KR20170131282A - 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 얼음통 하부에 구비된 해빙수 트레이와 제빙수단의 제빙노즐이 잠기도록 구비된 제빙통을 연결하여 제빙수가 해빙수 트레이에서 공급되도록 하여 0℃의 해빙수가 제빙수로 활용되므로 그만큼 에너지 효율성이 개선되고 제빙 시간을 단축할 수 있도록 한 얼음 제조용 먹는물 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 제빙수가 채워지는 제빙통; 냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙통에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단; 및 상기 제빙수단의 제빙노즐에서 탈빙된 얼음이 저장되는 얼음통;을 포함하여 이루어지되, 상기 얼음통 하부에는 해빙수 트레이가 구비되어 있고, 이 트레이와 상기 제빙통은 펌프로 연결되어 있어 제빙수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치{WATER DISPENSER EQUIPPED WITH TRANSPARENT ICE MAKER}

본 발명은 얼음 제조용 먹는물 공급장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 얼음통 하부에 구비된 해빙수 트레이와 제빙수단의 제빙노즐이 잠기도록 구비된 제빙통을 연결하여 제빙수가 해빙수 트레이에서 공급되도록 하여

0℃의 해빙수가 제빙수로 활용되므로 그만큼 에너지 효율성이 개선되고 제빙 시간을 단축할 수 있도록 한 얼음 제조용 먹는물 공급장치에 관한 것이다.

음용수 공급과 함께 얼음을 제조하여 제공하는 기술로는 특허등록 제0407867호(2003년11월20일) [제빙기를 가진 냉온정수기]가 있다.

상기 등록특허는 냉온정수기에 제빙기능을 더 부여함으로써 제빙기의 설치공간을 줄일 수 있도록 하며, 빙점강하를 이용하여 신속하고 효율적으로 제빙하고 결빙된 얼음의 탈빙이 간단하게 수행될 수 있도록 하는 기술을 제시한 바 있다.

또 실용신안등록 제0285212호(2002년07월30일) [제빙기를 포함하는 냉온수 공급기]에는 냉온수 공급기에 있어서 비교적 간단한 장치를 추가하여 제빙부를 설치함으로써 손쉽게 냉수 온수 얼음을 즐길 수 있도록 하는 기술을 제시하고 있다.

한편, 특허등록 제0729962호(2007년06월13일) [하나의 증발기로 제빙과 동시에 냉수를 얻을 수 있는 냉온정수시스템 및 장치]가 있는데, 상기 등록특허는 하나의 증발기를 이용하여 제빙과 동시에 냉수도 얻을 수 있도록 하여 에너지를 절약하면서 소형의 압축기로 제빙과 동시에 냉수를 얻을 수 있도록 한 것이고, 또한 일정온도 이하, 범위의 냉수를 제빙용 원수로 사용하므로 원수온도 및 주위온도 변화에 따른 제빙량 변화를 최소화시킬 수 있도록 하는 기술을 제시하였다.

또 실용신안공개 제2010-0011185호(2010년11월17일) [얼음 정수기]가 있는데, 상기 공개실용신안은 하나의 증발기로 제빙과 냉수 제조가 가능한 얼음 정수기를 제공하면서도 핑거(finger) 형상의 제빙핀을 중심으로 동심원 상에 일정 간격을 두고 설치된 노즐구가 구비되어 있는 노즐부를 설치하여 상기 노즐구로부터 냉수탱크에서 펌핑된 냉수가 분사되도록 함으로써 상기 제빙핀의 둘레면에 얼음이 형성되도록 하되, 상기 노즐구의 개수에 따라 다양한 꽃잎을 갖는 꽃무늬 형상의 얼음이 제빙되도록 하는 얼음 정수기를 제시하고 있다.

그러나 이러한 종래 제빙 기능을 갖는 냉온정수기는 냉수제공을 위하여 냉수통에 결합된 냉각수단과 제빙을 위한 제빙수단을 별도로 도입한 것이어서 제조비용 상승의 요인이 되며, 대형 모델(소위 '스탠드 타입')은 물론 소형 모델(소위 '하프 타입') 출시까지 제품군의 다양화가 필요한 실정에서 냉온수기 및 정수기의 소형화 및 컴팩트화에 기술적 제한으로 작용하는 문제가 있다.

또 상온의 정수통에서 제빙용 물을 공급받으므로 그만큼 제빙시간이 오래 걸리는 문제까지 있어, 여름철의 경우 얼음 정수기의 기능을 제대로 제공하지 못하게 되는 문제점이 있다.

나아가 가정용 얼음 정수기로 각광받고 있는, 싱크대 상부 설치형 하프타입 얼음 정수기의 경우 하우징의 제한된 공간 특성상 기존과 같이 정수통 또는 냉수통으로부터 물을 공급받는 온수통을 구성할 경우 충분한 수압이 보장되지 않으므로 소비자가 온수를 사용할 경우 답답함을 느끼는 것이 현실이어서 이를 개선하는 것이 절실하다.

이에 본 발명은 얼음통 하부에 구비된 해빙수 트레이와 제빙수단의 제빙노즐이 잠기도록 구비된 제빙통을 연결하여 제빙수가 해빙수 트레이에서 공급되도록 하여 0℃의 해빙수가 제빙수로 활용되므로 그만큼 에너지 효율성이 개선되고 제빙 시간을 단축할 수 있도록 한 얼음 제조용 먹는물 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 제빙통의 제빙잔수는 해빙수 트레이로 이송되어 제빙 효율을 배가시키고, 해빙수 트레이에는 수위감지센서가 구비되어 있어 과잉 해빙수를 배출하도록 한 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 냉각싸이클을 구성하는 하나의 콤프레서(compressor; 압축기)로 2개의 증발기를 운전하여 하나의 증발기는 제빙수단으로 구성하고, 다른 증발기는 직냉수를 제조하도록 냉각부로 구성함에 있어, 직냉수 제조모듈에 해당하는 직냉부를 직냉탱크에 배열되고, 냉각부의 증발기 및 압축기와 연결되어 있는 직냉배관, 그리고 상기 직냉배관과 인접 배열되고 원수공급부 및 냉수코크와 연결된 냉각파이프로 구성한 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 냉각파이프와 직냉배관 중 어느 하나가 다른 부재를 감싸는 코일구조를 갖도록 구성하여 접촉면적을 증대하여 순간 냉수 생성 효율을 높이도록 하는 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 제빙수가 채워지는 제빙통에 침지되어 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단을 구성하여 얼음 제조까지 가능한 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치는

제빙수가 채워지는 제빙통;

냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙통에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단; 및

상기 제빙수단의 제빙노즐에서 탈빙된 얼음이 저장되는 얼음통;을 포함하여 이루어지되,

상기 얼음통 하부에는 해빙수 트레이가 구비되어 있고, 이 트레이와 상기 제빙통은 펌프로 연결되어 있어 제빙수를 공급하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치에서

상기 제빙통의 제빙잔수는 해빙수 트레이로 이송되고,

상기 해빙수 트레이에는 수위감지센서가 구비되어 있고,

상기 제빙통에는 순환펌프를 이용한 제빙수 순환수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치는

원수공급부;

제1냉매가 순환되도록 상호 연결된 압축기, 응축기, 변환기, 증발기로 구성되어 냉각싸이클을 구성하는 냉각부; 및

제2냉매가 충진된 직냉탱크,

상기 직냉탱크에 배열되고, 냉각부의 증발기 및 압축기와 연결되어 있는 직냉배관, 그리고

상기 직냉배관과 인접 배열되고, 원수공급부 및 냉수코크와 연결된 냉각파이프

를 포함하는 직냉부를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치에서

상기 냉각파이프는 상기 직냉배관을 감싸는 코일구조를 갖거나,

상기 직냉배관은 상기 냉각파이프를 감싸는 코일구조를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치에서

