冰箱和冰箱的制造方法与流程

文档序号：12484225阅读：475来源：国知局

本发明涉及冰箱和该冰箱的制造方法。

背景技术：

众所周知，冰箱是用于将食物储存在比房间环境温度低的温度下的设备。冰箱被构造成提供根据食物的种类而定的对食物的冷冻储存或冷藏储存。

利用连续地供给至冰箱内部空间的冷空气来使这种冰箱的内部空间冷却。所述冷空气是通过经历着包含压缩、冷凝、膨胀和蒸发的冷却循环的制冷剂的热交换而被连续地产生的。供给至冰箱内的冷空气通过对流而被均匀地传播到冰箱的内部空间，由此就能将冰箱中的食物储存在所期望的温度下。

通常，冰箱的主体具有长方体结构，该长方体结构的前表面是敞开的。在主体中设置有冷藏室和冷冻室。冷藏室门和冷冻室门被设置在主体的前表面上，以便选择性地打开或关闭冰箱的入口。在形成于冰箱中的内部空间中可以设置有多个抽屉、搁架和储存盒，以使得不同种类的食物能够在最佳条件下被储存于它们之中。

传统地，曾经主要使用的是把冷冻室布置在冷藏室上方的顶部安装型冰箱。近来，为了改善用户的使用便利性，已经引入了把冷冻室布置在冷藏室下方的底部冷冻室型冰箱。底部冷冻室型冰箱的优点在于，用户能够更方便地使用冷藏室，这是因为相对频繁地使用的冷藏室被布置在冰箱的上部中，而相对于冷藏室而言较少使用的冷冻室被布置在冷藏室的下方。然而，因为冷冻室被布置在冰箱的下部中，所以底部冷冻室型冰箱导致用户需要弯腰才能从冷冻室中取出冰，因而造成了用户的不便。

为了试图克服上述问题，最近提出了一种底部冷冻室型冰箱，其中在被布置于该冰箱的上部中的冷藏室门中设置有冰分配器(ice dispenser)。在此情况下，在冷藏室门中或在冷藏室中可以设置有用于产生冰的制冰机。

制冰机可以包括用于产生冰的制冰系统，并且设置有：制冰托盘(ice tray)；用于储存所产生的冰的冰桶(ice bucket)；以及用于将冰桶中所储存的冰传输至分配器的传输系统。

此外，制冰管(ice-making duct)被安装成将冷冻室与制冰机连通。具体地，制冰管被安装在冷藏室的左侧壁或右侧壁中，以使得当门被关闭时，制冰室通过该制冰管与冷冻室连通。

因此，当门打开时，制冰管从制冰室脱离。当门关闭时，制冰管与制冰室连通，从而使得用于产生冰的冷空气能够从冷冻室经由制冰管而被提供至制冰室。

然而，传统的冰箱存在如下问题。

第一，制冰管被安装在冷藏室的左侧壁或右侧壁中；因此，需要单独的用于将该制冰管绝缘的结构。因此，冰箱的内部容量被减小了，且冰箱的管道系统结构(piping structure)是复杂的。

第二，只有当门关闭时冷空气才能从冷冻室被传输至冷藏室。当门打开时，流经制冰管的冷空气被排出到冰箱之外。于是，冰箱的能量效率被降低了。

第三，冰是利用从制冰管提供的冷空气、通过间接冷却方法而被产生的。于是，因为冰不是直接冷却而成的，所以产生冰所需要的时间被增多了。

技术实现要素：

鉴于以上情况，本发明的实施例提供了如下的冰箱：该冰箱尽管具有把制冰机安装在冷藏室门中的结构，但也不需要单独的用于传输在产生冰时所用的冷空气的传输管。该冰箱的结构可以是简单的，且该冰箱的内部容量没有被削减。此外，本发明的实施例还提供了该冰箱的制造方法。

