包括制冰机的冰箱及其除霜水的收集方法与流程

本申请要求2015年06月17日提交的韩国专利申请No.10-2015-0086081的优先权，其内容通过引用的方式全部并入本文。

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。本发明的实施方式还涉及一种收集冰箱的除霜水的方法。

背景技术：

冰箱是一种用于以低温状态存储食品的装置，并且可以配置为根据使用者打算存储的食品的种类，在冷冻状态下或者在冷藏状态下保存食品。

冰箱的内部连续地提供有冷气。基于经过压缩-冷凝-膨胀-蒸发过程的冷却循环，通过与制冷剂的热量交换过程连续地产生冷气。通过对流将冷气提供到冰箱的内部，以便将冰箱中的食品保持在希望的温度。

通常，冰箱的主体具有前表面打开的长方体形状，并且主体的内部可以设置有冷藏室和冷冻室。此外，主体的前表面可以设置有冷藏室门和冷冻室门，用于选择性地访问冰箱的一部分。冰箱中的存储室可以设置有各种食品可以以最佳条件存储的多个抽屉、架子、接收盒等。

传统地，顶部安装类型冰箱具有定位在上部处的冷冻室和定位在下部处的冷藏室。然而，为了方便使用者，最近已经公开了底部冷冻类型冰箱，其中冷冻室定位在下部处。在底部冷冻类型冰箱的情况下，频繁使用的冷藏室定位在上部处，并且相对较少使用的冷冻室定位在下部处。因此使用者可以方便地使用冷藏室。然而，由于冷冻室定位在下部处，所以底部冷冻类型冰箱存在的问题在于，使用者需要弯腰以打开冷冻室门取出冰。

为了解决上述问题，最近已经公开了一种冰箱，其中用于取出冰的分配器安装在定位在底部冷冻类型冰箱的上部处的冷藏室门中。在这种情况下，冷藏室门或冷藏室的内部可以设置有制冰机。

制冰机可以包括制冰机组件，其包括：冰盘，其用于产生冰；冰桶，其用于存储产生的冰；以及传送组件，其用于将存储在冰桶中的冰传送到分配器。

此外，提供用于制冰的管道，以便将冷冻室和制冰机连接到一起，其中，用于制冰的管道设置在冷藏室的左侧或右侧壁表面部分上，以便在关闭门时，连接制冰室的冷冻 室。

因此，当门打开时，用于制冰的管道和制冰室彼此分离，并且用于制冰的管道和制冰室配置为当门关闭时彼此连接。因此，当关闭门时，通过用于制冰的管道将冷冻室中的冷气提供到制冰室作为用于产生冰的冷气。

然而，传统的冰箱设计存在以下问题。

首先，由于用于制冰的管道必须设置在冷藏室的左侧或右侧壁表面部分上，所以用于绝缘管道的结构必须添加到其上。此外，减小了冰箱的内部容量，并且冰箱中的管道结构复杂。

第二，仅在关闭门时，冷气能够从冷冻室传送到制冰室，并且当门打开时，经过制冰管道的冷气排出到外部，由此降低能量效率。

第三，由于通过由管道提供的冷气产生冰的直接冷却方案实现制冰，所以不能实现直接冷却，由此增加了制冰所需的时间。

第四，由于制冰机保持在低温状态下，所以制冰机典型地覆盖有霜。如果这样的霜没有被有效地去除，则制冰机频繁故障或出现错误。

技术实现要素：

鉴于以上内容，本发明的实施方式提供了一种包括制冰机的冰箱以及除霜水的收集方法，所述冰箱不需要用于将制冰的冷气传送到设置在冷藏室门上的制冰机的管道，由此具有简单的结构并伴随最大化的内部容量。

