KR20240051644A - 냉장고 - Google Patents
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Abstract
본 실시 예의 냉장고는, 저장실을 형성하는 캐비닛; 상기 저장실을 개폐하는 도어; 상기 도어 또는 저장실에 구비되며, 얼음을 생성하는 제빙셀을 포함하는 트레이; 상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터; 및 상기 히터를 제어하는 제어부를 포함하고, 제빙 과정에서, 상기 제어부는, 복수의 단계로 구분하여 상기 히터의 가열량을 제어하며, 상기 히터의 가열량이 단계적으로 감소되도록 제어한다.
Description
본 명세서는 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다.
상기 냉장고는 냉기를 이용하여 저장공간 내부를 냉각함으로써, 저장된 음식물들을 냉장 또는 냉동 상태로 보관할 수 있다.
상기 냉장고는, 냉동실과 냉장실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드 타입의 냉장고이거나, 냉동실이 냉장실의 상방에 위치되는 탑 마운트 타입의 냉장고이거나, 냉장실이 냉동실의 상방에 위치되는 바텀 프리져 타입의 냉장고일 수 있다.
통상 냉장고의 냉동실에는 얼음을 만들기 위한 제빙기가 제공된다. 상기 제빙기는 급수원이나 물탱크에서 공급되는 물을 트레이에 수용시킨 후 물을 냉각시켜 얼음을 생성한다. 상기 제빙기에서 생성되는 얼음은 아이스 빈에 보관될 수 있다.
상기 아이스 빈에 보관된 얼음은 도어에 구비되는 디스펜서를 통해서 배출되거나, 사용자가 냉동실 도어를 열고 상기 아이스 빈에 접근하여 상기 아이스 빈의 얼음을 꺼낼 수 있다.
선행문헌인 한국공개특허공보 제10-2021-0026849호에는 냉장고가 구비된다.
선행문헌의 냉장고는, 냉동실과, 냉동실로 냉기를 공급하기 위한 냉각기와, 상기 냉동실에 구비되는 제빙기가 구비될 수 있다.
상기 제빙기는, 물이 상기 콜드(Cold)에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀의 일부를 형성하는 제 1 트레이 어셈블리; 상기 제빙셀의 다른 일부를 형성하는 제 2 트레이 어셈블리; 상기 제빙셀로 물을 공급하기 위한 급수부; 상기 제 1 트레이 어셈블리와 상기 제 2 트레이 어셈블리 중 적어도 하나에 인접하게 위치되는 히터; 및 상기 히터를 제어하는 제어부를 포함한다.
선행문헌의 경우, 제어부는 상기 제빙셀의 물의 단위 높이 당 질량에 따라서 상기 히터의 가열량이 가변되도록 제어한다.
선행문헌에 의하면, 히터의 출력은 초기 출력에서 감소하다가 다시 증가될 수 있다.
그런데, 실제 얼음이 얼어가면서 얼음과 물의 비율이 달라지고, 물 내부의 기포 포화도가 높아지나, 선행문헌의 경우에는 단지 물의 단위 높이 당 질량을 고려하여 히터의 출력을 결정하므로, 얼음의 단위 높이 별 투명도의 편차가 커지는 단점이 있다.
또한, 히터의 출력이 제빙 과정의 전반부에서 감소하거다 후반부로 갈수록 증가되므로, 히터의 열에 의해서 제빙 속도가 느려져 제빙 시간이 증가되는 단점이 있다.
본 실시 예는, 생성되는 얼음의 높이 별 투명도의 편차가 최소화되는 냉장고를 제공한다.
선택적으로 또는 추가적으로, 본 실시 예는 얼음의 투명도를 증가시키면서도 제빙 시간이 줄어들 수 있는 냉장고를 제공한다.
선택적으로 또는 추가적으로, 본 실시 예는 얼음의 투명도를 증가시키면서도 히터의 소비 전력을 줄일 수 있는 냉장고를 제공한다.
일 측면에 따른 냉장고는, 저장실을 구비하는 캐비닛을 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 상기 저장실을 개폐하는 도어를 더 포함할 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 도어 또는 저장실에 구비되며, 얼음을 생성하는 제빙셀을 포함하는 트레이를 더 포함할 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터; 및 상기 히터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
제빙 과정에서, 상기 제어부는, 복수의 단계로 구분하여 상기 히터의 가열량을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 히터의 가열량이 단계적으로 감소되도록 제어할 수 있다.
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 일정하게 유지될 수 있다.
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 감소될 수 있다.
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 증가될 수 있다.
제빙 전반 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 제빙 후반 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기 보다 작을 수 있다.
상기 복수의 단계 중 마지막 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 복수의 단계 중 초기 단계인 제 1 단계에서의 상기 히터의 가열량의 1/2 이상일 수 있다.
상기 복수의 단계 중 마지막 단계 이후에 수행될 수 있는 제빙 완료 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제빙 완료 판단 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 마지닥 단계의 상기 히터의 가열량과 동일하거나 작을 수 있다.
상기 마지닥 단계는 일정 시간 수행되면 종료되거나 상기 일정 시간 경과 전에 상기 제빙셀 내에서 물의 양이 기준량 이하가 되면 종료될 수 있다.
상기 복수의 단계 중 어느 한 단계가 수행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 물의 양이 기준량 이하가 되면 상기 어느 한 단계가 종료되고 상기 제빙 완료 판단 단계가 수행될 수 있다.
상기 제어부는 상기 제빙셀의 온도가 제빙 완료 기준 온도에 도달한 것으로 판단되면, 제빙이 완료된 것으로 판단할 수 있다.
상기 복수의 단계는 제 1 기준 시간 동안 수행되는 제 1 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수의 단계는, 상기 제 1 단계 이후에 제 2 기준 시간 동안 수행되는 제 2 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 단계는, 상기 제 2 단계 이후에 제 3 기준 시간 동안 수행되는 제 3 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 기준 시간은 상기 제 1 기준 시간 및 제 2 기준 시간 보다 클 수 있다.
상기 제 2 단계에서의 상기 히터의 가열량과 상기 제 3 단계에서의 상기 히터의 가열량이 차이값은 상기 제 1 단계에서의 상기 히터의 가열량과 상기 제 2 단계에서의 상기 히터의 가열량의 차이값 보다 클 수 있다.
다른 측면에 따른 냉장고는, 저장실을 형성하는 캐비닛; 상기 저장실을 개폐하는 도어; 상기 도어 또는 저장실에 구비되며, 얼음을 생성하는 제빙셀을 포함하는 트레이; 상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터; 및 상기 히터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 복수의 단계로 구분하여 상기 히터의 가열량이 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 복수의 단계 중 제 1 단계에서 상기 히터가 제 1 가열량으로 작동하도록 할 수 있다.
상기 제 1 단계 이후의 제 2 단계에서는 상기 히터가 제 1 가열량 보다 큰 제 2 가열량으로 작동하도록 할 수 있다.
상기 제 2 단계 이후의 단계가 수행될 수록 상기 히터의 가열량이 감소되도록 상기 히터를 제어할 수 있다.
상기 제 1 단계가 수행되는 시간은 상기 제 2 단계가 수행되는 시간 보다 클 수 있다.
상기 제 1 단계는 상기 제빙셀의 전체 체적 또는 질량 중 얼음의 체적 또는 질량 비율이 기준값에 도달하면 종료될 수 있다.
상기 복수의 단계 중 마지막 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 제 1 단계의 상기 히터의 가열량 보다 작을 수 있다.
상기 히터의 가열량이 감소되는 구간은, 상기 히터의 가열량의 감소 기울기가 일정하게 유지되는 구간을 포할 수 있다.
상기 히터의 가열량이 감소되는 구간은, 상기 히터의 가열량의 감소 기울기가 증가되는 구간을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 제빙 과정에서 히터의 가열량을 가변 제어함으로써 생성되는 얼음의 높이별 투명도의 편차를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 제빙 전반 구간에서 투명도가 향상될 수 있고, 제빙 후반 구간에서 투명빙 히터의 가열량을 줄여 제빙 속도가 증가되어 제빙 시간이 줄어들 수 있는 장점이 있다. 제빙 시간이 줄어들면 일별 제빙량이 증가될 수 있는 장점이 있다.
또한, 제빙 후반 구간에서 투명빙 히터의 가열량을 줄이면, 투명도를 유지하거나 향상시킬 수 있으면서도 투명빙 히터의 소비 전력을 낮출 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 냉장고의 정면도.
도 2는 도 1의 냉장고의 일 도어가 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 전면에서 바라본 사시도.
도 4는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 후면에서 바라본 사시도.
도 5는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 측면도.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 절개한 단면도.
도 7은 본 실시 예의 제 1 냉장실 도어에서 냉기 유로를 보여주는 도면.
도 8은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기의 사시도.
도 9는 도 8의 9-9를 따라 절개한 단면도.
도 10은 본 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도.
도 11은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 급수 위치에서 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면.
도 13은 제 2 트레이가 제빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면.
도 14는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 1 포물선을 보여주는 도면.
도 15는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 2 포물선을 보여주는 도면.
도 16은 투명빙 히터의 제어를 위한 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이에서 결정된 투명빙 히터의 최종 출력선을 보여주는 도면.
도 17은 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 냉장고의 일 도어가 분리된 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 전면에서 바라본 사시도.
도 4는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 후면에서 바라본 사시도.
도 5는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 측면도.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 절개한 단면도.
도 7은 본 실시 예의 제 1 냉장실 도어에서 냉기 유로를 보여주는 도면.
도 8은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기의 사시도.
도 9는 도 8의 9-9를 따라 절개한 단면도.
도 10은 본 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도.
도 11은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 급수 위치에서 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면.
도 13은 제 2 트레이가 제빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면.
도 14는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 1 포물선을 보여주는 도면.
도 15는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 2 포물선을 보여주는 도면.
도 16은 투명빙 히터의 제어를 위한 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이에서 결정된 투명빙 히터의 최종 출력선을 보여주는 도면.
도 17은 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시 예에 따른 냉장고의 정면도이고, 도 2는 도 1의 냉장고의 일 도어가 분리된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 전면에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 후면에서 바라본 사시도이다. 도 5는 본 실시 예에 따른 제 1 냉장실 도어의 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예의 냉장고(1)는, 저장실을 구비하는 캐비닛(2)을 포함할 수 있다. 상기 냉장고(1)는, 상기 저장실을 개폐하는 냉장고 도어를 더 포함할 수 있다.
