KR0154412B1 - 냉, 온 제빙 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉, 온 정수기에 추가로 얼음을 생산할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 더 자세하게는 원수 공급된 물을 정수과정을 통해 정화시켜 각 냉각사이클 및 발열수단에 의해 냉수와 온수를 공급받도록 된 냉, 온 정수기에 있어서, 상기 냉, 온 정수기에 소정의 냉동사이클을 추가로 개재하되, 상기 냉동사이클을 이용하여 얼음을 생성함과 함께 생성된 얼음도 용이하게 토출되도록 한 냉,온 제빙정수기에 관한 것으로서, 마이크로필터(1), 선카본필터(2), 후카본필터(3), 멤브레인(4), T.C.R필터(5)를 구비한 다음, 상기 T.C.R필터(5)의 출구에서 공급되는 정수된 물을 히터등의 발열수단으로 가열하여 소정 이상의 온도로 가열된 물이 보관되는 온수탱크(6)로 공급되도록 하는 반면에, 소정이하의 온도로 냉각된 물이 보관되는 냉수탱크(7)에도 공급되도록 연결하여 설치된 냉, 온 정수기에 있어서, 상기 T.C.R 필터(5)를 통한 정수된 물을 공급받는 저장탱크(9)를 설치하되, 상기 저장탱크(9)로 공급되는 정수는 솔레노이드밸브(8)를 통해 공급받도록 설치하는 한편, 상기 저장탱크(9)에는 소정갯수로 권취된 제1히터(91)가 구비되고, 그 저부로 저장탱크(9)를 180°회전 가능하도록 모터(92)가 설치된 특징이 있다.

Description

냉, 온 제빙 정수기

본 발명은 냉, 온 정수기에 추가로 얼음을 생산할 수 있도록 한 기술에 관한 것으로, 더 자세하게는 원수 공급된 물을 정수과정을 통해 정화시킨 후, 냉각수단 및 발열수단에 의해 온도 제어하여 냉수와 온수를 공급하는 냉, 온 정수기에 소정의 제빙부를 추가로 개재하여 얼음을 생성함과 함께 생성된 얼음을 용이하게 토출할 수 있도록 하는 냉, 온 제빙정수기에 관한 것이다.

근래 들어, 현대인의 다기능 욕구추세에 맞도록 각종의 전자제품들도 다기능화하는 경향이 있는바, 그 중에서 본 발명과 관련된 냉, 온 정수기도 예외가 될 수 없는 제품중의 하나이다.

이러한 냉, 온 정수기는 정수된 물을 소정 온도 이상으로 데우거나 소정온도 이하로 냉각시켜서 사용자가 온수 또는 냉수를 자유로이 선택하여 음용할 수 있도록 하는 제품으로써, 그 이용은 폭 넓게 늘어나고 있는 추세이나, 현대인의 다기능 욕구추세에 비추어 아직은 다양한 기능을 선보이고 있지 못한 것이 현실이다.

부연하여 살펴보면 냉, 온 정수기의 구성은 먼저 상부로 소정 량의 물이 공급되는 물탱크와, 상기 물탱크의 물을 히터 등의 발열 수단으로 가열하여 소정 이상의 온도로 가열하여 이를 보관하는 온수탱크와, 상기 물탱크의 물을 컴프레샤를 이용하여 소정이하의 온도로 냉각하여 이를 보관하는 냉수탱크와, 상기 냉수탱크 및 온수탱크의 물이 외부로 유출되도록 하는 밸브수단으로 구성되어 있다. 물론, 상기 물탱크에서 공급된 물을 각 단계별로 정수하는 마이크로필터, 선카본필터, 후카본필터, 맴브레인, T.C.R필터가 갖추어져 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래의 냉, 온 정수기는 냉수와 온수만 토출되도록 하는 장치임을 쉽게 파악할 수 있다. 즉, 물탱크에서 공급되는 물은 정수과정을 거친 후, 냉수탱크에서 콤프레샤를 통해 냉각되어 개폐수단인 밸브를 통하여 외부로 유출됨과 아울러, 온수탱크에서 발열 수단에 의하여 소정 온도로 가열되어 개폐수단인 밸브를 통하여 외부로 유출되도록 하며, 상기 온수 또는 냉수는 사용자가 임의로 선택하여 음용할 수 있게 한다.