此外，本发明的实施方式提供了一种包括制冰机的冰箱以及除霜水的收集方法，所述冰箱能够在不考虑是否打开或关闭门的情况下冷却制冰室，由此增加能量效率。

此外，本发明的实施方式提供了一种包括制冰机的冰箱以及除霜水的收集方法，所述冰箱能够在设置在门上的制冰室中以直接冷却方案制冰，由此具有高制冰速度。

此外，本发明的实施方式提供了一种包括制冰机的冰箱以及冰箱的除霜水的收集方法，所述冰箱能够在霜出现在制冰机上时，有效地去除霜。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种包括制冰机的冰箱，所述冰箱包括：主体，其配置为具有用于食品的存储室；门，其设置在主体上，包括制冰室，并且配置为打开和关闭存储室；分配器，其设置在门的前表面上，并且配置为用于分配饮用水，并且包括配置为收集过量分配的水的过量水盘；压缩机、冷凝器和膨胀阀，其设置在门上；冰盘，其设置在制冰室中，并且配置为接收和容纳水；制冷剂管，其连接压缩机、冷凝器 和膨胀阀，并且配置为通过传导冷却冰盘；加热器，其设置在冰盘的外周部分处；排水管道，其设置在冰盘的下面，并且配置为收集除霜水；以及除霜水排出管，其连接到排出管道和过量水盘，其中，将收集在排出管道中的除霜水经由除霜水排出管排出到过量水盘。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于冰箱的除霜水收集方法，所述方法包括：停止设置在冰箱门上的制冰机的制冰；驱动设置在冰盘的外周部分处的加热器，由此去除形成在冰盘上的霜，其中，所述冰盘包括在制冰机中并且配置为接收并容纳水；将除霜水收集到设置在冰盘下面的排水管道中，所述除霜水通过加热霜产生；以及将收集在排水管道中的除霜水经由除霜水排出管排出到分配器的过量水盘，所述分配器设置在门的前表面上，并且所述除霜水排出管连接在排水管道和过量水盘之间。

附图说明

从结合附图给出的实施方式的下面描述中，本发明的目的和特征将变得显而易见，其中：

图1是示出了根据本发明的一个实施方式的带有关闭的门的冰箱的立体图；

图2是示出了当打开图1中示出的冰箱门时的立体图；

图3是示出了图1中示出的制冰机的正视图；

图4是示出了设置在图1中示出的制冰机内部的制冷剂管和冰盘的立体图；

图5是示出了设置在图1中示出的制冰机内部的结构的一部分的横截面视图；以及

图6是图1中示出的门的侧视图。

具体实施方式

下文将参考形成说明书的一部分的附图详细描述本发明的实施方式。

在下面的说明中，为了使本发明的主题清楚，将省略结合在本文中的已知功能和配置的详细描述。

图1是示出了根据本发明的一个实施方式的带有关闭的门的冰箱的立体图，并且图2是示出了当打开图1中示出的冰箱的门时的立体图。

参考图1和图2，根据本发明的一个实施方式，冰箱1可以包括：主体10，其配置为形成外部结构和/或外观，并且配置为存储食品等；挡板12，其配置为将形成在主体10中的食品存储室分隔成上侧冷藏室R和下侧冷冻室F；以及门20，其设置在主体10的前表面的两个侧边缘上，并且配置用于通过旋转运动选择性地访问主体10。

门20可以在其前表面上设置有用于提供饮用水的分配器28，以便在关闭门20时，使用者能够拿取饮用水。门20还可以包括过量水盘282，其用于收集过量分配的水，并且设置在分配器28的下面。

此外，门20可以包括：制冰室22，其包括用于产生冰的制冰机100；机器室24，其包括压缩机242和冷凝器244；以及绝缘构件26，其设置在制冰室22和机器室24之间，并且配置为使制冰室22和机器室24彼此分离。

虽然在上面描述了一个示例性实施方式，其中，制冰室22设置在配置为打开和关闭主体10的冷藏室R的门20上，但是实施方式包括制冰室设置在提供用于选择性地访问冷冻室F的门上的情况。

此外，虽然实施方式被解释为制冰室22形成在门20的上部处，并且机器室24形成在门20的下部处的一个实例，但是本发明不局限于此，并且可以将本发明应用于制冰室22形成在门20的下部处并且机器室24形成在门20的上部处的情况。

绝缘构件26可以在其中包括例如聚氨酯泡沫的泡沫组件，并且可以配置为抑制处于低温的制冰室22和处于高温的机器室24之间的热量交换。

此外，门20可以包括覆盖构件，其覆盖面向主体10的表面，以便即使当打开门20时，制冰室22和机器室24也不暴露到外部环境。此外，覆盖构件可以用来当关闭门20时，使门20的内室与主体10绝缘。为此，覆盖构件可以包括泡沫部分，其对应于门20的整个表面。为了方便说明，图2省略了覆盖构件。

