冰箱的制冰系统和方法与流程

本申请要求2015年6月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0085389的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种冰箱的制冰机和制冰方法。

背景技术：

冰箱单元是起到在低温下储存食物的功能的设备。冰箱单元根据要被储存食物的类型可以在冷冻状态下或在冷藏状态下储存食物。

冰箱单元的内部被连续供给到冰箱单元的冷空气冷却。冷空气通过在制冷循环中进行的空气和制冷剂之间的热交换操作连续产生。该循环包括依次进行的压缩、冷凝、膨胀和蒸发的过程。被供给到冰箱单元内部的冷空气由于空气的对流被均匀地转移，从而冷空气可以在所希望的温度下在冰箱单元内储存食物、饮料和其他物品。

通常，冰箱单元的主体具有在前面开口的矩形的六面体形状。前面可以提供对位于冰箱单元主体内的冷藏室和冷冻室的访问。此外，铰链门可被装配到冰箱主体的前侧，从而选择性地打开和/或关闭冷藏室和冷冻室的开口。此外，冰箱单元的冷藏室和冷冻室内可以设有多个抽屉、架子、搁架、储物盒等，它们被配置用于在冰箱单元的储存空间内最佳地储存各种食物、饮料和其他物品。

常规地，冰箱单元被配置为顶置式冰箱，其中冷冻室位于冷藏室的上方。近年来，为了增强使用者便利性，底部冷冻式冰箱单元将冷冻室定位在冷藏室下方。在底部冷冻式冰箱单元中，更频繁使用的冷藏室有利地定位在上部，从而使用者可以方便地访问冷藏室，而无需如顶置式 冰箱单元先前所要求的弯腰。不常使用的冷冻室定位在下部。

然而，当使用者希望更频繁地访问下部的冷冻室时，底部冷冻式冰箱单元可能会失去它的设计优点。例如，在冷冻室中储存的制好的冰块可能是特定使用者频繁访问的常用物品。在底部冷冻式冰箱单元中，由于冷冻室位于冷藏室的下方，所以为了打开冷冻室门以访问冰块，使用者将不得不弯腰。

为了解决这种问题，底部式冰箱可以包括设置在冷藏室门中的用于分配冰块的分配器。在这种情况下，冰分配器也放置在冰箱单元的上部，更具体地，位于冷冻室上方。在这种情况下，用于制造冰块的制冰装置可以设置在冷藏室门中或设置在冷藏室的内部。

例如，在冷藏室门中具有制冰装置的底部冷冻式冰箱中，已经由蒸发器产生的冷空气被分割并排出到冷冻室和冷藏室。这里，被排出到冷冻室内的冷空气经由配置在冰箱单元的主体的侧壁中的冷空气供应管道流向制冰装置，然后在制冰装置内部流通的同时冷冻水。其后，冷空气从制冰装置经由配置在冰箱单元的主体的侧壁中的冷空气返回管道排出到冷藏室内，从而冷空气可以降低冷藏室内部的温度。

然而，当冷冻室的冷空气经由冷空气供应管道引入到制冰装置时，大量的冷空气可以经由冷空气返回管道从制冰装置排出到冷藏室，而没有被用来制造冰块。这可能会降低制冰装置的效率，并且对制冰装置和/或冰箱单元的整体性能产生负面影响。

需要一种有效的方式来在冰箱单元内制冰。

技术实现要素：

因此，鉴于上述情况，本发明的实施方案提供了冰箱单元的制冰系统和方法，其中从冷却管道产生的冷空气可以有效地流通通过制冰单元。

根据本发明的一个实施方案，提供了一种冰箱单元的制冰系统。所述制冰系统可以包括制造冰块的制冰单元；将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气发生器；冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷空气发生器供给到所述制冰单元并将冷空气从所述制冰单元排出返回到所 述冷空气发生器；和使冷空气在所述制冰单元内流通的冷空气引导单元。

根据另一个本发明的实施方案，公开了一种制冰方法，包括使用冷却管道冷却空气，从而产生冷空气；将冷空气供给到制冰单元，从而制造冰块；使冷空气在制冰单元内流通；将冷空气从制冰单元排出到冷却管道；和在冷却管道中再次冷却排出的冷空气。

