冰箱和它用的制冰方法與流程

本申請要求2015年6月17日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2015-0085588的優先權，其全部內容以引用的方式并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及一種冰箱和它用的制冰方法。

背景技術：

冰箱是起到在低溫下儲存食物的功能的設備；其可以根據要被儲存食物的類型在冷凍狀態下或在冷藏狀態下儲存食物。

冰箱內部被連續供給到冰箱內部的冷空氣冷卻。這里，冷空氣通過在制冷循環中進行的空氣和制冷劑之間的熱交換操作連續產生，該循環包括連續進行的四個過程：壓縮、冷凝、膨脹和蒸發。被供給到冰箱內部的冷空氣由于空氣的對流被均勻地分布在冰箱內部，從而冷空氣可以在希望的溫度下在冰箱內儲存食物。

冰箱的主體通常具有在前面開口的矩形的六面體形狀，冷藏室和冷凍室設置在冰箱主體內。冰箱主體的前部可以設有能夠分別打開或關閉冷藏室和冷凍室的冷藏室門和冷凍室門。冰箱內部所限定的儲存空間可以設有多個抽屜、架子和盒子，它們被設計用于最佳地儲存各種食物。

在相關技術中，頂置式冰箱(其中冷凍室位于冰箱主體的上部，冷藏室位于冰箱主體的下部)已被普遍使用。然而，近年來，為了增強使用者便利性，已經提出并使用了底部冷凍式冰箱，其中冷凍室設置在冰箱主體的下部。這里，底部冷凍式冰箱的優點在于，更頻繁使用的冷藏室位于冰箱主體的上部并且不常使用的冷凍室位于冰箱主體的下部，從而允許使用者更有效地利用冷藏室。然而，其中冷凍室位于下部的底部冷凍 式冰箱的問題在于，為了從冷凍室取出冰塊，使用者需要打開冷凍室門并彎腰來取出冰塊。

為了解決這種問題，近年來，已經提出并使用了用于分配冰塊的冰分配器設置在位于底部冷凍式冰箱上部的冷藏室門中的冰箱。在這種冰箱中，用于制造冰塊的制冰裝置可以設置在冷藏室門中或設置在冷藏室的內部。

例如，在制冰裝置安裝在冷藏室門中的底部冷凍式冰箱中，由蒸發器產生的冷空氣被分割并排出到冷凍室和冷藏室。這里，被排出到冷凍室內的冷空氣經由配置在冰箱主體的側壁中的冷空氣供應管道流向制冰裝置，然后在制冰裝置內部流通的同時冷凍水。其后，冷空氣經由配置在冰箱主體的側壁中的冷空氣返回管道從制冰裝置排出到冷藏室內，從而冷空氣降低冷藏室內部的溫度。

這里，為了使用上述冰箱中的制冰裝置制造冰塊，冷空氣經由冷空氣供應管道流向制冰裝置并經由冷空氣返回管道從制冰裝置流出，因此冰箱的冷空氣供給效率由于經由冷空氣冷空氣供應管道和冷空氣返回管道的流動而降低。

此外，由于冷凍室側的冷空氣應該移動到冷藏室門的制冰裝置，因此當冰箱被連續操作時，功耗可能顯著增加。

此外，當將冷空氣供給到冰箱時，需要將冷凍室的冷空氣供給到制冰裝置，因此冰箱可能會在冰箱的連續操作過程中浪費過量電力。

技術實現要素：

因此，鑒于相關技術中出現的上述問題完成了本發明，本發明的實施方案提出了一種冰箱和它用的制冰方法，其中從冷卻管道產生的冷空氣可以有效地用于制造冰塊。

在本發明的一個實施方案中，提供了一種冰箱，包括：冰箱主體；所述冰箱主體內限定的儲存空間；打開和關閉所述儲存空間的門；設置在所述門上并用于制造冰塊的制冰單元；將冷卻管道內的空氣冷卻以產生冷空氣的冷空氣產生單元；和冷空氣流通單元，其將冷空氣從所述冷 空氣產生單元供給到所述制冰單元并將空氣從所述制冰單元排出到所述冷空氣產生單元。

在本發明的另一個實施方案中，提供了一種冰箱用的制冰方法，所述方法包括：使用冷卻管道冷卻空氣，從而產生冷空氣；將冷空氣供給到制冰單元，從而制造冰塊；將空氣從制冰單元排出到冷卻管道；和在冷卻管道中再次冷卻排出的空氣。

本發明示例性實施方案的優點在于，這些實施方案可以使用從冷卻管道直接產生的冷空氣制造冰塊，從而提高了制冰效率和冷空氣供給效率。

本發明示例性實施方案的另一個優點在于，在冷卻管道和冷藏室門之間限定的制冰空間內使冷空氣僅流通很短距離。因此，與其中從冰箱下部產生的冷空氣流向在冷藏室門中限定的制冰空間的常規技術相比，本發明可以有效地減少冷空氣的損失，并且冰箱操作期間的用電節約。

