KR20090012680A

KR20090012680A - 냉장고용 제빙기의 정량 급수장치 및 급수방법

Info

Publication number: KR20090012680A
Application number: KR1020070076702A
Authority: KR
Inventors: 정경한; 김영진; 이욱용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-04
Also published as: WO2009017284A1

Abstract

본 발명은 냉장고용 제빙기에 관한 것으로, 급수압력이 상이하더라도 항상 동일한 양의 물을 제빙기에 공급함으로써 균일한 크기의 얼음을 제조할 수 있는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치 및 정량 급수 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치는, 얼음을 제조하기 위해 물을 수용하는 제빙용기와, 급수원으로부터 상기 제빙용기까지 물을 공급하는 급수관과, 상기 급수관을 개방 또는 차단하도록 동작되는 급수제어밸브와, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위를 감지하여 전기적인 신호로 출력하는 수위센서와, 상기 수위센서로부터 전기적인 신호를 입력받아 상기 급수제어밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

제빙기, 정량 급수, 수위센서.

Description

냉장고용 제빙기의 정량 급수장치 및 급수방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING WATER TO ICEMAKER OF REFRIGERATOR BY FIXED VOLUME}

생활수준의 향상과 더불어 종래 단순한 기능만으로도 충분하던 가전제품에도 다양한 편의 기능들이 추가적으로 요구되고 있다. 예컨대 냉장고는 단순히 식품을 저온으로 저장하기 위해 개발된 것이나, 최근 들어서는 냉장이나 냉동 기능 이외에도 냉수 또는 조각 얼음의 자동화된 공급, 내부의 음료수만 쉽게 꺼낼 수 있는 홈 바 기능 등의 요구에 발맞추기 위해 다양한 편의장치가 추가되고 있다. 이런 편의장치들 중 냉수 또는 조각 얼음을 냉장고 외부에서 간편히 취출할 수 있게 해주는 것을 통칭 디스펜서(dispenser)라고 하는데, 디스펜서를 구비한 냉장고는 디스펜서를 통해 제공할 조각 얼음을 제조하는 장치로서 제빙기를 함께 구비하고 있다.

냉장고용 제빙기는 일반적으로 급수원과, 급수원으로부터 공급된 물을 수용하며 영하의 온도로 유지되는 제빙용기와, 제빙용기에서 형성된 얼음을 분리 취출하는 이빙기와, 분리된 얼음을 저장하는 저장용기를 포함하며, 사용자는 이 저장용기에 저장되어 있던 얼음을 외부에서 간편히 취출하여 이용할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 제빙기는 사용자의 편의를 위해 대부분의 기능이 자동적으로 작동되도록 되어 있다. 예컨대 급수원으로부터 제빙용기로 물을 일정시간 동안 공급한 후, 다시 일정시간이 경과한 후 얼음이 생성되면, 이빙기가 제빙용기로부터 얼음을 분리하여, 분리된 얼음은 저장용기에 저장해두는 일련의 제빙 과정이 냉장고 내부에서 반복적으로, 자동적으로 수행되는 것이다. 이를 위하여 종래기술에 따른 제빙기는 급수원으로부터 제빙용기로 연결된 급수관을 개방하거나 차단하기 위해 급수제어밸브가 설치되어 있으며, 미리 설정된 시간 동안만 급수제어밸브가 개방되도록 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 이 제어부는 제빙용기에 대한 급수가 완료되어 급수제어밸브가 급수관을 차단한 시점으로부터, 얼음이 형성되기에 충분한 시간 동안을 기다린 뒤, 얼음이 완전히 형성되었을 때 이빙기가 제빙용기로부터 얼음을 분리하도록 제어하기도 한다. 또한 제어부는 저장용기에 수용된 얼음이 일정량 이상이면 이를 감지하여 제빙 작동을 잠정 중단하는 기능도 수행한다.

그런데, 종래기술에 따른 제빙기는 제빙용기로 물을 자동적으로 공급하는 경우 일반적으로 일정 시간 동안만 급수관이 개방되도록 제어하는 방식을 사용하고 있는데, 특히 급수원이 가정용 상수도 배관에 직결되어 있는 경우, 지역마다 상수 도의 급수압에 편차가 있으므로, 동일한 시간 동안 급수관을 개방하더라도 제빙용기에 공급되는 물의 양에 차이가 있을 수 있다. 또한 급수원이 냉장고에 별도로 마련된 물저장탱크라 하더라도, 물저장탱크에 수용된 물의 수위에 따라 수압이 달라지므로, 역시 제빙용기에 공급되는 물의 양은, 동일한 시간 동안 공급된 것일지라도 경우에 따라 달라진다.