상기 저장실은 냉장실(18)을 포함할 수 있다. 상기 저장실은 선택적으로 또는 추가적으로 냉동실(19)을 포함할 수 있다.
일례로 도 2에는 상기 저장실이 냉장실(18)과 냉동실(19)을 포함하는 것이 도시된다.
상기 냉장실(18)은 하나 이상의 냉장실 도어(5)에 의해서 개폐될 수 있다. 상기 냉동실(19)은 하나 이상의 냉동실 도어(30)에 의해서 개폐될 수 있다.
이하에서는 상기 냉장실(18)은 제 1 냉장실 도어(10)와, 제 2 냉장실 도어(20)에 의해서 개폐되는 것을 예를 들어 설명한다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)와 제 2 냉장실 도어(20) 중 하나 이상은 물 및/또는 얼음을 배출하기 위한 디스펜서(11)를 포함할 수 있다. 물론, 냉장고의 종류에 따라서, 상기 냉동실 도어(30)가 상기 디스펜서(11)를 구비하는 것도 가능하다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)와 제 2 냉장실 도어(20) 중 하나 이상은 하나 이상의 제빙기를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 제 1 냉장실 도어(10)에 제빙기가 구비되는 것을 예를 들어 설명한다. 물론, 필요에 따라서, 상기 제 2 냉장실 도어(20)나 상기 냉동실 도어(30)에 제빙기가 구비되는 것도 가능하다. 이때, 디스펜서(11)와 상기 제빙기는 동일한 도어에 구비될 수 있다.
이하에서는 상기 제 1 냉장실 도어(20)가 복수의 제빙기를 포함하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 이에 제한되는 것은 아니며, 제 2 냉장실 도어(20)가 복수의 복수의 제빙기를 포함하는 것도 가능하다.
도 2에는 상기 냉장고(1)가 바텀 프리져 타입의 냉장고인 것이 예시적으로 도시되나, 이와 달리 본 발명의 사상은 사이드 바이 사이드 타입의 냉장고나 탑 마운트 타입의 냉장고에도 동일하게 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
사이드 바이 사이드 타입 또는 탑 마운트 타입의 냉장고의 경우, 냉동실 도어가 복수의 제빙기를 포함하거나 냉장실 도어가 복수의 제빙기를 포함할 수 있다.
상기 디스펜서(11)는 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 전면에 위치되며, 일부는 후방으로 함몰되어 용기가 위치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
상기 복수의 제빙기는 상하 방향으로 배열될 수 있다. 일례로, 상기 복수의 제빙기는, 제 1 제빙기(200)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제빙기는, 제 2 제빙기(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는 상기 제 1 제빙기(200)의 하측에 위치될 수 있다. 물론, 본 실시 예가 복수의 제빙기(200, 500)가 좌우 방향으로 배치되는 것을 배제하지는 않는다.
상기 디스펜서(11)는 적어도 상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음을 배출시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 제 1 제빙기(200)는 상기 디스펜서(11) 보다 높게 위치될 수 있다.
상기 디스펜서(11)가 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음을 배출시킬 수 있는 경우에는 상기 제 2 제빙기(500)도 상기 디스펜서(11) 보다 높게 위치될 수 있다. 또는, 상기 제 2 제빙기(500)가 상기 디스펜서(11)와 동일하거나 낮게 위치되더라도, 별도의 이송 기구에 의해서 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음이 상기 디스펜서(11)로 이송될 수 있다.
다른 예로서, 상기 디스펜서(11)는 상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음이 배출되는 제 1 디스펜서와, 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음이 배출되는 제 2 디스펜서를 포함하는 것도 가능하다.
상기 제 2 제빙기(500)는 상기 디스펜서(11)의 후측에 위치될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는 전면 외관을 형성하기 위한 아우터 케이스(101)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 냉장실 도어(10)는 상기 아우터 케이스(101)와 결합되는 도어 라이너(102)를 더 포함할 수 있다. 상기 도어 라이너(102)는 상기 냉장실(18)을 개폐할 수 있다.
상기 아우터 케이스(101)와 상기 도어 라이너(102)가 결합된 상태에서, 상기 아우터 케이스(101)와 상기 도어 라이너(102)의 사이 공간에는 단열 공간이 형성될 수 있다. 상기 단열 공간에는 단열재가 구비될 수 있다.
상기 도어 라이너(102)는 상기 제 1 제빙기(200)가 위치되기 위한 제 1 공간(122)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 공간(122)을 제 1 제빙실이라고도 할 수 있다. 상기 도어 라이너(102)는 상기 제 2 제빙기(500)가 위치되기 위한 제 2 공간(124)을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 공간(124)을 제 2 제빙실이라고도 할 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 제 2 제빙기(500)는 생략될 수 있으며, 이 경우에도 상기 제 2 공간(124)은 존재할 수 있다. 이때, 상기 제 2 공간(124)은 특정 용도로 사용되는 도어 저장실로 기능할 수 있다.
또는, 본 실시 예에서 상기 제 2 제빙기(500)의 위치는 가변될 수 있다. 냉장고의 종류에 따라서 상기 제 2 제빙기(500)가 저장 공간에 위치되는 것도 가능하다. 이 경우 상기 제 2 공간(124)이 존재하거나 상기 제 2 공간(124)은 생략될 수 있다.
또는, 상기 제 1 제빙기(200)가 생략되는 것도 가능하다. 또는, 상기 제 1 공간(122)에 상기 제 2 제빙기(500)가 위치되는 것도 가능하다.
상기 제 1 공간(122)은 상기 도어 라이너(102)의 일면이 상기 아웃 케이스(101) 측으로 함몰됨에 따라 형성될 수 있다. 상기 제 2 공간(124)은 상기 도어 라이너(102)의 일면이 상기 아웃 케이스(101) 측으로 함몰됨에 따라 형성될 수 있다. 일례로 상기 제 2 공간(124)은 상기 디스펜서(11) 측을 향하여 함몰될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는, 상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음이 저장되는 제 1 아이스 빈(280)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 냉장실 도어(10)는, 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음이 저장되는 제 2 아이스 빈(600)을 더 포함할 수 있다. 물론, 상기 제 2 제빙기(500)가 생략되는 경우에는 상기 제 2 아이스 빈(600)도 생략될 수 있다.
상기 제 1 아이스 빈(280)은 상기 제 1 제빙기(200)와 함께 상기 제 1 공간(122)에 수용될 수 있다. 상기 제 2 아이스 빈(600)은 상기 제 2 제빙기(500)와 함께 상기 제 2 공간(124)에 수용될 수 있다.
상기 제 1 공간(122)에는 냉각기에서 생성된 콜드(cold)가 공급될 수 있다. 상기 냉각기는, 냉매 사이클과, 열전 소자 중 적어도 하나를 포함하여 상기 저장실을 냉각하는 수단으로 정의될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 공간(122)에는 상기 냉동실(19) 냉각을 위한 냉기가 공급될 수 있다.
상기 제 2 공간(124)에는 냉각기에서 생성된 콜드(cold)가 공급될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 공간(124)에는 상기 냉동실(19) 냉각을 위한 냉기가 공급될 수 있다.
상기 냉장고(1)는, 상기 냉동실(19)의 냉기 또는 냉동실(19) 냉각을 위한 냉기를 생성하는 증발기가 위치되는 공간의 냉기를 상기 제 1 냉장실 도어(10)로 안내하는 공급 유로(2a)를 포함할 수 있다. 상기 냉장고(1)는, 상기 제 1 냉장실 도어(10)에서 배출되는 냉기를 상기 냉동실(19) 또는 증발기가 위치되는 공간으로 안내하는 배출 유로(2b)를 포함할 수 있다. 상기 공급 유로(2a)와 상기 배출 유로(2b)는 상기 캐비닛(2)에 구비될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는 냉기 입구(123a)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 냉장실 도어(10)가 닫히면, 상기 냉기 입구(123a)는 상기 공급 유로(2a)와 연통될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는 냉기 출구(123b)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 냉장실 도어(10)가 닫히면, 상기 냉기 출구(123b)는 상기 배출 유로(2b)와 연통될 수 있다.
상기 냉기 입구(123a)는 상기 도어 라이너(102)의 일측면에 형성될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 도어 라이너(102)의 일측면은 상기 제 1 냉장실 도어(10)가 닫혔을 때, 상기 냉장실(18)에서 상기 공급 유로(2a)가 위치되는 벽과 마주보는 면이다.
상기 냉기 입구(123a)는 일례로 제 2 공간(124)과 수평 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 냉기 출구(123b)는 상기 도어 라이너(102)의 일측면에 형성될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 도어 라이너(102)의 일측면은 상기 제 1 냉장실 도어(10)가 닫혔을 때, 상기 냉장실(18)에서 상기 배출 유로(2b)가 위치되는 벽과 마주보는 면이다.
상기 냉기 출구(123b)는 일례로 제 2 공간(124)과 수평 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음의 형태는 상기 제 2 제빙기(200)에서 생성된 얼음의 형태와 동일하거나 다를 수 있다. 일례로, 상기 제 2 제빙기(200)는 구 형태의 얼음을 형성할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 "구 형태"는 기하학적으로 구 형태 뿐만 아니라 구 형태와 유사한 형태인 것을 의미한다.
상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음의 투명도는 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음의 투명도와 동일하거나 다를 수 있다. 일례로, 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음의 투명도가 상기 제 1 제빙기(200)에서 형성된 얼음의 투명도 보다 높을 수 있다.
상기 제 1 제빙기(200)에서 생성된 얼음의 크기(또는 부피)와 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음의 크기(또는 부피)는 다를 수 있다. 일례로, 상기 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음의 크기(또는 부피)가 상기 제 1 제빙기(200)에서 형성된 얼음의 크기(또는 부피) 보다 클 수 있다.
얼음을 생성하기 위한 제 1 제빙기(200)의 구조 및 생성된 얼음이 분리되는 방식은, 상기 제 2 제빙기(500)의 구조 및 제 2 제빙기(500)에서 생성된 얼음이 분리되는 방식과 동일하거나 다를 수 있다.
제빙기 들의 구조 및/또는 이빙 방식이 차이가 있는 경우, 상기 제 1 제빙기(200)가 위치하는 제 1 공간(122)의 형태는 상기 제 2 제빙기(500)가 위치하는 제 2 공간(124)의 형태와 다를 수 있다.
