KR20230120431A - 제빙기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 제빙기는, 냉매의 순환이 이루어지는 냉각 사이클; 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 이용하여 얼음을 제빙하는 제빙부; 제빙부에서 제빙되고 탈빙수단에 의해 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 배치되어, 이동하는 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼; 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 센서; 및 탈빙수단 및 센서에 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하고, 제어부는, 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하도록 한 후 소정 시간 동안 센서로부터 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 탈빙여부를 정확하게 판정할 수 있고, 탈빙불량시 필요한 후속 조치를 취함으로써, 제빙기의 과냉 상태를 해소하고 제빙기의 고장 등을 방지할 수 있다.

Description

제빙기 및 그 제어방법{Ice Maker and Control Method Thereof}

본 발명은 제빙기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제빙부에 의해 제조된 얼음의 탈빙여부의 판별과 그 제어에 관한 것이다.

일반적으로 제빙기는, 소정 형상의 증발기나 제빙틀에 제빙용수를 공급하고 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 이용하여 얼음을 제조하고, 제조된 얼음을 탈빙(이빙)하여 얼음 저장고에 저장한다.

탈빙은 증발기에 핫가스(냉각 사이클의 압축기에 의해 고온 고압의 기체 상태로 된 냉매)를 공급하거나 증발기 또는 제빙틀을 히터에 의해 가열하여 증발기나 제빙틀에 부착된 얼음을 일부 녹여 증발기 또는 제빙틀로부터 얼음을 분리함으로써 이루어진다.

이때, 증발기나 제빙틀의 가열이 불충분하거나, 얼음이 너무 크게 생성(과냉)되어 얼음끼리 서로 붙거나 제빙부에 강하게 부착된 경우, 탈빙이 제대로 이루어지지 않을 수 있다(탈빙불량). 이러한 탈빙불량의 상태에서 제빙을 재개하면, 얼음은 더욱 크게 성장하고 탈빙불량이 더욱 심화될 뿐만 아니라, 제빙기의 고장이나 제빙부의 파손을 초래할 수도 있다.

이에, 제조된 얼음의 탈빙여부를 감지하기 위해 센서를 사용하기도 한다. 이러한 센서로는, 전형적으로 적외선 등의 빛을 발하는 발광소자와, 발광소자에 의해 발사되어 얼음에 의해 반사되거나 얼음을 투과한 빛을 감지하는 수광소자를 고려할 수 있다. 그러나, 이러한 얼음의 존부을 직접 감지하는 수·발광 소자로는 얼음의 투명성 때문에 탈빙여부를 오감지할 수 있다는 문제가 있다.

이에 대한 대안으로서, 냉각 사이클의 구성요소(예컨대 증발기의 입구나 출구)에 온도 센서를 부착하여 미리 정해진 소정 온도에 도달한 경우 탈빙된 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 이 방법 역시 탈빙여부를 직접적으로 감지하는 것이 아니라 온도에 의해 간접적으로 판단하기 때문에 부정확하다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 간단하고 정확하게 탈빙여부를 판단할 수 있고, 과냉 상태를 해소하고 제빙기의 고장이나 파손을 방지할 수 있는 제빙기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 제빙기는, 냉매의 순환이 이루어지는 냉각 사이클; 상기 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 이용하여 얼음을 제빙하는 제빙부; 상기 제빙부에서 제빙되고 탈빙수단에 의해 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 배치되어, 이동하는 상기 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼; 상기 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 센서; 및 상기 탈빙수단 및 상기 센서에 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하도록 한 후 소정 시간 동안 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하도록 구성된다.

여기서, 상기 얼음 커튼은, 판상의 커튼 본체, 상기 커튼 본체의 상단에 형성되고 상기 얼음이 이동하는 경로의 상부에 회동가능하게 고정되는 회동축, 및 상기 커튼 본체 또는 회동축에 형성되어 상기 센서와 대향하는 센서 대향부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서는, 자기 센서, 수·발광 소자 및 마이크로 스위치 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 대기하도록 구성될 수 있다.

또는, 상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하는 탈빙 동작을 반복하도록 구성될 수 있다.

또는, 상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 상기 제빙틀 또는 증발기에 제빙용수를 공급하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 제빙부는 동시에 복수 개의 얼음을 제빙하도록 구성될 수 있고, 이 경우 상기 제어부는 소정 시간 동안 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 N회 이상 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 N은 2 이상, 상기 동시에 제빙되는 얼음의 개수 이하의 자연수이다.

