KR100487799B1 - 냉장고의 디스펜서용 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 디스펜서를 통하여 온수를 공급할 수 있는, 디스펜서 히팅장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 냉장고의 도어에 설치되는 디스펜서를 통하여 외부로 취출되는 물을 히팅하기 위한 장치로써; 디스펜서의 일측에 설치되어 물을 공급하는 파이프(P,P')와; 상기 파이프의 외주면에 설치되는 히터어셈블리(H)로 구성된다. 상기 히터어셈블리는, 상기 파이프의 외측면에 설치되고, 내부에 축열재가 구비되는 축열관과, 상기 축열관의 외측에 설치되고 전기의 인가에 의하여 열을 발생하는 열선을 포함하여 구성되는 제1히팅부(110)와; 상기 파이프의 단부에 설치되어 내부를 흐르는 물을 순간적으로 가열하는 순간히터(210)으로 구성되는 제2히팅부(200)를 포함하고 있다. 그리고 물의 공급유로에 설치되는 필터는, 물에 포함된 스케일 발생성분을 여과할 수 있도록, 폴리포스페이트 또는 이온교환수지로 구성된다.

Description

냉장고의 디스펜서용 히팅장치{Dispenser heater for refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스펜서에서 온수를 공급할 수 있도록 구성되는 냉장고의 히팅장치에 관한 것이다.

먼저 도 1에 기초하면서 종래의 일반적인 냉장고의 물공급구조에 대하여 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 수도꼭지와 같은 급수원(Ws)에서 공급되는 물은 파이프(Pa)를 통하여 정수장치(12)를 경유하면서 정수된 후 파이프(Pb)를 통하여 밸브(14)로 공급된다. 상기 밸브(14)는 통상, 냉장고 후면 하단부에 마련되는 기계실에 설치되며, 파이프(Pb)를 통하여 공급되는 물을 후술하는 바와 같은 제빙기(22) 및 디스펜서(20)의 양측으로 공급할 수 있도록 설치되는 것이다. 그리고 상기 파이프(Pa,Pb) 사이에 설치되어 있는 정수장치(12)는, 실질적으로 냉장고 본체의 후면에 설치될 수 밖에 없다.

상기 밸브(14)의 일측은, 파이프(Pc)를 통하여 제빙기(22)로 물을 공급하고, 다른 측은 파이프(Pd)를 통하여 물탱크(16)으로 물을 공급하게 된다. 그리고 상기 물탱크(16)에서는 항상 일정한 수위의 물이 고여있는 상태이고, 이러한 물은 파이프(Pe)를 통하여 디스펜서(20)에 공급될 수 있게 된다.

상기 디스펜서(20)는, 도어(18)(예를 들면 냉동실도어)의 전면에 설치되어 있어서, 도어(18)를 열지 않고서도 상기 물탱크(16)의 물을 냉장고 외부로 취출할 수 있도록 구성되는 장치이다. 일반적인 종래의 디스펜서는, 실질적으로 냉수만을 공급하도록 구성되는 것이 일반적이었다.

이러한 단점을 개량하기 위한 것으로, 디스펜서의 내부에 특정 구조의 히터를 장착한 기술이 여러가지 제안된 바 있다. 그러나 냉장고의 디스펜서에서 취출되는 물을 순간적으로 원하는 온도만큼 고온화시키는 것은 그리 용이하지 않다. 그리고 온수가 취출되기 전에 일정 온도로 물을 가열하는 것은, 냉장고 내부의 저온화상태에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 즉, 냉장고의 내부에 마련되는 냉장실 및 냉동실과 같은 저장공간은 저온상태를 유지하고 있는 바, 디스펜서 부분에서 물을 고온상태까지 미리 가열하여 두게 되면, 그 열이 냉장고 내부까지 영향을 미치기 때문에, 바람직하지 않은 단점이 지적된다.

따라서 수도물을 직접 공급하여, 냉장고의 디스펜서를 통하여 온수를 제공하기 위해서는, 원하는 고온까지 가열을 원활하게 수행할 수 있다는 점과, 냉장고 내부의 저온상태에 온도에 의한 영향을 미치지 않을 것이 요구된다고 할 수 있다.

