KR102285133B1

KR102285133B1 - 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기

Info

Publication number: KR102285133B1
Application number: KR1020140193304A
Authority: KR
Inventors: 김재만
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2021-08-05
Also published as: KR20160083225A

Abstract

냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치는 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어지는 열전모듈; 상기 열전모듈의 가열측에 접촉되도록 연결되는 수냉블럭; 및 상기 수냉블럭에 연결되는 공냉부; 를 포함할 수 있다.

Description

냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기{COOLING APPARATUS AND ICE MAKER HAVING THE SAME}

본 발명은 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전모듈에 의해서 냉각이 이루어지며 열전모듈의 가열측을 수냉과 공냉으로 냉각하여 냉각효율을 높인 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기에 관한 것이다.

냉각장치는 냉각을 하는 장치이다. 이러한 냉각장치는 냉매가 유동하도록 하여 냉각이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 냉매와의 열교환을 통해 냉각이 이루어질 수 있다.

이외에, 냉각장치는 열전모듈을 사용하여 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다. 열전모듈은 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 열전모듈의 일측은 냉각측이 되고 타측은 가열측이 될 수 있다. 그리고, 열전모듈의 냉각측에서 냉각이 이루어질 수 있다.

한편, 열전모듈의 가열측으로 열전달이 계속 이루어져서 가열측의 온도가 소정 온도에 다다르면, 열전모듈의 가열측으로부터 냉각측으로의 열전달량이 현저히 감소될 수 있다.

그러므로, 열전모듈을 사용하여 계속 냉각이 이루어지도록 하려면, 열전모듈의 가열측을 냉각시키는 것이 필요하다.

종래, 이를 위해서 열전모듈의 가열측에 공기가 유동하는 공기유동로가 형성된 방열부재를 접촉되도록 연결시켰다. 또한, 방열부재에 냉각팬이 구비되도록 하였다.

그리고, 냉각팬이 구동되도록 하여 방열부재의 공기유동로에 공기가 유동되도록 하였다. 이에 따라, 열전모듈의 가열측으로부터 방열부재에 전달된 열이 공기에 전달되어 열전모듈의 가열측이 냉각되도록 하였다.

그러나, 이러한 공냉방식으로 열전모듈의 가열측을 냉각하는 것은 열전달량이 작은 경우에는 효과가 있으나, 열전달량이 큰 경우에는 효과가 크지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 목적의 일 측면은 열전모듈을 사용하는 냉각장치의 냉각효율을 높이도록 하는 것이다.

본 발명의 목적의 다른 측면은 열전모듈의 가열측을 공냉 뿐만 아니라 수냉으로도 냉각하도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 냉각장치는 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어지는 열전모듈; 열전모듈의 가열측에 접촉되도록 연결되는 수냉블럭; 및 수냉블럭에 연결되는 공냉부; 를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 공냉부는 수냉블럭에 접촉되도록 연결되는 방열부재; 및 방열부재에 구비되는 냉각팬; 을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수냉블럭에는 물이 유입되는 유입구와 물이 유출되는 유출구 및 유입구와 유출구에 연결되는 수냉유로가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 수냉블럭에 물이 공급되도록 하고 냉각팬을 구동하는 제어부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 방열부재의 온도나 외기의 온도에 따라, 냉각팬을 구동하여 공냉부에 의해서만 열전모듈의 가열측을 냉각하거나, 수냉블럭에 물을 공급하여 수냉블럭에 의해서만 상기 열전모듈의 가열측을 냉각하거나, 공냉부와 수냉블럭 모두에 의해서 열전모듈의 가열측을 냉각할 수 있다.

