包括制冰机的冰箱和用于收集冰箱的除霜水的方法与流程

本申请基于并要求2015年6月17日提交的韩国专利申请No.10-2015-0086082的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明的实施方式总体上涉及一种包括制冰机的冰箱以及一种用于收集冰箱内的除霜水的方法。

背景技术：

冰箱在低于隔室周围环境温度的温度下存储食物。冰箱根据食物类型提供对食物的冷冻存储或冷藏存储。

冰箱的内部空间由连续供应的冷空气冷却。通过包括压缩-冷凝-膨胀-蒸发过程的冷却循环，借助于制冷剂的热交换，连续地产生冷空气。冷空气通过对流均匀地供应进冰箱的内部空间，由此冰箱内的食物可在期望温度下存储。

一般而言，冰箱的主体具有在其前表面上打开的长方体结构。冷藏室和冷冻室位于主体内部。冷藏室门和冷冻室门设置在主体的前表面上，并容许选择性地打开或关闭冰箱的前开口。多个抽屉、架子和存储盒可设置于在冰箱内形成的内部空间里，使得不同种类的食物可在最佳条件下存储。

传统上，常使用顶部安装式冰箱，在顶部安装式冰箱中，冷冻室位于冷藏室上方。近来，为了提高使用者便利性，引入了底部冷冻室式冰箱，在底部冷冻室式冰箱中，冷冻室位于冷藏室下方。底部冷冻室式冰箱的有利之处在于，因为相对频繁使用的冷藏室位于冰箱上部，而比冷藏室使用相对少的冷冻室位于冷藏室下方，所以使用者可更便利地使用冷藏室。然而，底部冷冻室式冰箱需要使用者在从冷冻室除冰时俯身，这是因为冷冻室位于冰箱下部，因而对使用者不便。

为了克服上述问题，已经公布了底部冷冻室式冰箱，其中冰分配器被配置于置于冰箱上部内的冷藏室的门内。在这种情况下，用于制造冰的制冰机可设置在冷藏室门或冷藏室内。

制冰机可包括制冰组件、冰桶和输送组件，上述制冰组件产生冰并且包括冰托盘，上述冰桶用于在其内存储冰，并且上述输送组件用于将存储在冰桶内的冰输送到分配器。

此外，制冰管道安装为耦接冷冻室和制冰机。制冰管道安装在冷藏室的左侧壁或右侧壁内，使得当门关闭时，冰室通过制冰管道与冷冻室耦接。

因此，当门打开时，制冰管道与冰室分离。当门关闭时，制冰管道与冰室耦接，使得冷空气(用于产生冰)可从冷冻室通过制冰管道供应到冰室。

然而，传统冰箱具有以下问题。

首先，制冰管道安装在冷藏室的左侧壁或右侧壁内，因而需要用于隔离管道的结构。因此，由于管道需要空间，因而减小了冰箱的内部容量，且冰箱的管道系统结构较为复杂。

第二，仅在门关闭时，冷空气可从冷冻室输送到冷藏室。当门打开时，通过制冰管道的冷空气排放到冰箱外部。因此，降低了冰箱的能效。

第三，通过利用从制冰管道供应来的冷空气进行间接冷却，来制造冰。由于未直接冷却冰，因而制造冰所需的时间总量增加了。

第四，因为在低温下保持制冰机，因而霜容易形成在制冰机上。然而，在传统冰箱设计情况下，不能有效地去除这些霜，且制冰机经常出现故障。

技术实现要素：

鉴于上述，本发明实施方式提供一种冰箱，其在制冰机安装在冷藏室门内的同时，不需要用于输送用来制造冰的冷空气的单独管道，由此减小了冰箱结构，并可使冰箱的内部容量最大化。此外，本发明实施方式提供一种用于收集冰箱的除霜水的方法。

