CN106257196A - 冰箱和它用的制冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰箱和它用的制冰方法。所述冰箱包括冰箱主体；所述冰箱主体内限定的储存空间；打开和关闭所述储存空间的门；制造冰块的制冰单元；将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气产生单元；和冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷空气产生单元供给到所述制冰单元并将空气从所述制冰单元排出到所述冷空气产生单元。

Description

冰箱和它用的制冰方法

相关申请

本申请要求2015年6月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0085588的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及一种冰箱和它用的制冰方法。

背景技术

冰箱是起到在低温下储存食物的功能的设备；其可以根据要被储存食物的类型在冷冻状态下或在冷藏状态下储存食物。

冰箱内部被连续供给到冰箱内部的冷空气冷却。这里，冷空气通过在制冷循环中进行的空气和制冷剂之间的热交换操作连续产生，该循环包括连续进行的四个过程：压缩、冷凝、膨胀和蒸发。被供给到冰箱内部的冷空气由于空气的对流被均匀地分布在冰箱内部，从而冷空气可以在希望的温度下在冰箱内储存食物。

冰箱的主体通常具有在前面开口的矩形的六面体形状，冷藏室和冷冻室设置在冰箱主体内。冰箱主体的前部可以设有能够分别打开或关闭冷藏室和冷冻室的冷藏室门和冷冻室门。冰箱内部所限定的储存空间可以设有多个抽屉、架子和盒子，它们被设计用于最佳地储存各种食物。

在相关技术中，顶置式冰箱(其中冷冻室位于冰箱主体的上部，冷藏室位于冰箱主体的下部)已被普遍使用。然而，近年来，为了增强使用者便利性，已经提出并使用了底部冷冻式冰箱，其中冷冻室设置在冰箱主体的下部。这里，底部冷冻式冰箱的优点在于，更频繁使用的冷藏室位于冰箱主体的上部并且不常使用的冷冻室位于冰箱主体的下部，从而允许使用者更有效地利用冷藏室。然而，其中冷冻室位于下部的底部冷冻式冰箱的问题在于，为了从冷冻室取出冰块，使用者需要打开冷冻室门并弯腰来取出冰块。

为了解决这种问题，近年来，已经提出并使用了用于分配冰块的冰分配器设置在位于底部冷冻式冰箱上部的冷藏室门中的冰箱。在这种冰箱中，用于制造冰块的制冰装置可以设置在冷藏室门中或设置在冷藏室的内部。

例如，在制冰装置安装在冷藏室门中的底部冷冻式冰箱中，由蒸发器产生的冷空气被分割并排出到冷冻室和冷藏室。这里，被排出到冷冻室内的冷空气经由配置在冰箱主体的侧壁中的冷空气供应管道流向制冰装置，然后在制冰装置内部流通的同时冷冻水。其后，冷空气经由配置在冰箱主体的侧壁中的冷空气返回管道从制冰装置排出到冷藏室内，从而冷空气降低冷藏室内部的温度。

这里，为了使用上述冰箱中的制冰装置制造冰块，冷空气经由冷空气供应管道流向制冰装置并经由冷空气返回管道从制冰装置流出，因此冰箱的冷空气供给效率由于经由冷空气冷空气供应管道和冷空气返回管道的流动而降低。

此外，由于冷冻室侧的冷空气应该移动到冷藏室门的制冰装置，因此当冰箱被连续操作时，功耗可能显著增加。

此外，当将冷空气供给到冰箱时，需要将冷冻室的冷空气供给到制冰装置，因此冰箱可能会在冰箱的连续操作过程中浪费过量电力。

发明内容

因此，鉴于相关技术中出现的上述问题完成了本发明，本发明的实施方案提出了一种冰箱和它用的制冰方法，其中从冷却管道产生的冷空气可以有效地用于制造冰块。

在本发明的一个实施方案中，提供了一种冰箱，包括：冰箱主体；所述冰箱主体内限定的储存空间；打开和关闭所述储存空间的门；设置在所述门上并用于制造冰块的制冰单元；将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气产生单元；和冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷空气产生单元供给到所述制冰单元并将空气从所述制冰单元排出到所述冷空气产生单元。