그리고, 상기 열전모듈의 냉각측에 연결되는 냉각부재; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉각부재는 열전모듈의 냉각측에 접촉되도록 연결되는 연결부; 및 연결부로부터 연장되는 냉각부; 를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 수냉블럭과 연결부가 열전모듈의 가열측과 냉각측에 각각 접촉되게 연결되면서 열전모듈이 주위와 단열되도록 하는 단열부재; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단열부재에는 열전모듈과 연결부가 삽입되어 구비되는 삽입부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 제빙기는 제빙기본체; 전술한 냉각장치; 및 냉각장치의 냉각부재에 포함되는 냉각부가 잠기도록 물이 담기는 트레이부재; 를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 트레이부재에는 물공급원에 연결되는 물공급관의 일단부가 연결되는 물공급부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 트레이부재는 트레이부재에 물이 담기고 냉각되어 냉각부에 얼음이 생성되도록 하는 제빙위치와, 냉각부에 생성된 얼음이 냉각부로부터 분리되도록 하는 탈빙위치 사이에서 회전할 수 있다.

그리고, 상기 냉각장치 아래의 제빙기본체에는 냉수저장부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 트레이부재의 제빙위치에서 트레이부재에 담기어 냉각된 물이 트레이부재가 탈빙위치로 회전하여 냉수저장부에 공급되어 저장되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 냉수저장부에 저장된 냉각된 물이 트레이부재의 제빙위치에서 트레이부재에 공급되어 냉각부에 얼음이 생성되도록 할 수 있다.

또한, 상기 냉수저장부에는 펌프가 연결되며, 펌프에는 냉수공급관의 일측이 연결되고 냉수공급관의 타측은 트레이부재 위에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 트레이부재에는 트레이부재에 담긴 물에 파동이 발생하도록 선회부재가 선회가능하게 구비될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 열전모듈의 가열측을 공냉 뿐만 아니라 수냉으로도 냉각할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 열전모듈을 사용하는 냉각장치의 냉각효율을 높일 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치의 분해사시도이다.
도3은 도1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 사시도이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 분해사시도이다.
도6은 도5의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도7은 도5의 C-C'선에 따른 단면도이다.
도8 내지 도13은 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 작동을 나타내는 단면도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

냉각장치

이하, 도1 내지 도3을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치의 사시도이며, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치의 분해사시도이고, 도3은 도1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치(100)는 열전모듈(200), 수냉블럭(300) 및, 공냉부(400)를 포함할 수 있다.

열전모듈(200)은 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 전기가 인가되면 열전모듈(200)의 일측은 냉각되어 냉각측이 되고 열전모듈(200)의 타측은 가열되어 가열측이 될 수 있다. 또한, 열전모듈(200)에 역방향의 전기가 인가되면 전술한 냉각측은 가열되고 가열측은 냉각될 수 있다.

열전모듈(200)의 구성은 특별히 한정되지 않고, 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어지는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

도2에 도시된 바와 같이 열전모듈(200)은 직사각판 형상일 수 있다. 그러나, 열전모듈(200)의 형상은 특별히 한정되지 않고 어떠한 형상이라도 가능하다.

또한, 열전모듈(200)은 도2에 도시된 바와 같이 냉각장치(100)에 2개 포함될 수 있다. 그러나, 냉각장치(100)에 포함되는 열전모듈(200)의 개수는 특별히 한정되지 않고, 어떠한 개수라도 가능하다.

수냉블럭(300)은 열전모듈(200)의 가열측에 접촉되도록 연결될 수 있다. 이러한 수냉블럭(300)에는 유입구(310)와 유출구(320) 및 수냉유로(330)가 형성될 수 있다.

수냉블럭(300)의 유입구(310)는 연결관(TC)에 의해서 물공급원(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 물공급원의 물이 수냉블럭(300)의 유입구(310)에 유입될 수 있다.

또한, 도3에 도시된 바와 같이 수냉유로(330)가 전술한 유입구(310)에 연결되도록 수냉블럭(300)에 형성될 수 있다. 따라서, 수냉블럭(300)의 유입구(310)에 유입된 물은 수냉유로(330)를 유동할 수 있다. 그리고, 수냉유로(330)를 유동하는 물과 열전모듈(200)의 가열측과의 열교환, 즉 열전모듈(200)의 가열측으로부터 수냉유로(330)를 유동하는 물로의 열전달에 의해서 열전모듈(200)의 가열측이 냉각될 수 있다.