另外，本发明的实施例提供了如下的冰箱：该冰箱被构造成使得无论门是打开的或是关闭的，都能够对制冰室进行冷却。本发明的实施例还提供了该冰箱的制造方法。

此外，本发明的实施例提供了在安装于门中的制冰室内通过直接冷却方法产生冰的冰箱以及该冰箱的制造方法。

根据本发明的一个实施例，提供了一种冰箱，其包括：主体，它包括食物储存空间；门，它被安装在所述主体上，并且被构造成包括制冰室且对所述食物储存空间进行密封；压缩机、冷凝器和膨胀阀，它们均被安装在所述门中；制冰机，它被安装所述制冰室中，并且所述制冰机包括包括托盘，所述托盘被构造成接收且容纳水；制冷剂管线，它被构造成将所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀相互连接，并且它通过传导对所述托盘进行冷却；以及至少一个锁环(lock ring)，所述至少一个锁环被构造成将所述制冷剂管线以气密的方式连接至所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀。

根据本发明的另一实施例，提供了一种冰箱的安装方法，其包括：在所述冰箱的门中设置机械室和制冰室，所述机械室包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和制冷剂管线，所述制冷剂管线被构造成将所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀相互连接起来，并且所述制冰室包括托盘，所述托盘被构造成接收用于产生冰的水；以及将所述制冷剂管线延长并且使所述制冷剂管线与所述托盘的表面接触。在该方法中，设置所述机械室和所述制冰室的步骤包括：利用锁环将所述制冷剂管线以气密的方式连接至所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀各者。

根据本发明的又一实施例，提供了一种冰箱，其包括：主体，它包括食物储存空间；门，它被安装在所述主体上，并且被构造成包括制冰室且对所述食物储存空间进行密封；压缩机、冷凝器和膨胀阀，它们被均安装在所述门中；制冰机，它被安装所述制冰室中，所述制冰机包括托盘，所述托盘被构造成接收且容纳水；制冷剂管道，它被构造成将所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀相互连接，并且它通过传导对所述托盘进行冷却；以及至少一个锁环，所述至少一个锁环被构造成将所述制冷剂管道以气密的方式连接至所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀。

附图说明

根据下面的结合附图对实施例进行的说明，本发明的目的和特征将变得更明显。在附图中：

图1是示出了根据本发明实施例的冰箱当门打开时的形状的立体图；

图2是图示了图1中的制冰机的正视图；

图3是示出了设置在图1中的制冰机内的托盘和制冷剂管线的仰视图；

图4是示出了图1中的制冰机的内部结构的一部分的剖视图；

图5是示出了图1中的制冷剂管线的组装过程的一个步骤的图；

图6是示出了图1中的制冷剂管线的组装过程的另一步骤的图；以及

图7是示出了图1中的制冷剂管线的组装过程的又一步骤的图。

具体实施方式

在下文中，将会参照附图来详细地说明本发明的实施例，这些附图构成了本说明书的一部分。

在对本发明的实施例进行说明时，如果认为与本发明有关的已知功能或构造的详细说明会多余地导致本发明的主旨变得模糊时，那么将会省略这些详细说明。

图1是示出了根据本发明实施例的示例性冰箱当门打开时的形状的立体图。

参照图1，根据本发明实施例的冰箱1包括主体10、挡板12和门20。主体10形成了冰箱1的大致形状并且在其里面储存食物等。挡板12将主体10中所界定的食物储存空间分隔成上部的冷藏室R和下部的冷冻室F。门20被设置在主体10的前表面上，并且被构造成可以转动以便能够通过门20来选择性地打开或关闭主体10。

门20包括制冰室22、机械室24和绝热体26。用于产生冰的制冰机100被安装在制冰室22中。机械室24包括压缩机242和冷凝器244。绝热体26被设置在制冰室22与机械室24之间，并且将制冰室22与机械室24分隔开。