根据另一个实施方案，公开了一种冰箱，包括位于冰箱的主体内的冷冻室，和位于冰箱的主体内的冷藏室，其中所述冷冻室位于所述冷藏室下方。所述冰箱包括制造冰块的制冰单元；将冷却管道内的空气冷却以产生冷空气的冷空气发生器；冷空气流通单元，其将冷空气从所述冷空气发生器供给到所述制冰单元并将冷空气从所述制冰单元排出到所述冷空气发生器；和使冷空气在所述制冰单元内流通的冷空气引导单元。

本发明的示例性实施方案的优点在于，冷空气可以在分支的同时有效地在制冰单元内流通。按这种方式，本发明的实施方案能够将更大量的冷空气供给到制冰空间，而不是冰储存空间。

本发明示例性实施方案的另一个优点包括能够防止冷空气过早地从制冰单元排出到冷却管道中而没有首先用于制冰的冰箱单元。当操作以制冰时，这提高了制冰单元的性能和效率。

本发明示例性实施方案的另一个优点包括冰箱单元使用从冷却管道直接产生的冷空气制造冰块的能力。当制冰时，这提高了制冰单元的效率，并且也提高了从冷空气发生器产生和供给冷空气的效率。

本发明示例性实施方案的另一个优点包括冰箱单元在冷却管道和冷藏室门之间限定的制冰空间内使冷空气流通很短距离的能力。与其中从底部冷冻式冰箱的下部产生的冷空气流到在冷藏室门中限定的制冰空间的传统技术相比，冷空气行进的距离相对较短。由此，通过显著减小冷空气的行进距离而用于制冰时，本发明的实施方案可以减少冷空气的损失，从而提高制冰单元的效率。制冰单元的这种效率提高允许冰箱单元的操作期间的用电节约。

附图说明

附图组合在本说明书中并构成它的一部分，其中相同的附图标记指代相同的元件，附图阐明本公开的实施方案，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的立体图；

图2是示出在根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统中制冰单元和冷空气发生器的冷却管道之间的连接的图；

图3是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的内部结构的截面图；

图4是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的冷空气发生器的制冷循环的方块图；

图5是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的另一个内部结构的截面图；

图6是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的另一个内部结构的截面图；和

图7是示出根据本公开一个实施方案在冰箱单元中制冰的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细参照本公开的各实施方案，其例子示于附图中。在结合这些实施方案描述的同时，应该理解的是，它们不意图将本公开限制到这些实施方案。相反，本公开旨在覆盖可以包含在所附权利要求限定的本公开精神和范围内的替换、修改和等同物。此外，在下面的本公开具体实施方案中，许多具体的细节被阐述，以便提供对本公开的彻底理解。然而，应该理解的是，本公开可以无需这些具体细节来实施。在其他情况下，公知的方法、功能、成分、过程和部件没有被详细描述，以免不必要地模糊本公开的各方面和/或特征。

图1是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的立体图。图2是示出根据本公开一个实施方案的在图1的冰箱单元的制冰系统中制冰单元和冷空气发生器的冷却管道之间的连接的图。图3是示出根据本公开一个实施方案的图1的冰箱单元的制冰系统的内部结构的截面图。

如图1～3所示，根据本发明示例性实施方案的冰箱单元的制冰系统可以有效地使从冷却管道210产生的冷空气在制冰单元100的制冰柜110的内部流通。

这里，冰箱单元1可以包括限定外观或外部的冰箱主体10。隔板20被配置用于将冰箱主体10的内腔分成在顶部的冷藏室和在底部的冷冻室。一个或多个门可以被配置以选择性地将各室内部与周围环境分离。例如，一对冷藏室门30可以铰接到冷藏室前部的相对边缘，并被配置成通过旋转以选择性地打开和关闭冷藏室。

