빙 속도가 상기 기포가 이동하거나 포집되는 속도보다 느리면 얼음의 투명도는 높아질 수 있으나, 상기 제빙 속도를 낮을 수록 투명한 얼음을 생성하는 데 소요되는 시간이 과대해지는 문제점이 발생한다. 또한, 상기 제빙 속도가 균일한 범위에서 유지될수록 얼음의 투명도는 균일해 질 수 있다.
제빙 속도를 소정의 범위 내에서 균일하게 유지하기 위해서는, 제빙셀에 공급되는 콜드(cold)와 히트(heat)의 양이 균일하면 된다. 하지만, 냉장고의 실제 사용 조건에서는 콜드(cold)가 가변되는 경우가 발생하고, 이에 대응하여 히트(heat)의 공급량을 가변하는 것이 필요하다. 예를 들면, 저장실의 온도가 불만영역에서 만족영역에 도달한 경우, 상기 저장실의 냉각기에 대해 제상운전이 수행되는 경우, 상기 저장실의 도어가 열리는 경우 등 매우 다양하다. 또한 상기 제빙셀의 단위 높이당 물의 양이 다른 경우에는, 상기 단위 높이당 동일한 콜드(cold)와 히트(heat)를 공급하면, 상기 단위 높이당 투명도가 달라지는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 제어부는 제빙셀 내부의 물의 제빙 속도가 히터를 오프한 채 제빙을 수행할 경우의 제빙 속도보다 낮은 소정범위 내에 유지될 수 있도록, 상기 제빙셀의 냉각을 위한 냉기와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 증가된 경우에 상기 투명빙 히터의 가열량을 증가시키고, 상기 제빙셀의 냉각을 위한 냉기와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 감소된 경우에 상기 투명빙 히터의 가열량을 감소하도록 제어할 수 있다.
제어부는, 제빙셀 내의 물의 단위 높이당 질량에 따라 냉각기의 콜드(cold) 공급량 및 히터의 히트(heat) 공급량 중 하나 이상이 가변되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 제빙셀의 형상 변화에 맞게 투명한 얼음을 제공할 수 있다.
냉장고는 제빙셀의 단위 높이당 물의 질량에 대한 정보를 측정하는 센서를 추가로 포함하고, 제어부는 상기 센서로부터 입력되는 정보에 기초하여 냉각기의 콜드(cold) 공급량 및 히터의 히트(heat)공급량 중 하나 이상이 가변되도록 제어할 수 있다.
냉장고는 제빙셀의 단위 높이당 질량에 대한 정보에 기초하여 미리 정해진 냉각기의 구동 정보가 기록된 저장부를 포함하고, 제어부는 상기 정보에 기초하여 상기 냉각기의 콜드(cold)공급량이 가변되도록 제어할 수 있다.
냉장고는 제빙셀의 단위 높이당 질량에 대한 정보에 기초하여 미리 정해진 히터의 구동 정보가 기록된 저장부를 포함하고, 제어부는 상기 정보에 기초하여 상기 히터의 히트(heat) 공급량이 가변되도록 제어할 수 있다. 일례로, 상기 제어부는 제빙셀의 단위 높이당 질량에 대한 정보에 기초하여 미리 정해된 시간에 따라 냉각기의 콜드(cold)공급량과 히터의 히트(heat) 공급량 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다. 상기 시간은 얼음을 생성하기 위해 상기 냉각기가 구동된 시간이나 상기 히터가 구동된 시간일 수 있다. 다른 예로, 제어부는 제빙셀의 단위 높이당 질량에 대한 정보에 기초하여 미리 정해된 온도에 따라 냉각기의 콜드(cold) 공급량과 히터의 히트(heat) 공급량 중 적어도 하나가 가변되도록 제어할 수 있다. 상기 온도는 상기 제빙셀의 온도나 상기 제빙셀을 형성하는 트레이 어셈블리의 온도일 수 있다.
한편, 제빙셀의 단위 높이당 물의 질량을 측정하는 센서가 오작동하거나, 상기 제빙셀에 공급되는 물이 부족하거나 과다할 경우에, 제빙되는 물의 형상이 변경되므로, 생성되는 얼음의 투명도가 저하될 수 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해서는, 상기 제빙셀에 공급되는 물의 양을 정밀하게 제어하는 급수 방법이 필요하다. 또한, 급수위치 혹은 제빙위치에서 상기 제빙셀에서 물이 누수되는 것을 저감하기 위해 트레이 어셈블리는 누수가 저감되는 구조를 포함할 수 있다. 또한, 얼음이 생성되는 과정에서 얼음의 팽창력에 의해 상기 제빙셀의 형상이 변경되는 것을 저감할 수 있도록 상기 제빙셀을 형성하는 제1,2트레이 어셈블리사이의 결합력을 증가시키는 것이 필요하다. 또한 상기 정밀 급수 방법과 트레이 어셈블리의 누수 저감구조 및 상기 제1,2트레이 어셈블리의 결합력을 증대시키는 것을 트레이 형상에 근접하는 얼음을 생성하기 위해서도 필요하다.
제빙셀 내부의 물의 과냉각도는 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 상기 물의 과냉각도는 생성되는 얼음의 투명도에 영향을 줄 수 있다.
투명한 얼음을 생성하기 위해서는, 제빙셀 내부의 온도를 소정 범위 내에 유지하도록 상기 과냉각도나 낮아지도록 설계하는 것이 바람직할 것이다. 왜냐하면, 상기 과냉각된 액체는 과냉각이 해지되는 시점부터 급격하게 응고가 일어나는 특징이 있기 때문이다. 이 경우, 얼음의 투명도가 저하될 수 있다.
냉장고의 제어부는, 상기 액체를 응고시키는 과정에서, 상기 액체의 온도가 응고점에 도달한 이후, 응고점 이하의 특정온도에 도달할 때까지 소요되는 시간이 기준치보다 작으면, 상기 액체의 과냉각도를 저감하기 위해 과냉각 해지수단이 작동되도록 제어할 수 있다. 상기 응고점 도달한 이후, 과냉각이 발생하여 응고가 일어나지 않을수록 상기 액체의 온도는 빠르게 응고점 이하로 냉각된다고 볼 수 있다.
상기 과냉각 해지수단의 일예로, 전기적 스파크 발생수단을 포함할 수 있다. 상기 액체에 상기 스파크를 공급하면, 상기 액체의 과냉각도를 저감할 수 있다. 상기 과냉각 해지수단의 다른 예로, 상기 액체가 움직이도록 외력을 가하는 구동수단을 포함할 수 있다. 상기 구동수단은 상기 용기를 X,Y,Z축 중 적어도 일방향으로 운동하거나 X,Y,Z축 중 적어도 일축을 중심으로 회전운동하게 할 수 있다. 상기 액체에 운동에너지를 공급하면, 상기 액체의 과냉각도를 저감할 수 있다. 상기 과냉각 해지수단의 또다른 예로, 상기 용기에 상기 액체 공급하는 수단을 포함할 수 있다. 냉장고의 제어부는 상기 용기의 체적보다 작은 제1체적의 액체를 공급한 이후에, 일정시간이 경과되거나 상기 액체의 온도가 응고점 이하의 일정온도에 도달한 경우에, 상기 용기에 상기 제1체적보다 큰 제2체적의 액체를 추가로 공급하도록 제어할 수 있다. 이와 같이 상기 용기에 액체를 분할하여 공급하면, 먼저 공급된 액체가 응고되어 빙결핵으로 작용할 수 있으므로, 추가로 공급되는 액체의 과냉각도를 저감할 수 있다.
상기 액체를 수용하는 용기의 열전달도가 높을수록 상기 액체의 과냉각도가 높아질 수 있다. 상기 액체를 수용하는 용기의 열전달도가 낮을수록 상기 액체의 과냉각도가 낮아질 수 있다.
트레이 어셈블리의 열전달도를 포함하여 제빙셀을 가열하는 구조와 방법은 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 전술한 바와 같이, 트레이 어셈블리는 제빙셀의 외주면을 형성하는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1,2영역은 하나의 트레이 어셈블리를 구성하는 일부일 수 있다. 다른 예로, 상기 제 1 영역은 제 1 트레이 어셈블리일 수 있다. 상기 제 2 영역은 제 2 트레이 어셈블리일 수 있다.
냉각기가 제빙셀에 공급되는 콜드(cold)와 히터가 상기 제빙셀에 공급되는 히트(heat)는 반대의 속성을 가지고 있다. 제빙 속도를 증가시키거나/그리고 얼음의 투명도를 향상시키기 위해서는, 상기 냉각기와 상기 히터의 구조 및 제어, 상기 냉각기와 상기 트레이 어셈블리의 관계, 상기 히터와 상기 트레이 어셈블리와의 관계에 대한 설계가 매우 중요할 수 있다.
냉각기가 공급하는 일정한 냉량와 히터가 공급하는 일정한 열량에 대해, 냉장고의 제빙 속도를 증가시키거나/그리고 얼음의 투명도를 증가시키기 위해, 상기 히터는 제빙셀을 국부적으로 가열하도록 배치되는 것이 유리할 수 있다. 히터가 상기 제빙셀에 공급하는 열이 상기 히터가 위치하는 영역 이외의 다른 영역에 전달되는 것이 저감될수록 제빙 속도가 향상될 수 있다. 상기 히터는 제빙셀의 일부만 강하게 가열할 수록, 상기 제빙셀에서 히터가 인접한 영역으로 기포를 이동시키거나 포집할 수 있어, 생성되는 얼음의 투명도를 높일 수 있다.
상기 히터가 제빙셀에 공급하는 열량이 크면, 상기 열을 공급받는 부분에 물 속의 기포를 이동 혹은 포집시킬 수 있어서, 생성되는 얼음이 투명도를 높일 수 있다. 하지만, 상기 제빙셀의 외주면에 대해 균일하게 열을 공급하면, 얼음이 생성되는 제빙속도가 저하될 수 있다. 따라서, 상기 히터가 상기 제빙셀의 일부를 국부적으로 가열할 수록, 생성되는 얼음의 투명도를 높이고, 제빙속도의 저하를 최소화할 수 있다.
상기 히터는 상기 트레이 어셈블리의 일측에 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 히터는 트레이와 트레이 케이스 사이에 배치될 수 있다. 전도에 의한 열전달이, 제빙셀을 국부적으로 가열하는 데 유리할 수 있다.
상기 히터가 트레이와 접촉하지 않는 타측의 적어도 일부는 단열재로 밀봉될 수 있다. 이러한 구성은, 히터가 공급하는 열이 저장실 방향으로 전달되는 것을 저감할 수 있다.
상기 트레이 어셈블리는 상기 히터에서 제빙셀의 중심 방향으로의 열전달도가 상기 히터에서 상기 제빙셀의 원주(circumference) 방향으로의 열전달도보다 크도록 구성될 수 있다.
트레이에서 제빙셀 중심방향으로 상기 트레이의 열전달도가 트레이 케이스에서 저장실 방향으로 열전달도 보다 크거나, 상기 트레이의 열전도도가 상기 트레이 케이스의 열전도도보다 크도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 히터가 공급하는 열이 상기 트레이를 경유하여 상기 제빙셀에 전달되는 것이 증가되도록 유도할 수 있다. 또한, 상기 히터의 열이 상기 트레이 케이스를 경유하여 저장실로 전달되는 것을 저감할 수 있다.
트레이에서 제빙셀 중심방향으로 상기 트레이의 열전달도가 냉장고 케이스(일례로 내측 케이스 혹은 외측케이스)의 외부에서 저장실 방향으로 상기 냉장고 케이스의 열전달도 보다 작거나 상기 트레이의 열전도도가 상기 냉장고 케이스의 열전도도보다 작도록 구성될 수 있다. 상기 트레이의 열전달도 혹은 열전도도가 높아질 수록, 상기 트레이가 수용하는 물의 과냉각도가 높아질 수 있기 때문이다. 상기 물의 과냉각도가 높아질 수록, 상기 과냉각이 해지되는 시점에서 상기 물이 더 급속하게 응고될 수 있다. 이 경우, 얼음의 투명도가 균일하지 않거나 투명도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 냉장고의 케이스는 스틸을 포함한 금속 재질로 형성될 수 있다.
저장실에서 트레이 케이스 방향으로 상기 트레이 케이스의 열전달도가 냉장고의 외부공간에서 상기 저장실방향으로 단열벽의 열전달도 보다 크거나 상기 트레이 케이스의 열전도도가 상기 단열벽(일례로, 냉장고 내/외측 케이스 사이에 위치한 단열재)의 열전도도보다 크도록 구성될 수 있다. 여기서, 단열벽은 상기 외부공간과 저장실을 구획하는 단열벽을 의미할 수 있다. 상기 트레이 케이스의 열전달도가 상기 단열벽의 열전달도와 같거나 크게 되면, 상기 제빙셀이 냉각되는 속도가 지나치게 저감될 수 있기 때문이다.
상기 제 1 영역은 상기 외주면을 따르는 방향으로 열전달도가 다르도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 열전달도가 상기 제 1 영역 중 다른 하나의 열전달도 보다 낮도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1 영역에서 상기 외주면을 따르는 방향으로 제 2 영역까지 트레이 어셈블리를 통해 전달되는 열전달도를 줄이는데 도움을 줄 수 있다.
한편, 서로 접촉하도록 배치된 상기 제1,2영역은 상기 외주면을 따르는 방향으로 열전달도가 다르도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 영역 중 어느 하나의 열전달도가 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 열전달도 보다 낮도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1 영역에서 상기 외주면을 따르는 방향으로 제 2 영역까지 트레이 어셈블리를 통해 전달되는 열전달도를 줄이는데 도움을 줄 수 있다. 다른 측면에서는, 상기 히터에서 상기 제 1 영역의 어느 하나로 전달된 열이 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀로 전달되는 것을 줄이는데 유리할 수 있다. 상기 제 2 영역으로 전달되는 열을 줄일수록 상기 히터는 상기 제 1 영역의 어느 하나를 국부적으로 가열할 수 있게 된다. 이를 통해, 상기 히터의 가열에 의해 제빙속도가 저하되는 것을 줄일 수 있다. 또 다른 측면에서는, 상기 히터가 국부적으로 가열하는 영역 내에 기포를 이동시키거나 포집시킬 수 있어, 얼음의 투명도를 향상시킬 수 있다. 상기 히터는 투명빙 히터일 수 있다.