수냉블럭(300)의 수냉유로(330)는 유입구(310) 이외에 유출구(320)에도 연결될 수 있다. 이에 의해서, 수냉유로(330)을 유동한 물은 유출구(320)를 통해 외부로 유출될 수 있다.

수냉유로(330)는, 예컨대 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 그러나, 수냉유로(330)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 물이 유동하면서 열전모듈(200)의 가열측으로부터 열을 전달받아 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있는 형상이라면 지그재그 형상 등 어떠한 형상이라도 가능하다.

공냉부(400)는 수냉블럭(300)에 연결될 수 있다. 이러한 공냉부(400)는 방열부재(410)와 냉각팬(420)을 포함할 수 있다.

도3에 도시된 바와 같이 방열부재(410)는 수냉블럭(300)에 접촉되도록 연결될 수 있다. 이에 따라, 수냉블럭(300)으로부터 방열부재(410)로 열전달이 이루어질 수 있다.

방열부재(410)에는 공기가 유동하는 공기유동로(411)가 복수개 형성될 수 있다. 그리고, 공기가 방열부재(410)의 공기유동로(411)를 유동하면서 방열부재(410)로부터 공기유동로(411)를 유동하는 공기로 열전달이 이루어질 수 있다. 그러므로, 방열부재(410)가 공기에 의해서 냉각될 수 있다.

방열부재(410)의 구성과 형상은 특별히 한정되지 않고, 수냉블럭(300)에 접촉되도록 연결되어 수냉블럭(300)으로부터 방열부재(410)로 열전달이 이루어지는 구성과 형상이라면 주지의 어떠한 구성과 형상이라도 가능하다.

냉각팬(420)은 도1과 도3에 도시된 바와 같이 방열부재(410)에 구비될 수 있다. 이러한 냉각팬(420)의 구동에 의해서 공기가 방열부재(410)의 공기유동로(411)를 유동하도록 할 수 있으며, 공기유동로(411)를 유동하는 공기의 유속을 조절할 수 있다. 이에 의해서, 방열부재(410)로부터 공기유동로(411)를 유동하는 공기로의 열전달이 더 잘 이루어지도록 할 수 있다.

냉각팬(420)의 구성은 특별히 한정되지 않고, 방열부재(410)에 구비되어 공기가 방열부재(410)의 공기유동로(411)를 유동하도록 하며 공기유동로(411)를 유동하는 공기의 유속을 조절할 수 있는 구성이라면 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치(100)는 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.

제어부는 전술한 수냉블럭(300)에 물이 공급되도록 할 수 있다. 예컨대, 제어부는 수냉블럭(300)의 유입구(310)와 물공급원에 연결된 연결관(TC)에 구비되는 공급밸브(도시되지 않음)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제어부는 전기신호에 의해서 공급밸브를 개방하여 수냉블럭(300)에 물이 공급되도록 할 수 있다.

또한, 제어부는 전술한 공냉부(400)의 냉각팬(420)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제어부는 전기신호에 의해서 냉각팬(420)을 구동할 수 있다. 이에 의해서, 전술한 바와 같이 방열부재(410)의 공기유동로(411)에 공기가 유동하도록 하며 공기유동로(411)를 유동하는 공기의 유속을 조절할 수 있다.

이러한 제어부는 방열부재(410)의 온도나 외기의 온도에 따라, 공냉부(400)에 의해서만 열전모듈(200)의 가열측을 냉각하거나, 수냉블럭(300)에 의해서만 열전모듈(200)의 가열측을 냉각하거나, 또는 공냉부(400)와 수냉블럭(300) 모두에 의해서 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있다.

이를 위해서, 제어부는 방열부재(410)나 외기의 온도를 감지하는 온도센서(도시되지 않음)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제어부는 온도센서에 의해서 감지된 방열부재(410)의 온도나 외기의 온도가 비교적 저온인 경우에는, 냉각팬(420)을 구동하여 공냉부(400)에 의해서만 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있다.