附圖說明

本發明的上述和其他目的以及特征從下面結合附圖的示例性實施方案的說明將變得顯而易見，在附圖中：

圖1是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的立體圖；

圖2是示出在根據本發明示例性實施方案的在冰箱中制冰單元和冷空氣產生單元的冷卻管道之間的連接的圖；

圖3是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的內部結構的圖；

圖4是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的冷空氣產生單元的結構的方塊圖；和

圖5是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱用的制冰方法的方塊圖。

具體實施方式

在下文中，參照附圖詳細說明本發明的示例性實施方案，以便它們 可以由本領域技術人員容易地實現。

圖1是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的立體圖。圖2是示出在根據本發明示例性實施方案的在冰箱中制冰單元和冷空氣產生單元的冷卻管道之間的連接的圖。圖3是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的內部結構的圖。

如圖1～3所示，根據本發明示例性實施方案的冰箱1可以包括限定冰箱外觀的殼體結構的冰箱主體10；劃分主體10的儲存空間的隔板20；打開和關閉儲存空間的門；設置在門中并用于制造冰塊的制冰單元100；將冷卻管道內的空氣冷卻以產生冷空氣的冷空氣產生單元200；和將冷空氣從冷空氣產生單元200供給到制冰單元100并將空氣從制冰單元100排放到冷空氣產生單元200的冷空氣流通單元300。

冰箱主體10的儲存空間可以由隔板20劃分成冷藏室和冷凍室。

這里，冰箱可以包括用于選擇性地關閉主體10前面的兩個邊緣上的冷藏室的冷藏室門30和用于關閉冷凍室的前面開口的冷凍室門40。此外，所述門可以包括鉸接到冷藏室前部的相對邊緣并打開和關閉冷藏室的冷藏室門30；和鉸接到冷凍室前部的邊緣并打開和關閉冷凍室的冷凍室門40。

盡管本發明示例性實施方案的冰箱1是其中冷凍室設置在冰箱主體的下部的底部冷凍式冰箱，但是應該理解的是，本發明可以適用于各種類型的冰箱，而不限于底部冷凍式冰箱。此外，冰箱主體10、隔板20、冷凍室門30和冷凍室門40的結構與常規冰箱的冰箱主體、隔板、冷藏室門和冷凍室門的結構相同，因此，進一步說明將被省略。

這里，制冰單元100是使用冷空氣將水的相態變成冰的單元，并且可以設置在冷藏室門30的內表面上。盡管本實施方案的制冰單元100設置在冷藏室門30的上部，但是應該理解的是，制冰單元100可以設置在冷藏室門30的其他位置。

制冰單元100可以包括制冰柜110、制冰機120和儲冰盒130。

制冰柜110可以設置在冷藏室門30的內側面上，并且可以限定在其內產生冰塊的制冰空間111。制冰機120可以使用流入到制冰空間111內 的冷空氣來冷凍水，可以制造冰塊，并可以將冰塊排出到儲冰盒130中。儲冰盒130設置在制冰機120下方的位置，從而接收從制冰機120排出的冰塊。儲冰盒130可以儲存從制冰機120排出的冰塊，并且可以使用冰分配器單元(未示出)將冰塊分配給使用者。

冷空氣流通單元300起到將冷空氣從冷空氣產生單元200引入到制冰單元100的制冰空間111內或將冷空氣從制冰空間111排出到冷空氣產生單元200的作用。

例如，冷空氣流通單元300可以包括：在對應于冷卻管道210的第一管道孔212的位置設置在制冰單元100的上部的入口孔310；在對應于冷卻管道210的第二管道孔213的位置設置在制冰單元100的下部的出口孔320；和將冷空氣從入口孔310流通到出口孔320的流通風扇330。

在一個實施方案中，冷卻管道210設置在冰箱主體10上，并且制冰單元100設置在冰箱1的冷藏室門30中，因此當冷藏室門30關閉在冰箱主體10上時，冷卻管道210的第一管道孔212和第二管道孔213分別與制冰單元100的入口孔310和出口孔320連接。

因此，當冷藏室門30關閉在冰箱主體10上時，冷卻管道210內的冷空氣經由第一管道孔212流入制冰單元100的入口孔310。在制冰單元100中，通過流通風扇330的操作，使從入口引入的冷空氣在制冰空間111內流通，從而在制冰空間111內的水冷凍并形成冰塊。其后，在制冰單元100內部的冷空氣經由出口孔320排出到冷卻管道210的第二管道孔213。從制冰單元100排出的冷空氣在冷卻管道210內再次冷卻，然后引入到制冰單元100的入口孔310。

圖4是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱的冷空氣產生單元的結構的方塊圖。

如圖4所示，冷空氣產生單元200可以冷卻流經冷卻管道210的空氣，從而產生冷空氣，并可以將冷空氣供給到制冰單元100。冷空氣產生單元200可以設置在冰箱1的冰箱主體10的內部。更具體地，冷空氣產生單元200可以設置在冰箱主體10的側壁上并在冰箱主體10的下部。