在本发明的另一个实施方案中，提供了一种冰箱用的制冰方法，所述方法包括：使用冷却管道冷却空气，从而产生冷空气；将冷空气供给到制冰单元，从而制造冰块；将空气从制冰单元排出到冷却管道；和在冷却管道中再次冷却排出的空气。

本发明示例性实施方案的优点在于，这些实施方案可以使用从冷却管道直接产生的冷空气制造冰块，从而提高了制冰效率和冷空气供给效率。

本发明示例性实施方案的另一个优点在于，在冷却管道和冷藏室门之间限定的制冰空间内使冷空气仅流通很短距离。因此，与其中从冰箱下部产生的冷空气流向在冷藏室门中限定的制冰空间的常规技术相比，本发明可以有效地减少冷空气的损失，并且冰箱操作期间的用电节约。

附图说明

本发明的上述和其他目的以及特征从下面结合附图的示例性实施方案的说明将变得显而易见，在附图中：

图1是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的立体图；

图2是示出在根据本发明示例性实施方案的在冰箱中制冰单元和冷空气产生单元的冷却管道之间的连接的图；

图3是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的内部结构的图；

图4是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的冷空气产生单元的结构的方块图；和

图5是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱用的制冰方法的方块图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细说明本发明的示例性实施方案，以便它们可以由本领域技术人员容易地实现。

图1是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的立体图。图2是示出在根据本发明示例性实施方案的在冰箱中制冰单元和冷空气产生单元的冷却管道之间的连接的图。图3是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的内部结构的图。

如图1～3所示，根据本发明示例性实施方案的冰箱1可以包括限定冰箱外观的壳体结构的冰箱主体10；划分主体10的储存空间的隔板20；打开和关闭储存空间的门；设置在门中并用于制造冰块的制冰单元100；将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气产生单元200；和将冷空气从冷空气产生单元200供给到制冰单元100并将空气从制冰单元100排放到冷空气产生单元200的冷空气流通单元300。

冰箱主体10的储存空间可以由隔板20划分成冷藏室和冷冻室。

这里，冰箱可以包括用于选择性地关闭主体10前面的两个边缘上的冷藏室的冷藏室门30和用于关闭冷冻室的前面开口的冷冻室门40。此外，所述门可以包括铰接到冷藏室前部的相对边缘并打开和关闭冷藏室的冷藏室门30；和铰接到冷冻室前部的边缘并打开和关闭冷冻室的冷冻室门40。

尽管本发明示例性实施方案的冰箱1是其中冷冻室设置在冰箱主体的下部的底部冷冻式冰箱，但是应该理解的是，本发明可以适用于各种类型的冰箱，而不限于底部冷冻式冰箱。此外，冰箱主体10、隔板20、冷冻室门30和冷冻室门40的结构与常规冰箱的冰箱主体、隔板、冷藏室门和冷冻室门的结构相同，因此，进一步说明将被省略。

这里，制冰单元100是使用冷空气将水的相态变成冰的单元，并且可以设置在冷藏室门30的内表面上。尽管本实施方案的制冰单元100设置在冷藏室门30的上部，但是应该理解的是，制冰单元100可以设置在冷藏室门30的其他位置。

制冰单元100可以包括制冰柜110、制冰机120和储冰盒130。

制冰柜110可以设置在冷藏室门30的内侧面上，并且可以限定在其内产生冰块的制冰空间111。制冰机120可以使用流入到制冰空间111内的冷空气来冷冻水，可以制造冰块，并可以将冰块排出到储冰盒130中。储冰盒130设置在制冰机120下方的位置，从而接收从制冰机120排出的冰块。储冰盒130可以储存从制冰机120排出的冰块，并且可以使用冰分配器单元(未示出)将冰块分配给使用者。

