(57)【要約】【課題】所定サイズを有する複数の製氷水溝内に所定量の製氷水を供給することで捨てられる製氷水の量を最小化し、冷却突起の冷却熱の消耗を低減して製氷時間及び電力消耗を低減することができる製氷機を提供する。【解決手段】製氷機本体と、冷凍システムに連結される蒸発管５３と、製氷水が溜まる多数の製氷水溝５４を有するベースフレーム５１と、蒸発管５３に設けられ、下部面に各製氷水溝５４内に供給された製氷水に浸される冷却突起５９が突設される冷却板５２、及びベースフレーム５１を揺動させ、製氷水内の気泡を除去する気泡除去手段６０とを含んでなる。【選択図】      図５
2004150785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製氷機本体と；
冷凍システムに連結される蒸発管と；
製氷水が溜まる多数の製氷水溝を有するベースフレームと；
前記蒸発管に設けられ、下部面に前記製氷水溝内に供給された製氷水に浸される冷却突起が突設される冷却板と；
前記ベースフレームを揺動させ、前記製氷水内の気泡を除去する気泡除去手段と；
を含むことを特徴とする製氷機。
【請求項２】
前記気泡除去手段が、
前記ベースフレームを上下に揺動自在に保持するための保持フレームと；
前記ベースフレームと前記保持フレームとの間に介在するばねと；
前記ベースフレームを周期的に加圧するための加圧手段と；
を含み、
前記ベースフレームが前記ばねの弾性復元力及び前記加圧手段の加圧力により上下に揺動し、前記製氷水溝内の製氷水を前記冷却突起に周期的に付けることを特徴とする請求項１に記載の製氷機。
【請求項３】
前記加圧手段が、
前記ベースフレームに当接するように設けられるカム部材と；
前記カム部材を回転させるためのカム駆動モーターと；
を含むことを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項４】
前記ベースフレームが、前記保持フレームに形成されたスライドホールにスライド自在に挿入されるスライドバーを有することを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項５】
前記冷却突起にて成長する氷のサイズによる前記ベースフレームの揺動距離の変化を感知し、製氷完了時点を検出する製氷完了検出手段を含むことを特徴とする請求項２に記載の製氷機。
【請求項６】
前記製氷完了検出手段が、前記ベースフレームの揺動による磁力の変化を感知し、前記冷却突起にて成長する氷が所定サイズに達した時点を検出するマグネチックセンサーを含むことを特徴とする請求項４に記載の製氷機。
【請求項７】
前記保持フレームの一側には、前記マグネチックセンサーの両側の感知部の間に挿脱自在な感知片が設けられ、前記マグネチックセンサーが、前記ベースフレームに設けられ、前記ベースフレームの上下への揺動時における前記感知片の挿脱によって磁力変化を感知することを特徴とする請求項６に記載の製氷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製氷機に関し、より詳しくは、製氷時間を短縮し且つ捨てられる製氷水の量を最小化することができる製氷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製氷機は、供給された製氷水を冷却させて製氷する装置であって、近年、製氷水内の気泡が凍りながら氷が濁ること（以下、‘白濁’と称する）が防止可能な製氷機が市販されている。
【０００３】
図１ないし図３は、韓国登録特許第２７２８９４号に開示されている従来の製氷機を示す図であって、同図に示したように、従来の製氷機は、製氷機本体１０と、製氷ユニット２０と、気泡除去手段３０及び製氷完了検出手段４０とを含む。
【０００４】
製氷機本体１０は、製氷ユニット２０で製氷された氷を貯蔵するための氷貯蔵庫１１を備える。氷貯蔵庫１１の下部には、圧縮機１２と凝縮機１３とが設けられる。
【０００５】
製氷ユニット２０は、図２に示したように、水トレイ２１と冷却板２２及び蒸発管２３とを含む。水トレイ２１には製氷水が溜まり、冷却板２２の下部面には製氷水に浸される多数の冷却突起２４が突設される。水トレイ２１の一側には、水トレイ２１を傾けて水トレイ２１内の結氷していない製氷水を排出するための旋回手段２５が備えられる。蒸発管２３は、冷却板２２の上部面に設けられ、冷凍システムに連結される。蒸発管２３内を冷媒が流れ、この冷媒の熱交換により冷却板２２及び冷却突起２４が冷却される。