본 발명의 다른 측면에 따른 제빙기의 제어방법은, (a) 냉각 사이클을 가동하여 증발기 또는 제빙틀에 얼음을 제빙하는 단계; (b) 상기 증발기 또는 제빙틀에 제빙된 얼음을 탈빙하는 단계; (c) 상기 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 배치되어 이동하는 얼음에 밀려 회동하는 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계 이후 소정 시간 동안 상기 (c) 단계의 얼음 커튼의 회동을 감지하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 대기할 수 있다.

또는, 상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 (b) 단계 및 (c) 단계를 반복할 수 있다.

또는, 상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 상기 증발기 또는 제빙틀에 제빙용수를 공급할 수 있다.

한편, 상기 증발기 또는 제빙틀은 동시에 복수 개의 얼음이 제빙되도록 구성될 수 있고, 이 경우 상기 (d) 단계에서는, 소정 시간 동안 상기 얼음 커튼의 회동을 N회 이상 감지하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정할 수 있다. 여기서, 상기 N은 2 이상, 상기 동시에 제빙되는 얼음의 개수 이하의 자연수이다.

본 발명에 의하면, 얼음의 투명한 속성 때문에 정확한 감지가 어려운 탈빙여부를, 탈빙되어 이동하는 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼을 사용하여 얼음 커튼의 회동여부를 감지함으로써 정확하게 판정할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 탈빙불량시 필요한 후속 조치를 취함으로써, 제빙기의 과냉 상태를 해소하고 제빙기의 고장 등을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제빙기의 탈빙시 동작을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제빙기의 제빙부의 일부 구성인 노즐 플레이트와 증발기 핑거만을 도시한 하방 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제빙기의 제빙부의 일부 구성인 증발기만을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기의 구성을 개략적으로 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제빙기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제빙기 및 그 제어방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

본 명세서에서 사용되는 '결합', '연결', '고정', '배치' 등의 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합, 연결, 고정, 배치되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 매개체를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합, 연결, 고정, 배치되는 경우도 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 제빙기는, 단독으로 사용될 수도 있고, 정수기나 생수기와 같은 각종 음료공급장치나 냉장고에 설치되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 탈빙시 동작을 보여주는 단면도이다. 또한, 도 3은 제빙부의 일부 구성인 노즐 플레이트(16)와 증발기 핑거(11)만을 도시한 하방 사시도이고, 도 4는 증발기(10)만을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제빙기는, 케이스(C) 안에 냉각 사이클(10, 12, 13, 14, 15), 제빙부(10, 11, 16, 17), 얼음 커튼(40), 얼음 커튼 회동감지 센서(50) 및 제어부(도시 생략)를 포함하고, 얼음 저장고(30)를 더 포함할 수 있다.

냉각 사이클은 압축기(13), 응축기(14), 팽창 밸브(모세관)(15), 증발기(10) 및 액분리기(12)를 포함할 수 있고, 이 순서대로 냉매가 순환함으로써 제빙하게 된다. 냉각 사이클을 구성하는 요소들의 구조와 기능 등은 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 증발기(10)는 냉각 사이클을 구성하는 요소임과 함께, 얼음이 제조되는 제빙부의 일부를 구성한다. 구체적으로, 증발기(10)는 도 4를 참조하면, 증발기 입구(10a)는 팽창 밸브(15)에 연결되고, 증발기 출구(10b)는 액분리기(12)에 연결되며, 내부에 냉매유로가 형성되어 있다. 또한, 증발기(10)는 하방으로 돌출되어 연장되고 내부에 냉매유로가 형성된 복수의 증발기 핑거(11)를 구비할 수 있다.

증발기(10)는, 복수의 증발기 핑거(11)가 도 3에 도시된 바와 같이 노즐 플레이트(16)의 개구부 중앙을 관통하여 하방으로 돌출되도록, 노즐 플레이트(16)의 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 노즐(16b)을 통해 복수의 증발기 핑거(11) 표면으로 분사되는 제빙용수가 결빙되어 복수의 얼음(I)이 제빙될 수 있다.

이와 같이 각각의 증발기 핑거(11)는 별도의 제빙틀 없이 제빙용수와 직접 접촉하므로 열전달 효율이 높다. 따라서, 증발기(10) 및 증발기 핑거(11)에는 알루미늄이나 구리보다는 상대적으로 열전달 효율이 낮지만, 부식 방지를 위한 니켈 등에 의한 표면 도금이 필요없는 스테인리스강을 사용할 수 있다.

제빙부는 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 이용하여 소정 형상의 얼음을 제빙하는 구성요소로서, 상술한 증발기 이외에 제빙용수 공급수단인 노즐 플레이트(16)를 포함할 수 있다.