일례로, 상기 제 2 공간(124)의 깊이는 상기 제 1 공간(122)의 깊이 보다 깊을 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 공간(122, 124)의 깊이 차이에 의해서 상기 도어 라이너(102)의 상기 일측면은, 전후 방향 폭이 다른 제 1 측면부(102a)와 제 2 측면부(102b)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 측면부(102b)의 폭은 상기 제 1 측면부(102a)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제 1 측면부(102a)와 제 2 측면부(102b)의 폭 차이에 의해서, 상기 제 1 제빙기(200)가 위치되는 부분에서의 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 전후 방향 두께 보다 상기 제 2 제빙기(500)가 위치되는 부분에서의 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 전후 방향 두께가 두꺼울 수 있다.
상기 냉기 입구(123a) 및 상기 냉기 출구(123b) 중 하나 이상은 상기 도어 라이너(102)의 제 2 측면부(102b)에 형성될 수 있다.
상기 제 2 측면부(102b)는 상기 제 1 측면부(102a) 보다 상기 냉장실(18) 측으로 더 돌출될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는 상기 제 1 공간(122)을 개폐하는 제 1 도어(130)(또는 제 1 공간 도어)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 도어(130)는 내부에 단열재가 구비되는 단열 도어일 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)는 상기 제 2 공간(124)을 개폐하는 제 2 도어(132)(또는 제 2 공간 도어)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 도어(130)는 내부에 단열재가 구비되는 단열 도어일 수 있다. 상기 제 2 제빙기(500)가 생략되어도 상기 제 2 도어(132)는 존재할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2 도어(130, 132)에 의해서 상기 냉장실(18)과 상기 제 1 및 제 2 공간(122, 124) 간의 열전달이 최소화될 수 있다.
상기 제 1 도어(130)는 힌지에 의해서 상기 제 1 냉장실 도어(10)에 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제 2 도어(132)는 힌지에 의해서 상기 제 1 냉장실 도어(10)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 제 1 도어(130)의 회전 방향과 상기 제 2 도어(132)의 회전 방향은 동일하거나 다를 수 있다.
한편, 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 두께의 가변에 의해서 상기 제 1 도어(130)에는 음식물 수납이 가능한 바스켓(136)이 연결될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 바스켓(136)이 상기 제 1 도어(130)에 설치된 상태에서 상기 바스켓(136)의 적어도 일부는 상기 제 2 공간(124)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 바스켓(136)이 상기 제 1 도어(130)에 설치된 상태에서 상기 바스켓(136)의 적어도 일부는 상기 제 2 제빙기(500)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 바스켓(136)이 상기 제 1 도어(130)에 설치되고, 상기 제 2 도어(132)가 닫힌 상태에서, 상기 바스켓(136)의 적어도 일부는 상기 제 2 아이스 빈(600)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 바스켓(136)이 상기 제 1 도어(130)에 설치되고, 상기 제 2 도어(132)가 닫힌 상태에서, 상기 바스켓(136)의 적어도 일부는 상기 제 2 도어(132)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
한편, 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 일 측면(103)에는 도시되지 않은 필터가 장착될 수 있으며, 상기 필터는 필터 커버(142)에 의해서 커버될 수 있다.
도 6은 도 3의 6-6을 따라 절개한 단면도이고, 도 7은 본 실시 예의 제 1 냉장실 도어에서 냉기 유로를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제 1 냉장실 도어(10)는 냉기 유동을 위한 냉기 유로를 더 포함할 수 있다. 상기 유로는 도시되지 않은 냉기 덕트에 의해서 형성될 수 있다. 상기 냉기 덕트는 일례로 도어 라이너(102)에 설치될 수 있다.
상기 냉기 유로는, 상기 제 1 공간(122)과 상기 제 2 공간(124) 중 하나 이상으로 냉기를 안내할 수 있다.
상기 냉기 유로는 제 1 냉기 유로(P1)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 냉기 유로(P1)는 상기 캐비닛(2)으로부터 공급받은 냉기를 상기 제 1 공간(122)으로 안내할 수 있다.
상기 제 1 냉기 유로(P1)의 적어도 일부는 상하 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 냉기 유로(P1)에서 냉기는 상승하여 상기 제 1 공간(122)의 상측부로 공급될 수 있다. 일례로 상기 제 1 냉기 유로(P1)에 의해서 안내된 냉기는 상기 제 1 제빙기(200)를 향하여 유동할 수 있다.
상기 냉기 유로는 제 2 냉기 유로(P2)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 냉기 유로(P2)는 상기 제 1 공간(122)의 냉기를 상기 제 2 공간(124)으로 안내할 수 있다.
상기 제 1 공간(122)의 하측부의 냉기는 상기 제 2 냉기 유로(P2)로 배출될 수 있다. 상기 제 2 냉기 유로(P2)의 적어도 일부는 상하 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제 2 냉기 유로(P2)에서 냉기는 하강하여 상기 제 2 공간(124)으로 공급될 수 있다. 일례로 상기 제 2 냉기 유로(P2)에 의해서 안내된 냉기는 상기 제 2 제빙기(500) 측으로 유동할 수 있다.
상기 냉기 유로는 제 3 냉기 유로(P3)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 3 냉기 유로(P3)는 상기 제 2 공간(124)의 냉기를 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 외부로 안내할 수 있다.
상기 제 2 공간(124)의 하측부의 냉기가 상기 제 3 냉기 유로(P3)를 유동할 수 있다. 상기 제 3 냉기 유로(P3)의 적어도 일부는 수평 방향으로 연장될 수 있다.
한편, 상기 제 1 제빙기(200)는, 제빙셀을 형성하는 아이스 트레이(210)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 제빙기(200)는, 상기 아이스 트레이(210)에서 얼음을 분리시키기 위하여 상기 아이스 트레이(210)를 자동으로 회전시키기 위한 동력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 제빙기(200)는, 상기 구동부의 동력을 상기 아이스 트레이(210)로 전달하는 동력 전달부를 더 포함할 수 있다.
상기 아이스 트레이(210)는 복수의 제빙셀을 포함할 수 있다. 도시되지 않은 급수부에서 배출되어 상기 아이스 트레이(210)로 낙하된 물이 상기 복수의 제빙셀로 분배될 수 있다.
상기 아이스 트레이(210)에서 얼음의 생성이 완료된 경우, 상기 구동부에 의해서 상기 아이스 트레이(210)가 회전(트위스트)됨에 따라 얼음이 상기 아이스 트레이(210)에서 분리될 수 있다. 상기 아이스 트레이(210)에서 분리된 얼음은 상기 제 1 아이스 빈(280)에 저장될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 제 1 트레이(510)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 제빙기(500)는, 상기 제 2 트레이(550)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 트레이(510)와 상기 제 2 트레이(550)가 제빙셀(501)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 트레이(550)는 상기 제 1 트레이(510)에 대해서 이동될 수 있다. 일례로 상기 제 2 트레이(550)는 상기 제 1 트레이(510)에 대해서 회전되거나 상기 제 1 트레이(510)에 대해서 직선 운동하거나 또는 직선 및 회전 운동하는 것도 가능하다.
상기 제 2 트레이(550)가 회전 타입인 경우에는, 상기 제 2 트레이(550)의 급수 위치에서 급수가 수행될 수 있다. 급수 완료 후 상기 제 2 트레이(550)가 제빙 위치로 회전될 수 있다. 상기 제 2 트레이(550)가 직선 이동 타입인 경우에는, 상기 제 2 트레이(550)의 제빙 위치에서 급수가 수행될 수 있다.
상기 급수 위치에서 상기 제 2 트레이(550)의 적어도 일부는 상기 제 1 트레이(510)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 상기 급수 위치에서 제 2 트레이(550)에서 상기 제 1 트레이(510)와 이격된 부분은 상기 제빙 위치에서 상기 제 1 트레이(510)와 접촉하여 상기 제빙셀(501)을 완성할 수 있다.
상기 디스펜서(11)는 디스펜서 하우징(11a)을 포함할 수 있다. 상기 디스펜서 하우징(11a)은 수용 공간을 형성할 수 있다. 상기 수용 공간에 컵 등의 용기가 위치될 수 있다. 물이나 얼음은 상기 수용 공간으로 배출될 수 있다.
상기 디스펜서 하우징(11a)의 적어도 일부는 상기 제 2 공간(124)과 전후 방향으로 중첩되도록 배치될 있다.
상기 디스펜서 하우징(11a)에 의해서 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 전면과 상기 제 1 공간(122) 간의 최단 수평 거리 보다 상기 제 1 냉장실 도어(10)의 전면과 제 2 공간(124)의 최단 수평 거리가 크다.
상기 제 1 공간(122)의 상하 길이는 상기 제 2 공간(124)의 상하 길이 보다 길수 있다. 상기 제 2 공간(124)의 적어도 일부는 상기 제 1 공간(122)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)의 제빙셀(501)은 상기 디스펜서 하우징(11a)과 전후 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제 1 공간(122)의 하측에는 아이스 슈트(700)가 배치될 수 있다. 상기 아이스 슈트(700)는 캡 덕트(900)에 의해서 개폐될 수 있다.
상기 아이스 슈트(700)의 하측에는 아이스 가이드(800)가 위치될 수 있다.
상기 아이스 슈트(700)는 상기 제 1 아이스 빈(280)에서 배출된 얼음을 상기 아이스 가이드(800)로 안내할 수 있다.
상기 아이스 가이드(800)는, 얼음을 가이드하고 얼음이 최종적으로 배출되도록 할 수 있다.