본 발명은 원하는 온도까지 고온화된 온수를 공급할 수 있음과 동시에, 냉장고 내부의 저온에 악영향을 미치지 않는, 냉장고의 디스펜서용 히팅장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 냉장고의 도어에 설치되는 디스펜서를 통하여 외부로 취출되는 물을 히팅하기 위한 장치로써; 디스펜서의 일측에 설치되어 물을 공급하는 파이프와; 상기 파이프의 외주면에 설치되는 히터어셈블리로 구성된다. 그리고 상기 히터어셈블리는, 상기 파이프의 외측면에 설치되고, 내부에 축열재가 구비되는 축열관과, 상기 축열관의 외측에 설치되고 전기의 인가에 의하여 열을 발생하는 열선을 포함하여 구성되는 제1히팅부와; 상기 파이프의 단부에 설치되어 내부를 흐르는 물을 순간적으로 가열하는 순간히터으로 구성되는 제2히팅부를 포함하고 있다.

그리고 상기 파이프의 상류측에 설치되어, 물에 포함된 스케일 발생성분을 여과하는 필터를 더 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 이러한 필터는, 폴리포스페이트로 구성되는 필터부 또는 이온교환수지로 구성되는 필터부를 구비하여, 스케일의 발생을 방지할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저 도 2에 기초하면서 본 발명의 기본적인 개념부터 설명하기로 한다. 본 발명에 의한 냉장고는, 급수원(Ws)에서 공급되는 물을 필터링할 수 있는 필터(100)와, 상기 필터에서 정수된 물을 이용하여 얼음을 생성하는 제빙기(I), 그리고 상기 필터에서 정수된 물을 사용자에게 공급하기 위한 디스펜서(D)를 포함하여 구성되고 있다.

상기 급수원(Ws)은, 수도꼭지 등과 같이 물을 공급하는 부분을 의미한다. 상기 급수원(Ws)에서의 물은 파이프(P1)를 통하여 필터(100)으로 제공된다. 상기 필터(100)는, 수도물에 포함된 이물질을 필터링하여 음용 가능한 정도로 정수를 수행할 수 있는 것이고, 어떠한 필터를 이용하는 것도 가능하다. 상기 필터(100)의 바람직한 실시예에 대해서는 후술하기로 한다. 그리고 상기 필터(100)는 냉장고의 저장공간의 내부(예를 들면 냉장실의 일측면)에 착탈 가능하게 설치되는 것이 교환 및 수리 등의 측면에서 보다 바람직하다.

그리고 상기 필터(100)에서 정수된 물은, 파이프(P2)를 통하여 제빙기(I) 및 디스펜서(H)로 공급될 것이다. 여기서 본 발명에 의하면, 상기 디스펜서(D)로 물을 공급하는 파이프의 단부에는 히터어셈블리(H)가 장착되어 있다. 상기 히터어셈블리(H)는, 디스펜서(D)로 공급되는 물을 가열하여, 온수로 제공하기 위하여 설치되는 부분이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 급수원에서 공급되는 물에 포함된 이물질을 제거한 후, 히터어셈블리(H)에 의하여 가열된 온수를 디스펜서(D)를 통하여 사용자에게 제공하고 있음을 알 수 있다.

그리고 일반적으로 수도물에는, 칼슘 및 마그네슘 이온 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질은 냉장고의 내부유로 벽면에 스케일을 생성하고 성장시키는 물질이다. 더욱이 히터어셈블리(H)에 의하여 물이 가열되는 경우에는, 스케일의 생성 및 성장은 더욱 현저하게 나타나게 된다. 따라서 히터어셈블리(H)에 의한 가열이 이루어지는 경우에는, 상기 필터(100)는 상술한 스케일 생성 성분을 필터링할 수 있는 필터를 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

다음에는 도 3에 기초하면서 본 발명의 히터어셈블리(H)에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 3은, 디스펜서(D) 부분에서, 물이 공급되는 파이프(P)의 단부에 히터어셈블리(H)가 설치된 예시도이다. 냉장고의 도어 전면에 설치되는 디스펜서(D)의 상면에는, 물이 공급되는 파이프(P)가 설치되어 있다. 그리고 상기 파이프(P)에 설치되어, 물의 단속여부를 제어하는 밸브 및 상기 밸브를 제어하기 위하여 디스펜서(D)의 내부에 설치되는 스위치 등의 도시는 본 발명과는 직접적인 관련이 없는 것이어서, 도시를 생략하고 있다.