일례로, 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역까지 열전달 경로의 길이가 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역까지의 외주면 방향으로의 길이보다 크도록 구성될 수 있다. 다른 예로, 제빙셀의 중심에서 제빙셀의 외주면 방향으로 상기 트레이 어셈블리의 두께가 상기 제 1 영역의 어느 하나가 상기 제 1 영역의 다른 하나보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸지 않는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역의 다른 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역의 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나는 상기 제 1 영역 중 상기 제빙셀의 최하단부를 형성하는 부분일 수 있다. 상기 제 1 영역은 트레이 및 상기 트레이를 국부적으로 둘러싸는 트레이 케이스를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 영역의 두께를 얇게 형성하면, 상기 제빙셀의 외주면 방향으로의 열전달을 저감하면서, 상기 제빙셀의 중심 방향으로의 열전달을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 제 1 영역이 형성하는 제빙셀을 국부적으로 가열할 수 있다.
상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 최소값은, 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 최소값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최소값보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 최대값은 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 최대값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 최대값보다 얇을 수 있다. 상기 최소값은, 상기 영역에 관통공이 형성된 경우에는 관통공이 형성된 부분을 제외한 나머지 영역 중 최소값을 의미한다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 평균값은 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 평균값보다 얇거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 평균값보다 얇을 수 있다. 상기 제 1 영역의 어느 하나의 두께의 균일도는 상기 제 1 영역의 다른 하나의 두께의 균일도보다 크거나 상기 제 2 영역의 어느 하나의 두께의 균일도보다 클 수 있다.
다른 예로, 상기 트레이 어셈블리는 제빙셀의 적어도 일부를 형성하는 제 1 부분과 상기 제 1 부분의 일정 지점으로부터 연장 형성된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 제 1 부분에 상기 제 1 영역이 배치될 수 있다. 상기 제 2 영역은 상기 제 1 부분에 접촉할 수 있는 추가적인 트레이 어셈블리에 배치될 수 있다. 상기 제 2 부분의 적어도 일부는 상기 제 2 영역이 형성하는 제빙셀에 대해 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 상기 히터에서 상기 제 1 영역에 전달된 열은, 상기 제 2 영역으로 전달되는 것을 줄일 수 있다.
트레이 어셈블리의 냉전달도를 포함하여 제빙셀을 냉각하는 구조와 방법은 투명한 얼음을 생성하는데 영향을 줄 수 있다. 전술한 바와 같이, 트레이 어셈블리는 제빙셀의 외주면을 형성하는 제 1 영역과 제 2 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제1,2영역은 하나의 트레이 어셈블리를 구성하는 일부일 수 있다. 다른 예로, 상기 제 1 영역은 제 1 트레이 어셈블리일 수 있다. 상기 제 2 영역은 제 2 트레이 어셈블리일 수 있다.
냉각기가 공급하는 일정한 냉량와 히터가 공급하는 일정한 열량에 대해, 냉장고의 제빙 속도를 증가시키거나/그리고 얼음의 투명도를 증가시키기 위해, 상기 냉각기가 제빙셀의 일부를 더 집중적으로 냉각하도록 구성하는 것이 유리할 수 있다. 상기 냉각기가 제빙셀에 공급하는 콜드(cold)가 클수록 제빙속도는 향상될 수 있다. 하지만, 상기 제빙셀의 외주면에 대해 균일하게 콜드(cold)가 공급될수록 생성되는 얼음의 투명도는 저하될 수 이다. 따라서, 상기 냉각기가 상기 제빙셀의 일부를 더 집중적으로 냉각할 수록, 상기 제빙셀의 다른 영역으로 기포를 이동시키거나 포집할 수 있어, 생성되는 얼음의 투명도를 높이고, 제빙속도의 저하를 최소화할 수 있다.
상기 냉각기가 제빙셀의 일부를 더 집중적으로 냉각할 수 있도록, 상기 냉각기는 상기 제 2 영역에 공급하는 콜드(cold)의 양과 상기 제 1 영역에 공급하는 콜드(cold)의 양이 다르도록 구성될 수 있다. 상기 냉각기가 상기 제 2 영역에 공급하는 콜드(cold)의 양이 상기 제 1 영역에 공급하는 콜드(cold)의 양보다 크도록 구성될 수 있다.
일례로, 상기 제 2 영역은 냉전달도가 큰 금속재질로 구성하고, 상기 제 1 영역은 금속보다 냉전달도가 낮은 재질로 구성할 수 있다.
다른 예로, 저장실에서 제빙셀의 중심방향으로 트레이 어셈블리를 통해 전달되는 냉전달도를 증가시키기 위해서, 상기 제 2 영역은 상기 중심방향으로 냉전달도가 다르도록 구성될 수 있다. 상기 제 2 영역 중 어느 하나의 냉전달도가 상기 제 2 영역 중 다른 하나의 냉전달도보다 클 수 있다. 상기 제 2 영역 중 어느 하나에 관통공이 형성될 수 있다. 냉각기의 흡열면 중 적어도 일부가 상기 관통공에 배치될 수 있다. 냉각기의 공급하는 냉기가 통과하는 통로가 상기 관통공에 배치될 수 있다. 상기 어느 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸지 않는 부분일 수 있다. 상기 다른 하나는 상기 트레이 케이스가 둘러싸는 부분일 수 있다. 상기 어느 하나는 상기 제 2 영역 중 상기 제빙셀의 최상단부를 형성하는 부분일 수 있다. 상기 제 2 영역은 트레이 및 상기 트레이를 국부적으로 둘러싸는 트레이 케이스를 포함할 수 있다. 이와 같이, 트레이 어셈블리의 일부를 냉전달도가 크도록 구성할 경우에, 상기 냉전달도가 큰 트레이 어셈블리에 과냉각이 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이, 과냉각도를 감소시키기 위한 설계가 필요할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 냉장고의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는 저장실을 포함하는 캐비닛(14)과, 상기 저장실을 개폐하는 도어를 포함할 수 있다.
상기 저장실은 냉장실(18)과 냉동실(32)을 포함할 수 있다. 상기 냉장실(14)은 상측에 배치되고, 상기 냉동실(32)은 하측에 배치되어서, 각각의 도어에 의해서 각각의 저장실이 개별적으로 개폐 가능하다.
다른 예로서, 상측에 냉동실이 배치되고, 하측에 냉장실이 배치되는 것도 가능하다. 또는, 좌우 양측 중 일측에 냉동실이 배치되고, 타측에 냉장실이 배치되는 것도 가능하다.
상기 냉동실(32)은 상부 공간과 하부 공간이 서로 구분될 수 있고, 하부 공간에는, 하부 공간으로부터 인출입이 가능한 드로워(40)가 구비될 수 있다.
상기 도어는, 냉장실(18)과 냉동실(32)을 개폐하는 복수 개의 도어(10, 20, 30)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 도어(10, 20, 30)는 회전되는 방식으로 저장실을 개폐하는 도어(10, 20)와, 슬라이딩 방식으로 저장실을 개폐하는 도어(30) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
상기 냉동실(32)은 하나의 도어(30)에 의해서 개폐가 가능하더라도, 두 개의 공간으로 분리되도록 구비될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 냉동실(32)을 제1저장실이라 할 수 있고, 상기 냉장실(18)을 제2저장실이라 할 수 있다.
상기 냉동실(32)에는 얼음을 제조할 수 있는 제빙기(200)가 구비될 수 있다. 상기 제빙기(200)는 일 예로 상기 냉동실(32)의 상부 공간에 위치될 수 있다.
상기 제빙기(200)의 하부에는 상기 제빙기(200)에서 생산된 얼음이 낙하되어 보관되는 아이스 빈(600)이 마련될 수 있다. 사용자는 상기 아이스 빈(600)을 상기냉동실(32)에서 꺼내서, 상기 아이스 빈(600)에 저장된 얼음을 이용할 수 있다.
상기 아이스 빈(600)은 상기 냉동실(32)의 상부 공간과 하부 공간을 구획하는 수평 벽의 상측에 거치될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 캐비닛(14)에는 상기 제빙기(200)에 냉기를 공급하기 위한 덕트가 구비된다. 상기 덕트는 증발기를 유동하는 냉매와 열교환된 냉기를 상기 제빙기(200) 측으로 안내한다.
일 예로, 상기 덕트는 상기 캐비닛(14)의 후방에 배치되어, 상기 캐비닛(14)의 전방을 향해서 냉기를 토출할 수 있다. 상기 제빙기(200)는 상기 덕트의 전방에 위치될 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 덕트의 토출구는 상기 냉동실(32)의 후측벽 및 상측벽 중 하나 이상에 구비될 수 있다.
위에서는 상기 냉동실(32)에 상기 제빙기(200)가 구비되는 것으로 설명하였으나, 상기 제빙기(200)가 위치될 수 있는 공간은 상기 냉동실(32)에 제한되지 않으며, 냉기를 공급받을 수 있는 한 다양한 공간에 제빙기(200)가 위치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 브라켓이 제거된 상태의 제빙기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기의 분해 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에 설치되는 제 2 온도 센서를 보여주기 위한 도 3의 A-A를 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 2 트레이가 급수 위치에 위치할 때의 제빙기의 종단면도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 제빙기(200)의 각각의 구성요소는 상기 브라켓(220)의 내부 또는 외부에 구비되어서, 상기 제빙기(200)는 하나의 어셈블리를 구성할 수 있다.
상기 브라켓(220)은 일 예로 상기 냉동실(32)의 상측벽에 설치될 수 있다.
상기 브라켓(220)의 내측면 상측에는 급수부(240)가 설치될 수 있다.
상기 급수부(240)는 상측과 하측에 각각 개구부가 마련되어서, 상기 급수부(240)의 상측으로 공급되는 물을 상기 급수부(240)의 하측으로 안내할 수 있다.
상기 급수부(240)의 상측 개구부는 하측 개구부보다 커서, 상기 급수부(240)를 통해서 하부로 안내되는 물의 토출 범위를 제한할 수 있다.
상기 급수부(240)의 상측으로는 물이 공급되는 급수 배관이 설치될 수 있다.
상기 급수부(240)로 공급된 물은 하부로 이동될 수 있다. 상기 급수부(240)는 상기 급수 배관에서 토출되는 물이 높은 위치에서 낙하되지 않도록 해서, 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
상기 급수부(240)는 상기 급수 배관보다 아래쪽에 배치되기 때문에, 물이 상기 급수부(240)까지 튀지 않고 하방으로 안내되고, 낮아진 높이에 의해서 하방으로 이동되더라도 물이 튀는 양을 줄일 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 물이 냉기에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀(320a)을 포함할 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 상기 제빙셀(320a)을 제공하기 위한 벽의 적어도 일부를 형성하는 제 1 트레이(320)와, 상기 제빙셀(320a)을 제공하기 위한 벽의 적어도 다른 일부를 형성하는 제 2 트레이(380)를 포함할 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 제빙셀(320a)은, 제 1 셀(320b)과 제2셀(320c)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)는 상기 제 1 셀(320b)을 정의하고, 상기 제 2 트레이(380)는 상기 제 2 셀(320c)을 정의할 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)는 상기 제 1 트레이(320)에 대해서 상대 이동 가능하게 배치될 수 있다. 상기 제 2 트레이(380)는 직선 운동하거나 회전 운동할 수 있다.
이하에서는 상기 제 2 트레이(380)가 회전 운동하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
일 예로, 제빙 과정에서는 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)에 대해서 이동하여, 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)가 접촉할 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)가 접촉하면 완전한 상기 제빙셀(320a)이 정의될 수 있다.
반면, 제빙 완료 후 이빙 과정에서 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)에 대해서 이동하여, 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)와 이격될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)는 상기 제빙셀(320a)을 형성한 상태에서, 상하 방향으로 배열될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 트레이(320)를 상부 트레이라 할 수 있고, 상기 제 2 트레이(380)를 하부 트레이라 할 수 있다.
상기 제 1 트레이(320) 및 상기 제 2 트레이(380)에 의해서 복수의 제빙셀(320a)이 정의될 수 있다. 도 4에는 일 예로 3개의 제빙셀(320a)이 형성되는 것이 도시된다.
상기 제빙셀(320a)에 물이 공급된 상태에서 물이 냉기에 의해서 냉각되면, 상기 제빙셀(320a)과 동일하거나 유사한 형태의 얼음이 생성될 수 있다.
본 실시 예에서, 일 예로 상기 제빙셀(320a)은 구 형태 또는 구 형태와 유사한 형태로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 제 1 셀(320b)은 반구 형태 또는 반구와 유사한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 셀(320c)은 반구 형태 또는 반구와 유사한 형태로 형성될 수 있다.
물론, 상기 제빙셀(320a)는 직육면체 형태로 형성되거나 다각형 형태로 형성되는 것도 가능하다.
상기 제빙기(200)는, 상기 제 1 트레이(320)와 결합되는 제 1 트레이 케이스(300)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제 1 트레이 케이스(300)는 상기 제 1 트레이(320)의 상측에 결합될 수 있다.
상기 제 1 트레이 케이스(300)는 상기 브라켓(220)과 별도의 물품으로 제조되어 상기 브라켓(220)에 결합되거나 상기 브라켓(220)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 제 1 히터 케이스(280)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 히터 케이스(280)에는 이빙용 히터(290)가 설치될 수 있다. 상기 히터 케이스(280)는 상기 제 1 트레이 케이스(300)와 일체로 형성되거나 별도로 형성될 수 있다.
상기 이빙용 히터(290)는 상기 제 1 트레이(320)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 이빙용 히터(290)는 일 예로 와이어 타입의 히터일 수 있다.
일 예로, 상기 이빙용 히터(290)는 상기 제 1 트레이(320)와 접촉하도록 설치되거나 상기 제 1 트레이(320)와 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
어느 경우든, 상기 이빙용 히터(290)는 상기 제 1 트레이(320)로 열을 공급할 수 있고, 상기 제 1 트레이(320)로 공급된 열은 상기 제빙셀(320a)로 전달될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 상기 제 1 트레이(320)의 하측에 위치되는 제 1 트레이 커버(340)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 트레이 커버(340)는 상기 제 1 트레이(320)의 제빙셀(320a) 형상에 대응되도록 개구부가 형성되어서, 상기 제 1 트레이(320)의 하측면에 결합될 수 있다.
상기 제 1 트레이 케이스(300)에는, 상측은 경사지고, 하측은 수직하게 연장된 가이드 슬롯(302)이 구비될 수 있다. 상기 가이드 슬롯(302)은 상기 제 1 트레이 케이스(300)의 상측으로 연장된 부재에 구비될 수 있다.