즉, 열전모듈(200)의 가열측으로부터 수냉블럭(300)에 전달된 열이 냉각팬(420)의 구동에 의해서 방열부재(410)의 공기유동로(411)를 유동하는 공기에 전달되어 열전모듈(200)의 가열측이 냉각될 수 있다.

또한, 제어부는 온도센서에 의해서 감지된 방열부재(410)의 온도나 외기의 온도가 비교적 중온인 경우에는, 공급밸브를 개방하여 수냉블럭(300)에 물을 공급함으로써, 수냉블럭(300)에 의해서만 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있다.

즉, 열전모듈(200)의 가열측으로부터 수냉블럭(300)에 전달된 열이 수냉블럭(300)의 수냉유로(330)를 유동하는 물에 전달되어 열전모듈(200)의 가열측이 냉각될 수 있다.

그리고, 제어부는 온도센서에 의해서 감지된 방열부재(410)의 온도나 외기의 온도가 비교적 고온인 경우에는, 냉각팬(420)을 구동하고 수냉블럭(300)에 물을 공급하여, 공냉부(400)와 수냉블럭(300) 모두에 의해서 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있다.

즉, 열전모듈(200)의 가열측으로부터 수냉블럭(300)에 전달된 열은 수냉블럭(300)의 수냉유로(330)를 유동하는 물과 냉각팬(420)의 구동에 의해서 방열부재(410)의 공기유동로(411)를 유동하는 공기에 전달되어 열전모듈(200)의 가열측을 냉각할 수 있다.

이에 의해서, 방열부재(410)나 외기의 온도에 따라 열전모듈(200)의 가열측을 적절하게 냉각하여 냉각장치(100)의 냉각효율을 높일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치(100)는 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 냉각부재(500)를 더 포함할 수 있다.

냉각부재(500)는 냉각모듈(200)의 냉각측에 연결될 수 있다. 이에 따라, 냉각부재(500)가 냉각될 수 있다. 냉각부재(500)는 도2에 도시된 바와 같이 열전모듈(200)에 대응되도록 2개일 수 있다. 그러나, 냉각부재(500)의 개수는 특별히 한정되지 않고 어떠한 개수라도 가능하다.

냉각부재(500)는 연결부(510)와 냉각부(520)를 포함할 수 있다. 연결부(510)는 열전모듈(200)의 냉각측에 접촉되도록 연결될 수 있다. 연결부(510)는, 예컨대, 직사각판 형상일 수 있다. 그러나, 연결부(510)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 열전모듈(200)의 냉각측에 접촉되도록 연결될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.

또한, 냉각부(520)는 연결부(510)로부터 연장될 수 있다. 이러한 냉각부(520)는 단부가 둥근 원기둥형상일 수 있다. 그러나, 냉각부(520)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 연결부(510)로부터 연장될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.

냉각부(520)는 연결부(510)에 각각 2개가 구비될 수 있다. 그러나, 냉각부(520)에 구비되는 연결부(510)의 개수는 특별히 한정되지 않고, 어떠한 개수라도 가능하다.

이러한 냉각부(520)는, 예컨대 후술할 바와 같이 물에 잠길 수 있다. 그리고, 열전모듈(200)이 작동되면 물로부터 열을 전달받아 물을 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 냉각장치(100)는 단열부재(600)를 더 포함할 수 있다.

단열부재(600)는 수냉블럭(300)과 냉각부재(500)의 연결부(510)가 열전모듈(200)의 가열측과 냉각측에 각각 접촉되게 연결되면서 열전모듈(200)이 주위와 단열되도록 할 수 있다.

이에 의해서, 열전모듈(200)은 수냉블럭(300)과, 냉각부재(500)하고만 열교환을 할 수 있다. 예컨대, 열전모듈(200)에 전기가 인가되면, 냉각부재(500)로부터 수냉블럭(300)으로 열전달이 이루어져서, 냉각부재(500)는 냉각되고 수냉블럭(300)은 가열될 수 있다. 또한, 열전모듈(200)에 역방향으로 전기가 인가되면 냉각부재(500)는 가열되고 수냉블럭(300)은 냉각될 수 있다.

