KR101962139B1 - 아이스메이커 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 아이스메이커는, 물이 공급되어 얼음이 만들어지는 아이스트레이와, 상기 아이스트레이에 만들어진 얼음을 꺼내기 위해 회전되는 이젝터와, 상기 아이스트레이에 접촉하도록 마련되어 상기 얼음이 쉽게 분리되도록 하기 위해 상기 아이스트레이를 선택적으로 가열하는 히터와, 상기 아이스트레이의 일측에 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착되어 상기 이젝터를 선택적으로 회전시키는 정역회전 가능한 브러시리스 직류 모터(BLDC 모터)를 포함한다.

Description

아이스메이커 및 그 제어방법{Icemaker and controlling method of the same}

본 발명은 아이스메이커 및 그 제어방법에 관한 것이다.

냉장고는 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용되는 기기이다. 이러한 냉장고는 그 내부에 식품 보관실을 가지며, 상기 식품 보관실은 냉동 사이클에 의해 항상 저온 상태로 유지되어 식품을 신선한 상태로 유지한다.

이러한 식품 보관실은 식품의 종류와 특성 및 보관 기간 등을 고려하여, 사용자가 각 식품에 맞는 보관 방법을 선택할 수 있도록 서로 다른 특성을 가진 다수개의 보관실을 제공한다. 이와 같이 제공되는 보관실들 중 대표적인 것들이 바로 냉장실과 냉동실이다.

상기 냉장실은 음식물과 야채를 신선하게 오래 보관할 수 있도록 대략 3°~4°의 온도를 유지하며, 상기 냉동실은 육류와 생선 등을 얼린 상태에서 장기간 보관하고 얼음을 만들어 저장할 수 있도록 영하의 온도를 유지한다.

최근에는, 냉장고가 상기한 기본적인 기능 외에도 다양한 부가적인 기능을 수행할 수 있도록 개발되고 있다.

종래에는, 사용자가 냉장실에 보관된 시원한 물을 마시기 위해서는, 냉장실 도어를 열고 냉장실에 보관된 물통을 꺼내어 마셔야만 했다.

그러나, 최근에는 도어 외부에 냉장실의 냉기에 의해 차가워진 물을 외부에서 공급받을 수 있는 디스펜서가 제공된 냉장고가 개발되어 도어를 열지 않고도 외부에서 시원한 물을 공급받을 수 있게 되었다. 또한, 상기 디스펜서에 정수 기능이 부가된 제품들도 보급되고 있다.

한편, 음료수나 물을 마실 때 얼음을 넣어 마시고자 할 경우에는 냉동실 도어를 열고 냉동실에 제공된 아이스 트레이(ice tray) 내에 있는 얼음을 꺼내어 사용하여야 한다. 그러나 이 경우 도어를 열고 아이스 트레이를 꺼낸 후 상기 아이스 트레이로부터 얼음을 분리해야 하는 불편함이 있다.

또한, 도어를 열게 되면 냉동실의 냉기가 외부로 빠져나가게 되어 냉동실의 온도가 상승하게 된다. 이에 따라 압축기가 더 많은 일을 하여야 하므로 에너지가 낭비되는 문제가 있다.

그래서, 냉장고 내부에 아이스메이커를 구비하되 자동으로 급수하고 제빙한 후 이빙한 얼음을 필요시 디스펜서를 통해 배출할 수 있는 자동식 아이스메이커가 필요하였다.

종래에도 자동식 아이스메이커가 개발된 바 있으나, 사용하기에 불편한 점이 있고 부피를 많이 차지하며 내구성이 떨어지고 에너지 소모가 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용하기 편리하고 소형화할 수 있으며 내구성이 우수하고 사용시의 신뢰성이 높으며 에너지 소모가 적은 아이스메이커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아이스메이커는, 물이 공급되어 얼음이 만들어지는 아이스트레이와, 상기 아이스트레이에 만들어진 얼음을 꺼내기 위해 회전되는 이젝터와, 상기 아이스트레이에 접촉하도록 마련되어 상기 얼음이 쉽게 분리되도록 하기 위해 상기 아이스트레이를 선택적으로 가열하는 히터와, 상기 아이스트레이의 일측에 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 장착되어 상기 이젝터를 선택적으로 회전시키는 정역회전 가능한 브러시리스 직류 모터(BLDC 모터)를 포함한다.

상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이로 공급되는 냉기가 상기 아이스트레이를 감싸서 유동하도록 안내하는 가이드부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재는 상기 아이스트레이의 상부에서 공급되는 냉기의 일부가 상기 아이스트레이의 후측벽 뒤로 유동하여 상기 아이스트레이의 하면과 상기 가이드부재 사이로 유동하도록 안내하는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재는, 상기 아이스트레이의 위에 장착되어 상부에서 공급되는 냉기가 상기 아이스트레이의 후방으로 공급되도록 안내하는 상부에어가이드와, 상기 아이스트레이의 하부를 감싸면서 상기 아이스트레이와 소정간격 이격되게 장착되는 하부에어가이드를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이의 후단부에서 상방으로 연장형성된 물넘침방지벽을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이의 전방측 상단에서 상기 이젝터의 회전축 위를 향해 경사지게 형성된 드랍퍼를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는 상기 드랍퍼의 아래에 상기 이젝터의 회전축을 향해 수평으로 장착되고 상기 이젝터의 돌출핀이 통과할 수 있는 복수의 슬릿이 형성된 물넘침방지부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 모터는 상기 이젝터의 회전축을 소정 각도로 정역회전시키는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는, 상기 아이스메이커의 아래에 마련되는 아이스뱅크의 만빙을 감지하는 만빙감지바를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는, 상기 모터를 회전시키고 상기 만빙감지바를 회동시키며 상기 이젝터의 회전각 위치를 감지하는 구동장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 구동장치는, 상기 이젝터의 회전각 위치를 감지하는 제1홀센서유닛과, 상기 만빙감지바의 회동각 위치를 감지하는 제2홀센서유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1홀센서유닛은, 상기 이젝터의 회전축과 축결합된 기어의 일측면에 마련되고 외주면의 소정 각도 위치에 형성된 2개의 홈을 포함하는 제1캠부와, 일측부에 형성된 제1돌기가 상기 제1캠부의 외주면과 2개의 홈을 따라 슬라이딩하면서 접촉함에 따라 회동되는 제1회동부재와, 상기 제1회동부재의 단부에 마련된 자석과, 상기 자석이 접근함에 따라 발생하는 전압 신호를 측정하는 제1홀센서와, 상기 제1회동부재의 제1돌기가 상기 제1캠부와 접촉하도록 당기는 제1탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제2홀센서유닛은, 상기 이젝터의 회전축과 축결합된 기어의 타측면에 마련되고 외주면의 소정 각도 위치에 형성된 홈을 포함하는 제2캠부와, 일측부가 상기 제2캠부의 외주면과 홈을 따라 접촉함에 따라 회동되는 제2회동부재와, 상기 제2회동부재의 단부에 형성된 원호형 대기어부에 의해 선택적으로 회동되고 상기 만빙감지바의 회동축과 축결합된 만빙감지바 회동기어와, 상기 만빙감지바 회동기어의 일측에 마련된 자석과, 상기 자석이 접근함에 따라 발생하는 전압 신호를 측정하는 제2홀센서와, 상기 제2회동부재의 일측부가 상기 제2캠부와 접촉하도록 당기는 제2탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제2홀센서유닛은, 상기 제2회동부의 원호형 대기어부와 상기 만빙감지바 회동기어 사이에 마련되어 기어비를 증대시키는 회동력 전달기어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 회동력 전달기어는, 상기 원호형 대기어부와 맞물려 회동되는 원호형 소기어부와, 상기 만빙감지바 회동기어와 맞물려 회동되는 원호형 대기어부와, 상기 원호형 소기어부와 원호형 대기어부 사이에 마련되어 상기 원호형 대기어부가 상기 원호형 소기어부에 대해 상대적으로 회동가능하게 결합되는 제3탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 만빙감지바는 상기 이젝터를 소정 각도로 정역회전시킴에 따라 선택적으로 회동되는 것이 바람직하다.