상기 가이드 슬롯(302)에는 후술할 제 1 푸셔(260)의 가이드 돌기(262)가 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 가이드 돌기(262)는 상기 가이드 슬롯(302)을 따라서 안내될 수 있다.
상기 제 1 푸셔(260)는 적어도 하나의 연장부(264)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 푸셔(260)는 상기 제빙셀(320a)의 갯수와 동일한 수로 구비되는 연장부(264)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 연장부(264)는 이빙 과정에서 상기 제빙셀(320a)에 위치한 얼음을 밀어낼 수 있다. 일 예로 상기 연장부(264)는 상기 제 1 트레이 케이스(300)를 관통하여 상기 제빙셀(320a)에 삽입될 수 있다.
따라서, 상기 제 1 트레이 케이스(300)에는 상기 제 1 푸셔(260)의 일부가 관통하기 위한 홀(304)이 구비될 수 있다.
상기 제 1 푸셔(260)의 상기 가이드 돌기(262)는 상기 푸셔 링크(500)에 결합될 수 있다. 이때 상기 가이드 돌기(262)는 상기 푸셔 링크(500)에 회전가능 하도록 결합될 수 있다. 따라서, 상기 푸셔 링크(500)가 움직이면 상기 제 1 푸셔(260)도 상기 가이드 슬롯(302)을 따라서 이동될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 상기 제 2 트레이(380)와 결합되는 제 2 트레이 케이스(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 트레이 케이스(400)는, 상기 제 2 트레이(380)의 하측에서 상기 제 2 트레이(380)를 지지할 수 있다.
일 예로, 상기 제 2 트레이(380)의 제 2 셀(320c)을 형성하는 벽의 적어도 일부가 상기 제 2 트레이 케이스(400)에 의해서 지지될 수 있다.
상기 제 2 트레이 케이스(400)의 일측에는 스프링(402)이 연결될 수 있다. 상기 스프링(402)은 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)와 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 탄성력을 상기 제 2 트레이 케이스(400)로 제공할 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 제 2 트레이 커버(360)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)는, 상기 제 1 트레이(320)와 접촉한 상태에서 상기 제 1 트레이(320)의 일부를 둘러싸는 둘레벽(382)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 트레이 커버(360)는, 상기 둘레벽(382)을 감쌀 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 제 2 히터 케이스(420)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 히터 케이스(420)에는 투명빙 히터(430)(또는 제빙용 히터)가 설치될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)에 대해서 자세히 설명한다. 본 실시 예의 제어부(800)는 투명한 얼음이 생성될 수 있도록, 상기 제빙셀(320a)에 냉기가 공급되는 중 적어도 일부 구간에서 상기 투명빙 히터(430)가 상기 제빙셀(320a)에 열을 공급할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)의 열에 의해서, 상기 제빙셀(320a) 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동할 수 있도록 얼음의 생성 속도를 지연시킴으로써, 상기 제빙기(200)에서 투명빙이 생성될 수 있다. 즉 물 속에 녹아 있는 기포가 상기 제빙셀(320a)의 외부로 탈출하거나 상기 제빙셀(320a) 내에 일정한 위치로 포집될 수 있도록 유도할 수도 있다.
한편, 상기 제빙셀(320a)에 냉각기의 일례인 냉기공급수단(900)이 냉기를 공급할 때, 얼음이 생성되는 속도가 빠르면 상기 제빙셀(320a) 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하지 못한 채 결빙되어 생성된 얼음의 투명도가 낮을 수 있다.
이에 반해, 상기 제빙셀(320a)에 냉기공급수단(900)이 냉기를 공급할 때, 얼음이 생성되는 속도가 느리면 상기 문제점이 해소되어 생성되는 얼음의 투명도는 높아 질 수 있으나, 제빙 시간이 오래 걸리는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 제빙 시간이 지연되는 것을 줄이면서, 생성되는 얼음의 투명도가 높아지도록, 상기 투명빙 히터(430)는 상기 제빙셀(320a)에 대해 국부적으로 열을 공급할 수 있도록 상기 제빙셀(320a)의 일측에 배치될 수 있다.
한편, 상기 투명빙 히터(430)가 상기 제빙셀(320a)의 일측에 배치된 경우에, 상기 투명빙 히터(430)의 열이 상기 제빙셀(320a)의 타측으로 쉽게 전달되는 것을 저감할 수 있도록 상기 제 1 트레이(320)와 제 2 트레이(380)중 적어도 하나는 금속보다 열전도율이 낮은 재질일 수 있다.
한편, 이빙 과정에서 트레이(320, 380)에 부착된 얼음이 잘 분리되도록 상기 제 1 트레이(320)와 제 2 트레이(380)중 적어도 하나는 플라스틱을 포함한 수지 (resin) 일 수 있다.
한편, 이빙 과정에서 푸셔(260, 540)에 의해 변형된 트레이가 원래의 형태로 쉽게 복원될 수 있도록 상기 제 1 트레이(320)와 제 2 트레이(380)중 적어도 하나는 플렉시블 혹은 연성 재질일 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)는, 상기 제 2 트레이(380)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 투명빙 히터(430)는 일 예로 와이어 타입의 히터일 수 있다.
일 예로, 상기 투명빙 히터(430)는 상기 제 2 트레이(380)와 접촉하도록 설치되거나 상기 제 2 트레이(380)와 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제 2 히터 케이스(420)가 별도로 구비되지 않고, 상기 투밍빙 히터(430)가 상기 제 2 트레이 케이스(400)에 설치되는 것도 가능하다.
어느 경우든, 상기 투명빙 히터(430)는 상기 제 2 트레이(380)로 열을 공급할 수 있고, 상기 제 2 트레이(380)로 공급된 열은 상기 제빙셀(320a)로 전달될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 구동력을 제공하는 구동부(480)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부(480)의 구동력을 전달받아 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)에 대해서 상대 이동할 수 있다.
상기 제 1 트레이 케이스(300)의 일측에 하방으로 연장된 연장부(281)에는 관통공(282)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 트레이 케이스(400)의 일측에 연장된 연장부(403)에는 관통공(404)이 형성될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 상기 관통공(282, 404) 들을 함께 관통하는 샤프트(440)를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트(440)의 양단에는 회전 암(460)이 각각 구비될 수 있다. 상기 샤프트(440)는 상기 구동부(480)로부터 회전력을 전달받아서 회전될 수 있다.
상기 회전 암(460)의 일단은 상기 스프링(402)의 일단에 연결되어서, 상기 스프링(402)이 인장되는 경우 복원력에 의해서 상기 회전 암(460)의 위치가 초기 치로 이동되도록 할 수 있다.
상기 구동부(480)는, 모터와, 복수의 기어를 포함할 수 있다.
상기 구동부(480)에는 만빙 감지 레버(520)가 연결될 수 있다. 상기 구동부(480)에서 제공되는 회전력에 의해서 상기 만빙 감지 레버(520)가 회전될 수 있다.
상기 만빙 감지 레버(520)는 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다. 일 예로 상기 만빙 감지 레버(520)는 제 1 부분(521)과, 상기 제 1 부분(521)의 양단에서 상기 제 1 부분(521)과 교차되는 방향으로 연장되는 한 쌍의 제 2 부분(522)을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제 2 부분(522) 중 어느 하나는 상기 구동부(480)에 결합되고, 다른 하나는 상기 브라켓(220) 또는 상기 제 1 트레이 케이스(300)에 결합될 수 있다.
상기 만빙 감지 레버(520)는 회전되면서 상기 아이스 빈(600)에 저장된 얼음을 감지할 수 있다.
상기 구동부(480)는, 상기 모터의 회전 동력을 받아 회전되는 캠을 더 포함할 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 상기 캠의 회전을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 캠에는 자석이 구비되고, 상기 센서는 상기 캠의 회전 과정에서 자석의 자기를 감지하기 위한 홀 센서일 수 있다. 상기 센서의 자석 감지 여부에 따라서, 상기 센서는 서로 다른 출력인 제1신호와 제2신호를 출력할 수 있다. 제1신호와 제2신호 중 어느 하나는 High 신호이고, 다른 하나는 low 신호일 수 있다.
후술할 제어부(800)는 상기 센서에서 출력되는 신호의 종류 및 패턴에 기초하여 상기 제 2 트레이(380)의 위치를 파악할 수 있다. 즉, 상기 제 2 트레이(380) 및 상기 캠은 상기 모터에 의해서 회전되므로, 상기 캠에 구비되는 자석의 감지 신호에 기초하여 상기 제 2 트레이(380)의 위치를 간접적으로 판단할 수 있다.
일 예로 상기 센서에서 출력되는 신호에 기초하여 후술할 급수 위치 및 제빙 위치가 구분 및 판단될 수 있다.
상기 제빙기(200)는, 제 2 푸셔(540)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 푸셔(540)는, 상기 브라켓(220)에 설치될 수 있다.
상기 제 2 푸셔(540)는 적어도 하나의 연장부(544)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 푸셔(540)는 상기 제빙셀(320a)의 갯수와 동일한 수로 구비되는 연장부(544)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 연장부(544)는, 상기 제빙셀(320a)에 위치한 얼음을 밀어낼 수 있다. 일 예로, 상기 연장부(544)는 상기 제 2 트레이 케이스(400)를 관통하여 상기 제빙셀(320a)을 형성하는 상기 제 2 트레이(380)와 접촉될 수 있고, 접촉된 상기 제 2 트레이(380)를 가압할 수 있다.
따라서, 상기 제 2 트레이 케이스(400)에는 상기 제 2 푸셔(540)의 일부가 관통하기 위한 홀(422)이 구비될 수 있다.
상기 제 1 트레이 케이스(300)는 상기 제 2 트레이 케이스(400)와 상기 샤프트(440)에 대해서 서로 회전 가능하게 결합되어서, 상기 샤프트(440)를 중심으로 각도가 변화되도록 배치될 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 제 2 트레이(380)는 비금속 재질로 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 제 2 트레이(380)는 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 가압될 때, 형태가 변형될 수 있는 플렉서블 재질로 형성될 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 제 2 트레이(380)는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 상기 제 2 트레이(380)가 가압되는 과정에서 상기 제 2 트레이(380)가 변형되면서 상기 제 2 푸셔(540)의 가압력이 얼음으로 전달될 수 있다. 상기 제 2 푸셔(540)의 가압력에 의해서 얼음과 상기 제 2 트레이(380)가 분리될 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)가 비금속 재질 및 플렉서블 또는 연성 재질로 형성되면 얼음과 상기 제 2 트레이(380) 간의 결합력 또는 부착력이 줄어들 수 있어, 얼음이 상기 제 2 트레이(380)에서 쉽게 분리될 수 있다.
또한, 상기 제 2 트레이(380)가 비금속 재질 및 플렉서블 또는 연성 재질로 형성되면, 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 상기 제 2 트레이(380)의 형태가 변형된 이후, 상기 제 2 푸셔(540)의 가압력이 제거되면, 상기 제 2 트레이(380)가 원래의 형태로 쉽게 복원될 수 있다.
한편, 상기 제 1 트레이(320)가 금속 재질로 형성되는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 제 1 트레이(320)와 얼음의 결합력 또는 분리적이 강하므로, 본 실시 예의 제빙기(200)는, 상기 이빙용 히터(290)와 상기 제 1 푸셔(260) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 제 1 트레이(320)는 비금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)가 비금속 재질로 형성되면, 상기 제빙기(200)는, 상기 이빙용 히터(290)와 상기 제 1 푸셔(260) 중 하나 만을 포함할 수 있다.
또는, 상기 제빙기(200)는 상기 이빙용 히터(290)와 상기 제 1 푸셔(260)를 포함하지 않을 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 제 1 트레이(320)는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)가 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)가 동일한 재질로 형성되는 경우, 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)의 접촉 부위에서 실링 성능이 유지되도록, 상기 제 1 트레이(320)의 경도와 상기 제 2 트레이(380)의 경도는 다를 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 가압되어 형태 변형이 되므로, 상기 제 2 트레이(380)의 형태 변형이 용이하도록, 상기 제 2 트레이(380)의 경도는 상기 제 1 트레이(320)의 경도 보다 낮을 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 제빙기(200)는, 상기 제빙셀(320a)의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도센서(또는 트레이 온도 센서)(700)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 온도센서(700)는 상기 제빙셀(320a)의 물의 온도 또는 얼음의 온도를 감지할 수 있다.
상기 제 2 온도센서(700)는 상기 제 1 트레이(320)와 인접하게 배치되어 상기 제 1 트레이(320)의 온도를 감지함으로써, 상기 제빙셀(320a)의 물의 온도 또는 얼음의 온도를 간접적으로 감지할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제빙셀(320a)의 물의 온도 또는 얼음의 온도를 제빙셀(320a)의 내부 온도라 할 수 있다.
상기 제 2 온도센서(700)는 상기 제 1 트레이 케이스(300)에 설치될 수 있다.
이 경우, 상기 제 2 온도센서(700)는, 상기 제 1 트레이(320)와 접촉하거나 상기 제 1 트레이(320)와 소정 간격 이격될 수 있다. 또는, 상기 제 2 온도센서(700)는 상기 제 1 트레이(320)에 설치되어 상기 제 1 트레이(320)와 접촉할 수 있다.
물론, 상기 제 2 온도센서(700)가 상기 제 1 트레이(320)를 관통하도록 배치되는 경우에는 상기 제빙셀(320a)의 물의 온도 또는 얼음의 온도를 직접적으로 감지할 수 있다.
한편, 상기 이빙용 히터(290)의 일부는 상기 제 2 온도센서(700) 보다 높게 위치될 수 있으며, 상기 제 2 온도센서(700)와 이격될 수 있다.
상기 제 2 온도센서(700)에 연결된 전선(701)은 상기 제 1 트레이 케이스(300)의 상방으로 안내될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시 예의 제빙기(200)는, 상기 제 2 트레이(380)의 위치가 급수 위치와 제빙 위치가 다르도록 설계될 수 있다.
일 예로, 상기 제 2 트레이(380)는, 상기 제빙셀(320a) 중 제 2 셀(320c)을 정의하는 제 2 셀 벽(381)과, 상기 제 2 셀 벽(381)의 외곽 테두리를 따라 연장되는 둘레 벽(382)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 셀 벽(381)은 상면(381a)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)이 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)인 것으로 언급될 수도 있다.