进一步地，本发明实施方式提供一种冰箱，其具有不管门打开或关闭都可被冷却的冰室，从而具有提高的能效。本发明实施方式提供一种用于收集冰箱的除霜水的方法。

另外，本发明实施方式提供一种冰箱，通过在门内安装的冰室内进行直接冷却而在冰箱内产生冰，并且提供一种用于收集冰箱的除霜水的方法。

此外，本发明实施方式提供一种将形成在制冰机上的霜有效去除的冰箱、以及一种用于收集冰箱的除霜水的方法。

附图说明

结合附图从给定的实施方式的以下描述中将清楚本发明的目的和结构，其中：

图1是示出根据本发明一实施方式的具有打开门的冰箱的立体图；

图2是图示图1的制冰机的前视图；

图3是示出图1的制冰机的托盘和制冷剂管路的立体图；

图4是示出图1的制冰机的托盘和制冷剂管路的仰视图；以及

图5是示出图1的制冰机的内部结构的部分的剖视图。

具体实施方式

下文，将参照构成实施方式一部分的附图来详述本发明的实施方式。

在描述本发明实施方式时，将略去与本发明相关的已知功能或构造的赘述，以使本发明主题的描述清楚。

图1是示出根据本发明一实施方式的具有打开门的冰箱的立体图。

参见图1，根据本发明实施方式的冰箱1包括主体10、阻隔板12以及门20。主体10形成冰箱1的结构和/或外观，并构造为用于在其内存储食物或类似物。阻隔板12将主体10内限定的食物存储空间分隔成上部冷藏室R和下部冷冻室F。门20设置在主体10的前表面上，并构造为能旋转的，使得主体10可通过门20被选择性地打开或关闭。

门20包括冰室22、机器室24、以及绝缘体26。产生冰的制冰机100安装在冰室22内。机器室24包括压缩机242和冷凝器244。绝缘体26设置在冰室22和机器室24之间，并将冰室22与机器室24分隔开。

在当前实施方式中，虽然示出冰室22形成在门20上以选择性地接近主体10的冷藏室R，但这并不排除冰室形成在被构造为选择性地打开或关闭冷冻室F的门内的情况。

此外，在当前实施方式中，虽然为了例示目的描述了冰室22形成在门20的上部内且机器室24形成在门20的下部内的结构，但本发明的主旨并不局限于这种结构。例如，冰室22可形成在门20的下部内，而机器室24可形成在门20的上部内。

绝缘体26可由诸如聚氨酯泡沫的泡沫材料制成，并构造为阻止处于低温下的冰室22与处于相对高温度下的机器室之间的热交换。

门20包括封盖，上述封盖封闭门20的面对主体10的部分，使得甚至当门20打开时，冰室22和机器室24被密封于外部或外面环境。封盖作用为当门20关闭时，将门20的内部空间与主体10的内部空间隔离。这样，封盖可包括泡沫构件，上述泡沫构件具有与门20的整个区域对应的区域。然而，为了解释起见，从图1中略去上述封盖的图 示。

此外，隔离构件设置在门20的周界上，以将门20的内部空间与外部隔离。

压缩机242和冷凝器244设置在门20的机器室24内。此外，冷却循环的膨胀阀(未示出)也可设置在机器室24内。替代地，膨胀阀可设置在绝缘体26内。

压缩机242可为小型或小型化压缩机，其比设置在冰箱主体内的典型压缩机小，使得压缩机242可安装在门20内的小空间内。在韩国专利待审公布文献No.10-2013-0048817中提出了小型压缩机的代表性示例，其内容通过引用并入本文。

冷凝器244通过制冷剂管路248耦接到压缩机242的后端。由压缩机242压缩到高温高压的气相制冷剂，可由冷凝器244转变为中温高压的液相状态。进一步地，冷凝器244也可为紧凑或小型化冷凝器，使得它可安装在门20的内部空间内。

压缩机242和冷凝器244连接到设置在主体10内的电源(未示出)，使得电力可供应到压缩机242和冷凝器244。在此，将压缩机242和冷凝器244耦接到主体10的电源的电缆，设置在形成门20的转轴的铰接管内。

在门20的形成机器室24的表面内形成通孔246，当门20打开时，机器室24通过通孔246与外部耦接。当门20打开时，通过通孔246被吸入机器室24内的外部空气冷却冷凝器244，使得冷凝器244内的制冷剂可被冷凝。为此，在冷凝器244的表面内形成孔(未示出)，以容许外部空气被供应进冷凝器244。在冷凝器244内设置用于在制冷剂与通过上述孔供应的外部空气之间进行热交换的结构。

制冷剂管路248将压缩机242连接到冷凝器244，并从冷凝器244的后端穿过绝缘体26延伸到被设置于门20上部内的冰室22。制冷剂管路248也连接到设置在冰室22内的制冰机100。

参见图2至4，将详述安装在冰室22内的制冰机100的构造。

图2是图示图1的制冰机的前视图。图3是示出图1的制冰机的托盘和制冷剂管路的立体图。图4是示出图1的制冰机的托盘和制冷剂管路的仰视图。图5是示出图1的制冰机的内部结构的部分的剖视图。

参见图2至5，制冰机100可包括壳体110、制冰组件120、冰桶130、输送组件140以及出口端口150。

在壳体110内限定冷却空间，在上述冷却空间可制造冰。制冰组件120设置在位于 上述冷却空间内的上部位置。冰桶130设置在制冰组件120的下方。

制冰组件120包括：托盘122，其包括接收水并在其内形成冰的模具或框架；加热器126，其设置在托盘122的周界上；以及驱动单元124，其转动托盘122以沿向下方向从托盘122掉落冰。此外，驱动单元124操作加热器126，并短时加热托盘122的表面，以略微融化粘附于托盘122表面的冰的表面，因此使得容易从托盘122去除冰。