도 2의 파이프(P2)와 연결되어, 필터(100)에서 필터링된 물이 공급되는 파이프(P)의 하단부는 디스펜서(D)의 상부에 설치된다. 그리고 상기 파이프(P)의 하단부에 설치되는 히터어셈블리(H)는, 제1히팅부(110)와 제2히팅부(200)로 구성되고 있다.

먼저 제1히팅부(110)에 대하여 살펴본다. 상기 제1히팅부(110)는 파이프(P)를 통하여 공급되는 물을 1차적으로 가열하기 위한 것으로, 상기 파이프(P)를 감싸는 축열관(112)과, 상기 축열관(112)을 감싸도록 설치되어 전기의 인가에 의하여 발열하는 열선(116)을 포함하여 구성된다.

상기 축열관(112)의 내부에는 축열재(114)가 내장되어 있다. 상기 축열재(114)는 열선(116)의 발열에 의하여 소정의 고온상태를 유지할 수 있고 이러한 고온상태의 열을, 파이프(P) 내부를 흐르는 물에 전달할 수 있는 재질의 것이면 어떠한 형태의 것을 사용하는 것도 가능하다.

예를 들면, 축열재(114)는, 열선(116)에 의하여 고온상태(고온상태에서는 액체상태가 될 수도 있고, 기체상태가 되는 것처럼 상변화가 일어나는 것도 가능)가 되고, 이 상태의 열을 파이프(P) 내부를 흐르는 물에 전도시킬 수 있는 것이면 충분하다. 그리고 파이프(P) 내부의 물에 열이 전도될 때, 축열재(114)는 상변화를 일으키는 것을 사용할 수도 있다.

이와 같은 축열재(114)는 비열이 높은 재질의 것을 사용할 수 있을 것이지만 축열이 가능한 재질의 것이면 어떠한 것을 사용하는 것도 가능하고, 가장 단순한 구성예로 물을 사용하는 것도 가능하다. 물을 축열재(114)로 사용하는 경우, 전기의 인가에 의하여 발열하는 열선(116)에 의하여 축열재(114)인 물이 가열되어 일정한 고온상태를 유지하게 된다. 그리고 이러한 상태에서, 디스펜서(D)를 통하여 물이 공급되는 경우, 상기 축열재(114)의 열이 파이프(P)의 내부를 흐르는 물에 전도되어, 실질적으로 온수가 디스펜서(D)를 통하여 공급될 수 있게 될 것이다.

상기 축열재(114)는, 일정한 용량의 잠열을 가지고 있어서, 열을 흡수하거나 열을 방출할 때, 상변화를 일으키면서, 파이프(P) 내부의 물에 열을 전달할 수 있는 재질의 것이면 어떠한 형태를 이용하는 것도 가능함은 당연하다.

그리고 상기 축열재(114)를 내장하고 있는 축열관(112)의 크기는, 디스펜서(D)에서 일반적으로 취출되는 물의 양과, 그 온도에 의하여 냉장고의 내부에 영향을 미치지 않을 정도의 열용량을 고려하여 결정되어야 할 것이다. 그리고 상기 축열재(114)의 온도 및 축열재(114)를 이용하여 가열되는 물의 온도는, 후술하는 제2히팅부(200)를 고려하여 결정되어야 할 것이다.

그리고 상기 축열재(114)가 내장된 축열관(112)은, 열전도성이 높은 재질, 예를 들면 금속재로 성형하는 것이 바람직할 것이다. 상기 축열관(112)의 내부에 설치되는 파이프(P)도 열전도성이 높은 재질의 것을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 축열재(114)를 구비하고 있는 제1히팅부(110)에 의하여 가열된 물은, 다시 제2히팅부(200)에 의하여 원하는 온도까지 가열된다. 제2히팅부(200)는, 상기 파이프(P)와 연설되어 있는 파이프(P')와, 상기 파이프(P')의 외주연에 권취되어 있는 순간히터(210)로 구성된다.