【０００６】
気泡除去手段３０は、製氷水内の気泡を除去し、製氷時に白濁が生じることを防止するためのものであって、水トレイ２１内で上下に揺動する揺動板３１と、この揺動板３１を揺動させるための揺動用モーター３２とを含む。遥動用モーター３２に設けられた係止片３３が遥動板３１の係止ピン３４を押し上げると、遥動板３１が動きながら製氷水内の気泡を浮かび上がらせて除去する。
【０００７】
製氷完了検出手段４０は、図３に示したように、レバー片４２が設けられる検知スイッチ４１と、揺動用モーター３２が取付けられた取付治具４３に設けられる作動片４４とを含む。冷却突起２４にて氷が成長し、揺動板３１が氷と衝突すると、揺動板３１の衝撃が係止片３３を介して揺動用モーター３２に伝わる。このとき、取付治具４３が保持軸４５を中心にして回転し、取付治具４３に設けられた作動片４４がレバー片４２を加圧して検知スイッチ４１を作動させる。
【０００８】
ここで、説明していない図面符号１４は製氷水供給管、２６は旋回軸、２７は排水ガイド板、そして、１５は排水筒である。
【０００９】
以下では、前記構成を有する従来の製氷機の作用を説明する。
【００１０】
製氷水が製氷水供給管１４内を流れて水トレイ２１内に流入され、冷却突起２４が製氷水に浸されると、蒸発管２３内を流れる冷媒の熱交換により氷点以下に冷却された冷却突起２４の周りで冷却水が結氷し始まる。このとき、遥動用モーター３２が作動し、製氷水内に浸されていた遥動板３１が上下に揺動する。これにより、製氷水が上下に揺動することで製氷水内の気泡が除去され、冷却突起２４の周りでは透明な氷が成長する。
【００１１】
冷却突起２４の周りに所定サイズの氷が生成されると、遥動板３１が氷とぶつかり、その衝撃が係止片３３を介して揺動用モーター３２に伝わる。このとき、揺動用モーター３２が取付けられた取付治具４３が保持軸４５を中心にして時計回り方向に回転しながら作動片４４が検知スイッチ４１のレバー片４２を加圧することで製氷完了時点が検出される。製氷が完了すると、揺動板３１は揺動を止め、蒸発管２３内では、凝縮機１３を通さず圧縮機１２から吐き出された高熱の冷媒が直接供給されて冷却突起２４が加熱され、水トレイ２１は、旋回手段２５により旋回軸２６を中心にして傾けられる。したがって、生成された氷は冷却突起２４から分離されて氷貯蔵庫１１内に落ち、水トレイ２１内の結氷しないで残っている製氷水は、排水ガイド板２７に沿って排水筒１５に排出される。
【００１２】
しかし、このような従来の製氷機では、製氷水が一つの貯蔵空間を有する水トレイ２１に溜められるため、生成される氷の量に比べて過剰の製氷水が供給され、結氷しないで捨てられる製氷水の量が多い。
【００１３】
また、冷却突起２４の冷却熱が水トレイ２１内の製氷水の全体に伝わるため、冷却突起２４の冷却熱の消耗が多すぎて冷却突起２４周りの氷の成長速度が遅い。
【００１４】
【特許文献１】
韓国特許第２７２８９４号
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、所定サイズを有する複数の製氷水溝内に所定量の製氷水を供給することで捨てられる製氷水の量を最小化し、冷却突起の冷却熱の消耗を低減して製氷時間及び電力消耗を低減することができる製氷機を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による製氷機は、製氷機本体と；冷凍システムに連結される蒸発管と；製氷水が溜まる多数の製氷水溝を有するベースフレームと；前記蒸発管に設けられ、下部面に前記製氷水溝内に供給された製氷水に浸される冷却突起が突設される冷却板；及び前記ベースフレームを揺動させ、前記製氷水内の気泡を除去する気泡除去手段と；を含むことを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記気泡除去手段は、前記ベースフレームを上下に揺動自在に保持するための保持フレームと；前記ベースフレームと前記保持フレームとの間に介在するばねと；前記ベースフレームを周期的に加圧するための加圧手段と；を含み、前記ベースフレームが前記ばねの弾性復元力及び前記加圧手段の加圧力によって上下に揺動し、前記製氷水溝内の製氷水を前記冷却突起に周期的に付けることが好ましい。