노즐 플레이트(16)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 증발기 핑거(11)가 관통하는 개구부가 상하방향으로 형성되어 있다. 또한, 노즐 플레이트(16)의 내부에는 제빙용수가 통과하는 유로가 형성되어 있고, 이 유로의 일단에는 제빙용수를 받아들이는 입구(16a)가 형성되며, 유로의 타단에는 증발기 핑거(11)를 향해 제빙용수를 분사하는 노즐(16b)이 형성되어 있다. 따라서, 노즐(16b)에 의해 증발기 핑거(11)로 분사된 제빙용수는 증발기 핑거(11)의 표면에서 결빙되어 얼음으로 성장할 수 있다.

한편, 노즐(16b)에 의해 분사된 제빙용수 중 증발기 핑거(11)의 표면에서 결빙되지 못하고 낙하하는 물은 제빙부의 하방에 배치된 제빙용수 탱크(20; 도 1 참조)에 모이도록 할 수 있다. 이 제빙용수 탱크(20)에는 외부로부터 공급되는 제빙용수와 증발기 핑거(11)의 표면에서 결빙되지 못하고 낙하하는 물이 모여 있고, 순환펌프(25)에 의해 펌핑되어 배관(21), 노즐 플레이트(16)의 입구(16a)를 통해 노즐 플레이트(16)로 유입되고, 노즐(16b)을 통해 증발기 핑거(11)로 공급될 수 있다. 이러한 과정을 거치면서 제빙용수 탱크(20)에 모인 물의 온도는 점차 하강하여 냉수가 될 수 있다. 이 제빙용수 탱크(20)에 모인 냉수는 사용자에게 제공될 수도 있다.

제빙부는 증발기 핑거(11)에서 성장되어 제빙된 얼음(I)을 탈빙하는 탈빙수단을 더 포함한다. 탈빙수단으로는 증발기(10)에 접촉하여 증발기(10) 및 증발기 핑거(11)를 가열함으로써 증발기 핑거(11)에 부착된 얼음의 일부를 녹여 증발기 핑거(11)로부터 분리되도록 하는 히터(17; 도 1 참조)를 사용할 수 있다. 이 경우, 탈빙시, 즉 히터(17)의 가동시에는 냉각 사이클, 즉 압축기(13)를 정지하여 증발기(10)로 저온의 냉매가 공급되지 않도록 할 수 있다.

또는, 탈빙수단으로서 핫가스를 증발기(10)에 공급하여 증발기 핑거(11)를 가열함으로써 탈빙하는 구성을 채용할 수 있다. 구체적으로, 핫가스, 즉 압축기(13)에 의해 고온 고압의 기체상태가 된 냉매를 응축기(14)와 팽창 밸브(15)를 바이패스하여 증발기 입구(10a; 도 4 참조)에 공급하는 바이패스 유로와 바이패스 밸브를 마련할 수 있다. 이 경우, 탈빙시에는 냉각 사이클 자체, 즉 압축기(13)는 계속 가동하고 바이패스 유로와 바이패스 밸브를 열어 핫가스가 증발기(10)로 공급되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 제빙기는 제빙부에서 제빙되고 탈빙수단에 의해 탈빙된 얼음이 이동하여 저장되는 얼음 저장고(30)를 더 포함할 수 있다. 얼음 저장고(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제빙부(10, 16, 17)의 하방 일측에 배치되어 얼음을 저장할 수 있도록 바스켓 형태로 마련될 수 있다. 얼음 저장고(30)의 바닥에는 얼음(I)이 녹아 생긴 물이 얼음 저장고(30) 아래에 배치된 제빙용수 탱크(20)로 낙하하여 모일 수 있도록 통공(30a)이 형성될 수 있다. 또한, 얼음 저장고(30)의 내부에는, 사용자의 요구에 따라 얼음(I)을 배출하거나 얼음(I)을 얼음 저장고(30) 내부에서 재배치하기 위해, 모터(34)에 의해 회전하는 스크류(32)가 마련될 수 있다. 또한, 얼음 저장고(30)에는 만빙, 즉 얼음 저장고(30)가 꽉 찬 상태임을 감지하는 만빙 센서(도시 생략)가 마련될 수 있다.

또한, 제빙부(10, 16, 17)의 아래에는 탈빙수단에 의해 탈빙된 얼음(I)이 얼음 저장고(30)로 이동할 수 있도록 가이드하는 얼음 가이드(23)가 배치될 수 있다. 얼음 가이드(23)는 제빙부와 얼음 저장고(30) 사이에 얼음 저장고(30)를 향해 경사진 판상으로 마련될 수 있고, 판상의 얼음 가이드(23)에는 증발기 핑거(11)에 결빙되지 못하고 낙하하는 제빙용수는 통과하되 탈빙된 얼음(I)은 통과하지 못하는 크기의 통공이 형성될 수 있다(도 5 참조). 따라서, 제빙시에 증발기 핑거(11)에 결빙되지 못하고 낙하하는 제빙용수는 얼음 가이드(23)의 통공을 통해 제빙용수 탱크(20)로 낙하하고, 탈빙시 탈빙수단에 의해 제빙부에서 탈빙된 얼음(I)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 얼음 가이드(23)의 경사진 판면을 따라 얼음 저장고(30)로 이동할 수 있다.