제빙수가 채워지는 제빙통,

냉각부의 증발기 및 압축기와 연결되어 제1냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙통에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단

을 포함하는 얼음제조부를 더 포함하고,

상기 제빙통의 제빙수는 상기 직냉탱크의 제2냉매 또는 상기 냉각파이프에서 공급되며,

상기 냉각부의 증발기는 상기 제빙수단과 상기 직냉배관에 공통적으로 연결된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 얼음통 하부에 구비된 해빙수 트레이와 제빙수단의 제빙노즐이 잠기도록 구비된 제빙통을 연결하여 제빙수가 해빙수 트레이에서 공급되도록 하여 0℃의 해빙수가 제빙수로 활용되므로 그만큼 에너지 효율성이 개선되고 제빙 시간을 단축할 수 있고, 또 제빙통의 제빙잔수는 해빙수 트레이로 이송되어 제빙 효율을 배가시키고, 해빙수 트레이에는 수위감지센서가 구비되어 있어 과잉 해빙수를 배출할 수 있어 제품 완성도를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 얼음 제조용 먹는물 공급장치에서 냉각싸이클을 구성하는 하나의 콤프레서(compressor; 압축기)로 2개의 증발기를 운전하여 하나의 증발기는 제빙수단으로 구성하고, 다른 증발기는 직냉수를 제조하도록 냉각부로 구성함에 있어, 직냉수 제조모듈에 해당하는 직냉부를 직냉탱크에 배열되고, 냉각부의 증발기 및 압축기와 연결되어 있는 직냉배관, 그리고 상기 직냉배관과 인접 배열되고 원수공급부 및 냉수코크와 연결된 냉각파이프로 구성하여 냉수 생성 효율, 특히 순간 직냉수 제조 효율성을 향상시키며, 기존 스탠드(stand) 타입 대형 정수기는 물론 싱크대 위에 배치하는 하프(half) 타입 소형 정수기에도 컴팩트하게 내장 가능하게 되며, 또 냉각파이프와 직냉배관 중 어느 하나가 다른 부재를 감싸는 코일구조를 갖도록 구성하여 접촉면적을 증대하여 순간 냉수 생성 효율을 높일 수 있고, 나아가 제빙수가 채워지는 제빙통에 침지되어 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단을 구성하여 얼음 제조까지 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 먹는물 공급장치의 개략도(얼음통 및 제빙체를 측면에서 관찰함).
도 2는 본 발명에 따른 먹는물 공급장치의 개략도(얼음통 및 제빙체를 평면에서 관찰함)
도 3은 본 발명에 따른 먹는물 공급장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 먹는물 공급장치의 일부 부품을 생략하여 관찰한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 먹는물 공급장치의 일부 부품을 생략하여 상면에서 바라본 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 먹는물 공급장치에서 제빙잔수와 얼음의 전달을 설명하기 위하여 작동 상태를 개략 도시한 도면들.
도 7은 본 발명의 투명 얼음 제조에 있어 요부에 해당하는 제빙수 요동수단에 대한 개략도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 공지기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략할 수 있다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 먹는물 공급장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1, 도 3 및 도 4를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 배출부재가 위치하는 방향을 정면으로 하여, 전후를 정하며,

다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 특별한 언급이 없는 한이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

본 명세서 및 청구범위에서 '먹는물 공급장치'라 함은 필터를 구비한 통상의 정수기 및 필터가 없는 냉온수기를 포괄하기 위한 의도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 먹는물 공급장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1(얼음통 및 제빙체를 측면에서 관찰함) 및 도 2(얼음통 및 제빙체를 평면에서 관찰함, 도 1과 달리 제습기, 직냉부 등을 편의상 생략하고 단순화시켜 도시함)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 필터가 구비된 정수기나 필터가 없는 냉온수기로 구성될 수 있으며, 얼음 생성을 위한 제빙수단(20)을 포함하는 얼음제조부 및 본 발명의 핵심을 이루는 직냉부를 구비하고 있다. 도면에서는 필터부(F)를 구비한 정수기를 위한 구성이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 크게 냉각부, 제빙수단(20)을 포함하는 얼음제조부, 냉각탱크(크게 냉수통의 일종이라 할 수 있다)(T1), 온수통(T2), 얼음통(T4), 그리고 직냉부(IC)(도 1 참조)와, 그 외 배출부재(C)(cock)가 구비된다.

나아가 [필터부-냉각탱크-배출부재]를 연결하는 냉수라인, [필터부-온수통-배출부재]를 연결하는 온수라인, 그리고 [필터부-배출부재]를 연결하는 정수라인이 구성되며, 배출부재는 냉수, 온수, 정수 배출을 위하여 각각 구성되거나 일부 또는 전부가 통합 구성되는 형태로 구성될 수 있다.

필터부(F)로 물을 공급하는 원수공급부(W)는 통상의 실내 수도관과 연결될 수 있고, 기타 생수통 등을 활용한 것일 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 먹는물 공급장치에서 얼음제조부의 제빙수단(20)은 제빙수가 채워지는 제빙통(T3)과, 냉매가 유동되는 증발관(21A)과, 상기 증발관(21A)에서 돌출 형성되고 상기 제빙수에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐(22)을 구비한 제빙체(21)를 포함한다.

그 외 통상의 냉동고나 정수기나 냉온수기와 같이 압축기(120), 응축기(130), 변환기(140), 증발기를 포함하는 제빙수단(20)의 기타 구성요소로부터 제1냉매가 제빙체(21)로 공급되는데,

이는 상용화된 얼음 정수기와 대동소이한 구성이고, 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 충분히 예측 가능한 것들이므로, 본 명세서에서 구체적인 작동 원리 및 상세한 구조는 편의상 생략한다.

개략적으로 압축행정을 위한 압축기는 상온에서 액화하기 쉬운 고온·고압의 냉매로 만드는 것으로(예: 상온(30 ℃)·저압기체(0 kg/㎠) ⇒ 고온(80~120 ℃)·고압 기체화(8~12kg/㎠)),

활발한 냉매의 증발을 위하여 저압의 냉매를 압축기에 흡입 후 실린더 내에서 피스톤에 의해 압축하여 쉽게 액화될 수 있는 상태로 만든다.

이어서 응축행정을 위한 응축기는 고온·고압의 기체 냉매를 상온·고압의 액체로 만들며(예: 고온(80~120℃)·고압 기체(8~12kg/㎠) ⇒ 상온(40~60℃)v고압 액체화(8~12kg/㎠)),

압축가스를 냉각하여 응축·액화시키는 열교환기이다.

팽창행정을 위한 변환기(모세관)는 냉매를 증발하기 쉽도록 저압으로 만들며(예: 상온(40~60℃)·고압 액체(8~12kg/㎠) ⇒ 저온(-30℃)·저압 액체화(0kg/㎠)),

액화된 고압의 냉매를 증발기에 보내기 전에, 증발하기 쉬운 상태까지 압력을 낮추어 주는 감압 작용을 함과 동시에 냉매액의 유량을 제어한다

마지막으로 증발행정을 위한 증발기는 냉매가 액체에서 기체로 변하면서 열을 빼앗는데(예: 저온(-30℃)·저압 액체(0kg/㎠) ⇒ 저온(-30℃)·저압 기체화(0kg/㎠)),

증발기(냉각기)내부의 저압의 냉매가 기화하는 동안 냉매의 증발 잠열에 의하여 냉각기 주위에 있는 공기로부터 열을 빼앗는다.