尽管本发明示例性实施方案的冰箱1是其中冷冻室设置在冰箱主体的下部的底部冷冻式冰箱，但是应该理解的是，本发明可以适用于各种类型的冰箱，而不限于底部冷冻式冰箱。

本发明的制冰系统包括制冰单元100、冷空气发生器200、冷空气流通单元300、排放单元600和冷空气引导单元400。

详细地说，制冰单元100使用冷空气改变水的相态。制冰单元可以设置在冷藏室门30的内表面上。尽管本实施方案的制冰单元100设置在冷藏室门30的上部，但是其位置仅用于说明的目的。应该理解的是，制冰单元100可以设置在冷藏室门30的其他位置、在冷藏室内部的不同位置等。

制冰单元100可以包括制冰柜110、制冰机120和储冰盒130。

这里，制冰柜110可以设置在冷藏室门30的内侧面上，并且可以限定在其内产生冰块的制冰空间111。制冰机120可以使用流入到制冰空间111内的冷空气来冷冻水，如当制造冰块时。制冰机120可以将冰块排出到储冰盒130中。储冰盒130设置在制冰机120下方的位置，并被配置成接收从制冰机120排出的冰块。储冰盒130可以储存从制冰机120排 出的冰块，并且可以使用冰分配器单元(未示出)将冰块分配给使用者。

冷空气流通单元300起到将冷空气从冷空气发生器200引入到制冰单元100的制冰空间111内的作用。冷空气流通单元300也被配置成将冷空气从制冰空间111排出到冷空气发生器200，从而经历新的制冷循环。

例如，冷空气流通单元300可以包括设置在制冰单元100的上部的入口孔310和设置在制冰单元100的下部的出口孔320。制冰单元100中的入口孔310可以设置在对应于冷却管道210的第一管道孔212的位置。出口孔320可以设置在对应于冷却管道210的第二管道孔213的位置。流通风扇330可被配置成将冷空气从入口孔310通过制冰单元100流通到出口孔320。

特别地，冷却管道210设置在冰箱主体10内，并且制冰单元100设置在冰箱单元1的冷藏室门30中。由此，当冷藏室门30关闭在冰箱主体10上时，冷却管道210的第一管道孔212可以与制冰单元100的入口孔310对准，并且冷却管道210的第二管道孔213可以与制冰单元100的出口孔320对准。

此外，当冷藏室门30关闭在冰箱主体10上时，冷却管道210内的冷空气经由第一管道孔212流入制冰单元100的入口孔310。在制冰单元100中，通过流通风扇330的操作，使从冷却管道210引入的冷空气在制冰空间111内流通。按这种方式，在制冰空间111内的水逐渐冷冻，并且如果制冷循环足够，则可以形成冰块。其后，在制冰单元100内的冷空气经由出口孔320排出到冷却管道210的第二管道孔213。从制冰单元100排出的冷空气在冷却管道210内再次冷却，并经由第一管道孔212再次引入到制冰单元100的入口孔310。

冷空气引导单元400可以引导冷空气的流动，使得冷空气可以在分支的同时在制冰单元100的内部流通。冷空气引导单元400可以设置在冷空气通过其流入制冰空间111的入口孔310前面的位置。详细地说，冷空气引导单元400可以设置在流通风扇330前面的位置。

冷空气引导单元400可以包括将冷空气从冷却管道210引入到冷空 气引导单元400的主引导件410。第一副引导件420从主引导件410向上延伸，从而将冷空气向上引导到制冰单元100的制冰机120上方的位置。第二副引导件430从主引导件410向下延伸，从而将冷空气向下引导到制冰单元100的制冰机120下方的位置。这里，第一副引导件420设置有用于在容纳在制冰机120的制冰托盘(未示出)中的水上方排出冷空气的多个第一引导孔421。第二副引导件430设置有将冷空气排出到制冰托盘下方的位置的第二引导孔431。

因此，第一副引导件420被配置成将在主引导件410内收集的冷空气的一部分引导到制冰机120上方的位置。第二副引导件430可以将主引导410内收集的冷空气的其余部分引导到制冰机120下方的位置。

换句话说，已经引入到冷空气导单元400的冷空气经由第一副引导件420和第二副引导件430朝向制冰机120上方和下方的位置分支。按这种方式，冷空气可以有效地冷却由制冰器120产生的冰块的上部和下部。在通过制冰机120之后，冷空气沿着制冰柜110的内表面流动，因此被有效地经由出口孔220从制冰柜110排出。

