KR20210112478A

KR20210112478A - 얼음 제조 저장 장치

Info

Publication number: KR20210112478A
Application number: KR1020200027528A
Authority: KR
Inventors: 지준동; 신계영; 김광석
Original assignee: 주식회사 대창
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2021-09-15

Abstract

이젝터 타입으로 이빙되는 제빙기를 구비하여, 얼음 저장 공간의 온도를 충분히 낮춰 단단한 얼음을 제공할 수 있는 얼음 제조 저장 장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 얼음 제조 저장 장치는, 상측이 개방된 얼음저장 단열챔버가 내부에 형성되고, 냉매가 순환하도록 구성되어 상기 얼음저장 단열챔버 내로 냉기를 공급하는 냉동사이클회로가 내부에 설치된 본체와, 상기 얼음저장 단열챔버의 개방된 상측을 개폐하는 도어와, 상기 본체 내에 설치되고 얼음을 생성하는 제빙기와, 상기 얼음저장 단열챔버의 벽면에 설치되어, 상기 얼음저장 단열챔버의 냉기를 순환시키는 제1 순환팬을 포함하고, 상기 제빙기는, 제어박스와, 상기 제어박스의 일측에 배치되고 상면에는 제빙수가 수용되는 제빙홈이 형성된 제빙 트레이와, 상기 제빙 트레이에 접촉되게 설치되고 상기 냉동사이클회로를 흐르는 냉매가 유입되는 냉매관과, 상기 제어박스의 일측에 일단이 회전 가능하게 설치되고 회전 시 상기 제빙홈에서 제조된 얼음을 밀어서 상기 얼음저장 단열챔버로 이빙시키는 이젝트핀이 둘레면에 돌출 형성된 이젝터와, 상기 제어박스 내에 설치되어 상기 제빙 트레이의 하측 공기를 흡입하여 상기 얼음저장 단열챔버로 토출하는 제2 순환팬을 포함한다.

Description

얼음 제조 저장 장치{APPARATUS FOR MAKING AND STORING OF ICE}

본 발명은 얼음 제조 저장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얼음을 제빙하는 제빙기가 내부에 설치된 얼음 제조 저장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 얼음 제조 저장 장치는 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기로 이루어진 냉동사이클회로의 냉매를 물과 열교환시켜서 상기 물을 얼음으로 제조한 후, 제조가 완료된 얼음은 얼음저장그릇에 저장한다.

도 1은 종래 기술에 따른 얼음 제조 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 얼음 제조 저장 장치(9)는, 냉매관(1)과, 물그릇(2)과, 얼음저장그릇(3)을 포함한다.

냉매관(1)의 내부에는 차가운 냉매가 흐른다.

얼음저장그릇(3)의 내부에는 얼음저장그릇(3)의 내부공간을 상하로 구획하는 구획판(4)이 구비된다. 구획판(4)에는 복수개의 홀(4a)이 형성된다.

얼음저장그릇(3)의 내부 공간 중, 구획판(4)의 상측에는 얼음이 저장되고, 구획판(4)의 하측에는 물이 저장된다. 구획판(4)의 상측에 배치된 얼음이 녹아서 생성된 물은 구획판(4)에 형성된 복수개의 홀(4a)을 통해 구획판(4)의 하측공간으로 이동되어 저장된다.

얼음저장그릇(3)의 내부공간 중 구획판(4)의 하측공간은 급수라인(6)의 일단이 끝이 연결되고, 급수라인(6)의 타단은 냉매관(1)의 상측으로 이격되어 배치된다.

급수라인(6) 상에는 펌프(5)가 설치된다. 얼음저장그릇(3)의 내부 공간 중, 구획판(4)의 하측공간에 위치되는 물은 펌프(5)를 통해 펌핑되어, 냉매관(1)의 상측으로 이동된 후 냉매관(1)의 표면을 따라 냉매관(1)의 아래로 흐른다.

냉매관(1)의 상측으로 이동된 물은 아래로 흐르면서 냉매관(1) 내부를 흐르는 차가운 냉매와 열교환된다. 보다 상세하게는, 냉매관(1)은 하측으로 연장되는 복수개의 돌출부(1a)가 형성되어 있어서, 냉매관(1)의 상측으로 이동된 물은 하측으로 흐르면서 복수개의 돌출부(1a)의 표면을 따라 아래로 흐르게 되고, 복수개의 돌출부(1a)의 표면을 따라 아래로 흐르는 물은 복수개의 돌출부(1a)의 내부를 흐르는 냉매와 열교환되어서, 복수개의 돌출부(1a) 각각의 표면에 얼음이 점차적으로 생기게 되며, 시간이 지나면 복수개의 돌출부(1a)의 둘레에 얼음이 고착되어 제조된다. 이와 같이 제조된 얼음은 냉매관(1)에 핫가스가 공급되면 돌출부(1a)에 고착된 부분이 살짝 녹아서 돌출부(1a)로부터 분리되며, 돌출부(1a)로부터 분리된 얼음은 중공이 형성된 얼음이 된다.

물그릇(2)은 냉매관(1)으로부터 낙하하는 물을 받아서, 냉매관(1)으로부터 낙하하는 물이 얼음저장그릇(3)으로 직접 떨어지는 것을 방지한다.

그런데, 종래 기술에 따른 얼음 제조 저장 장치(9)는 얼음저장그릇(3)의 하부에 저장되어 있는 물이 결빙되면 냉매관(1)으로 물을 공급할 수 없기 때문에, 주변을 과하게 영하조건을 유지할 수가 없다.

이러한 이유로, 얼음저장그릇(3)이 배치되는 공간인 챔버 내부의 온도를 상온으로 유지할 수 밖에 없어서, 얼음저장그릇(3) 내에 저장된 얼음이 녹게 되므로, 사용자가 얼음을 사용하지 않더라도 계속적인 얼음생산이 필요하며 얼음저장그릇(3)에 저장되는 얼음도 푸석푸석하게 되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 이젝터 타입으로 이빙되는 제빙기를 구비하여, 얼음 저장 공간의 온도를 충분히 낮춰 단단한 얼음을 제공할 수 있는 얼음 제조 저장 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 본체 내부에 물탱크를 구비하지 않고 제빙기가 외부 급수원으로부터 물을 직접 제공받도록 구성되어, 얼음 저장 공간의 온도를 충분히 낮춰 단단한 얼음을 제공함과 아울러, 얼음 저장 공간을 넓게 확보할 수 있는 얼음 제조 저장 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 얼음 제조 저장 장치는 본체, 도어, 제빙기 및 제1 순환팬으로 구성된다. 상기 본체의 내부에는 상측이 개방된 얼음저장 단열챔버가 형성된다. 상기 본체의 내부에는 냉동사이클회로가 설치된다. 상기 냉동사이클회로는 냉매가 순환하도록 구성되어 상기 얼음저장 단열챔버 내로 냉기를 공급한다. 상기 도어는 상기 얼음저장 단열챔버의 개방된 상측을 개폐한다. 상기 제빙기는 상기 본체 내에 설치되어 얼음을 생성한다. 상기 제1 순환팬은 상기 얼음저장 단열챔버의 벽면에 설치된다. 상기 제1 순환팬은 상기 얼음저장 단열챔버의 냉기를 순환시킨다. 상기 제빙기는 제어박스, 제빙 트레이, 냉매관, 이젝터 및 제2 순환팬으로 구성된다. 상기 제빙 트레이는 상기 제어박스의 일측에 배치된다. 상기 제빙 트레이의 상면에는 제빙수가 수용되는 제빙홈이 형성된다. 상기 냉매관은 상기 제빙 트레이에 접촉되게 설치된다. 상기 냉매관에는 상기 냉동사이클회로를 흐르는 냉매가 유입된다. 상기 이젝터는 상기 제어박스의 일측에 일단이 회전 가능하게 설치된다. 상기 이젝터의 둘레면에는 이젝트핀이 돌출 형성된다. 상기 이젝트핀은 상기 이젝터의 회전 시 상기 제빙홈에서 제조된 얼음을 밀어서 상기 얼음저장 단열챔버로 이빙시킨다. 상기 제2 순환팬은 상기 제어박스 내에 설치된다. 상기 제2 순환팬은 상기 제빙 트레이의 하측 공기를 흡입하여 상기 얼음저장 단열챔버로 토출한다.

상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 차가운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 수용된 제빙수가 얼음으로 제조될 수 있다. 상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 뜨거운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 고착된 얼음이 상기 제빙홈에서 분리될 수 있다.

상기 냉동사이클회로는 냉매절환밸브가 더 구성될 수 있다. 상기 냉매절환밸브는 상기 냉매관으로 상기 차가운 냉매 및 상기 뜨거운 냉매 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다.

상기 제빙기는 이빙 히터가 더 구성될 수 있다. 상기 이빙 히터는 상기 제빙 트레이에 접촉되게 설치될 수 있다. 상기 이빙 히터는 입력되는 전원에 의해 발열될 수 있다.

상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 차가운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 수용된 제빙수가 얼음으로 제조될 수 있다. 상기 이빙 히터가 발열되어, 상기 제빙홈에 고착된 얼음이 상기 제빙홈에서 분리될 수 있다.

상기 제빙기는 급수부 및 급수라인이 더 구성될 수 있다. 상기 급수부는 상기 제빙홈에 상기 제빙수를 공급할 수 있다. 상기 급수라인은 상기 급수부로 상기 제빙수를 공급할 수 있다. 상기 급수라인은 상기 제빙수를 상기 본체의 외부에 구비된 급수원으로부터 제공받을 수 있다.

본 발명에 따른 얼음 제조 저장 장치는 얼음저장그릇 및 바이패스관이 더 구성될 수 있다. 상기 얼음저장그릇은 상기 얼음저장 단열챔버 내에 배치될 수 있다. 상기 얼음저장그릇은 상기 제빙홈에서 상기 이젝터에 의해 이빙된 얼음을 저장할 수 있다. 상기 바이패스관은 상기 얼음저장그릇에 설치될 수 있다. 상기 바이패스관은 상기 냉동사이클회로의 압축기의 입구단에 연결될 수 있다. 상기 냉동사이클회로는 제1 냉매절환밸브 및 제2 냉매절환밸브가 더 구성될 수 있다. 상기 제1 냉매절환밸브는 상기 냉매관으로 상기 차가운 냉매 및 상기 뜨거운 냉매 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다. 상기 제2 냉매절환밸브는 상기 냉매관을 통과한 냉매를 상기 바이패스관 및 상기 압축기의 입구단 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다.

상기 제빙 트레이에는 복수개의 볼록부가 형성될 수 있다. 상기 복수개의 볼록부 각각의 내측에는 상기 제빙홈이 형성될 수 있다. 상기 냉매관은 상기 복수개의 볼록부에 접촉되게 설치될 수 있다.