冷空氣產生單元200包括：設置在冰箱主體的側壁中的冷卻管道 210，從而形成空氣從其流過的冷卻線路；圍繞冷卻管道210纏繞的蒸發盤管220，使得冷卻管道內的空氣通過空氣和制冷劑之間的熱交換操作冷卻；壓縮從蒸發盤管220排出的制冷劑的壓縮機230，從而將制冷劑變成高溫高壓的蒸汽或氣體制冷劑；冷凝氣體制冷劑的冷凝器240，從而將氣體制冷劑變成高壓的液體制冷劑；和進行液體制冷劑的絕熱膨脹并將制冷劑供給到蒸發盤管220的膨脹閥250。這里，第一管道孔212可以設置在冷卻管道210的上端，使得第一管道孔212可以與入口孔310連接，并且第二管道孔213可以設置在冷卻管道210的下端，使得第二管道孔213可以與出口孔320連接。

在壓縮機230、冷凝器240、膨脹閥250和蒸發盤管220中，進行由四個過程(壓縮、冷凝、膨脹和蒸發)構成的制冷循環，其中進行空氣和制冷劑之間的熱交換操作。因此，通過在冷卻管道210內的空氣和蒸發盤管220內的制冷劑之間進行的熱交換操作，冷卻管道210內的空氣可以冷卻而成為冷空氣。這里，蒸發盤管220通過熱傳導冷卻冷卻管道210。此外，冷卻線路足夠長，使得冷卻線路內的空氣可以被有效地冷卻而成為冷空氣，由此，當空氣流經冷卻線路預定時間時，空氣可以冷卻到冷空氣能夠有效地制造冰塊的預定溫度(例如，零下14°F以下)。

壓縮機230、冷凝器240和膨脹閥250可以使用能夠實施將冷空氣供給到冰箱1的冷藏室和冷凍室的制冷循環的元件。

冷空氣產生單元200可以包括冷卻管道210、蒸發盤管220、壓縮機230、冷凝器240、膨脹閥250、蒸發器260、分支管線270和控制閥280。冷卻管道210、蒸發盤管220、壓縮機230、冷凝器240和膨脹閥250的結構與上述的冷卻管道210、蒸發盤管220、壓縮機230、冷凝器240和膨脹閥250的結構相同，因此，無需進一步說明。

在一個實施方案中，蒸發器260可以設置在冰箱主體10的下部，并且通過經由空氣和制冷劑之間的熱交換操作冷卻冷凍室或冷藏室內的空氣來產生冷空氣。蒸發器260產生的冷空氣可以供給到冷凍室或冷藏室。分支管線270起到將由膨脹閥250處理的液體制冷劑供給到蒸發盤管220或蒸發器260的作用。控制閥280設置在分支管線270的分支點處并且控制液體制冷劑的流動方向，從而將液體制冷劑供給到蒸發盤管220或 蒸發器260。

因此，經由分支管線270分支的制冷劑可以通過由蒸發盤管220、壓縮機230、冷凝器240和膨脹閥250構成的制冷循環流通，從而冷卻供給到制冰單元100的空氣。此外，經由分支管線270分支的制冷劑可以通過由蒸發器260、壓縮機230、冷凝器240和膨脹閥250構成的制冷循環流通，從而冷卻供給到冷藏室和冷凍室的空氣。

圖5是示出根據本發明示例性實施方案的冰箱用的制冰方法的方塊圖。

如圖5所示，根據本發明示例性實施方案的冰箱用的制冰方法可以包括：使用冷卻管道冷卻空氣，從而產生冷空氣(S100)；將冷空氣供給到制冰單元，從而制造冰塊(S200)；將冷空氣從制冰單元排出到冷卻管道(S300)；和在冷卻管道中再次冷卻排出的冷空氣(S400)。

在使用冷卻管道冷卻空氣從而產生冷空氣的步驟(S100)中，通過使空氣流過其上纏繞蒸發盤管的冷卻管道將空氣冷卻成為冷空氣。使冷卻管道內部的空氣流過冷卻線路預定時間，同時由于在蒸發盤管中流動的制冷劑而失去熱量，因此從冷卻線路排出的空氣可以冷卻到冷空氣能夠有效地制造冰塊的預定溫度(例如，零下14°F以下)。

在將冷空氣供給到制冰單元從而制造冰塊的步驟(S200)中，在冷卻管道中冷卻的冷空氣通過制冰單元的入口孔供給到制冰單元的制冰空間。供給到制冰空間的冷空氣通過流通風扇的操作在制冰空間中流通，并且可以冷凍制冰空間內的水，從而制造冰塊。

在將空氣從制冰單元排出到冷卻管道的步驟(S300)中，將冷空氣從制冰空間通過制冰單元的出口孔排出到冷卻管道中。

在在冷卻管道中再次冷卻排出的冷空氣的步驟(S400)中，排出到冷卻管道中的冷空氣流過冷卻管道的冷卻線路預定時間，從而被冷卻到冷空氣能夠冷凍水而制造冰塊的預定溫度以下。

盡管已經結合示例性實施方案示出并說明了本發明的實施方案，但是對于本領域技術人員能夠理解的是，在不背離所附權利要求限定的本發明精神和范圍的情況下可以進行各種變化和變形。