此外，制冰组件120包括排出管道128，当利用加热器126除霜时，上述排出管道128收集除霜水W。

托盘122提供从供水管(未示出)或类似物接收水的空间，水在上述空间内被冷却以形成冰。托盘122在其上表面内包括多个成型空间，上述多个成型空间被构造用于在其内存储水。成型空间可依据待制造的冰的形状，而具有多种形状。成型空间的数量也可改变。

托盘122优选地由具有高导热性的金属制成，例如铝。当托盘122的导热性提高时，托盘122与流通过制冷剂管路的制冷剂之间的热交换率也提高。

托盘122的下表面与自机器室24延伸的制冷剂管路248接触。将制冷剂管路248的与托盘122相接触的一部分称作接触部2482。如图3所示，接触部2482可具有“U”形形状。接触部2482从托盘122的第一端部延伸、绕托盘122的第二端部粗略地弯曲180°、然后朝向托盘122的第一端部延伸并连接到机器室24。

然而，这仅是一个示例。例如，接触部2482可具有多个弯曲部，使得制冷剂可在托盘122的下表面下来回流动若干次。

在此，接触部2482可与托盘122的下表面简单地进行面接触。替代地，为了提高热传递效率，接触部2482可例如借助于粘合剂、紧固件或类似物，牢固地附接到托盘122的下表面。

因此，在机器室24内被压缩和冷凝的制冷剂，通过膨胀阀而膨胀并因此被冷却。已冷却的制冷剂被输送到制冷剂管路248的接触部2482。被输送到接触部2482的制冷剂冷却托盘122内的水。被冷却的水相变成冰。

换言之，制冷剂管路248的接触部2482和托盘122在冷却循环中作用为小型蒸发器。

在制冰机安装在门内的传统冰箱中，通过制冷剂和空气之间的热交换而产生冷空 气，所产生的冷空气由送风机或类似物通过冷空气管道而供应到托盘。这样，在传统技术情况下，利用采用气体和固体之间热交换的间接冷却方法，来制造冰。因为气体和固体之间热交换的效率相对低，因而需要较长时间来制造冰。

然而，在当前实施方式中，借助于利用固体与固体之间热交换的直接冷却方法，也即制冷剂管路248与托盘122之间热交换的直接冷却方法，来制造冰。因此，热交换效率提高，且制造冰所需的时间显著地减少。

借助于驱动单元124，所制造的冰可掉落进设置在冰托盘122下方的冰桶130内。驱动单元124使加热器126加热一段预定时间，使得冰的粘附于托盘122表面的表面可略微融化。因为冰的上述表面略微融化，因此已粘附于托盘122表面的冰从托盘122的表面脱离。

如果使加热器126加热的时间过长，则形成在托盘122内的冰可完全融化。因此，优选地，设定热发生的时间和速率，使得仅冰的上述表面略微融化。制冰组件120可包括控制单元(未示出)，上述控制单元控制驱动单元124的操作。

在加热托盘122的操作已完成后，使转动单元124的转轴(未示出)转动。然后，托盘122上下颠倒，使得托盘122的上表面面对冰桶130。当托盘122转动到预定角度或更多时，托盘122由干扰构件(未示出)扭转。然后，托盘122内的冰块通过托盘122的扭转作用，落入冰桶130内。

此外，多个喷射器(未示出)可配置在转轴上并沿着转轴的长度设置，使得无需转动整个托盘122，通过仅转动喷射器即可从托盘122移除冰。

加热器126设置在托盘122的周界上，并作用为加热托盘122。加热器126可包括加热杆，上述加热杆的一部分向下弯曲以具有“U”形形状。加热杆的第一和第二端部耦接到驱动单元124。因此，加热杆可通过于驱动单元124的控制机构而选择性地发生热，因此加热托盘122。

此外，加热器的U形弯曲部向下延伸以形成突出部1262。突出部1262可从加热杆延伸到排出管道128。

另外，加热器126可构造为使得突出部1262的最下端设置在排出管道128内。突出部1262设置为邻近托盘122的一端部，加热器126和驱动单元124连接的一侧与上述端部对置。

具有上述构造的加热器126不仅作用为使托盘122内的冰的表面略微融化，使冰从 托盘122的移除变得容易，而且作用为在冰制造被中断时，加热制冰机100的内部，并因此将制冰机100的内部除霜。这将在本文后面进行更详细描述。