이와 같이 제빙용기에 공급되는 물의 양이 달라지면, 제빙용기에서는 매번 서로 다른 크기의 조각 얼음이 형성되는데, 이빙기가 조각 얼음을 직접 밀어내는 이젝터(ejector)를 포함하고 있는 경우, 이 이젝터가 서로 다른 크기의 얼음에 대해 일관된 동작을 할 수 없게 되므로 조각 얼음이 제빙용기로부터 제대로 분리되지 않거나, 과부하로 인해 이젝터가 고장날 가능성도 있다. 이빙기가 발열체인 히터를 포함하고 있는 경우에도 얼음의 크기가 너무 크면 원활히 이빙되지 않으며, 얼음의 크기가 너무 작으면 필요 이상으로 녹아 앞서 분리된 조각 얼음과 융합되는 문제가 생긴다. 무엇보다도 조각 얼음의 크기가 다르면 사용자의 냉장고에 대한 품질 불만족을 유발하게 되는 것이 큰 문제이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래기술에 따른 냉장고용 제빙기 중에서는, 급수제어밸브와 이빙기의 동작을 제어하는 제어부에 시간설정 스위치를 마련해 두고, 이 시간설정 스위치를 수작업으로 조작하여 급수제어밸브의 개방시간을 설정할 수 있도록 한 것이 알려져 있다.

그러나, 이와 같이 시간설정 스위치를 포함하고 있는 제빙기에서도, 냉장고를 설치하는 현장기사가 냉장고의 설치 위치의 급수압을 가늠한 다음, 그 급수압에 적합한 밸브 개방시간을 경험적으로 설정하고 있는 실정이다. 따라서 사용자가 이사하는 등 냉장고의 설치위치가 변경되거나, 다른 원인에 의해 급수압에 변화가 있는 경우에는 적극적으로 대처할 수 있는 방법이 없으므로, 여전히 제조되는 조각 얼음의 크기를 균일하게 유지할 수 없다. 또한, 통상적으로 한 가정 내의 모든 상수도 배관은 하나의 배관에서 분기되어 형성되어 있으므로, 예컨대 주방에서 상수도를 사용하는 경우와 그렇지 않은 경우에, 제빙기의 급수원에 제공되는 급수압에 차이가 생기므로, 동일한 장소와 동일한 조건에 설치된 냉장고에서도 제조되는 조각 얼음의 크기에 차이가 생긴다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 서로 다른 급수압에 대해서도 제빙용기에는 항상 일정한 양의 물이 공급되도록 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치는, 얼음을 제조하기 위해 물을 수용하는 제빙용기와, 급수원으로부터 상기 제빙용기까지 물을 공급하는 급수관과, 상기 급수관을 개방 또는 차단하도록 동작되는 급수제어밸브와, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위를 감지하여 전기적인 신호로 출력하는 수위센서와, 상기 수위센서로부터 전기적인 신호를 입력받아 상기 급수제어밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 수위센서는, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위를 연속적으로 감지하여 상기 전기적인 신호를 출력하고, 상기 제어부는, 상기 수위센서로부터 입력받은 전기적인 신호가 미리 설정된 값에 도달하였을 때 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 차단하도록 동작시키는 것이 바람직하다. 또는, 상기 수위센서는, 상기 제빙용기의 상향 개구된 개구면에 인접하여 배치되 고, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위가 상승함에 따라 상기 공급된 물과 접촉하기 시작하는 시점에서 상기 전기적인 신호를 출력하며, 상기 제어부는, 상기 수위센서로부터의 전기적인 신호를 입력받았을 때 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 차단하도록 작동시키는 것도 가능하다. 그리고, 상기 수위센서는, 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 지점에 배치되고, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위가 상승함에 따라 상기 공급된 물과 접촉하기 시작하는 시점에서 상기 전기적인 신호를 출력하며, 상기 제어부는, 상기 수위센서로부터의 전기적인 신호를 입력받은 받았을 때, 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 개방한 시점으로부터 상기 전기적인 신호를 입력받은 시점까지의 경과시간과, 상기 수위센서의 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 높이로부터 상기 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산하고, 상기 추산된 시점에서 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 폐쇄하도록 작동시키는 것도 가능하다. 한편, 상기 수위센서는, 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 내측면에 상호 이격되어 설치되며 전원의 양 극에 각각 연결된 한 쌍의 전극을 포함하며, 상기 제빙용기의 수위가 상승함에 따라 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 전기적 신호를 출력하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법은, 제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위를 연속적으로 감지하는 연속수위감지단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 미리 설정된 수위에 도달하였는지 판단하는 수위도달 판단단계와, 상기 수위도달 판단단계에서 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단될 때 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법은, 제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하였는지 판단하는 만수위도달 판단단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하였을 때 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이때 상기 만수위도달 판단단계는, 상기 제빙용기의 내측면 중 상향 개구된 개구면에 인접한 위치에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하는 단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 상기 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법은, 제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하기 전의 미리 설정된 수위에 도달하였는지를 판단하는 설정수위도달 판단단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물이 미리 설정된 수위에 도달하였을 때 상기 미리 설정된 수위에 도달하기까지 소요된 시간으로부터 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달할 시점을 추산하는 만수위시점 추산단계와, 상기 추산된 시점에서 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 설정수위도달 판단단계는, 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 상기 미리 설정된 수위만큼 이격된 내측면에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하는 단계와, 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 상기 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 제빙용기에 공급된 물이 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 만수위시점 추산단계는, 상기 제빙용기에 물이 공급되기 시작한 시점으로부터 상기 설정수위도달 판단단계에서 상기 제빙용기의 물이 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단된 시점까지의 시간을 측정하는 단계와, 상기 측정된 시간 및 상기 미리 설정된 수위와 상기 제빙용기의 만수위 사이의 관계로부터 상기 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제빙기의 급수 장치 및 방법은 수위센서가 제빙용기에 공급된 물의 수위를 감지하며, 이를 토대로 제어부가 급수제어밸브의 개폐를 조절하므로, 급수압이 다른 급수원에 대해서도 항상 일정한 양의 물을 공급할 수 있고, 결과적으로 균일한 조각 얼음을 제공할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치의 일실시예를 개략 도시한 구성도이다.

