KR102696156B1

KR102696156B1 - 아이스 머신

Info

Publication number: KR102696156B1
Application number: KR1020180159935A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 손성균; 이욱용
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2024-08-19
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: KR20200072122A; EP3894762A4; WO2020122443A1; US20220090836A1; EP3894762A1; CN113167523A

Abstract

본 발명은 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 마련되고, 얼음이 응결되는 트레이; 상기 트레이의 하측에 마련되고, 상기 트레이를 향해서 물을 분사하는 노즐부; 상기 노즐부에 공급되는 물이 저장되는 저장 탱크; 상기 저장 탱크에 구비되는 수위 센서; 상기 노즐부에 안내관으로 연결되고, 상기 저장 탱크에 저장된 물을 상기 노즐부로 공급하는 펌프; 상기 트레이에 물을 공급하는 공급관; 상기 공급관에 마련되는 급수 밸브; 및 상기 수위 센서에서 측정된 수위에 따라 상기 급수 밸브의 유로를 개폐하는 제어부;를 포함하는 아이스 머신을 제공한다.

Description

아이스 머신{Ice machine}

본 발명은 아이스 머신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주방 싱크대에 설치되고, 물을 절약할 수 있는 아이스 머신에 관한 것이다.

주방 싱크대에 설치되고, 사용자에게 얼음을 제공하는 아이스 머신은 통상적으로 직냉 사이클을 적용하여 투명빙을 만들고, 얼음을 만드는 제빙부가 상단에 위치하고 이빙과정으로 통해 하단의 저빙부로 얼음이 이송되어 저장되는 구조를 가진다.

직냉 사이클을 적용하여 투명빙을 만들기 위해서는 저장 탱크에 물을 저수한 상태에서 펌프를 통해 증발관(EVA)과 접촉되어 저온으로 유지되는 트레이의 하단부로 물을 분사하게 된다. 이때 순환하기 위한 물을 저장 탱크에 급수하게 되며 시간제어를 통해 정해진 시간동안만 물을 급수한다. 일반적으로 아이스 머신이 설치된 지역의 수압조건에 따라 동일한 시간이라도 유량이 차이가 발생하여 정해진 물보다 과도하게 많이 급수하여 넘치는 물은 버리게 된다. 통상적으로 1회 제빙 사이클을 구동하는 경우 물 사용량에서 배수되는 물량의 비율은 약 80%정도로 파악된다. 즉 종래 기술에 따르면 급수된 물의 다수가 사용되지 못하고 버려지는 문제가 있다.

종래와 같은 기술을 적용할 경우, 적정 물량을 초과하여 급수하고 그대로 버려지기 때문에 제품의 물사용량이 증가하게되어 불필요한 물자원 낭비를 발생시킨다. 또한 물 자원 낭비 이외에도 아이스 머신으로 급수된 물은 필터를 통과하여 저장 탱크로 급수되므로 물사용량이 증가되면 필터의 수명이 짧아지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 물을 적정량만 공급해서 물을 절약할 수 있는 아이스 머신을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 저장 탱크에 수위 센서를 장착해서, 아이스 머신의 설치 조건의 수압과 무관하게 적정량의 물을 공급해서 버려지는 물을 줄일 수 있는 아이스 머신을 제공하는 것이다.

본 발명은 저장 탱크에 수위센서를 장착하여 물배수량을 최소화한다. ㄸ또se한 저장 탱크 내 물의 위생 및 제빙얼음의 투명도 개선을 위해 추가 급수가 필요한 경우, 수위센서 신호 취득 후 소정의 시간동안 급수할 수 있으며, 일정한 제빙 사이클 주기를 선정할 경우 일정 주기마다 추가급수를 진행할 수 있다.

또한 본 발명은 트레이 하단부로 물을 분사하기 위해 저수하는 저장 탱크에 설정된 물량만 급수함으로 추가 급수에 따라 물이 버려지는 양을 줄일 수 있다.

본 발명은 아이스 머신의 설치 조건에 따라 수압에 따른 유량차가 발생하므로 시간제어로 하는 종래의 기술에서 수위센서로 선정된 물량만 급수한다.