在本实施例中，虽然具有制冰室22的门20被图示为用于关闭主体10的冷藏室R，但是这并不排除把制冰室形成在被设置成选择性地打开或关闭冷冻室F的门中的实施例。

此外，在本实施例中，虽然为了解释的目的而说明了把制冰室22形成在门20的上部中且把机械室24形成在门20的下部中的结构，但是本发明的精神不限于这一构造。例如，制冰室22可以被形成在门20的下部中，且机械室24可以被形成在门20的上部中。

绝热体26可以由诸如聚氨酯泡沫(urethane foam)等发泡材料制成，并且被用来防止低温的制冰室22与相对高温的机械室之间的热交换。

门20包括用于将门20的面向主体10的部分封闭的盖板，以使得即使当门20打开时，制冰室22和机械室24也不会向外敞开。盖板还起到如下作用：在门20关闭的情况下，该盖板使门20的内部空间与主体10的内部空间相互隔热。为此，盖板可以由具有与门20的整个面积相对应的面积的发泡构件(foamed membrane)制成。然而，为了便于说明，从图1中省掉了盖板的图示。

此外，在门20的周边部上设置有隔热构件(insulation membrane)，以便防止门20的内部空间中的冷空气漏出到门20之外。

压缩机242和冷凝器244被设置在门20的机械室24中。此外，冷却循环的膨胀阀(未图示)也可以被布置在机械室24中。或者，该膨胀阀可以被布置在绝热体26中。

压缩机242可以是比设置在冰箱的主体中的常规压缩机小的小型化压缩机，以使得压缩机242能够被安装在门20的小空间中。在韩国未审查专利申请公开案第10-2013-0048817号中提出了这样的小型化压缩机的代表性示例。

冷凝器244利用制冷剂管线248而被接合到压缩机242的后端。由压缩机242压缩成高温高压的气相制冷剂可以通过冷凝器244而被改变成中温高压的液相状态。另外，冷凝器244也可以紧凑型冷凝器，以使得它能够被安装在门20的内部空间中。

压缩机242和冷凝器244与设置在主体10中的电源(未图示)连接起来，以使得电力能够被供给至压缩机242和冷凝器244。这里，将压缩机242和冷凝器244与主体10中的所述电源连接起来的缆线被布置在用于形成门20的转动轴的铰链管材(hinge pipe)中。

在门20的用于形成机械室24的表面中形成有通孔246，当门20打开时，机械室24可以通过该通孔246与外部连通。当门20打开时，经由通孔246被吸入到机械室24中的外部空气对冷凝器244进行冷却，以使得冷凝器244中的制冷剂能够被冷凝。为此，在冷凝器244的表面中形成有孔(未图示)，以使该外部空气能够被提供到冷凝器244中。在冷凝器244中设置有用于制冷剂与经由该孔而被提供的外部空气之间的热交换的结构。

制冷剂管线248将压缩机242连接至冷凝器244，并且从冷凝器244的后端穿过绝热体26而延伸至布置在门20的上部中的制冰室22。制冷剂管线248还被连接至设置在制冰室22中的制冰机100。

将参照图2至图4来详细地说明安装在制冰室22中的制冰机100的构造。

图2是图示了图1中的制冰机的正视图。图3是示出了设置在图1中的制冰机内的托盘和制冷剂管线的仰视图。图4是示出了图1中的制冰机的内部结构的一部分的剖视图。

参照图2至图4，制冰机100可以包括外壳110、制冰系统120、冰桶130、传输系统140和出口端150。

在外壳110中界定了能够产生冰的冷却空间。制冰系统120被布置在该冷却空间中的上部位置处。冰桶130被布置在制冰系统120的下方。

制冰系统120包括托盘122和旋转单元124，托盘122提供了能够接收水的模具且在该模具内形成冰，并且旋转单元124使托盘122旋转，以使冰从托盘122向下掉落。

托盘122提供了从供水管(未图示)等接收水的空间，在该空间中，该水被冷却以形成冰。具有地，托盘122在它的上表面中包括多个用于容纳水的成型空间。这些成型空间可以具有取决于要被产生的冰的形状各种形状。成型空间的数量也是可以改变的。