상기 만빙감지바는 상기 모터가 상기 이젝터를 소정 각도로 역방향 회전시켰다가 정방향 회전시킴에 따라 초기 위치인 하위에서 상위로 회동했다가 하위로 내려오면서 만빙 여부를 감지하도록 이루어진 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는 상기 구동장치의 케이스와 상기 아이스트레이의 측벽 사이에 마련되는 온도센서유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 온도센서유닛은, 상기 구동장치의 케이스의 내측면에 부착되는 금속 재질의 전도판과, 상기 케이스의 내측에서 상기 전도판과 접촉하여 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 아이스메이커는 상기 구동장치의 케이스 내부에 마련되고 상기 모터에 온/오프 신호를 입력하고 상기 제1홀센서 및 상기 제2홀센서가 설치되며 상기 케이스 내측에 마련된 온도센서로부터 신호를 받아 외부의 메인컨트롤러로 전달하거나 메인컨트롤러의 명령 신호를 상기 모터로 전달하는 회로기판을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 아이스메이커의 제어방법은, 이젝터의 회전각 위치를 측정하여 이젝터의 초기 위치를 확인하는 단계; 아이스트레이에 물을 공급하여 제빙하는 단계; 만빙감지바를 회전시켜 아이스메이커 아래에 마련된 아이스뱅크의 만빙 여부를 판단하는 단계; 상기 아이스뱅크가 만빙되지 않았다고 판단되는 경우 히터를 발열시키는 단계; 상기 이젝터를 정방향으로 회전시켜 이빙하는 단계를 포함한다.

상기 이젝터의 회전각 위치를 측정하는 단계는, 상기 이젝터가 회동됨에 따라 회동되는 제1회동부재의 단부에 마련된 자석의 이동을 감지하는 제1홀센서에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 만빙여부를 판단하는 단계는, 상기 이젝터가 회동됨에 따라 회동되는 제2회동부재에 의해 회동되는 만빙감지바 회동기어의 일측에 마련된 자석의 이동을 감지하는 제2홀센서에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 히터 발열 단계는, 상기 이젝터가 이빙 회전을 하기 전에 발열되기 시작하고, 소정 시간 동안 히터의 온/오프를 주기적으로 반복하는 것이 바람직하다.

상기 히터 발열 단계는, 상기 이젝터가 초기 위치로 복귀하기 전에 히터를 오프시키는 것이 바람직하다.

상기 이빙 단계는 상기 이젝터를 2회전시켜 이빙하고, 상기 히터 발열 단계는 상기 이젝터의 2회전시 초기 위치 복귀 전에 히터를 오프시키는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의하면, 사용하기 편리하고 내구성이 우수하며, 소형화하여 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 아이스메이커를 제공한다.

또한, 본 발명의 아이스메이커는 사용시의 신뢰성이 높으며 에너지 소모가 적은 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 아이스메이커가 적용될 수 있는 냉장고의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 냉동실 도어를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 아이스메이커를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 아이스메이커의 분해 사시도이다.
도 5는 아이스메이커로 공급되는 냉기의 유동을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4에서 구동장치의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 우측면도이다.
도 8은 도 6의 좌측면도이다.
도 9는 도 7에서 제1회동부재의 작동관계를 나타내는 우측면도이다.
도 10은 도 8에서 제1회동부재의 작동관계를 나타내는 좌측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 아이스메이커가 적용될 수 있는 냉장고의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 냉장고는 냉동실(20)과 냉장실이 좌우로 배치된 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 냉장고인데, 본 발명의 아이스메이커는 이러한 타입의 냉장고에만 한정되지 않는다.

즉, 본 발명의 아이스메이커는 냉동실이 냉장실 아래에 배치된 바텀 프리저 타입(bottom freezer type)의 냉장고나, 냉동실이 냉장실 위에 배치된 탑 마운팅 타입(top mounting type)의 냉장고 등에도 적용될 수 있다.

또한, 아이스메이커가 냉동실 도어에 배치된 것이 도시되어 있으나, 본 발명의 아이스메이커는 냉동실(20)에 배치되거나 냉장실 도어(30) 또는 냉장실 내부에 배치될 수도 있다.

다만, 냉장실 도어(30) 또는 냉장실 내부에 아이스메이커가 배치될 경우 제빙을 위해 영하의 온도로 유지되는 별도의 밀폐된 제빙실 공간이 형성되어야 한다.

도시된 실시예의 냉장고는 본체(1)의 좌측 공간에 냉동실(20)이 마련되고 우측 공간에 냉장실이 마련된다. 상기 냉동실(20)과 냉장실은 상기 본체(1)의 양측에 마련된 냉동실 도어(10)와 냉장실 도어(30)에 의해 각각 개폐된다.

상기 아이스메이커(100)의 바로 아래에는 아이스메이커(100)에서 만들어진 얼음을 보관하는 아이스뱅크(200)가 배치된다.

상기 아이스뱅크(200)의 아래에는 냉장실 도어(10)의 전면측에 마련되는 디스펜서(미도시)를 통해 냉장고 외부로 보관된 얼음을 선택적으로 배출하는 통로를 이루는 아이스슈트(300)가 배치된다.

도 2에는 냉동실 도어(10)에 아이스메이커(100)와 아이스뱅크(200) 및 아이스슈트(300)가 장착된 것을 나타내는 사시도가 도시되어 있다. 여기서, 상기 커버(50)에 의해 덮여 있는 아이스메이커(100)는 생략되어 있다.

상기 아이스메이커(100)는 상기 냉동실 도어(10)의 상부 내면에 나사에 의해 장착될 수 있다.

상기 아이스메이커(100)가 냉동실 도어(10)에 장착되기 때문에 냉동실 도어(10)가 닫힐 경우 냉동실(20)로부터 직접 냉기를 공급받을 수 있다. 따라서, 별도로 밀폐된 공간을 형성하고 냉기 공급 유로를 형성할 필요는 없다.

다만, 사용자가 냉동실 도어(10)를 여닫기 때문에 아이스메이커(100)가 노출되는 경우 외관상 좋지 않고, 사용자와 아이스메이커(100)를 보호하고 도어 개방시 냉기 누출을 줄이기 위해서, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 아이스메이커(100) 위에 커버(50)를 장착하는 것이 바람직하다.

상기 커버(50)는 상기한 아이스뱅크(200)의 상단 모서리와 접촉하도록 형성된 것이 아니라 소정 거리 이격되어 개구부(55)를 형성하도록 이루어진다.

또한, 상기 커버(50)의 상면에는 복수의 냉기유입구(52)가 형성되고 이를 통해 냉동실(20)의 냉기가 아이스메이커로 공급되고, 아이스메이커(100)를 냉각시킨 후 상기 커버(50)와 아이스뱅크(200) 사이의 개구부(55)를 통해 냉동실(20) 또는 커버 외부로 순환한 냉기가 토출된다.

도 3에는 아이스메이커(100)의 전체 외관을 나타내는 사시도가 도시되어 있고 도 4에는 그 분해 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 아이스메이커(100)는 물이 공급되어 얼음이 만들어지는 아이스트레이(110)와, 상기 아이스트레이에 만들어진 얼음을 꺼내기 위해 회전되는 이젝터(120)와, 상기 아이스트레이에 접촉하도록 마련되어 상기 얼음이 쉽게 분리되도록 하기 위해 상기 아이스트레이를 선택적으로 가열하는 히터(140)와, 상기 아이스트레이의 일측에 장착되는 케이스(1502)와, 상기 케이스(1502)의 내부에 장착되어 상기 이젝터(120)를 선택적으로 회전시키는 정역회전 가능한 브러시리스 직류 모터(BLDC 모터, 1510)를 포함한다.