이처럼 냉각부는 공지의 제1냉매가 순환되도록 상호 연결된 압축기, 응축기, 변환기, 증발기로 구성되어 냉각싸이클을 구성하는데,

특히 본 발명에 따른 에너지 효율성을 개선한 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 하나의 콤프레서(compressor; 압축기)(편의상, 그리고 다소 광고·홍보성 용어로 그 외 응측기 및 변환기와 관련된 냉각싸이클의 구성을 대표하여 지칭한 것임)로 2개의 증발기를 운전하여, 하나의 증발기는 제빙수단으로 구성하고, 다른 증발기는 직냉수를 제조하는 직냉부(IC)(도 1 참조)의 직냉배관(111C)을 구성하게 된다.

또 본 발명에 따른 제빙수단(20)은 제빙체(21)의 제빙노즐(22)(제빙체 및 제빙노즐은 통상의 냉동싸이클을 구성하는 냉각부에서 증발기에 해당한다)에 얼음이 형성되어 제빙이 완료된 후 압축기(120) 및 응축기(130)를 연결하는 배관에서 분지된 탈빙라인(150)으로부터 밸브(V)의 개방시 고온 고압의 핫가스(hot gas)가 상기 제빙체(21)로 공급되어 상기 제빙노즐(22)에 접하여 형성된 얼음의 접면을 녹여 탈빙이 이루어지게 된다.

탈빙라인(150)과 제빙체(21)의 연결지점은 변환기(140)와 연결된 냉매공급부(111A)와 제빙체(21)의 연결부 또는 기타 부위일 수 있고, 이 경우 탈빙 효율성과 제빙 및 냉수 효율성을 고려하여 적절한 연결지점을 선택할 수 있다.

탈빙되어 제빙통(T3)에 낙하된 얼음은 안내부재(46)(도 2 참조)를 거쳐 얼음통(T4)으로 공급된다(이때 제빙통(T3)의 잔수는 냉각탱크로 이송되어 오버플로우 되어 드레인 되거나, 얼음과 함께 얼음통으로 이송된 후 드레인되거나, 냉각탱크로 회수되거나 제빙통에 그대로 남아 있도록 구성될 수 있다).

*또 필요에 따라서는 제빙노즐(22)에서 탈빙된 얼음은 제빙통(T3)의 잔수와 함께 냉각탱크(T1)로 공급되어 냉수를 형성할 수도 있는데, 이러한 방식이 현재 얼음정수기의 주종을 이루고 있다.

그러나 이러한 방식은 특히 여름철에 얼음 및 냉수를 많이 사용하는 경우에는 얼음 제조를 더디게 하는 원인임은 물론 냉수 생성 효율에서도 바람직하지 않다.

이를 개선하고자 본 발명에서는 순간 냉수 생성, 즉 직냉부(IC)를 구성하도록 상기 제빙체(21)가 냉각탱크(T1)의 냉수에 잠겨 있는 냉수형성부재(111C)(즉, 직냉배관)를 구비한 형태로 구성하였다.

나아가 본 발명에서는 얼음 제조를 위한 제빙수단(20)과는 별도로 냉각싸이클을 구성하는 냉각부가 오직 직냉수 생성을 위한 직냉부(IC)만을 위하여 도입된 실시예를 배제하지 않는다.

그럼에도 불구하고 도 1에서는 제빙수단(20)과 직냉부(IC)를 함께 종합 설명하기에 편리하도록 냉수형성부재인 직냉배관(111C)과 제빙체(21)를 연결 구성한 것으로 도시하고 있다.

이처럼 제빙체(21)와 연결된 직냉배관은 제빙수단(20)의 변환기(140)와 연결된 냉매공급부(111A) 또는 제빙노즐(22)을 거친 냉매를 압축기(120)로 회수하도록 연결된 냉매배출부(111B)를 구성하는 파이프의 연장부일 수 있고,

나아가 직냉배관(111C)은 얼음 제조의 효율성을 우선시할 경우 냉매배출부(111B)를 구성하는 파이프의 연장부인 것이 좋다.

이 직냉부(IC)의 직냉배관(111C)은 또 배열 형태 및 길이는 필요에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

*본 명세서 및 청구범위에서 "냉각부의 증발기 및 압축기와 연결되어 있는 직냉배관"이라는 기재에서 '직냉배관이 증발기와 연결되어 있다' 것은 변환기(140)(모세관)를 거친 제1냉매가 증발행정을 실행하는 증발기의 일부를 구성하는 형태로 직냉배관이 연결되어 있거나, 직냉배관 자체가 증발기인 경우를 포괄하는 표현에 해당한다. 이 연장선상에서 얼음제조부를 구성하는 제빙수단(20)의 증발관이 '냉각부의 증발기와 연결되어 있다'라는 의미 역시 동일한 의도의 표현에 해당한다.

다음으로 압축기(120)와 연결되어 있는 직냉배관(111C)과 함께 직냉부(IC)를 구성하는 직냉탱크(T1a)와 냉각파이프(pc)를 살펴본다.

필요에 따라 직냉탱크(T1a)는 펌프(P)를 통하여 제빙수단(20)의 제빙통(T3)에 제빙수를 공급하도록 구성할 수 있고, 밸브(V1)에 의하여 단속되는 형태로 원수공급부(W)에서 원수를 공급받는 개방구조를 취할 수 있고,

직냉배관(111C) 및 냉각파이프(pc)가 내장된 구조를 취할 수 있고,

이때 직냉탱크(T1a)는 정수라인으로 탄산을 공급하는 탄산수(soda) 생성부재(S)와 연결된 정수체류통(T5)이 구비된 영역을 제외한 정수체류통 우측 수직 점선과 펌프(P)와 이어진 연결선 상부의 수평 점선에 의하여(그 외 우측 및 하부의 이중 실선에 의하여) 둘러싸인 영역에 해당하며, 직냉탱크에 충진된 제2냉매는 먹는물에 해당한다.

대안적으로 직냉탱크(T1a)가 폐쇄형인 경우 펌프(P)와 이어진 연결선 하부의 수평 점선과 정수체류통 우측 수직 점선과 우측 및 하부의 이중 실선에 의하여 둘러싸인 형태를 취하며, 직냉탱크에 충진된 제2냉매는 먹는물 또는 다른 냉매일 수 있다.

또 필요에 따라 제빙수단(20)의 제빙통(T3)에 공급되는 제빙수는 밸브(V0)에 의하여 개폐되는 형태로 원수공급부(W)에서 공급되도록 배관(점선 표시)으로 구성할 수 있다.

도 1을 참조하여 종합하면 제빙통(T3)에 공급되는 제빙수는 밸브(V0)가 구비된 원수공급부(W) 직결배관(점선 표시),

직냉부(IC)가 구비된 직냉탱크(T1a)와 연결되고 펌프(P)가 구비된 배관,

직냉부(IC)와 무관한 냉각탱크(T1b)와 연결되고 펌프(P)가 구비된 배관

과 연결되어 충진될 수 있다.

마지막으로 직냉부(IC)를 구성하는 냉각파이프(pc)는 직냉배관(111C)과 인접 배열되고, 원수공급부(W) 및 배출부재(C), 특히 냉수코크(C)와 연결되어 있다.

나아가 상기 냉각파이프(pc)는 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 직냉배관(111C)을 감싸는 코일구조를 가질 수 있고,

대안적으로 직냉배관은 상기 냉각파이프를 감싸는 코일구조일 수 있으며,

그 외 직냉배관과 냉각파이프 모두 코일 구조를 갖는 등 직냉탱크(T1a) 내에서 냉각파이프(pc)를 통과하는 먹는물의 순간 냉수화를 위하여 다양한 체류시간 및 접촉면적 증대 구조를 도입할 수 있다.

나아가 필요에 따라 직냉배관과 냉각파이프는 상호 접촉하거나 이격될 수 있고,

직냉배관과 냉각파이프가 '인접 배열'되어 있다거나

냉각파이프 및 직냉배관 중 어느 하나가 다른 부재를 '감싼다'라는 의미는 이 두 경우를 포괄하는 개념이다.