【００１８】
そして、前記加圧手段は、前記ベースフレームに当接するように設けられるカム部材；及び前記カム部材を回転させるためのカム駆動モーターと；を含むことが好ましい。
【００１９】
また、前記ベースフレームは、前記保持フレームに形成されたスライドホールにスライド自在に挿入されるスライドバーを有することがよい。
【００２０】
なお、前記構成を有する本発明による製氷機は、前記冷却突起にて成長する氷のサイズによる前記ベースフレームの揺動距離の変化を感知し、製氷完了時点を検出する製氷完了検出手段を含むことが好ましい。
【００２１】
ここで、前記製氷完了検出手段は、前記ベースフレームの揺動による磁力の変化を感知し、前記冷却突起にて成長する氷が所定サイズに達した時点を検出するマグネチックセンサーを含むことがよい。
【００２２】
また、前記保持フレームの一側には、前記マグネチックセンサーの両側の感知部の間に挿脱自在な感知片が設けられ、前記マグネチックセンサーは、前記ベースフレームに設けられ、前記ベースフレームの上下への揺動時における前記感知片の挿脱による磁力変化を感知することが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下では、添付した図面を参照して、本発明による製氷機の好適な実施の形態の詳細について説明する。参考に、本発明を説明するにおいて、従来とその構成及び作用が同一の構成要素については同一の図面符号を付して引用する。
【００２４】
図４ないし図５に示したように、本発明による製氷機は、製氷機本体１０と、製氷ユニット５０と、気泡除去手段６０、及び製氷完了検出手段７０とを含む。
【００２５】
製氷機本体１０は、製氷ユニット５０で製氷された氷を貯蔵するための氷貯蔵庫１１を有する。氷貯蔵庫１１の下部には、冷凍システムをなす圧縮機１２と凝縮機１３とが設けられ、氷貯蔵庫１１の一側には、結氷していない製氷水を排出するための排水筒１５が設けられる。
【００２６】
製氷ユニット５０は、ベースフレーム５１と、冷却板５２、及び蒸発管５３とを含む。ここで、ベースフレーム５１は、製氷水が流れ込まれる多数の製氷水溝５４を有する。ベースフレーム５１の両側には、一対のフランジ５５がそれぞれ備えられ、フランジ５５の下部面には、第１及び第２のスライドバー５６、５６’が設けられる。
【００２７】
製氷水溝５４は、下方に行くほど直径が小さくなるホッパー状にベースフレーム５１の上部に形成される。製氷水溝５４の個数は、２０〜３０個、好ましくは、２７個が形成されるが、冷凍システムの冷却容量によって異なり得る。隣接する各製氷水溝５４は、一部が互いに重なり、製氷水溝５４の重なる部分には、製氷水の流路となる接合部５４ａが形成される。製氷水が製氷水供給管１６に連結されている給水制御弁体１７を通じて噴出されると、この噴出された製氷水は、一つの製氷水溝５４をいっぱいに溜めた後、接合部５４ａを通じて隣接する他の製氷水溝５４内に流れ込む。給水制御弁体１７は、各製氷水溝５４を全ていっぱいにすることができる量だけの製氷水を供給し、各製氷水溝５４内に一定量の製氷水が溜まるようにする。
【００２８】
ベースフレーム５１の一側には、排水路５７が形成される。ベースフレーム５１が旋回手段１８により所定の角度旋回されると、各製氷水溝５４内の結氷していない製氷水は、排水路５７を通じて排水ガイド板５８に沿って排水筒１５に排出される。旋回手段１８は、モーター１８ａと保持フレーム６１の一側に設けられた回転軸１８ｂを含み、モーター１８ａの回転力が回転軸１８ｂに伝わると、保持フレーム６１が旋回軸６４を中心にして約９０°回転する。
【００２９】
冷却板５２は、蒸発管５３が挿入されるための溝部５２ａと突起部５２ｂとを有する。冷却板５２に蒸発管５３を結合する時、蒸発管５３が溝部５２ａに挿入された後に突起部５２ｂが加圧されると、蒸発管５３が冷却板５２の上部面に埋められるように設けられる。したがって、蒸発管５３の冷却熱が冷却板５２の全体にかけて容易に伝わるようになる。そして、冷却板５２の下部面には、製氷水溝５４内に流れ込まれた製氷水に浸される冷却突起５９が突設される。蒸発管５３は、冷媒が流れるように前記冷凍システムに連結される。冷却突起５９は、蒸発管５３内を流れる冷媒の熱交換により氷点以下に冷却され、その周りで氷が成長する。