托盘122优选地由具有高热导率的金属(例如，铝)制成。随着托盘122的热导率增大，托盘122与流经制冷剂管线的制冷剂之间的热交换率能够被提高。

托盘122的下表面与从机械室24延长过来的制冷剂管线248接触。制冷剂管线248的与托盘122接触的部分是指接触部2482。如图3所示，接触部2482可以大致为U形。具体地，接触部2482从托盘122的第一端部延伸，在托盘122的第二端部附近以大约180°弯曲，然后延伸向托盘122的第一端部且被连接至机械室24。

然而，这仅是解释性示例。例如，接触部2482可以具有多个弯曲部，以使得制冷剂能够在托盘122的下表面下方来回流动几次。

这里，接触部2482可以与托盘122的下表面形成表面接触。或者，为了提高热交换效率，可以通过粘合剂或紧固件等将接触部2482牢固地连接到托盘122的下表面。

因此，在机械室24中被压缩和冷凝的制冷剂通过膨胀阀发生膨胀且因此被冷却。冷却后的制冷剂被传输至制冷剂管线248的接触部2482。传输至接触部2482的制冷剂通过接触部2482和托盘122对托盘122中的水进行冷却。冷却后的水发生相变而变成冰。

换句话说，制冷剂管线248的接触部2482起到作为冷却循环的小型化蒸发器的作用。

制冷剂管线248可以包括组装在一起的多个管道。

按传统的方式，制冷剂管道是通过焊接而被相互连接的。因此，在装配过程期间有发生火灾的可能性。另外，在装配过程期间，焊接热量会对该产品造成损伤。此外，由于需要焊接生产线，所以需要额外的加工设施且增加了财务成本。

为解决上述传统问题，在本实施例中，用于构成制冷剂管线248的那些管道是通过锁环2484而不是通过焊接来相互连接的。

锁环2484是如下的接合构件(coupling membrane)：其使得能够在不需要焊接的前提下将两个管道可靠地相互连接起来(以气密的方式)。当使用了锁环2484时，可以仅通过将两个管道的端部压入配合到该锁环中来使这两个管道以气密的方式相互连接。

这样，锁环2484被设置在用于构成制冷剂管线248的那些管道的每个接点上。例如，锁环2484可以被设置在制冷剂管线248与诸如布置在机械室24中的压缩机242、冷凝器244和膨胀阀(未图示)等各个装置之间的接点上，由此用于构成制冷剂管线248的那些管道能够以气密的方式被连接至布置在机械室24中的各装置。

此外，锁环2484也可以被设置在大致呈线性的管道与大致呈L形的弯管(这种弯管被设置在制冷剂管线248延伸的方向发生改变的点处)之间的接点上，以使得所述线性的管道与所述大致呈L形的弯管能够以气密的方式相互连接。

这样，能够提高制冷剂管线248的组装过程的效率。另外，在管道装配过程期间，不存在因焊接而导致火灾或导致产品组件的损伤的风险。此外，还节省了任何与采购和维护焊接设施相关的费用。

此外，在把制冰机安装于门中的传统冰箱中，通过制冷剂与空气之间的热交换来产生冷空气，且利用鼓风机等将所产生的冷空气经由冷空气传输管(cold air duct)供给至托盘。这样，在传统技术中，采用了利用气体与固体之间的热交换的间接冷却方法来产生冰。因为气体与固体之间的热交换的效率相对较低，所以产生冰所耗费的时间增加了。

然而，在本实施例中，通过利用固体之间的热交换(或更准确地，制冷剂管线248与托盘122之间的热交换)的直接冷却方法来产生冰。因此，提高了热交换的效率，且显著地减少了产生冰所需要的时间。