상기 냉매관은 양측이 직선부로 형성된 U형상으로 형성될 수 있다. 상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지를 수 있다.

상기 냉매관은 지그재그부 및 직선부로 구성될 수 있다. 상기 지그재그부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지를 수 있다. 상기 지그재그부의 일부는 상기 복수개의 볼록부 사이에 삽입 배치될 수 있다. 상기 직선부는 상기 지그재그부에서 절곡될 수 있다. 상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지를 수 있다.

상기 냉매관은 지그재그부 및 직선부로 구성될 수 있다. 상기 지그재그부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지를 수 있다. 상기 복수개의 볼록부 중 서로 이웃하는 한 쌍의 볼록부를 세트 볼록부로 정의할 시, 상기 지그재그부의 일부는 서로 이웃하는 상기 세트 볼록부 사이에 삽입 배치될 수 있다. 상기 직선부는 상기 지그재그부에서 절곡될 수 있다. 상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지를 수 있다.

상기 제빙기는 이빙 히터가 더 구성될 수 있다. 상기 이빙 히터는 관형상으로 형성되어 상기 냉매관의 내부에 삽입 배치될 수 있다. 상기 냉매관에는 상기 냉동사이클회로로부터 차가운 냉매가 유입될 수 있다. 상기 이빙 히터에는 상기 냉동사이클회로로부터 뜨거운 냉매가 유입될 수 있다.

상기 제빙기는 이빙 히터가 더 구성될 수 있다. 상기 이빙 히터는 관형상으로 형성되어 상기 냉매관의 외주에 일체로 형성될 수 있다. 상기 냉매관에는 상기 냉동사이클회로로부터 차가운 냉매가 유입될 수 있다. 상기 이빙 히터에는 상기 냉동사이클회로로부터 뜨거운 냉매가 유입될 수 있다.

상기 제빙기는 마감재가 더 구성될 수 있다. 상기 마감재는 상기 이빙 히터의 외주에 배치될 수 있다. 상기 마감재는 상기 냉매관의 내주에 밀착될 수 있다.

상기 냉매관 및 상기 이빙 히터는 지그재그부 및 직선부로 구성될 수 있다. 상기 직선부는 상기 지그재그부에서 절곡 형성될 수 있다. 상기 지그재그부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르되 일부가 상기 복수개의 볼록부 사이에 삽입 배치될 수 있다. 상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르게 배치될 수 있다.

상기 냉매관 및 상기 이빙 히터는 지그재그부 및 직선부로 구성될 수 있다. 상기 직선부는 상기 지그재그부에서 절곡 형성될 수 있다. 상기 복수개의 볼록부 중 서로 이웃하는 한 쌍의 볼록부를 세트 볼록부로 정의할 시, 상기 지그재그부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르되 일부가 서로 이웃하는 상기 세트 볼록부 사이에 삽입 배치될 수 있다. 상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르게 배치될 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 얼음 제조 저장 장치는, 제빙홈에서 완성된 얼음을 이빙시키는 이젝터를 구비한 제빙기를 포함하기 때문에, 본체의 내부공간을 충분히 낮은 온도가 되도록 할 수 있으므로, 단단한 얼음을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 본체 내부에 물탱크를 구비하지 않고 제빙기가 외부 급수원으로부터 물을 직접 제공받도록 구성되어, 얼음 저장 공간의 온도를 충분히 낮춰 단단한 얼음을 제공함과 아울러, 얼음 저장 공간을 넓게 확보할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 얼음 제조 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 제빙기를 개략적으로 나타내는 도면,
도 4는 도 2에 도시된 제빙기를 나타내는 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 제빙기를 나타내는 저면도,
도 6은 도 4에 도시된 제빙기를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 내부를 개략적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 제어 블록도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 내부를 개략적으로 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 나타내는 도면,
도 12는 냉매관과 냉동사이클회로의 연결관계의 제1 실시예를 나타내는 도면,
도 13은 냉매관과 냉동사이클회로의 연결관계의 제2 실시예를 나타내는 도면,
도 14는 냉매관, 얼음저장그릇 및 냉동사이클회로의 연결관계를 나타내는 도면,
도 15는 제빙기의 일 실시예를 나타낸 측면도, 도 16은 도 15의 저면도,
도 17은 제빙기의 다른 실시예를 나타낸 측면도,
도 18은 도 17의 저면도,
도 19는 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예에 드레인부재가 더 설치된 모습을 나타낸 측면도,
도 20은 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예의 구성 중 냉매관을 구동시키는 냉동사이클회로가 추가된 구성도,
도 21은 도 19의 구성 중 드레인부재의 구체적인 구성도,
도 22는 도 20의 구성 중 냉동사이클회로의 이빙 작동 모습을 나타낸 시스템도,
도 23은 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예에 순환팬이 더 설치된 모습을 나타내는 측면도,
도 24는 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제1 실시예를 나타내는 도면,
도 25는 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제2 실시예를 나타내는 도면,
도 26은 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제3 실시예를 나타내는 도면,
도 27은 일체로 형성된 냉매관 및 이빙 히터가 제빙 트레이에 설치된 상태의 일 실시예를 나타내는 도면,
도 28은 일체로 형성된 냉매관 및 이빙 히터가 제빙 트레이에 설치된 상태의 다른 실시예들을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 개략적으로 나타내는 도면, 도 3은 도 2에 도시된 제빙기를 개략적으로 나타내는 도면, 도 4는 도 2에 도시된 제빙기를 나타내는 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 제빙기를 나타내는 저면도, 도 6은 도 4에 도시된 제빙기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는, 본체(100) 및 도어(200)를 포함할 수 있다.

본체(100)의 내부에는 상측이 개구된 얼음저장 단열챔버(101)가 형성될 수 있다. 본체(100)의 외측면과 얼음저장 단열챔버(101) 사이에는 우레탄과 같은 단열재가 배치될 수 있다.

얼음저장 단열챔버(101)에는 얼음저장그릇(102)이 설치될 수 있다.

도어(200)는 본체(100)의 개구된 상측을 개폐할 수 있다. 도어(200)의 후방에는 본체(100)에 회전 가능하게 결합되는 힌지가 구비될 수 있다. 상기 힌지는 도어(200)의 후단에 구비될 수도 있고, 도어(200)의 후방부 양측에 구비될 수도 있다. 도어(200)는 사용자에 의해 개폐될 시 상기 힌지를 회전 중심으로 하여 회전되면서 얼음저장 단열챔버(101)를 개폐할 수 있다.

본체(100)는 상측이 개구된 사각통 형상으로 형성될 수 있고, 도어(200)는 사각판형으로 형성될 수 있다.

도어(200)의 중심부에는 투명창(202)이 구비될 수 있다. 투명창(202)은 사각형상으로 형성될 수 있다. 사용자는 도어(200)의 외부에서 투명창(202)을 통해 얼음저장 단열챔버(101)를 관찰할 수 있다.

도어(200)의 상면에는 손잡이(203)가 형성될 수 있다. 사용자는 손잡이(203)를 손으로 잡고 도어(200)를 개폐할 수 있다. 상기 힌지가 도어(200)의 후방부에 구비되어 있기 때문에, 손잡이(203)는 도어(200)의 상면 중 전방부에 형성되어서, 사용자는 도어(200)를 적은 힘으로 개폐할 수 있다.

도어(200)의 하면에는 얼음저장 단열챔버(101)와 대응되는 부분에 패킹(204)이 설치될 수 있다. 도어(200)가 닫힌 상태일 때, 패킹(204)은 얼음저장 단열챔버(101)를 실링하여서, 얼음저장 단열챔버(101) 내의 냉기의 누기를 방지할 수 있다.

본체(100)에는 얼음저장 단열챔버(101)와 별도의 공간인 기계실(103)이 형성될 수 있다. 기계실(103) 내에는 냉매가 흐르는 냉동사이클회로(80)가 설치될 수 있다. 냉동사이클회로(80)는 냉매가 흐르는 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기를 포함할 수 있다.

상기 압축기 및 응축기는 냉매배관을 통해 연결될 수 있고, 상기 응축기 및 상기 팽창기구는 냉매배관을 통해 연결될 수 있으며, 상기 팽창기구 및 상기 증발기는 냉매배관을 통해 연결될 수 있고, 상기 증발기 및 상기 압축기는 냉매배관을 통해 연결될 수 있다. 상기 압축기는 상기 냉매를 압축할 수 있다. 상기 응축기는 상기 압축기를 통과한 냉매를 응축할 수 있다. 상기 팽창기구는 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시킬 수 있다. 상기 증발기는 상기 팽창기구를 통과한 냉매를 증발시킬 수 있다. 상기 냉매는 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 팽창기구 및 상기 증발기를 순환할 수 있다.

상기 증발기의 일측에는 상기 증발기로 송풍하는 냉각팬(90)이 설치될 수 있다. 냉각팬(90)의 구동에 의해 생성되는 바람은 상기 증발기를 통과하면서 상기 증발기 내를 흐르는 냉매와 열교환되어 냉기로 변할 수 있고, 이 냉기는 얼음저장 단열챔버(101) 및 기계실(103) 사이를 구분하는 격벽에 형성된 연통홀을 통해 얼음저장 단열챔버(101) 내로 공급되어서, 후술할 제빙기(300)의 제빙 트레이(10)에 형성된 복수개의 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수를 얼릴 수 있고, 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음이 녹지 않게 할 수 있다.

상기 압축기에는 방진고무가 설치될 수 있다. 상기 방진고무는 상기 압축기를 지지할 수 있으며, 기계실(103)의 바닥면에 설치될 수 있다. 상기 방진고무는 상기 압축기의 구동 시 진동을 흡수할 수 있다.

본체(100) 내에는 기계실(103)로부터 얼음저장 단열챔버(101)로 이동된 상기 냉기를 순환시키는 제1 순환팬(F1)이 설치될 수 있다. 제1 순환팬(F1)은 얼음저장 단열챔버(101)의 벽면에 설치될 수 있다. 제1 순환팬(F1)은 얼음저장 단열챔버(101)의 공기를 제빙기(300)에 포함되는 구성인 제빙 트레이(10)의 하방으로 송풍함으로써, 제빙기(300)에서 얼음의 제조가 빠른 시간 내에 되도록 할 수 있다. 또한, 제1 순환팬(F1)은 얼음저장 단열챔버(101)의 냉기를 순환시킴으로써, 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음이 녹지 않도록 할 수 있다.

본체(100) 내에는 제빙기(300)가 설치될 수 있다. 제빙기(300)는 본체(100)의 상면에서 아래로 단차를 두고 본체(100)의 내부공간에 삽입 배치될 수 있다. 제빙기(300)는 기계실(103)의 상측에 배치될 수 있다. 제빙기(300)는 제빙 트레이(10)를 포함할 수 있다. 제빙 트레이(10)의 상면에는 제빙수가 수용되는 제빙홈(15)이 형성될 수 있다. 제빙홈(15)은 제빙 트레이(10)의 길이를 따라 서로 이격된 복수개의 제빙홈(15)으로 형성될 수 있다.