한편, 위와 같이 배치되는 본 실시예의 제빙부(10, 16, 17), 얼음 가이드(23), 얼음 저장고(30) 및 제빙용수 탱크(20)는 얼음을 제조하고 보관하는 공간을 형성하고, 이 공간의 외연, 특히 이 공간의 측면과 저면을 한정하는 외연은, 도 1에 도시된 바와 같이, 일체로 형성된 제빙용수 탱크(20)에 의해 규정될 수 있다. 또한, 이 경우 상기 공간의 측면과 저면은 발포 수지 등의 단열재(27)로 둘러쌈으로써 상기 공간의 냉기가 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다.

얼음 커튼(40)은 탈빙된 얼음(I)이 이동하는 경로에, 탈빙되어 이동하는 얼음에 밀려 회동가능하게 배치된다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 얼음 커튼(40)은 경사진 얼음 가이드(23)의 대략 하단부의 상부에 회동축(41)에 의해 상부의 양단이 상기 공간을 한정하는 제빙용수 탱크(20)의 양측벽에 회동가능하게 고정될 수 있다. 따라서, 얼음 커튼(40)은, 평상시(제빙시)에는 도 1에 도시된 바와 같이 자중에 의해 수직하게 늘어뜨려진 상태로 있고, 탈빙된 얼음이 얼음 가이드(23)를 따라 얼음 저장고(30)로 이동할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이 얼음(I)에 밀려 회동하게 된다.

얼음 커튼(40)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상단의 회동축(41)과 판상의 커튼 본체(43)를 포함하여 구성될 수 있다. 판상의 커튼 본체(43)는 프레임 형태로 이루어질 수 있다. 프레임 형태의 커튼 본체(43)는 얼음 커튼(40)의 중량을 저감하여, 탈빙된 얼음(I)이 통과할 때 얼음 커튼(40)이 얼음에 쉽게 밀려서 회동할 수 있다.

또한, 얼음 커튼(40)은 일측 하단에 센서 대향부(45)를 포함할 수 있다. 센서 대향부(45)는 얼음 커튼(40)이 수직하게 늘어뜨려진 상태에 있을 때, 제빙용수 탱크(20)의 측벽에 배치되어 얼음 커튼(40)의 회동여부를 감지하는 센서(50; 도 2 참조)와 대향하는 부분으로서, 센서(50)에 의해 얼음 커튼(40)의 회동여부가 직접 감지되는 부분이다.

센서(50)는 자기 센서로 이루어질 수 있다. 자기 센서로는 자기장의 변화에 따라 저항, 임피던스, 전압이 변화함에 따라 비접촉식으로 물체의 존부나 이동을 감지하는 MR(Magneto Resistive) 센서, MI(Magneto Impedance) 센서, 홀(Hall) 센서를 들 수 있다. 센서(50)가 이러한 자기 센서로 구현되는 경우, 얼음 커튼(40)의 센서 대향부(45)에는 자석이나 자성체가 매립되어 있을 수 있다.

또한, 센서(50)는 수·발광 소자로 이루어질 수 있다. 즉, 센서(50)는 적외선이나 레이저광을 발하는 발광소자와, 이 발광소자로부터 발사되어 물체(여기서는 센서 대향부(45))에서 반사된 빛을 수광하여 감지하는 수광소자로 이루어질 수 있다. 센서(50)가 수·발광 소자로 이루어지는 경우, 센서 대향부(45)는 단순히 발광소자로부터 발사된 빛을 반사(차폐)하는 얼음 커튼(40)의 일부분이다.

나아가, 센서는 접촉식의 마이크로 스위치로 구현될 수도 있다. 이 경우, 마이크로 스위치는, 얼음 커튼(40)이 수직하게 늘어뜨려졌을 때 또는 얼음 커튼(40)이 회동되었을 때 센서 대향부(45)가 마이크로 스위치의 접점에 접촉하게 되는 위치에 배치될 수 있다.

한편, 센서의 내구성이나 위생상의 관점에서 센서는 다습한 제빙기의 내부 공간에 노출되지 않는 것이 바람직하다. 이를 위해, 얼음 커튼(40)의 센서 대향부를 회동축(41)의 일단부 둘레에 형성하고, 센서는 센서 대향부가 마련된 회동축(41)의 일단부 근방에 배치함으로써, 센서와 센서 대향부를 제빙용수 탱크(20)의 일측벽의 내부에 매설할 수 있다.