제빙용기(100)는 급수원(50)으로부터 물을 공급받아 수용하는 공간을 갖고 있으며, 영하의 저온으로 유지되어 얼도록 하는 용기이다. 따라서 제빙용기(100)는 상향 개구된 그릇 형상인데, 도 1에서는 제빙용기(100)에 물을 수용할 수 있는 공간이 하나만 형성된 것으로 도시하고는 있으나, 복수의 오목한 홈이 잇대어 배열되어 있어서 각각의 오목한 홈이 개별적으로 물을 공급받아 각각 하나의 조각 얼음으로 제조되도록 하는 형태의 제빙용기(100)도 사용할 수 있다.

한편, 제빙용기(100)로 물을 공급하기 위한 급수원(50)은 냉장고 외부의 상수도 배관일 수도 있고, 냉장고에 통합되어 설치되거나 외부에 별도로 배치된 정수기의 정수탱크일 수도 있으며, 냉장고 내부에 구비된 물저장탱크일 수도 있다.

급수관(200)은 제빙용기(100)에 물을 공급하기 위해 급수원(50)으로부터 제빙용기(100)에까지 연결된 관체이다.

급수제어밸브(300)는 급수관(200)에 설치되어, 급수관(200)을 개방하거나 폐쇄한다. 즉, 급수제어밸브(300)는 급수관(200) 내부로 물이 흐르도록 개방해주거나 물의 흐름을 차단시켜준다 . 급수제어밸브(300)는 아래에서 설명할 제어부(500)에 의해 그 작동이 제어되어야 하므로, 전기적으로 작동하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