상기 아이스 슈트(700)는 상기 제 1 공간(122)의 적어도 일부와 상하 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 아이스 슈트(700)의 적어도 일부는 상기 제 2 공간(124)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제 1 냉장실 도어(10)에는 물 탱크(340)가 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 아이스 슈트(700)의 적어도 일부는 상기 물 탱크(340)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 물 탱크(340)의 적어도 일부는 상기 제빙셀(501)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 물 탱크(340)의 적어도 일부는 상기 제 2 아이스 빈(600)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 물 탱크(340)의 적어도 일부는 상기 바스켓(136)과 상하 방향으로 중첩될 수 있다. 물론, 본 실시 예에서 상기 물 탱크(340)의 위치는 제한적인 것은 아니며, 제 1 냉장실 도어(10)의 두께를 증가시키지 않거나 두께 증가가 최소화되는 한 다양한 위치에 배치될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 아이스 가이드(800)는 상기 제 2 공간(124)의 적어도 일부와 수평 방향으로 중첩될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 디스펜서 하우징(11a)의 후측에 상기 제 2 공간(124)이 배치될 수 있는 것은 상기 디스펜서 하우징(11a)이 슬림해진 것에 기인할 수 있다. 상기 디스펜서 하우징(11a)의 슬림화를 위해서 얼음의 통로 중 일부를 형성하는 상기 아이스 가이드(800)의 형태가 중요할 수 있다. 상기 아이스 가이드(800)의 구조에 대해서는 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
도 8은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기의 사시도이고, 도 9는 도 8의 9-9를 따라 절개한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 제 2 제빙기(500)는 제 1 트레이 어셈블리와 제 2 트레이 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 제 1 트레이 어셈블리는, 제 1 트레이(510)를 포함하거나, 제 1 트레이 케이스를 포함하거나, 상기 제 1 트레이(510) 및 제 1 트레이 케이스를 포함할 수 있다. 상기 제 2 트레이 어셈블리는, 제 2 트레이(550)를 포함하거나 제 2 트레이 케이스를 포함하거나 상기 제 2 트레이(550) 및 제 2 트레이 케이스를 포함할 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 브라켓(520)을 포함할 수 있다. 상기 브라켓(520)은 상기 제 1 트레이 어셈블리의 일 구성일 수 있다. 상기 브라켓(520)은 상기 제 1 트레이 케이스의 일 구성일 수 있다. 상기 브라켓(520)은, 일례로 상기 제 2 공간을 형성하는 벽에 설치될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 물이 콜드(일례로 냉기)에 의해서 얼음으로 상변화되는 공간인 제빙셀(501)을 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 제 1 트레이(510)와 상기 제 2 트레이(550)는 상기 제빙셀(501)을 형성한 상태에서, 상하 방향으로 배열될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 트레이(510)를 상부 트레이라 할 수 있다. 상기 제 2 트레이(550)를 하부 트레이라 할 수 있다.
상기 제 1 트레이(510) 및 상기 제 2 트레이(550)에 의해서 복수의 제빙셀(501)이 정의될 수 있다. 이하에서는 3개의 제빙셀(501)이 형성되는 것을 예를 들어 설명한다.
상기 제빙셀(501)에 물이 공급된 상태에서 물이 냉기에 의해서 냉각되면, 상기 제빙셀(501)과 동일하거나 유사한 형태의 얼음이 생성될 수 있다. 본 실시 예에서, 일례로 상기 제빙셀(501)은 구 형태 또는 구 형태와 유사한 형태로 형성될 수 있다. 물론, 상기 제빙셀(501)은 직육면체 형태로 형성되거나 다각형 형태로 형성되는 것도 가능하다.
상기 제 1 트레이 케이스는 일례로 상기 브라켓(520)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 트레이 케이스는 제 1 서포터(530)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 서포터(530)의 적어도 일부는 상기 제 1 트레이(510)의 하측에 위치될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 이빙 과정에서 얼음의 분리를 위한 제 1 푸셔(540)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 푸셔(540)는 후술할 구동부(580)의 동력을 전달받을 수 있다.
상기 제 1 서포터(530)는, 상기 제 1 트레이(510)를 지지할 수 있다. 상기 제 1 서포터(530)는 상기 제 1 푸셔(540)의 이동을 가이드할 수 있다.
상기 제 1 푸셔(540)는 푸셔 링크(548)에 결합될 수 있다. 이때 상기 제 1 푸셔(540)는 상기 푸셔 링크(548)에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 따라서, 상기 푸셔 링크(548)가 움직이면 상기 제 1 푸셔(540)도 상기 제 1 서포터(530)에 의해서 안내되어 이동될 수 있다.
상기 제 2 트레이 케이스는 일례로 제 2 트레이 커버(560)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 트레이 케이스는 제 2 서포터(570)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제 2 트레이 커버(560)의 적어도 일부는 상기 제 2 트레이(550)의 상측에 위치될 수 있다. 상기 제 2 서포터(570)의 적어도 일부는 상기 제 2 트레이(550)의 하측에 위치될 수 있다.
상기 제 2 서포터(570)는, 상기 제 2 트레이(550)의 하측에서 상기 제 2 트레이(550)를 지지할 수 있다.
상기 제 2 서포터(570)의 일측에는 탄성 부재(547)가 연결될 수 있다. 상기 탄성 부재(547)는 상기 제 2 트레이(550)가 상기 제 1 트레이(510)와 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 탄성력을 상기 제 2 서포터(570)로 제공할 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 구동력을 제공하는 구동부(580)를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부(580)의 구동력을 전달받아 상기 제 2 트레이(550)가 상기 제 1 트레이(510)에 대해서 상대 이동할 수 있다. 상기 구동력(580)의 구동력을 전달받아 상기 제 1 푸셔(540)가 이동할 수 있다. 상기 구동부(580)에는 연결암(549)이 결합될 수 있다. 상기 연결암(549)은 상기 제 2 서포터(570)에 연결되어 상기 구동부(580)의 동력을 상기 제 2 서포터(570)로 전달할 수 있다.
상기 구동부(580)는, 모터와, 복수의 기어를 포함할 수 있다. 상기 구동부(580)에는 만빙 감지 레버가 연결될 수 있다. 상기 구동부(580)에서 제공되는 회전력에 의해서 상기 만빙 감지 레버도 회전될 수 있다.
상기 구동부(580)는, 상기 모터의 회전 동력을 받아 회전되는 캠을 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 제빙기(500)는, 상기 캠의 회전을 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 캠에는 자석이 구비되고, 상기 센서는 상기 캠의 회전 과정에서 자석의 자기를 감지하기 위한 홀 센서일 수 있다. 상기 센서의 자석 감지 여부에 따라서, 상기 센서는 서로 다른 출력인 제1신호와 제2신호를 출력할 수 있다. 제1신호와 제2신호 중 어느 하나는 High 신호이고, 다른 하나는 low 신호일 수 있다. 후술할 제어부는 상기 센서에서 출력되는 신호의 종류 및 패턴에 기초하여 상기 제 2 트레이(550)(또는 제 2 트레이 어셈블리)의 위치를 파악할 수 있다. 즉, 상기 제 2 트레이(550) 및 상기 캠은 상기 모터에 의해서 회전되므로, 상기 캠에 구비되는 자석의 감지 신호에 기초하여 상기 제 2 트레이(550)의 위치를 간접적으로 판단할 수 있다. 일례로 상기 센서에서 출력되는 신호에 기초하여 후술할 급수 위치, 제빙 위치 및 이빙 위치가 구분 및 판단될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 제 2 푸셔(590)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 푸셔(590)는, 일례로 상기 브라켓(520)에 설치될 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 이빙용 히터(503)를 포함할 수 있다. 상기 이빙용 히터(503)는 적어도 이빙 과정에서 상기 제빙셀(501)로 열을 공급할 수 있다. 상기 이빙용 히터(503)를 제 1 히터라 이름할 수 있다. 다만, 상기 제 1 푸셔(540)에 의해서 얼음의 분리가 원활히 수행될 수 있는 경우, 상기 이빙용 히터(503)의 생략은 가능할 수 있다. 상기 이빙용 히터(503)는 상기 제빙셀(501)의 수직 중심선(C1)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 이빙용 히터(503)는 일례로 상기 브라켓(520)에 설치될 수 있다. 상기 이빙용 히터(503)는 상기 제 1 트레이(510)와 접촉할 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)는, 투명빙 히터(505)를 더 포함할 수 있다. 상기 투명빙 히터(505)는 적어도 제빙 과정에서 상기 제빙셀(501)로 열을 공급할 수 있다. 상기 투명빙 히터(505)는 일례로 상기 제 2 트레이(550)와 접촉할 수 있다. 상기 투명빙 히터(505)를 제 2 히터라 이름할 수 있다. 상기 투명빙 히터(505)는 상기 제빙셀(501)의 수직 중심선(C1)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 푸셔(590)는, 상기 제빙셀(501)에 위치한 얼음을 밀어낼 수 있다.
도 10은 본 실시 예에 따른 냉장고의 제어 블럭도이고, 도 11은 본 실시 예에 따른 제 2 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 급수 위치에서 급수가 완료된 상태를 보여주는 도면이고, 도 13은 제 2 트레이가 제빙 위치로 이동된 상태를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 1 포물선을 보여주는 도면이다.
도 14는 얼음의 생성 방향을 고려하면서 제빙셀에서 최하단부의 온도가 제 1 기준 온도로 유지되도록 하기 위한 투명빙 히터의 출력 변화 그래프를 보여준다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 실시 예의 냉장고는, 냉기를 공급하기 위한 냉기공급수단(1020)(또는 냉각 유닛)을 더 포함할 수 있다. 상기 냉기공급수단(1020)은 일례로 냉매 사이클을 이용하여 냉기를 상기 제 2 공간(124)으로 공급할 수 있다.
상기 냉기공급수단(1020)은, 일례로 냉매를 압축하기 압축기를 포함할 수 있다. 상기 압축기의 출력(또는 주파수)에 따라서 상기 제 2 공간(124)으로 공급되는 냉기의 온도가 달라질 수 있다.
또는, 상기 냉기공급수단(1020)은, 증발기로 공기를 송풍하기 위한 팬을 포함할 수 있다. 상기 팬의 출력(또는 회전속도)에 따라서 상기 제 2 공간(124)으로 공급되는 냉기량이 달라질 수 있다.
또는, 상기 냉기공급수단(1020)은, 상기 냉매 사이클을 유동하는 냉매량을 조절하는 냉매밸브를 포함할 수 있다.
상기 냉매밸브에 의한 개도 조절에 의해서 상기 냉매 사이클을 유동하는 냉매량이 가변되고, 이에 따라서 상기 제 2 공간(124)으로 공급되는 냉기의 온도가 달라질 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 냉기공급수단(1020)은, 상기 압축기, 팬 및 냉매밸브 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시 예의 냉장고는, 상기 냉기공급수단(1020)을 제어하는 제어부(1000)를 더 포함할 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 급수부(546)를 통해 공급되는 물의 양을 감지하기 위한 유량 센서(1002)를 더 포함할 수 있다. 상기 냉장고는 급수량을 제어하는 급수 밸브(1004)를 더 포함할 수 있다.