所产生的冰可以利用旋转单元124而掉落到布置在制冰托盘122下方的冰桶130中。具体地，当旋转单元124的旋转轴(未图示)被转动时，托盘122就被上下翻转，使得托盘122的上表面面向冰桶130。这里，当托盘122被转动到预定角度以上时，托盘122被干预构件(interference membrane)(未图示)扭动。于是，已处于托盘122中的冰块由于托盘122的扭动而掉落到冰桶130中。

此外，可以在所述旋转轴上设置有多个推出器(ejector)(未图示)，并且使这些推出器沿旋转轴的长度而布置着，以使得能够通过仅转动推出器而不用转动整个托盘122就从托盘122中移出冰。

传输系统140起到将冰向出口端150传输的作用，并且包括螺旋推进器(auger)142、电机壳体144和螺旋推进器电机146。

螺旋推进器142是具有螺旋或螺旋状叶片的旋转式构件(rotating membrane)。螺旋推进器电机146使螺旋推进器142旋转。螺旋推进器142被布置在冰桶130中。处于冰桶130中的冰块被布置在螺旋推进器142的叶片的各部分之间，且因此能够通过螺旋推进器142的旋转而被传输至出口端150。螺旋推进器电机146被安置在电机壳体144中。

出口端150可以与设置在门20中的分配器(未图示)连接。取决于用户的选择，冰块可以被传输系统140传输并且经由分配器而被提供至用户。虽然在附图中没有示出，但是可以在出口端150中设置有能够将冰切割成预定大小的切割单元。

在下文中，将会说明根据本实施例的具有上述构造的冰箱1的操作和效果。

在根据本实施例的冰箱1中，沿着制冷剂管线248流动的制冷剂可以在流经压缩机、冷凝器和膨胀阀(它们被安装在为了关闭主体10而设置的门20中)的同时被冷却。冷却后的制冷剂被提供至制冷剂管线248的与托盘122接触的接触部2482。因此，托盘122是利用制冷剂而被直接冷却的。

可以通过供水装置(未图示)将水提供至托盘122。已提供至托盘122的水利用接触部2482而被冷却并且因此发生相变从而形成冰。

这里，通过由压缩机242提供的压缩力使制冷剂移动至接触部2482。

托盘122中所产生的冰利用旋转单元124的操作而向下掉落，并且被储存到布置在托盘122下方的冰桶130中。

同时，已经经由膨胀阀而被传输至接触部2482并且已经从托盘122吸收了热量的制冷剂再通过制冷剂管线248而被传输至机械室24。已传输至机械室24的制冷剂被提供给压缩机242，以使得它能够通过冷却循环被再次冷却。

如上所述，根据本实施例，该冰箱的管道系统结构是相对简单的。该冰箱的内部容量增大了。此外，提高了冷却所用能量的使用效率，且能够减少产生冰所需要的时间。

在下文中，将会详细地说明根据本实施例的冰箱的制造方法。

首先，制备冰箱1的主体10，并且将用于关闭主体10的门20安装在主体10中。此外，将绝热体26安装在门20的内部空间中。具体地，将绝热体26安装成使得门20的内部空间被绝热体26分隔成制冰室22和机械室24。

将用于产生冰的制冰机100安装在制冰室22中。将用于形成冷却循环的压缩机242、冷凝器244和膨胀阀(未图示)安装在机械室24中。

此外，通过制冷剂管线248将压缩机242、冷凝器244和膨胀阀相互连接。锁环2484被用于与压缩机242、冷凝器244和膨胀阀的连接中。多个管道相互连接，以延长制冷剂管线248。在此情况下，也使用了锁环2484。

在下文中，将参照图5至图7来说明使用锁环2484的制冷剂管线248的组装过程。

图5至图7是图示了图1中的制冷剂管线的组装过程的示例性图。

参照图5至图7，锁环2484可以被分成三个部分，即，引入部分a、压入配合(force-fitting)部分b和结尾部分c。

引入部分a被形成在锁环2484的第一端部上。在要被相互连接起来的两个管道中的一个管道248a已经被插入到锁环2484中之后，将另一个管道248b通过引入部分a而插入到该锁环2484中。为了方便将管道248b插入到锁环2484中，引入部分a被构造成具有倾斜结构，以使得引入部分a的内径随着从该引入部分的外端部向内是减小的。