이하, '제빙'은 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수가 얼음으로 변하는 것을 의미할 수 있고, '이빙'은 제빙홈(15) 내의 얼음이 제빙홈(15)에서 분리되는 것을 의미할 수 있다.

제빙 트레이(10)의 하면에는 볼록부(17; 도 7 참조)가 형성될 수 있고, 제빙홈(15)은 볼록부(17)의 내측에 형성될 수 있다. 볼록부(17)는 제빙홈(15)을 내측에 형성할 수 있다. 즉, 제빙 트레이(10)의 원자재가 상측에서 하측으로 프레스 가공되어 상측이 오목하고 하측이 볼록하게 형성될 수 있으며, 상기 프레스 가공된 상기 원자재의 오목한 상측은 제빙홈(15)이 될 수 있고, 상기 프레스 가공된 상기 원자재의 볼록한 하측은 볼록부(17)가 될 수 있다.

제빙 트레이(10)의 하측에는 냉매관(40)이 설치될 수 있다. 냉매관(40)은 U자형으로 형성될 수 있다. 냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 하측에 접촉 배치될 수 있다. 냉동사이클회로(80)의 냉매는 냉매관(40)으로 공급될 수 있다.

냉동사이클회로(80)로부터 차가운 냉매가 냉매관(40)으로 공급되는 경우, 제빙 트레이(10)는 냉매관(40) 내의 냉매와 열교환되어 냉각될 수 있고, 이에 따라 제빙홈(15)에 수용된 제빙수는 신속하게 냉각되어 얼음이 될 수 있다.

또한, 냉동사이클회로(80)로부터 뜨거운 냉매(이하, 핫가스라 함)가 냉매관(40)으로 공급되는 경우, 제빙 트레이(10)는 냉매관(40) 내의 핫가스와 열교환되어 가열될 수 있고, 이에 따라 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음이 살짝 녹을 수 있다. 즉, 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음은 제빙홈(15)의 내벽에 고착되어 제빙홈(15)으로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있기 때문에, 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수가 얼음이 된 후에는 상기 얼음을 살짝 녹여서 제빙홈(15)에서 쉽게 분리되도록 할 수 있다.

냉동사이클회로(80)는 냉매절환밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 냉매절환밸브는 스텝모터에 의해 구동될 수 있다. 상기 냉매절환밸브는 제빙 트레이(10)의 하측에 설치된 냉매관(40)으로 차가운 냉매 및 상기 핫가스 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다. 상기 냉매절환밸브가 냉매관(40)으로 차가운 냉매를 공급하는 경우 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15)에 수용된 제빙수가 얼음으로 변할 수 있고, 상기 제빙수가 얼음으로 변한 후에는 상기 냉매절환밸브가 냉매관(40)으로 상기 핫가스를 공급하여 제빙홈(15) 내의 얼음을 살짝 녹일 수 있다.

상기 냉매절환밸브는 냉동사이클회로(80) 중 상기 팽창기구를 통과한 냉매를 냉매관(40)으로 공급하여서, 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수를 얼음으로 변하게 할 수 있다.

또한, 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수가 얼음으로 변한 후에, 상기 냉매절환밸브는 냉동사이클회로(80) 중 상기 압축기를 통과한 냉매(상기 핫가스)를 냉매관(40)으로 공급하여서, 제빙홈(15) 내의 얼음을 살짝 녹도록 할 수 있다.

제빙홈(15)에서 얼음으로 변한 후 살짝 녹아서 제빙홈(15)의 내벽에서 분리된 얼음은, 후술하는 이젝터(25)에 의해 제빙홈(15)에서 취출되어서, 얼음저장 단열챔버(101) 내에 구비된 얼음저장그릇(102)에 저장될 수 있다.

본체(100) 내에는 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음을 살균하는 광살균기가 배치될 수 있다. 상기 광살균기는 UV램프 및 UV LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

얼음저장 단열챔버(101)의 바닥면에는 드레인홀이 형성될 수 있다. 상기 드레인홀은 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음이 녹아서 생성된 물을 배출할 수 있다.

본체(100) 내에는 상기 드레인홀을 통해 낙하된 물을 받아 증발시키는 증발접시(104)가 배치될 수 있다.

본체(100) 외부에는 사용자 입력부(94; 도 8 참조)가 구비될 수 있다. 사용자 입력부(94)는 본체(100)의 전면에 구비될 수 있다. 사용자 입력부(94)는 복수개로 구비될 수 있다. 사용자 입력부(94)는 본 실시예의 얼음 제조 저장 장치를 운전시키기 위한 버튼 또는 스위치를 포함할 수 있다. 사용자 입력부(94)는 버튼 타입 및 터치 타입 중 적어도 하나로 구비될 수 있다. 사용자 입력부(94)는 도어(200)의 상면에 구비될 수도 있다.

본체(100)의 외부에는 디스플레이부가 더 구비될 수 있다. 상기 디스플레이부는 본체(100)의 전면에 구비될 수 있다. 상기 디스플레이부는 본 실시예의 얼음 제조 저장 장치의 운전상태를 표시할 수 있다. 상기 디스플레이부는 도어(200)의 상면에 구비될 수도 있다.

본체(100)의 내부에는 제어부(95)가 더 구비될 수 있다. 제어부(95)는 제빙기(300)의 제어박스(30) 내에 배치될 수 있다. 제어부(95)는 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 제어부(95)는 냉동사이클회로(80)와, 제빙기(300)와, 냉각팬(90)과 제1 순환팬(F1)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(95)는 본 실시예의 얼음 제조 저장 장치에 설치된 모든 전장품을 제어할 수 있다.

제빙 트레이(10)의 제빙홈(15)의 내측면에는 수위감지센서(91; 도 8 참조)가 설치될 수 있다. 수위감지센서(91)는 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수의 수위를 감지할 수 있다. 수위감지센서(91)는 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수와 접촉되어 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수의 수위를 감지할 수 있다.

수위감지센서(91)가 감지한 수위에 대한 신호는 제어부(95)로 입력될 수 있고, 제어부(95)는 수위감지센서(91)로부터 입력되는 상기 신호에 따라 제빙홈(15)으로 상기 제빙수의 급수 및 단수를 제어할 수 있다.

수위감지센서(91)는 제빙홈(15) 내의 특정 높이에 설치될 수 있다. 예를 들어, 수위감지센서(91)는 상기 제빙수가 제빙홈(15)에 만수되는 위치에 설치되어서, 수위감지센서(91)가 상기 제빙수와 접촉되는 경우 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수의 수위를 감지할 수 있다.

수위감지센서(91)는 두 개의 전도체로 구성될 수 있다. 상기 두 개의 전도체가 상기 제빙수에 의해 통전되는 경우, 제어부(95)는 제빙홈(15) 내의 제빙수의 수위가 만수라고 판단할 수 있다.

또한, 수위감지센서(91)는 온도센서로 구성될 수도 있다. 상기 온도센서가 상기 제빙수의 온도를 감지하는 경우, 제어부(95)는 제빙홈(15) 내의 제빙수의 수위가 만수라고 판단할 수 있다.

또한, 수위감지센서(91)는 정전용량센서로 구성될 수도 있다. 상기 정전용량센서가 상기 제빙수의 정전용량을 감지하는 경우, 제어부(95)는 제빙홈(15)에 급수되기 시작한 시점에서부터 설정시간까지의 상기 정전용량센서가 감지한 정전용량의 변화값이 설정값 이상이면, 제빙홈(15) 내의 제빙수의 수위가 만수라고 판단할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는, 제빙 트레이(10)에 형성된 제빙홈(15)에 제빙수를 공급하기 위한 물탱크가 본체(100)의 내부에 설치되지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는, 외부 급수원으로부터 제빙수를 공급받아, 제빙 트레이(10)에 형성된 제빙홈(15)에 상기 제빙수가 수용되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는 급수밸브(105)를 더 포함할 수 있다. 급수밸브(105)는 가정의 건물에 설치된 수도꼭지(106)와 호스 또는 배관을 통해 연결될 수 있다. 급수밸브(105)는 제빙홈(15)과 연결되는 급수라인에 설치되어서, 제빙홈(15)으로 제빙수를 공급할 수 있다. 급수밸브(105)는 제어부(95)에 의해 제어되어 개폐될 수 있다. 급수밸브(105)는 개방되는 경우 제빙홈(15)으로 제빙수를 공급할 수 있다. 급수밸브(105)는 닫히는 경우 제빙홈(15)으로 제빙수의 공급을 멈출 수 있다. 급수밸브(105)는 전기로 작동되는 솔레노이드밸브일 수 있다. 급수밸브(105)는 DC 전원에 의해 작동될 수 있다.

본체(100)의 외부에는 제빙홈(15)과 연결되는 급수라인이 설치될 수 있다.

상기 급수라인에는 제빙홈(15)으로 공급되는 물에서 이물질을 걸러내는 급수필터(107)가 설치될 수 있다.

또한, 상기 급수라인에는 제빙홈(15)으로 제빙수를 공급하는 PET급수통(108)이 접속되는 PET급수통 접속부가 형성될 수도 있다.

또한, 상기 급수라인에는 제빙홈(15)으로 제빙수를 공급하는 물탱크(109)가 설치될 수도 있다.

또한, 상기 급수라인에는 물탱크(109)에 저장된 물을 펌핑하여 상기 급수라인을 통해 제빙홈(15)으로 공급되도록 하는 급수펌프(110)가 설치될 수도 있다. 급수펌프(110)는 제어부(95)에 의해 제어되어 동작될 수 있다. 급수펌프(110)는 복수개의 기어를 포함하는 기어펌프일 수 있다.

한편, 제빙기(300)는 제빙 트레이(10)의 일측에 제어박스(30)가 배치될 수 있다. 제어박스(30)는 사각통 형상으로 형성될 수 있다. 제빙 트레이(10)는 제어박스(30)의 일측에서 수평방향으로 연장되게 설치될 수 있다. 제빙 트레이(10)는 제어박스(30)의 일측에 일단이 배치될 수 있다. 제빙 트레이(10)는 제어박스(30)의 일측에 수평하게 배치될 수 있다.