상기 파이프(P')는 제1히팅부(110)의 파이프(P)와 일체로 성형하는 것도 가능함은 물론이다. 그리고 상기 순간히터(210)는 전원의 인가에 의하여 순간적으로 높은 출력을 발생하는 것으로, 순간적으로 파이프(P')의 내부를 흐르는 물을 가열할 수 있는 열선으로 구성된다.

이와 같은 제2히팅부(200)의 구성은, 제1히팅부(110)를 통하여 일정한 온도수준까지 가열된 물을, 원하는 고온상태로 완전하게 가열할 수 있도록 구성되는 것이다. 그리고 제2히팅부(200)는, 파이프(P')를 통하여 물이 배출되는 순간에만 온상태가 되어 물을 가열할 수 있게 된다.

이와 같이 제1히팅부(110) 및 제2히팅부(200)로 구성되는 본 발명은 다음과 같은 점을 고려하여 설계되는 것이다.

제1히팅부(110)에서 물을 원하는 소정의 고온까지 가열하기 위해서는, 상기 축열재(114)가 그 이상의 고온상태를 유지하고 있어야 한다. 이렇게 축열재(114)를 상당한 고온으로 유지하는 경우에는, 축열재(114) 자체의 열용량이 많아야 하기 때문에 실질적으로 큰 크기로 구성될 수 밖에 없다. 이렇게 축열재(114)를 크게 구성하는 것은, 디스펜서 자체의 구성에서 많은 제약이 따를 수 밖에 없다. 또한 축열재(114)를 고온상태로 유지함과 같이 큰 크기를 가지도록 구성하는 경우에는, 상기 축열재(114)에서의 열이 냉장고 내부의 저장공간으로 유입될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 못하다.

따라서 본 발명에서는 상기 축열재(114)에 의한 1차 가열에서는, 일정한 온도수준까지 가열하고, 실질적으로 물이 파이프(P,P')를 통하여 공급되는 짧은 시간 동안 순간히터를 구비하는 제2히팅부(200)를 온시키는 것에 의하여 원하는 고온상태의 물을 배출시킬 수 있도록 구성하고 있는 것이다.

다음에는 본 발명의 히터어셈블리(H)를 사용할 때, 가장 바람직한 필터(100)의 일실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 필터(100)는, 상술한 히터어셈블리(H)로 공급되는 물을 정수하기 위한 것이기 때문에, 적어도 상술한 파이프(P,P') 보다는 상류측에 설치되어야 함은 당연하다.

상기 필터(100)는, 냉장고 내부에서 물의 통로상에서 발생할 수 있는 스케일의 원인을 제거할 수 있는 필터로 구성하는 것이 가장 바람직하다. 즉, 급수원에서 공급되는 물에는, 스케일을 발생시키는 성분, 즉 칼슘 및 마그네슘 이온이 포함되어 있고, 이러한 스케일 발생 성분은 상술한 히터어셈블리(H)에 의하여 가열되는 부분에서 스케일이 집중적으로 현저하게 발생하게 된다. 따라서 디스펜서(D)에 히터(H)를 적용하는 경우에는, 이와 같은 스케일 발생 성분을 필터링하는 것이, 내구성 및 히터의 열전도성 등의 측면에서 바람직하다고 할 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 필터(100)의 내부에 이온교환수지로 구성되는 필터부를 내장시킬 수 있다. 이온교환수지는, 스케일의 발생을 일으키는 칼슘이온과 마그네슘이온을 내부에서 포집할 수 있는 수지이고, 연수기 등에서 일부 이용되고 있는 필터이다. 공급되는 물이 이온교환수지로 구성되는 필터부가 내장된 필터(100)를 경유하게 되면, 물속에 용해되어 있는 칼슘 및 마그네슘 이온이 제거될 수 있게 된다.

그리고 선택적으로 상기 이온교환수지 필터부에 더하여, 다른 기능을 수행하는, 즉 다른 이물질을 포집할 수 있는 필터를 더 포함하는 것이 가능하다. 예를 들면, 정수용 필터로서 널리 사용되고 있는 활성탄으로 구성되는 보조필터부를 추가함으로써, 물에 포함된 이물질을 기본적으로 필터링할 수 있도록 구성할 수 있다. 그리고 현재 활성탄 필터는 여러가지 형태의 것이 개발되어 적용되고 있는 실정이다. 예를 들면, 할성탄을 기본조성물로 하고, 물의 이물질 여과에 특정한 효과를 가지는 성분을 함침시키는 등에 의하여, 물에 포함된 일정한 이물질 성분을 동시에 필터링할 수 있는 여러가지 종류의 것이 개발되어 있다. 본 명세서 상에서, 활성탄으로 구성되는 보조필터부는, 실질적으로 이와 같이 활성탄을 주원료로하되, 일정한 이물질을 제거할 수 있는 다른 성분을 함침시킨 것도 모두 포함하는 개념으로 정의한다.