상기 유량 센서(1002)는 자석이 장착된 임펠러와, 임펠러의 회전 과정에서 자석의 자기를 감지하는 홀 센서와, 상기 임펠러가 수용되는 하우징을 포함할 수 있다. 상기 임펠러가 회전되는 과정에서 상기 홀 센서가 자석의 자기를 감지하거나 상기 홀 센서와 상기 자석이 정렬되면 상기 홀 센서에서 제1신호가 출력될 수 있다. 상기 홀 센서가 자석의 자기를 감지하지 못하거나 상기 자석이 상기 홀 센서와 소정 거리 이격되면 상기 홀 센서에서 제2신호가 출력된다.
상기 제1신호(펄스)는 반복적으로 출력되므로, 상기 제1신호의 개수를 카운트하여 급수량을 확인할 수 있다.
상기 제어부(1000)는 카운트되는 제1신호의 개수를 이용하여 상기 급수 밸브(1004)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(1000)는, 상기 이빙용 히터(503), 상기 투명빙 히터(505), 상기 구동부(580), 냉기공급수단(1020), 급수 밸브(1004) 중 일부 또는 전부를 제어할 수 있다.
상기 냉장고는, 상기 제 2 공간(124)의 온도를 감지하기 위한 제빙실 온도 센서(1005)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(1000)는, 상기 제 1 트레이(510)에 장착되는 센서(트레이 온도 센서)(410)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(1000)는 상기 센서(410)에서 감지되는 온도에 기초하여, 제빙의 완료 여부를 판단할 수 있다.
이하에서는 제 2 제빙기에서 얼음이 생성되는 과정에 대해서 설명하기로 한다. 본 실시 예에서 언급되는 제 2 제빙기에서의 히터의 제어 기술이 적용되는 한 상기 제 2 제빙기의 구조적 변경은 가능하며 다양한 형태로 구조가 가변되어도 동일한 히터 제어 기술을 적용할 수 있다.
상기 제 2 제빙기(500)에서 얼음을 생성하기 위하여, 상기 제어부(1000)는 상기 제 2 트레이(550)를 급수 위치로 이동시킨다(S11).
본 명세에서 도 12의 급수 위치에서 도 13의 제빙 위치로 이동하는 방향을 역 방향 이동(또는 역 방향 회전)이라 할 수 있다. 도 13의 위치에서 도 12의 위치로 이동하는 방향을 정 방향 이동((또는 정 방향 회전)이라고 할 수 있다.
상기 제 2 트레이(550)의 급수 위치 이동은 도시되지 않은 센서에 의해서 감지되고, 상기 제 2 트레이(550)가 급수 위치로 이동된 것이 감지되면, 상기 제어부(1000)는 상기 구동부(580)를 정지시킬 수 있다.
상기 제 2 트레이(550)가 급수 위치로 이동된 상태에서, 상기 제어부(1000)는 상기 센서(410)에서 감지된 온도가 급수 시작 온도 이하의 온도에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 센서(410)에서 감지된 온도가 초기 급수 시작 온도 이하의 온도에 도달하였다고 판단되면, 상기 제어부(1000)는 급수가 수행되도록 상기 급수 밸브(1004)를 제어할 수 있다(S2).
또는 상기 제 2 트레이(550)가 급수 위치로 이동되면 바로 급수가 수행되는 것도 가능하다.
급수가 완료되면, 상기 제 2 트레이(550)가 제빙 위치로 이동될 수 있다(S3).
상기 제 2 트레이(550)가 제빙 위치로 이동된 상태에서 제빙이 시작될 있다(S4). 일례로, 상기 제 2 트레이(550)가 제빙 위치에 도달하면 제빙이 시작될 수 있다. 또는, 상기 제 2 트레이(550)가 제빙 위치로 도달하고 급수 완료 후 미리 결정된 시간이 경과하면 제빙이 시작될 수 있다.
제빙이 시작되면, 상기 제어부(1000)는, 냉기가 상기 제빙셀(501)로 공급되도록 상기 냉기공급수단(1020)을 제어할 수 있다. 물론, 상기 냉기공급수단(1020)에 의해서 상기 제빙셀(501)로 냉기가 공급되는 중에 급수가 완료되어 제빙이 시작되는 것도 가능하다.
상기 제어부(1000)는 상기 투명빙 히터(505)의 온 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다(S5).
상기 투명빙 히터(505)의 온 조건이 만족되었다고 판단되면, 상기 제어부(1000)는, 상기 냉기공급수단(1020)이 상기 제빙셀(501)로 냉기를 공급하는 중 적어도 일부 구간에서 상기 투명빙 히터(505)가 온되도록 제어할 수 있다(S6).
상기 투명빙 히터(505)가 온되는 경우 상기 투명빙 히터(505)의 열이 상기 제빙셀(501)로 전달되므로, 상기 제빙셀(501)에서의 얼음의 생성 속도가 지연될 수 있다.
본 실시 예와 같이, 상기 투명빙 히터(505)의 열에 의해서, 상기 제빙셀(501) 내부의 물 속에 녹아 있는 기포가 얼음이 생성되는 부분에서 액체 상태의 물 쪽으로 이동할 수 있도록 얼음의 생성 속도를 지연시킴으로써, 상기 제 2 제빙기(500)에서 투명빙이 생성될 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)가 온되면, 상기 투명빙 히터(505)의 열이 상기 제빙셀(501) 내로 전달된다.
본 실시 예와 같이, 상기 제 2 트레이(550)가 상기 제 1 트레이(510)의 하측에 위치되고, 상기 투명빙 히터(505)가 상기 제 2 트레이(550)로 열을 공급하도록 배치되는 경우에는 상기 제빙셀(501)의 상측에서부터 얼음이 생성되기 시작할 수 있다.
본 실시 예에서, 얼음이 상기 제빙셀(501) 내에서 상측에서부터 생성되므로, 상기 제빙셀(501)에서 얼음이 생성되는 부분에서 기포가 액체 상태의 물을 향하여 하측으로 이동하게 된다.
물의 밀도는 얼음의 밀도 보다 크므로, 상기 제빙셀(501) 내에서 물 또는 기포가 대류할 수 있으며, 상기 투명빙 히터(505) 측으로 기포가 이동할 수 있다.
얼음이 성장할수록 상기 제빙셀(501) 내에서 물과 얼음의 비율이 달라지며, 기포 포화도는 증가되므로, 상기 제어부(1000)는 생성되는 얼음이 높이 별로 투명도의 편차가 줄어들도록, 제빙 과정에서 상기 투명빙 히터(505)의 가열량을 가변시킬 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 가열량의 가변은 상기 투명빙 히터(505)의 출력을 가변하는 것 또는 상기 투명빙 히터(505)의 듀티를 가변하는 것을 의미할 수 있다.
이때, 상기 투명빙 히터(505)의 듀티는, 1회 주기로 상기 투명빙 히터(505)의 온 시간 및 오프 시간 대비 온 시간의 비율을 의미하거나, 1회 주기로 상기 투명빙 히터(505)의 온 시간 및 오프 시간 대비 오프 시간의 비율을 의미할 수 있다.
이하에서는 일례로 상기 투명빙 히터(505)의 출력을 가변하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
이하에서 설명되는 상기 투명빙 히터(505)의 출력이 증가되는 것은 상기 투명빙 히터(505)의 듀티가 증가되는 것으로 해석될 수 있다. 이하에서 설명되는 상기 투명빙 히터(505)의 출력이 감소되는 것은 상기 투명빙 히터(505)의 듀티가 감소될 수 있다.
투명한 얼음을 생성하기 위한 투명빙 히터(505)의 제어는 복수 단계로 구분될 수 있다.
도 14에서는 일례로 7개의 단계로 투명빙 히터(505)가 제어되는 것이 도시된다. 복수의 단계 각각은 일정 시간 동안 수행될 수 있다.
도 14에서 투명빙 히터(505)의 출력 변화 그래프는 제빙셀 내에서의 얼음과 물의 체적 비율을 고려하여, 제빙셀 내에서 최하단부의 온도가 제 1 기준 온도 또는 제 1 기준 온도를 포함하는 기준 온도 범위 내에서 유지되도록 하기 위하여 결정된 투명빙 히터의 단계 별 출력을 연결한 그래프이다. 도 14에서의 출력 변화 그래프를 제 1 포물선(또는 제 1 출력선 또는 제 1 가열량 선)이라 할 수 있다.
도 14에서 제 1 기준 온도는 일례로 영상 4도일 수 있다. 물이 영상 4도인 경우가 밀도가 가장 크므로, 제빙셀 내에서 물의 유동이 최소화될 수 있어서, 기포가 물 내부에서 퍼지는 것이 최소화될 수 있다. 따라서, 얼음이 상측에서 하측으로 성장하는 과정에서 얼음의 투명도가 증가될 수 있다.
상기 제빙셀 내에서 최하단부는 실질적으로 상기 투명빙 히터(505)가 접촉하는 부분을 포함하는 영역일 수 있다.
투명도가 증가된 얼음을 생성하기 위하여, 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 상기 제 1 포물선을 출력하도록 제어할 수 있다.
제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 1 출력(WH1)으로 작동할 수 있다. 상기 제 1 출력(WH1)은 상기 투명빙 히터(505)의 초기 출력이다.
제 2 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 2 출력(WH2)으로 작동할 수 있다. 상기 제 2 출력(WH2)은 상기 제 1 출력(WH1) 보다 작을 수 있다.
제 3 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 3 출력(WH3)으로 작동할 수 있다. 상기 제 3 출력(WH3)은 상기 제 2 출력(WH2) 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 출력(WH1)과 상기 제 2 출력(WH2)의 차이값은 상기 제 2 출력(WH2)과 상기 제 3 출력(WH3)의 차이값 보다 클 수 있다.
제한적이지는 않으나, 상기 제 3 출력(WH3)은 최소 출력일 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력은 초기 출력에서 단계적으로 최소 출력으로 감소될 수 있다. 이때, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 줄어들 수 있다.
제 4 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 4 출력(WH4)으로 작동할 수 있다. 상기 제 4 출력(WH4)은 상기 제 3 출력(WH3) 보다 클 수 있다.