제어박스(30)의 내부에는 구동부가 설치될 수 있다. 상기 구동부는 제어부(95)에 의해 제어되는 모터를 포함할 수 있다. 또한, 제어박스(30)의 일측에는 이젝터(25)가 설치될 수 있다. 이젝터(25)는 제어박스(30)의 일측에서 수평방향으로 연장되게 설치될 수 있다. 이젝터(25)는 제빙 트레이(10)로부터 상측으로 이격되어 배치될 수 있다. 이젝터(25)는 원형 종단면을 가지는 축으로 형성될 수 있다. 이젝터(25)의 일단은 제어박스(30)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이젝터(25)의 일단은 제어박스(30)의 내부에 삽입 배치될 수 있다. 이젝터(25)의 일단은 제어박스(30)의 내부에서 상기 모터의 회전축과 연결될 수 있다. 상기 모터의 회전축과 이제턱(25)의 일단 사이에는 복수개의 기어로 구성된 감속기가 배치될 수 있다. 상기 모터의 구동력에 의해 이젝터(25)가 이젝터(25)의 둘레방향으로 회전될 수 있다.

이젝터(25)의 둘레면에는 이젝트핀(26)이 돌출 형성될 수 있다. 이젝트핀(26)은 이젝터(25)의 길이방향을 따라 서로 이격된 복수개의 이젝트핀(26)으로 형성될 수 있다. 복수개의 이젝트핀(26)은 제빙 트레이(10)에 형성된 제빙홈(15)과 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 복수개의 이젝트핀(26)은 복수개의 제빙홈(15)과 대응되는 위치에 하나씩 배치될 수 있다.

상기 모터의 구동력에 의해 이젝터(25)가 회전될 시, 이젝트핀(26)은 제빙홈(15) 내의 얼음을 밀어서 이빙시킬 수 있다.

제어박스(30)의 외측에는 에어토출부(35)가 형성될 수 있다. 에어토출부(35)는 복수개의 홀 및 슬릿 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 에어토출부(35)는 제어박스(30)의 외측면 중 상기 제빙 트레이(10)의 반대편면에 형성될 수 있으나, 에어토출부(35)의 위치는 제어박스(30)에서 다양한 위치에 변경 실시될 수 있다.

제어박스(30) 내에는 제2 순환팬(F2)이 설치될 수 있다. 제2 순환팬(F2)은 제빙 트레이(10)의 하측 공기를 흡입하여 얼음저장 단열챔버(101)로 토출할 수 있다. 즉, 제2 순환팬(F2)의 구동에 의해 얼음저장 단열챔버(101) 내의 냉기는 제빙 트레이(10)의 하측을 지나 제어박스(30)의 내부로 유동된 후 에어토출부(35)를 통해 얼음저장 단열챔버(101) 내로 토출될 수 있다. 따라서, 제빙홈(15) 내의 제빙수가 제빙되는 시간을 단축시킬 수 있다.

제2 순환팬(F2)의 구동에 의해 얼음저장 단열챔버(101) 내의 냉기가 제어박스(30)로 유입될 수 있다. 제어박스(30) 중 제빙 트레이(10)가 배치되는 일측에는 제2 순환팬(F2)의 회전 시 얼음저장 단열챔버(101) 내의 냉기가 유입되는 흡입구가 형성되는 것이 바람직하다. 제2 순환팬(F2)은 제어부(95)에 의해 제어될 수 있다.

얼음저장 단열챔버(101) 내의 원활한 순환을 통해 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수가 신속하게 제빙될 수 있도록 하기 위해, 제1 순환팬(F1)은 얼음저장 단열챔버(101)의 벽면 중 제어박스(30)의 반대편에 위치하는 벽면에 배치되는 것이 바람직하다.

제어박스(30)의 일측에는 유로플레이트(55)가 배치될 수 있다. 유로플레이트(55)는 제빙 트레이(10)의 하면으로부터 하측으로 이격되어 배치될 수 있다. 유로플레이트(55)의 일단은 제어박스(30)의 일측에 결합될 수 있다. 유로플레이트(55)는 제빙 트레이(10)의 하면과의 사이에 공기유로(51)를 형성할 수 있다. 유로플레이트(55)에는 상하로 통하는 공기유동홀(52)이 형성될 수 있다. 공기유동홀(52)은 유로플레이트(55)의 길이를 따라 서로 이격된 복수개의 공기유동홀(52)로 형성될 수 있다. 제2 순환팬(F2)은 얼음저장 단열챔버(101) 내의 공기를 공기유로(51) 및 공기유동홀(52)로 유동시켜서 제어박스(30)의 내부로 흡입한 후 에어토출부(35)를 통해 토출시킬 수 있다.

제어박스(30)의 일측에는 드레인부재(70)가 배치될 수 있다. 드레인부재(70)는 유로플레이트(55)의 하면으로부터 하측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제빙 트레이(10)에 맺힌 수분은 낙하하여 공기유동홀(52)을 통해 드레인부재(70)에 포집될 수 있다. 드레인부재(70)는 제빙 트레이(10)에 맺힌 수분이 낙하하여 공기유동홀(52)을 통해 떨어지는 수분을 받아 배출시킬 수 있다. 유로플레이트(55)는 제빙 트레이(10) 및 드레인부재(70) 사이에 배치될 수 있다.

한편, 제빙기(300)는 급수부(18)를 더 구비할 수 있다. 급수부(18)는 상기 급수라인과 연결되어서, 상기 급수라인을 통해 급수부(18)로 유입된 제빙수를 제빙홈(15)으로 공급할 수 있다. 급수부(18)는 복수개의 제빙홈(15) 중 제어박스(30)로부터 가장 먼 곳에 위치하는 제빙홈(15)에 상기 제빙수를 공급할 수 있다. 제빙 트레이(10)에는 복수개의 제빙홈(15)을 연결하는 수로가 형성되어서, 제어박스(30)로부터 가장 먼 곳에 위치하는 제빙홈(15)으로 공급된 제빙수는 상기 수로를 통해 제어박스(30)에 가장 가까운 제빙홈(15)까지 이동될 수 있다. 복수개의 제빙홈(15) 내의 만수여부를 판단할 수 있도록 하기 위해, 수위감지센서(91)는 상기 복수개의 제빙홈(15) 중 제어박스(30)에 가장 가까운 제빙홈(15)의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 제빙기(300)는 만빙검지부(50)를 더 구비할 수 있다. 만빙검지부(50)는 얼음저장그릇(102)에 저장된 얼음의 만빙을 검지할 수 있다. 만빙검지부(50)는 제어박스(30)에 회전 가능하게 구비되는 레버 타입으로 형성될 수다. 다만, 만빙검지부(50)는 반드시 상기 레버 타입으로 형성되어야 하는 것은 아니다. 즉, 만빙검지부(50)는 발광부와 수광부로 이루어진 광센서 또는 적외선센서로 형성될 수도 있다.

만빙검지부(50)가 감지한 신호는 제어부(95)로 입력될 수 있고, 제어부(95)는 만빙검지부(50)로부터 입력되는 신호를 통해 얼음저장그릇(102)에 저장된 얼음의 만빙여부를 판단할 수 있다. 제어부(95)는 얼음저장그릇(102)에 저장된 얼음이 만빙 상태이면, 제빙홈(15)에 상기 제빙수의 공급을 중단하고, 얼음의 생산을 중단시킬 수 있다. 물론, 제어부(95)는 얼음저장그릇(102)에 저장된 얼음이 만빙 상태가 아니라면, 상기 얼음의 생산을 다시 개시할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 제빙 트레이(10)의 하면에는 냉매관(40)이 접촉되게 배치될 수 있다. 또한, 제빙 트레이(10)의 하면에는 이빙 히터(60)가 접촉되게 배치될 수 있다. 이빙 히터(60)는 전기히터로 구비되어, 입력되는 전기에 의해 발열될 수 있다. 제빙홈(15) 내에서 얼음의 제빙이 완료된 후에, 이빙 히터(60)는 발열되어서 제빙 트레이(10)를 가열함으로써, 제빙홈(15) 내에 고착된 얼음을 살짝 녹일 수 있고, 이후에 이젝터(25)가 회전되어 이젝트핀(26)이 제빙홈(15)에서 얼음을 쉽게 이빙시켜서 얼음저장그릇(102)에 저장시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는 냉동사이클회로(80)로부터 냉매관(40) 내로 공급된 차가운 냉매와, 냉동사이클회로(80)로부터 얼음저장 단열챔버(101) 내로 공급된 냉기에 의하여, 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15) 내에 수용된 상기 제빙수가 제빙되고, 제1 순환팬(F1) 및 제2 순환팬(F2)을 이용하여 냉기를 확산하여 얼음저장 단열챔버(101)를 냉각하게 되므로, 얼음저장 단열챔버(101)의 온도를 상온으로 유지할 필요 없이 계속적으로 영하의 온도를 유지하여서, 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음을 딱딱하게 유지할 수 있고, 얼음저장 단열챔버(101) 내에 저장된 얼음이 녹아서 사라지지 않으므로 상기 얼음 제조 저장 장치를 미사용시 얼음을 재생산하지 않아도 되는 이점을 창출한다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 제어 블록도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치는, 전원공급장치(93) 및 제빙완료센서(92)를 더 포함할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 제어부(95)는 상기 얼음 제조 저장 장치에 설치된 각종 전장품을 제어할 수 있다. 제어부(95)는 전력변환회로(96)를 포함할 수 있다. 전원공급장치(93)는 상용전력을 입력받아 상기 얼음 제조 저장 장치에 필요한 전력으로 변환하여 출력할 수 있다. 전력변환회로(96)에는 전원공급장치(93)로부터 DC 12V의 전원이 입력될 수 있다.

전력변환회로(96)는 전원공급장치(93)로부터 상기 DC 12V의 전원을 입력받아 AC 30W의 전력을 출력할 수 있다. 제어부(95)는 전력변환회로(96)가 출력한 상기 AC 30W의 전력을 냉매절환밸브(84)로 공급하여 냉매절환밸브(84)를 작동시킬 수 있다. 또한, 제어부(95)는 전력변환회로(96)가 출력한 상기 AC 30W의 전력을 급수밸브(105) 또는 급수펌프(110)로 공급하여 급수밸브(105) 또는 급수펌프(110)를 작동시킬 수 있다.

또한, 전력변환회로(96)는 전원공급장치(93)로부터 상기 DC 12V의 전원을 입력받아 DC 3W의 전력을 출력할 수 있다. 제어부(95)는 전력변환회로(96)가 출력한 상기 DC 3W의 전력을 제1 순환팬(F1) 및 제2 순환팬(F2)으로 공급하여 제1 순환팬(F1) 및 제2 순환팬(F2)을 작동시킬 수 있다.

또한, 제어부(95)에는 사용자 입력부(94)의 신호가 입력될 수 있다. 제어부(95)에는 상기 사용자가 사용자 입력부(94)를 조작하는 사용자 시그널이 입력될 수 있다. 제어부(95)에는 상기 사용자가 사용자 입력부(94)를 조작하여 제빙기(300)를 작동개시하는 신호 및 제빙기를 정지시키는 신호가 입력될 수 있다. 제어부(95)에는 만빙검지부(50)의 신호가 입력될 수 있다. 제어부(95)에는 수위감지센서(91)의 신호가 입력될 수 있다.