상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)은 상기 둘레벽(381)의 상단부 보다 낮게 위치될 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)는, 상기 제빙셀(320a) 중 제 1 셀(320b)을 정의하는 제 1 셀 벽(321a)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 셀 벽(321a)은 직선부(321b)와 곡선부(321c)를 포함할 수 있다. 상기 곡선부(321c)는 상기 샤프트(440)의 중심을 곡률 반경으로 하는 호 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 둘레벽(381)도 상기 직선부(321b)와 상기 곡선부(321c)에 대응하는 직선부 및 곡선부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 셀 벽(321a)은 하면(321d)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321b)이 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321b)인 것으로 언급될 수도 있다.
상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)은 상기 제 2 셀 벽(381a)의 상면(381a)과 접촉될 수 있다.
예를 들어, 도 6과 같은 급수 위치에서, 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)과 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)의 적어도 일부는 이격될 수 있다.
도 6에는 일 예로 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)과 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)의 전부가 서로 이격되는 것이 도시된다.
따라서, 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)은 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)과 소정 각도를 이루도록 경사질 수 있다.
제한적이지는 않으나, 급수 위치에서 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)은 실질적으로 수평을 유지할 수 있고, 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)은 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하방에서 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)에 대해서 경사지도록 배치될 수 있다.
도 6과 같은 상태에서, 상기 둘레벽(382)은 상기 제 1 셀 벽(321a)을 둘러쌀 수 있다. 또한, 상기 둘레벽(382)의 상단부는 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d) 보다 높게 위치될 수 있다.
한편, 상기 제빙 위치(도 12 참조)에서, 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)은 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
제빙 위치에서 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)과 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321d)이 이루는 각도는, 급수 위치에서 제 2 트레이(380)의 상면(382a)과 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321d)이 이루는 각도 보다 작다.
상기 제빙 위치에서는, 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)이 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d) 전부와 접촉할 수 있다.
상기 제빙 위치에서, 상기 제 2 셀 벽(381)의 상면(381a)과 상기 제 1 셀 벽(321a)의 하면(321d)은 실질적으로 수평을 이루도록 배치될 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 제 2 트레이(380)의 급수 위치와 상기 제빙 위치가 다른 이유는 상기 제빙기(200)가 복수의 제빙셀(320a)을 포함하는 경우, 각 제빙셀(320a) 간의 연통을 위한 물 통로를 상기 제 1 트레이(320) 및/또는 제 2 트레이(380)에 형성하지 않고, 복수의 제빙셀(320a)로 물이 균일하게 분배되도록 하기 위함이다.
만약, 상기 제빙기(200)가 상기 복수의 제빙셀(320a)을 포함하는 경우, 상기 제 1 트레이(320) 및/또는 제 2 트레이(380)에 물 통로를 형성하게 되면, 상기 제빙기(200)로 공급된 물은 물 통로를 따라서 복수의 제빙셀(320a)로 분배된다.
그런데, 물이 복수의 제빙셀(320a)로 분배 완료된 상태에서, 물 통로에도 물이 존재하게 되고, 이 상태로 얼음이 생성되면, 제빙셀(320a)에서 생성되는 얼음이 물 통로 부분에서 생성되는 얼음에 의해서 연결된다.
이 경우, 이빙 완료 후에도 얼음이 들이 서로 붙어 있을 가능성이 존재하고, 설령 얼음이 서로 분리되더라도 복수의 얼음 중 일부 얼음은 물 통로 부분에서 생성된 얼음을 포함하게 되므로, 얼음의 형태가 제빙셀의 형태와 달라지는 문제가 있다.
그러나, 본 실시 예와 같이, 급수 위치에서 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)와 이격된 상태가 되는 경우, 상기 제 2 트레이(380)로 낙하된 물이 상기 제 2 트레이(380)의 복수의 제 2 셀(320c)로 균일하게 분배될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 트레이(320)는 연통홀(321e)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 트레이(320)가 하나의 제 1 셀(320b)을 포함하는 경우에는 상기 제 1 트레이(320)는 하나의 연통홀(321e)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)가 복수의 제 1 셀(320b)을 포함하는 경우에는 상기 제 1 트레이(320)는 복수의 연통홀(321e)을 포함할 수 있다.
상기 급수부(240)는 상기 복수의 연통홀(321e) 중 일 연통홀(321e)로 물을 공급할 수 있다.
이 경우, 상기 일 연통홀(321e)을 통해 공급된 물은 상기 제 1 트레이(320)를 지난 후 상기 제 2 트레이(380)로 낙하된다.
급수 과정에서, 물은 상기 제 2 트레이(380)의 복수의 제 2 셀(320c) 중 어느 한 제 2 셀(320c)로 낙하될 수 있다. 어느 한 제 2 셀(320c)에 공급된 물이 상기 어느 한 제 2 셀(320c)에서 넘치게 된다.
본 실시 예의 경우, 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)이 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321d)과 이격되어 있으므로, 상기 어느 한 제 2 셀(320c)에서 넘친 물은 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)을 따라 인접하는 다른 제 2 셀(320c)로 이동하게 된다.
따라서, 상기 제 2 트레이(380)의 복수의 제 2 셀(320c)에 물이 가득찰 수 있다.
또한, 급수가 완료된 상태에서, 급수된 물의 일부는 상기 제 2 셀(320c)에 가득채워지고, 급수된 물의 다른 일부는 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380) 사이 공간에 채워질 수 있다.
급수 위치에서, 상기 제빙셀(320a)의 체적에 따라서, 급수 완료 시의 물은 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380) 사이 공간에만 위치되거나, 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380) 사이 공간 및 상기 제 1 트레이(320) 내에도 위치될 수 있다(도 11 참조).
급수 위치에서 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제빙 위치로 이동하게 되면, 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380) 사이 공간의 물이 상기 복수의 제 1 셀(320b)로 균일하게 분배될 수 있다.
한편, 상기 제 1 트레이(320) 및/또는 제 2 트레이(380)에 물 통로를 형성하게 되면, 상기 제빙셀(320a)에서 생성되는 얼음이 물 통로 부분에도 생성된다.
이 경우에 투명빙을 생성하기 위해 냉장고의 제어부가 상기 제빙셀(320a) 내의 물의 단위 높이당 질량에 따라 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 및 상기 투명빙 히터(430)의 가열량 중 하나 이상이 가변되도록 제어하게 되면, 상기 물 통로가 형성된 부분에서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 및 상기 투명빙 히터(430)의 가열량 중 하나 이상이 몇 배이상 급격히 가변되도록 제어하게 된다.
왜냐하면, 상기 물 통로가 형성된 부분에서 물의 단위 높이당 질량이 몇 배이상 급격히 증가되기 때문이다. 이 경우 부품의 신뢰성 문제가 발생할 수 있고, 최대출력과 최소출력의 폭이 큰 고가의 부품을 사용할 수 있어, 소비전력 및 부품의 원가 측면에서도 불리할 수 있다. 결국, 본 발명은 투명빙을 생성하기 위해서도 전술한 제빙 위치와 관련된 기술이 필요할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예의 냉장고는, 상기 냉동실(32)(또는 제빙셀)에 냉기를 공급하기 위한 냉기공급수단(900)을 더 포함할 수 있다. 상기 냉기공급수단(900)은 냉매 사이클을 이용하여 냉기를 상기 냉동실(32)로 공급할 수 있다.
일 예로, 상기 냉기공급수단(900)은, 냉매를 압축하기 압축기를 포함할 수 있다. 상기 압축기의 출력(또는 주파수)에 따라서 상기 냉동실(32)로 공급되는 냉기의 온도가 달라질 수 있다.
또는, 상기 냉기공급수단(900)은, 증발기로 공기를 송풍하기 위한 팬을 포함할 수 있다. 상기 팬의 출력(또는 회전속도)에 따라서 상기 냉동실(32)로 공급되는 냉기량이 달라질 수 있다.
또는, 상기 냉기공급수단(900)은, 상기 냉매 사이클을 유동하는 냉매의 량을 조절하는 냉매밸브를 포함할 수 있다.
상기 냉매밸브에 의한 개도 조절에 의해서 상기 냉매 사이클을 유동하는 냉매량이 가변되고, 이에 따라서 상기 냉동실(32)로 공급되는 냉기의 온도가 달라질 수 있다.
따라서, 본 실시 예에서, 상기 냉기공급수단(900)은, 상기 압축기, 팬 및 냉매밸브 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시 예의 냉장고는, 상기 냉기공급수단(900)을 제어하는 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉장고는, 상기 급수부(240)를 통해 공급되는 물의 양을 제어하기 위한 급수 밸브(242)를 더 포함할 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 냉동실(32)로 냉기 공급을 위한 증발기의 제상을 위한 제상 히터(920)를 더 포함할 수 있다.
상기 제상 히터(920)는 증발기에 설치되거나 증발기 주변에 위치되어 증발기로 열을 공급할 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 이빙용 히터(290), 상기 투명빙 히터(430), 상기 구동부(480), 냉기공급수단(900), 급수 밸브(242) 및 제상 히터(920) 중 일부 또는 전부를 제어할 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 제빙기(200)가 상기 이빙용 히터(290)와 상기 투명빙 히터(430)를 모두 포함하는 경우에는, 상기 이빙용 히터(290)의 출력과 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 다를 수 있다.
상기 이빙용 히터(290)와 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 다른 경우, 상기 이빙용 히터(290)의 출력 단자와 상기 투명빙 히터(430)의 출력 단자가 다른 형태로 형성될 수 있어, 두 출력 단자의 오체결이 방지될 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 이빙용 히터(290)의 출력은 상기 투명빙 히터(430)의 출력 보다 크게 설정될 수 있다. 따라서, 상기 이빙용 히터(290)에 의해서 신속하게 얼음이 상기 제 1 트레이(320)에서 분리될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 이빙용 히터(290)가 구비되지 않은 경우에는 상기 투명빙 히터(430)가 앞서 설명한 상기 제 2 트레이(380)와 인접한 위치에 배치되거나, 혹은 상기 제 1 트레이(320)와 인접한 위치에 배치될 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 냉동실(32)의 온도를 감지하는 제 1 온도센서(33)(또는 고내 온도센서)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제 1 온도센서(33)에서 감지된 온도에 기초하여 상기 냉기공급수단(900)을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(800)는, 상기 제 2 온도센서(700)에서 감지되는 온도에 기초하여, 제빙의 완료 여부를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9은 제빙셀에 대한 투명빙 히터의 상대 위치에 따른 높이 기준을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 제빙셀 내의 물의 단위 높이 당 투명빙 히터의 출력을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 급수 위치에서 물의 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면이고, 도 12는 제빙 위치에서 얼음이 생성된 모습을 보여주는 도면이고, 도 13은 이빙 과정에서 제 2 트레이가 제 1 트레이와 분리된 상태를 보여주는 도면이며, 도 14는 이빙 과정에서 제 2 트레이가 이빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 14를 참조하면, 상기 제빙기(200)에서 얼음을 생성하기 위하여, 상기 제어부(800)는 상기 제 2 트레이(380)를 급수 위치로 이동시킨다(S1).
본 명세서에서, 도 12의 제빙 위치에서 상기 제 2 트레이(380)가 도 14의 이빙 위치로 이동하는 방향을 정방향 이동( 또는 정방향 회전)이라 할 수 있다.
반면, 도 14의 이빙 위치에서 도 11의 급수 위치로 이동하는 방향을 역방향 이동(또는 역방향 회전)이라 할 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)의 급수 위치 이동은 센서에 의해서 감지되고, 상기 제 2 트레이(380)가 급수 위치로 이동된 것이 감지되면, 상기 제어부(800)는 상기 구동부(480)를 정지시킨다.
상기 제 2 트레이(380)가 급수 위치로 이동된 상태에서 급수가 시작된다(S2).
급수를 위하여 상기 제어부(800)는, 상기 급수 밸브(242)를 온시키고, 설정된 양 만큼의 물이 공급되었다고 판단되면, 상기 제어부(800)는 상기 급수 밸브(242)를 오프시킬 수 있다.
일 예로, 물이 공급되는 과정에서, 도시되지 않은 유량 센서에서 펄스가 출력되고, 출력된 펄스가 기준 펄스에 도달하면, 설정된 양 만큼의 물이 공급된 것으로 판단될 수 있다.
급수가 완료된 이후에 상기 제어부(800)는 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치로 이동하도록 상기 구동부(480)를 제어한다(S3).
일 예로, 상기 제어부(800)는 상기 제 2 트레이(380)가 급수 위치에서 역 방향으로 이동하도록 상기 구동부(480)를 제어할 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)가 역 방향으로 이동되면, 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)이 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321e)과 가까워지게 된다.
그러면, 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)과 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321e) 사이의 물은 상기 복수의 제 2 셀(320c) 각각의 내부로 나뉘어 분배된다.
상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a)과 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321e)이 완전하게 밀착되면, 상기 제 1 셀(320b)에 물이 채워지게 된다.
상기 제 2 트레이(380)의 제빙 위치 이동은 센서에 의해서 감지되고, 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치로 이동된 것이 감지되면, 상기 제어부(800)는 상기 구동부(480)를 정지시킨다.
상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치로 이동된 상태에서 제빙이 시작된다(S4).
일 예로, 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치에 도달하면 제빙이 시작될 수 있다. 또는, 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치로 도달하고, 급수 시간이 설정 시간 경과하면 제빙이 시작될 수 있다.
제빙이 시작되면, 상기 제어부(800)는, 냉기가 상기 제빙셀(320a)로 공급되도록 상기 냉기공급수단(900)을 제어할 수 있다.
제빙이 시작된 이후에, 상기 제어부(800)는, 상기 냉기공급수단(900)이 상기 제빙셀(320a)로 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 투명빙 히터(430)가 온되도록 제어할 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)가 온되는 경우 상기 투명빙 히터(430)의 열이 상기 제빙셀(320a)로 전달되므로, 상기 제빙셀(320a)에서의 얼음의 생성 속도가 지연될 수 있다.
본 실시 예와 같이, 상기 투명빙 히터(430)의 열에 의해서, 상기 제빙셀(320a) 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동할 수 있도록 얼음의 생성 속도를 지연시킴으로써, 제빙기(200)에서 투명빙이 생성될 수 있다.
제빙 과정에서, 상기 제어부(800)는, 상기 투명빙 히터(430)의 온 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다(S5).
본 실시 예의 경우, 제빙이 시작되고 바로 투명빙 히터(430)가 온되는 것이 아니고, 상기 투명빙 히터(430)의 온 조건이 만족되어야 상기 투명빙 히터(430)가 온될 수 있다(S6).
일반적으로 상기 제빙셀(320a)에 공급되는 물은 상온의 물이거나 상온 보다 낮은 온도의 물일 수 있다. 이렇게 급수된 물의 온도는 물의 어는점 보다 높다.