수위센서(400)는 제빙용기(100)에 설치되며, 제빙용기(100)에 공급되는 물의 수위를 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환한 후 외부로 출력한다. 급수제어밸브(300)가 개방되면, 제빙용기(100)의 수위는 연속적으로 높아지는데, 수위센서(400)는 이와 같이 연속적으로 변화하는 제빙용기(100)의 수위를 역시 연속적으로 감지하여 그 값을 외부로 출력하도록 할 수 있다. 그러면 제어부(500)는 수위센서(400)로부터 연속적인 수위 값을 입력받고, 이 값이 미리 설정된 값에 도달하면 급수제어밸브(300)가 급수관(200)을 폐쇄시키도록 작동시키면, 항상 일정한 양의 물이 제빙용기(100)에 공급되도록 할 수 있다. 이와 같이 수위를 연속적으로 감지할 수 있는 수위센서가 알려져 있지 않은 것은 아니나, 연속감지식 수위센서는 구조가 복잡하고 정밀할 뿐만 아니라, 그 제어를 위한 제어부의 구성도 복잡해져야 하므로, 실용성이 저하된다. 따라서 수위센서(400)는 제빙용기(100)의 수위가 미리 설정된 수위에 도달하였는지의 여부만을 감지할 수 있는 단순한 구조인 것이 바람직하다.

이를 위한 일례로서 수위센서(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 전극(400a, 400b)을 포함하여 이루어진다. 한 쌍의 전극(400a, 400b)은 각각 미도시의 전원의 양쪽 극에 연결되어 있으며, 서로 이격되어 배치되고, 그 일면이 제빙용기(100)의 내측면에서 노출되도록 배치된다. 즉, 제빙용기(100)에 공급되는 물의 수위가 높아지다가 어느 시점에서는 한 쌍의 전극(400a, 400b)이 물과 모두 접촉할 수 있도록 설치되어 있다. 다만 한 쌍의 전극(400a, 400b)은 제빙용기(100)의 내측면으로부터 돌출되거나, 함몰되지 않아야 하며, 그 노출된 면이 제빙용기(100) 내측면의 형상에 따라 제빙용기 내측면과 동일한 평면 또는 동일한 곡면을 이루도록 설치되어야 한다. 한 쌍의 전극(400a, 400b)이 제빙용기(100)의 내측면으로부터 돌출되거나 함몰되면, 제빙용기(100)에서 형성되는 얼음을 분리하는 것이 곤란해지기 때문이다.

이와 같이 각각 전원의 양쪽 극에 연결된 한 쌍의 전극(400a, 400b)이 제빙용기(100)의 내측면에 노출되도록 설치되어 있는 상태에서, 급수제어밸브(300)를 개방하여 제빙용기(100)에 물이 공급되기 시작하면, 제빙용기(100) 내의 수위가 상승하다가 한 쌍의 전극(400a, 400b)에 접하게 되고, 물을 매개로 하여 한 쌍의 전극(400a, 400b) 사이에 통전이 이루어지거나, 한 쌍의 전극 사이의 저항이 변화하면, 수위센서(400)는 이 시점에서의 제빙용기(100) 내의 수위를 감지하여 전기적인 신호의 형태로 출력할 수 있는 것이다.

제어부(500)는 수위센서(400)로부터 전기적 신호를 입력받아 필요한 처리한 뒤 급수제어밸브(300)의 작동을 제어하게 된다. 이 신호를 제어부(500)가 입력받았다는 것은 제빙용기(100) 내의 수위가 수위센서(400)의 위치까지 상승하였음을 의미한다. 따라서, 수위센서(400), 보다 구체적으로 한 쌍의 전극은 제빙용기(100)의 상향 개구된 개구면에 인접한 위치, 바꾸어 말해 제빙용기(100)의 내측면 중 가장 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우 제어부(500)는 수위센서(400)로부터 전기적인 신호가 입력될 경우 곧 급수제어밸브(300)를 제어하여 급수관(200)이 폐쇄되도록 한다. 그러면 제빙용기(100)에는 급수가 차단되며, 급수원(50)의 급수압이 다르더라도 제빙용기(100)가 넘치거나, 급수량이 모자라지 않도록 항상 일정한 양의 물을 제빙용기(100)에 공급하는 것이 가능하다. 결과적으로 수위센서(400)의 위치에 의해 제빙용기(100)에 공급되는 물의 양이 결정되는 것이므로, 수위센서(400)의 위치를 변경함으로써, 제빙용기(100)에 공급하고자 하는 물의 양을 조절할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치의 다른 실시예를 걔략 도시한 구성도이다.