그러나, 이와 같이 종래의 냉, 온 정수기는 그 자체로서 냉수 및 온수의 음용은 가능하지만 제품의 다기능 추세에 비추어 획일적일 수밖에 없는 게 사실이며, 특히 깨끗이 정화된 물을 이용하는 방법에 있어서도 보완할 사항이 있다는 것을 파악할 수 있다.

그와 같은 이유로 해서, 기존의 냉수 및 온수만 생성하던 획일적인 냉, 온 정수기 외에 별도의 생성물 즉 얼음 등을 생산할 수 있는 기능이 추가된 제품을 요구해 왔다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 요구사항을 감안하여 창출한 것으로서, 상기 냉, 온 정수기에 소정의 제빙부를 추가로 개재하여 정수된 물로 얼음을 생성함으로써, 냉수, 온수, 얼음의 3가지 생성물이 생산 가능하도록 한 냉, 온 제빙정수기를 제공함에 있다.

제1도는 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기의 정수 흐름을 나타내는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 얼음 토출 과정을 나타내는 도면.

제3도는 냉, 온 제빙정수기의 제조 공정을 나타내는 블록도.

제4도는 냉, 온 제빙정수기의 전기적인 구성을 나타내는 블록도.

제5도는 제4도의 동작을 나타내는 제어 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 솔레노이드밸브 9 : 저장탱크

10 : 증발기 11 : 압축기

12 : 응축기 13 : 모세관

20 : 마이컴 30 : 수위센서

40 : 이빙센서 50 : 솔레노이드밸브구동부

60 : 압축기구동부 70 : 제1히터 구동부

80 : 제2히터 구동부 90 : 모터 구동부

91 : 제1히터 92 : 모터

93 : 제2히터

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 외부로부터 유입되는 물을 필터부(15)를 통과시켜 정수한 뒤 소정의 온도제어를 행하여 냉수와 온수를 공급하는 냉, 온 정수기에 있어서, 상부가 개방 형성되며 상기 필터부(15)를 통과한 물이 유입되는 저장탱크(9)와, 상기 필터부(15)와 저장탱크(6) 사이에 형성된 유로의 도중에 장착되는 밸브(8)와, 입력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 밸브(8)의 개폐를 제어하는 밸브 구동부(50)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 동작이 제어되어 상기 저장탱크(9) 내의 정수를 결빙하는 제빙부(16)와, 상기 저장탱크(9)의 소정 개소에 장착되며 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 동작이 제어되어 상기 저장탱크(9) 내에 결빙된 얼음을 다수의 조각으로 절단하는 얼음 절단부(17) 및, 상기 탱크(9)의 수위를 검출하여 일정량의 정수가 저장탱크(9)내로 급수되면 급수를 중단하고 저장탱크(9) 내 정수의 결빙을 시작하여, 결빙이 완료되면 얼음을 다수의 조각으로 절단하도록 밸브 구동부(50)와 제빙부(16) 및 얼음 절단부(17)를 제어하는 제어수단(100)을 포함하여 냉수와 온수 및 얼음을 동시에 공급할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 부가적인 특징은 상기 얼음 절단부(17)는 상기 저장탱크(9)의 하부에 장착되어 상기 저장탱크(9)를 180°회전 가능하도록 하는 모터(92)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 상기 모터(92)의 구동을 제어하는 모터구동부(90)와, 상기 저장탱크(9)의 전면에 걸쳐 장착되는 제1히터(91)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 상기 제1히터(91)의 동작을 제어하는 제1히터구동부(91)와, 그물형으로 형성되어 상기 저장탱크(9)의 상부 소정개소에 저면과 평행하게 장착된 제2히터(92) 및 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 상기 제2히터(92)의 동작을 제어하는 제2히터구동부(91)로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 제어 수단(100)은 저장탱크(9)의 소정 개소에 장착되어 상기 저장탱크(9)의 수위를 감지하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 수위 감지부(30)와, 저장탱크(9) 내부의 물의 결빙정도를 검출하여 그에 해당하는 신호를 출력하는 이빙센서(40)와, 상기 수위감지부(30) 및 이빙센서(40)로부터 출력되는 신호를 기준으로 하여 제빙부(16)와 얼음 절단부(17) 및 밸브 구동부(50)로 해당 제어 신호를 출력하는 마이컴(20)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기를 설명하기 위한 구성도로서, 상기 냉, 온 제빙정수기는 마이크로필터(1), 선카본필터(2), 후카본필터(3), 멤브레인(4), T.C.R필터(5)가 순차적으로 배열되어 외부로부터 공급되는 물을 정수하는 필터부(15)와, 상기 T.C.R필터(5)의 출구에서 공급되는 정수된 물을 공급받아 소정이하의 온도로 냉각하여 보관하는 냉수탱크(6)와, 상기 T.C.R필터(5)의 출구에서 공급되는 정수된 물을 공급받아 히터 등의 발열수단으로 가열하여 소정 이상의 온도로 보관하는 온수탱크(7)와, 상기 필터부(15)를 통하여 정수된 물을 공급받는 저장탱크(9)와, 상기 저장탱크(9)로 공급되는 정수의 공급을 제어하는 솔레노이드밸브(8)와, 상기 저장탱크(9)의 측부 소정 개소에 장착되어 저장탱크(9) 내부의 정수를 결빙하는 제빙부(16)와, 상기 제빙부(16)에 의하여 결빙된 얼음을 절단하여 저장탱크(9)로부터 분리하는 얼음 절단부(17)로 구성된다.