따라서, 급수 이후 냉기에 의해서 물의 온도가 낮아지다가 물의 어는점에 도달하면 물이 얼음으로 변화된다.
본 실시 예의 경우, 물이 얼음으로 상변화되기 전에는 상기 투명빙 히터(430)를 온시키지 않을 수 있다.
만약, 상기 제빙셀(320a)에 공급된 물의 온도가 어는점에 도달하기 전에 상기 투명빙 히터(430)가 온되면, 상기 투명빙 히터(430)의 열에 의해서 물의 온도가 어는점에 도달하는 속도가 느려져 결과적으로 얼음의 생성 시작이 지연된다.
얼음의 투명도는 얼음이 생성되기 시작한 이후에 얼음이 생성되는 부분의 기포의 존재 여부에 따라 달라질 수 있는데, 얼음이 생성되기 전부터 제빙셀(320a)로 열이 공급되면, 얼음의 투명도와 무관하게 상기 투명빙 히터(430)가 작동하는 것으로 볼 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 의하면, 상기 투명빙 히터(430)의 온 조건이 만족된 이후에 상기 투명빙 히터(430)가 온되는 경우, 불필요한 상기 투명빙 히터(430)의 작동에 따라 전력이 소비되는 것을 방지할 수 있다.
물론, 상기 투명빙 히터(430)가 제빙 시작 후 바로 온되더라도 투명도에는 영향이 없으므로, 제빙 시작 후 상기 투명빙 히터(430)를 온시키는 것도 가능하다.
본 실시 예에서, 상기 제어부(800)는, 설정된 특정 시점으로 부터 일정 시간이 경과되면, 상기 투명빙 히터(430)의 온 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 상기 특정 시점은 상기 투명빙 히터(430)가 온 되기 이전의 시점 중 적어도 하나로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 특정 시점은 제빙을 위해 냉기공급수단(900)이 냉력을 공급하기 시작한 시점, 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치에 도달할 시점, 급수 공급이 완료된 시점 등으로 설정할 수 있다.
또는, 상기 제어부(800)는, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 온 기준 온도에 도달하면, 상기 투명빙 히터(430)의 온 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 상기 온 기준 온도는 상기 제빙셀(320a)의 최 상측(연통홀 측)에서 물이 얼기 시작한 것임을 판단하기 위한 온도일 수 있다.
상기 제빙셀(320a)에서 물의 일부가 어는 경우, 상기 제빙셀(320a)에서 얼음의 온도는 영하의 온도이다.
상기 제빙셀(320a)에서의 얼음의 온도 보다 상기 제 1 트레이(320)의 온도가 높을 수 있다.
물론, 상기 제빙셀(320a)에는 물이 존재하기는 하나 상기 제빙셀(320a)에서 얼음이 생성되기 시작한 이후에는 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도는 영하의 온도일 수 있다.
따라서, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도를 기초로 하여 상기 제빙셀(320a)에서 얼음이 생성되기 시작하였음을 판단하기 위하여, 상기 온 기준 온도는 영하 이하의 온도로 설정될 수 있다.
즉, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 온 기준 온도에 도달하는 경우, 온 기준 온도는 영하의 온도이므로, 상기 제빙셀(320a)의 얼음의 온도는 영하의 온도로서 온 기준 온도 보다 낮을 것이다. 따라서, 상기 제빙셀(320a) 내에서 얼음이 생성된 것임을 간접적으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 상기 투명빙 히터(430)가 온되면, 상기 투명빙 히터(430)의 열이 상기 제빙셀(320a) 내로 전달된다.
본 실시 예와 같이, 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)의 하측에 위치되고, 상기 투명빙 히터(430)가 상기 제 2 트레이(380)로 열을 공급하도록 배치되는 경우에는 상기 제빙셀(320a)의 상측에서부터 얼음이 생성되기 시작할 수 있다.
본 실시 예에서, 얼음이 상기 제빙셀(320a) 내에서 상측에서부터 생성되므로, 상기 제빙셀(320a)에서 얼음이 생성되는 부분에서 기포가 액체 상태의 물을 향하여 하측으로 이동하게 된다.
물의 밀도는 얼음의 밀도 보다 크므로, 상기 제빙셀(320a) 내에서 물 또는 기포가 대류할 수 있으며, 상기 투명빙 히터(430) 측으로 기포가 이동할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 제빙셀(320a)의 형태에 따라서 상기 제빙셀(320a)에서 물의 단위 높이 당 질량(또는 부피)은 동일하거나 다를 수 있다.
예를 들어, 상기 제빙셀(320a)이 직육면체인 경우에는 상기 제빙셀(320a) 내에서 물의 단위 높이 당 질량(또는 부피)은 동일하다.
반면, 상기 제빙셀(320a)이 구형이나 역삼각형, 초승달 모양 등과 같은 형태를 가지는 경우에는 물의 단위 높이 당 질량(또는 부피)는 다르다.
만약, 냉기공급수단(900)의 냉력이 일정하다고 가정할 때, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 동일하면, 상기 제빙셀(320a)에서 물의 단위 높이 당 질량이 다르므로, 단위 높이 당 얼음이 생성되는 속도가 다를 수 있다.
예를 들어, 물의 단위 높이 당 질량이 작은 경우에는 얼음의 생성 속도가 빠른 반면, 물의 단위 높이 당 질량이 큰 경우에는 얼음의 생성 속도가 느리다.
결국, 물의 단위 높이 당 얼음이 생성되는 속도가 일정하지 못하게 되어 단위 높이 별로 얼음의 투명도가 달라질 수 있다. 특히, 얼음의 생성 속도가 빠른 경우, 기포가 얼음에서 물 측으로 이동하지 못하게 되어 얼음이 기포를 포함하게 되어 투명도가 낮을 수 있다.
즉 물의 단위 높이 당 얼음이 생성되는 속도의 편차가 작을수록 생성된 얼음의 단위 높이 당 투명도의 편차도 작아지게 된다.
따라서, 본 실시 예에서는, 상기 제어부(800)는, 상기 제빙셀(320a)의 물의 단위 높이 당 질량에 따라서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 및/또는 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 가변되도록 제어할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력의 가변은, 상기 압축기의 출력 가변, 팬의 출력 가변 및 상기 냉매밸브의 개도가 가변되는 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량의 가변은 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 가변하는 것 또는 상기 투명빙 히터(430)의 듀티를 가변하는 것을 의미할 수 있다.
이때, 상기 투명빙 히터(430)의 듀티는, 1회 주기로 상기 투명빙 히터(430)의 온 시간 및 오프 시간 대비 온 시간의 비율을 의미하거나, 1회 주기로 상기 투명빙 히터(430)의 온 시간 및 오프 시간 대비 오프 시간의 비율을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 제빙셀(320a) 내에서의 물의 단위 높이의 기준은, 상기 제빙셀(320a)과 상기 투명빙 히터(430)의 상대 위치에 따라 다를 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (a)와 같이 제빙셀(320a)의 바닥에서 투명빙 히터(430)의 높이가 동일하도록 배열될 수 있다.
이 경우, 상기 투명빙 히터(430)를 연결하는 선은 수평선이고, 상기 수평선에서 수직한 방향으로 연장되는 선이 상기 제빙셀(320a)의 물의 단위 높이의 기준이 된다.
도 9의 (a)의 경우에는 제빙셀(320a)의 최상측에서부터 하측으로 얼음이 생성되고, 성장하게 된다.
반면, 도 9의 (b)와 같이 제빙셀(320a)의 바닥에서 투명빙 히터(430)의 높이가 다르도록 배열될 수 있다.
이 경우, 상기 제빙셀(320a)의 서로 다른 높이에서 제빙셀(320a)로 열이 공급되므로, 도 9의 (a)와 다른 패턴으로 얼음이 생성된다.
일 예로, 도 9의 (b)의 경우, 상기 제빙셀(320a)에서 최상측에서 좌측으로 이격된 위치에서 얼음이 생성되고, 투명빙 히터(430)가 위치되는 우측 하방으로 얼음이 성장할 수 있다.
따라서, 도 9의 (b)의 경우에는, 상기 투명빙 히터(430)의 두 지점을 연결하는 선에 대해서 수직한 선(기준선)이 상기 제빙셀(320a)의 물의 단위 높이의 기준이 된다. 도 9의 (b)의 기준선은 수직선에서 소정 각도 경사진다.
도 10은 도 9의 (a)와 같이 투명빙 히터가 배치된 경우에서의 물의 단위 높이 구분 및 단위 높이 당 투명빙 히터의 출력량을 보여준다.
이하에서는, 물의 단위 높이 별로 얼음의 생성 속도가 일정해지도록 투명빙 히터의 출력을 제어하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 제빙셀(320a)이 일 예로 구 형태로 형성되는 경우, 상기 제빙셀(320a)에서의 물의 단위 높이 당 질량은 상측에서 하측으로 갈수록 증가하다가 최대가 되고, 다시 감소하게 된다.
일 예로 직경이 50mm인 구 형태의 제빙셀(320a)내의 물(또는 제빙셀 자체)을 6mm 높이(단위 높이)로 9개의 구간(A 구간 내지 I 구간)으로 구분한 것을 예를 들어 설명한다. 이때, 단위 높이의 크기 및 구분되는 구간의 개수에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
상기 제빙셀(320a) 내의 물을 단위 높이로 구분하는 경우, 구분되는 각 구간 별 높이는 A 구간 내지 H 구간은 동일하고, I 구간은 나머지 구간 보다 높이가 낮다. 물론, 상기 제빙셀(320a)의 직경 및 구분되는 구간의 개수에 따라서, 구분되는 모든 구간의 단위 높이가 동일할 수 있다.
다수의 구간 중에서 E 구간은 물의 단위 높이 별 질량이 최대인 구간이다. 예를 들어, 물의 단위 높이 별 질량이 최대인 구간은, 상기 제빙셀(320a)이 구 형태인 경우, 상기 제빙셀(320a)의 직경, 상기 제빙셀(320a)의 수평 단면적 또는 원주 둘레가 최대인 부분을 포함한다.
상술한 바와 같이, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 일정하고, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 일정한 경우를 가정할 때, E 구간에서의 얼음 생성 속도가 제일 느리고, A구간 및 I 구간에서의 얼음 생성 속도가 제일 빠르다.
이러한 경우, 단위 높이 별로 얼음의 생성 속도가 달라 단위 높이 별로 얼음의 투명도가 달라지게 되고, 특정 구간에서는 얼음의 생성 속도가 너무 빨라 기포를 포함하여 투명도가 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 실시 예에서는 얼음이 생성되는 과정에서 얼음이 생성되는 부분에서 기포가 물 측으로 이동되도록 하면서, 단위 높이 별로 얼음이 생성되는 속도가 동일하거나 유사해지도록, 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 제어할 수 있다.
구체적으로, E 구간의 질량이 가장 크므로, E 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력(W5)이 최소로 설정될 수 있다.
E 구간의 질량 보다 D 구간의 질량이 작으므로, 질량이 작아지는 만큼 얼음의 생성 속도가 빨라지므로, 얼음 생성 속도를 지연시킬 필요가 있다.
따라서, D 구간에서의 상기 투밍빙 히터(430)의 출력(W4)은 E 구간에서의 투명빙 히터(430)의 출력(W5) 보다 높다 설정될 수 있다.
동일한 이유에 의해서 C 구간의 질량이 D 구간의 질량 보다 작으므로, C 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W3)은 D 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W4) 보다 높게 설정될 수 있다.
또한, B 구간의 질량이 C 구간의 질량 보다 작으므로, B 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W2)은 C 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W3) 보다 높게 설정될 수 있다.
또한, A 구간의 질량이 B 구간의 질량 보다 작으므로, A 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W1)은 B 구간의 투명빙 히터(430)의 출력(W2) 보다 높게 설정될 수 있다.
동일한 이유에 의해서, E 구간에서 하측으로 갈수록 단위 높이 별 질량이 줄어드므로, E 구간에서 하측으로 갈수록 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 증가될 수 있다(W6, W7, W8, W9 참조).
따라서, 상기 투명빙 히터(430)의 출력 변화 패턴을 살펴보면, 상기 투명빙 히터(430)가 온된 후에, 최초 구간에서 중간 구간 까지 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 단계적으로 줄어들 수 있다.
물의 단위 높이 별 질량이 최소인 구간인 중간 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 최소가 된다.
상기 중간 구간의 다음 구간에서부터는 다시 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 단계적으로 증가될 수 있다.
생성되는 얼음의 형태나 질량에 따라서, 인접하는 두 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 동일하도록 설정되는 것도 가능하다. 예를 들어, C구간과 D구간의 출력이 동일하는 것도 가능하다. 즉, 적어도 2개 구간에서 투명빙 히터(430)의 출력이 동일할 수 있다.
또는, 단위 높이당 질량이 가장 작은 구간 외의 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 최소로 설정되는 것도 가능하다.
예를 들어, D 구간 또는 F 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 최소일 수 있다. E 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)이 출력이 최소 출력과 동일하거나 클 수 있다.
정리하면, 본 실시 예에서, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 초기 출력이 최대일 수 있다. 제빙 과정에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 최소 출력으로 감소될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)의 출력은 각 구간에서 단계적으로 감소하거나, 적어도 2개 구간에서 출력이 유지될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)의 출력은 상기 최소 출력에서 종료 출력까지 증가될 수 있다. 상기 종료 출력은 상기 초기 출력과 동일하거나 다를 수 있다.
또한, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 최소 출력에서 종료 출력까지 각 구간에서 단계적으로 증가되거나, 적어도 2개 구간에서 출력이 유지될 수 있다.
또는, 다수의 구간 중 마지막 구간 이전의 어느 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 종료 출력이 될 수 있다. 이 경우에는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 마지막 구간에서는 종료 출력으로 유지될 수 있다. 즉, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 종료 출력이 된 후에는 상기 종료 출력이 마지막 구간까지 유지될 수 있다.
제빙이 수행될 수록 상기 제빙셀(320a)에 존재하는 얼음의 양은 줄어들게 되므로, 상기 투명빙 히터(430)이 출력이 마지막 구간이 될때까지 계속 증가되면, 상기 제빙셀(320a)로 공급되는 열이 과하게 되어 상기 마지막 구간 종료 후에도 상기 제빙셀(320a) 내에 물이 존재할 수 있다.
따라서, 마지각 구간을 포함하는 적어도 2개의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 종료 출력으로 유지될 수 있다.