排出管道128作用为收集除霜水W，上述除霜水W在加热器126对制冰机100除霜时通过霜从固态到液态的相变而产生，然后排出管道128将除霜水W排出到外部。排出管道128安装在托盘122的下方，并构造为使得排出管道128的端部连接到排出端口外壳129，排出端口外壳129具有与外部或外面环境连接的通孔。

此外，排出管道128构造为排出管道128的底部朝排出端口外壳129向下倾斜，使得收集在排出管道128内的除霜水W流到排出端口外壳129，并排放到外部环境。

收集在排出管道128内的除霜水W流入排出端口外壳129，在邻近排出端口外壳129的位置通过从突出部1262发生的热而转变成蒸汽，然后排放到外部环境。

输送组件140作用为朝出口端口150输送冰，并包括螺旋推运器142、马达外壳144、以及螺旋推运器马达146。

螺旋推运器142是具有螺丝或螺旋叶片的可转动构件。螺旋推运器马达146转动螺旋推运器142。螺旋推运器142设置在冰桶130内。位于冰桶130内的冰块设置在螺旋推运器142的叶片的部分之间，并因此可通过螺旋推运器142的转动而输送到出口端口150。螺旋推运器马达146容置在马达外壳144内。

出口端口150可耦接到设置在门20内的分配器(未示出)。依据使用者的选择，冰块可由输送组件140输送，并经由分配器供应给使用者。虽然附图中未示出，但可将冰切割成预定尺寸的切割单元可设置在出口端口150内。

以下将描述具有上述构造的根据当前实施方式的冰箱1的操作和效果。

在根据当前实施方式的冰箱1中，沿着制冷剂管路248流动的制冷剂，可在通过压缩机、冷凝器以及膨胀阀时被冷却，上述压缩机、冷凝器以及膨胀阀安装在被配置为能打开地关闭主体10的门20内。已冷却的制冷剂供应到制冷剂管路248的与托盘122接触的接触部2482。因此，托盘122由制冷剂直接冷却。

水可由供水装置(未示出)供应到托盘122。供应到托盘122的水由供应于接触部2482的制冷剂冷却，并因此相变而制造冰。

在此，制冷剂借助于压缩机242提供的压缩力流动到接触部2482。

在托盘122内制造的冰通过驱动单元124的操作而下落，并存储于设置在冰桶122 下方的冰桶130内。

此外，已借助于膨胀阀输送到接触部2482并已接收了来自托盘122的热的制冷剂，通过制冷剂管路248再次输送到机器室24。输送到机器室24的制冷剂供应到压缩机242，使得它可通过冷却循环而被再冷却。

制冰机100的内部通常保持在零度以下以制造冰。因此，当外部空气进入制冰机100时，外部空气中的蒸汽被冷凝和凝固，因此形成霜。这些霜形成在制冰机100内不同种类装置的表面上，由此潜在地引发制冰机100的这些装置的失灵或故障。

为了对制冰机100除霜，加热器126发生热以将固相霜转变成液态相，然后将它排出到外部环境。在此，虽然当加热器发生热以融化在托盘122内制造的冰的表面时部分地去除了霜，但是，如果在很久一段时期内形成了大量霜，则短时操作加热器126可能不足以去除霜。

鉴于此，制冰机100可以两种模式操作，即制冰模式和维护模式。在制冰模式中，制造冰。在维护模式中，在门20内的冷却循环中断时，驱动单元124操作加热器126以发生热。在包括托盘122的设置于制冰机100内的装置上已形成的霜，借助于从加热器126发生的热转变成液体，且因此从这些装置去除。

因为霜相变而产生的除霜水W，被收集在排出管道128内。进一步地，收集在排出管道128内的除霜水W，借助于从加热器126的延伸进排出管道128内的突出部1262放出的热，转变为蒸汽。蒸汽移至排出端口外壳129，然后排放到排出端口外壳129的外部。

在正常条件下，制冰机100以制冰模式操作以制造冰。制冰机100的维护模式周期性地操作预设时间。然而，这仅是控制维护模式的方法的一个示例。换言之，在不脱离本发明范围的情况下，可以多种形式改变控制制冰机100的维护模式的方法。

如上述，根据本发明，减小了冰箱的管道系统结构。冰箱的内部容量增加了，由此提高了空间效率。此外，提高了用于冷却的能效，使得制造冰所需的时间减少了。另外，本发明可对制冰机有效地除霜。

尽管已参照示例性实施方式示出和描述了根据本发明的冰箱，但本发明的实施方式并不局限于此。本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书限定的本发明范围的情况下，可进行各种变更和修改。

因此，本发明范围应当基于所附权利要求书进行理解，且落入本发明范围的等同范围内的所有技术主旨应当理解为涵盖在本发明范围内。