단열부재(600)는 단열소재로 이루어질 수 있다. 단열부재(600)를 이루는 단열소재는 특별히 한정되지 않고, 단열이 이루어지는 소재라면 주지의 어떠한 소재라도 가능하다.

이러한 단열부재(600)에는 삽입부(610)가 형성될 수 있다. 삽입부(610)에는 열전모듈(200)과, 냉각부재(500)의 연결부(510)가 삽입되어 구비될 수 있다. 이를 위해서, 삽입부(610)는 열전모듈(200)과 연결부(510)의 형상과 대응되는 직사각판 형상일 수 있다.

그러나, 삽입부(610)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 열전모듈(200)과, 냉각부재(500)의 연결부(510)가 삽입되어 구비될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.

또한, 삽입부(610)의 개수는 열전모듈(200)과 냉각부재(500)의 연결부(510)와 대응되는 2개일 수 있다. 그러나, 삽입부(610)의 개수는 어떠한 개수라도 가능하다.

제빙기

이하, 도4 내지 도13을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기에 대하여 설명한다.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 사시도이고, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 분해사시도이며, 도6은 도5의 B-B'선에 따른 단면도이고, 도7은 도5의 C-C'선에 따른 단면도이다.

또한, 도8 내지 도13은 본 발명의 일실시예에 따른 제빙기의 작동을 나타내는 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 제빙기(10)는 제빙기본체(20), 전술한 냉각장치(100) 및, 트레이부재(30)를 포함할 수 있다.

제빙기본체(20)에는 도4 내지 도7에 도시된 바와 같이 전술한 냉각장치(100) 등이 구비될 공간이 형성될 수 있다. 또한, 냉각장치(100) 아래의 제빙기본체(20)에는 냉수저장부(21)가 형성될 수있다. 이에 의해서, 냉각장치(100)에 의해서 냉각된 물, 즉 냉수가 도10에 도시된 바와 같이 냉수저장부(21)에 저장될 수 있다.

그리고, 냉수저장부(21) 옆의 제빙기본체(20)에는 얼음저장부(22)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 도13에 도시된 바와 같이 냉각장치(100)에서 만들어진 얼음(I)이 얼음저장부(22)에 저장될 수 있다.

제빙기본체(20)의 구성과 형상은 특별히 한정되지 않고, 냉각장치(100)가 구비되는 공간이 구비될 수 있는 구성과 형상이라면 주지의 어떠한 구성과 형상이라도 가능하다.

냉각장치(100)에 대해서는 전술하였으므로, 이하에서는 상세한 설명은 생략한다.

트레이부재(30)에는 도8과 도11에 도시된 바와 같이 물이 담길 수 있다. 그리고, 트레이부재(30)에 담긴 물에 냉각장치(100)의 냉각부재(500)에 포함되는 냉각부(520)가 잠길 수 있다.

이에 따라, 냉각장치(100)의 열전모듈(200)이 구동되면, 냉각부재(500)가 냉각되어 냉각부재(500)의 냉각부(520)가 잠긴 물이 냉각될 수 있다. 이에 의해서, 트레이부재(30)에 담긴 물이 도9에 도시된 바와 같이 냉수가 되거나, 도12에 도시된 바와 같이 냉각부(520)에 얼음(I)이 생성될 수 있다.

트레이부재(30)에는 도5에 도시된 바와 같이 물공급부(31)가 형성될 수 있다. 트레이부재(30)의 물공급부(31)에는 물공급원에 연결되는 물공급관(TWA)의 일단부가 연결될 수 있다. 그리고, 도8에 도시된 바와 같이 물공급원의 물이 물공급관(TWA)을 통해 트레이부재(30)의 물공급부(31)에 공급되어 트레이부재(30)에 담길 수 있다.

