KR101114322B1 - 제빙기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 얼음의 이빙이 용이하고 제빙 시간이 단축될 수 있는 제빙기에 관한 것으로서, 물이 제빙되는 제빙 공간이 형성되고 특정 온도에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드와; 상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

제빙기, 제빙기 몰드, 히터, 이젝터, 형상 기억 합금, 얼음

Description

제빙기{Ice maker}

도 1은 종래 기술에 따른 제빙기가 장착된 냉장고의 사시도,

도 2는 종래 기술에 따라 제빙기의 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 제빙기의 종단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예의 종단면도,

도 6은 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예가 특정 온도에서 형상이 변형되었을 때의 종단면도,

도 7은 본 발명에 따른 제빙기 제 2 실시예의 종단면도,

도 8은 본 발명에 따른 제빙기 제 2 실시예가 특정 온도에서 형상이 변형되었을 때의 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 제빙기 51: 냉동실 도어

52: 제빙기 몰드 54: 제빙 공간

56: 구획 돌기 58: 물넘침 방지부

60: 이젝터 61: 축

62: 핀 70: 급수 컵

72: 슬라이더 74: 제빙 제어부

76: 아이스 뱅크 78: 급수 호스

80: 만빙 감지 레버

본 발명은 물이 제빙되는 제빙기에 관한 것으로서, 특정 온도에서 그 형태가 변형되어 제빙된 얼음의 분리를 돕도록 한 제빙기에 관한 것이다.

일반적으로 제빙기는 물이 담겨지는 제빙 공간이 형성되어 냉기에 의해 냉각됨에 따라 물을 제빙시키는 것으로서, 냉장고 등의 냉동 장치에 장착된다.

도 1은 종래 기술에 따른 제빙기가 장착된 냉장고의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 냉장고는 냉동실(F)과 냉장실(R)이 베리어(1)에 의해 구획되고 상기 냉동실(F) 및 냉장실(R)을 저온으로 냉각시키기 위한 냉동 사이클 장치가 장착된 본체(2)와, 상기 냉동실(F)을 개폐하기 위해 상기 본체(2)에 연결된 냉동실 도어(4)와, 상기 냉장실(R)을 개폐하기 위해 상기 본체(2)에 연결된 냉장실 도어(6)를 포함하여 구성된다.

상기 냉동 사이클 장치는 저온 저압의 기체 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고온 고압의 냉매가 외부 공기로 방열되어 응축되는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 감압되는 팽창기와, 상기 팽창기에서 팽창된 냉매 가 냉동실(F) 또는 냉장실(R)로부터 순환되는 공기의 열을 빼앗아 증발되는 증발기로 구성된다.

최근에는 상기 냉동실(F) 내의 냉기를 이용하여 얼음을 제빙한 후 외부로 취출하는 자동 제빙장치가 장착되는 추세이다.

상기 자동 제빙 장치는 상기 냉동실(F)의 내측 상부에 장착되어 냉동실(F) 내의 냉기가 급수된 물을 제빙하는 제빙기(8)와, 상기 제빙기(8)에서 제빙된 얼음이 이빙되어 담겨지도록 상기 냉동실(F)의 내측에 장착된 아이스 뱅크(9)와, 상기 냉동실 도어(4)의 개폐없이 얼음을 외부로 취출하도록 상기 냉동실 도어에 장착된 디스펜서(10)와, 상기 아이스 뱅크(9)에 담겨진 얼음이 상기 디스펜서(10)로 낙하되도록 안내하는 아이스 슈트(11)로 구성된다.

도 2는 종래 기술에 따른 제빙기 및 아이스 뱅크가 도시된 사시도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 제빙기의 횡단면도이다.

상기 제빙기(8)는 제빙을 위한 물을 담아서 일정한 형상의 얼음으로 만들기 위한 제빙기 몰드(12)와, 상기 제빙기 몰드(12)로 물을 공급하는 급수 컵(14)과, 제빙된 얼음을 제빙기 몰드(12)에서 분리시키기 위한 히터(16)와, 상기 제빙기 몰드(12)에서 제빙된 얼음을 퍼올리는 이젝터(18)와, 퍼올려진 얼음이 상기 아이스뱅크(9)로 미끄러 떨어질 수 있도록 구비된 슬라이더(20)와, 상기 급수 컵(14)으로의 급수를 제어함과 아울러 상기 히터(16)와 이젝터(18)를 제어하는 제빙 제어부(22)를 포함하여 구성된다.

상기 제빙기 몰드(12)는 대략의 형상이 반원통 형상의 제빙 공간이 형성되고, 합성수지 또는 금속재질로 제조된다.