此外，为了与外部环境绝缘，门20可以在其边缘上包括绝缘材料。

门20可以包括在机器室24的内部中的压缩机242和冷凝器244。此外，用于进行冷却循环的膨胀阀(未示出)也可以设置在机器室24的内部中，或者可以设置在绝缘构件26的内部中。

压缩机242可以是减小尺寸的压缩机，其小于通常提供到冰箱主体的压缩机，以便压缩机242能够安装在门20内部的有限的室之中。在韩国专利公开No.10-2013-0048817中公开了最小化的压缩机的一个实例，其内容通过引用方式并入本文。

冷凝器244可以通过制冷剂管248连接到压缩机242的后端部。通过压缩机242，压缩的高温高压制冷剂可以转变成中温高压液化的制冷剂。此外，冷凝器244可以是减小尺寸的冷凝器，其配置为设置在门20的内室中。

压缩机242和冷凝器244可以连接到设置在主体10中并且配置为提供用于执行冷却的电力的电源装置(未示出)。在这种情况下，可以以经过门20的旋转轴的铰链管的方式，设置将压缩机242和冷凝器244连接到主体10的电源装置的电缆。

通孔246可以形成在构成机器室24的门20的表面上，以便在打开门20时，机器室24能够与外部环境交换热量。当打开门20时，能够通过由通孔246引入到机器室24的内部中的外部空气冷却冷凝器244，因此能够使冷凝器244中的制冷剂冷凝。为此，冷凝器244可以在其表面上设置有用于引入外部空气的孔，并且用于在制冷剂和由孔引入的外部空气之间的热量交换的结构可以形成在冷凝器244的内部。

制冷剂管248连接压缩机242和冷凝器244，并且从冷凝器244的后端部延伸通过绝缘构件26到在门20的上部中的制冰室22，并且连接到在制冰室22中的制冰机100。

参考图3至图6描述设置在制冰室22中的制冰机100的详细配置。

图3是示出了图1中示出的制冰机的正视图，图4是示出了设置在图1中示出的制冰机内部的制冷剂管和冰盘的立体图，图5是示出了设置在图1中示出的制冰机内部的结构的一部分的横截面视图；以及图6是图1中示出的门的侧视图。

参考图3至图6，制冰机100可以包括壳体110、制冰组件120、冰桶130、传送组件140和出口部件150。

壳体110可以在其中包括用于产生冰的冷却室，制冰组件120可以设置在冷却室中的上侧处，并且冰桶130可以设置在制冰组件120的下面。

制冰组件120可以包括：冰盘122，其提供用于接收并存储水并且产生冰的框架；加热器126，其沿冰盘122的外周部分设置；以及驱动部件124，其用于旋转冰盘122以使冰从冰盘122中掉落。此外，驱动部件124驱动加热器126以加热冰盘122的表面一小段时间，以便轻微地融化与冰盘122的表面接触的冰的表面，从而允许冰容易地与冰盘122分离。

此外，制冰组件120包括排水管道128，其用于收集通过用加热器126去除霜产生的除霜水W。

冰盘122提供用于接收来自供水管(未示出)等的水并且用于冷冻水以制冰的室，其中，冰盘122可以具有在其上表面上形成为容纳水的多个室。根据需要生产的冰的形状，所形成的室可以具有各种形状，并且所形成的室的数量也可以变化。

冰盘122可以由例如铝的具有高导热性的金属制成。当冰盘由具有相对较高的导热性的材料制成时，进一步提高冰盘122和沿制冷剂管流动的制冷剂之间的热交换率。

从机器室24延伸的制冷剂管248可以与冰盘122的下表面接触，其中，与冰盘122接触的制冷剂管248的部分可以被称为接触部分2482。接触部分2482可以形成为如图4所示的“U”形。可以以从冰盘122的一个端部延伸，在冰盘122的另一个端部周围弯曲180度，延伸回到冰盘122的一个端部，然后连接到机器室24的方式形成接触部分 2482。

然而，这种方式仅仅是示例性的，可以以弯曲多次以便多次在冰盘122的下表面上接触的方式形成接触部分2482。

在这种情况下，为了提高传热效率，接触部分2482可以配置为与冰盘122的下表面简单地表面接触，或者可以配置为通过粘合剂、连接构件等与冰盘122的下表面更加强烈地接触。