물공급관(TWA)에 연결되는 물공급원은 전술한 냉각장치(100)의 수냉블럭(300)의 유입구(310)에 연결된 물공급원과 다른 물공급원일 수 있다. 그러나, 물공급관(TWA)에 연결된 물공급원은 수냉블럭(300)의 유입구(310)에 연결된 물공급원과 같은 물공급원일 수도 있다.

트레이부재(30)는 제빙위치와 탈빙위치 사이에서 회전할 수 있다. 이를 위해서, 트레이부재(30)의 일측에는 도5에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)를 회전시키는 모터(MO)와 연결되는 모터연결부(32)가 형성될 수 있다. 또한, 트레이부재(30)의 타측에는 제빙기본체(20)에 회전가능하게 구비되는 회전축(33)이 형성될 수 있다.

그러나, 트레이부재(30)가 제빙위치와 탈빙위치 사이에서 회전하는 구성은 특별히 한정되지 않고 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

제빙위치에서 트레이부재(30)에는 전술한 바와 같이 물이 담길 수 있다. 예컨대, 전술한 물공급관(TWA)에 의해서 도8에 도시된 바와 같이 물공급원의 물이 트레이부재(30)에 공급되어 담길 수 있다. 이에 의해서, 냉각장치(100)의 냉각부재(500)의 냉각부(520)가 트레이부재(30)에 담긴 물에 잠길 수 있다. 이외에, 후술하고 도11에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)에는 제빙기본체(20)의 냉수저장부(21)에 저장된 냉각된 물, 즉 냉수가 공급될 수도 있다.

그리고, 트레이부재(30)의 제빙위치에서 냉각장치(100)의 열전모듈(200)가 구동되면, 냉각부재(500)의 냉각부(520)에 의해서 도9에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)에 담긴 물이 냉각될 수 있다. 또한, 도12에 도시된 바와 같이 냉각부(520)에 얼음(I)이 생성될 수 있다.

냉각부(520)에 얼음(I)의 생성이 완료되면, 트레이부재(30)는 도13에 도시된 바와 같이 모터(MO)에 의해서 탈빙위치로 회전할 수 있다. 이에 의해서, 트레이부재(30)에 담긴 물은 제빙기본체(20)의 냉수저장부(21)에 공급될 수 있다. 그리고, 냉각부(520)에 생성된 얼음(I)의 아래에는 트레이부재(30)가 없게 된다.

이러한 상태에서, 열전모듈(200)에 역방향의 전기가 인가되면, 냉각부재(500)의 냉각부(520)가 가열될 수 있다. 이에 의해서, 냉각부재(500)의 냉각부(520)와 얼음(I)의 접촉면이 녹을 수 있다. 그리고, 냉각부(520)에 생성된 얼음(I)은 도13에 도시된 바와 같이 자중에 의해서 낙하하여 냉각부(520)로부터 분리될 수 있다.

이와 같이, 냉각부재(500)의 냉각부(520)로부터 분리된 얼음(I)은 얼음가이드(도시되지 않음)에 의해서 제빙기본체(20)에 형성된 얼음저장부(22)로 이동되어 저장될 수 있다.

한편, 도9에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)의 제빙위치에서 트레이부재(30)에 담기어 열전모듈(200)과 냉각부재(500)에 의해서 냉각된 물은, 도10에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)가 탈빙위치로 회전하여 냉각장치(100) 아래의 냉수저장부(21)에 공급되어 저장될 수 있다.

이 경우에는, 냉각부재(500)의 냉각부(520)에는 얼음(I)이 생성되지 않아도 된다.

이와 같이, 냉수저장부(21)에 저장된 냉각된 물, 즉 냉수가 트레이부재(30)의 제빙위치에서 트레이부재(30)에 공급되어 냉각부재(500)의 냉각부(520)에 얼음(I)이 생성되도록 할 수 있다.

이를 위해서, 냉수저장부(21)에는 펌프(P)가 연결될 수 있다. 또한, 펌프(P)에는 냉수공급관(TCW)의 일측이 연결될 수 있다. 그리고, 냉수공급관(TCW)의 타측은 트레이부재(30) 위에 위치할 수 있다.