상기 히터(16)는 제빙된 얼음을 일부 녹여 제빙기 몰드(12)에서 분리되도록 제빙기 몰드(12)의 저면에 장착된다.

상기 이젝터(18)는 그 축(18a)이 제빙기 몰드(12)의 중앙 상측을 가로지르도록 형성되고, 상기 이젝터(18)의 축(18a) 측면으로는 다수개의 이젝터 핀(18b)이 돌출 형성된다.

또한, 상기 제빙 제어부(22)는 상기 이젝터(18)의 회전을 위한 구동력을 발생하는 모터와, 상기 제빙기 몰드(12)의 온도를 감지하는 온도센서가 내장된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 제빙기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 제빙 제어부(22)는 상기 모터를 제어하여 상기 이젝터(18)의 핀(18b)을 초기 위치(A)로 셋팅한다.

이후, 상기 제빙 제어부(22)은 상기 급수 컵(14)으로 급수되는 물을 단속하는 급수 밸브를 소정 시간동안 온시킨 후 오프시킨다.

상기 급수 밸브의 온시 외부에서 급수된 물은 상기 컵(14)에 담겨진 후, 상기 제빙기 몰드(12)의 제빙 공간으로 옮겨진다.

이후, 상기 제빙기 몰드(12)의 제빙 공간 내의 물은 냉동실 내의 냉기 또는 제빙기 몰드(12)와 열교환되어 냉각된다.

한편, 상기 제빙 제어부(22)는 상기 온도 센서에서 감지된 제빙기 몰드(12) 의 온도가 설정 온도보다 작게 되면, 제빙이 완료된 것으로 판단하여 상기 히터(16)를 온시키고, 상기 히터(16)의 온 이후에 설정시간(예를 들면, 2분)이 경과되거나 상기 제빙기 몰드(12)의 온도가 제 2 설정 온도 보다 크게 되면, 상기 히터(16)를 오프시킨다.

상기 히터(16)의 온에 의해 상기 제빙기 몰드(12)의 온도는 상승되고 제빙된 얼음(I)은 상기 제빙기 몰드(12)와 접촉된 부위부터 녹기 시작하면서 상기 제빙기 몰드(12)와 분리된다.

이후, 상기 제빙 제어부(22)는 상기 모터를 제어하여 상기 이젝터(62)의 핀(62b)을 초기 위치(A)에서 이빙 위치(B)에 회동시킨 후 다시 초기 위치(A)로 복귀시킨다.

상기 이젝터(18)의 회동으로 제빙기 몰드(12) 내의 얼음(I)은 퍼올려져 상기 슬라이더(20)로 올려지고, 상기 슬라이더(20)에 안내되어 상기 아이스 뱅크(9)로 이빙된다.

그러나, 종래 기술에 따른 제빙기는 제빙된 얼음를 제빙기 몰드(12)와 분리시키기 위해 상기 제빙기 몰드(12)를 가열시키는 히터(16)가 장착되고, 히터(16)에 소정의 전류를 인가하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 상기 히터(16)가 제빙된 얼음(I)의 일부를 녹이기 때문에, 제빙된 얼음(I)의 크기가 줄게 되고, 상기 히터(16)가 제빙기 몰드(12)를 가열하는 시간만큼 제빙시간이 연장되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 얼음의 이빙이 용이하고 제빙 시간이 단축될 수 있는 제빙기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 히터의 크기 및 소비 전력을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특정온도에서 제빙기 몰드의 형태가 변하여 제빙된 얼음과 제빙기 몰드가 일부 분리됨에 따라 히터의 사용이 불필요하고, 소비 전력이 줄게 되는 제빙기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 제빙기는 물이 제빙되는 제빙 공간이 형성되고 특정 온도 범위에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드와; 상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 제빙기는 물이 제빙되는 제빙 공간이 형성되고 특정 온도 범위에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드와; 상기 제빙기 몰드를 가열할 수 있도록 상기 제빙기 몰드에 장착된 히터와; 상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제빙기 몰드는 상기 특정 온도 범위에서 제빙 공간의 곡률 반경 이 확장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 특정 온도 범위는 영하 4 ℃에서 영하 20℃ 범위내에 있는 설정 온도 범위인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 형상 기억 합금은 구리-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-니켈, 티탄-니켈 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예의 종단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 제빙기 제 1 실시예가 특정온도에서 변형되었을 때의 종단면도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제빙기(50)는 냉장고의 냉동실 또는 냉장실의 유효 내용적을 크게 하도록 냉동실이나 냉장실의 내측에 장착되지 않고, 냉동실 도어(D)의 배면 또는 냉장실 도어의 배면에 장착된다.

상기 제빙기(50)는 특정 온도 범위에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드(52)를 포함하여 구성된다.