앞선 실시예와의 차이점은 수위센서(410)가 제빙용기(100)의 가장 높은 지점에 인접하여 배치된 것이 아니라 다만 제빙용기(100)의 바닥면과 이격된 내측면의 일지점에 배치되어 있고, 그에 따라 제어부(510) 내부에서의 처리과정이 다르다는 점일 뿐이며, 본 실시예의 수위센서(410) 또한 앞선 실시예의 수위센서(400)와 마찬가지로 한 쌍의 전극을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다는 점을 포함하여 기타 특징들은 앞선 실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대하여 동일한 도면부호를 부여하며 중복 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 수위센서(410)가 제빙용기(100)의 가장 높은 지점에 있지 않으므로, 급수제어밸브(300)가 개방되어 제빙용기(100)에 급수가 시작되더라도 제빙용기(100)가 만수위가 도달하기 이전에 수위센서(410)는 전기적인 신호를 출력하게 된다. 이때 제어부(510)는 앞선 실시예와 달리 좀 더 복잡한 동작을 하게 된다. 즉, 수위센서(410)로부터 전기적인 신호를 입력받으면, 제어부(510)는 급수제어밸브(300)가 개방된 시점으로부터 수위센서(410)로부터 전기적인 신호를 입력받기 까지 소요된 시간(t1)을 측정한다. 제어부(510)에는 수위센서(410)가 제빙용 기(100)의 바닥면으로부터 이격된 높이(h1)와, 제빙용기(100)의 바닥면으로부터 개구면까지의 높이(h2)가 미리 입력되어 있으며, 제빙용기(100) 내의 수위가 상기 높이(h1)에 도달하는데 걸린 시간(t1)으로부터, 같은 속도로 물이 공급된다는 전제 하에서 제빙용기(100) 내부의 수위가 제빙용기(100)의 전체 높이(h2)에 도달하는 시간(t2) 즉, 제빙용기(100)가 만수위로 되는데 소요되는 시간(t2)를 추산한다. 이와 같이 만수위가 되는데 소요되는 시간(t2), 바꿔말해 만수위가 되는 시점을 추산하는 구체적인 수학식은 제빙용기(100)의 입체적인 형상에 따라 달라질 것이지만, 반복시험에 의해 경험적으로도 만수위가 되는데 소요되는 시간(t2)를 구할 수 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

이상에서는 설명의 편의를 위해 제빙용기(100)의 내부가 만수위가 될 때를 기준으로 설명하고 있으나, 반드시 만수위일 필요는 없으며, 필요에 따라 적절한 목표 수위를 설정하고, 그 값을 제어부(510)에 미리 입력해둠으로써 제빙용기(100)에 목표하는 양만큼의 물을 정확하게 공급하는 것이 가능하다.

한편, 앞선 실시예와 달리 수위센서(510)를 제빙용기(100)의 최상부에 배치하지 않는 이유는, 수위센서가 제빙용기의 최상부에 위치하는 경우, 수위센서가 전기적인 신호를 출력하더라도, 이를 입력받은 제어부가 신호를 처리하여 급수제어밸브를 작동시키는데 소요되는 시간, 그리고 급수제어밸브가 급수관을 물리적으로 폐쇄하는데 소요되는 시간 등의 영향으로 인해 제빙용기에 공급되는 물이 넘칠 수 있는 단점을 미연에 방지할 수 있기 때문이다. 특히 급수압이 높을수록 물이 넘칠 가능성이 높아진다.

이하에서는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.

제빙기에 항상 일정한 양의 물을 공급하기 위해서는 먼저 급수원으로부터 제빙용기에 이르기까지 연결된 급수관에 설치된 급수제어밸브를 개방하여 제빙용기로 물을 공급하기 시작한다(S110, 밸브개방단계).

제빙용기에 물이 공급되기 시작하면, 제빙용기에 설치된 수위센서를 통해 제빙용기 내부의 수위를 연속적으로 감지한다(S120, 연속 수위감지단계).

이 과정에서 감지된 제빙용기 내부의 수위가 미리 설정된 수위과 비교하여, 상기 미리 설정된 수위에 도달하였는지 판단하고(S130, 수위도달 판단단계), 상기 미리 설정된 수위에 도달하였다고 판단되면, 급수관에 설치된 급수제어밸브를 폐쇄하여 제빙용기에 대한 물 공급을 차단하며(S140, 밸브폐쇄단계), 이로써 급수관을 통과하는 수압이 다르더라도 제빙용기에는 항상 일정한 양의 물이 공급되게 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 다른 실시예를 도시한 순서도이다.