제어부(도시 생략)는 제빙기의 전반적인 동작을 제어하는 구성요소로서, 전형적으로 마이크로프로세서로 구현될 수 있다. 제어부는 적어도 탈빙수단 및 센서(50)에 전기적으로 연결되고, 추가로 냉각 사이클 및/또는 순환펌프(25)에 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 제빙기는 제어부 내부 또는 제어부가 배치된 회로기판 상에 제어부에 의해 수행되는 제어 프로그램과, 이 프로그램의 수행에 필요하거나 수행 결과 생성되는 데이터를 저장하는 메모리를 구비할 수 있다. 메모리는 전자회로 칩으로 구현될 수 있으며 제어부인 마이크로프로세서와 전기적으로 연결된다.

또한, 제빙기는 버튼이나 스위치, 디스플레이나 스피커 등의 사용자 인터페이스를 구비할 수 있으며, 이러한 사용자 인터페이스와 제어부, 메모리 등은 상기 회로기판 상에 배치될 수 있다.

제어부는 탈빙수단을 제어하여 증발기(10)에 제빙된 얼음(I)을 탈빙하도록 할 수 있다. 구체적으로, 탈빙수단이 히터(17)로 이루어진 경우, 제어부는 히터(17)를 가동할 수 있고, 탈빙수단이 핫가스인 경우, 제어부는 전술한 바이패스 밸브를 열어 핫가스를 증발기(10)로 공급할 수 있다. 또한, 제어부는 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호를 수신할 수 있다.

따라서, 제어부는 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하도록 한 후 소정 시간(예컨대, 30초나 1분) 동안 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호를 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하고, 후속 조치를 취할 수 있다. 제어부의 탈빙여부 판정 동작과 후속 조치의 구체적인 사항에 대해서는 후술한다.

또한, 제어부는 냉각 사이클의 압축기(13) 모터에 전기적으로 연결되어 압축기(13)의 가동/정지를 제어할 수 있고, 순환펌프(25)에 전기적으로 연결되어 순환펌프(25)의 가동/정지를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부는 압축기(13)를 가동하여 저온의 냉매를 증발기(10)로 공급하고, 순환펌프(25)를 가동하여 제빙용수를 제빙부에 공급함으로써 제빙기가 제빙 동작을 수행하도록 할 수 있고, 압축기(13) 및 순환펌프(25)를 정지하여 제빙 동작을 중단하도록 할 수 있다.

나아가, 얼음 저장고(30)에 전술한 만빙 센서가 마련된 경우, 제어부는 만빙 센서에도 전기적으로 연결되어 만빙 센서로부터의 신호에 의해 얼음 저장고(30)가 꽉 찬 상태이면, 더 이상의 제빙 동작은 수행하지 않도록 할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 제빙기는 얼음의 투명한 속성 때문에 정확한 감지가 어려운 탈빙여부를, 탈빙된 얼음(I)이 이동하는 경로에 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼(40)을 배치하고, 얼음 커튼(40)의 회동여부를 감지함으로써 정확하게 판정하고 필요한 후속 조치를 취할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 노즐(16b)을 통해 제빙용수를 증발기 핑거(11)에 분사함으로써 제빙하였지만, 제빙용수의 공급 방식과 제빙 방식은 얼마든지 변경가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제빙기의 구조를 개략적으로 도시한 일부 절개 사시도이다. 도 5에 도시된 제빙기에 대해, 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.

전술한 실시예의 제빙기는 제빙 방식이 분사식인 반면, 본 실시예의 제빙기는 제빙 방식이 침지식이라는 점에서 다르다. 즉, 본 실시예의 제빙기는 전술한 실시예의 노즐 플레이트(16) 대신에, 대략 반원통형의 회전가능한 물받이(18)를 구비한다. 본 실시예의 제빙기에서는, 이 물받이(18)에 제빙용수를 채운 후, 증발기 핑거(11; 도 5에서는 얼음에 가려 보이지 않으나, 본 실시예에서의 증발기(10)도 그 하부에 도 4에 도시된 바와 같은 복수의 증발기 핑거(11)를 구비한다)를 제빙용수에 침지함으로써, 증발기 핑거(11)에 얼음을 제빙한다.

본 실시예의 제빙기에서 탈빙은, 전술한 실시예와 동일하게 탈빙수단(히터 또는 핫가스)에 의해 증발기(10) 및 증발기 핑거(11)를 가열함으로써 이루어진다. 다만, 본 실시예에서는 이러한 탈빙 동작과 동시에, 또는 탈빙 동작의 이전 또는 이후에 물받이(18)를 회전시켜 얼음과 남은 제빙용수(잔수)를 아래로 낙하시키는 동작이 필요하다.