또 도 1에서와 같이 직냉배관(111C) 외부에는 소정 운전시간이 경과되면 얼음(Ice)이 결빙되며, 이 얼음이 냉각파이프(pc)와 접촉하는 형태가 될 수 있다((직냉탱크(T1a)에서는 직냉배관(111C)의 외주면에 결빙된 얼음(Ice)의 크기를 센싱하여 이 얼음이 냉각파이프(pc)와 접촉하는지 여부에 따라 냉각부의 on/off를 제어하여 직냉수의 온도 및 냉각파이프(pc) 내 결빙 방지 기능을 도입할 수 있다).

또 동절기 및 하절기의 실내외 온도변화 및 얼음 제조조건, 냉수 사용량 등을 종합 고려하여 냉각파이프(pc)에 체류하는 먹는물이 얼게 되어 냉각파이프가 막혀 직냉수 배출이 불가능하지는 상황이 발생되지 않도록 제어되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 하나의 콤프레서(compressor; 압축기)로 2개의 증발기를 운전하여 제빙 및 냉수 형성의 신속성 및 확실성을 모두 보장하고, 시장에서 각광받고 있는 '얼음정수기' 제품의 제빙용 냉각싸이클의 구성을 일부 변형하여 순간 냉수, 즉 직냉수 제조에 활용하므로 에너지 효율이 제고되며 단가경쟁력이 우수하다.

필요에 따라 냉각파이프(pc)를 생략하여 직냉방식으로 구성하지 않고 냉수통(T1)에 잠겨 있는 직냉배관(111C)만을 통하여 설정 온도의 냉수를 생성하는 방식을 취할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 원수공급부(W)에서 공급되는 물은 필터부(F)를 거쳐(또는 필터부가 생략된 경우에는 직접) 냉각탱크(T1) 및 온수통(T2) 각각으로 물을 직접 공급하여 하프타입 정수기를 구성하는 경우에도 충분한 온수 수압이 확보될 수 있도록 구성되어 있다.

[필터부-냉각탱크-배출부재]를 연결하는 냉수라인 및 [필터부-온수통-배출부재]를 연결하는 온수라인 각각에는 밸브(V1a,V1b)(V2a,V2b)가 구비되어 있어 원활하고 신속하게 냉수 및 온수가 배출되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이때 밸브는 수압에 알맞은 사양의 것으로 선택된다.

아울러 [필터부-배출부재]를 연결하는 정수라인이 구비될 수 있고, 이 경우에도 정수라인에 밸브(V3)(V3a)(V3b)가 구비된다. 배출부재(C)(cock)가 냉수, 온수 및 정수의 둘 이상의 물 종류를 배출을 위하여 통합 구성된 형태인 경우 밸브의 일부는 필요에 따라 냉수라인, 온수라인, 정수라인을 통합 개폐할 수 있도록 삼방밸브 등으로 구성될 수 있다.

상기 정수라인은 필터부(F)와 배출부재(C)를 직접 연결한 구성이거나, 냉각탱크 내부에 구성된 정수체류통(T5)을 거쳐 냉각된 정수를 공급하도록 구성할 수 있다.

나아가 이 정수라인으로 탄산을 공급하는 탄산수(soda) 생성부재(S)가 더 구비될 수 있다. 이러한 탄산수 생성부재는 특허공개 제10-2011-0001354호(공개일자 2011년01월06일) 또는 특허등록 제10-1245635호(등록일자 2013년03월14일) 등의 공지 기술을 적용할 수 있다.

탄산수(soda) 생성부재(S)에 의하여 공급되는 탄산 또는 탄산수는 정수라인으로 공급혼입되거나 정수체류통(T5)으로 공급될 수 있고, 이를 통하여 얼음과 탄산을 모두 제공하여 소비자의 수요를 선도하고 충족할 수 있다.

정수체류통(T5)을 통하여 탄산수가 공급되는 경우에는 냉각탱크(T1c)에서의 열교환을 통하여 어느 정도 차가워진 정수, 특히 탄산정수를 공급함은 물론, 자연스럽게 탄산의 용해비율을 높일 수 있다.

냉각탱크(T1)는 도 1에서 점선으로 구획한 바와 같이, 직냉부(IC)가 구비된 폐쇄된 직냉탱크(T1a), 제빙통(T3)에 제빙수를 공급하기 위한 것으로 펌프(P)가 구비된 배관이 연결된 냉각탱크(T1b), 정수체류통(T5)이 구비된 냉각탱크(T1c)가 각각 개별적으로 구획대거나, 일부가 통합되거나, 전체가 점선으로 표시한 격벽 없이 통합되거나, 어느 하나만 구비되는 형태로 필요에 따라 선택될 수 있다.

한편, 상기 탄산수, 특히 탄산 정수 라인의 단부에는 탄산수 배출시 승하강하는 노즐이 더 구비되어 있어 컵 등을 이용하여 탄산수를 받는 경우 컵의 수두와 탄산 정수 배출 노즐의 단부가 이격되지 않고 탄산 정수 라인 단부의 노즐이 상시적으로 컵 속의 탄산 정수에 침지된 형태가 되도록 하여 탄산이 공기중으로 누설되는 비율을 줄이도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 탄산수 내지 탄산 정수 배출 노즐의 승하강 구조는 텔레스코픽(telescopic) 타입으로 다단 구성된 노즐이 탄산수 배출 수압에 의하여 하강하고 수압 해제시 다시 상승하는 수압 동력에 의한 움직임 구조를 취하거나,

별도로 모터 등을 이용한 승하강 구조를 취할 수 있다.

나아가 필요에 따라 상기 정수라인의 단부에는 병이나 다양한 용기의 탄산수 저장부재의 개구를 개폐하는 캡이 구비되어 있어 역시 탄산의 누설을 줄이는 구조를 취할 수 있다.

이러한 캡과 저장부재는 나사결합, 패킹을 이용한 밀폐구조를 도입한 암수 결합 등 다양한 방식을 취할 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 얼음제조부의 제빙수단(20)과 연결된 냉각부, 특히 변환기(140)에서 냉매를 공급받는 제습기(D)가 더 구비될 수 있다. 제습기를 거친 냉매는 다시 압축기(120)로 공급순환된다. 제습기(D)는 통상의 방열기 유사 구조를 가져 실내 공기에서 습기를 응결시키고, 응결수는 수거통(D1)에 모이고, 만수위 감지시 알람 등의 방식으로 비워지는 구조를 취하거나, 하수도로 튜브를 통하여 연결되어 자연유하 또는 펌프를 통하여 배출되도록 구성될 수 있다. 기타 구체적인 제습기의 원리는 통상의 제습기의 원리를 채용할 수 있다.

이러한 제습기(D)는 정수기가 설치된 실내의 하절기 제습을 통한 쾌적성 향상이 가능한데, 이처럼 제빙수단의 제빙과정에서 제빙과 핫가스의 유입을 이용하여 결로를 유발하는 구조를 이용한 제습기는 별도의 동력 없이 제습을 겸하게 된다.

이상의 각종 밸브 및 얼음제조부의 제빙수단(20), 온수통(T2)에 구비된 히터, 제습기(D) 등의 제어는 마이컴을 통하여 이루어지며, 구체 제어 관계는 편의상 생략한다. 또 냉각탱크, 온수통, 제빙통, 얼음통에는 만수위, 저수위 등을 감지할 수 있는 센서 또는 볼탑밸브(특히 냉각탱크) 등이 구비되며, 이들 중 대부분은 마이컴과 연계 구성되는 것이 바람직하다.