제빙완료센서(92)는 제빙홈(15) 내에서 제빙이 완료되면, 제빙홈(15) 내의 얼음의 제빙완료를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제빙완료센서(92)는 온도센서 또는 정전용량센서일 수 있다. 제빙완료센서(92)는 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음을 감지한 검빙신호를 제어부(95)로 입력할 수 있고, 제어부(95)는 제빙완료센서(92)로부터 상기 검빙신호가 입력되면 제빙홈(15)에서 얼음의 제빙이 완료된 것으로 판단할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치의 내부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 7과 다른 점만을 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 제빙 트레이(10)의 하면에는 도 7에 도시된 이빙 히터(60)가 설치되지 않고, 냉매관(40)만이 설치될 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 냉동사이클회로는 냉매절환밸브(84)를 포함하게 되며, 냉매절환밸브(84)의 작동에 의해 차가운 냉매가 냉매관(40)으로 공급되어 제빙 트레이(10)에서 얼음을 제빙할 수 있고, 상기 얼음의 제빙이 완료된 후에는 냉매절환밸브(84)의 작동에 의해 상기 핫가스가 냉매관(40)으로 공급되어 제빙홈(15) 내의 얼음을 살짝 녹일 수 있다.

볼록부(17)의 하면에는 복수개의 열교환핀(11)이 돌출 형성될 수 있다. 냉매관(40)은 복수개의 열교환핀(11) 중 적어도 하나에 접촉되게 설치될 수 있다. 냉매관(40)은 복수개의 열교환핀(11) 중 적어도 하나에 체결된 체결부재에 의해 지지될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 9와 다른 점만을 설명하기로 한다.

도 10을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이 상기 급수라인에는 PET급수통(108)이 접속되는 PET급수통 접속부가 형성될 수 있다. 상기 PET급수통 접속부는 한 쌍의 PET급수통 접속부로 형성되어서, 각각의 PET급수통 접속부에 PET급수통(108)이 접속될 수 있다. 다만, 상기 PET급수통 접속부는 하나로 형성될 수도 있고, 3개 이상으로 형성될 수도 있다. 상기 한 쌍의 PET급수통 접속부는 급수부(18)로 물을 이송하는 급수라인에 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 얼음 제조 저장 장치를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 10과 다른 점만을 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 상기 PET급수통 접속부는 급수부(18)로 물을 이송하는 급수라인에 하나가 형성될 수도 있고, 얼음저장그릇(102)으로 물을 이송하는 급수라인에 하나가 형성될 수도 있다.

한 쌍의 PET급수통(108) 중, 어느 하나는 급수부(18)로 물을 이송하는 급수라인에 형성된 상기 PET급수통 접속부에 접속될 수 있고, 다른 하나는 얼음저장그릇(102)으로 물을 이송하는 급수라인에 형성된 상기 PET급수통 접속부에 접속될 수 있다.

도 12는 냉매관과 냉동사이클회로의 연결관계의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 냉동사이클회로(80)는 압축기(81)의 출구단에 연결된 드라이어(89)를 더 포함할 수 있다. 드라이어(89)는 압축기(81)를 통과한 냉매를 건조시킬 수 있다.

드라이어(89)의 일측은 압축기(81)의 출구단과 제1 배관(61)을 통해 연결될 수 있고, 드라이어(89)의 타측은 상기 응축기의 입구단과 제2 배관(62)을 통해 연결될 수 있다. 그리고, 냉매관(40)의 일단은 상기 팽창기구의 출구단과 제3 배관(63)을 통해 연결될 수 있고, 냉매관(40)의 타단은 압축기(81)의 입구단과 제4 배관(64)을 통해 연결될 수 있다.

냉매관(40)이 냉동사이클회로(80)로부터 차가운 냉매만을 공급받도록 구성되는 경우인, 제빙 트레이(10)의 하측에 전기에 의해 발열되는 이빙 히터(60)가 구비되는 경우에는, 압축기(81)를 통과하여 제1 배관(61)을 통해 드라이어(89)로 유입된 냉매는, 드라이어(89)를 통과한 후 제2 배관(62)를 통해 상기 응축기로 유입된 후 상기 팽창기구로 유입된다. 이후에, 상기 팽창기구를 통과한 냉매는, 제3 배관(63)을 통과하여 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급될 수 있고, 냉매관(40)으로 공급된 냉매는 냉매관(40)의 타단을 통과하여 제4 배관(64)을 통해 압축기(81)의 입구단으로 유동할 수 있다. 이 경우, 냉매관(40)은 증발기의 기능을 할 수 있다.

도 13은 냉매관과 냉동사이클회로의 연결관계의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 제빙 트레이(10)의 하측에 전기에 의해 발열되는 이빙 히터(60)가 설치되지 않는 경우에는, 냉동사이클회로(80)는 냉매절환밸브(84)를 포함할 수 있다.

냉매절환밸브(84)는 냉매관(40)에 차가운 냉매 및 상기 핫가스 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다.

냉매절환밸브(84)는 압축기(81)의 출구단에 설치될 수 있다. 냉매절환밸브(84)는, 압축기(81)의 출구단과 제1 배관(61)을 통해 연결될 수 있고, 상기 응축기의 입구단과 제2 배관(62)을 통해 연결될 수 있으며, 냉매관(40)의 일단과 제3 배관(63)을 통해 연결될 수 있다. 그리고, 냉매관(40)의 일단은 상기 팽창기구의 출구단과 제4 배관(64)을 통해 연결될 수 있고, 냉매관(40)의 타단은 압축기(81)의 입구단과 제5 배관(65)을 통해 연결될 수 있다.

냉매관(40)으로 차가운 냉매를 공급하고자 하는 경우에, 냉매절환밸브(84)는 압축기(81)를 통과하여 제1 배관(61)을 통해 냉매절환밸브(84)로 공급된 냉매를, 제2 배관(62)을 통해 상기 응축기로 공급할 수 있다.

즉, 냉매관(40)으로 차가운 냉매를 공급하고자 하는 경우에, 냉매절환밸브(84)는 압축기(81)를 통과한 냉매를 상기 응축기로 공급하여서, 상기 응축기 및 팽창기구를 통과한 냉매가 제4 배관(64)을 통과하여 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급되도록 할 수 있다. 이 경우, 냉매관(40)의 타단을 통과한 냉매는 제5 배관(65)을 통해 압축기(81)의 입구단으로 유동될 수 있다.

또한, 냉매관(40)으로 상기 핫가스를 공급하고자 하는 경우에, 냉매절환밸브(84)는 압축기(81)를 통과하여 제1 배관(61)을 통해 냉매절환밸브(84)로 공급된 냉매를, 제3 배관(63)을 통해 냉매관(40)으로 공급할 수 있다.

즉, 냉매관(40)으로 상기 핫가스를 공급하고자 하는 경우에, 냉매절환밸브(84)는 압축기(81)를 통과한 냉매를 제3 배관(63)으로 공급하여서, 제3 배관(63)을 통과한 냉매가 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급되도록 할 수 있다. 이 경우에도, 냉매관(40)의 타단을 통과한 냉매는 제5 배관(65)을 통해 압축기(81)의 입구단으로 유동될 수 있다.

도 14는 냉매관, 얼음저장그릇 및 냉동사이클회로의 연결관계를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 얼음저장그릇(102)에는 바이패스관(49)이 설치될 수 있다. 바이패스관(49)은 얼음저장그릇(102)를 둘레에 권취될 수 있다.

냉동사이클회로(80)는 두 개의 냉매절환밸브(84A, 84B)를 포함할 수 있다. 두 개의 냉매절환밸브(84A, 84B) 중, 어느 하나(이하, '제1 냉매절환밸브(84A)'라 함)는 응축기(82)의 출구단에 설치될 수 있고, 다른 하나(이하, '제2 냉매절환밸브(84B)'라 함)는 압축기(81)의 입구단에 설치될 수 있다.

제1 냉매절환밸브(84A)는, 응축기(82)의 출구단과 제1 배관(61)을 통해 연결될 수 있고, 상기 팽창기구의 입구단과 제2 배관(62)을 통해 연결될 수 있으며, 냉매관(40)의 일단과 제3 배관(63)을 통해 연결될 수 있다. 그리고, 응축기(82)의 입구단은 압축기(81)의 출구단과 제4 배관(64)을 통해 연결될 수 있고, 냉매관(40)의 일단은 상기 팽창기구의 출구단과 제5 배관(65)을 통해 연결될 수 있다.

제2 냉매절환밸브(84B)는, 냉매관(40)의 타단과 제6 배관(66)을 통해 연결될 수 있고, 바이패스관(49)의 입구단과 제7 배관(67)을 통해 연결될 수 있으며, 압축기(81)의 입구단과 제8 배관(68)을 통해 연결될 수 있다. 그리고, 바이패스관(49)의 출구단은 압축기(81)의 입구단과 제9 배관(69)을 통해 연결될 수 있다.

제1 냉매절환밸브(84A)는 냉매관(40)으로 상기 차가운 냉매 및 상기 뜨거운 냉매 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다.

냉매관(40)으로 차가운 냉매를 공급하고자 하는 경우에, 제1 냉매절환밸브(84A)는 응축기(82)를 통과하여 제1 배관(61)을 통해 제1 냉매절환밸브(84A)로 공급된 냉매를, 제2 배관(62)을 통해 상기 팽창기구로 공급할 수 있다.

즉, 냉매관(40)으로 차가운 냉매를 공급하고자 하는 경우, 제1 냉매절환밸브(84A)는 응축기(82)를 통과과하여 제1 배관(61)을 통해 제1 냉매절환밸브(84A)로 공급된 냉매를, 제2 배관(62)을 통해 상기 팽창기구로 공급할 수 있고, 상기 팽창기구로 공급된 냉매는 제5 배관(65)을 통과하여 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급될 수 있다.

또한, 냉매관(40)으로 상기 핫가스를 공급하고자 하는 경우에, 제1 냉매절환밸브(84A)는 응축기(82)를 통과하여 제1 배관(61)을 통해 제1 냉매절환밸브(84A)로 공급된 냉매를, 제3 배관(63)을 공급할 수 있고, 제3 배관(63)으로 공급된 냉매는 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급될 수 있다.

즉, 냉매관(40)으로 상기 핫가스를 공급하고자 하는 경우, 제1 냉매절환밸브(84A)는 응축기(82)를 통과한 냉매를 제3 배관(63)으로 공급하여서, 제3 배관(63)을 통과한 냉매가 냉매관(40)의 일단을 통해 냉매관(40)으로 공급되도록 할 수 있다.