탈빙 및 물받이(18)의 회전에 의해 낙하하는 잔수는 얼음 가이드(23)의 판면에 형성된 통공을 통해 탱크(20)로 들어가고, 얼음은 경사진 얼음 가이드(23)를 따라 이동하여 얼음 저장고(30)로 들어갈 수 있다. 이때, 얼음 가이드(23)를 따라 이동하는 얼음은 얼음 커튼(40)을 밀어 회동시키고, 센서(50; 도 2 참조)가 얼음 커튼(40)의 회동을 감지하여 그 신호를 제어부로 보냄으로써 탈빙여부를 판정할 수 있다.

한편, 본 실시예와 전술한 실시예에서는 증발기(증발기 핑거(11))에 직접 제빙용수를 결빙시킴으로써 제빙하였지만, 본 발명은 증발기에 의해 냉각되는 제빙틀 안에 제빙용수를 분사하거나 채워서 결빙시킴으로써 제빙하는 제빙기에도 적용가능함은 물론이다.

이어서, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 제어부의 구체적인 동작과 함께 본 발명의 실시예에 따른 제빙기의 제어방법을 설명한다.

본 실시예에 따른 제빙기의 제어방법은, 크게 제빙 단계, 탈빙 단계, 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 단계 및 탈빙여부 판정 단계를 포함하고, 탈빙불량인 경우 적절한 후속 조치를 취하는 단계를 포함할 수 있다.

제빙은, 사용자의 요구에 의해 또는 제어부에 미리 프로그래밍된 시퀀스에 따라 개시될 수 있다. 이때, 전술한 실시예와 같이 제빙기가 얼음 저장고(30)를 구비하고, 얼음 저장고(30)에 만빙 센서가 설치된 경우에는, 만빙여부를 판단하여(S10), 만빙 상태이면 본격적인 제빙을 개시하지 않고 대기한다. 한편, S10 단계의 판단 결과 만빙 상태가 아니면 제빙을 개시한다.

제빙 단계(S20)에서 제어부는 냉각 사이클을 가동하여 증발기(10) 또는 제빙틀에 얼음을 제빙하도록 한다. 구체적으로, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전술한 실시예의 경우, 제어부는 냉각 사이클의 압축기(13)와 제빙용수 공급수단인 순환펌프(25)를 가동함으로써 제빙용수를 냉매에 의해 냉각된 증발기 핑거(11)에 분사하여 증발기 핑거(11)에서 얼음이 결빙되어 성장하도록 한다. 또는, 도 5에 도시된 실시예의 제빙기의 경우는, 냉각 사이클을 가동함과 함께, 물받이(18)에 제빙용수를 채움으로써 증발기 핑거(11)가 물받이(18)에 채워진 제빙용수에 침지되도록 하여 증발기 핑거(11)에서 얼음이 결빙되어 성장하도록 한다.

이어서, 얼음이 소정 크기로 성장하여 제빙이 완료되면, 제어부는 증발기(10) 또는 제빙틀에 제빙된 얼음을 탈빙하도록 한다(S30). 여기서, 제빙 완료여부는 미리 정해진 제빙 시간이 경과되었는지에 따라 판단할 수 있다. 제빙 시간은 제빙기가 설치된 환경이나 제빙기의 휴지기간에 따라 변화하는 주위 온도나 제빙기 내부 온도에 따라 가변적으로 정해질 수 있으며, 제어부 또는 내장된 메모리에 룩업테이블의 형태로 저장되어 있을 수 있다.

구체적인 탈빙동작은 탈빙수단에 따라 다를 수 있다. 탈빙수단이 전술한 히터(17)인 경우, 제어부는 냉각 사이클(압축기(13))과 제빙용수 공급수단(순환펌프(25))의 가동을 정지하고, 히터(17)를 가동한다. 또는 탈빙수단이 핫가스인 경우, 제빙용수 공급수단(순환펌프(25))은 정지하되, 냉각 사이클 자체는 정지하지 않고, 전술한 바이패스 밸브를 열어 압축기(13)에 의해 고온 고압의 기체 상태가 된 냉매(핫가스)를 바이패스 유로를 통해 증발기(10)로 공급한다.

이어서, 얼음 커튼(40)의 회동여부에 따라 탈빙여부를 판정한다(S40). 전술한 실시예의 제빙기는 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼(40)이 배치되어 있고, 이 얼음 커튼(40)의 회동여부를 감지하는 센서(50)를 구비하므로, 센서(50)에 의해 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호가 제어부에 전송되어 제어부는 탈빙여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부는 탈빙수단을 가동하여 탈빙을 개시한 후 최대 탈빙시간으로 미리 정해진 소정 시간(예컨대 1분) 동안 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호가 수신되지 않으면, 탈빙불량으로 판정할 수 있다.