因此，将在机器室24中经历压缩和冷凝过程然后通过膨胀阀膨胀并冷却的制冷剂传送到制冷剂管248的接触部分2482。传送的制冷剂通过接触部分2482和冰盘122冷冻保持在冰盘122中的水。如上所述冷冻的水相转变以生产冰。

换句话说，制冷剂管248的接触部分2482和冰盘122起到冷却循环中的蒸发器的作用。

具有设置在门上的制冰机的现有冰箱通过制冷剂和空气之间的热量交换产生冷气，然后通过鼓风机等经由冷气管道将冷气提供到冰盘，以便由通过气体和固体之间的热量交换的直接冷却方案产生冰。在这种情况下，由于在热量交换性能方面气体和固体之间的热量交换不足，需要长时间来产生冰。

与此相反，根据一个实施方式，由于通过由制冷剂管248和冰盘122之间的固体-固体热量交换的直接冷却方案产生冰，所以热量交换性能卓越，并且由此能够显著减少产生冰所需的时间。

如上所述制作的冰通过驱动部件124掉落到设置在冰盘122下面的冰桶130。驱动部件124通过驱动加热器126预定的一段时间，轻微地融化与冰盘122的表面接触的冰的表面。当冰的表面轻微地融化时，能够释放与冰盘122的表面接触的冰。

在这种情况下，当加热器126的加热时间过长时，可以完全融化在冰盘122上产生的冰。因此，为了加热，可以设定产生热量的时间和量，以便仅仅轻微地融化冰的表面。为此，制冰组件120可以包括控制单元(未示出)，其配置为控制驱动部件124的功能。

当冰盘122的加热停止时，可以根据驱动部件124的旋转轴(未示出)的旋转，旋转冰盘122的上表面，以朝向下侧的冰桶130。由于当冰盘122旋转超过特定角度时，与预定的阻碍构件(未示出)的接触可以扭曲冰盘122，而作为扭曲的结果，在冰盘122中的冰块可以掉落到冰桶130的内部。

此外，多个排出器(未示出)可以设置在旋转轴的长度方向上，并且在一个实施方式中，可以在没有旋转冰盘122的情况下，仅仅通过排出器的旋转，从冰盘122中排出冰。

加热器126沿冰盘122的外周部分设置，并且配置为加热冰盘122。此外，加热器126包括形成为“U”形的加热棒。加热棒的两个端部连接到驱动部件124，并且根据驱动部件124的控制机制，加热棒选择性地产生热量，由此加热冰盘122。

除了轻微地融化冰盘122中的冰的表面以容易地从冰盘122中分离冰的功能之外，当制冰机已经中断时，为了去除制冰机100内部上的霜，如上配置的加热器126可以用于加热制冰机100的内部。下面将描述用于这种功能性的详细配置。

当通过加热器126去除霜时，霜从固体相转变为液体，因此产生除霜水W。排水管道128收集并且排出产生的除霜水W到外部。为此，排水管道128设置在冰盘122的下侧处，并且排水管道128的一个端部可以连接到出口壳体129，所述出口壳体129在其中设置有用于连接到外部环境的连接孔。

此外，排水管道128形成为其下表面具有朝向出口壳体129延伸的较低的斜面，以便收集的除霜水W能够流动到出口壳体129并且能够排出到外部环境。

连接孔连接到除霜水排出管160的一个端部，并且除霜水排出管160的另一个端部可以连接到分配器28的过量水盘282。此外，除霜水排出管160在门20的内部上从出口壳体129延伸，并且连接到分配器28的过量水盘282，以便除霜水排出管160可以是从门20的后表面穿透到门20的前表面的形状。

此外，为了使除霜水W能够从排水管道128流向过量水盘282，除霜水排出管160额外地包括传送装置162。在这种情况下，可以通过控制单元控制传送装置162。例如，传送装置162可以是风扇或泵，以及使液态的除霜水W的运动能够没有限制的流动的所有装置。