제2 냉매절환밸브(84B)는 냉매관(40)을 통과한 냉매를 바이패스관(49) 및 압축기(81)의 입구단 중 하나를 선택하여 공급할 수 있다. 제2 냉매절환밸브(84B)는 냉매관(40)의 타단을 통과하여 제6 배관(66)을 통해 제2 냉매절환밸브(84B)로 공급된 차가운 냉매를, 제7 배관(67)을 통해 바이패스관(49)에 공급할 수 있다. 이 경우, 얼음저장그릇(102) 내에 저장된 얼음이 녹는 것이 방지될 수 있다. 또한, 제2 냉매절환밸브(84B)는 냉매관(40)의 타단을 통과하여 제6 배관(66)을 통해 제2 냉매절환밸브(84B)로 공급된 상기 핫가스를, 제8 배관(68)을 통해 압축기(81)의 입구단으로 공급할 수 있다. 그리고, 바이스패스관(49)으로 공급된 상기 차가운 냉매는 제9 배관(69)을 통해 압축기(81)의 입구단으로 유동될 수 있다.

도 15는 제빙기의 일 실시예를 나타낸 측면도, 도 16은 도 15의 저면도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 제빙기(300)는 제빙수가 수용되는 복수개의 제빙홈(15)이 상면에 형성된 제빙 트레이(10)와, 냉매가 내부로 유동되고 제빙 트레이(10)의 하면에 적어도 일부가 접촉되게 설치된 냉매관(40)을 포함할 수 있다.

제빙 트레이(10)가 냉각되는 경우, 제빙홈(15) 내에 수용된 상기 제빙수는 냉각되어 얼음이 생성될 수 있다. 제빙 트레이(10)는 상기 얼음 제조 저장 장치의 내부공간에 설치되되 보다 작은 중량을 가지면서 보다 신속한 제빙이 이루어지도록, 금속 박판으로 이루어지거나 다이캐스팅 제작 방식으로 몰딩 제조될 수 있다.

제빙 트레이(10)는, 알루미늄 또는 스테인리스의 소재로서 박판으로 구비되는 것이 바람직하다. 다만, 제빙 트레이(10)의 소재가 반드시 알루미늄 또는 스테인리스로 한정되는 것은 아니고, 열전달이 우수한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

제빙홈(15)은 제빙 트레이(10)의 상면에 하방으로 오목하게 형성될 수 있고, 제빙 트레이(10)는 하면에는 도 16에 도시된 바와 같이, 제빙홈(10)을 내측에 형성하는 볼록부(17)가 형성될 수 있다.

도 16의 (a)도를 참조하면, 냉매관(40)은 U자형으로 형성되어, 복수개의 볼록부(17)에 접촉되게 상기 제빙 트레이(10)의 하면에 설치될 수 있다. 즉, 냉매관(40)은 양측이 직선부(41, 42)로 형성된 U자형으로 형성될 수 있다. U자형의 냉매관(40)의 양측 직선부(41, 42)는 복수개의 볼록부(17)를 가로지르게 설치될 수 있다. 볼록부(17)의 하측에는 양측 직선부(41, 42)의 일부가 수용되는 미도시의 냉매관 설치홈이 미리 가공 형성되거나, 앞서 도 9에서 설명한 복수개의 열교환핀(11)이 형성될 수 있다.

다시 말해, 냉매관(40)은, 제빙 트레이(10)의 길이방향으로 연장되는 제1 직선부(41)와, 제빙 트레이(10)의 길이방향으로 연장되고 제1 직선부(41)와 평행하게 배치되는 제2 직선부(42)와, 제1 직선부(41)의 일단 및 제2 직선부(42)의 일단을 연결하는 벤딩부(43)를 포함할 수 있다. 제1 직선부(41) 및 제2 직선부(42)는 복수개의 볼록부(43)를 가로지르게 배치될 수 있다. 벤딩부(43)는 복수개의 볼록부(41) 중 제어박스(30)에 가장 가까운 볼록부(17)의 외측에 접촉 배치될 수 있다.

도 16의 (b)도를 참조하면, 냉매관(40)은 U자형으로 형성되되, 일측이 복수개의 볼록부(17) 각각의 사이를 지나도록 지그재그 형상으로 구비될 수 있다. 도 16의 (b)에서는 지그재그로 절곡된 부분이 직선 절곡되도록 도시되었으나, 볼록부(17)의 외형에 맞도록 만곡 형성될 수도 있다.

냉매관(40)은, 복수개의 볼록부(17)를 가로지르되 일부가 복수개의 볼록부(17) 사이에 삽입 배치되는 지그재그부(44)와, 복수개의 볼록부(17)를 가로지르는 직선부(45)와, 지그재그부(44)의 일단 및 직선부(45)의 일단을 연결하는 벤딩부(46)를 포함할 수 있다. 직선부(45)는 도 16의 (a)도에 도시된 직선부(41, 42)와 동일하게 배치될 수 있고, 벤딩부(46)는 도 16의 (a)도에 도시된 벤딩부(43)와 동일하게 배치될 수 있다.

냉매관(40)의 형상에 의하여, 냉매관(40)의 볼록부(17)에 대한 접촉 면적이 최대로 증가하게 되는 바, 제빙홈(15) 내의 제빙수를 제빙할 때와 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음을 분리할 때의 열전달효율이 크게 향상될 수 있다.

냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 하면에 금속 또는 레진을 통하여 결합될 수 있다. 즉, 금속 박형으로 이루어진 제빙 트레이(10)의 외형 유지를 위해, 제빙 트레이(10)의 하면에 상기 금속 또는 상기 레진이 결합되는데, 용융 상태의 상기 금속 또는 용융 상태의 상기 레진을 금형 내에 주입할 시, 상기 금형 내에 제빙 트레이(10) 및 냉매관(40)을 인서트하여서, 냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 하면에 상기 금속 또는 상기 레진을 통하여 결합될 수 있다.

그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 하면에 브레이징 공법에 의하여 밀착 고정될 수도 있다.

따라서, 냉매관(40)에 차가운 냉매가 공급되거나, 냉매관(40)에 상기 핫가스가 공급되어서, 상기 냉매관(40)으로부터 냉기 또는 온기가 제빙 트레이(10)에 전달될 때, 열전달 면적을 향상시키면서 보다 빠른 속도의 제빙 또는 이빙이 가능하게 되는 이점을 창출할 수 있다.

냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 하면에 밀착 구비될 수 있다. 냉매관(40)은 제빙 트레이(10)에 형성된 볼록부(17)의 하단보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 만약, 냉매관(40)이 볼록부(17)의 하단보다 하방에 위치되는 경우, 냉매관(40)은 열 손실이 발생될 수 있기 때문에, 냉매관(40)은 볼록부(17)의 하단보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

도 17은 제빙기의 다른 실시예를 나타낸 측면도이고, 도 18은 도 17의 저면도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 제빙기는 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음을 제빙홈(15)에서 이빙시키기 위해, 제빙홈(15) 내의 얼음을 살짝 녹이는 이빙 히터(60)를 더 포함할 수 있다.

이빙 히터(60)는 제빙홈(15)의 외측부인 볼록부(17)에 소정의 열을 가하여, 제빙홈(15) 내에서 제빙된 얼음이 제빙홈(15)의 내벽에서 일시적으로 분리되도록 하는 역할을 한다. 이빙 히터(60)는 냉매관(40)과 이격되도록 냉매관(40)보다 상측에 위치될 수 있다. 이빙 히터(60)는 양측이 직선부로 형성된 U자형상의 형성될 수 있고, 상기 양측의 직선부는 복수개의 볼록부(17)를 감싸도록 배치되어서 복수개의 볼록부(17)에 밀착 배치됨이 바람직하다.

냉매관(40)은, 도 16의 (a)도에서 설명한 바와 같이 양측이 직선부(41, 42)로 형성된 U자 형상으로 형성될 수도 있고, 도 16의 (b)도에서 설명한 바와 같이 일측이 지그재그부(44)와 타측이 직선부(45)로 형성된 U자 형상으로 형성될 수도 있다. 다만, 도 18에서 냉매관(40)은 도 16의 (b)도에 도시된 냉매관과 동일하게 형성된 것으로 예시하였다.

냉매관(40)의 양단과 이빙 히터(60)의 양단은 서로 반대방향에 배치될 수 있고, 냉매관(40)의 양단은 제어박스(30)의 반대편에 위치될 수 있다.

이빙 히터(60)는, 시즈 히터, 면상 히터 또는 코드 히터 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 그러나, 이빙 히터(60)가 이에 한정되는 것은 아니고 후술하는 바와 같이, 냉동사이클회로(80)가 냉매절환밸브(84)를 통한 절환 동작으로 냉매관(40) 내부를 유동하는 냉매의 온도에 따라 일시적으로 그 역할을 대신하도록 구비되는 것도 가능하다.

상기 제빙기가 이빙 히터(60)를 포함하는 경우에, 냉동사이클회로(80)는 냉매절환밸브(84)를 포함하지 않을 수 있다. 물론, 상기 제빙기가 이빙 히터(60)를 포함하는 경우이더라도, 냉동사이클회로(80)는 냉매절환밸브(84)를 구비할 수도 있다.

도 19는 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예에 드레인부재가 더 설치된 모습을 나타낸 측면도이고, 도 20은 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예의 구성 중 냉매관을 구동시키는 냉동사이클회로가 추가된 구성도이며, 도 21은 도 19의 구성 중 드레인부재의 구체적인 구성도이다.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 상기 제빙기는 드레인부재(70)를 더 포함할 수 있다. 드레인부재(70)는 냉매관(40)의 하부에 구비되어, 냉매관(40) 또는 제빙 트레이(10)로부터 응결되어 낙수하는 응결수를 포집할 수 있다.

냉매관(40)에 의하여 복수개의 볼록부(17)에 냉기가 전달되면, 냉매관(40)과 맞닿는 복수개의 볼록부(17))의 외측 표면과 공기와의 온도차에 의해, 복수개의 볼록부(17)의 외측 표면에는 수분이 맺히게 되고, 시간이 지남에 따라 복수개의 볼록부(17)의 외측 표면에 맺힌 수분은 응결되어 얼음이 될 수 있다. 이렇게 생성된 얼음은 이빙 히터(60) 또는 냉동사이클회로(80)에 의하여 녹으면서 하방으로 낙수하게 되는데, 드레인부재(70)는 이렇게 낙수하는 응결수를 포집하는 역할을 할 수 있다.

드레인부재(70)는 포집된 응결수가 일측으로 흘러내리도록 일측으로 경사지게 하향 배치될 수 있다. 드레인부재(70)는 도면상 좌측에서 우측으로 하향 경사지게 배치된 것으로 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 드레인부재(70)는 도면상, 좌측에서 우측으로 하향 경사지게 배치될 수도 있고, 전방 또는 후방 중 어느 쪽을 향하여 하향 경사지게 배치될 수도 있다.