冷空气流通单元300起到将冷空气从冷空气产生单元200引入到制冰单元100的制冰空间111内或将冷空气从制冰空间111排出到冷空气产生单元200的作用。

例如，冷空气流通单元300可以包括：在对应于冷却管道210的第一管道孔212的位置设置在制冰单元100的上部的入口孔310；在对应于冷却管道210的第二管道孔213的位置设置在制冰单元100的下部的出口孔320；和将冷空气从入口孔310流通到出口孔320的流通风扇330。

在一个实施方案中，冷却管道210设置在冰箱主体10上，并且制冰单元100设置在冰箱1的冷藏室门30中，因此当冷藏室门30关闭在冰箱主体10上时，冷却管道210的第一管道孔212和第二管道孔213分别与制冰单元100的入口孔310和出口孔320连接。

因此，当冷藏室门30关闭在冰箱主体10上时，冷却管道210内的冷空气经由第一管道孔212流入制冰单元100的入口孔310。在制冰单元100中，通过流通风扇330的操作，使从入口引入的冷空气在制冰空间111内流通，从而在制冰空间111内的水冷冻并形成冰块。其后，在制冰单元100内部的冷空气经由出口孔320排出到冷却管道210的第二管道孔213。从制冰单元100排出的冷空气在冷却管道210内再次冷却，然后引入到制冰单元100的入口孔310。

图4是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱的冷空气产生单元的结构的方块图。

如图4所示，冷空气产生单元200可以冷却流经冷却管道210的空气，从而产生冷空气，并可以将冷空气供给到制冰单元100。冷空气产生单元200可以设置在冰箱1的冰箱主体10的内部。更具体地，冷空气产生单元200可以设置在冰箱主体10的侧壁上并在冰箱主体10的下部。

冷空气产生单元200包括：设置在冰箱主体的侧壁中的冷却管道210，从而形成空气从其流过的冷却线路；围绕冷却管道210缠绕的蒸发盘管220，使得冷却管道内的空气通过空气和制冷剂之间的热交换操作冷却；压缩从蒸发盘管220排出的制冷剂的压缩机230，从而将制冷剂变成高温高压的蒸汽或气体制冷剂；冷凝气体制冷剂的冷凝器240，从而将气体制冷剂变成高压的液体制冷剂；和进行液体制冷剂的绝热膨胀并将制冷剂供给到蒸发盘管220的膨胀阀250。这里，第一管道孔212可以设置在冷却管道210的上端，使得第一管道孔212可以与入口孔310连接，并且第二管道孔213可以设置在冷却管道210的下端，使得第二管道孔213可以与出口孔320连接。

在压缩机230、冷凝器240、膨胀阀250和蒸发盘管220中，进行由四个过程(压缩、冷凝、膨胀和蒸发)构成的制冷循环，其中进行空气和制冷剂之间的热交换操作。因此，通过在冷却管道210内的空气和蒸发盘管220内的制冷剂之间进行的热交换操作，冷却管道210内的空气可以冷却而成为冷空气。这里，蒸发盘管220通过热传导冷却冷却管道210。此外，冷却线路足够长，使得冷却线路内的空气可以被有效地冷却而成为冷空气，由此，当空气流经冷却线路预定时间时，空气可以冷却到冷空气能够有效地制造冰块的预定温度(例如，零下14°F以下)。

压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250可以使用能够实施将冷空气供给到冰箱1的冷藏室和冷冻室的制冷循环的元件。

冷空气产生单元200可以包括冷却管道210、蒸发盘管220、压缩机230、冷凝器240、膨胀阀250、蒸发器260、分支管线270和控制阀280。冷却管道210、蒸发盘管220、压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250的结构与上述的冷却管道210、蒸发盘管220、压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250的结构相同，因此，无需进一步说明。