또한 본 발명은 저장 탱크 내의 저수된 물의 위생 및 미네랄 누적에 따른 얼음의 불투명도 증가를 방지하기 위해 일정 주기마다 추가 급수를 진행하는 것이 가능하다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 마련되고, 얼음이 응결되는 트레이; 상기 트레이의 하측에 마련되고, 상기 트레이를 향해서 물을 분사하는 노즐부; 상기 노즐부에 공급되는 물이 저장되는 저장 탱크; 상기 저장 탱크에 구비되는 수위 센서; 상기 노즐부에 안내관으로 연결되고, 상기 저장 탱크에 저장된 물을 상기 노즐부로 공급하는 펌프; 상기 트레이에 물을 공급하는 공급관; 상기 공급관에 마련되는 급수 밸브; 및 상기 수위 센서에서 측정된 수위에 따라 상기 급수 밸브의 유로를 개폐하는 제어부;를 포함하는 아이스 머신을 제공한다.

상기 수위 센서에서 수위가 일정 높이 이하로 하강된 것으로 감지되면, 상기 제어부는 상기 급수 밸브를 개방해서 상기 트레이에 물을 공급하는 것이 가능하다.

상기 수위 센서는 주기적으로 수위 정보를 상기 제어부에 전달하는 것이 가능하다.

상기 트레이에는 관통관이 마련되어서, 상기 급수관으로 공급된 물은 상기 관통관을 통해서 상기 저장 탱크로 낙하하는 것이 가능하다.

상기 트레이는 얼음이 생성되는 복수 개의 셀을 포함하고, 상기 관통관은 상기 복수 개의 셀을 각각 수직하게 관통하도록 형성된 것이 가능하다.

상기 저장 탱크는 상기 트레이의 하부에 배치된 것이 가능하다.

냉매를 압축해서 상기 트레이에 냉기를 공급하는 압축기를 더 포함하는 것이 가능하다.

상기 압축기가 구동되기 시작하면, 상기 제어부는 상기 급수 밸브를 개방하는 것이 가능하다.

상기 캐비닛의 전방 개구부를 개폐하는 도어와, 상기 도어의 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서를 포함하는 것이 가능하다.

상기 도어 개폐 센서에서 도어의 개방 후에 닫힘이 감지되면, 상기 제어부는 상기 급수 밸브에서 유로를 개방하는 것이 가능하다.

상기 수위 센서에서 수위가 일정 높이 이하로 하강된 것으로 감지되지 않더라도, 상기 제어부는 일정한 시간이 경과하면 상기 급수 밸브에서 유로를 개방하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 수위센서로 적정 물량만 급수함으로 물 사용량을 저감하여 물자원 낭비를 방지할 수 있다.

또한 물 사용량 감소에 따른 필터 유입 물량이 감소되어 필터 교체 주기를 증가시켜 소비자들에게는 교체 비용을 감소하게 하는 효과가 있으며, 제조사 입장에서는 일정 주기의 필터 한계수명을 감소시켜 비용절감 및 용적 저감으로 인한 기계실 용적 활용도를 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이스 머신을 설명한 도면.
도 2는 도 1의 내부를 설명한 도면.
도 3은 도 2의 요부를 설명한 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 블록도.
도 5는 일 실시예의 개념을 설명한 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이스 머신을 설명한 도면이고, 도 2는 도 1의 내부를 설명한 도면이며, 도 3은 도 2의 요부를 설명한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 아이스 머신은 외관을 형성하는 캐비닛(10)과 상기 캐비닛(10)의 전방의 개구부를 개폐하는 도어(20)를 포함한다. 상기 도어(20)는 상기 캐비닛(10)의 일측에 결합되어, 수직한 방향의 회전축을 중심으로 좌우측으로 회전되면서 상기 캐비닛(10)의 개구부를 개폐할 수 있다.

상기 도어(20)의 일측에는 손잡이(22)가 마련되어서, 사용자는 상기 도어(20)의 손잡이(22)에 손을 파지해서, 상기 도어(20)를 회전시킬 수 있다.

도 2는 도 1의 측면을 절개한 상태에서 내부를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 캐비닛(10)의 하부에는 기계실(12)이 마련된다. 상기 기계실(12)에는 냉동 사이클 중에 하나의 구성요소로, 냉매를 압축하는 압축기(90)가 구비된다. 상기 압축기(90)는 냉매를 압축해서, 최종적으로 냉기를 발생시킬 수 있다.

상기 기계실(12)은 상기 캐비닛(10)의 하부에 마련되어서, 발생되는 소음과 진동을 줄일 수 있다.