드레인부재(70)의 상면에는 발수재가 코팅될 수 있다. 따라서, 드레인부재(70)의 상면에 포집된 응결수는, 경사진 드레인부재(70)의 상면을 따라 신속하게 일측으로 흘러내리게 되므로, 드레인부재(70)의 상면에 포집된 응결수가 드레인부재(70)의 상면에서 결빙되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 19 및 도 21을 참조하면, 드레인부재(70)는, 내부에 설치 공간이 형성된 드레인 본체(71)와, 상기 설치 공간 중 상면 측으로 밀착 배치된 전기 발열 히터(72) 및 상기 전기 발열 히터(72)를 상기 설치 공간의 하면과 이격시키는 이격부재(73)를 포함할 수 있다.

전기 발열 히터(72)는, 전기적으로 구동되는 저항체로서 입력되는 전원에 의해 기 결정된 열로 발열되어서, 상기 기 결정된 열을 드레인 본체(71)의 상면으로 전달할 수 있다. 여기서, 전기 발열 히터(72)는, 전기적으로 구동되는 것이라면 면상 히터, 시즈 히터 또는 코드 히터를 모두 포함하는 개념일 수 있다.

한편, 이격부재(73)는 전기 발열 히터(72)로부터 생성된 열이 드레인 본체(72)의 하측으로 전달되는 것을 차단하는 단열부재일 수 있다. 상기 단열부재는 전기 발열 히터(72)로부터 생성된 열이 드레인 본체(71)의 부위 중 상기 설치 공간의 하면으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

여기서, 이격부재(73)는, 전기 발열 히터(72)의 열이 드레인 본체(71)의 설치 공간 하면으로의 열전달을 차단할 수 있다면, 어떠한 형태로 구비되어도 무방하나, 전기 발열 히터(72)와 마주하는 이격부재(73)의 상면은, 전기 발열 히터(72)와의 접촉 면적을 최소화하도록 돌기 형태로 형성될 수 있다.

보다 상세하게는, 전기 발열 히터(72)의 하면과 접촉되는 이격부재(73)의 상면은, 도 21의 "A"로 표시된 바와 같이 반원형으로 볼록하게 형성될 수도 있고, 도 21의 "B"로 표시된 바와 같이 꼭지점이 상측에 구비된 삼각형상으로 형성될 수도 있으며, 도 21의 "C"로 표시된 바와 같이 사각의 요철 형상으로 형성될 수도 있다.

또한, 이격부재(73)의 상면 형상은 위 도 21의 "A" 내지 "C"로 표시된 형상을 복합적으로 적용하여 구현할 수도 있다.

도 22는 도 20의 구성 중 냉동사이클회로의 이빙 작동 모습을 나타낸 시스템도이다.

도 22를 참조하면, 냉동사이클회로(80)는 압축기(81), 열교환기(82), 냉매절환밸브(84) 및 팽창기구(83)를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉매관(40)은 냉동사이클회로(80)로부터 공급되는 냉매에 의해 증발기 또는 응축기로 기능할 수 있다.

냉동사이클회로(80)는, 냉매관(40)이 증발기로 기능할 경우 제빙 트레이(10)의 복수개의 제빙홈(15)에 수용된 물을 얼려주는 제빙 역할을 직접적으로 수행하고, 반대로 냉매관(40)이 응축기로 기능할 경우 제빙 트레이(10)의 복수개의 제빙홈(15)에 제빙된 얼음을 이빙시키는 이빙 역할을 수행할 수 있다.

이와 같이, 냉매절환밸브(84)에 의하여 냉매가 냉매관(40) 또는 열교환기(82) 측으로 절환 가능한 히트펌프 기능을, 냉동사이클회로(80)가 구현하는 경우에, 냉매관(40)은 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15) 내에 수용된 제빙수를 얼려서 얼음을 생성하는 역할과, 상술한 별도의 이빙 히터(60)의 역할을 함께 수행할 수 있다.

제빙 시 냉매관(40)이 증발기로 기능하도록, 냉동사이클회로(80)는 압축기(81)로부터 토출된 냉매가 열교환기(82) 측으로 유동되어 응축된 다음 팽창기구(83)를 거친 후 냉매관(40)으로 유동되게 냉매절환밸브(84)를 절환 동작시킬 수 있다. 이 경우, 열교환기(82)는 응축기로 기능할 수 있다.

제빙 시 냉동사이클회로(80)의 냉매흐름은 도 22에 도시된 화살표 방향과 반대방향으로 흐를 수 있다. 즉, 압축기(81)에 의하여 압축된 고온/고압의 냉매는, 냉매절환밸브(84)를 통과한 후, 응축기로 기능하는 열교환기(82)로 유동되어 열교환기(82)에 의해 응축될 수 있다. 이후에, 열교환기(82)에서 응축된 냉매는 팽창기구(83)에 의해 저압으로 팽창된 후, 증발기로 기능하는 냉매관(40)으로 유동되어 제빙 트레이(10)의 복수개의 제빙홈(15)에 수용된 물로부터 열을 흡수하면서 상기 물을 제빙시킬 수 있다. 그리고, 냉매관(40)으로 유동된 냉매는 냉매관(40)에서 빠져나와 냉매절환밸브(84)를 통과한 후 다시 압축기(81)로 회수되며, 상기의 냉매흐름을 반복할 수 있다.

아울러, 제빙 트레이(10)의 제빙홈(15)의 내벽에 고착된 얼음을 분리할 시, 냉동사이클회로(80)의 냉매흐름은 도 22에 도시된 화살표 방향으로 흐를 수 있다. 즉, 압축기(81)로부터 토출된 냉매는 냉매절환밸브(84)를 통과한 후, 응축기로 기능하는 냉매관(40)으로 유동되어 제빙 트레이(10)의 복수개의 제빙홈(15)에서 제빙된 얼음에 열을 가하면서 상기 얼음을 살짝 녹이면서 응축될 수 있다. 이후에, 냉매관(40)에서 응축된 냉매는 팽창기구(83)를 거친 후, 증발기로 기능하는 열교환기(82)로 유동될 수 있다. 그리고, 열교환기(82)로 유동된 냉매는 열교환기(82)에서 빠져나와 냉매절환밸브(84)를 통과한 후 다시 압축기(81)로 회수되며, 상기의 냉매흐름을 반복할 수 있다.

여기서, 냉동사이클회로(80)는, 냉매절환밸브(84)에 의한 냉매 유동 절환에 따른 에너지 손실을 방지하기 위하여, 제빙 모드 동작 후 이빙 모드 동작 시 또는 이빙 모드 동작 후 제빙 모드 동작 시 기 결정된 휴지 시간 이후에 냉매절환밸브(84)의 절환 동작이 수행되도록 설정됨이 바람직하다.

도 23은 도 15 및 도 17의 일 실시예 및 다른 실시예에 순환팬이 더 설치된 모습을 나타내는 측면도이다.

도 23을 참조하면, 상기 제빙기의 일 실시예는, 상기 얼음 제조 저장 장치의 얼음저장 단열챔버(101)의 벽면에는 얼음저장 단열챔버(101) 내의 냉기를 흡입하여 제빙 트레이(10)의 하방으로 송풍하는 제1 순환팬(F1)을 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 상기 제빙기의 제빙 모드 동작 및 이빙 모드 동작을 첨부된 도면(특히, 도 22)을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 냉동사이클회로(80)는 히트펌프 타입으로 구동되도록 구비되어 이빙 히터(60)의 역할을 대신할 수 있으므로, 상기 제빙기는 전기적으로 구동되는 이빙 히터(60)를 구비하지 않는 것으로 설명한다.

먼저, 사용자 선택 또는 설정된 신호에 따라 냉동사이클회로(80)가 제빙 모드로 작동되면, 압축기(81)로부터 압축된 냉매는 냉매절환밸브(84)-열교환기(82)-팽창기구(83)를 순차적으로 거쳐 증발기로 기능하는 냉매관(40)으로 유동되면서 제빙 트레이(10)의 다수의 볼록부(17)를 냉각시키는 동작으로 제빙홈(15) 내에 수용된 물을 제빙하게 된다.

이때, 냉매관(40)은, 제빙 트레이(10)의 복수개의 볼록부(17)의 하방에 열 전달면적이 최대화되도록 결합되기 때문에 급속 제빙이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

다음으로, 사용자 선택 또는 설정된 신호에 따라 냉동사이클회로(80)가 이빙 모드로 작동되면, 압축기(81)로부터 압축된 냉매는 냉매절환밸브(84)를 거친 후, 냉매관(40)이 응축기로 기능하도록 즉시 냉매관(40) 측으로 유동되어 제빙 트레이(10)의 복수개의 볼록부(17) 외측에 소정의 열을 가하여 제빙된 얼음을 제빙홈(15)의 내벽에서 분리시킨 후, 팽창기구(83)-열교환기(82)를 순차적으로 거쳐 압축기(81)로 회수되는 것을 반복하게 된다.

이때, 냉매관(40)의 외측 표면, 제빙 트레이(10) 및 볼록부(17)의 외측 표면에 응결된 응결수가 하방의 드레인부재(70)로 낙하되어 포집되고, 드레인부재(70)로 포집된 응결수는 드레인부재(70)에 배치된 전기 발열 히터(72)에서 생성된 열에 의해 증발될 수 있다.

도 24는 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 24를 참조하면, 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 일체로 형성될 수 있다. 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)가 일체로 형성되기 때문에, 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)를 제빙 트레이(10)에 설치하는 작업을 쉽게 할 수 있다.

이빙 히터(60)는 관 형상으로 형성되어 냉매관(40)의 내부로 삽입 배치될 수 있다.

냉매관(40)은 냉동사이클회로(80)로부터 차가운 냉매를 공급받을 수 있고, 이빙 히터(60)는 냉동사이클회로(80)로부터 상기 핫가스를 공급받을 수 있다.

또한, 냉매관(40)의 내주면에는 원주방향을 따라 돌기(47) 및 홈(48)이 교대로 복수개가 형성될 수 있다. 돌기(47)는 이빙 히터(60)의 외주면과 접촉 배치될 수 있다. 돌기(47) 및 홈(48)은 냉매관(40)이 냉매관(40) 내부의 차가운 냉매와 접촉되는 면적을 높여서 냉매관(40) 내부의 차가운 냉매와 열교환 효율을 높일 수 있고, 이빙 히터(60)와도 열교환될 수 있다.

따라서, 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)가 제빙 트레이(10)에 설치된 상태일 때, 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 제빙 트레이(10)와 열교환이 용이할 수 있다.

도 25는 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 25를 참조하면, 이빙 히터(60)는 냉매관(40)의 외주에 일체로 형성된 관형상으로 형성될 수도 있다. 설명되지 않은 구조는 도 24에 도시된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)의 구조와 동일할 수 있다.

도 26은 냉매관 및 이빙 히터가 일체로 형성된 제3 실시예를 나타내는 도면이다.