*다음으로 본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 냉수를 포함하는 음료 또는 얼음 또는 이들 모두를 각각 사용자가 원하는 데로 배출할 수 있도록 제어할 수 있는 마이컴이 구비되며, 사용자가 이 마이컴을 조작하여 원하는 메뉴를 선택하고 컵 등을 냉수, 온수, 정수 또는 얼음 배출용 코크와 같은 배출부재(C) 하단에 갖다 대면서 외부 하우징 전면에 구비된 선택버튼을 조작하면 메뉴를 공급받을 수 있다.

본 발명에 따른 먹는물 공급장치는 냉온수기 또는 정수기의 복합기와 같은 형태로 이루어지며 물공급부로 수돗물 또는 생수통이 연결되어 음용수가 공급된다.

따라서 도면에 도시되지 않았으나, 별도의 온수통과 연결된 온수 노즐을 구비하여 온수 공급이 가능하도록 할 수 있으며, 후술하는 본 발명의 구체 구성에 온수 공급을 위한 구성을 추가하는 것은 본 발명의 기술분야에 속한 통상의 기술자(이하 당업자라 칭함)라면 충분히 예측하여 변형, 수정, 치환하여 재현할 수 있는 것으로 본 발명의 권리해석이 제한되어서는 안된다.

상기 물공급부는 제빙통(T3) 및 냉각탱크(T1)에 물을 공급하는 경우, 물이 공급되는 관로 중에는 필터(F)들이 구비되어 공급되는 물을 정수하여 공급되도록 한다.

상기 필터부(F)는 침전 필터, 선카본 필터, 멤브레인 필터 및, 후카본필터, 기타 복합필터 등으로 이루어질 수 있으며, 이뿐 아니라 상기 필터부(F)는 원수를 정수할 수 있는 것이라면 다양한 필터로 구성될 수도 있다.

또 필요에 따라 필터부(F)에는 승압 펌프가 연결될 수 있다. 승압 펌프는 물의 압력을 높여 정수가 원활히 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이어서 외부 하우징의 내부에는 냉수 공급을 위한 것으로 직냉탱크(T1a)를 포함하는 냉각탱크(T1)와, 얼음이 저장되는 얼음통(T4) 및 얼음을 생성하기 위한 제빙통(T3)이 통합 구성될 수 있고, 별도로 온수통(T2)이 구비될 수 있다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 먹는물 공급장치(P)는 저장통(T)(도 3 참조) 내에

제빙수가 채워지는 제빙통(T3);

상기 제빙통(T3) 하부에 구비되고 직냉탱크(T1a)를 포함하는 냉각탱크(T1);

상기 제빙통(T3)의 제빙수를 냉각시켜 제빙기능을 수행하고, 탈빙이 행해지는 제빙체(21)를 포함하는 제빙수단(20)과,

상기 제빙수단(20)에서 탈빙된 얼음이 저장되는 얼음통(T4)을 포함하는 얼음제조부; 및

상기 냉각탱크(T1)의 냉수가 배출되는 냉수노즐(11)과, 상기 노즐 둘레에 형성되어 상기 얼음통(T4)의 얼음이 배출되는 얼음배출구(12)를 포함하는 배출부재(C)(필요에 따라 얼음 및 냉수 겸용);를 포함하여 이루어진다.

또 상기 냉각탱크(T1) 상부에는 제빙체(21)가 잠기는 제빙통(T3)이 구비되고,

상기 냉각탱크(T1)는 상기 배출부재(C)와의 연결부를 최저(最低)점으로 하도록 경사지도록 형성되어 냉수의 배출이 원활하게 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 냉각탱크(T1)는 호스 등의 관체 또는 별도의 이송로를 통해 상기 배출부재(C)의 냉수노즐(11)과 연결되어 상기 버튼(4)의 작동에 의하여 냉수의 배출이 이루어진다.

그리고 상기 얼음통(T4)은 상기 배출부재(C)의 얼음배출구와 슬라이딩부(43)를 통해 상호 연결되어 있는데,

도 3 및 도 4에서, 얼음통(T4)에 내장된 스크류부재(41)가 일방향 회전을 통해 저장된 얼음을 상기 슬라이딩부(43)를 향하여 밀어냄으로써, 얼음이 상기 배출부재(C)로 이송된 후 사용자에게 공급된다.

미설명부호인 42는 상기 스크류부재(41)의 구동을 위한 모터 등의 동력수단을 의미하며, 상기 얼음통 전면에는 상기 슬라이딩부(43)와 연결되고 상기 스크류부재와 연동되어 개폐되는 얼음 배출 도어가 구비되어,

상기 스크류부재(41)가 작동되었을 때 도어가 개방되고 얼음이 상기 슬라이딩부를 타고 상기 배출부재로 이송되어 최종적으로 얼음배출구를 통해 배출된다.

앞서 도 1과 관련하여 언급한 바와 같이, 상기 제빙통(T3)의 제빙수를 이용하여 얼음을 생성(제빙)하기 위하여 얼음제조부의 제빙수단(20)을 위한, 냉동사이클을 구성하는 냉각부는 압축기와, 상기 압축기에서 생성된 고온, 고압의 가스를 중온, 고압의 냉매로 열교환 시키는 응축기와, 상기 응축기에서 열교환된 중온, 고압의 냉매를 저온 저압의 냉매로 압축시켜 변환시키는 변환기를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 변환기에서 변환된 저온, 저압의 냉매는 일종의 증발기인 제빙체(21)로 공급된다.

상기 제빙체(21)는 증발관과 제빙노즐(22)을 포함하여 이루어지고, 상기 제빙노즐은 개별적으로 상기 증발관에 결합하여 돌출 형성된 돌기로서 제빙노즐(22)이 복수 집합된 공지의 형태를 가질 수 있다.

상기 제빙노즐(22)에 액체 냉매가 지나가면서 제빙통(T3)의 제빙수를 냉각시켜 제빙노즐(22) 주변에 얼음이 생성된다.

상기 제빙통(T3)에서 제빙된 얼음은 제빙노즐(22) 내부에 핫가스가 유동되어 제빙노즐(22)과 얼음의 접촉면이 녹으면서 제빙노즐로부터 탈빙된다.

그리고 탈빙된 얼음은 상기 얼음통(T4)으로 전달되어 상술한 배출부재(C)를 통해 사용자에게 공급된다.

한편, 본 발명은 필요에 따라 상기 제빙통에서 생성된 얼음 및 제빙에 사용된 제빙잔수를 냉각탱크(T1)로 전달하거나(이후 잔류하거나 오버플로우된 후 드레인됨), 얼음통(T4)로 이송된 후 드레인된다.

즉, 본 발명은 제빙통(T3)을 활용하여 제빙잔수와 얼음을 상기 얼음통(T4) 또는 냉각탱크(T1)에 선택적으로 전달하도록 함으로써, 하나의 제빙수단(20)을 이용하여 얼음과 냉수의 동시 공급이 가능해진다.

이를 위하여 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제빙통(T3)은 상기 저장통(T)에 회전 가능하도록 형성되되,

일측 방향 회전 시 얼음통(T4)과 냉각탱크(T1)를 나누고 있는 격벽(45)과의 사이에 제빙된 얼음보다 좁은 간격의 이격공간(33)을 형성하도록 하는 돌출편(32)이 제빙통(T3)의 일측 단부에 구비되어 있어,

상기 제빙통(T3)이 일측 방향으로 회전 시 제빙잔수는 상기 이격공간(33)을 통해 상기 냉각탱크(T1)로 전달됨과 동시에, 탈빙된 얼음은 상기 돌출편(32)의 의하여 상기 얼음통(T4)으로 전달된다.

상기 제빙통(T3)이 타측 방향으로 회전 시 제빙잔수와 탈빙된 얼음 모두가 상기 냉각탱크(T1)로 전달되어지도록 하였다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 6의 [A]에 도시된 바와 같이, 저장통(T)에 구획화되어 형성된 얼음통(T4)과 냉각탱크(T1) 중 냉각탱크(T1) 상부에 상기 제빙통(T3)이 수직방향 동일선상으로 구비되어 있으며, 상기 제빙체(21)는 상기 제빙통(T3)의 제빙수에 잠겨 얼음을 생성한다.