이러한 상기 투명빙 히터(430)의 출력 제어에 의해서 단위 높이 별로 얼음의 투명도가 균일해지고, 최하측 구간으로 기포가 모이게 된다. 따라서, 얼음 전체적으로 볼때, 국부적인 부분에 기포가 모이고 그 외 나머지 부분은 전체적으로 투명하게 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제빙셀(320a)이 구 형태가 아니라도, 상기 제빙셀(320a) 내의 물의 단위 높이 별 질량에 따라 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 가변시키는 경우, 투명한 얼음을 생성할 수 있다.
물의 단위 높이 별 질량이 큰 경우의 투명빙 히터(430)의 가열량은 물의 단위 높이 별 질량이 작은 경우의 투명빙 히터(430)의 가열량 보다 작다.
일 예로, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 동일하게 유지하면서, 물의 단위 높이 별 질량에 반비례 하도록 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 가변시킬 수 있다.
또한, 물의 단위 높이 별 질량에 따라서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 가변시킴으로써, 투명한 얼음을 생성할 수 있다.
예를 들어, 물의 단위 높이 별 질량이 큰 경우에는 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 증가시키고, 단위 높이 별 질량이 작은 경우에는 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 감소시킬 수 있다.
일 예로, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 일정하게 유지하면서, 물의 단위 높이 당 질량에 비례하도록 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 가변시킬 수 있다.
구 형태의 얼음을 생성하는 경우의 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 가변 패턴을 살펴보면, 제빙 과정 중, 최초 구간에서 중간 구간 까지 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 단계적으로 증가될 수 있다.
물의 단위 높이 별 질량이 최소인 구간인 중간 구간에서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 최대가 된다.
상기 중간 구간의 다음 구간에서부터는 다시 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 단계적으로 감소될 수 있다.
또는, 물의 단위 높이 별 질량에 따라서, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 및 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 가변시킴으로써, 투명한 얼음을 생성할 수 있다.
예를 들어, 물의 단위 높이 당 질량에 비례하도록 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 가변시키고 물의 단위 높이 별 질량에 반비례 하도록 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 가변시킬 수 있다.
본 실시 예와 같이, 물의 단위 높이 별 질량에 따라서, 냉기공급수단(900)의 냉력 및 투명빙 히터(430)의 가열량 중 하나 이상을 제어하는 경우, 물의 단위 높이 당 얼음의 생성 속도가 실질적으로 동일하거나 소정 범위 내에서 유지될 수 있다.
투명빙 생성을 위한 투명빙 히터의 제어방법은, 기본 가열 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 가열 단계를 다수의 단계를 포함할 수 있다. 상기 다수의 단계 각각에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 상기 제빙셀(320a) 내의 물의 단위 높이당 질량에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)온 조건이 만족되면, 상기 기본 가열 단계 중 제1단계가 시작될 수 있다. 상기 제1단계에서 상기 투명빙 히터(430)는 제1출력(초기 출력)으로 작동할 수 있다.
상기 제1단계가 시작되고, 제1설정 시간이 경과되면, 상기 제2단계가 시작될 수 있다. 상기 다수의 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 제1설정 시간 동안 수행될 수 있다.
일 예로 상기 다수의 단계 각각이 수행되는 시간은 상기 제1설정 시간으로 동일할 수 있다.
즉, 각 단계가 시작되고, 상기 제1설정 시간이 경과되면 각 단계가 종료되고, 다음 단계가 수행될 수 있다. 따라서, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 시간 경과에 따라서 가변 제어될 수 있다.
다수의 단계 중 최종 단계에서 상기 투명빙 히터(430)는 제2출력(최종 출력)으로 상기 제1설정 시간 동안 작동할 수 있다. 상기 투명빙 히터(430)가 제2출력으로 상기 제1설정 시간 동안 작동 한 이후에, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 제한 온도에 도달할 때까지 상기 투명빙 히터(430)가 제2출력으로 작동될 수 있다.
즉, 상기 제어부(800)는 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도에 기초하여 제빙 완료 여부를 판단할 수 있다(S8).
일례로, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)가 최종 출력으로 제1설정 시간 동안 작동하고, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 제한 온도에 도달하면, 상기 제빙이 완료되었다고 판단할 수 있다. 이 경우 상기 투명빙 히터(430)가 오프될 수 있다.
이때, 본 실시 예의 경우, 상기 제 2 온도 센서(700)와 각 제빙셀(320a) 간의 거리가 다르므로, 모든 제빙셀(320a)에서 얼음의 생성이 완료되었음을 판단하기 위하여, 상기 제어부(800)는, 제빙이 완료된 것으로 판단된 시점부터 일정 시간 경과한 후 또는 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 종료 기준 온도에 도달한 이후에 이빙이 시작될 수 있다.
또는, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)가 최종 출력으로 제1설정 시간 동안 작동하고, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 제한 온도에 도달하면, 상기 기본 가열 단계를 종료하고 추가 가열 단계가 수행될 수 있다.
즉, 투명빙 생성을 위한 투명빙 히터의 제어방법은 기본 가열 단계와 추가 가열 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 추가 가열 단계에서 상기 투명빙 히터(430)가 온되고, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 종료 기준 온도에 도달하면, 상기 제어부(800)는 제빙이 완료되었다고 판단할 수 있다(S8).
다른 예로서, 상기 추가 가열 단계에서 상기 투명빙 히터(430)가 온되고, 유지 시간이 경과된 이후에, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 종료 기준 온도에 도달하면, 상기 제어부(800)는 제빙이 완료되었다고 판단할 수 있다(S8). 이 경우 상기 투명빙 히터(430)가 오프될 수 있다.
상기 추가 가열 단계에서 상기 투명빙 히터(430)가 온되고, 상기 유지 시간이 경과되기 전에 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 종료 기준 온도에 도달한 경우에는, 상기 제어부(800)는 상기 유지 시간이 경과된 이후에 제빙이 완료되었다고 판단할 수 있다(S8). 이 경우 상기 투명빙 히터(430)가 오프될 수 있다.
제빙이 완료되었다고 판단되면, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)를 오프시킬 수 있다(S9).
제빙이 완료되면, 얼음의 이빙을 위하여, 상기 제어부(800)는 상기 이빙용 히터(290) 및 투명빙 히터(430) 중 하나 이상을 작동시킨다(S10).
상기 이빙용 히터(290)와 상기 투명빙 히터(430) 중 하나 이상이 온되면, 히터의 열이 상기 제 1 트레이(320) 및 상기 제 2 트레이(380) 중 하나 이상으로 전달되어 얼음이 상기 제 1 트레이(320) 및 제 2 트레이(380) 중 하나 이상의 표면(내면)에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 히터(290, 430)의 열이 상기 제 1 트레이(320)와 상기 제 2 트레이(380)의 접촉면으로 전달되어 상기 제 1 트레이(320)의 하면(321d)과 상기 제 2 트레이(380)의 상면(381a) 간에 분리 가능한 상태가 된다.
상기 이빙용 히터(290)와 상기 투명빙 히터(430) 중 하나 이상이 설정 시간 작동되거나, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 오프 기준 온도 이상이 되면, 상기 제어부(800)은 온된 히터(290, 430)를 오프시킨다(S10).
제한적이지는 않으나, 상기 오프 기준 온도는 영상의 온도로 설정될 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제 2 트레이(380)가 정 방향으로 이동되도록, 상기 구동부(480)를 작동시킨다(S11).
도 13과 같이 상기 제 2 트레이(380)가 정 방향으로 이동되면, 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 1 트레이(320)로부터 이격된다.
한편, 상기 제 2 트레이(380)의 이동력이 상기 푸셔 링크(500)에 의해서 상기 제 1 푸셔(260)로 전달된다. 그러면, 상기 제 1 푸셔(260)가 상기 가이드 슬롯(302)을 따라 하강하게 되어, 상기 연장부(264)가 상기 연통홀(321e)을 관통하게 되고, 상기 제빙셀(320a) 내의 얼음을 가압한다.
본 실시 예에서, 이빙 과정에서, 상기 연장부(264)가 얼음을 가압하기 전에 얼음이 상기 제 1 트레이(320)에서 분리될 수 있다. 즉, 온된 히터의 열에 의해서 얼음이 상기 제 1 트레이(320)의 표면에서 분리될 수 있다.
이 경우에는 얼음이 상기 제 2 트레이(380)에 의해서 지지된 상태에서 상기 제 2 트레이(380)와 함께 이동할 수 있다.
다른 예로서, 상기 히터의 열이 상기 제 1 트레이(320)로 가해지더라도 상기 제 1 트레이(320)의 표면에서 얼음이 분리되지 않는 경우도 있을 수 있다.
따라서, 상기 제 2 트레이(380)의 정 방향 이동 시, 얼음이 상기 제 1 트레이(320)와 밀착된 상태에서 상기 제 2 트레이(380)와 분리될 가능성이 있다.
이 상태에서는, 상기 제 2 트레이(380)의 이동 과정에서, 상기 연통홀(320e)을 통과한 상기 연장부(264)가 상기 제 1 트레이(320)와 밀착된 얼음을 가압함으로써, 얼음이 상기 제 1 트레이(320)에서 분리될 수 있다.
상기 제 1 트레이(320)에서 분리된 얼음은 다시 상기 제 2 트레이(380)에 의해서 지지될 수 있다.
얼음이 상기 제 2 트레이(380)에 의해서 지지된 상태에서 상기 제 2 트레이(380)와 함께 이동하는 경우에는, 상기 제 2 트레이(380)에 외력이 가해지지 않더라도 얼음이 자중에 의해서 상기 제 2 트레이(250)에서 분리될 수 있다.
만약, 상기 제 2 트레이(380)의 이동 과정에서, 상기 제 2 트레이(380)에서 얼음이 자중에 의해서 낙하되지 않더라도 도 13과 같이 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 상기 제 2 트레이(380)가 가압되면, 얼음이 상기 제 2 트레이(380)에서 분리되어 하방으로 낙하될 수 있다.
구체적으로, 도 13과 같이 상기 제 2 트레이(380)가 이동하는 과정에서 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 2 푸셔(540)의 연장부(544)와 접촉하게 된다.
상기 제 2 트레이(380)가 정 방향으로 지속적으로 이동하게 되면, 상기 연장부(544)가 상기 제 2 트레이(380)를 가압하게 되어 상기 제 2 트레이(380)가 변형되고, 상기 연장부(544)의 가압력이 얼음으로 전달되어 얼음이 상기 제 2 트레이(380)의 표면과 분리될 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)의 표면과 분리된 얼음은 하방으로 낙하되어 상기 아이스 빈(600)에 보관될 수 있다.
본 실시 예에서 도 14와 같이 상기 제 2 트레이(380)가 상기 제 2 푸셔(540)에 의해서 가압되어 변형된 위치를 이빙 위치라 이름할 수 있다.
한편, 상기 제 2 트레이(380)가 제빙 위치에서 이빙 위치로 이동하는 과정에서 상기 아이스 빈(600)의 만빙 여부가 감지될 수 있다.
일 예로, 상기 만빙 감지 레버(520)가 상기 제 2 트레이(380)와 함께 회전되고, 상기 만빙 감지 레버(520)가 회전되는 과정에서 얼음에 의해서 상기 만빙 감지 레버(520)의 회전이 간섭되면, 상기 아이스 빈(600)이 만빙 상태인 것으로 판단될 수 있다. 반면, 상기 만빙 감지 레버(520)가 회전되는 과정에서 얼음에 의해서 상기 만빙 감지 레버(520)의 회전이 간섭되지 않으면, 상기 아이스 빈(600)이 만빙 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)에서 얼음이 분리된 이후에는 상기 제어부(800)는 상기 제 2 트레이(380)가 역 방향으로 이동되도록, 상기 구동부(480)를 제어한다(S11).
그러면, 상기 제 2 트레이(380)는 상기 이빙 위치에서 급수 위치를 향하여 이동하게 된다.
상기 제 2 트레이(380)가 도 11의 급수 위치로 이동하면, 상기 제어부(800)는 상기 구동부(480)를 정지시킨다.
상기 제 2 트레이(380)가 역 방향으로 이동되는 과정에서 상기 제 2 트레이(380)가 상기 연장부(544)와 이격되면, 변형된 상기 제 2 트레이(380)는 원래의 형태로 복원될 수 있다.
상기 제 2 트레이(380)의 역 방향 이동 과정에서 상기 제 2 트레이(380)의 이동력이 상기 푸셔 링크(500)에 의해서 상기 제 1 푸셔(260)로 전달되어, 상기 제 1 푸셔(260)가 상승하고, 상기 연장부(264)는 상기 제빙셀(320a)에서 빠지게 된다.
한편, 본 실시 예에서, 상기 냉동실(32)의 목표 온도에 대응하여 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 결정될 수 있다. 상기 냉기공급수단(900)에 의해서 생성된 냉기가 상기 냉동실(32)로 공급될 수 있다.
상기 냉동실(32)로 공급된 냉기와 상기 제빙셀(320a)의 물의 열전달에 의해서 상기 제빙셀(320a)의 물이 얼음으로 상변화될 수 있다.
본 실시 예에서, 물의 단위 높이 별 상기 투명빙 히터(430)의 가열량은 상기 냉기공급수단(900)의 미리 결정된 냉력을 고려하여 결정될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 냉기공급수단(900)의 미리 결정된 냉력을 고려하여 결정된 상기 투명빙 히터(430)의 가열량(또는 출력)을 기준 가열량(또는 기준 출력)이라 한다. 물의 단위 높이 당 기준 가열량의 크기는 다르다.
그런데, 상기 냉동실(32)의 냉기와 상기 제빙셀(320a) 내의 물 간의 열전달양이 가변될 때, 이를 반영하여 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 조절되지 않으면, 단위 높이 별 얼음의 투명도가 달라지는 문제가 있다.
본 실시 예에서 냉기와 물의 열전달량이 증가되는 경우는 일 예로 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 증가되는 경우이거나, 상기 냉동실(32)로 상기 냉동실(32) 내의 냉기의 온도 보다 낮은 온도의 공기가 공급되는 경우일 수 있다.
반면, 냉기와 물의 열전달량이 감소되는 경우는 일 예로 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 감소되는 경우이거나, 상기 냉동실(32)로 상기 냉동실(32) 내의 냉기의 온도 보다 높은 온도의 공기가 공급되는 경우이거나, 상기 제상 히터(920)가 온되는 경우일 수 있다.