【００３０】
気泡除去手段６０は、ベースフレーム５１を揺動させ、製氷水溝５４内に流れ込んだ製氷水の気泡を浮かび上がらせて除去するためのものであって、保持フレーム６１と、ばね６２（図６Ａ）と、カム部材６３とを含む。ここで、保持フレーム６１は、ベースフレーム５１を上下方向に揺動自在に保持するためのものであって、旋回軸６４により製氷機本体１０に旋回自在に設けられる。保持フレーム６１の両側面には、ベースフレーム５１のフランジ５５に対応するフランジ６５が備えられ、このフランジ６５には、第１及び第２のスライドバー５６、５６’がスライド自在に挿入される第１及び第２のスライドホール６６、６６’が形成される。
【００３１】
第１のスライドバー５６は、ばね６２が嵌め込まれた状態で第１のスライドホール６６に挿入される。したがって、ばね６２の弾性反発力によりベースフレーム５１は、保持フレーム６１に対し上下に揺動自在になる。
【００３２】
カム部材６３は、ベースフレーム５１を揺動させるためのものであって、カム駆動モーター６７に連結されるカム軸６８に設けられる。カム駆動モーター６７が駆動すると、カム部材６３はベースフレーム５１に形成されている突出部５１ａを周期的に加圧してベースフレーム５１を上下に揺動させる。
【００３３】
製氷完了検出手段７０は、マグネチックセンサー７１と感知片７２とを含む。マグネチックセンサー７１は、所定の間隔を隔てて設けられる二つの感知部７１ａ、７１ｂを有し、ベースフレーム５１の一側に設けられる。感知片７２は、二つの感知部７１ａ、７１ｂの間で磁力が遮断できるように保持フレーム６１に設けられる。マグネチックセンサー７１は、ベースフレーム５１と共に上下に揺動しながら周期的に二つの感知部７１ａ、７１ｂの間の磁力を感知する。カム部材６３の作動時に、ベースフレーム５１の上死点位置では、感知片７２がマグネチックセンサー７１の二つの感知部７１ａ、７１ｂの間を離れた状態なので、マグネチックセンサー７１は、一定の大きさの初期磁力を感知する。冷却突起５９周りにて成長する氷が所定サイズに大きくなると、氷が製氷水溝５４にぶつかり、これにより、ベースフレーム５１の揺動距離が縮まり、ベースフレーム５１の上死点でも感知片７２が二つの感知部７１ａ、７１ｂの間に位置するようになる。このとき、二つの感知部７１ａ、７１ｂの間の磁力の大きさは、初期値と異なる大きさを示し、マグネチックセンサー７１は、製氷完了信号を発する。
【００３４】
以下では、図６Ａないし図７を参照して、本発明による製氷機の作動について説明する。
【００３５】
製氷水供給管１６に連結されている給水制御弁体１７から所定量の製氷水が噴出されると、製氷水は、給水制御弁体１７側にある製氷水溝５４をいっぱいに溜めた後、接合部５４ａを通じて他の製氷水溝５４に流れ、各製氷水溝５４には同一量の製氷水が溜まる。
【００３６】
製氷水の供給が完了した後、カム駆動モーター６７が作動すると、カム部材６３がベースフレーム５１の突出部５１ａを周期的に加圧する。ベースフレーム５１は、カム部材６３の加圧力とばね６２の弾性反発力により所定距離、例えば、１５ｍｍだけ上下に揺動し、製氷水溝５４内の製氷水も同様に冷却突起５９に対し上下に揺動する。そして、蒸発管５３内の冷媒の熱交換により氷点以下に冷却された冷却突起５９の周りでは、製氷水が結氷し始まる。このとき、冷却突起５９の結氷面に付着している気泡は、製氷水の揺動によって除去されるため、冷却突起５９の周りでは透明な氷が成長する。
【００３７】
一方、製氷機の運転初期のベースフレーム５１の上死点位置において、感知片７２は、マグネチックセンサー７１の二つの感知部７１ａ、７１ｂの間を離れた状態となる。冷却突起５９の周りで氷が成長し、そのサイズが所定サイズ以上になると、生成された氷が製氷水溝５４の下部面にぶつかるようになる。これにより、ベースフレーム５１の揺動距離が縮まり、ベースフレーム５１の上死点でも感知片７２が二つの感知部７１ａ、７１ｂの間に位置するようになる。このとき、二つの感知部７１ａ、７１ｂの間の磁力の大きさは、初期値より小さい値を示し、マグネチックセンサー７１は、この変化された磁力の大きさを感知して製氷完了信号を発する。