제 5 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 5 출력(WH5)으로 작동할 수 있다. 상기 제 5 출력(WH5)은 상기 제 4 출력(WH4) 보다 클 수 있다.
상기 제 5 출력(WH5)과 상기 제 4 출력(WH4)의 차이값은 상기 제 4 출력(WH2)과 상기 제 3 출력(WH3)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 6 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 6 출력(WH6)으로 작동할 수 있다. 상기 제 6 출력(WH6)은 상기 제 5 출력(WH5) 보다 클 수 있다. 상기 제 6 출력(WH6)은 상기 제 1 출력(WH1) 보다 클 수 있다.
상기 제 6 출력(WH6)과 상기 제 5 출력(WH5)의 차이값은 상기 제 5 출력(WH5)과 상기 제 4 출력(WH4)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 7 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 7 출력(WH7)으로 작동할 수 있다. 상기 제 7 출력(WH6)은 상기 제 6 출력(WH5) 보다 클 수 있다.
상기 제 7 출력(WH7)과 상기 제 6 출력(WH6)의 차이값은 상기 제 6 출력(WH6)과 상기 제 5 출력(WH5)의 차이값 보다 클 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력은 최소 출력으로 감소된 이후에 단계적으로 증가될 수 있다. 이때, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 증가될 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력 증가 기울기는 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기 보다 클 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력이 감소되는 단계의 개수 보다 상기 투명빙 히터(505)의 출력이 증가되는 단계의 개수가 더 많을 수 있다.
상기 제 1 포물선에 대해서 정리하면, 상기 제 1 포물선은 상기 제빙셀 내의 최하측부의 물의 온도가 영상의 온도인 제 1 기준 온도를 유지하도록 하기 위한 투명빙 히터의 출력을 나타내는 선이다.
상기 제 1 포물선은 출력 하강 구간과 출력 상승 구간을 포함할 수 있다.
상기 출력 상승 구간에서 출력 변화 기울기는 상기 출력 하강 구간에서 상기 출력 변화 기울기 보다 클 수 있다.
얼음의 투명도 관점에서는, 상기 제빙 과정의 각 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력을 상기 제 1 포물선 상의 출력 보다 큰 출력으로 작동시켜도 무방하나, 이 경우, 제빙 시간을 지연시키는 단점이 있고, 투명빙 히터의 불필요한 전력 소비를 야기할 수 있다.
따라서, 제빙 속도를 증가시키기 위한 관점에서는 후술할 도 15의 투명빙 히터의 출력 변화 그래프를 추종하도록 투명빙 히터를 제어할 수 있다.
도 15는 본 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력 변화선인 제 2 포물선을 보여주는 도면이다.
도 15는 얼음의 생성 방향을 고려하면서 제빙셀에서 제빙 속도가 기준 속도를 만족하도록 하기 위한 투명빙 히터의 출력 변화 그래프를 보여준다.
도 15를 참조하면, 상기 기준 속도는 일례로 5mm/hour 일 수 있다.
투명한 얼음을 생성하기 위한 투명빙 히터(505)의 제어는 복수 단계로 구분될 수 있다.
도 15에서는 일례로 7개의 단계로 투명빙 히터(505)가 제어되는 것이 도시된다. 복수의 단계 각각은 일정 시간 동안 수행될 수 있다.
도 15의 출력 변화 그래프는 제빙셀 내에서의 얼음과 물의 체적 비율을 고려하여, 제빙 속도가 기준 속도 또는 기준 속도를 포함하는 기준 속도 범위 내에서 유지되도록 하기 위하여 결정된 투명빙 히터의 단계 별 출력을 연결한 그래프이다. 도 15에서의 출력 변화 그래프를 제 2 포물선(또는 제 2 출력선 또는 제 2 가열량 선)이라 할 수 있다.
상기 제 2 포물선을 추종하여 투명빙 히터를 제어하는 경우 제빙셀 내에서 얼음이 생성되는 단위 영역 별 물의 평균 온도는 제 2 기준 온도 또는 제 2 기준 온도를 포함하는 온도 범위 내에서 유지될 수 있다. 이때, 상기 제 2 기준 온도는 0도일 수 있다.
단계 영역 별 물의 평균 온도가 0도 또는 영상의 온도로 유지되어야 얼음이 제빙셀의 상측에서부터 하측으로 순차적으로 생성되는 것이 가능하다.
제빙 속도를 증가시키기 위하여, 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 상기 제 2 포물선을 추종하도록 제어할 수 있다.
제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 1 출력(WL1)으로 작동할 수 있다. 상기 제 1 출력(WL1)은 상기 투명빙 히터(505)의 초기 출력이다.
제 2 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 2 출력(WL2)으로 작동할 수 있다. 상기 제 2 출력(WL2)은 상기 제 1 출력(WL1) 보다 작을 수 있다.
제 3 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 3 출력(WL3)으로 작동할 수 있다. 상기 제 3 출력(WL3)은 상기 제 2 출력(WL2) 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 출력(WL1)과 상기 제 2 출력(WL2)의 차이값은 상기 제 2 출력(WL2)과 상기 제 3 출력(WL3)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 4 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 4 출력(WL4)으로 작동할 수 있다. 상기 제 4 출력(WL4)은 상기 제 3 출력(WL3) 보다 작을 수 있다.
상기 제 2 출력(WL2)과 상기 제 3 출력(WL3)의 차이값은 상기 제 3 출력(WL3)과 상기 제 4 출력(WL4)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 5 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 5 출력(WL5)으로 작동할 수 있다. 상기 제 5 출력(WL5)은 상기 제 4 출력(WL4) 보다 작을 수 있다.
상기 제 3 출력(WL3)과 상기 제 4 출력(WH4)의 차이값은 상기 제 4 출력(WH4)과 상기 제 5 출력(WH5)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 6 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 6 출력(WL6)으로 작동할 수 있다. 상기 제 6 출력(WL6)은 상기 제 5 출력(WL5) 보다 작을 수 있다.
상기 제 4 출력(WL4)과 상기 제 5 출력(WL5)의 차이값은 상기 제 5 출력(WL5)과 상기 제 6 출력(WL6)의 차이값과 동일하거나 클 수 있다.
제 7 단계에서 상기 투명빙 히터(50F)는 제 7 출력(WL7)으로 작동할 수 있다. 상기 제 7 출력(WL7)은 상기 제 6 출력(WL6) 보다 작을 수 있다.
상기 제 5 출력(WL5)과 상기 제 6 출력(WL6)의 차이값은 상기 제 6 출력(WL6)과 상기 제 7 출력(WL7)의 차이값 보다 클 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력은 초기 출력에서 단계적으로 감소될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 출력(WL1)은 최대 출력일 수 있다.
이때, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 감소될 수 있다.
또는, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 감소되거나 유지되다가 다시 감소될 수 있다.
상기 제 2 포물선에 대해서 정리하면, 상기 제 2 포물선은 상기 제빙셀에서 단위 영역 별 물의 온도가 제 2 기준 온도를 유지하도록 하기 위한 투명빙 히터의 출력을 나타내는 선이다.
상기 제 2 포물선은 출력 하강 구간을 포함할 수 있다.
상기 출력 하강 구간에서 출력 변화 기울기는 단계적으로 감소될 수 있다. 또는, 상기 출력 하강 구간에서 출력 변화 기울기는 감소하다가 유지된 후 다시 감소할 수 있다.
제빙 속도 관점에서는, 상기 제빙 과정의 각 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력을 상기 제 2 포물선 상의 출력 보다 작은 출력으로 작동시켜도 무방하나, 이 경우, 투명도가 저하되는 단점이 있다.
따라서, 제빙 속도가 증가되면서도 투명도 향상이 가능한 투명빙 히터의 제어를 고려할 수 있다.
일례로, 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 상기 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이의 영역의 출력으로 결정될 수 있다. 즉, 상기 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이의 최종 출력선(또는 최종 가열량 선)을 추종하도록 상기 투명빙 히터(505)가 제어될 수 있다.
도 16은 투명빙 히터의 제어를 위한 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이에서 결정된 투명빙 히터의 최종 출력선을 보여주는 도면이다.
도 16에서 최종 출력선은 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이에서 결정된 투명빙 히터의 최종 출력을 연결하는 선을 의미할 수 있다.
제 1 포물선과 제 2 포물선 간의 관계에 대해서 설명한다.
상기 제 1 포물선 상의 각 단계에서의 출력과 상기 제 2 포물선 상의 각 단계에서 출력의 차이는 제빙이 진행될 수록 커질 수 있다.
상기 최종 출력선 상의 각 단계에서의 출력은 (제 1 포물선 상의 출력 x 가중치 a) + (제 2 포물선 상의 출력 x 가중치 b)에 의해서 결정될 수 있다.
상기 가중치 a와 가중치 b의 합은 1이다.
단계별 상기 가중치 a와 가중치 b는 가변될 수 있다.
이때, 상기 가중치 a는 제빙셀 전체 체적(또는 질량) 중 물의 체적(또는 질량) 비율일 수 있다. 또는 상기 가중치 a는 미리 결정된 값일 수 있다.
상기 가중치 b는 제빙셀 전체 체적(또는 질량) 중 얼음의 체적(또는 질량) 비율일 수 있다. 또는 상기 가중치 b는 미리 결정된 값일 수 있다.
투명도 및 제빙 속도를 고려한 얼음을 생성하기 위한 투명빙 히터(505)의 제어는 복수 단계로 구분될 수 있다.
도 17에서는 일례로 8개의 단계로 투명빙 히터(505)가 제어되는 것이 도시된다. 복수의 단계 각각은 일정 시간 동안 수행될 수 있다. 즉, 어느 한 단계가 일정 시간 동안 수행되면 다음 단계가 수행될 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력은 상기 최종 출력선을 추종하도록 제어할 수 있다.
제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 1 출력(WF1)으로 작동할 수 있다. 상기 제 1 출력(WF1)은 상기 투명빙 히터(505)의 초기 출력이다.
상기 제 1 단계에서 상기 가중치 a는 상기 가중치 b 보다 클 수 있다.
제빙 초기에는 물의 비율이 100% 이므로, 상기 제 1 단계에서 상기 제 1 출력(WF1)은, 상기 제 1 포물선 상의 제 1 출력(WH1)과 동일할 수 있다.
물론, 상기 제 1 출력(WF1)이 상기 제 1 포물선 상의 제 1 출력(WH1) 보다 작은 것도 가능하다.