다른 실시예에 의하면, 상기 필터(100)는 폴리포스페이트(Polyphosphate)로 구성되는 필터부를 구비하는 것이 가능하다. 폴리포스페이트는, 물에 포함된 칼슘이온 및 마그네슘 이온의 주위 및 파이프의 내측면을 코팅하여(폴리포스페이트가 칼슘 및 마그네슘 양이온과 반응함으로써), 파이프의 내부를 흐르면서 석회질로서 응집하지 못하도록 한다. 따라서 일정한 크기를 가지는 입자형태 또는 물이 흐를 수 있는 형태의 폴리포스페이트를 이용하여 필터(100)의 내부를 구성하게 되면, 입자사이의 공극을 통하여 물이 흐르게 된다. 이렇게 흐르는 물에 포함된 칼슘 및 마그네슘 양이온은, 폴리포스페이트에 반응하게 되어, 실질적으로 석회질로 응집될 수 없는 상태가 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 디스펜서를 통하여 온수를 공급받을 수 있도록 하기 위하여, 히터를 채용하되 축열재(114) 및 순간히터(210)를 이용하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 히터어셈블리에 의한 가열시 스케일의 발생을 최소화하기 위하여, 이온교환수지 또는 폴리포스페이트로 구성되는 필터를 선택적으로 실시하는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 수도물과 같은 급수원에서의 물을 냉장고의 디스펜서를 통하여 공급할 때, 온수상태로 공급하는 것이 가능하게 된다. 특히 히터어셈블리(H)를 제1히팅부와 제2히팅부로 구성함으로써, 원하는 정도의 온수를 보다 쉽게 얻을 수 있음과 동시에, 히팅부에서의 열이 냉장고 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 될 것이다. 그리고 물의 가열에 의하여 발생할 수 있는 스케일을 방지하기 위하여, 별도의 필터(100)를 사용함으로써, 냉장고 내부의 유로의 어떠한 손상도 방지할 수 있게 된다. 따라서 본 발명을 적용하는 것에 의하여, 온수의 공급이 가능함과 동시에, 냉장고 내부유로에 스케일 발생을 방지할 수 있게 되어, 실질적으로 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 냉장고의 개략도.

도 2는 본 발명의 급수장치의 개략을 보인 블럭도.

도 3은 본 발명에 의한 히팅장치의 개략적 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 ..... 히터 110 ..... 제1히팅부

112 ..... 축열관 114 ..... 축열재

116 ..... 열선 200 ..... 제2히팅부

210 ..... 순간히터 H ..... 히터어셈블리

Claims (4)

1. 냉장고의 도어에 설치되는 디스펜서를 통하여 외부로 취출되는 물을 히팅하기 위한 장치로써;

   디스펜서의 일측에 설치되어 물을 공급하는 파이프(P,P')와;

   상기 파이프의 외주면에 설치되는 히터어셈블리(H)로 구성되고;

   상기 히터어셈블리는,

   상기 파이프의 외측면에 설치되고, 내부에 축열재가 구비되는 축열관과, 상기 축열관의 외측에 설치되고 전기의 인가에 의하여 열을 발생하는 열선을 포함하여 구성되는 제1히팅부(110)와;

   상기 파이프의 단부에 설치되어 내부를 흐르는 물을 순간적으로 가열하는 순간히터(210)으로 구성되는 제2히팅부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 디스펜서용 히팅장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 파이프(P,P')의 상류측에 설치되어, 물에 포함된 스케일 발생성분을 여과하는 필터를 더 포함하여 구성되는 냉장고의 디스펜서용 히팅장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 필터는, 폴리포스페이트로 구성되는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 디스펜서용 히팅장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 필터는, 이온교환수지로 구성되는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 디스펜서용 히팅장치.