또한, 냉수공급관(TCW)은 제빙기본체(20)에 형성된 냉수공급로(23)에 연결되어 펌프(P)에 연결될 수 있으며, 펌프(P)와 냉수공급로(23) 사이에는 개폐밸브(V)가 구비될 수 있다.

이러한 구성에서, 펌프(P)를 구동하고 개폐밸브(V)를 개방하면, 냉수저장부(21)에 저장된 냉각된 물, 즉 냉수가 펌프(P)와 개폐밸브(V) 및 냉수공급로(23)를 통해 냉수공급관(TCW)에 유입될 수 있다. 그리고, 냉수는 냉수공급관(TCW)을 유동하여 도11에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)에 공급될 수 있다.

이와 같이, 트레이부재(30)에 냉수저장부(21)에 저장된 냉수를 공급한 후, 열전모듈(200)을 구동하여 냉각부재(500)의 냉각부(520)에 얼음(I)이 생성되도록 하면, 더 빠른 시간 내에 얼음(I)이 냉각부(520)에 생성되도록 할 수 있다. 그리고, 이에 의해서 에너지 소비가 절감될 수 있다.

한편, 트레이부재(30)에는 선회부재(40)가 선회가능하게 구비될 수 있다. 선회부재(40)의 선회에 의해서 트레이부재(30)에 담긴 물에 파동이 발생할 수 있다. 이와 같이 물에 파동이 발생하면 물에 포함된 기포가 제거될 수 있다. 그리고, 냉각부재(500)의 냉각부(520)에 투명한 얼음(I)이 생성될 수 있다.

이를 위해서, 도5에 도시된 바와 같이 선회부재(40)에는 자석(MG)이 구비될 수 있다. 또한, 선회부재(40)의 자석(MG)에 대응되는 제빙기본체(20)에는 전자석(도시되지 않음)이 구비될 수 있다.

그리고, 전자석에 선회부재(40)의 자석(MG)의 자력과 같은 방향의 자력을 주기적으로 인가하거나, 다른 방향의 자력을 주기적으로 인가하거나, 또는 같은 방향의 자력과 다른 방향의 자력을 번갈아 주기적으로 인가하면, 선회부재(40)가 선회할 수 있다.

그러나, 선회부재(40)가 선회하도록 하는 구성은 특별히 한정되지 않고, 트레이부재(30)를 회전하도록 하는 전술한 모터(MO)와 이에 연계되는 기어(도시되지 않음)에 의해서 선회하는 등 주지의 어떠한 구성이라도 가능하다.

트레이부재(30)에는 도5에 도시된 바와 같이 배수부(34)가 형성될 수 있다. 그리고, 선회부재(40)의 선회에 의해서 트레이부재(30)로부터 넘친 물이 트레이부재(30)의 배수부(34)를 통해 제빙기본체(20)의 냉수저장부(21)로 배수될 수 있다. 또한, 도10에 도시된 바와 같이 트레이부재(30)에 담기어 냉각부재(500)의 냉각부(520)에 의해서 냉각된 물, 즉 냉수를 제빙기본체(20)의 냉수저장부(21)로 공급할 때, 냉수가 배수부(34)를 통해 냉수저장부(21)로 공급될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기를 사용하면, 열전모듈의 가열측을 공냉 뿐만 아니라 수냉으로도 냉각할 수 있으며, 열전모듈을 사용하는 냉각장치의 냉각효율을 높일 수 있다.