제 2 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 2 출력(WF2)으로 작동할 수 있다. 상기 제 2 출력(WF2)은 상기 제 1 출력(WF1) 보다 작을 수 있다.
상기 제 2 단계에서 상기 가중치 a는 상기 가중치 b 보다 클 수 있다.
제 3 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 3 출력(WF3)으로 작동할 수 있다. 상기 제 3 출력(WF3)은 상기 제 2 출력(WF2) 보다 작을 수 있다.
상기 제 1 출력(WF1)과 상기 제 2 출력(WF2)의 차이값은 상기 제 2 출력(WF2)과 상기 제 3 출력(WF3)의 차이값과 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제 3 단계에서 상기 가중치 a는 상기 가중치 b 보다 클 수 있다.
제 4 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 4 출력(WF4)으로 작동할 수 있다. 상기 제 4 출력(WF4)은 상기 제 3 출력(WF3) 보다 작을 수 있다.
상기 제 4 단계에서 상기 가중치 a는 상기 가중치 b 보다 클 수 있다.
상기 제 3 출력(WF3)과 상기 제 4 출력(WF4)의 차이값은 상기 제 2 출력(WF2)과 상기 제 3 출력(WF2)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 5 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 5 출력(WF5)으로 작동할 수 있다. 상기 제 5 출력(WF5)은 상기 제 4 출력(WF4) 보다 작을 수 있다.
상기 제 5 단계에서 상기 가중치 b는 상기 가중치 a와 동일하거나 클 수 있다.
상기 제 3 출력(WF3)과 상기 제 4 출력(WF4)의 차이값은 상기 제 4 출력(WF4)과 상기 제 5 출력(WF5)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 6 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 6 출력(WF6)으로 작동할 수 있다. 상기 제 6 출력(WF6)은 상기 제 5 출력(WF5) 보다 작을 수 있다.
상기 제 6 단계에서 상기 가중치 b는 상기 가중치 a 보다 클 수 있다.
상기 제 5 출력(WF5)과 상기 제 6 출력(WF6)의 차이값은 상기 제 4 출력(WF5)과 상기 제 5 출력(WF5)의 차이값 보다 클 수 있다.
제 7 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 7 출력(WL7)으로 작동할 수 있다. 상기 제 7 출력(WL7)은 상기 제 6 출력(WF6) 보다 작을 수 있다.
상기 제 5 출력(WF5)과 상기 제 6 출력(WF6)의 차이값은 상기 제 6 출력(WF6)과 상기 제 6 출력(WF6)의 차이값 보다 클 수 있다.
상기 제 7 출력(WF7)은 상기 제 1 출력(WF1)의 1/2 이상일 수 있다.
상기 투명빙 히터(505)의 출력은 초기 출력에서 단계적으로 감소될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 출력(WF1)은 최대 출력일 수 있다.
이때, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 가변될 수 있다.
또는, 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 초기에 일정하게 유지되고 이후 가변될 수 있다. 상기 최종 출력선은 상기 출력 감소 기울기가 증가되는 구간을 포함할 수 있다. 상기 최종 출력선은 상기 출력 감소 기울기가 감소되는 구간을 포함할 수 있다.
상기 최종 출력선에 대해서 정리하면, 최종 출력선은 투명도를 증가시키면서도 제빙 속도가 빨라질 수 있도록 하기 위한 투명빙 히터의 출력을 나타내는 선이다.
제빙 과정을 제빙 전반 구간과 제빙 후반 구간으로 구분하는 경우, 상기 최종 출력선은 상기 제빙 전반 구간에서 상기 제 1 포물선과 가깝게 위치될 수 있다. 상기 제빙 후반 구간에서는 상기 최종 출력선은 상기 제 2 포물선과 가깝게 위치될 수 있다.
상기 최종 출력선은 제빙 전반 구간에서는 투명도를 증가시키는 관점에서 결정되고, 상기 제빙 후반 구간에서는 제빙 속도를 증가시키는 관점에서 결정될 수 있다.
따라서, 제빙 전체 구간에서 제빙 시간이 단축될 수 있어서, 일별 제빙량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 제빙 후반 구간에서 투명빙 히터의 출력이 감소되면 상기 투명빙 히터의 작동에 따른 소비 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
제 7 단계가 완료되거나 제 1 내지 제 7 단계 중 어느 한 단계가 수행 중 전체 제빙셀의 체적(또는 질량)에 대한 잔여 물의 체적(또는 질량)이 기준값 이하가 되면 상기 현재 단계가 종료되고 제 8 단계가 수행될 수 있다.
상기 기준값은, 전체 제빙셀의 체적(또는 질량) 상기 제빙셀의 최하단에서 상기 투명빙 히터(505)가 위치되는 부분까지의 잔여 물의 체적(또는 질량)에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 제 7 단계가 완료된 후에 상기 제 8 단계가 수행되는 경우에는 상기 제 8 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 제 7 단계에서의 투명빙 히터(505)의 출력과 동일하거나 작을 수 있다. 또는 상기 제 8 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 오프될 수 있다.
상기 제 8 단계는, 상기 트레이 온도센서(410)에서 감지된 온도가 제빙 완료 기준 온도에 도달하면 종료될 수 있다. 즉, 상기 제 8 단계는 제빙 완료 여부 판단 단계라 이름할 수 있다.
상기 제어부(1000)는, 제빙이 완료되었다고 판단되면, 상기 투명빙 히터(505)를 오프시킬 수 있다(S9).
일례로, 상기 제어부(1000)는 상기 트레이 온도센서(410)에서 감지된 온도가 상기 제빙 완료 기준 온도에 도달한 것으로 판단되면, 제빙이 완료된 것으로 판단하여 상기 투명빙 히터(505)를 오프시킬 수 있다.
또는, 상기 제 8 단계에서 투명빙 히터(505)가 오프된 경우에는, 단계 S9는 생략될 수 있다. 이때, 상기 제어부(1000)는 상기 트레이 온도센서(410)에서 감지된 온도가 상기 제빙 완료 기준 온도에 도달한 것으로 판단되면 제빙이 완료되었다고 판단할 수 있다.
제빙이 완료되면, 얼음의 이빙을 위하여, 상기 제어부(1000)는 상기 이빙용 히터(503) 및 투명빙 히터(505) 중 하나 이상을 작동시킨다(S10).
상기 이빙용 히터(503)와 상기 투명빙 히터(505) 중 하나 이상이 온되면, 히터의 열이 상기 제 1 트레이(510) 및 상기 제 2 트레이(550) 중 하나 이상으로 전달되어 얼음이 상기 제 1 트레이(510) 및 제 2 트레이(550) 중 하나 이상의 표면(내면)에서 분리될 수 있다.
상기 히터(503, 505)의 열이 상기 제 1 트레이(510)와 상기 제 2 트레이(550)의 접촉면으로 전달되어 상기 제 1 트레이(510)와 상기 제 2 트레이(550)의 접촉면이 분리 가능한 상태가 된다.
상기 제어부(1000)는 상기 구동부(580)의 작동 시작 조건이 만족되면, 상기 상기 제 2 트레이(550)가 이빙 위치로 이동하도록(정 방향으로 이동되도록), 상기 구동부(580)를 작동시킨다(S11).
상기 제 2 트레이(550)가 정 방향으로 이동되면, 상기 제 2 트레이(550)가 상기 제 1 트레이(510)로부터 이격된다.
상기 제 2 트레이(550)의 이동력이 상기 제 1 푸셔(540)로 전달된다. 그러면, 상기 제 1 푸셔(540)가 하강하게 되어, 상기 푸싱 바(544)가 상기 개구(514)를 관통하게 되어 상기 제빙셀(501) 내의 얼음을 가압한다.
상기 제 2 트레이(550)가 이빙 위치로 이동하는 과정에서 상기 제 2 트레이(550)가 상기 푸싱 바(592)와 접촉할 수 있다.
상기 제 2 트레이(550)가 이빙 위치로 지속적으로 이동하게 되면, 상기 푸싱 바(592)가 상기 제 2 트레이(550)를 가압하게 되어 상기 제 2 트레이(550)가 변형되고, 상기 푸싱 바(592)의 가압력이 얼음으로 전달되어 얼음이 상기 제 2 트레이(550)의 표면과 분리될 수 있다.
상기 제어부(1000)는 히터의 작동 종료 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
일례로 상기 제어부(1000)는 구동부(580)가 작동한 시간이 기준 시간에 도달하거나 상기 센서(410)에서 감지된 온도가 종료 기준 온도 이상이 되면, 히터의 작동 종료 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다.
상기 히터의 작동 종료 조건이 만족되면, 상기 제어부(1000)는 온된 히터를 오프시킬 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 종료 기준 온도는 영상의 온도로 설정될 수 있다.
상기 제 2 트레이(550)에서 얼음이 분리된 이후에는 상기 제어부(1000)는 상기 제 2 트레이(550)가 역 방향으로 이동되도록, 상기 구동부(480)를 제어한다(S12).
그러면, 상기 제 2 트레이(550)는 상기 이빙 위치에서 급수 위치를 향하여 이동하게 된다. 상기 제 2 트레이(550)가 도 22의 급수 위치로 이동하면, 상기 제어부(1000)는 상기 구동부(580)를 정지시킨다.
도 17은 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 이전 실시 예와 동일하고 다만, 투명빙 히터의 출력 제어에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 17을 참조하면, 제빙 과정에서 투명빙 히터(505)는 복수 단계로 제어될 수 있다.
본 실시 예에서 히터의 출력선은 도 16의 최종 출력선을 간략화한 출력선일 수 있다. 본 실시 예의 출력선에 의하면, 이전 실시 예에 비하여 투명빙 히터의 출력 가변 횟수가 줄어들 수 있어, 제어가 단순해지는 장점이 있다.
일례로 복수 단계는 제 1 단계, 제 2 단계, 제 3 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 1 출력(W11)으로 작동할 수 있다. 상기 제 1 단계는 제 1 기준 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 제 2 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 2 출력(W12)으로 작동할 수 있다. 상기 제 2 단계는 제 2 기준 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 제 2 기준 시간은 상기 제 1 기준 시간과 동일할 수 있다.
상기 제 2 출력(W12)은 상기 제 1 출력(W11) 보다 작을 수 있다.