상기 캐비닛(10)의 상측에는 상기 압축기(90)에서 압축된 냉매가 증발되면서 차가워지는 증발부(30)가 구비된다. 상기 증발부(30)는 관의 형태로 마련되어서, 트레이(32)에 접촉한다. 상기 증발기(30)의 내부를 통과하는 차가워진 냉매에 의해서 상기 트레이(32)가 차가워지고, 차가워진 상기 트레이(32)에 물이 접하면 물이 얼음으로 변환된다.

상기 증발부(30)는 꼬불꼬불하게 꼬인 형태로 마련되어서, 상기 트레이(32)에 마련된 복수 개의 얼음이 생성되는 공간을 냉각할 수 있다. 상기 트레이(32)는 복수 개의 얼음이 생성되는 셀을 포함할 수 있다.

상기 트레이(32)의 하측에는 상기 트레이(32)를 향해서 물을 분사하는 노즐부(40)가 마련된다. 상기 노즐부(40)는 상측 방향으로 물을 분사해서, 상기 트레이(32)의 각각의 셀에 물을 뿌리게 된다.

상기 노즐부(40)의 하부에는 상기 노즐부(40)에 공급되는 물이 저장되는 저장 탱크(50)가 구비된다. 상기 저장 탱크(50)에는 제1안내관(72)이 연결되고, 상기제1안내관(72)은 펌프(70)에 연결된다. 상기 펌프(70)에는 제2안내관(74)이 연결되고, 상기 제2안내관(74)은 상기 노즐부(40)에 연결된다. 상기 저장 탱크(50)에 저장된 물은 상기 제1안내관(72)을 통해서 상기 펌프(70)로 이동된 후에, 상기 제2안내관(74)을 통해서 상기 노즐부(40)로 이동되어서, 상기 노즐부(40)에서 분사된다.

상기 트레이(32)에는 상기 트레이(32)로 물을 공급하는 공급관(56)이 마련된다. 상기 공급관(56)의 일단은 외부 급수원에 연결된다. 외부 급수원에서 공급되는 물은 상기 공급관(56)으로 안내된 후에, 상기 트레이(32)의 상측에 분사된다.

상기 트레이(32)는 각각의 얼음이 생성되는 복수 개의 셀(33)이 마련되는데, 각각의 셀(33)에는 상기 노즐부(40)에서 분사되는 물이 접촉하면서 상기 셀(33)의 내측에 얼음이 생성된다. 상기 셀(33)의 내부에는 수직하게 관통된 관통관(34)이 마련되어서, 상기 공급관(56)을 통해서 공급되는 물은 상기 관통관(34)을 통해서 하부로 낙하하게 된다. 상기 관통관(34)은 각각의 셀(33)에 각각 형성되고, 상기 셀(33)에 대해서 수직한 방향으로 물이 이동될 수 있도록 상기 셀(33)의 중앙부위를 관통하게 형성된다(도 5참조).

상기 저장 탱크(50)에는 드레인 관(54)이 배치되어서, 상기 저장 탱크(50)의 수위가 일정 수준을 넘어서면 상기 드레인 관(54)을 통해서 물이 상기 저장 탱크(50)로부터 배출될 수 있다. 상기 드레인 관(54)은 상기 저장 탱크(50)의 내부에 일정 높이 만큼 솟게 마련된 관의 형태로 배치된다. 상기 저장 탱크(50)의 내부 수위가 상기 드레인 관(54)의 높이 보다 높아지면, 상기 드레인 관(54)으로 물이 유입되면서 상기 저장 탱크(50)의 수위가 더 이상 높아지지 않는다.

상기 저장 탱크(50)에는 수위 센서(84)가 마련되어서, 상기 저장 탱크(50)의 수위를 측정할 수 있다. 상기 드레인 관(54)은 상기 저장 탱크(50)의 수위가 일정 수준 이상으로 높아지지 않도록 하는 기능을 수행하는 반면에, 상기 수위 센서(84)는 상기 저장 탱크(50)에 저장된 물의 수위를 측정할 수 있다.

상기 저장 탱크(50)의 하부에는 아이스 빈(80)이 마련되어서, 상기 트레이(32)에서 생성된 얼음이 낙하해서 상기 아이스 빈(80)에 저장될 수 있다. 저장된 얼음을 사용하기 위해서, 사용자는 상기 도어(20)를 개방한 후에 상기 아이스 빈(80)에 접근해서 얼음을 상기 아이스 빈(80)으로부터 퍼갈 수 있다. 상기 드레인 관(54)은 상기 아이스 빈(80)의 바닥을 관통하도록 하부까지 연장되어서, 상기 드레인 관(54)에서 배출되는 물은 상기 아이스 빈(80)의 하부로 이동된다.