상기 제빙통(T3)은 상기 저장통(T)의 상단 벽면에 회전 가능하도록 형성되어 있으며, 저장통(T) 전방에는 제빙통(T3)의 회전 방향을 제어하는 모터를 포함하는 동력수단(31)이 구비되어 있다.

그리고 상기 제빙통(T3) 내에서 제빙이 완료되면 상기 동력수단에 의하여 제빙통(T3)이 좌, 우 어느 한 방향으로 회전하는데,

도 6의 [B]에 도시된 바와 같이, 상기 제빙통(T3)이 시계방향(타측 방향)으로 회전하게 되면 탈빙된 얼음과 제빙에 이용된 제빙잔수가 함께 제빙통(T3) 하부에 위치하는 냉각탱크(T1)로 낙하되고,

상기 냉각탱크(T1)는 제빙잔수와, 얼음을 이용하여 저장된 물을 냉각시켜 냉수로 이용할 수도 있다.

상기 냉각탱크(T1)는 제빙잔수만을 이용하여 냉수로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 물공급부로부터 일정량이 공급되어 상기 제빙잔수와, 얼음을 통해 냉수로 활용될 수 있다.

이때 상기 냉각탱크(T1)에는 저장된 냉수의 온도 및 수위를 감지하는 센서가 구비되어 상기 제빙통(T3)에 의한 제빙잔수와 얼음의 공급 또는 물공급부를 통한 정수된 물의 공급, 기타 배수(드레인)을 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도면에 도시되지 않았으나 상기 센서는 냉각탱크(T1)의 소정 높이에 구비되는 제1만수위센서와, 상기 제1만수위센서보다 높은 위치에 구비되는 제2만수위센서로 구성되어, 상기 센서들이 소정 간격으로 상, 하 다른 높이에 형성되는 것이 바람직하다.

우선 본 발명은 상기 제1만수위센서를 통해 냉각탱크(T1)의 수위가 1차 만수위로 인지될 경우, 상기 제1만수위센서는 상기 제빙통(T3) 및 상기 물공급부에서 공급되는 물의 공급을 차단하여 냉각탱크(T1)가 넘치는 것을 방지한다.

상기 제1만수위센서는 특히, 제빙통(T3)이 타측 방향으로 회전하여, 얼음과 제빙잔수가 공급되는 것을 차단하도록 할 수 있으며, 이때 냉수의 온도를 감지하여 온도와 수위에 따라 센서를 통한 물의 공급이 조절되어 냉각 및 수위조절이 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.

이때 상기 냉각탱크(T1)에 공급된 얼음이 시간이 지남에 따라 녹게 되면, 물의 공급을 차단하였음에도 불구하고 녹은 물에 의하여 수위가 상승되거나,

또는 후술하는 바와 같이 제빙통(T3)이 얼음통(T4)으로 얼음을 전달할 때 제빙잔수가 냉각탱크(T1)로 전달될 경우 냉각탱크(T1)가 넘칠 수 있으므로,

상기 제1만수위센서에서 소정 간격 상측에 구비되는 제2만수위센서가 녹은 물(또는 제빙잔수)에 의하여 상승된 2차 만수위를 인지할 경우, 상기 제2만수위센서는 냉각탱크(T1)에 저장된 물을 물공급부에 구비되는 보조저장탱크 또는 상기 제빙통(T3)으로 이송(또는 직접 배수(드레인) 가능)되도록 함으로써, 냉각탱크(T1)의 만수위를 최종적으로 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또 정수기 자체에 공급되는 전원이 일시적으로 차단되면,

상기 제1, 제2만수위센서가 작동되지 않고, 따라서 냉각탱크(T1)의 얼음이 녹아 냉각탱크(T1)의 수위가 일시적으로 상승될 때 상기 센서들을 통한 수위 조절이 이루어지지 않아 냉각탱크(T1)가 넘칠 수 있으므로,

본 발명은 보조전원수단을 구비하여 상기 제1, 제2만수위센서를 통한 수위 조절이 상시적으로 이루어지도록 할 수 있다.

상기 보조전원수단은 주 전원 공급을 이용하여 충전되어 사용될 수 있는 충전 배터리 또는 시중에서 판매하는 별도의 배터리를 통해 구현될 수 있다.

다음으로 상기 제빙통(T3)이 제빙을 완료하고,

상기 냉각탱크(T1)의 냉수 설정 온도 도달 시,

또는 상기 냉각탱크(T1)가 1차 만수위 도달 시,

또는 상기 얼음통(T4)에 얼음 부족 인지 시(이때 상기 얼음통(T4)에 얼음의 저장량을 인지할 수 있는 센서가 구비됨은 공지된 기술로써 생략한다) 등

상기 얼음통(T4)에 얼음을 전달하여 공급해야 할 때, 상기 제빙통(T3)은 동력수단에 의하여 시계 반대방향(일측 방향)으로 회전하여 탈빙된 얼음을 상기 얼음통(T4)으로 전달한다.

본 발명은 도 6의 [C]에 도시된 바와 같이, 상기 제빙통(T3)의 일측 방향 회전 시 일측 단부에 형성된 돌출편(32)이 상기 얼음통(T4) 구획화시키는 격벽(45)의 상측 단부와 소정 간격 즉, 얼음의 크기보다 좁은 이격공간(33)을 갖도록 형성됨으로써,

제빙잔수와 함께 상기 돌출편(32)을 통해 배출되는 얼음은 상기 이격공간(33)을 지나 상기 얼음통(T4)으로 전달되지만,

제빙잔수는 상기 이격공간(33)을 지날 때 자중에 의하여 상기 격벽(45)을 넘지 못하고 낙하하여 상기 냉각탱크(T1)로 전달되도록 하였다.

이때 상기 이격공간(33)을 통해 냉각탱크(T1)로 전달되는 제빙잔수의 원활한 이송을 위하여 상기 격벽(45)에는 안내부재(46)가 상기 냉각탱크(T1)로 향하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 안내부재(46)는 상기 격벽(45)의 상측 단부와 결합되는 결합홈을 갖고, 상기 돌출편(32)과의 사이에 이격공간(33)을 형성하는 상향돌출부(46A)와,

이 상향돌출부(46A)에서 제빙통(T3) 방향으로 만곡지도록 형성된 안내부(46B)로 구성된다.

상기 상향돌출부(46A)는 상기 격벽(45)이 상측 단부에서 수직방향으로 연장 형성되도록 하는 기능을 갖고,

*상기 안내부(46B)는 상기 상향돌출부(46A)와 상기 돌출편(32) 사이의 이격공간(33)을 통해 낙하하는 제빙잔수를 제빙통(T3)으로 안내하는 기능을 갖는다.

또한 상기 안내부(46B)는 상기 제빙통(T3)이 일측 방향 회전 시 상기 상향돌출부(46A)의 상측 단부를 넘어 상기 돌출편(32)이 오버(over) 회전하였을 때 얼음이 상기 냉각탱크(T1)로 낙하하는 것을 방지하는 기능을 포함한다.

즉, 상기 안내부(46B)가 구비되어 있지 않을 경우 상기 동력수단에 의하여 회전하는 제빙통(T3)의 회전각도 제어를 세밀하게 조정하지 않게 되면 상기 돌출편(32)이 상기 상향돌출부(46A)를 넘어 오버 회전하였을 때 상향돌출부(46A)(또는 격벽(45))와 돌출편(32) 사이의 이격공간(33)이 탈빙된 얼음의 크기보다 넓게 형성될 수밖에 없고,

따라서 이러한 경우 탈빙된 얼음이 제빙잔수와 함께 냉각탱크(T1)로 공급되므로, 얼음통(T4)으로의 원활한 얼음 공급이 보장되지 않을 뿐더러, 냉각탱크(T1)의 수위 조절이 실패하여 냉각탱크(T1)가 넘치는 문제점이 발생할 수 있다.