【００３８】
マグネチックセンサー７１が製氷完了信号を発すると、カム駆動モーター６７は作動を止め、保持フレーム６１はベースフレーム５１と共に旋回手段１８により旋回軸６４を中心にして大略９０°旋回される。このとき、製氷水溝５４内に供給されていた大半の製氷水は結氷した状態であり、結氷していない少量の製氷水は、ベースフレーム５１が一側に傾くことにより、排水路５７を通じて排水ガイド板５８に沿って案内され、排水筒１５に排出される。
【００３９】
一方、蒸発管５３には、圧縮機１２を通った高熱の冷媒が凝縮機１３を経由せずバイパスされ流入される。これにより、冷却突起５９が約１０℃に加熱されることで冷却突起５９の周りの結氷面において解氷が起こり、生成された氷が冷却突起５９から分離して氷貯蔵庫１１内に落ちる。
【００４０】
【発明の効果】
以上で説明したような本発明によると、所定サイズを有する複数の製氷水溝５４のそれぞれに所定量の製氷水が供給されるため、従来に比べて製氷水の供給量及び製氷水の排水量を減らすことができ、これにより、外部給水管及び外部配水管を備えなくても製氷機内に給水タンク及び排水タンクを設けることができるため、設置場所に拘らずに設置が容易な製氷機を具現することができる。
【００４１】
また、本発明によると、氷点以下に冷却される冷却突起５９が各製氷水溝５４内に流入された所定量の製氷水に浸されるため、冷却突起５９の冷却熱の消耗を低減することができ、製氷時間及び電力消耗を低減することができる。
【００４２】
以上、本発明を、本発明の原理を例示するための好適な実施の形態について図示し説明したが、本発明は、その図示し説明した実施の形態通りの構成及び作用に限定されることではない。却って、添付した請求の範囲の思想及び範囲を逸脱することなく本発明に対する種々の変形及び修正が可能であることが、当業者であればよく理解できるはずである。また、それに適する変形及び修正と均等物も本発明の請求の範囲に属することはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の製氷機の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の腰部の構成を概略的に示す側面図である。
【図３】図２の一部を抜粋して示す斜視図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態による製氷機の構成を概略的に示す断面図である。
【図５】図４の腰部の構成を概略的に示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の好適な実施の形態による製氷機の作用を説明するための図である。
【図６Ｂ】本発明の好適な実施の形態による製氷機の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態による製氷機の製氷完了作動を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  製氷機本体
１１  氷貯蔵庫
１５  排水筒
１６  製氷水供給管
１７  給水制御弁体
１８  旋回手段
５０  製氷ユニット
５１  ベースフレーム
５２  冷却板
５３  蒸発管
５４  製氷水溝
５６、５６’  第１、第２のスライドバー
５７  排水路
５９  冷却突起
６０  気泡除去手段
６１  保持フレーム
６２  ばね
６３  カム部材
６７  カム駆動モーター
７０  製氷完了検出手段
７１  マグネチックセンサー
７２  感知片
【図１】
2004150785.tif 000003
【図２】
2004150785.tif 000004
【図３】
2004150785.tif 000005
【図４】
2004150785.tif 000006
【図５】
2004150785.tif 000007
【図６Ａ】
2004150785.tif 000008
【図６Ｂ】
2004150785.tif 000009
【図７】
2004150785.tif 000010