图4是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元1的制冰系统的冷空气发生器200的结构的方块图。

如图4所示，冷空气发生器200可以冷却流经冷却管道210的空气，从而产生冷空气。冷空气发生器200可以将冷空气供给到制冰单元100。冷空气发生器200可以设置在冰箱单元1的冰箱主体10的内部。更具体地，在一个实施方案中，冷空气发生器200可以设置在冰箱主体10的侧壁上。在另一个实施方案中，冷空气发生器200可以设置在冰箱主体10的下部。

冷空气发生器200包括设置在冰箱主体的侧壁中的冷却管道210。冷却管道被配置成形成空气从其流过的冷却线路。蒸发盘管220被配置成围绕冷却管道210缠绕，使得冷却管道内部和流过的空气通过空气和制冷剂之间的热交换操作冷却。压缩机230被配置成压缩从蒸发盘管220排出的制冷剂，从而将制冷剂变成高温高压的蒸汽或气体制冷剂。冷凝器240被配置成冷凝气体制冷剂，从而将气体制冷剂变成高压的液体制 冷剂。膨胀阀250被配置成进行液体制冷剂的绝热膨胀，并将液体制冷剂供给到蒸发盘管220。

第一管道孔212可以设置在冷却管道210的上端，使得当冷藏室门30关闭时第一管道孔212可以与制冰单元100的入口孔310连通或与其连接。第二管道孔213可以设置在冷却管道210的下端，使得当冷藏室门30关闭时第二管道孔213可以与制冰单元100的出口孔320连通或与其连接。

在一些实施方案中，压缩机230、冷凝器240、膨胀阀250和蒸发盘管220被配置成实施制冷循环，以供给冷空气。进行由四个过程(例如，压缩、冷凝、膨胀和蒸发)构成的制冷循环，其中进行空气和制冷剂之间的热交换操作。因此，通过在冷却管道210内的空气和蒸发盘管220内的制冷剂之间部分地进行的热交换操作，冷却管道210内的空气可以冷却而成为冷空气。特别地，蒸发盘管220通过热传导冷却冷却管道210。此外，由冷却管道210限定并在其内的冷却线路足够长，使得冷却线路内的空气可以被有效地冷却。即，当空气流经冷却线路预定时间(部分地取决于冷却管道210的长度和通过的空气的流动)时，空气可以冷却到冷空气能够有效地制造冰块的预定温度(例如，零下14°F以下)。

因此，制冷剂可以用在由蒸发盘管220、压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250进行的制冷循环中。按这种方式，制冷剂可以冷却在冷却管道中的空气，从而将冷空气供给到制冰单元100。

尽管本发明示例性实施方案中的压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250形成可被实施以将冷空气供给到制冰单元100的制冷循环，但是其他实施方案非常适于支持可以将冷空气供给到冰箱单元的冷藏室和冷冻室的制冷循环。在另一个实施方案中，压缩机230、冷凝器240和膨胀阀250可以使用蒸发器(未示出)中使用的制冷剂以将冷空气供给到冷藏室和冷冻室。

图5是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的另一个内部结构的截面图。图5的制冰系统的内部结构不同于图3的制冰系 统的内部结构。在图3和图5中类似附图标记的元件起到基本上相同的功能。

如图5所示，冷空气引导单元400'被配置成使得从冷却管道210流出的冷空气由于圆形面411的存在而能够更有效地流动到分支。

例如，在冷空气引导单元400'的主引导件410'的内部，圆形面411设置在第一副引导件420和第二副引导件430彼此分支的分支点。圆形面411可以最小化冷空气在冷空气引导单元400'内的摩擦接触。按这种方式，例如当与图3的冷空气引导单元400的分支点的平表面相比，冷空气可以更有效地在冷空气引导单元400'内流动。

图6是示出根据本公开一个实施方案的冰箱单元的制冰系统的另一个内部结构的截面图。图6的制冰系统的内部结构不同于图3的制冰系统的内部结构，并且不同于图5的制冰系统的内部结构。然而，图3、图5和图6中的各制冰系统都可以在图1的冰箱单元1中实施。在图3、图5和图6中类似附图标记的元件起到基本上相同的功能。