상기 제빙기 몰드(52)는 물이 제빙되는 제빙 공간(54)이 형성되고, 상기 특정 온도에서 제빙 공간(54)의 곡률 반경(r)이 확장되거나 상부가 벌어지도록 그 형상이 기억된다.

상기 특정 온도 범위는 영하 4 ℃에서 영하 20℃ 범위 내에 있는 설정 온도 범위로서, 이하 설명의 편의를 위해 상기 특정 온도 범위를 영하 7℃에서 영하 8℃ 로 한정하여 설명한다.

상기 형상 기억 합금은 특정 온도 범위에서 형태를 만들어 놓은 후, 이와 다른 온도에서 형태를 변형되어도 다시 특정 온도 범위가 되면 변형되기 전의 모습을 기억하고 있다가 스스로 원래의 모습으로 되돌아가는 성질이 있는 합금으로서, 구리-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-니켈, 티탄-니켈 합금 중 어느 하나가 사용된다.

상기 제빙기 몰드(52)는 상기 제빙 공간(54)이 반원통 형상으로 이루어져 좌우 방향으로 길게 형성되고, 상기 제빙 공간(54)에는 복수개의 얼음이 분리 생성될 수 있도록 복수개의 구획 돌기(56)가 소정 간격만큼 이격 형성된다.

상기 제빙기 몰드(52)는 상기 냉동실 도어의 배면에 고정되기 위한 연결부(57)가 전면측 상부에 돌출 형성되고, 전방부 상단에 평판형 물넘침 방지부(58)가 연장되게 형성된다.

상기 제빙기(50)는 상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드(52) 외부로 배출하는 이젝터(60)를 더 포함하여 구성된다.

상기 이젝터(60)는 그 축(61)이 제빙기 몰드(52)의 중앙 상측을 가로지르도록 형성되고, 상기 이젝터(60)의 축(61) 측면으로는 다수개의 이젝터 핀(62)이 돌출 형성된다.

한편, 상기 제빙기는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제빙기 몰드(52)로 물을 공급하는 급수 컵(70)과, 상기 이젝터(60)에 의해 퍼올려진 얼음이 후술하는 아이스 뱅크로 미끄러 떨어질 수 있도록 구비된 슬라이더(72)와, 상기 급수 컵(70)으로의 급수를 제어함과 아울러 상기 이젝터(60)를 제어하는 제빙 제어부(74)를 더 포함하여 구성된다.

상기 제빙 제어부(74)는 상기 이젝터(60)의 회전을 위한 구동력을 발생하는 모터와, 상기 제빙기 몰드(52)의 온도를 감지하는 온도센서가 내장된다.

미설명 부호 76은 상기 제빙기(50)에서 이빙된 얼음이 담겨지는 아이스 뱅크이고, 미설명 부호 78은 상기 급수 컵(70)으로 물을 급수하는 급수호스이고, 미설명 부호 80은 상기 아이스 뱅크(76)의 만빙을 감지하기 위한 만빙 감지 레버이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 제빙기(50)의 제빙기 몰드(52)는 냉기에 의해 냉각되고, 상기 제빙기 몰드(52)의 제빙 공간(54)으로 급수된 물은 그 상측의 냉기 또는 제빙기 몰드(52)에 의해 점차 냉각되어 얼음(I)으로 제빙된다.

상기 제빙기 몰드(52)는 상기 물이 얼음으로 제빙되는 온도 이하로 냉각되고, 특정 온도 범위(영하 7℃ ～ 영하 8℃)에 이르게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제빙 공간(54)의 곡률 반경(r)이 커지거나 상부가 벌어지면서 사전에 기억되었던 형상으로 변형되고, 제빙된 얼음(I)은 일부 또는 전부는 상기 제빙기 몰드(52)의 형상 변형에 의해 상기 제빙기 몰드(52)와 분리되어 그 이빙이 용이한 상태가 된다.

이후, 상기 제빙기(52)는 상기 제빙기 몰드(52)의 온도가 이빙 설정 온도(예를 들면, 영하 8℃)에 이르게 되면, 상기 이젝터(60)의 축(61)이 회전되고, 상기 이젝터(60)의 핀(62)은 초기 위치(A)에서 이빙 위치(B)로 옮겨지면서 제빙된 얼음(I)을 제빙기 몰드(52)의 제빙 공간(54) 외측으로 이빙시킨 후, 다시 초기 위치(A)로 복귀된다.

이때, 상기 이젝터(60)의 핀(62)은 제빙된 얼음(I)의 일부 또는 전부가 상기 제빙기 몰드(52)와 분리된 상태이므로, 제빙된 얼음(I)을 녹이지 않고도 충분하게 얼음을 이빙시킬 수 있게 되고, 상기 이젝터의 핀(62)에 의해 이빙된 얼음(I)은 상기 슬라이더(72)에 옮겨진 후 미끄러져서 상기 아이스 뱅크(76)로 낙하된다.