在一个实施方案中，蒸发器260可以设置在冰箱主体10的下部，并且通过经由空气和制冷剂之间的热交换操作冷却冷冻室或冷藏室内的空气来产生冷空气。蒸发器260产生的冷空气可以供给到冷冻室或冷藏室。分支管线270起到将由膨胀阀250处理的液体制冷剂供给到蒸发盘管220或蒸发器260的作用。控制阀280设置在分支管线270的分支点处并且控制液体制冷剂的流动方向，从而将液体制冷剂供给到蒸发盘管220或蒸发器260。

因此，经由分支管线270分支的制冷剂可以通过由蒸发盘管220、压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250构成的制冷循环流通，从而冷却供给到制冰单元100的空气。此外，经由分支管线270分支的制冷剂可以通过由蒸发器260、压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250构成的制冷循环流通，从而冷却供给到冷藏室和冷冻室的空气。

图5是示出根据本发明示例性实施方案的冰箱用的制冰方法的方块图。

如图5所示，根据本发明示例性实施方案的冰箱用的制冰方法可以包括：使用冷却管道冷却空气，从而产生冷空气(S100)；将冷空气供给到制冰单元，从而制造冰块(S200)；将冷空气从制冰单元排出到冷却管道(S300)；和在冷却管道中再次冷却排出的冷空气(S400)。

在使用冷却管道冷却空气从而产生冷空气的步骤(S100)中，通过使空气流过其上缠绕蒸发盘管的冷却管道将空气冷却成为冷空气。使冷却管道内部的空气流过冷却线路预定时间，同时由于在蒸发盘管中流动的制冷剂而失去热量，因此从冷却线路排出的空气可以冷却到冷空气能够有效地制造冰块的预定温度(例如，零下14°F以下)。

在将冷空气供给到制冰单元从而制造冰块的步骤(S200)中，在冷却管道中冷却的冷空气通过制冰单元的入口孔供给到制冰单元的制冰空间。供给到制冰空间的冷空气通过流通风扇的操作在制冰空间中流通，并且可以冷冻制冰空间内的水，从而制造冰块。

在将空气从制冰单元排出到冷却管道的步骤(S300)中，将冷空气从制冰空间通过制冰单元的出口孔排出到冷却管道中。

在在冷却管道中再次冷却排出的冷空气的步骤(S400)中，排出到冷却管道中的冷空气流过冷却管道的冷却线路预定时间，从而被冷却到冷空气能够冷冻水而制造冰块的预定温度以下。

尽管已经结合示例性实施方案示出并说明了本发明的实施方案，但是对于本领域技术人员能够理解的是，在不背离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下可以进行各种变化和变形。

Claims (20)

1.一种冰箱，包括：

冰箱主体；

所述冰箱主体内限定的储存空间；

打开和关闭所述储存空间的门；

制造冰块的制冰单元；

将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气产生单元；和

冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷空气产生单元供给到所述制冰单元并将空气从所述制冰单元排出到所述冷空气产生单元。