如图6所示，冷空气引导单元400”被配置成使得当冷空气从冷却管道210流入到冷空气引导单元400”时，引导单元400”可以控制引导到第一副引导件420和第二副引导件430的冷空气量。特别地，为了控制引导到第一副引导件420和第二副引导件430的冷空气量，在引导单元400”中设置倾斜面412。

例如，如图6所示，当倾斜面412朝向表面积“b”的第二副引导件430倾斜时，从冷却管道210流出的冷空气可以被引导到第二副引导件430对应于表面积“b”的量。此外，从冷却管道210流出的冷空气可以被引导到第一副引导件420对应于表面积“a”的量。

更具体地，倾斜面412在冷空气引导单元400”中的倾斜方向被配置成使得被引导到第二副引导件430的冷空气量大于冷空气被引导到第一副引导件420的冷空气量。按这种方式，冷空气可以在制冰柜110中在其中冷空气从第二副引导件430排出的方向上流通。然而，应该理解的是，倾斜面412在冷空气引导单元400”中的倾斜方向可以根据需要自由地变化，而不限于图6所示的实施方案。

图7是示出根据本公开一个实施方案在冰箱单元中制冰的方法的流程图。

如图7所示，冰箱用的制冰方法可以包括以下步骤：使用冷却管道冷却空气，从而产生冷空气(S100)；将冷空气供给到制冰单元，从而制造冰块(S200)；使冷空气在制冰单元中流通(S300)；将冷空气从制冰单元排出到冷却管道(S400)；和在冷却管道中再次冷却排出的冷空气(S500)。

在使用冷却管道冷却空气从而产生冷空气的步骤(S100)中，通过使空气流过其上缠绕蒸发盘管的冷却管道将空气冷却成为冷空气。在这种情况下，使冷却管道内部的空气流过冷却线路预定时间，同时由于在蒸发盘管中流动的制冷剂而失去热量。按这种方式，从冷却线路排出的空气可以冷却到冷空气能够有效地制造冰块的预定温度(例如，零下14°F以下)。

在将冷空气供给到制冰单元从而制造冰块的步骤(S200)中，在冷却管道中冷却的冷空气通过制冰单元的入口孔供给到制冰单元的制冰空间。这里，供给到制冰空间的冷空气通过流通风扇的操作在制冰空间中流通，并且可以冷冻制冰空间内的水，从而制造冰块。

在使冷空气在制冰单元中流通的步骤(S300)中，制冰单元内的冷空气被部分地引导到制冰机上方的位置，并且冷空气的其余部分被引导到制冰机下方的位置。

在将冷空气从制冰单元排出到冷却管道的步骤(S400)中，将冷空气从制冰空间通过制冰单元的出口孔排出到冷却管道中。

在在冷却管道中再次冷却排出的冷空气的步骤(S500)中，排出到冷却管道中的冷空气流过冷却管道的冷却线路预定时间，从而被冷却到冷空气能够冷冻水而制造冰块的预定温度以下。

出于解释的目的，已经结合制冰机和其除臭方法的具体实施方案给出了前述说明。然而，上述阐述性讨论不意图穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。应该解释为，本发明在符合本发明公开的基本构思的情况下具有最宽的范围。根据上面的教导，可以有许多变型和修改。尽管本领域技术人员可以组合并替代公开的实施方案以实施本发明未具体 公开的其他类型，但是它们也不脱离本发明的范围。实施方案是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用而被选出且被说明的，以使得本领域技术人员能够最好地应用本发明。此外，本领域技术人员能够理解的是，在不背离所附权利要求限定的本发明范围的情况下可以进行各种变化和变形。

这里说明和/或示出的方法参数和步骤顺序仅是示例性的并且可以根据需要变化。例如，尽管以特定顺序示出或讨论了这里说明和/或示出的步骤，但是这些步骤不必须以示出或讨论的顺序进行。这里说明和/或示出的各种例示方法也可以省略这里说明和/或示出的一个或多个步骤，或者包括除了所公开那些之外的额外步骤。

由此，说明了根据本发明的实施方案。尽管本公开已经具体地说明了实施方案，但是应该理解本发明不应被解释为受到这些实施方案的限制。