상기 아이스트레이(110)는 물이 공급되어 얼음이 형성되는 구조물로서, 도 4에 도시된 바와 같이 개방된 상부를 가지며 내부에 물 및 얼음을 저장할 수 있는 반원통 형상으로 이루어진다.

상기 아이스트레이(110)의 내부에는 상기 아이스트레이(110)의 내부 공간을 복수의 제빙 공간으로 구획하는 복수의 구획리브(112)가 제공된다. 상기 복수의 구획리브(112)는 상기 아이스트레이(110)의 내면에서 상방으로 연장되어 형성된다. 이러한 복수의 구획리브(112)는 상기 아이스트레이(110)에서 복수의 얼음이 동시에 제빙될 수 있도록 한다.

상기 아이스트레이(110)의 우측 상부에는 급수부(130)가 제공되어 외부에서 연결된 급수호스(미도시)로부터 상기 아이스트레이(110)에 물을 공급받는다.

상기 급수부(130)의 상부는 개방된 형태로 이루어지는데, 급수시 물이 튀는 것을 방지하기 위해 급수부 커버(132)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 아이스트레이(110)는 상기 아이스트레이(110)의 후방 상면에서 상방으로 연장되어 형성되는 물넘침방지벽(115)을 포함한다. 상기 아이스메이커(100)가 냉동실 도어(10)에 설치되는 경우 일반적으로 회동되어 개폐되는 도어의 이동에 따라 상기 아이스트레이(110)에 공급된 물이 외부로 넘칠 우려가 있다. 그래서, 상기 물넘침방지벽(115)은 상기 아이스트레이(110)의 후방측에 높은 벽을 형성함으로써 상기 아이스트레이(110)의 내부에 있던 물이 아이스트레이(110)의 후방으로 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있다.

상기 이젝터(120)는 회전축(122)과 복수의 돌출핀(124)을 포함한다. 상기 회전축(122)은 도 4에 도시한 바와 같이 상기 이젝터(120)의 회전축으로서 상기 아이스트레이(110)의 내부 상측에 길이 방향으로 중앙을 가로지르도록 배치된다. 상기 아이스트레이(110)의 내면은 상기 회전축(122)의 중심을 중심으로 하는 반원통 형상으로 이루어진다. 상기 복수의 돌출핀(124)은 상기 회전축(122)의 외주면에 반경방향으로 연장된다. 상기 복수의 돌출핀(124)은 상기 회전축(122)의 길이 방향을 따라 같은 간격으로 형성되는 것이 바람직하며, 특히, 상기 각 구획 리브(112)들에 의해서 상기 아이스 트레이(110) 내에 구획된 공간마다 하나씩 배치된다.

상기 아이스트레이(110)의 아래에는 히터(140)가 배치된다. 상기 히터(140)는 전열식 히터로서, 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, U자 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 히터(140)는 아이스트레이(110)의 표면을 짧은 시간 동안 가열하여 아이스트레이(110)의 표면 위의 얼음을 약간 녹여 준다. 그래서, 상기 이젝터(120)가 회전하면서 얼음을 분리할 때 아이스트레이(110)의 표면에 붙어있는 얼음이 쉽게 분리될 수 있다.

한편, 상기 아이스트레이(110)의 전방측 상부에는 상기 이젝터(120)에 의해 이빙되는 얼음이 아이스메이커(100)의 아래에 있는 아이스뱅크(200)로 자연스럽게 떨어지도록 안내하는 복수의 드랍퍼(126)가 제공된다. 상기 복수의 드랍퍼(126)는 상기 아이스트레이(110)의 전방측 모서리부에 고정되고 상기 회전축(122) 가까이까지 연장된다. 여기서, 상기 복수의 드랍퍼(126) 사이에는 소정의 갭이 존재하고, 상기 회전축(122)이 회전할 때 상기 돌출핀(124)들이 상기 갭들 사이를 통과하게 된다. 상기 드랍퍼(126)는 그 단부, 즉 상기 회전축(122) 쪽으로 갈수록 그 상면이 더 높아지도록 경사지게 형성되어 그 위에서 얼음이 전방으로 자연스럽게 미끄러져 내려올 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 아이스트레이(110)는 상기 드랍퍼(126)의 아래에는 상기 아이스트레이(110)의 전방측으로 물이 넘치는 것을 방지하는 물넘침방지부재(116)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 물넘침방지부재(116)는 물이 흘러 넘치는 것을 방지하도록 플레이트 형태로 이루어지고, 유연한 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이젝터(120)가 회전할 때 상기 돌출핀(124)들이 상기 물넘침방지부재(116)를 통과할 수 있도록 하기 위해서, 상기 물넘침방지부재(116)는 상기 돌출핀(124)들에 대응하는 위치마다 각각 "T"자 모양의 슬릿(117)이 형성된 것이 바람직하다. 상기 물넘침방지부재(116)는 유연한 재질로 이루어지므로, 상기 돌출핀(124)들이 통과할 때 상기 슬릿(117)은 변형되면서 벌어졌다가 상기 돌출핀(124)들이 통과한 후 복원될 수 있다.

상기 아이스트레이(110)에서 상기 급수부(130)가 있는 반대측에는 상기 이젝터(140)를 선택적으로 회전시키는 구동장치(150)가 마련된다.

상기 구동장치(150)는 내부 부품들을 보호하기 위해 케이스(1502) 내부에 마련되고 상기 케이스(1502)의 내부에는 후술하는 바와 같이 모터(도 6 참조, 1510)가 구비되어 상기 이젝터(140)를 회전시킬 뿐만 아니라 전선이 연결되어 상기 히터(140)로 전원을 선택적으로 공급하기도 한다.

또한, 상기 모터(1510)는 상기 아이스메이커(100)의 아래에 배치되는 아이스뱅크(200)에 얼음이 가득 차 있는지 여부를 감지하는 만빙감지바(170)를 선택적으로 회동시키기도 한다.

한편, 상기 구동장치(150)의 전면부에는 아이스메이커(100)를 시험적으로 작동시키는 스위치(1505)가 마련된다. 상기 스위치(1505)는 아이스메이커(100)를 온/오프시키는 스위치가 아니라, 이를 수초 이상 누르면 아이스메이커(100)가 테스트 모드에서 작동되어 이상 여부를 확인할 수 있다.

상기 가이드부재(160)는 상기 아이스트레이(110)의 위에 이격되게 설치되어 상기 커버(50)의 냉기유입구(52)로부터 유입된 냉기가 아이스메이커(100)의 후방측으로 유동하도록 안내하는 상부에어가이드(162)와, 상기 아이스트레이(110)의 하부를 감싸도록 하부에어가이드(166)가 마련된다.

상기 상부에어가이드(162)는 상기 냉동실 도어(10)의 내면에 장착되되 상기 아이스트레이(110)의 위에 소정간격 이격되게 장착된다.

또한, 상기 상부에어가이드(162)는 위에 있는 상기 커버(50)의 냉기유입구(52)를 통해 유입된 냉기가 아이스메이커(100)의 후방측으로 안내되도록 전방측에 경사면(163)을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 상부에어가이드(162)의 양측벽과 후방벽은 수직의 벽면으로 형성되지만, 전방측은 전방에서 후방으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 경사면(163)으로 형성된다. 상기 경사면(163)은 그 위에 있는 상기 커버(50)로부터 유입되는 냉기가 상기 아이스트레이(110)의 후방측으로 유동하도록 안내한다.