2.如权利要求1所述的冰箱，其中所述冷空气产生单元包括：

空气从中流过的冷却管道；

围绕所述冷却管道缠绕的蒸发盘管，其中空气通过空气和制冷剂之间的热交换操作冷却；

压缩从所述蒸发盘管排出的制冷剂的压缩机，从而将制冷剂变成高温高压的气体制冷剂；

冷凝气体制冷剂的冷凝器，从而将气体制冷剂变成高压的液体制冷剂；和

进行液体制冷剂的绝热膨胀并将制冷剂供给到所述蒸发盘管的膨胀阀。

3.如权利要求1所述的冰箱，其中所述制冰单元包括：

限定制冰空间的制冰柜；

使用冷空气制造冰块的制冰机；和

储存冰块的储冰盒。

4.如权利要求1所述的冰箱，其中所述冷空气流通单元包括：

设置在所述制冰单元的上部的入口孔，其中冷空气从所述冷却管道流入所述制冰单元；

设置在所述制冰单元的下部的出口孔，其中空气从所述制冰单元排出到所述冷却管道；和

将冷空气从所述入口孔流通到所述出口孔的流通风扇。

5.如权利要求2所述的冰箱，其中所述冷空气产生单元还包括：

通过空气和制冷剂之间的热交换操作来冷却冷冻室和冷藏室中至少一个内的空气的蒸发器；

将由所述膨胀阀处理的液体制冷剂供给到所述蒸发盘管或所述蒸发器的分支管线；和

控制液体制冷剂在所述分支管线内的流动方向的控制阀。

6.如权利要求2所述的冰箱，其中所述冷空气产生单元设置在所述冰箱主体中。

7.如权利要求3所述的冰箱，其中所述制冰单元设置在冰箱的冷藏室门中。

8.如权利要求1所述的冰箱，其中

所述冷却管道设置在所述冰箱主体中，并且所述制冰单元设置在冰箱的冷藏室门中，和其中

当所述冷藏室门关闭时，所述冷却管道与所述制冰单元连接。

9.如权利要求2所述的冰箱，其中所述蒸发盘管起到制冷循环的蒸发器的作用，并通过热传导冷却所述冷却管道。

10.一种冰箱用的制冰方法，所述方法包括：

使用冷却管道冷却空气，从而产生冷空气；

将冷空气供给到制冰单元，从而制造冰块；

将空气从制冰单元排出到冷却管道；和

在冷却管道中再次冷却排出的空气。

11.如权利要求10所述的制冰方法，其中使用冷却管道冷却空气从而产生冷空气包括使空气流过所述冷却管道的冷却线路预定时间，从而冷却到预定温度以下。

12.一种设备，包括：

制造冰块的制冰单元；

冷却管道；

将冷却管道内的空气冷却的冷空气产生单元；和

冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷却管道供给到所述制冰单元并将空气从制冰单元排出到冷却管道。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述冷空气产生单元包括：

围绕所述冷却管道缠绕的蒸发盘管，其中空气通过空气和制冷剂之间的热交换操作冷却；

压缩从所述蒸发盘管排出的制冷剂的压缩机，从而将制冷剂变成高温高压的气体制冷剂；

冷凝气体制冷剂的冷凝器，从而将气体制冷剂变成高压的液体制冷剂；和

进行液体制冷剂的绝热膨胀并将制冷剂供给到所述蒸发盘管的膨胀阀。

14.如权利要求12所述的设备，其中所述制冰单元包括：

限定制冰空间的制冰柜；

使用冷空气制造冰块的制冰机；和

储存冰块的储冰盒。

15.如权利要求12所述的设备，其中所述冷空气流通单元包括：

设置在所述制冰单元的上部的入口孔，使得冷空气从所述冷却管道流入所述制冰单元；

设置在所述制冰单元的下部的出口孔，使得空气从所述制冰单元排出到所述冷却管道；和

将冷空气从所述入口孔流通到所述出口孔的流通风扇。

16.如权利要求13所述的设备，其中所述冷空气产生单元还包括：

通过空气和制冷剂之间的热交换操作来冷却冷冻室和冷藏室中至少一个内的空气的蒸发器；

将由所述膨胀阀处理的液体制冷剂供给到所述蒸发盘管或所述蒸发器的分支管线；和

控制液体制冷剂在所述分支管线内的流动方向的控制阀。

17.如权利要求13所述的设备，其中所述冷空气产生单元设置在冰箱主体中。

18.如权利要求14所述的设备，其中所述制冰单元设置在冰箱的冷藏室门中。

19.如权利要求12所述的设备，其中

所述冷却管道设置在冰箱主体中，并且所述制冰单元设置在冰箱的冷藏室门中，和其中

当所述冷藏室门关闭时，所述冷却管道与所述制冰单元连接。

20.如权利要求13所述的设备，其中所述蒸发盘管起到制冷循环的蒸发器的作用，并通过热传导冷却所述冷却管道。