앞선 실시예와 마찬가지로, 제빙기에 항상 일정한 양의 물을 공급하기 위해 서는 먼저 급수원으로부터 제빙용기에 이르기까지 연결된 급수관에 설치된 밸브를 개방하여 제빙용기로 물을 공급하기 시작한다(S210, 밸브개방단계).

제빙용기에 물이 공급되기 시작하면, 제빙용기에 설치된 수위센서를 통해 제빙용기 내부의 수위가 만수위에 도달하였는지 여부를 감지하도록 한다(S220, 만수위도달 판단단계). 이 과정은 다양한 형태로 수행될 수 있겠으나, 먼저 제빙용기의 내측면 중 상향 개구된 개구면에 인접한 위치, 즉 제빙용기의 최상부에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하고(S221), 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생하면 제빙용기 내부의 수위가 만수위에 도달한 것으로 판단하는(S222) 것이 바람직하다. 이와 같이 한 쌍의 전극을 배치하고(S221), 한 쌍의 전극들 사이에 통전이 발생하는지 여부만 감지하여(S222) 간편한 방법으로 제빙용기 내부의 수위가 만수위에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.

이와 같이 제빙용기 내부의 수위가 만수위에 도달한 것으로 판단되면, 급수관에 설치된 밸브를 폐쇄하여 제빙용기에 대한 급수를 차단하며(S230, 밸브폐쇄단계), 이로써 급수압이 다르더라도 제빙용기에는 항상 일정한 양의 물을 공급할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 또 다른 실시예를 도시한 순서도이다.

앞선 실시예들과 마찬가지로, 제빙기에 항상 일정한 양의 물을 공급하기 위 해서는 먼저 급수원으로부터 제빙용기에 이르기까지 연결된 급수관에 설치된 급수제어밸브를 개방하여 제빙용기로 물을 공급하기 시작한다(S310, 밸브개방단계).

제빙용기에 물이 공급되기 시작하면, 제빙용기에 설치된 수위센서를 통해 제빙용기 내부의 물이 미리 설정된 수위에 도달하였는지 여부를 판단한다(S320, 설정수위도달 판단단계). 이때 제빙용기 내부의 물이 미리 설정된 수위에 도달하였는지 여부를 판단하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있으나, 먼저 제빙용기의 바닥면으로부터 미리 설정된 수위에 상응하는 높이만큼 이격된 내측면에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하고(S321), 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 한 쌍의 전극이 배치된 지점에 도달하였을 때 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생하면, 이것으로써 제빙용기 내부의 물이 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단하는(S322) 것이 바람직하다.

제빙용기 내부의 수위가 상기 미리 설정된 수위에 도달하면, 급수제어밸브가 개방된 시점으로부터 제빙용기 내부의 수위가 상기 미리 설정된 수위에 도달하기까지 소요된 시간으로부터 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산한다(S330, 만수위시점 추산단계). 이 과정을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저, 제빙용기에 물이 공급되기 시작한 시점으로부터 제빙용기의 물이 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단된 시점까지의 시간을 측정하고(S331), 이렇게 측정된 시간과, 상기 미리 설정된 수위와 제빙용기의 만수위 사이의 관계로부터 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산하는(S332) 것이다. 이와 같이 만수위가 되는 시점을 추산하는 구체적인 수학식은 제빙용기의 입체적인 형상에 따라 달라질 것이지만, 반복시험에 의해 경험적으로도 만수위가 되는 시점 또는 만수위에 도달할 때까지 소요되는 시간을 구할 수 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

제빙용기가 만수위에 도달하는 시점에서 급수제어밸브를 폐쇄하여 제빙용기에 대한 물 공급을 차단하면(S340, 밸브폐쇄단계), 급수압이 다른 상황에서도 항상 일정한 양의 물을 제빙용기에 공급할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치의 일실시예를 개략 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치의 다른 실시예를 걔략 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 일실시예를 도시한 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법의 다른 실시예를 도시한 순서도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50: 급수원 100: 제빙용기