이후, 상기 제빙기 몰드(52)는 상기 제빙 공간(54)으로 새로운 물이 급수되면, 급수된 물에 의해 승온되어 도 5에 도시된 바와 같이, 제빙 공간(54)의 곡률 반경(r)이 작아지거나 상부가 오므라들게 되고, 새로 급수된 물은 그 상측의 냉기 또는 제빙기 몰드(52)에 의해 점차 냉각되어 얼음(I)으로 제빙되며, 상기 제빙기 몰드(52)는 그 온도의 변화에 따른 변형과 복원을 반복하면서 얼음(I)의 분리를 돕는다.

도 7은 본 발명에 따른 제빙기 제 2 실시예의 종단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 제빙기 제 2 실시예가 특정온도에서 변형되었을 때의 종단면도이다.

본 발명에 따른 제빙기(50)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 물이 제빙되는 제빙 공간(54)이 형성되고 특정 온도에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드(52)와, 상기 제빙기 몰드(52)를 가열하는 히터(80)와, 상기 제빙 공간(54) 내의 얼음을 제빙기 몰드(52) 외부로 배출하는 이젝터(60)를 포함하여 구성되고, 상기 히터(80) 이외의 기타 구성은 본 발명 제 1 실시예와 동일하므 로, 동일부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 히터(80)는 상기 제빙기 몰드(52)의 변형 이후에 상기 제빙기 몰드(52)와 접촉 상태에 있는 얼음 부위를 녹이는 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제빙기 몰드(52)와 분리되지 못한 얼음 부위를 신속하게 녹일 수 있도록 상기 제빙기 몰드(52)의 형태가 변형되지 않는 부분(52a)에 장착됨이 바람직하다.

상기 히터(80)는 상기 제빙기 몰드(52)와 얼음(I)이 분리되지 못한 부위만을 녹이면 되므로, 비교적 짧은 시간동안 온된 후 오프된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 제빙기는 제빙기 몰드가 특정 온도에서 그 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조되어, 제빙된 얼음의 일부 또는 전부가 특정 온도에서 제빙기 몰드와 분리됨에 따라 얼음의 이빙이 용이하고 이빙 시간 및 전체 제빙 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 제빙기는 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 더 포함하여 구성되고, 상기 제빙기 몰드와 일부 또는 전부가 분리된 얼음이 상기 이젝터에 의해 충분하게 이빙될 수 있으므로, 히터의 사용이 불필요하고, 히터의 온에 필요한 소비 전력을 저감할 수 있으며, 히터에 의해 얼음을 녹이는 경우 발생되는 얼음의 크기 축소를 방지 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 제빙기는 제빙기 몰드를 가열하는 히터를 더 포함하여 구성되고, 상기 제빙기 몰드의 형태가 변형되지 않는 부분에 부착된 얼음 부위가 상기 히터에 의해 녹을 수 있기 때문에, 얼음 이빙의 오작동을 방지할 수 있고, 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 제빙기는 상기 히터가 상기 제빙기 몰드의 형태가 변형되지 않는 부분에 장착되어, 히터의 크기 및 소비 전력을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 물이 제빙되는 제빙 공간이 형성되고 특정 온도 범위에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드와;

   상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 포함하여 구성되고,

   상기 제빙기 몰드는 상기 특정 온도 범위에서 제빙 공간의 곡률 반경이 커지고, 제빙 공간으로 새로운 물이 급수되면 급수된 물에 의해 승온되어 상기 곡률 반경이 작아지는 제빙기.
2. 물이 제빙되는 제빙 공간이 형성되고 특정 온도 범위에서 형태가 변형되는 형상 기억 합금으로 제조된 제빙기 몰드와;

   상기 제빙기 몰드를 가열할 수 있도록 상기 제빙기 몰드에 장착된 히터와;

   상기 제빙 공간 내의 얼음을 제빙기 몰드 외부로 배출하는 이젝터를 포함하여 구성되고,

   상기 제빙기 몰드는 상기 특정 온도 범위에서 제빙 공간의 곡률 반경이 커지고, 제빙 공간으로 새로운 물이 급수되면 급수된 물에 의해 승온되어 상기 곡률 반경이 작아지는 제빙기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 이젝터는 상기 곡률 반경이 커진 후 상기 제빙기 몰드의 온도가 이빙 설정 온도에 이르면, 제빙된 얼음을 상기 제빙 공간 외측으로 이빙시키는 제빙기.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 히터는 상기 제빙기 몰드의 형태가 변형되지 않는 부분에 장착되는 제빙기.

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