도 26을 참조하면, 이빙 히터(60)는 관형상으로 형성되어 냉매관(40)으로 삽입 배치될 수 있다. 이빙 히터(60)의 외주면에는 냉매관(40)의 내주에 밀착되는 마감재(60A)가 배치될 수 있다. 마감재(60A)는 실리콘일 수 있고, 상기 실리콘에 한정되지 않고 내열성 및 내한성을 가지는 재질이면 가능할 수 있다. 마감재(60A)의 외주면은 돌기(47)에 접촉되어서, 이빙 히터(60)를 냉매관(40)의 내부에 고정시킬 수 있다. 설명되지 않은 구조는 도 24와 동일할 수 있다.

도 27은 일체로 형성된 냉매관 및 이빙 히터가 제빙 트레이에 설치된 상태의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 27을 참조하면, 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 제빙 트레이(10)의 하측에 설치될 수 있다. 보다 상세하게는 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)의 일부는 복수개의 볼록부(17) 사이에 삽입 배치될 수 있다.

신속한 제빙을 위하여, 냉매관(40)이 이빙 히터(60)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 냉매관(40)은 이빙 히터(60)의 상측에 배치되어서, 냉매관(40)은 상측 및 양측이 제빙 트레이(10)와 접촉되고, 이빙 히터(60)는 양측만이 제빙 트레이(10)와 접촉될 수 있다. 따라서, 냉매관(40) 및 제빙 트레이(10)와의 접촉면적은 이빙 히터(60) 및 제빙 트레이(10)와의 접촉면적보다 넓게 형성될 수 있기 때문에, 제빙홈(15) 내의 제빙수를 신속하게 냉각시킬 수 있다.

도 28은 일체로 형성된 냉매관 및 이빙 히터가 제빙 트레이에 설치된 상태의 다른 실시예들을 나타내는 도면이다.

도 28의 (a)도를 참조하면, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 제빙 트레이(10)의 하측에 제빙 트레이(10)의 길이방향을 따라 길게 배치되되, 상기 복수개의 볼록부(17)의 양측과, 복수개의 볼록부(17)의 중앙에 접촉되는 3개의 직선부(56)를 포함할 수 있다.

도 28의 (b)도를 참조하면, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 제빙 트레이(10)의 하측에 일부가 지그재그로 형성되되, 상기 지그재그로 형성되는 부분의 일부는, 볼록부(17) 두 개를 세트로 하여, 서로 이웃하는 세트 볼록부(S17) 사이에 삽입 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 지그재그부(57)와, 지그재그부(57)에서 절곡되어 형성되는 직선부(58)를 포함할 수 있다. 복수개의 볼록부(17) 중 서로 이웃하는 한 쌍의 볼록부(17)를 세트 볼록부(S17)로 정의할 시, 지그재그부(57)는 복수개의 볼록부(17)를 가로지르되 일부가 서로 이웃하는 세트 볼록부(S17) 사이에 삽입 배치될 수 있다. 직선부(58)는 복수개의 볼록부(17)를 가로지르게 배치될 수 있다. 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 지그재그부(57)의 일단 및 직선부(57)의 일단을 연결하는 벤딩부(59)를 포함할 수 있다. 물론, 도 16에서 설명하지는 않았으나, 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)가 일체로 형성되지 않고, 제빙 트레이(10)의 하측에 냉매관(40)만 설치되는 경우에도, 냉매관(40)은 도 28의 (b)도에 도시된 바와 같이 지그재그부(57) 및, 직선부(58) 및 벤딩부(59)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 도 16의 (b)도에 도시된 냉매관(40)과 동일한 형상 및 동일한 배치로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 제빙 트레이(10)의 하측에 일부가 지그재그로 형성되되, 상기 지그재그로 형성되는 부분의 일부는, 복수개의 볼록부(17) 각각의 사이에 삽입 배치될 수도 있다. 다시 말해, 상기 일체로 형성된 냉매관(40) 및 이빙 히터(60)는 도 16의 (b)도에 도시된 바와 같이 지그재그부(44), 직선부(45) 및 벤딩부(46)를 포함할 수 있고, 지그재그부(44)는 복수개의 볼록부(17)를 가로지르되 일부가 복수개의 볼록부(17) 사이에 삽입 배치될 수 있고, 직선부(45)는 복수개의 볼록부(17)를 가로지를 수 있으며, 벤딩부(46)는 지그재그부(44)의 일단 및 직선부(45)의 일단을 연결할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 제빙 트레이 15 : 제빙홈
17 : 볼록부 18 : 급수부
25 : 이젝터 26 : 이젝트핀
30 : 제어박스 40 : 냉매관
41, 42, 45, 56, 58 : 직선부 44, 57 : 지그재그부
49 : 바이패스관 60 : 이빙 히터
80 : 냉동사이클회로 84 : 냉매절환밸브
84A : 제1 냉매절환밸브 84B : 제2 냉매절환밸브
100 : 본체 101 : 얼음저장 단열챔버
102 : 얼음저장그릇 200 : 도어
300 : 제빙기 F1 : 제1 순환팬
F2 : 제2 순환팬 S17 : 세트 볼록부

Claims

상측이 개방된 얼음저장 단열챔버가 내부에 형성되고, 냉매가 순환하도록 구성되어 상기 얼음저장 단열챔버 내로 냉기를 공급하는 냉동사이클회로가 내부에 설치된 본체;
상기 얼음저장 단열챔버의 개방된 상측을 개폐하는 도어;
상기 본체 내에 설치되고, 얼음을 생성하는 제빙기; 및
상기 얼음저장 단열챔버의 벽면에 설치되어, 상기 얼음저장 단열챔버의 냉기를 순환시키는 제1 순환팬;을 포함하고,
상기 제빙기는,
제어박스;
상기 제어박스의 일측에 배치되고, 상면에는 제빙수가 수용되는 제빙홈이 형성된 제빙 트레이;
상기 제빙 트레이에 접촉되게 설치되고, 상기 냉동사이클회로를 흐르는 냉매가 유입되는 냉매관;
상기 제어박스의 일측에 일단이 회전 가능하게 설치되고, 회전 시 상기 제빙홈에서 제조된 얼음을 밀어서 상기 얼음저장 단열챔버로 이빙시키는 이젝트핀이 둘레면에 돌출 형성된 이젝터; 및
상기 제어박스 내에 설치되어, 상기 제빙 트레이의 하측 공기를 흡입하여 상기 얼음저장 단열챔버로 토출하는 제2 순환팬;을 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 차가운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 수용된 제빙수가 얼음으로 제조되고,
상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 뜨거운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 고착된 얼음이 상기 제빙홈에서 분리되는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 냉동사이클회로는,
상기 냉매관으로 상기 차가운 냉매 및 상기 뜨거운 냉매 중 하나를 선택하여 공급하는 냉매절환밸브를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제빙기는,
상기 제빙 트레이에 접촉되게 설치되고, 입력되는 전원에 의해 발열되는 이빙 히터를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 냉동사이클회로로부터 상기 냉매관으로 차가운 냉매가 유입되어, 상기 제빙홈에 수용된 제빙수가 얼음으로 제조되고,
상기 이빙 히터가 발열되어, 상기 제빙홈에 고착된 얼음이 상기 제빙홈에서 분리되는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제빙기는,
상기 제빙홈에 상기 제빙수를 공급하는 급수부와,
상기 급수부로 상기 제빙수를 공급하는 급수라인을 더 포함하고,
상기 급수라인은 상기 제빙수를 상기 본체의 외부에 구비된 급수원으로부터 제공받는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 얼음저장 단열챔버 내에 배치되어, 상기 제빙홈에서 상기 이젝터에 의해 이빙된 얼음을 저장하는 얼음저장그릇과,
상기 얼음저장그릇에 설치되고, 상기 냉동사이클회로의 압축기의 입구단에 연결된 바이패스관을 더 포함하고,
상기 냉동사이클회로는,
상기 냉매관으로 상기 차가운 냉매 및 상기 뜨거운 냉매 중 하나를 선택하여 공급하는 제1 냉매절환밸브와,
상기 냉매관을 통과한 냉매를 상기 바이패스관 및 상기 압축기의 입구단 중 하나를 선택하여 공급하는 제2 냉매절환밸브를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제빙 트레이에는 상기 제빙홈을 내측에 각각 형성하는 복수개의 볼록부가 형성되고,
상기 냉매관은 상기 복수개의 볼록부에 접촉되게 설치되는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 냉매관은 양측이 직선부로 형성된 U형상으로 형성되고,
상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 냉매관은,
상기 복수개의 볼록부를 가로지르되, 일부가 상기 복수개의 볼록부 사이에 삽입 배치되는 지그재그부와,
상기 지그재그부에서 절곡되고, 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 직선부를 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 복수개의 볼록부 중 서로 이웃하는 한 쌍의 볼록부를 세트 볼록부로 정의할 시,
상기 냉매관은,
상기 복수개의 볼록부를 가로지르되, 일부가 서로 이웃하는 상기 세트 볼록부 사이에 삽입 배치되는 지그재그부와,
상기 지그재그부에서 절곡되고, 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 직선부를 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉매관은 상기 냉동사이클회로로부터 차가운 냉매가 유입되고,
상기 제빙기는,
상기 냉매관의 내부에 삽입 배치되고, 상기 냉동사이클회로로부터 뜨거운 냉매가 유입되는 관형상의 이빙 히터를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 냉매관은 상기 냉동사이클회로로부터 차가운 냉매가 유입되고,
상기 제빙기는,
상기 냉매관의 외주에 일체로 형성되고, 상기 냉동사이클회로로부터 뜨거운 냉매가 유입되는 관형상의 이빙 히터를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제빙기는,
상기 이빙 히터의 외주에 배치되고, 상기 냉매관의 내주에 밀착되는 마감재를 더 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 제빙 트레이에는 상기 제빙홈을 내측에 각각 형성하는 복수개의 볼록부가 형성되고,
상기 냉매관은 상기 복수개의 볼록부에 접촉되게 설치되는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 냉매관은 양측이 직선부로 형성된 U형상으로 형성되고,
상기 직선부는 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 냉매관 및 상기 이빙 히터는,
상기 복수개의 볼록부를 가로지르되, 상기 복수개의 볼록부 사이에 삽입 배치되는 지그재그부와,
상기 지그재그부에서 절곡되고, 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 직선부를 포함하는 얼음 제조 저장 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 복수개의 볼록부 중 서로 이웃하는 한 쌍의 볼록부를 세트 볼록부로 정의할 시,
상기 냉매관 및 상기 이빙 히터는,
상기 복수개의 볼록를 가로지르되, 일부가 서로 이웃하는 상기 세트 볼록부 사이에 삽입 배치되는 지그재그부와,
상기 지그재그부에서 절곡되고, 상기 복수개의 볼록부를 가로지르는 직선부를 포함하는 얼음 제조 저장 장치.