그리고, 상기 상부에어가이드(162)의 후방벽은 적어도 그 중앙부가 상기 아이스트레이(110)의 후면벽을 이루는 물넘침방지벽(115)보다 더 후방으로 돌출된 돌출부(165)를 포함한다. 상기 돌출부(165)의 아래에는 상기 물넘침방지벽(115)과 상기 냉동실 도어(10)의 내면 사이에 냉기 유동 통로가 마련된다. 그래서, 상기 상부에어가이드(162)는 상기 커버(50)의 냉기유입구(52)를 통해 유입된 냉기를 상기 물넘침방지벽(115)의 전방측뿐만 아니라 후방측으로도 안내한다.

상기 하부에어가이드(166)는 상기 아이스트레이(110)의 하면과 전방면을 감싸도록 마련되되, 상기 아이스트레이(110)의 하면 및 전방면과 소정 간격 이격되게 장착되어 그 사이에 냉기 유동 통로가 마련된다.

구체적으로, 상기 하부에어가이드(166)는 상기 아이스트레이(110)의 하면에 고정되는 하면부(167)와 상기 아이스트레이(110)의 전면에 고정되는 전면부(168)를 포함한다.

상기 하면부(167)는 상기 아이스트레이(110)의 하면에 복수의 나사에 의해 고정되고, 상기 아이스트레이(110)의 전후방향 길이보다 더 긴 전후방향 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

그래서, 상기 하면부(167)의 후단 테두리부와 상기 아이스트레이(110)의 하면 후방 모서리 사이에 냉기유입 통로가 형성되고, 상기 하면부(167)의 전단 테두리부와 상기 아이스트레이(110)의 하면 전방 모서리 사이에도 냉기유입 통로가 형성된다.

상기 전면부(168)는 상기 아이스트레이(110)의 전면과 소정 간격 이격되도록 복수의 나사에 의해 고정된다. 상기 전면부(168)는 상기 아이스트레이(110)의 전면과의 사이에 냉기 유동 통로를 형성하되, 상기 전면부(168)의 중앙에는 복수의 냉기토출공(169)이 좌우로 배열되는 것이 바람직하다.

상기 전면부(168)의 하단은 상기 하면부(167)의 전방 모서리와 연속적으로 이어져서 내부에 연속적인 냉기 유동 통로가 형성되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전면부(168)와 이격된 상기 아이스트레이(110)의 전면에는 복수의 핀(fin, 114)이 형성된 것이 바람직하다. 상기 핀(114)은 냉기가 상기 하면부(167)의 냉기 유로를 통과하여 상기 냉기토출공(169)을 통해 토출될 때 상기 아이스트레이(110)로의 열전달을 촉진시켜, 신속히 냉각되도록 한다.

도 4에 도시된 실시예에서는 상기 하면부(167)와 전면부(168)가 별도의 부재로 이루어져 있으나, 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전면부(168)가 상기 드랍퍼(126)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 드랍퍼(126)와 상기 물넘침방지부재(116)를 복수의 나사를 이용하여 상기 아이스트레이(110)의 상면 전방에 체결함으로써, 상기 전면부(168)가 상기 아이스트레이(110)의 전면에 소정 간격 이격되도록 고정될 수 있다.

도 5를 참조하여, 냉장고 도어에 장착된 아이스메이커로 냉기가 공급되어 순환하는 과정을 설명한다.

상기 냉동실 도어(10)가 닫힌 상태에서 상기 커버(50)는 상기 냉동실(20)과 접하게 된다. 상기 커버(50)에 형성된 복수의 냉기유입구(52)를 통해 냉동실(20)의 냉기가 유입되면, 상기 상부에어가이드(162)는 냉기를 상기 아이스트레이(110)의 상부 후방 쪽으로 안내한다.

이렇게 안내된 냉기 중 일부는 상기 물넘침방지벽(115)의 전방측으로 내려가서 아이스트레이(110)는 물론이고 그 내부에 있는 물을 직접 냉각하고, 냉기 중 나머지는 상기 돌출부(165) 아래의 상기 물넘침방지벽(115)의 후방측 냉기 유동 통로를 통해 아래로 내려간다.

상기 후방측 냉기 유동 통로로 내려간 냉기는 상기 하면부(167)의 후방부와 상기 아이스트레이(110)의 하면 후단부 모서리 사이에 형성되는 틈을 통해 냉기가 유입되고, 상기 하면부(167)의 전방부와 상기 아이스트레이(110)의 하면 전단부 모서리 사이에 형성되는 틈을 통해 냉기가 냉기가 상방으로 유동한다.

이어서, 냉기는 상기 전면부(168)와 상기 아이스트레이(110)의 전면 사이에 형성된 냉기 유동 통로를 따라 상방으로 이동하고, 상기 전면부(168)에 형성된 복수의 냉기토출공(169)을 통해 아이스메이커(100)의 전방으로 냉기가 토출된다.

마지막으로 상기 냉기토출공(169)을 통해 토출되는 냉기는 상기 커버(50)의 하단과 상기 아이스뱅크(200)의 상단 사이에 형성된 개구부를 통해 도어 반대쪽으로, 즉 도어가 닫힌 상태라면 냉동실(20) 쪽으로 토출된다.

다음으로, 도 6 내지 도 10을 참조하여 구동장치의 구조를 구체적으로 설명한다.

상기 구동장치(150)는 상기 아이스트레이의 일측에 장착되는 케이스(1502)와, 상기 케이스의 내부에 장착되어 상기 이젝터를 선택적으로 회전시키는 모터(1510)를 포함한다.

상기 케이스(1502)는 전체적으로 직육면체 형태로 이루어지고, 내부에 각종 기어와 캠 등의 장착부가 형성되며, 일측면이 개구되고 그 개구면에 커버가 결합되는 것이 바람직하다.

상기 모터(1510)는 상기 이젝터(120)의 회전축(122)을 소정 각도로 정역회전시킨다. 이를 위해, 상기 모터(1510)는 정역회전 가능한 모터인 것이 바람직하고, 특히 브러시리스 직류 모터(BLDC 모터)인 것이 바람직하다.

상기 모터(1510)가 정역회전 가능한 경우, 상기 이젝터(120)를 정역회전시키기 위해 복잡한 기어 및 캠 연결 구조를 필요로 하지 않고, 소정 각도로 정역방향으로 회동되어야 하는 만빙감지바(170)를 정역회전시키기가 용이하다.

또한, 교류 모터를 사용하는 경우보다 브러시리스 직류 모터를 사용하는 경우 모터 자체의 부피가 훨씬 작기 때문에 상기 구동장치의 부피를 작게 만들 수 있으므로, 한정된 공간에서 상대적으로 상기 아이스트레이(110)를 더 크게 만들 수 있다.

상기 모터(1510)는 복수의 감속기어(1511, 1512, 1513, 1514)를 통해 감속된 후 상기 이젝터(120)의 회전축(122)과 축결합되어 이젝터를 회전시키는 이젝터 회전기어(1520)를 회전시킨다. 이때, 상기 모터(1510)는 정역회전가능하므로, 상기 모터가 제1방향으로 회전할 경우 상기 이젝터는 제1방향으로 회전되고 상기 모터가 제2방향으로 회전할 경우 상기 이젝터는 제2방향으로 회전된다.

또한, 상기 복수의 감속기어(1511, 1512, 1513, 1514)는 4개를 포함하는 것이 도시되어 있는데, 상기 모터(1510)의 규격에 따라 상기 복수의 감속기어의 수와 감속비를 적절히 조절할 수 있을 것이다.

상기 모터(1510)는 상기 케이스(1502) 내부 일측에 마련되는 회로기판(1580)에 연결되어 전원을 공급받는 것이 바람직하다.