因此，收集在排水管道128中的除霜水W能够流向出口壳体129，并且能够经由除霜水排出管160排出到分配器28的过量水盘282。

传送组件140执行将冰传送到出口部件150的功能，并且可以包括螺旋推运器142、电机壳体144和螺旋推运器电机146。

螺旋推运器142可以是具有螺杆和有螺线形的翼的旋转构件，并且配置为通过螺旋推运器电机146旋转。螺旋推运器142可以设置在冰桶130中。堆积在冰桶130中的冰块插入到螺旋推运器142的翼之间的缝隙中，并且可以在旋转螺旋推运器142时，传送到出口部件150。此外，螺旋推运器电机146可以设置在电机壳体144中。

出口部件150可以连接到设置在门20中的分配器(未示出)，并且根据使用者的选择通过传送组件140传送的冰可以通过分配器提供给使用者。此外，虽然未被示出，出口部件150可以设置有切割构件，其能够将冰切割成预定尺寸。

下文将描述根据一个实施方式的具有上述配置的冰箱1的操作和效果。

在根据一个实施方式的冰箱1中，可以通过设置在用于打开和关闭主体10的门20上的压缩机、冷凝器和膨胀阀冷却流经制冷剂管248的制冷剂。将如上所述冷却的制冷剂提供到制冷剂管248与冰盘122接触的接触部分2482，因此，通过制冷剂直接冷却冰盘122。

冰盘可以通过供水装置提供有水，所述供水装置没有被示出，提供到冰盘122的水能够通过提供到接触部分2482的制冷剂被冷却，因此水能够相转变以生产冰。

在一个实施方式中，制冷剂可以通过从压缩机242提供的压缩力流向接触部分2482。

如上所述在冰盘122中制作的冰可以通过驱动部件124的操作向下掉落，并且可以堆积在设置在冰盘122下面的冰桶130中。

此外，经由膨胀阀传送到接触部分2482然后与冰盘122热量交换的制冷剂可以经由制冷剂管248再次传送到机器室24。传送到机器室24的制冷剂可以引入到压缩机242中，以便再次开始冷冻循环。

为了生产冰，在大多数情况下，制冰机100的内部一直保持在零度以下的温度，将室外空气引入到制冰机100中，并且包含在室外空气中的水汽可以冷凝以产生霜。产生的霜粘附到制冰机100中各种机械装置的表面或内部，其可能引起故障或错误。

为了去除霜，可以使用通过驱动加热器126将固体霜转变为液体，然后将液体排出到外部的技术。在这种情况下，加热器126产生热量，以融化在制冰机上冰盘122中产生的冰的表面时，可以去除一部分霜。然而，当因长时间制冰已经产生大量的霜时，短暂的加热时间可能不足以去除所有的霜。

为此，制冰机100可以在两种模式下操作，例如，制冰模式和管理模式，其中，在制冰模式下执行上述制冰过程。在管理模式中，在已经中断了门20中的冷却循环的状态下，驱动部件124驱动加热器126以产生热量，以便覆盖包括冰盘122的制冰机100的内部装置的霜，能够通过从加热器126产生的热量相转变为液体并且被去除。

霜相转变成的除霜水W可以被收集在排水管道128中。收集在排水管道128中的除霜水W可以沿排水管道128的下表面的斜面流向出口壳体129，然后可以通过除霜水排出管160排出到设置在门20的前表面上的分配器28的过量水盘282。

当过量水盘282已经充满了除霜水W或倾倒的饮用水时，可以信号通知、注意或告知使用者以清空过量水盘282。为此，可以额外地包括用于感测过量水盘282是否充满了水的传感器(未示出)、用于显示给使用者过量水盘282充满了水的显示装置(未 示出)。

通常在制冰模式下，驱动制冰机100以制作冰，并且可以重复管理模式预先设定的时间。然而，这样的配置仅仅是示例性的。用于控制制冰机100的管理模式的方法能够被自由地修改，并且在没有背离本发明的主旨的范围之中执行。

如上所述，根据本发明的实施方式，简化了冰箱的管道结构，使冰箱的内部容量最大化以增加室的利用率，增加了用于冷却的能量的效率，获得高制冰速度，并且能够有效地去除制冰机中产生的霜。

虽然已经参考优选实施方式示出并描述了本发明，但是本发明的实施方式不局限于此。对本领域技术人员来讲，应当理解的是，在不背离下面的权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以做出各种改变和修改。