상기 제 3 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 3 출력(W13)으로 작동할 수 있다. 상기 제 3 단계는 제 3 기준 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 제 3 기준 시간은 상기 제 1 기준 시간 및 제 2 기준 시간 보다 클 수 있다.
상기 제 3 출력(W13)은 상기 제 2 출력(W12) 보다 작을 수 있다.
상기 제 2 출력(W12)과 상기 제 3 출력(W13)의 차이값은 상기 제 1 출력(W11)과 제 2 출력(W12)의 차이값 보다 클 수 있다.
상기 제 3 출력(W13)은 상기 제 1 출력(W11)의 1/2 이상일 수 있다.
다른 예로서, 상기 제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 가변될 수 있다. 상기 제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 대표 출력은 제 1 출력(W11)일 수 있다.
상기 제 2 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 가변될 수 있다. 상기 제 2 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 대표 출력은 제 2 출력(W12)일 수 있다.
상기 제 2 출력(W12)은 상기 제 1 출력(W11) 보다 작을 수 있다.
상기 제 3 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 가변될 수 있다. 상기 제 3 단계에서 상기 투명빙 히터(505)의 대표 출력은 제 3 출력(W13)일 수 있다.
상기 제 3 출력(W13)은 상기 제 2 출력(W12) 보다 작을 수 있다.
상기 대표 출력은, 각 단계에서의 평균 출력이거나, 각 단계에서 출력의 최대값 또는 최소값이거나, 각 단계에서 출력의 최대값과 최소값 사이의 값이거나, 각 단계에서 출력의 최대값과 최소값의 평균값(중간값임)이거나, 각 단계에서의 출력의 초기값 또는 종료값일 수 있다.
본 실시 예의 경우, 제빙 과정이 진행될 수록, 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 단계적으로 감소될 수 있다. 상기 투명빙 히터(505)의 출력 감소 기울기는 증가될 수 있다.
본 실시 예에 의해서, 제빙 초기 구간에 투명도를 높일 수 있고, 제빙 후기 구간에서 제빙 속도를 증가시킬 수 있다.
도 18은 또 다른 실시 예에 따른 투명빙 히터의 출력선을 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 이전 실시 예와 동일하고, 다만, 도 16에서 설명한 최종 출력선의 형태에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 18을 참조하면, 제빙 과정에서 투명빙 히터(505)의 제어는 복수 단계로 구분될 수 있다.
제 1 단계에서 상기 투명빙 히터(505)는 제 1 출력(W21)으로 작동할 수 있다. 상기 제 1 단계는, 상기 제빙셀 전체 체적(또는 질량) 중 얼음의 체적(또는 질량) 비율이 기준값에 도달하면 종료될 수 있다.
제 1 단계가 종료되면 제 2 단계가 수행될 수 있다. 상기 제 2 단계에서는, 상기 투명빙 히터(505)의 출력은 제 1 포물선과 제 2 포물선 사이에 위치되는 최종 출력선을 추종하도록 제어할 수 있다.
상기 제 2 단계 이후에서, 상기 최종 출력선 상의 각 단계에서의 출력은 (제 1 포물선 상의 출력 x 가중치 a) + (제 2 포물선 상의 출력 x 가중치 b)에 의해서 결정될 수 있다.
상기 가중치 a와 가중치 b의 합은 1이다.
단계별 상기 가중치 a와 가중치 b는 가변될 수 있다.
이때, 단계별 가중치 a 및 가중치 b는 미리 결정된 값일 수 있다.
상기 제 2 단계에서는 상기 투명빙 히터(505)는 제 2 출력(W22)으로 작동할 수 있다.
상기 제 2 출력(W22)은 상기 제 1 출력(W21) 보다 클 수 있다.
상기 제 1 출력(W21)은 상기 제 2 단계에서의 상기 제 1 포물선의 출력과 상기 제 2 단계에서의 제 2 포물선의 출력의 평균값일 수 있다.
상기 제 2 단계에서 상기 가중치 a는 가중치 b 보다 클 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 제 2 단계에서 상기 가중치 a는 1일 수 있다.
이때, 상기 제 1 단계가 수행되는 시간은 상기 제 2 단계가 수행되는 시간 보다 클 수 있다.
제 3 단계에서는, 상기 투명빙 히터(505)는 제 3 출력(W23)으로 작동할 수 있다.
상기 제 3 출력(W23)은 상기 제 2 출력(W22) 보다 작을 수 있다.
상기 제 3 단계에서, 상기 가중치 a는 가중치 b 보다 클 수 있다.
제 4 단계에서는, 상기 투명빙 히터(505)는 제 4 출력(W24)으로 작동할 수 있다. 상기 제 4 출력(W24)은 상기 제 3 출력(W23) 보다 작을 수 있다.
상기 제 3 출력(W23)과 상기 제 4 출력(W24)의 차이값은 상기 제 2 출력(W22)과 상기 제 2 출력(W22)의 차이값 보다 클 수 있다.
상기 제 4 단계에서, 상기 가중치 a는 가중치 b와 동일하거나 유사할 수 있다.
제 5 단계에서는, 상기 투명빙 히터(505)는 제 5 출력(W25)으로 작동할 수 있다. 상기 제 5 출력(W25)은 상기 제 4 출력(W24) 보다 작을 수 있다.
상기 제 5 출력(W25)은 상기 제1 출력(W21) 보다 작을 수 있다. 즉, 상기 투명빙 히터(505)의 종료 출력은 초기 출력 보다 작을 수 있다.
상기 제 4 출력(W24)과 상기 제 5 출력(W25)의 차이값은 상기 제 3 출력(W23)과 상기 제 4 출력(W24)의 차이값과 동일하거나 다를 수 있다.
상기 제 5 단계에서, 상기 가중치 b는 가중치 a 보다 클 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 투명빙 히터(506)의 출력선은 출력이 증가되는 구간을 포함할 수 있다. 상기 투명빙 히터(506)의 출력선은 출력이 유지되는 구간을 포함할 수 있다. 상기 투명빙 히터(506)의 출력선은 출력이 감소되는 구간을 포함할 수 있다.
상기 출력이 감소되는 구간은, 출력 감소 기울기가 일정하게 유지되는 구간을 포함할 수 있다. 상기 출력이 감소되는 구간은, 출력 감소 기울리가 증가되는 구간을 포함할 수 있다.
Claims (18)
- 저장실을 형성하는 캐비닛;
상기 저장실을 개폐하는 도어;
상기 도어 또는 저장실에 구비되며, 얼음을 생성하는 제빙셀을 포함하는 트레이;
상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터; 및
상기 히터를 제어하는 제어부를 포함하고,
제빙 과정에서,
상기 제어부는, 복수의 단계로 구분하여 상기 히터의 가열량을 제어하며,
상기 히터의 가열량이 단계적으로 감소되도록 제어하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 일정하게 유지되는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 감소되는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
전체 제빙 구간 중 일부 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 증가되는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
제빙 전반 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기는 제빙 후반 구간에서 상기 히터의 가열량의 감소 기울기 보다 작은 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단계 중 마지막 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 복수의 단계 중 초기 단계인 제 1 단계에서의 상기 히터의 가열량의 1/2 이상인 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단계 중 마지막 단계 이후에 수행될 수 있는 제빙 완료 판단 단계를 더 포함하고,
상기 제빙 완료 판단 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 마지닥 단계의 상기 히터의 가열량과 동일하거나 작은 냉장고. - 제 7 항에 있어서,
상기 마지닥 단계는 일정 시간 수행되면 종료되거나 상기 일정 시간 경과 전에 상기 제빙셀 내에서 물의 양이 기준량 이하가 되면 종료되는 냉장고. - 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 단계 중 어느 한 단계가 수행되는 중에 상기 제빙셀 내에서 물의 양이 기준량 이하가 되면 상기 어느 한 단계가 종료되고 상기 제빙 완료 판단 단계가 수행되는 냉장고. - 제 7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제빙셀의 온도가 제빙 완료 기준 온도에 도달한 것으로 판단되면, 제빙이 완료된 것으로 판단하는 냉장고. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단계는 제 1 기준 시간 동안 수행되는 제 1 단계와,
상기 제 1 단계 이후에 제 2 기준 시간 동안 수행되는 제 2 단계와,
상기 제 2 단계 이후에 제 3 기준 시간 동안 수행되는 제 3 단계를 포함하고,
상기 제 3 기준 시간은 상기 제 1 기준 시간 및 제 2 기준 시간 보다 큰 냉장고. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 단계에서의 상기 히터의 가열량과 상기 제 3 단계에서의 상기 히터의 가열량이 차이값은
상기 제 1 단계에서의 상기 히터의 가열량과 상기 제 2 단계에서의 상기 히터의 가열량의 차이값 보다 큰 냉장고. - 저장실을 형성하는 캐비닛;
상기 저장실을 개폐하는 도어;
상기 도어 또는 저장실에 구비되며, 얼음을 생성하는 제빙셀을 포함하는 트레이;
상기 제빙셀로 열을 공급하기 위한 히터; 및
상기 히터를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 복수의 단계로 구분하여 상기 히터의 가열량이 제어하며,
상기 제어부는, 복수의 단계 중 제 1 단계에서 상기 히터가 제 1 가열량으로 작동하도록 하고,
상기 제 1 단계 이후의 제 2 단계에서는 상기 히터가 제 1 가열량 보다 큰 제 2 가열량으로 작동하도록 하며,
상기 제 2 단계 이후의 단계가 수행될 수록 상기 히터의 가열량이 감소되도록 상기 히터를 제어하는 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 단계가 수행되는 시간은 상기 제 2 단계가 수행되는 시간 보다 큰 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 단계는 상기 제빙셀의 전체 체적 또는 질량 중 얼음의 체적 또는 질량 비율이 기준값에 도달하면 종료되는 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 복수의 단계 중 마지막 단계에서의 상기 히터의 가열량은 상기 제 1 단계의 상기 히터의 가열량 보다 작은 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 히터의 가열량이 감소되는 구간은, 상기 히터의 가열량의 감소 기울기가 일정하게 유지되는 구간을 포함하는 냉장고. - 제 13 항에 있어서,
상기 히터의 가열량이 감소되는 구간은, 상기 히터의 가열량의 감소 기울기가 증가되는 구간을 포함하는 냉장고.
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2022
- 2022-10-13 KR KR1020220131549A patent/KR20240051644A/ko unknown
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