상기 구동장치(150)는 상기 이젝터의 회전각 위치를 감지하는 제1홀센서유닛과, 상기 만빙감지바의 회동각 위치를 감지하는 제2홀센서유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 일측면에는 전체적으로 디스크 형태로 이루어지고 그 외주면의 소정 각도 위치에 2개의 홈이 형성된 제1캠부(1522)가 마련된다. 상기 2개의 홈은, 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 이젝터(120)의 초기 회전각 위치를 규정하는 제1홈(1523)과 이와 소정 각도 이격되어 형성된 제2홈(1524)을 포함한다. 상기 제1홈(1523)은 상기 제2홈(1524)과 같은 깊이로 형성되되, 제2홈(1524)보다 더 큰 각도로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 일측에는 상기 제1캠부(1522)와 접촉하여 연동하는 제1회동부재(1530)가 마련된다. 상기 제1회동부재(1530)는 그 일측부에 제1돌기(1532)가 형성되어, 이 제1돌기(1532)가 상기 제1캠부(1522)의 외주면과 2개의 홈을 따라 슬라이딩하면서 회동된다.

상기 제1회동부재(1530)의 단부에는 자석(1534)이 구비되고, 상기 자석(1534)과 인접하는 위치에 상기 자석(1534)이 접근함에 따라 발생하는 전압 신호를 측정하는 제1홀센서(1536)가 설치된다.

상기 제1홀센서(1536)는 자석(1534)이 접근할 때 전압이 발생하는 홀 효과를 이용한 센서로서, 전류가 흐르는 센서이므로 상기 회로기판(1580)에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제1회동부재(1530)는 상기 제1캠부(1522)와 항상 접촉되도록 당겨야 하는바, 상기 제1회동부재(1530)의 일측부와 상기 케이스(1502) 내의 하부 고정 위치 사이에 제1탄성부재(1538)를 구비하여, 상기 제1회동부재(1530)를 아래로 당겨 상기 제1캠부(1522)에 접촉되도록 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 제1탄성부재(1538)는 상기 제1회동부재(1530)의 중간 부위에서 하방으로 돌출된 돌기부와, 후술하는 온도센서(182) 고정 부위에서 돌출된 고리 사이에 걸리도록 설치될 수 있다.

상기 제1회동부재(1530)와 제1홀센서(1536)를 포함하는 상기 제1홀센서유닛은, 상기 이젝터 회전기어(1520)가 회전할 때 상기 제1캠부(1522)의 제1홈(1523)과 제2홈(1524)에 상기 제1돌기(1532)가 삽입될 때의 위치 신호를 감지함으로써 상기 이젝터(120)의 회전각을 감지할 수 있다.

한편, 상기 구동장치(150)의 케이스(1502) 내부에는 그 측면에 결합되는 상기 아이스트레이(110)의 측면에 접하도록 온도센서유닛(180)이 마련된다. 상기 온도센서유닛(180)은 상기 아이스트레이(110)의 온도에 따른 전압 신호를 측정하는 온도센서(182)와, 상기 아이스트레이(110)와의 사이에 수분 침투 방지를 위해 개재되는 금속 재질의 전도판(184)을 포함한다.

상기 온도센서(182)는 방수 및 탄성 재질의 고무 내부에 매립되어 상기 케이스(1502) 일측에 고정될 수 있다. 상기 온도센서(182)는 상기 아이스트레이(110)의 온도를 측정하기 위한 것이므로, 일반적으로 플라스틱 재질로 만들어지는 상기 케이스(1502)의 일측면에 상기 온도센서(182)가 노출될 수 있는 개구부가 형성된다.

상기 온도센서(182)는 아이스트레이(110)에 직접 접촉되는 것이 아니라 상기 전도판(184)을 통해서 간접적으로 접촉된다. 그래서, 상기 전도판(184)은 상기 케이스(1502)의 일측면에 형성된 개구부를 막아서 수분이 침투하는 것을 방지함과 동시에 상기 아이스트레이(110)의 온도가 상기 온도센서(182)로 전도되어 측정될 수 있도록 한다. 상기 전도판(184)은 열전도율이 높은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 스테인레스 재질의 플레이트를 형성한 후 인서트 몰딩을 하여 상기 케이스(1502)의 일측면에 고정될 수 있다.

또한, 상기 온도센서(182)는 온도 변화에 따른 전압 변화를 측정하므로, 상기 회로기판(1580)과 전선으로 연결된다. 도 6 및 도 7에서는 상기 온도센서(182)의 좌측에 연결된 전선의 일부만 도시하였다.

다음으로, 도 8에는 구동장치의 내부를 좌측에서 바라본 측면도가 도시되어 있다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 좌측면에는 그 기어의 지름의 반 정도의 지름을 가진 디스크 형태의 제2캠부(1526)가 마련되어 있다. 상기 제2캠부(1526)의 일측에는 홈(1527)이 형성되어 있다.

상기 제2캠부(1526)의 근처에는 상기 제2캠부(1526)와 작용하여 회동하도록 이루어진 제2회동부재(1540)가 장착된다. 상기 제2회동부재(1540)는 상기 제2캠부(1526)의 전방에서 회동하고 전체적으로 상기 이젝터 회전기어(1520)의 중심을 감싸는 형태로 이루어진다. 상기 제2회동부재(1540)의 일단부 표면, 즉 상기 제2캠부(1526) 쪽 표면에는 그 표면에 수직으로 제2돌기(1546)가 형성되어, 그 측면이 상기 제2캠부(1526)의 외주면에 접촉된다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 타단부는 제2탄성부재(1554)에 의해 상방으로 회동되도록 탄성력을 제공받는다. 상기 제2탄성부재(1554)는 양단부가 길게 뻗은 용수철 스프링 형태로 이루어지고, 길이방향으로 당기는 탄성력을 제공하는 상기 제1탄성부재(1538)에 비해, 반경방향으로 벌어지는 탄성력을 제공한다. 상기 제2탄성부재(1554)의 일측은 상기 이젝터 회전기어(1520)의 타단부 측면에 형성된 돌출형성된 고리부에 걸리고, 타측은 상기 케이스의 일면에 걸려서 고정되도록 설치된다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 회전축에서 상기 제2캠부(1526)의 전방측 일측면에는 반경방향으로 걸림돌기(1528)가 형성되어 있다. 이 걸림돌기(1528)는 상기 상기 이젝터 회전기어(1520)의 회전축에 대해 소정 각도 범위에서 회동되도록 장착된다. 그래서, 상기 걸림돌기(1528)는 상기 이젝터 회전기어(1520)가 반시계방향으로 회전할 때 같은 방향으로 소정각도 회동되어, 상기 제2회동부재(1540)의 제2돌기(1546)가 상기 제2캠부(1526)의 홈(1527)에 들어갈 수 있다. 반면, 상기 걸림돌기(1528)는 상기 이젝터 회전기어(1520)가 시계방향으로 회전할 때 같은 방향으로 소정각도 회동되어, 상기 제2회동부재(1540)의 제2돌기(1546)가 있는 일단부 측면에 들어가서 걸리기 때문에 상기 제2돌기(1546)가 상기 제2캠부(1526)의 홈(1527)에 들어갈 수 없게 되어 상기 제2회동부재(1540)가 회동될 수 없다.

다시 말해서, 상기 걸림돌기(1528)는 상기 이젝터 회전기어(1520)가 반시계방향으로 회전될 때에만 상기 제2회동부재(1540)가 위로 회동될 수 있도록 한다.

상기 이젝터 회전기어(1520)의 타단부에는 원호형 대기어부(1542)가 형성되어, 회동력 전달기어(1550)와 결합된다. 상기 원호형 대기어부(1542)는 소정 각도 범위에서 회동하므로 원호형으로 형성된다.

상기 회동력 전달기어(1550)는 상기 원호형 대기어부(1542)와 맞물려 회동되는 원호형 소기어부(1551)와 상기 이젝터 회전기어(1520)와 맞물려 이젝터 회전기어(1520)를 회동시키는 원호형 대기어부(1552)를 포함한다.