예를 들어, 상기 냉동실(32)의 목표 온도가 낮아지거나, 상기 냉동실(32)의 작동 모드가 일반 모드에서 급속 냉각 모드로 변경되거나, 압축기 및 팬 중 하나 이상의 출력이 증가되거나, 상기 냉매 밸브의 개도가 증가되는 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 증가될 수 있다.
반면, 상기 냉동실(32)의 목표 온도가 증가되거나, 상기 냉동실(32)의 작동 모드가 급속 냉각 모드에서 일반 모드로 변경되거나, 압축기 및 팬 중 하나 이상의 출력이 감소되거나, 상기 냉매 밸브의 개도가 감소되는 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 감소될 수 있다.
상기 냉기와 물의 열전달량이 증가되는 경우, 상기 제빙기(200) 주변의 냉기 온도가 하강하게 되어 얼음의 생성 속도가 빨라지게 된다.
반면, 상기 냉기와 물의 열전달량이 감소되면, 상기 제빙기(200) 주변의 냉기 온도가 상승하게 되어 얼음의 생성 속도가 느려지게 되고, 제빙 시간이 길어지게 된다.
따라서, 본 실시 예에서는, 투명빙 히터(430)를 오프시킨 채로 제빙이 수행될 때의 제빙 속도 보다 낮은 소정 범위 내에서 제빙 속도가 유지될 수 있도록, 냉기와 물의 열전달량이 증가되는 경우에는 투명빙 히터(430)의 가열량이 증가되도록 제어할 수 있다.
반면, 상기 냉기와 물의 열전달량이 감소되는 경우에는 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 감소되도록 제어할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 제빙 속도가 상기 소정 범위 내에서 유지되면, 제빙셀(320a)에서 얼음이 생성되는 부분에서 기포가 이동하는 속도 보다 제빙 속도가 느리게 되어, 얼음이 생성되는 부분에 기포가 존재하지 않게 된다.
이하에서는 상기 제상 히터의 작동에 의해서 냉기와 물의 열전달량이 감소되는 경우를 예를 들어 설명한다.
도 15는 제빙 과정에서 증발기의 제상 단계가 시작되는 경우의 투명빙 히터의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 16은 제빙 과정에서 물의 단위 높이 별 투명빙 히터의 출력 변화 및 제 2 온도 센서에서 감지되는 온도 변화를 보여주는 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제빙이 시작되고(S4), 제빙 과정에서 투명빙 히터(430)가 온되어 얼음이 생성될 수 있다.
제빙 과정에서는 상기 냉기공급수단(900)이 미리 결정된 냉력으로 작동할 수 있다.
예를 들어, 상기 압축기가 온되고, 상기 팬이 미리 결정된 출력으로 작동할 수 있다.
상기 제빙 과정에서, 상기 제어부(800)는 제상 시작 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다(S22).
일 예로, 상기 제어부(800)는, 상기 냉기공급수단(900)의 일 구성요소인 압축기의 누적 작동 시간이 제상 기준 시간에 도달하면 제상 시작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.
다만, 본 실시 예에서 상기 제상 시작 조건의 만족 여부를 판단하기 위한 방법에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
상기 제상 시작 조건이 만족되면, 제상 과정이 수행될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 제상 과정은 상기 제상 히터(920)가 온되는 제상 단계(또는 열 투입 단계)를 포함할 수 있다(S23).
상기 제상 히터(920)가 온되면, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 감소될 수 있다(S24). 일 예로, 상기 압축기 및 팬 중 하나 이상이 오프될 수 있다. 즉, 상기 냉각기가 공급하는 가냉량을 감소시킬 수 있다.
물론, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 감소되면, 상기 제상 히터(920)가 온 될 수도 있다. 즉 상기 제상 과정이 수행되는 중에, 상기 제상 히터(920)가 온되거나 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 감소될 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제상 히터(920)가 온된 상태에서, 상기 제상 단계의 적어도 일부 구간에서 제빙을 위한 상기 투명빙 히터(430)가 온된 상태를 유지하도록 할 수 있다.
상기 제상 히터(920)가 온되어 상기 냉동실(32)로 상기 제상 히터(920)의 열이 전달된다고 하더라도, 상기 냉동실(32)에 저온의 냉기가 잔존하므로, 만약 상기 투명빙 히터(430)가 오프되는 경우 상기 제빙셀(320a)에서 상기 투명빙 히터(430)와 인접한 부분에서 얼음이 얼게되어 얼음의 투명도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 제상 히터(920)가 온되더라도 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)가 온된 상태를 유지할 수 있다.
다만, 상기 제어부(800)는, 상기 제상 히터(920)가 온된 이후에 상기 투명빙 히터(430)의 가열량(이하에서는 일례로 "출력"이라 함)의 감소가 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S25).
상기 투명빙 히터(430)의 출력의 감소가 필요한 경우에는 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킬 수 있다(S26). 반면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력의 감소가 필요하지 않은 경우에는 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 유지시킨다(S27).
상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 감소하고, 상기 제상 히터(920)가 온되면, 상기 냉동실(32)의 온도가 상승하며, 상기 냉기와 물의 열전달량이 감소된다.
본 실시 예의 경우, 제빙 과정에서 물의 단위 높이 별(또는 구간 별)로 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 가변되도록 제어되는데, 제상 단계 시작 시점에서 상기 투명빙 히터(430)의 현재 출력에 따라서 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 가변되거나 현재의 출력으로 유지될 수 있다.
예를 들어, 도 16의 (b)를 참조하면, 제상 단계 시작 시점에 상기 투명빙 히터(430)의 현재 출력이 미리 설정된 출력(또는 기준값) 이하이면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 유지될 수 있다. 즉, 상기 투명빙 히터(430)의 현재 출력이 미리 설정된 출력 이하인 경우에는 상기 투명빙 히터(430)의 출력의 감소가 필요하지 않은 것으로 판단되어, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 유지될 수 있다. 상기 미리 설정된 출력은 물의 단위 높이 별로 결정되는 기준 출력 중에서 최소 출력일 수 있다.
반면, 도 16의 (a) 또는 (b)를 참조하면, 제상 단계 시작 시점에 상기 투명빙 히터(430)의 현재 출력이 미리 설정된 출력(또는 기준값) 보다 크면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 제상 단계 시작 전 상기 투명빙 히터(430)의 출력 보다 감소될 수 있다.
본 명세서에서, 제빙 과정에서 상기 투명빙 히터(430)의 기준 출력이 가변되는 다수의 구간 중에서, 상기 투명빙 히터(430)의 기준 출력이 최소이거나 최대인 구간을 중간 구간이라 할 수 있다.
만약, 제빙셀이 구 형태인 경우에는, 도 10 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 투명빙 히터(430)의 기준 출력이 최소인 구간이 중간 구간일 수 있다.
이 경우, 제상 단계 시작 시점이 다수의 구간(A 구간 내지 I 구간) 중에서 중간 구간(일 예로 E 구간) 이전의 구간인 경우에는 상기 제어부(800)는, 상기 투명빙 히터(430)의 출력의 감소가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
일례로, 상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력보다 그 다음 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 작은 경우에는, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 상기 그 다음 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
도 10 및 16의 (a)를 참조하면, 제빙 과정에서, B 구간에서 제상 단계가 시작되면, 상기 제어부(800)는 일 예로 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시키되, 다음 구간인 C 구간에 대응하는 출력(W3)으로 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킴으로써, 상기 제빙셀(320a)로 과도한 열이 제공하는 것을 방지하고, 불필요한 투명빙 히터(430)의 전력 소비를 줄일 수 있다.
제상 단계가 완료되면, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력으로 변경되도록 제어할 수 있다.
구체적으로 설명하면, B 구간에서 상기 투명빙 히터(430)가 W2 만큼의 출력으로 작동하는 중에, 제상 단계가 시작되면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 감소되어, W3 만큼의 출력으로 작동한다. 제상 단계가 완료되면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 W2로 변경될 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 잔여 시간만큼 온되도록 제어될 수 있다.
제상 단계가 시작된 구간에서 투명빙 히터(430)가 해당 구간에 대응되는 출력으로 제1설정 시간 동안 작동하여야 하는데, 상기 투명빙 히터(430)가 해당 구간에 대응되는 출력으로 상기 제1설정 시간 보다 작은 제2설정 시간 동안 작동한 상태에서 제상 단계가 시작될 수 있다.
이 경우, 제상 단계의 완료 후, 상기 투명빙 히터(430)는 해당 구간에 대응되는 출력으로 잔여 시간인 제3설정 시간(제1설정 시간-제2설정 시간)동안 작동할 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 투명빙 히터(430)가 상기 잔여 시간만큼 작동된 이후에, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 그 다음 구간에서의 투명빙 히터(430)의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다. 그 다음 구간부터는 제상 단계 시작 전의 구간 별 투명빙 히터(430)의 출력 가변 제어를 수행할 수 있다(S28).
제상 단계 시작 시점이 다수의 구간(A 구간 내지 I 구간) 중에서 중간 구간(일 예로 E 구간) 이후의 구간인 경우에 상기 제어부(800)는, 상기 투명빙 히터(430)의 출력의 감소가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
일례로, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력보다 그 이전 구간에서의 상기 투명빙 히터(430)의 출력 보다 작은 경우에는, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 상기 그 이전 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어할 수 있다.
도 10 및 16의 (c)를 참조하면, 제빙 과정에서, G 구간에서 제상 단계가 시작되면, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시키되, 이전 구간인 F 구간에 대응하는 출력(W6)으로 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킴으로써, 상기 제빙셀(320a)로 과도한 열이 제공하는 것을 방지하고, 불필요한 투명빙 히터(430)의 전력 소비를 줄일 수 있다.
제상 단계가 완료되면, 상기 제어부(800)는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 출력으로 변경되도록 제어할 수 있다.
구체적으로 설명하면, G 구간에서 상기 투명빙 히터(430)가 W7 만큼의 출력으로 작동하는 중에, 제상 단계가 시작되면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 감소되어, W6 만큼의 출력으로 작동한다.
제상 단계가 완료되면, 상기 투명빙 히터(430)가 W7 만큼의 출력으로 작동하게 된다. 상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 잔여 시간만큼 온되도록 제어될 수 있다. 그 다음 구간부터는 제상 단계 시작 전의 구간 별 투명빙 히터(430)의 출력 가변 제어를 수행할 수 있다(S28).
다른 예로서, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량의 감소의 필요 여부는 제상 단계 시작 이후의 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도에 기초하여 결정될 수 있다.
즉, 제상 단계 시작 이후에 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도 변화에 기초하여 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 가변되거나 현재의 출력을 유지될 수 있다.
예를 들어, 제상 단계 시작 이후에, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도가 기준 온도값 미만이면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 유지할 수 있다.
반면, 제상 단계 시작 이후에, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도가 기준 온도값 이상이면, 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 감소될 수 있다.
전체 제빙 구간에서 투명빙 히터(430)이 작동 시간을 살펴보면, 상기 제상 단계가 시작된 경우에 제빙을 위하여 상기 투명빙 히터(430)가 작동한 전체 시간은, 상기 제상 단계가 수행되기 않은 경우에 제빙을 위하여 상기 투명빙 히터(430)가 작동한 전체 시간 보다 길다.
상술한 바와 같이, 상기 제상 단계가 수행되기 않은 경우의 상기 투명빙 히터(430)의 작동 시간에 제상 단계 중에서의 상기 투명빙 히터(430)의 작동 시간이 추가될 수 있다.
도 16을 참조하면, 정상적인 제빙 과정에서는 시간 경과에 따라서 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도가 감소하게 된다. 즉, 다수의 구간 각각에서 온도는 감소하는 패턴을 가진다.
상기 제상 히터(920)가 온되면 상기 제상 히터(920)의 열에 의해서 상기 제빙셀(320a)의 온도가 증가될 가능성이 있다.
일 실시 예의 경우, 상기 제상 히터(920)가 온되어도 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도의 변화가 적은 경우에는 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시키지 않을 수 있다.
반면, 상기 제상 히터(920)가 온되어 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지되는 온도의 변화가 큰 경우에는 상기 투명빙 히터(430)의 출력을 감소시킬 수 있다.
일례로, 상기 제상 단계가 수행되는 중에, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 측정된 온도값이 기준 온도값 이상이면, 상기 투명빙 히터(430)가 오프될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)가 오프된 후에 상기 제 2 온도 센서(700)에서 측정된 온도값이 기준 온도값 미만이 되면, 상기 투명빙 히터(430)가 다시 온될 수 있다. 상기 투명빙 히터(430)의 출력은 상기 투명빙 히터(430)의 오프 전의 출력과 동일할 수 있다. 상기 기준 온도값은 영하의 온도이거나 0도이거나 영상의 온도일 수 있다. 다만, 상기 기준 온도값이 영하의 온도이더라도 상기 기준 온도값은 0도에 가까울 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 잔여 시간만큼 온되도록 제어될 수 있다.
상기 투명빙 히터(430)가 오프된 후에 상기 제 2 온도 센서(700)에서 측정된 온도값이 기준 온도값 미만이 되어, 상기 투명빙 히터(430)가 오프된 이후에 다시 온되면, 상기 투명빙 히터(430)가 재차 온된 시간은, 해당 구간에서의 상기 투명빙 히터의 온 시간에 포함될 수 있다.
예를 들어, 어느 한 구간에서, 상기 투명빙 히터(430)가 제1설정 시간 동안 작동하여야 하는데, 상기 투명빙 히터(430)가 상기 제1설정 시간 보다 작은 제2설정 시간 동안 작동한 상태에서 제상 단계가 시작될 수 있다.
제상 단계가 수행되는 중에서, 상기 투명빙 히터(430)가 오프되고, 다시 온되어 제4설정 시간 동안 작동할 수 있다.
그러면, 제상 단계의 완료 후, 상기 투명빙 히터(430)는 해당 구간에 대응되는 출력으로 잔여 시간인 제5설정 시간(제1설정 시간-(제2설정 시간+제4설정 시간))동안 작동할 수 있다.
또는, 상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계가 수행되는 중에, 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되지 않는 상태라고 판단되면, 상기 투명빙 히터(430)가 오프되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계가 수행되는 중에, 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 투명빙 히터(430)가 다시 온되도록 제어할 수 있다. 물론, 상기 투명빙 히터(430)가 온된 상태에서 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 투명빙 히터(430)의 온 상태가 유지되도록 할 수 있다. 상기 제어부(800)는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 투명빙 히터(430)의 잔여 시간만큼 온되도록 제어될 수 있다.