한편, 최대 탈빙시간이 경과하기 전에 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호가 수신되면, 제어부는 얼음이 탈빙된 것으로 판정하여 탈빙수단의 가동을 정지하고, 제어의 흐름을 S20 단계(제빙기가 만빙 센서를 구비한 경우는 S10 단계)로 되돌려 다음 주기의 제빙을 개시한다.

여기서, 전술한 실시예와 같이, 제빙기가 동시에 복수 개의 얼음을 제빙하도록 구성된 경우, 얼음마다 탈빙되는 시점에 편차가 있을 수 있다. 따라서, 최대 탈빙시간이 경과하기 전에 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호가 수신되었더라도, 탈빙수단의 가동을 바로 정지하지 않고, 최대 탈빙시간 동안 또는 최대 탈빙시간보다는 짧게 미리 정해진 최소 탈빙시간(예컨대 30초) 동안 기다렸다가 다음 주기의 제빙을 개시할 수 있다.

나아가, 이렇게 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호가 수신되었더라도, 최대 탈빙시간 동안 또는 최소 탈빙시간 동안 기다리는 동안 센서(50)로부터 얼음 커튼(40)의 회동을 감지한 신호를 N회 이상 수신하지 못한 경우, 일부의 얼음만 탈빙된 것으로 보아 탈빙불량으로 판정할 수도 있다. 여기서, N은 자연수로서 2 이상, 동시에 제빙되는 얼음의 개수 이하로 적절하게 설정될 수 있다.

S40 단계의 판단 결과 탈빙불량으로 판정된 경우, 제어부는 제빙기의 과부하나 이에 따른 고장을 방지하기 위해 일단 탈빙수단의 가동을 정지할 수 있다. 이때, 제빙용수 공급수단(순환펌프(25))은 이미 정지된 상태이고, 탈빙수단이 히터(17)인 경우 냉각 사이클(압축기(13))도 이미 정지된 상태이므로 히터(17)만 정지하면 되지만, 탈빙수단이 핫가스인 경우에는 바이패스 밸브를 닫음과 함께 냉각 사이클(압축기(13))을 정지하게 된다.

이어서, 제어부는 탈빙완료를 위해 필요한 후속 조치를 취할 수 있다.

이 후속 조치로는, 첫째, 도 6에 도시된 바와 같이 얼음 커튼(40)의 회동을 감지할 때까지 단순히 대기하는 것이 될 수 있다. 이 상태는 냉각 사이클이 정지된 상태이기 때문에, 시간이 경과함에 따라 과냉된 얼음은 자연히 녹아서 탈빙되므로 제빙 재개에 시간이 더 걸릴 뿐 탈빙불량은 결국 해소되게 된다.

두번째 후속 조치로는, 도 7에 도시된 바와 같이 얼음 커튼(40)의 회동을 감지할 때까지 탈빙 동작을 반복하는 것이 될 수 있다. 즉, 정지했던 탈빙수단의 가동을 재개하는 것이다. 이때 과부하를 피하기 위해 탈빙수단의 가동은 단속적으로 수행할 수 있다.

세번째 후속 조치로는, 제빙기가 분사식 제빙기로서 전술한 제빙용수 탱크(20)와 순환펌프(25)를 구비하는 경우에, 도 8에 도시된 바와 같이 냉각 사이클은 정지한 상태에서 순환펌프(25)를 가동하여 제빙틀 또는 증발기 핑거(11)에, 즉 제빙틀 또는 증발기 핑거(11)에 부착된 얼음(I)에 제빙용수를 분사하는 것이 될 수 있다. 이 경우 빙점 이상의 제빙용수가 얼음에 분사됨으로써 얼음이 녹아 탈빙되는 것을 촉진할 수 있다.

이 세번째 후속 조치는 제빙기가 도 5를 참조하여 전술한 침지식 제빙기인 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 침지식 제빙기에 대해서는, 일단 회전하여 잔수가 비워진 물받이(18)를 제빙시의 상태로 회전시키고 물받이(18)에 제빙용수를 채운 후, 소정 시간이 경과하면 물받이(18)를 회전시켜 잔수를 비우는 동작을 반복함으로써 동일한 원리로 탈빙을 촉진할 수 있다.

한편, 이러한 후속 조치와 함께, 디스플레이나 스피커 등의 사용자 인터페이스를 통해 탈빙불량 상태임과 이를 해소하기 위한 후속 조치 중임을 사용자에게 안내할 수도 있다.