상기 회동력 전달기어(1550)도 회동각이 상기 원호형 대기어부(1542)보다 커지지만 180도를 넘지는 않으므로, 마찬가지로 상기 소기어부(1551)와 대기어부(1552)가 원호형으로 형성될 수 있다. 상기 원호형 대기어부(1552)는 상기 만빙감지바(170)의 일단부가 축결합되는 만빙감지바 회동기어(1560)를 회동시킨다.

그리고, 상기 원호형 소기어부(1551)와 상기 원호형 대기어부(1552)의 사이에는, 상기 원호형 대기어부(1552)가 상기 원호형 소기어부에 대해 상대적으로 회동가능하게 결합되는 제3탄성부재(1558)가 구비된다. 상기 제3탄성부재(1558)는 상기 회동력 전달기어(1550)의 회동축에 끼워지는 용수철 스프링으로서, 일단부가 원호형 대기어부(1552)에 지지되고 타단부가 상기 원호형 소기어부(1551)에 지지되어, 벌어지는 방향으로 탄성력을 제공한다. 그래서, 상기 만빙감지바(170)가 상기 아이스뱅크(200)의 만빙 여부를 감지하기 위해서 회동되어 내려올 때, 가득 차 있는 얼음에 걸려서 더 이상 회동되지 못하더라도 상기 제3탄성부재(1558)가 소정 각도 회동가능하게 이루어져 있으므로, 결합된 각 기어들이 파손되지 않게 된다.

상기 만빙감지바 회동기어(1560)의 일측에는 자석(1564)이 고정되어 있고, 상기 회로기판(1580)의 하부 일측면에는 제2홀센서(1566)가 설치될 수 있다. 상기 제2홀센서(1566)는 상기 자석(1564)과의 상대적인 위치 관계상 돌출된 형태로 마련될 수 있다.

상기 자석(1564)은 상기 만빙감지바 회동기어(1560)가 회동함에 따라 함께 회동한다. 상기 만빙감지바(170)가 최하부로 회동된 위치에서 상기 자석(1564)이 상기 제2홀센서(1566)에 가장 가까운 위치가 되어서 제2홀센서(1566)는 그때의 신호를 감지한다. 즉, 상기 만빙감지바(170)가 위로 회동했다가 아래로 내려가 최하부 위치로 회동된 것을 감지하면, 상기 제2홀센서(1566)는 상기 아이스뱅크(200)에 얼음이 가득 차지 않았음을 감지할 수 있다.

한편, 상기 회로기판(1580)은 상기 구동장치(150)의 케이스(1502) 내부에 마련되고 상기 케이스(1502)의 외부로 일부가 돌출되는 스위치(1505)가 연결된다. 또한, 상기 회로기판(1580)은 상기 모터(1510)와 인접하여 연결되고, 상기 제1홀센서(1536) 및 상기 제2홀센서(1566)가 설치되며, 상기 케이스(1502) 내측에 마련된 온도센서(182)와도 전선으로 연결된다.

그래서, 상기 회로기판(1580)은 상기 스위치(1505)의 작동 신호에 따라 테스트 모드를 수행하도록 하고, 일반적으로 상기 모터(1510)를 작동시켜 정회전 또는 역회전시키며, 상기 제1홀센서(1536) 및 상기 제2홀센서(1566)와 상기 온도센서(182)의 감지신호를 냉장고 본체에 마련되는 메인컨트롤러(미도시)로 전달한다. 또한, 상기 회로기판(1580)은 상기 메인컨트롤러로부터 작동 명령 신호를 받아 상기 모터(1510)를 작동신킨다.

상기 회로기판(1580)은 종래와 달리 상기 아이스메이커(100)를 제어하는 컨트롤러가 포함되지 않기 때문에 그 크기를 매우 작게 만들 수 있다. 그 대신에 상기 회로기판(1580)이 상기 메인컨트롤러로 감지 신호를 전달하고 명령 신호를 전달함으로써, 상기 메인컨트롤러가 아이스메이커(100)를 제어할 수 있도록 한다.

다음으로, 도 9와 도 10을 참조하여 상기 제1홀센서유닛과 제2홀센서유닛의 작동을 설명한다.

도 9는 상기 구동장치의 내부 구성요소들 중 일부를 도시한 것으로서, 상기 제1홀센서유닛의 작동 상태를 우측면에서, 즉 이젝터가 있는 쪽에서 바라본 측면도이다.

먼저, 도 9(a)는 상기 이젝터(120)의 돌출핀(124)이 초기 위치(이 위치를 "제1위치"라 한다)에 있는 상태를 나타낸다. 이때, 상기 제1회동부재(1530)의 제1돌기(1532)는 상기 제1캠부(1522)의 제1홈(1523)에 삽입되어 있기 때문에, 상기 제1회동부재(1530)는 상기 제1탄성부재(1538)에 의해 당겨져서 하방으로 회동되어 있다. 그래서, 상기 제1홀센서(1536)는 상기 자석(1534)과 이격되어 있어서 신호를 감지하지 못한다.

다음으로, 도 9(b)는 만빙감지를 위해 모터를 소정각도 역회전시켜서 상기 이젝터(120)의 돌출핀(124)이 우측 상방으로 회동된 상태(이 위치를 "제2위치"라 한다)를 나타낸다. 이때, 상기 제1회동부재(1530)의 제1돌기(1532)는 상기 제1캠부(1522)의 제2홈(1524)에 삽입되기 때문에, 상기 제1회동부재(1530)는 상기 제1탄성부재(1538)에 의해 당겨져서 하방으로 회동되어 있다. 그래서, 이때도 상기 제1홀센서(1536)는 상기 자석(1534)과 이격되어 있어서 신호를 감지하지 못한다.

물론, 상기 제1돌기(1532)가 상기 제1캠부(1522)의 제1홈(1523)과 제2홈(1524) 사이의 외주면을 지날 때에는 상기 제1캠부(1522)의 외주면이 밀어올리기 때문에, 상기 제1회동부재(1530)는 도 9(c)와 같이 상기 제1탄성부재(1538)의 당기는 힘에도 불구하고 상방으로 회동한다. 이때는, 상기 제1홀센서(1536)가 상기 자석(1534)과 이격되어 있어서 신호를 감지하게 된다.

즉, 상기 제1홀센서(1536)는 상기 제1돌기(1532)가 상기 제1캠부(1522)의 제1홈(1523)과 제2홈(1524)이 아닌 외주면을 지날 때에는 신호를 연속적으로 감지하다가, 상기 제1캠부(1522)의 제1홈(1523)과 제2홈(1524)에 들어갈 때에 감지 신호가 중단됨으로써, 상기 이젝터(120)의 회전각 위치를 판단할 수 있게 된다.

한편, 상기 이젝터 회전기어(1520)가 도 9(b)의 위치로 이동하면, 후술하는 바와 같이 상기 제2회동부재(1540)의 작동에 따라 상기 만빙감지바(170)가 상방으로 들리도록 회동된다.

그리고, 만빙감지 동작의 경우 상기 이젝터 회전기어(1520)는 도 9(a)의 초기 위치에서 도 9(b)의 위치로 회전되었다가 다시 도 9(a)의 위치로 회전된다. 이는 상기 모터(1510)가 상기 이젝터 회전기어(1520)를 소정 각도만큼 역회전시켰다가 정회전시키는 것을 의미한다. 이에 따라서, 상기 만빙감지바(170)는 도 9(a)와 같이 하방 위치에서 도 9(b)와 같이 상방 위치로 회동되었다가 다시 하방 위치로 내려오면서 만빙감지바(170)가 최대로 내려오는지 여부를 후술하는 바와 같이 제2홀센서(1566)가 감지한다.

상기 만빙감지바(170)가 도 9(a)와 같이 최대 하방 위치로 내려오면 상기 아이스뱅크(200)에는 얼음이 가득 차지 않았다고 판단하고, 상기 만빙감지바(170)가 하방 위치로 내려오다가 중간에 얼음에 걸려서 최대 하방 위치까지 내려오지 못하면 상기 아이스뱅크(200)에는 얼음이 가득 차있다고 판단할 수 있다.