도 4는 일 실시예에 따른 블록도이고, 도 5는 일 실시예의 개념을 설명한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조해서 설명하면, 일 실시예에서는 상기 도어(20)의 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서(14)가 구비된다. 상기 도어 개폐 센서(14)는 상기 도어(20)가 상기 캐비닛(10)에 접촉하는 부분에 위치해서, 상기 도어(20)가 상기 캐비닛(14)에 접촉되어 밀폐하는지 여부를 감지할 수 있다. 상기 도어 개폐 센서(14)에서 도어를 개폐했는지에 관한 정보는 상기 제어부(100)에 전달될 수 있다.

상기 압축기(90)가 구동되는지에 관한 정보도 상기 제어부(100)에 전달된다. 상기 제어부(100)는 상기 압축기(90)를 구동시키거나, 상기 압축기(90)의 구동을 중지할 수 있다.

상기 수위 센서(84)에서 측정된 수위 정보는 상기 제어부(100)에 전달될 수 있다. 상기 수위 센서(84)에서 상기 저장 탱크(50)의 수위가 일정 높이 이하로 하상된 것으로 감지되면, 상기 제어부(100)는 물을 공급할 수 있다. 상기 수위 센서(84)는 주기적으로 수위 정보를 상기 제어부(100)에 전달하는 것이 가능하다.

상기 공급관(56)에 마련되고, 상기 공급관(56)의 유로를 개폐하는 급수 밸브(58)가 마련된다. 상기 급수 밸브(58)에서 유로를 개방하면 상기 공급관(56)을 통해서 상기 트레이(32)로 물이 공급되고, 상기 급수 밸브(58)에서 유로를 밀폐하면 상기 공급관(56)을 통해서 상기 트레이(32)로 물이 공급되지 않는다.

상기 제어부(100)는 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어야 하는 상황을 판단할 수 있다. 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어야 하면, 상기 제어부(100)는 상기 급수 밸브(58)를 개방한다.

상기 수위 센서(84)에서 상기 저장 탱크(84)의 수위가 일정 수위보다 낮아진 것을 감지하면, 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어야 하는 상황을 의미할 수 있다. 또한, 상기 도어 개폐 센서(14)에서 사용자가 상기 도어(20)를 개방하고 닫은 것으로 감지되면, 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어서 얼음을 제조해야 하는 상황을 의미할 수 있다. 또한, 상기 압축기(90)가 구동되기 시작하면, 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어서 상기 트레이(32)에 얼음이 제조되어야 하는 상황을 의미할 수 있다. 다양한 상황에서 상기 트레이(32)에 얼음이 제조되어야 하는 상황이 발생할 수 있다.

얼음이 상기 트레이(32)에 응결되려면, 상기 저장 탱크(50)에 물이 공급되어야 하는데, 상기 제어부(100)은 상기 급수 밸브(58)의 유로를 개방해서, 상기 트레이(32)로 물을 공급할 수 있다. 상기 트레이(32)에 물이 공급되면, 물은 상기 트레이(32)의 상측에서 복수 개의 관통관(34)을 통해서 상기 트레이(32)의 하부로 하강되고, 상기 노즐부(40)를 통과한 후에 상기 저장 탱크(50)에 수납된다. 물이 상기 저장 탱크(50)로 이동되면, 상기 펌프(70)가 구동되어서, 상기 저장 탱크(50)의 물이 상기 제1안내관(72) 및 상기 제2안내관(74)를 통과한 후에 상기 노즐부(40)로 안내된다. 상기 노즐부(40)에서는 상기 트레이(32)로 물이 분사되고, 상기 트레이(32)는 상기 증발부(30)에 의해서 차가운 상태이기 때문에 상기 트레이(32)에 얼음이 생성될 수 있다.

상기 트레이(32)의 하부에 위치하는 상기 펌프(70)에 의해서 물이 순환하면서 얼음이 생성되는데, 초기에 물을 상기 공급관(56)을 통해서 공급한다. 이때 상기 저장 탱크(50)에 상기 수위 센서(84)를 장착하여 일정 수위가 만족되면 급수를 정지하고 얼음을 생성하기 위해서 상기 압축기(90)를 구동한다.