200: 급수관 300: 급수제어밸브

400, 410: 수위센서 500, 510: 제어부

Claims

얼음을 제조하기 위해 물을 수용하는 제빙용기와,

급수원으로부터 상기 제빙용기까지 물을 공급하는 급수관과,

상기 급수관을 개방 또는 차단하도록 동작되는 급수제어밸브와,

상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위를 감지하여 전기적인 신호로 출력하는 수위센서와,

상기 수위센서로부터 전기적인 신호를 입력받아 상기 급수제어밸브의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치.
제1항에 있어서,

상기 수위센서는, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위를 연속적으로 감지하여 상기 전기적인 신호를 출력하고,

상기 제어부는, 상기 수위센서로부터 입력받은 전기적인 신호가 미리 설정된 값에 도달하였을 때 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 차단하도록 동작시키는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치.
제1항에 있어서,

상기 수위센서는, 상기 제빙용기의 상향 개구된 개구면에 인접하여 배치되고, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위가 상승함에 따라 상기 공급된 물과 접촉 하기 시작하는 시점에서 상기 전기적인 신호를 출력하며,

상기 제어부는, 상기 수위센서로부터의 전기적인 신호를 입력받았을 때 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 차단하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치.
제1항에 있어서,

상기 수위센서는, 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 지점에 배치되고, 상기 제빙용기에 공급되는 물의 수위가 상승함에 따라 상기 공급된 물과 접촉하기 시작하는 시점에서 상기 전기적인 신호를 출력하며,

상기 제어부는, 상기 수위센서로부터의 전기적인 신호를 입력받은 받았을 때, 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 개방한 시점으로부터 상기 전기적인 신호를 입력받은 시점까지의 경과시간과, 상기 수위센서의 상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 높이로부터 상기 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산하고, 상기 추산된 시점에서 상기 급수제어밸브가 상기 급수관을 폐쇄하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 수위센서는,

상기 제빙용기의 바닥면으로부터 이격된 내측면에 상호 이격되어 설치되며 전원의 양 극에 각각 연결된 한 쌍의 전극을 포함하며,

상기 제빙용기의 수위가 상승함에 따라 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 전기적 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 장치.
제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물의 수위를 연속적으로 감지하는 연속수위감지단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 미리 설정된 수위에 도달하였는지 판단하는 수위도달 판단단계와,

상기 수위도달 판단단계에서 상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단될 때 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어진 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.
제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하였는지 판단하는 만수위도달 판단단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하였을 때 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어진 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.
제7항에 있어서, 상기 만수위도달 판단단계는,

상기 제빙용기의 내측면 중 상향 개구된 개구면에 인접한 위치에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하는 단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 상기 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.
제빙용기에 연결된 급수관의 밸브를 개방하여 상기 제빙용기로 물을 공급하는 밸브개방단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달하기 전의 미리 설정된 수위에 도달하였는지를 판단하는 설정수위도달 판단단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물이 미리 설정된 수위에 도달하였을 때 상기 미리 설정된 수위에 도달하기까지 소요된 시간으로부터 상기 제빙용기에 공급된 물이 만수위에 도달할 시점을 추산하는 만수위시점 추산단계와,

상기 추산된 시점에서 상기 밸브를 폐쇄하는 밸브폐쇄단계를 포함하여 이루어진 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.
제9항에 있어서, 상기 설정수위도달 판단단계는,

상기 제빙용기의 바닥면으로부터 상기 미리 설정된 수위만큼 이격된 내측면에 각각 전원의 양 극에 연결된 한 쌍의 전극을 배치하는 단계와,

상기 제빙용기에 공급된 물의 수위가 상승함에 따라 상기 한 쌍의 전극 사이에 통전이 발생할 때 상기 제빙용기에 공급된 물이 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.
제10항에 있어서, 상기 만수위시점 추산단계는,

상기 제빙용기에 물이 공급되기 시작한 시점으로부터 상기 설정수위도달 판단단계에서 상기 제빙용기의 물이 상기 미리 설정된 수위에 도달한 것으로 판단된 시점까지의 시간을 측정하는 단계와,

상기 측정된 시간 및 상기 미리 설정된 수위와 상기 제빙용기의 만수위 사이의 관계로부터 상기 제빙용기가 만수위에 도달할 시점을 추산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 제빙기의 정량 급수 방법.