상기 만빙감지시에 상기 아이스뱅크(200)에 얼음이 가득 차지 않았다고 판단되면, 상기 히터(140)를 먼저 발열시킨 후 상기 이젝터(120)를 정방향으로 360도 회전시키면 상기 아이스트레이(110)에 있는 얼음이 분리하여 상기 아이스뱅크(200)로 떨어진다. 도 9(c)에는 이와 같이 상기 이젝터(120)가 이빙을 위해 회전되는 중간 상태가 도시되어 있다. 이 상태에서는 상기 자석(1534)이 상기 제1홀센서(1536)에 가까운 위치를 유지하므로, 상기 제1회동부재(1530)가 내려오도록 회동되기 전까지는 도 9(c)와 같은 상태가 유지되고 상기 제1홀센서(1536)가 이를 계속 감지한다.

여기서, 상기 이젝터(120)가 초기 위치(제1 위치)로 복귀하기 전인 도 9(b)의 제2위치에 왔을 때, 발열되었던 상기 히터(140)를 오프시킨다. 상기 히터(140)는 전열 기구로서 전력 소모가 많은바, 이와 같이 히터 작동 시간을 줄임으로써 소비 전력량을 줄일 수 있다.

다음으로, 도 10에는 상기 제2회동부재(1540)가 회동됨에 따라 상기 만빙감지바(170)가 회동하고 제2홀센서(1566)가 이를 감지하는 것이 도시되어 있다.

도 10(a)는 상기 이젝터(120)가 제1위치에 있을 때 상기 제2캠부(1526)의 외주면이 상기 제2돌기(1546)를 밀기 때문에, 상기 제2회동부재(1540)가 아래로 회동된 상태이다. 이때, 상기 걸림돌기(1528)가 상기 제2회동부재의 일단부 측면에 들어가 있는 상태이기 때문에, 상기 걸림돌기(1528) 위치에 상기 홈(1527)이 오더라도 상기 걸림돌기(1528)에 걸려서 상기 제2회동부재(1540)가 아래로 회동될 수 없다.

이 상태에서, 상기 제2회동부재(1540)의 타단부에 형성된 원호형 대기어부(1542)는 상기 회동력 전달기어(1550)를 반시계방향으로 회동되어 있고, 이에 따라 상기 만빙감지바 회동기어(1560)가 시계방향으로 회동되어 상기 만빙감지바(170)가 하측 위치로 내려와 있다. 이때, 상기 자석(1564)은 상기 만빙감지바(170)의 반대쪽에 배치되어 있어서, 상기 제2홀센서(1566)에 근접함으로써 상기 제2홀센서(1566)에 감지 신호가 발생된다.

도 10(b)는 상기 이젝터(120)가 제2위치로 회동되었을 때의 상태를 나타낸다. 이때, 상기 걸림돌기(1528)가 회동되어 나옴과 동시에 상기 제2캠부(1526)도 회동되어 상기 제2돌기(1546)가 있는 위치로 오게 된다. 그래서, 상기 제2탄성부재(1554)의 탄성력에 의해 상기 제2돌기(1546)가 상기 제2캠부(1526)의 홈(1527)에 들어가면서 상기 제2회동부재(1540)가 위로 회동된다.

이 상태에서, 상기 제2회동부재(1540)의 타단부에 형성된 원호형 대기어부(1542)는 상기 회동력 전달기어(1550)를 시계방향으로 회동시키고, 이에 따라 상기 만빙감지바 회동기어(1560)가 반시계방향으로 회동되어 상기 만빙감지바(170)가 상측 위치로 올라간다. 이때, 상기 만빙감지바(170)의 반대쪽에 배치된 상기 자석(1564)은 상기 제2홀센서(1566)에서 멀어짐으로써, 상기 제2홀센서(1566)에 감지 신호가 중단된다.

상술한 바와 마찬가지로, 만빙감지시에는 상기 만빙감지바(170)가 도 10(a)의 위치에서 도 10(b)의 위치로 갔다가 다시 도 10(a)의 위치로 내려가면서 만빙 여부를 감지한다.

그리고, 이빙을 위해 이젝터(120)를 정방향으로 회전시킬 때에는 도 10에서 상기 이젝터 회전기어(1520)가 시계방향으로 회전된다. 이때에는, 상기 걸림돌기(1528)가 상기 제2회동부재(1540)의 일단부에 걸려 있는 상태가 유지되므로, 상기 제2회동부재(1540)가 회동되지 않기 때문에 상기 만빙감지바(170)도 도 10(a)와 같이 아래로 내려와 있는 상태를 유지한다.

다음으로, 본 발명에 따른 아이스메이커의 제어방법을 설명한다.

먼저, 최초로 아이스메이커(100)를 작동시키면 상기 이젝터의 회전각 위치를 상기 제1홀센서유닛을 이용하여 확인함으로써, 상기 이젝터(120)가 초기 위치에 오도록 한다.

다음에, 상기 아이스트레이(110)에 물을 소정량 급수하여 공급되는 냉기에 의해 얼음이 어는 시간 동안 대기한다. 이때, 상기 온도센서(182)를 통하여 상기 아이스트레이(110)의 온도를 측정함으로써 물이 얼음으로 완전히 상변화되었는지 여부를 판단할 수 있다.

다음에, 상기 만빙감지바(170)를 회전시켜 아이스메이커(100) 아래에 마련된 아이스뱅크(200)의 만빙 여부를 판단한다. 만약, 만빙이라고 판단되면 주기적으로 만빙 여부를 감지하여 만빙이 아니라고 판단될 때까지 이빙을 중지한 상태로 대기한다.

다음에, 만약 아이스뱅크(200)가 만빙되지 않았다고 판단되는 경우 히터(140)를 발열시킨다. 상기 히터(140)는 이젝터 회전 시작 전에 소정 시간 동안 발열된다. 발열 동작은 연속적으로 이루어질 수도 있으나 소정 주기로 단속적으로 이루어질 수도 있고, 주기가 매우 짧은 펄스 가열을 할 수도 있다.

다음에, 상기 히터(140)가 발열된 후 소정 시간이 경과되었거나 상기 온도센서로 측정한 아이스트레이(110)의 온도가 소정 온도 이상이 되었을 때, 상기 이젝터를 정방향으로 회전시켜 아이스트레이(110)에 있는 얼음을 이빙한다.

이때, 상기 히터(140)는 이젝터(120) 회전 시작 이후에도 계속 발열 상태를 유지하다가, 상기 이젝터(120)가 초기 위치로 복귀하기 전에 오프시킨다. 즉, 상기한 바와 같이 상기 제1홀센서(1536)는 상기 이젝터(120)의 돌출핀(124)이 제2위치에 온 시점을 감지하여, 그때 상기 히터(140)를 오프시킨다.