만일 저수된 물 중 제빙되어 상기 아이스 빈(80)으로 이동하는 얼음만큼만 추가 급수를 할 경우, 상기 저장 탱크(50)에 저장된 물이 줄어들 수 있고, 최종적으로 순환되는 물의 양도 줄일 수 있다.

물론 이러한 경우 물의 위생문제 또는 저장 탱크 내 미네랄의 누적량이 증가함에 따른 얼음의 투명도가 저하될 수지가 있다. 이를 방지하게 상기 제어부(100)에서는 상기 수위 센서(84)에서 측정된 수위에 무관하게 일정한 시간이 경과하면 상기 급수 밸브(58)에서 유로를 개방해서 물을 공급하도록 제어할 수 있다.

또한 동일한 원리로 문제가 발생하지 않는 최소 주기를 선정해서, 상기 제어부(100)에서는 상기 급수 밸브(58)를 선정된 주기에 따라서 유로를 개방하도록 제어할 수 있다.

본 발명에서는 수위센서에서 측정된 수위를 만족시킬 만큼 물을 공급한 이후 에 소정의 시간동안 상기 급수 밸브(58)에서 유로를 개방해서 추가 급수를 하는 것이 가능하다. 이 경우에 선정된 주기마다 수행할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 캐비닛 20: 도어
30: 증발부 40: 노즐부
50: 저장 탱크 56: 공급관
70: 펌프 72: 제1안내관
74: 제2안내관 80: 아이스 빈
90: 압축기

Claims

캐비닛;
상기 캐비닛 내부에 마련되고, 얼음이 응결되는 트레이;
상기 트레이의 하측에 마련되고, 상기 트레이를 향해서 물을 분사하는 노즐부;
상기 노즐부에 공급되는 물이 저장되는 저장 탱크;
상기 저장 탱크에 구비되는 수위 센서;
상기 노즐부에 안내관으로 연결되고, 상기 저장 탱크에 저장된 물을 상기 노즐부로 공급하는 펌프;
상기 트레이에 물을 공급하는 공급관;
상기 공급관에 마련되는 급수 밸브; 및
상기 수위 센서에서 측정된 수위에 따라 상기 급수 밸브의 유로를 개폐하는 제어부;를 포함하고,
상기 트레이는 얼음이 생성되는 복수 개의 셀을 포함하고,
상기 트레이에는 관통관이 마련되어서, 상기 공급관으로 공급된 물은 상기 관통관을 통해서 상기 저장 탱크로 낙하하되,
상기 관통관은 상기 복수 개의 셀의 중앙 부위를 수직하게 관통하게 배치되어서, 상기 공급관을 통해서 공급되는 물은 상기 셀의 내측을 관통해서, 상기 저장 탱크로 안내되는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 수위 센서에서 수위가 일정 높이 이하로 하강된 것으로 감지되면, 상기 제어부는 상기 급수 밸브를 개방해서 상기 트레이에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 수위 센서는 주기적으로 수위 정보를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 저장 탱크는 상기 트레이의 하부에 배치된 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
냉매를 압축해서 상기 트레이에 냉기를 공급하는 압축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제7항에 있어서,
상기 압축기가 구동되기 시작하면, 상기 제어부는 상기 급수 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 캐비닛의 전방 개구부를 개폐하는 도어와,
상기 도어의 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서를 포함하는 아이스 머신.
제9항에 있어서,
상기 도어 개폐 센서에서 도어의 개방 후에 닫힘이 감지되면,
상기 제어부는 상기 급수 밸브에서 유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 수위 센서에서 수위가 일정 높이 이하로 하강된 것으로 감지되지 않더라도, 상기 제어부는 일정한 시간이 경과하면 상기 급수 밸브에서 유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 저장 탱크에는 드레인 관이 배치되고,
상기 저장 탱크의 수위가 일정 수준을 넘어서면 상기 드레인 관을 통해서 물이 상기 저장 탱크로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제12항에 있어서,
상기 드레인 관은 상기 저장 탱크의 수위가 일정 수준 이상으로 높아지지 않도록 하는 기능을 수행하고, 상기 수위 센서는 상기 저장 탱크에 저장된 물의 수위를 측정하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 급수 밸브의 유로를 개방해서, 상기 트레이로 물을 공급하고,
상기 트레이에 물이 공급되면, 물은 상기 트레이의 상측에서 상기 복수 개의 관통관을 통해서 상기 트레이의 하부로 하강되고, 상기 노즐부를 통과한 후에 상기 저장 탱크에 수납되는 것을 특징으로 하는 아이스 머신.