그러나 본 발명은 상기 안내부재(46)의 안내부(46B)가 상기 제빙통(T3), 보다 상세하게는 상기 돌출편(32)의 회전 경로와 동일한 간격(얼음보다 좁은)을 갖는 이격공간(33)이 형성되도록 만곡지는 형태로 형성되어 있으므로,

상기 제빙통(T3)이 오버 회전을 하여도 얼음은 상기 안내부(46B)에 의하여 냉각탱크(T1)로 낙하하지 않으며,

냉각탱크(T1)로의 제빙잔수 전달이 완료되고 원상 복귀를 위하여 제빙통(T3)이 타측 방향으로 재차 회전할 때 안내부(46B)에 지지되는 얼음은 돌출편(32)에 의하여 위치가 상승되면서 종국에는 원심력에 의하여 상기 상향돌출부(46A)(격벽(45))를 넘어 상기 얼음통(T4)으로 전달될 수 있어, 제빙통(T3)의 회전 각도 제어 실패로 인한 냉각탱크(T1)로의 얼음 공급을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기 제빙통(T3)의 회전각도 제어를 위한 세밀한 구조 또는 센서 등과 같은 별도의 부품을 필요로 하지 않으므로, 보다 저렴한 먹는물 공급장치를 사용자에게 공급할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 정수통, 냉각탱크, 온수통을 모두 구비하거나, 일부만 구비하거나 필터에서 직수 연결구조로 바로 정수만이 배출되는 구조 등 다양한 변형이 가능하다.

*도 1에 도시된 바와 같이, 냉각탱크(T1a,T1b)에서 제빙통으로 얼음 제조용 물이 공급되는 경우나 실온의 정수가 바로 제빙통으로 공급되는 경우, 투명 얼음을 제공하여 소비자의 신뢰도와 청량감 등의 감성 품질을 높이고, 보다 단단하고 오래 지속되는 얼음을 제조하기 위하여 본 발명에서는 제빙통에 초음파 진동이나 시소형 스윙 구조가 가능하도록 하는 모터를 도입한 진동수단(vb)을 도입하는 방안을 착안하였다(도 1 및 도 2 참조).

이러한 진동수단을 통하여 얼음의 결빙과정에서 얼음층에 물속에 필연적으로 포함된 기포가 포획되지 않도록 할 수 있다.

또 독자적으로 또는 진동수단(vb)과 함께 채용되어 투명얼음을 제조하는 방식으로 공기가 가능한 제거된 제빙수 공급과 제빙 효율의 동시 충족을 위하여 실온(27~33℃) 부근의 제빙수를 공급하기 위하여 히터(H)를 제빙통(T3)과 연결된 제빙수공급라인에 도입하는 방식을 취하였다(도 1 및 도 2 참조).

이 히터의 제어를 위하여 제빙수공급라인에는 마이컴 내지 제어부와 연결된 온도센서가 구비된다.

나아가 본 발명에 따른 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 도 7의 변형 장치를 이용하여 투명 얼음을 제조할 수 있다.

도 7 및 도 3에서, 먹는물 공급장치는 통상의 저장통(T)에서 정수통, 냉각탱크, 온수통이 생략되고 얼음통(T4)만 구비되어 있고,

필터(F)에 의하여 원수가 정수되면 바로 상온상태의 물이 코크를 통하여 배출되며, 이 필터링된 상온정수를 제빙통(T3)에 받아 제빙을 수행하는 직수타입 정수기에 해당한다.

탈빙된 얼음은 제빙체(21)의 제빙노즐(22)에서 분리된 후 제빙통(T3)에 떨어지고, 제빙통(T3)의 회전 방향을 제어하는 모터를 포함하는 동력수단(31)에 의하여 제빙통이 스윙 운동을 하여 하강하면 잔수와 얼음이 얼음통(T4)으로 떨어지며,

잔수는 얼음통 하부의 그릴을 거쳐 배출되고 이후 별도의 배수경로를 통하여 드레인된다.

배출부재 중 정수 배출코크에 인접 배열된 얼음배출구에서 배출신호가 가해지면 스크류부재(41)가 모터(42)에 의하여 작동하면서 개폐판(44)이 개방되면서 배출부재(C)를 거쳐 얼음(I)이 정량 배출된다(도 4 및 도 5 참조).

또 도 3의 우측 일점 쇄선 원 내 확대도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제빙통(T3)은 하나의 제빙노즐(22)을 분리 수용할 수 있도록 격벽(Tp)에 의하여 분리된 구획수용부를 가져 제빙 후 잔수의 배출량(버리는 물)을 최소화할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른, 제빙수 요동수단을 포함하는 '투명' 얼음 제조용 먹는물 공급장치의 요부를 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

제빙수에 용존된 공기가 결빙과정에서 얼음에 포획되지 않도록 제빙수를 휘젓는 제빙수 요동수단(R)은 제빙통(T3)에 배열된 진동판(R1)과, 이 진동판의 움직임을 위한 탄성수단(R2)을 포함하여 구성된다.

진동판(R1)은 제빙노즐(22)에서 얼음이 결빙하여 성장하는 과정을 방해하지 않는 크기와 배열 위치를 갖는 것이 바람직하다.

탄성수단(R2)은 진동판의 변위 후 원위치 복귀를 위한 것으로 판스프링, 코일스프링, 합성수지 소재 등의 쿠션체 등을 구성될 수 있다. 또 대안적으로 이 탄성수단은 비중이 1 보다 작은 진동판의 부력을 이용한 것으로, 제빙수 위로 떠오르려고 하는 진동판 자체의 부력일 수 있다.

*도 7 [A] 및 [C]에서 탄성수단(R2)은 판스프링(R2a) 타입이고, 도 7 [B] 및 [D]에서는 코일스프링(R2b) 타입이다.

또 상기 제빙수 요동수단(R)은 진동판(R1) 또는 탄성수단(R2)을 움직이는 누름부재(R3)를 더 포함하며,

특히 상기 누름부재는 상기 제빙체(21)에 구비된 것이 바람직한 바,

누름부재(R3)는 제빙노즐(Rn)(22)(도 7 [A] 및 [B])이거나, 제빙체 또는 제빙노즐과 연결된 푸시바(Rb)(도 7 [C] 및 [D], 제빙노즐과 연결됨)일 수 있다. 필요에 따라 푸시바는 푸시바에 결빙되는 것을 방지하기 위하여 열전도도가 낮은 합성수지, 나무 등의 소재로 제조되거나, 그 외 열전도 차단수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

누름부재(R3)가 진동판(R1) 또는 탄성수단(R2)를 움직이도록 하기 위하여 제빙통(T3) 또는 제빙체(21), 또는 이 둘 모두를 움직일 수 있고, 이를 위한 진동수단(vb)을 도입한다.

본 발명에서는 탈빙된 얼음의 배출을 위하여 제빙통(T3)를 움직이는 동력수단(31)의 모터를 진동수단(vb)으로 활용하여 컴팩트한 먹는물 공금장치의 제공이 가능하도록 하였다.