나아가, 제빙기가 메모리를 구비하는 경우, 탈빙불량(과냉)이 발생할 때마다 메모리에 탈빙불량 발생횟수를 기록하여 두고, 소정 기간 동안 소정 횟수 이상 탈빙불량이 발생하였거나, 연속하여 소정 횟수(예컨대 2회) 이상 탈빙불량이 발생하면, 제빙기의 설정이 설치된 환경에 적합하지 않게 된 것이라 할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 제어부가 제빙기의 설정을 환경에 적합하도록 초기화하거나 변경할 수도 있다. 구체적으로, 제빙 사이클의 길이, 즉 제빙 완료로 판단하는 제빙 시간을 단축하거나, 탈빙 사이클의 길이, 즉 탈빙수단의 가동 시간 또는 전술한 최대 탈빙시간을 연장하는 것을 들 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 제빙기의 제어방법에 의하면, 얼음 커튼(40)의 회동여부를 감지함으로써 제빙된 얼음의 탈빙여부를 정확하게 판정하고 필요한 후속 조치를 취함으로써, 제빙기의 과냉 상태를 해소하고 제빙기의 고장 등을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 증발기 11 : 증발기 핑거
12 : 액분리기 13 : 압축기
14 : 응축기 14 : 팽창 밸브
16 : 노즐 플레이트 17 : 히터(탈빙수단)
20 : 제빙용수 탱크 23 : 얼음 가이드
25 : 순환펌프 27 : 단열재
30 : 얼음 저장고 32 : 스크류
34 : 모터 40 : 얼음 커튼
41 : 회동축 43 : 커튼 본체
45 : 센서 대향부 50 : 얼음 커튼 회동 감지 센서

Claims (12)

1. 냉매의 순환이 이루어지는 냉각 사이클;
   상기 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매를 이용하여 얼음을 제빙하는 제빙부;
   상기 제빙부에서 제빙되고 탈빙수단에 의해 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 배치되어, 이동하는 상기 얼음에 밀려 회동가능한 얼음 커튼;
   상기 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 센서; 및
   상기 탈빙수단 및 상기 센서에 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하도록 한 후 소정 시간 동안 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하도록 구성된, 제빙기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 얼음 커튼은, 판상의 커튼 본체, 상기 커튼 본체의 상단에 형성되고 상기 얼음이 이동하는 경로의 상부에 회동가능하게 고정되는 회동축, 및 상기 커튼 본체 또는 회동축에 형성되어 상기 센서와 대향하는 센서 대향부를 포함하는, 제빙기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서는, 자기 센서, 수·발광 소자 및 마이크로 스위치 중 적어도 어느 하나로 이루어지는, 제빙기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 대기하도록 구성된, 제빙기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 탈빙수단을 제어하여 제빙된 얼음을 탈빙하는 탈빙 동작을 반복하도록 구성된, 제빙기.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 탈빙불량으로 판정한 경우, 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 수신할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 상기 제빙틀 또는 증발기에 제빙용수를 공급하도록 구성된, 제빙기.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제빙부는 동시에 복수 개의 얼음을 제빙하도록 구성되고,
   상기 제어부는 소정 시간 동안 상기 센서로부터 상기 얼음 커튼의 회동을 감지한 신호를 N회 이상 수신하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하도록 구성되며, 상기 N은 2 이상, 상기 동시에 제빙되는 얼음의 개수 이하의 자연수인, 제빙기.
8. (a) 냉각 사이클을 가동하여 증발기 또는 제빙틀에 얼음을 제빙하는 단계;
   (b) 상기 증발기 또는 제빙틀에 제빙된 얼음을 탈빙하는 단계;
   (c) 상기 탈빙된 얼음이 이동하는 경로에 배치되어 이동하는 얼음에 밀려 회동하는 얼음 커튼의 회동여부를 감지하는 단계; 및
   (d) 상기 (b) 단계 이후 소정 시간 동안 상기 (c) 단계의 얼음 커튼의 회동을 감지하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하는 단계를 포함하는, 제빙기의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 대기하는, 제빙기의 제어방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 (b) 단계 및 (c) 단계를 반복하는, 제빙기의 제어방법.
11. 제8항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 탈빙불량으로 판정된 경우, 상기 얼음 커튼의 회동을 감지할 때까지, 상기 냉각 사이클을 정지하고 상기 증발기 또는 제빙틀에 제빙용수를 공급하는, 제빙기의 제어방법.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 증발기 또는 제빙틀은 동시에 복수 개의 얼음이 제빙되도록 구성되고,
    상기 (d) 단계에서는, 소정 시간 동안 상기 얼음 커튼의 회동을 N회 이상 감지하지 못한 경우, 탈빙불량으로 판정하며, 상기 N은 2 이상, 상기 동시에 제빙되는 얼음의 개수 이하의 자연수인, 제빙기의 제어방법.

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