상기 이젝터(120)가 이빙을 위해 회전될 때 얼음은 사실상 300도 정도 회전되면 이미 분리된 상태이므로, 히터를 쓸데없이 작동시키는 것을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 이빙 단계에서 상기 이젝터(120)는 1회전이 아니라 2회전될 수도 있다. 상기 이젝터(120)를 2회전시키는 이유는 1회전시 드물지만 얼음이 완전히 분리되어 떨어지지 않을 경우가 생길 수 있는바, 분리되지 않은 얼음도 2회전시 확실한 이빙을 보장할 수 있다. 또한, 상기 이젝터(120)의 돌출핀(124)들 사이에 분리된 얼음이 걸리는 경우가 있었는데, 상기 이젝터(120)를 2회전시킴으로써 분리된 얼음이 아이스뱅크(200)로 확실히 떨어지는 것을 보장할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

1: 냉장고 본체
10: 냉동실 도어
20: 냉동실
30: 냉장실 도어
50: 아이스메이커 커버
100: 아이스메이커
110: 아이스트레이
115: 물넘침방지벽
116: 물넘침방지부재
117: 슬릿
120: 이젝터
122: 회전축
124: 돌출핀
126: 드랍퍼
130: 급수부
132: 커버
140: 히터
150: 구동장치
1502: 케이스
1505: 스위치
1510: 모터
1520: 이젝터 회전기어
1522: 제1캠부
1523: 제1홈
1524: 제2홈
1526: 제2캠부
1527: 홈
1528: 걸림돌기
1530: 제1회동부재
1532: 제1돌기
1536: 제1홀센서
1538: 제1탄성부재
1540: 제2회동부재
1542: 원호형 대기어부
1546: 제2돌기
1550: 회동력 전달기어
1551: 원호형 소기어부
1552: 원호형 대기어부
1554: 제2탄성부재
1558: 제3탄성부재
1560: 만빙감지바 회동기어
1566: 제2홀센서
1580: 회로기판
160: 가이드부재
162: 상부 에어가이드
163: 경사면
165: 돌출부
166: 하부 에어가이드
170: 만빙감지바
180: 온도센서유닛
200: 아이스뱅크
300: 아이스슈트

Claims (26)

1. 물이 공급되어 얼음이 만들어지는 아이스트레이와,
   상기 아이스트레이에 만들어진 얼음을 꺼내기 위해 회전되는 이젝터와,
   상기 아이스트레이에 접촉하도록 마련되어 상기 얼음이 쉽게 분리되도록 하기 위해 상기 아이스트레이를 선택적으로 가열하는 히터와,
   상기 아이스트레이의 일측에 장착되는 케이스와,
   상기 이젝터의 회전각 위치를 감지하는 제1홀센서유닛과,
   상기 케이스의 내부에 장착되어 상기 이젝터를 선택적으로 회전시키는 정역회전 가능한 브러시리스 직류 모터(BLDC 모터)를포함하고,
   상기 제1홀센서 유닛은,
   상기 이젝터의 회전축과 축결합된 기어의 일측면에 마련되고 외주면의 소정 각도 위치에 형성된 2개의 홈을 포함하는 제1캠부와,
   일측부에 형성된 제1돌기가 상기 제1캠부의 외주면과 2개의 홈을 따라 슬라이딩하면서 접촉함에 따라 회동되는 제1회동부재와,
   상기 제1회동부재의 단부에 마련된 자석과,
   상기 자석이 접근함에 따라 발생하는 전압 신호를 측정하는 제1홀센서를 포함하고,
   상기 두 개의 홈은 상기 이젝터(120)의 초기 회전각 위치를 규정하는 제1홈(1523)과, 상기 제1홈과 소정 각도 이격되어 형성되고 상기 초기 회전각 위치에서 회전된 제2위치를 규정하는 제2홈(1524)을 포함하고,
   상기 히터는 상기 이젝터의 초기 회전각 위치에서 켜졌다가, 초기 회전각 위치에 복귀하기 전인 상기 제2위치에서 오프되는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이로 공급되는 냉기가 상기 아이스트레이를 감싸서 유동하도록 안내하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드부재는 상기 아이스트레이의 상부에서 공급되는 냉기의 일부가 상기 아이스트레이의 후측벽 뒤로 유동하여 상기 아이스트레이의 하면과 상기 가이드부재 사이로 유동하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드부재는
   상기 아이스트레이의 위에 장착되어 상부에서 공급되는 냉기가 상기 아이스트레이의 후방으로 공급되도록 안내하는 상부에어가이드와,
   상기 아이스트레이의 하부를 감싸면서 상기 아이스트레이와 소정간격 이격되게 장착되는 하부에어가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
5. 제1항에 있어서,
   상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이의 후단부에서 상방으로 연장형성된 물넘침방지벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
6. 제5항에 있어서,
   상기 아이스메이커는 상기 아이스트레이의 전방측 상단에서 상기 이젝터의 회전축 위를 향해 경사지게 형성된 드랍퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
7. 제6항에 있어서,
   상기 아이스메이커는 상기 드랍퍼의 아래에 상기 이젝터의 회전축을 향해 수평으로 장착되고 상기 이젝터의 돌출핀이 통과할 수 있는 복수의 슬릿이 형성된 물넘침방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
8. 제1항에 있어서,
   상기 모터는 상기 이젝터의 회전축을 소정 각도로 정역회전시키는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
9. 제1항에 있어서,
   상기 아이스메이커는
   상기 아이스메이커의 아래에 마련되는 아이스뱅크의 만빙을 감지하는 만빙감지바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
10. 제9항에 있어서,
    상기 아이스메이커는,
    상기 모터를 회전시키고 상기 만빙감지바를 회동시키며 상기 이젝터의 회전각 위치를 감지하는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
11. 제10항에 있어서,
    상기 구동장치는
    상기 만빙감지바의 회동각 위치를 감지하는 제2홀센서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1홀센서유닛은
    상기 제1회동부재의 제1돌기가 상기 제1캠부와 접촉하도록 당기는 제1탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2홀센서유닛은
    상기 이젝터의 회전축과 축결합된 기어의 타측면에 마련되고 외주면의 소정 각도 위치에 형성된 홈을 포함하는 제2캠부와,
    일측부가 상기 제2캠부의 외주면과 홈을 따라 접촉함에 따라 회동되는 제2회동부재와,
    상기 제2회동부재의 단부에 형성된 원호형 대기어부에 의해 선택적으로 회동되고 상기 만빙감지바의 회동축과 축결합된 만빙감지바 회동기어와,
    상기 만빙감지바 회동기어의 일측에 마련된 자석과,
    상기 자석이 접근함에 따라 발생하는 전압 신호를 측정하는 제2홀센서와,
    상기 제2회동부재의 일측부가 상기 제2캠부와 접촉하도록 당기는 제2탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제2홀센서유닛은
    상기 제2회동부의 원호형 대기어부와 상기 만빙감지바 회동기어 사이에 마련되어 기어비를 증대시키는 회동력 전달기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
15. 제14항에 있어서,
    상기 회동력 전달기어는
    상기 원호형 대기어부와 맞물려 회동되는 원호형 소기어부와,
    상기 만빙감지바 회동기어와 맞물려 회동되는 원호형 대기어부와,
    상기 원호형 소기어부와 원호형 대기어부 사이에 마련되어 상기 원호형 대기어부가 상기 원호형 소기어부에 대해 상대적으로 회동가능하게 결합되는 제3탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
16. 제13항에 있어서,
    상기 만빙감지바는 상기 이젝터를 소정 각도로 정역회전시킴에 따라 선택적으로 회동되는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
17. 제16항에 있어서,
    상기 만빙감지바는 상기 모터가 상기 이젝터를 소정 각도로 역방향 회전시켰다가 정방향 회전시킴에 따라 초기 위치인 하위에서 상위로 회동했다가 하위로 내려오면서 만빙 여부를 감지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
18. 제10항에 있어서,
    상기 아이스메이커는 상기 구동장치의 케이스와 상기 아이스트레이의 측벽 사이에 마련되는 온도센서유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
19. 제18항에 있어서,
    상기 온도센서유닛은
    상기 구동장치의 케이스의 내측면에 부착되는 금속 재질의 전도판과,
    상기 케이스의 내측에서 상기 전도판과 접촉하여 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
20. 제13항에 있어서,
    상기 아이스메이커는 상기 구동장치의 케이스 내부에 마련되고 상기 모터에 온/오프 신호를 입력하고 상기 제1홀센서 및 상기 제2홀센서가 설치되며 상기 케이스 내측에 마련된 온도센서로부터 신호를 받아 외부의 메인컨트롤러로 전달하거나 메인컨트롤러의 명령 신호를 상기 모터로 전달하는 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스메이커.
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