제빙통(T3)의 제빙수에 제빙노즐(22)이 잠긴 상태에서 탈빙 및 얼음의 얼음통 배출 스윙 모드 보다 작은 변위각도로 모터(vb)가 마이컴에 의하여 제어되어, 주기적으로 또는 설정된 모드에 맞게 제빙통(T30)이 가볍게 스윙운동을 하면

제빙통(T30) 상승시 누름부재(R3)(제빙노즐(Rn) 또는 푸시바(Rb))가 진동판(R1)을 눌러 하강시켜 1차적으로 제빙수를 휘젓고,

*제빙통(T30) 하강시 누름부재(R3)가 진동판(R1)을 누르고 있던 상태가 해제되고 탄성수단(R2)에 의하여 진동판이 상승 복원하면 이때 또 2차적으로 제빙수를 휘저게 되어

제빙수에 용존된 공기가 결빙과정에서 보다 완벽하게 얼음에 포획되지 않도록 하여 고투명얼음을 제조하여 특유의 청량감과 신뢰성을 제공하고 그만큼 단단한 빙질의 얼음 제조가 가능하게 된다.

한편, 정수기의 필터(F)는 통상 관리전문 회사의 직원이 정기 교체하거나 소비자가 직접 교체하게 된다. 이때 필터를 배관에서 바로 분리하게 되면 배관 라인에 걸려있던 수압으로 인하여 물이 분출할 수 있다.

이는 특히 소비자가 직접 교체하는 경우 발생하기 쉽다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 제빙수 또는 먹는물을 위한 여과를 수행하는 필터 연결배관에는 필터(F) 교체시 배관에 형성된 수압을 해소하도록

드레인 배관과 연결된 솔레노이드밸브(ss)가 구비되어 있어 정수기의 필터 배치부 진입을 위한 서비스도어 개방 센싱이나 전원 off 감지 또는 원수공급부(W)의 수동 밸브 폐쇄시(필터 교환을 위하여 원수 배관 차단이 필요하다)의 수압 감지를 통하여 자동으로,

또는 수동 방식으로 개방되어 정수기의 배관의 걸린 압력을 해소하여 배관 내의 물이 드레인 배관(dr)으로 배출되도록 하는 방식을 취할 수 있다.

또 이러한 수압 해소 솔레노이드밸브(ss)와 함께, 또는 독자적으로 원수공급부(W)와 필터(F) 사이의 배관에는 원수 차단 솔레노이드밸브(sv)가 구비되어 있어

역시 필터 배치부 진입을 위한 서비스도어 개방 센싱이나 전원 off 감지 또는 원수공급부(W)의 수동 밸브 폐쇄시(필터 교환을 위하여 원수 배관 차단이 필요하다)의 수압 감지를 통하여 자동으로,

또는 수동 작동으로 원수 배관과의 연결을 차단하여 안전성과 편리성이 향상되도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 얼음 제조용 먹는물 공급장치는 해빙수의 넘침 방지(누전, 감전, 화재 등의 사고의 원인이 될 수 있다), 해빙수로 인한 위생성 저해 방지 등의 효과를 위하여 도 1 [A], 도 1 [B], 도 2 [A]에서 확인할 수 있는 바와 같이,

상기 제빙체에서 배출되는 얼음을 저장하며 얼음 배출부재(C)와 연결되고, 저면부에 해빙수 트레이(Tt)를 구비한 얼음통(T4)을 더 포함하고,

상기 얼음배출구 또는 상기 해빙수트레이, 또는 이 둘 모두에는 해빙수를 배출하도록 펌프(Pu)가 구비된 드레인 배관(Dr)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또 펌프의 작동을 위하여 얼음배출구 및 해빙수 트레이에는 물 감지센서 또는 수위감지센서(sr)가 구비되어 있어 해빙수 감지시 상기 펌프가 작동되는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.

필요에 따라 이 드레인 배관에는 펌프 전단(또는 후단에) 솔레노이드밸브(Ss)가 구비되어 있어 역류 방지 등의 효과를 얻을 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.

*도 1 [A], 도 1 [B], 도 2 [A]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 얼음 제조용 먹는물 공급장치의 대표 핵심 특징은 얼음통(T4) 하부에 구비된 해빙수 트레이(Tt)와 제빙수단(20)의 제빙노즐(22)이 제빙수에 잠기도록 구비된 제빙통(T3)을 연결하여 제빙수가 해빙수 트레이(Tt)에서 공급되도록 하여 0℃의 해빙수가 제빙수로 활용되므로 그만큼 에너지 효율성이 개선되고 제빙 시간을 단축할 수 있도록 한 점에 있다.

이를 위하여 도 1 [B]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 얼음통(T4) 하부에 배수그릴(Tg)을 거쳐 얼음(I)은 얼음통에 남아 있고 해빙수만 해빙수 트레이(Tt)로 공급되도록 구성된 상태에서,

이 트레이(Tt)와 상기 제빙통(T3)은 펌프(P)를 통하여 연결되어 제빙통(T3)으로 0℃의 해빙수가 공급되도록 구성되어 있다.

또 상기 제빙통(T3)의 제빙잔수는 냉수통(T1)으로 공급되지 않고 해빙수 트레이(Tt)로 이송되어 제빙 효율을 배가시키도록 구성되는 것이 바람직하며, 이 경우 제빙잔수는 얼음과 함께 제빙통에서 얼음통으로 낙하하고, 제빙잔수는 해빙수와 함께 배수그릴(Tg)을 거쳐 트레이(Tt)로 이송되도록 구성될 수 있다. 대안적으로 제빙잔수는 얼음통을 거치지 않고 트레이(Tt)로 직행하도록 유로를 구성할 수도 있다.

이 해빙수 트레이(Tt)에는 수위감지센서(sr)가 구비되어 있어, 오버플로우되지 않고 드레인 되도록 구성할 수 있다.

또 해빙수를 배출하도록 드레인 배관(Dr)에 구비된 드레인 펌프(Pu)가 해빙수의 제빙통 공급(제빙수 공급) 펌프(P)와 통합되어 하나의 펌프로 구성되고, 이 때 솔레노이드밸브(Ss)를 통하여 드레인 배관(Dr) 개방 또는 제빙수 공급배관 개방을 선택하도록 구성할 수 있다.

나아가 도 2 [B]에 도시된 바와 같이, 제빙통(T4)에는 순환펌프(pc)를 이용한 제빙수 순환수단을 구비하여 제빙수단에 의한 제빙시 제빙수가 배관과 순환펌프를 거쳐 순환되어 얼음에 공기가 포함되지 않도록 하여 투명얼음 생성에 일조하도록 구성할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 먹는물 공급장치를 설명함에 있어, 마이컴에 의하여 작동되는 제어부, 물공급부와 제빙통(T3), 해빙수 트레이(Tt), 냉각탱크(T1)에 각각 연결되어 저장된 물이 상호 이송되도록 하는 호스 등의 구성을 설명의 편의를 위하여 생략하였는바, 이는 정수기와 관련된 공지의 기술로써 당업자라면 충분히 예측하여 재현할 수 있는 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 먹는물 공급장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

F : 필터 C : 배출부재
20 : 제빙수단 21 : 제빙체
22 : 제빙노즐
T3 : 제빙통 32 : 돌출편
33 : 이격공간 T4 : 얼음통
41 : 스크류부재 43 : 슬라이딩부
45 : 격벽 46 : 안내부재
46A : 상향돌출부 46B : 안내부
T1 : 냉각탱크
R : 제빙수 요동수단 R1 : 진동판
R2 : 탄성수단 R3 : 누름부재

Claims (1)

1. 제빙수가 채워지는 제빙통;
   냉매가 유동되는 증발관과, 상기 증발관에서 돌출 형성되고 상기 제빙통에 잠겨 제빙과 탈빙을 수행하는 복수개의 제빙노즐을 포함하는 제빙체를 구비한 제빙수단; 및
   상기 제빙수단의 제빙노즐에서 탈빙된 얼음이 저장되는 얼음통;을 포함하여 이루어지되,
   
   상기 얼음통 하부에는 해빙수 트레이가 구비되어 있고, 이 트레이와 상기 제빙통은 펌프로 연결되어 있어 제빙수를 공급하는 것을 특징으로 하는 얼음 제조용 먹는물 공급장치.
   

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