한편, 상기 추가 가열 단계에서의 상기 투명빙 히터(430)의 상기 유지 시간은, 이전의 제빙 단계의 종료 시점으로부터 금번 제빙 단계의 시작 시점(제상 주기)까지의 기간에 따라서, 가변될 수 있다.
일례로, 상기 제상 주기가 길수록 상기 유지 시간이 길어질 수 있다. 즉, 상기 제상 주기가 길수록 상기 추가 가열 단계에서의 상기 투명빙 히터(430)의 작동 시간이 길어질 수 있다.
상기 제어부(800)는, 상기 제상 주기가 길수록 상기 기본 가열 단계에서의 상기 투명빙 히터(430)의 작동 시간이 길어지도록 할 수 있다. 일례로, 상기 기본 가열 단계의 다수의 단계 각각에서 상기 투명빙 히터(430)가 작동하는 시간인 제1설정 시간이 길어질 수 있다.
제빙 주기가 길어지게 되면, 증발기에 성에가 많이 성장되어 열교환 효율이 저하될 가능성이 있다. 증발기의 성에의 양이 많아지면 냉각팬의 풍량이 감소하고, 냉기의 온도 상승에 의해서 제빙 시간이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 제빙 시간이 증가되는 경우, 이에 대응하여 상기 투명빙 히터(430)의 작동 시간도 증가될 수 있다.
한편, 냉장고의 종류에 따라서, 상기 제상 과정은, 상기 제상 단계 시작 전에 수행되는 제상 전 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제상 전 단계는, 상기 제상 히터(920)가 작동하기 전에 상기 냉동실(32)의 온도를 낮추는 단계를 의미한다.
즉, 상기 제상 히터(920)가 온되면, 상기 제상 히터(920)의 열에 의해서 상기 냉동실(32)의 온도가 상승하게 되므로, 상기 냉동실(32)의 온도 상승에 대비하여 상기 냉동실(32)의 온도를 미리 낮출 수 있다.
상기 제상 전 단계가 시작되는 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 증가될 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 증가되는 경우, 상술한 바와 같이 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 증가될 수 있다. 즉, 상기 제상 전 단계에서는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 증가될 수 있다.
다만, 상기 제상 전 단계를 수행하는 시간이 짧은 경우에는, 상기 투명빙 히터(430)의 출력 가변이 불필요할 수 있으므로, 상기 제상 전 단계에서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 증가와 무관하게 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 유지되는 것도 가능하다.
또한, 냉장고의 종류에 따라서, 상기 제상 과정은, 상기 제상 단계 이후에 수행되는 제상 후 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제상 후 단계는, 상기 제상 히터(920)가 오프된 이후에 온도가 상승된 상기 냉동실(32)의 온도를 신속하게 낮추는 단계를 의미한다.
즉, 상기 제상 히터(920)가 온되면, 상기 제상 히터(920)의 열에 의해서 상기 냉동실(32)의 온도가 상승하게 되므로, 상기 제상 히터(920)가 오프된 이후에 온도가 상승된 상기 냉동실(32)의 온도를 신속하게 낮출 필요가 있다.
상기 제상 후 단계가 시작되는 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력은 상기 제상 단계 시작 전의 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 보다 증가될 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 증가되는 경우, 상술한 바와 같이 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 증가될 수 있다. 즉, 상기 제상 후 단계에서는 상기 투명빙 히터(430)의 출력이 증가될 수 있다.
이와 같은 본 실시 예에 의하면, 제빙 과정에서 제상 단계가 시작되더라도, 투명빙 히터가 온된 상태가 유지되도록 하여, 제상 과정에서 투명빙 히터가 인접한 부분에서 얼음이 생성되는 것이 방지될 수 있고, 이에 따라 투명빙의 투명도가 저하되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 제빙 과정에서, 제상 단계가 시작된 이후 투명빙 히터의 출력 감소가 필요한 경우 출력을 감소시킴으로써, 투명빙 히터의 소비 전력을 줄일 수 있다.
본 발명에서 냉장고의 "운전"은, 운전의 시작 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 시작 조건이 만족된 경우에 미리 정해진 운전이 수행되는 단계와, 운전의 종료 조건이 만족되는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 종료 조건이 만족된 경우에는 운전이 종료되는 단계의 4가지 운전 단계를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
본 발명에서 냉장고의 "운전"은 냉장고 저장실을 통상적으로 냉각하기 위한 일반 운전과 특수한 조건이 만족되었을 때 운전이 시작되는 특수 운전로 구분하여 정의될 수 있다.
본 발명의 제어부(800)는 일반 운전과 특수 운전이 충돌할 경우, 특수 운전이 우선하여 운전이 수행되고, 일반 운전은 중단되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부(800)는 상기 특수 운전의 수행이 완료되면, 상기 일반 운전이 다시 재개되도록 제어할 수 있다.
본 발명에서 운전의 충돌은, 운전A의 시작 조건과 운전B의 시작 조건이 동시에 만족한 경우, 운전A의 시작 조건이 만족되어 운전A가 수행되는 중에 운전B의 시작 조건이 만족되는 경우, 운전B의 시작 조건이 만족되어 운전이 수행되는 도중에 운전A의 시작 조건이 만족되는 경우로 정의될 수 있다.
한편, 투명빙 생성을 위한 일반 운전("이하 제1투명빙 운전")은 제빙셀(320a)에 급수가 완료된 이후에, 통상적인 제빙 과정을 수행하기 위해 상기 제어부(800)가 냉기공급수단(900)의 냉력이나 투명빙 히터(430)의 가열량 중 적어도 하나가 가변되도록 제어하는 운전으로 정의될 수 있다.
상기 제 1 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 냉기공급수단(900)이 상기 제빙셀(320a)로 냉기를 공급하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제빙셀(320a) 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있도록 상기 냉기공급수단이 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 히터가 온되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어부(800)는 상기 온된 히터가 미리 구분된 다수의 구간 각각에서 미리 결정된 기준 가열량으로 가변되도록 제어할 수 있다.
상기 미리 구분된 다수의 구간은, 상기 제빙될 물의 단위 높이를 기준으로 구분되는 경우와, 상기 제 2 트레이(380)를 제빙 위치로 이동시킨 후 경과한 시간을 기준으로 구분되는 경우, 및 상기 제 2 트레이(380)를 제빙 위치로 이동시킨 후 상기 제 2 온도 센서(700)에 의해 감지되는 온도를 기준으로 구분되는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 투명빙 생성을 위한 특수 운전은 도어부하대응운전의 시작조건이 만족되는 경우에 제빙 과정을 수행하는 도어부하대응을 위한 투명빙 운전과 상기 제상운전의 시작조건이 만족된 경우에 제빙 과정을 수행하는 제상대응을 위한 투명빙 운전 등을 포함할 수 있다.
상기 제상대응을 위한 투명빙 운전 ("이하 제 2 투명빙 운전")은 상기 제어부(800)가 제상 단계에서의 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 상기 제상 시작 조건 만족 전의 냉기공급수단(900)의 냉력보다 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제상 단계 중 적어도 일부 구간에서 상기 제상 히터(920)를 온시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은, 상기 투명빙 히터를 위한 제상대응운전의 시작조건이 만족되면, 상기 제상 단계 중 투입된 열부하에 의해 상기 제빙 속도가 낮아져서 제빙 효율이 악화되는 것을 저감하고, 상기 제빙 속도를 소정의 범위 내에서 유지하여 얼음의 투명도를 균일하게 유지하기 위해 상기 제어부가 상기 투명빙 히터의 가열량을 상기 제 1 투명빙 운전 중의 투명빙 히터의 가열량보다 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 투명빙 히터를 위한 제상대응운전의 시작조건은 상기 제상 단계 수행 중, 상기 투명빙 히터의 가열량 가변 필요 여부를 판단하여, 가열량 가변이 필요하다고 판단한 경우를 의미할 수 있다.
상기 투명빙 히터를 위한 제상대응운전의 시작 조건이 만족된 경우는, 상기 제상 단계가 수행된 이후 제 2 설정 시간이 경과한 경우와, 상기 제상 단계가 수행된 이후 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 제 2 설정 온도 이상이 되는 경우와, 상기 제상 단계가 수행된 이후, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도보다 제 2 설정값 이상 높은 경우와, 상기 제상 단계가 수행된 이후 단위 시간 당 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도의 변화량이 0보다 큰 경우와, 상기 제상 단계가 수행된 이후, 상기 투명빙 히터(430)의 가열량이 기준값보다 큰 경우 및 상기 제상 단계 운전의 시작 조건이 만족된 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 투명빙 히터를 위한 제상대응운전의 종료 조건이 만족된 경우는, 상기 제상대응운전이 시작된 이후 제 B 설정 시간이 경과한 경우와, 상기 제상대응운전이 시작된 이후 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도가 제 B 설정 온도 이하가 되는 경우와, 상기 제상대응운전이 시작된 이후, 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도보다 제 B 설정값 이하 낮은 경우, 상기 제상대응운전이 시작된 이후 단위시간 당 상기 제 2 온도 센서(700)에서 감지된 온도의 변화량이 0보다 작은 경우, 상기 제상 단계 운전의 종료 조건이 만족된 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제상 전 단계에서의 상기 냉기공급수단(900)의 냉력을 상기 제상 시작 조건 만족 전의 냉기공급수단(900)의 냉력보다 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제상 전 단계에서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 증가에 대응하여 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제상 후 단계에서의 상기 냉기공급수단(900)의 냉력이 상기 제상 시작 조건 만족 전의 냉기공급수단(900)의 냉력보다 증가되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명빙 운전은 상기 제어부(800)가 상기 제상 후 단계에서 상기 냉기공급수단(900)의 냉력 증가에 대응하여 상기 투명빙 히터(430)의 가열량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어부(800)는 상기 제상 후 단계 운전의 종료 조건이 만족된 이후에, 상기 제 1 투명빙 운전이 재개되도록 제어할 수 있다.
Claims (20)
- 음식물이 보관되는 저장실;
상기 저장실로 콜드(cold)를 공급하기 위한 냉각기;
상기 저장실 내의 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서;
물이 상기 냉기에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀의 일부를 형성하는 제 1 트레이;
상기 제빙셀의 다른 일부를 형성하며, 제빙 과정에서는 상기 제 1 트레이와 접촉될 수 있고, 이빙 과정에서는 상기 제 1 트레이와 이격될 수 있도록 구동부에 연결되는 제 2 트레이;
상기 제빙셀로 물을 공급하기 위한 급수부;
상기 제빙셀의 물 또는 얼음의 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서;
상기 제 1 트레이와 상기 제 2 트레이 중 적어도 하나에 인접하게 위치되는 히터;
상기 히터 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제빙셀의 급수가 완료된 이후에 상기 제 2 트레이를 제빙 위치로 이동시킨 후, 상기 냉각기가 상기 제빙셀로 콜드(cold)를 공급하도록 제어하고,
상기 제어부는, 상기 제빙셀에서 얼음의 생성이 완료된 이후에, 상기 제빙셀의 얼음을 꺼내기 위하여 상기 제 2 트레이가 이빙 위치로 정 방향으로 이동하도록 제어하고,
상기 제어부는, 이빙이 완료된 후에 상기 제 2 트레이가 역 방향으로 상기 이빙 위치에서 급수 위치로 이동되도록 한 후에 급수를 시작하며,
상기 제어부는, 상기 제빙셀 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동하여 투명한 얼음이 생성될 수 있도록 상기 냉기공급수단이 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 히터가 온되도록 하고,
상기 제어부는, 제빙 과정에서 제상 시작 조건이 만족되면, 제상을 위하여 제상 단계를 수행하고, 상기 냉각기의 가냉량을 감소시키는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제빙 과정에서 상기 제상 시작 조건이 만족되면, 상기 히터가 공급하는 가열량을 유지시키거나 감소시키는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제빙 과정에서 미리 설정된 다수의 구간에서 상기 히터의 가열량이 가변되도록 제어하는 냉장고. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간이 상기 다수의 구간 중 상기 히터의 가열량이 최소인 구간인 경우 상기 히터의 가열량을 유지시키도록 제어하는 냉장고. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량보다 그 다음 구간에서의 상기 히터의 가열량이 작은 경우에는, 상기 히터의 가열량이 상기 그 다음 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량보다 그 이전 구간에서의 상기 히터의 가열량이 작은 경우에는, 상기 히터이 가열량이 상기 그 이전 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 완료되면, 상기 히터의 가열량이 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후, 상기 제상 단계가 시작될 때의 구간에서 상기 히터의 잔여 시간만큼 상기 히터가 온되도록 제어하는 냉장고. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제빙셀 내부의 물의 제빙 속도가 상기 히터를 오프한 채 제빙을 수행할 경우의 제빙 속도보다 낮은 소정 범위 내에 유지될 수 있도록,
상기 저장실 내의 콜드(cold)와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 증가된 경우에 상기 히터의 가열량을 증가시키고, 상기 저장실 내의 콜드(cold)와 상기 제빙셀의 물 사이의 열전달량이 감소된 경우에 상기 히터의 가열량을 감소하도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 온도값이 기준 온도값 이상이면, 상기 히터가 오프되도록 제어하는 냉장고. - 제 11 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 값이 상기 기준 온도값 미만이면, 상기 히터가 온되도록 제어하는 냉장고. - 제 11 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 2 온도 센서에서 측정된 값이 상기 기준 온도값 이상이되면, 상기 히터의 오프 전 가열량으로 상기 히터가 작동하도록 제어하는 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 히터의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되지 않는 상태라고 판단되면, 상기 히터가 오프되도록 제어하는 냉장고. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 히터가 온되도록 제어하는 냉장고. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계가 진행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 상태라고 판단되면, 상기 히터의 오프 전 가열량으로 상기 히터가 작동하도록 제어하는 냉장고. - 제 17 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제상 단계의 완료 후 상기 히터가 잔여 시간만큼 온된 이후에, 상기 히터의 가열량이 그 다음 구간에서의 히터의 가열량으로 변경되도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제빙 과정에서, 상기 제상 단계가 시작된 경우에 제빙을 위하여 상기 히터가 작동한 전체 시간은, 상기 제상 단계가 수행되기 않은 경우에 제빙을 위하여 상기 히터가 작동한 전체 시간 보다 긴 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제빙 과정에서 미리 설정된 다수의 구간에서 상기 히터의 가열량이 가변되도록 제어하고,
상기 제어부는, 상기 다수의 구간 중 마지막 구간에서 설정된 가열량으로 상기 히터가 구동된 이후에, 상기 히터가 추가 가열 단계에 진입할 수 있도록 제어하는 냉장고.
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