상기와 같이 설명된 냉각장치 및 이를 포함하는 제빙기는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10 : 제빙기 20 : 제빙기본체
21 : 냉수저장부 22 : 얼음저장부
23 : 냉수공급로 30 : 트레이부재
31 : 물공급부 32 : 모터연결부
33 : 회전축 34 : 배수부
40 : 선회부재 100 : 냉각장치
200 : 열전모듈 300 : 수냉블럭
310 : 유입구 320 : 유출구
330 : 수냉유로 400 : 공냉부
410 : 방열부재 411 : 공기유동로
420 : 냉각팬 500 : 냉각부재
510 : 연결부 520 : 냉각부
600 : 단열부재 610 : 삽입부
TWA : 물공급관 TCW : 냉수공급관
MO : 모터 MG : 자석
P : 펌프 TC : 연결관
V : 개폐밸브

Claims

전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어지는 열전모듈;
상기 열전모듈의 가열측에 접촉되도록 연결되는 수냉블럭;
상기 수냉블럭에 연결되는 공냉부;
상기 열전모듈의 냉각측에 접촉되도록 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 연장되는 냉각부를 포함하는 냉각부재; 및
상기 수냉블럭과 상기 연결부가 상기 열전모듈의 가열측과 냉각측에 각각 접촉되게 연결되면서 상기 열전모듈이 주위와 단열되도록 하는 단열부재; 를 포함하며,
상기 단열부재에는 상기 열전모듈과 상기 연결부가 삽입되어 구비되는 삽입부가 형성되어, 상기 열전모듈은 상기 수냉블럭과 상기 단열부재 및 상기 연결부에 의해서 둘러싸이며, 상기 연결부의 측면은 상기 단열부재에 의해서 둘러싸이도록 하는 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 공냉부는
상기 수냉블럭에 접촉되도록 연결되는 방열부재; 및
상기 방열부재에 구비되는 냉각팬;
을 포함하는 냉각장치.
제2항에 있어서, 상기 수냉블럭에는 물이 유입되는 유입구와 물이 유출되는 유출구 및 상기 유입구와 유출구에 연결되는 수냉유로가 형성되는 냉각장치.
제3항에 있어서, 상기 수냉블럭에 물이 공급되도록 하고 상기 냉각팬을 구동하는 제어부; 를 더 포함하는 냉각장치.
제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 방열부재의 온도나 외기의 온도에 따라,
상기 냉각팬을 구동하여 상기 공냉부에 의해서만 상기 열전모듈의 가열측을 냉각하거나,
상기 수냉블럭에 물을 공급하여 상기 수냉블럭에 의해서만 상기 열전모듈의 가열측을 냉각하거나,
상기 공냉부와 수냉블럭 모두에 의해서 상기 열전모듈의 가열측을 냉각하는 냉각장치.
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제빙기본체;
제1항에 기재된 냉각장치; 및
상기 냉각장치의 냉각부재에 포함되는 냉각부가 잠기도록 물이 담기는 트레이부재;
를 포함하는 제빙기.
제10항에 있어서, 상기 트레이부재에는 물공급원에 연결되는 물공급관의 일단부가 연결되는 물공급부가 형성되는 제빙기.
제11항에 있어서, 상기 트레이부재는 상기 트레이부재에 물이 담기고 냉각되어 상기 냉각부에 얼음이 생성되도록 하는 제빙위치와, 상기 냉각부에 생성된 얼음이 상기 냉각부로부터 분리되도록 하는 탈빙위치 사이에서 회전하는 제빙기.
제12항에 있어서, 상기 냉각장치 아래의 상기 제빙기본체에는 냉수저장부가 형성되는 제빙기.
제13항에 있어서, 상기 트레이부재의 제빙위치에서 상기 트레이부재에 담기어 냉각된 물이 상기 트레이부재가 탈빙위치로 회전하여 상기 냉수저장부에 공급되어 저장되도록 하는 제빙기.
제14항에 있어서, 상기 냉수저장부에 저장된 냉각된 물이 상기 트레이부재의 제빙위치에서 상기 트레이부재에 공급되어 상기 냉각부에 얼음이 생성되도록 하는 제빙기.
제15항에 있어서, 상기 냉수저장부에는 펌프가 연결되며, 상기 펌프에는 냉수공급관의 일측이 연결되고 상기 냉수공급관의 타측은 상기 트레이부재 위에 위치하는 제빙기.
제11항에 있어서, 상기 트레이부재에는 상기 트레이부재에 담긴 물에 파동이 발생하도록 선회부재가 선회가능하게 구비되는 제빙기.