压入配合部分b起到提供能够使两个管道牢固地相互连接的连接力的作用。为此，压入配合部分b的内表面具有拱曲的凸面形状。具体地，锁环2484的压入配合部分b的拱曲的内表面将推力施加至外侧的管道248b，且内侧的管道248a同时提供了排斥弹性力以维持它的原本形状。这样，这两个管道向彼此施加压力，由此它们彼此被压入配合在一起。以此方式，可以使两个管道248a和248b可靠地固定至彼此。

结尾部分c是锁环的与引入部分a相背的端部。与锁环2484的其他各部分的内径相比，结尾部分c具有最小的内径。因此，当两个管道248a和248b被相互连接时，结尾部分c起到密封装置的作用。通过将锁环2484接合到两个管道248a和248b，会使这两个管道248a和248b之间的接点在形状上发生改变。当持续地维持着两个管道248a和248b的被改变的形状时，就能够凭借锁环2484来保持这两个管道248a和248b的密封状态。

为了利用锁环2484使两个管道248a和248b相互连接，首先将内侧的管道248a插入到锁环2484中，然后将外侧的管道248b引入到锁环2484与已插入到锁环2484中的管道248a之间的空间中。这里，将外侧的管道248b经由锁环2484的引入部分a而插入到锁环2484中。由于引入部分a的倾斜结构，所以能够容易地将外侧的管道248b插入到锁环2484中。

在已将外侧的管道248b引入到引入部分a中之后，当将外侧的管道248b进一步推入到锁环2484中时，这两个管道248a和248b受到挤压，且因此在外侧的管道248b被插入到压入配合部分b中的同时这两个管道稍微发生形状上的改变。这样，当外侧的管道248b被插入到压入配合部分b中时，两个管道248a和248b对彼此施加压力。在这一状态下，当外侧的管道248b被进一步推入到锁环2484中且因而穿过锁环2484的结尾部分c时，就可靠地密封住了外侧的管道248b的被结尾部分c挤压的部分。以此方式，通过压入配合(force-fitting)能够使两个管道248a和248b以气密的方式有利地相互连接。

通过上述过程，可以完成使用锁环2484的制冷剂管线248的装配。

同时，制冷剂管线248被安装成使得它将机械室24连接到制冰室22并且它穿过绝热体26。

此外，延伸至制冰室22的制冷剂管线248被构造成具有大致呈U形的弯曲部。为此，可以将大致呈U形的管道通过锁环2484而连接至制冷剂管线248的延伸到制冰室22的管道。

该大致呈U形的管道是上述的接触部2482并且被安装成与托盘122接触。这里，可以按如下方式来安装接触部2482，即：将接触部2482简单地布置在它与托盘122接触的位置处。或者，可以将接触部2482粘附到托盘122。

此后，外壳110覆盖住制冰机100，且完成了制冰机100的安装。随后，盖板将门20的面向主体10的部分封闭封住，由此完成了冰箱的制造。

如上所述，根据本实施例，对冰箱的管道系统结构进行了说明，且该管道系统结构是相对简单的。有利的是，增大了冰箱的内部容量，由此提高了空间的使用效率。此外，提高了冷却用的能量效率，且能够减少产生冰所耗费的时间。

虽然已经针对示例性实施例而示出并说明了根据本发明的冰箱，但是本发明不限于该示例性实施例。本领域技术人员应当理解，可以在不偏离随附的权利要求所限定的本发明的范围的前提下进行各种更改和修改。

因此，本发明的范围应当基于随附的权利要求来解释，且随附的权利要求的等同范围内的所有技术精神应当被视为涵盖在本发明的范围内。