상기한 구성에서 상기 얼음 절단부(17)의 구성을 제2도를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 저장탱크(9)의 하부에 장착되어 상기 저장탱크(9)를 180°회전 가능하도록 하는 모터(92)와, 상기 저장탱크(9)의 전면에 걸쳐 장착되어 저장탱크(9) 내부에서 결빙된 얼음을 저장탱크(9)로부터 분리하는 제1히터(91)와, 상기 제1히터(91)에 의하여 저장탱크(9)로부터 분리된 얼음을 다수로 절단하는 제2히터(92)로 구성된다.

또한, 상기 제빙부(16)를 제3도를 통하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 제빙부(16)는 냉매를 고온고압으로 하는 압축기(11)와, 상기 압축기(11)에서 유입되는 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기(12)와, 상기 응축기(12)에서 유입된 액체상태의 냉매를 저온저압의 기체/액체 혼합냉매로 변환시키는 모세관(13)과, 이 모세관(13)에서 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매가 증발되면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발기(10)로 구성된다.

제4도는 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기의 전기적인 구성을 나타내는 블록도로서, 필터부를 통하여 정수된 물을 소정의 온도로 가열하는 온수 발생부(21)와, 상기 정수된 물을 소정의 온도로 냉각하는 냉수 발생부(22)와, 입력되는 동작 제어신호에 의하여 필터부와 저장부 사이에 형성된 유로에 장착된 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하는 솔레노이드 밸브구동부(50)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의해 저장탱크 내의 물을 결빙시키는 제빙부(16)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 저장탱크 내의 얼음을 절단하는 얼음 절단부(17)와, 상기 저장탱크(9)의 수위를 검출하여 일정량의 정수가 저장탱크(9) 내로 급수되면 정수를 결빙하고, 정수의 결빙정도를 검출하여 결빙이 완료되면 얼음을 다수의 조각으로 절단하도록 밸브 구동부(50)와 제빙부(16) 및 얼음 절단부(17)를 제어하는 제어수단(100)을 포함한다.

그리고, 상기한 구성에서 제어수단(100)은 저장탱크의 수위를 감지하는 수위센서(30)와, 저장탱크 내의 물의 결빙 정도를 감지하는 이빙센서(40)와, 상기 수위센서(30) 및 이빙센서(40)로부터 출력되는 신호를 입력받아 솔레노이드 밸브구동부(50)와 제빙부(16)와 얼음 절단부(17)로 해당 제어 신호를 출력하는 마이컴(20)을 포함한다.

또한, 상기한 얼음 절단부(17)는 입력되는 동작 제어 신호에 의하여 저장탱크의 개구부가 하부로 향하도록 모터를 구동시켜 주는 모터구동부(90)와, 입력되는 동작 제어 신호에 의해 제1히터 및 제2히터를 구동 제어하여 주는 제1히터구동부(70) 및 제2히터구동부(80)를 포함한다.

상기 마이컴(20)의 동작을 제5도의 순서도를 참조하여 보다 상세하게 하기에서 설명한다.

상기 제5도는 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기의 동작설명을 위한 흐름도로서, 초기에 얼음을 생성하는 냉동사이클이 시작되는 단계 즉, 마이컴이 솔레노이드 밸브를 개방함으로써 필터부를 거치면서 정수된 정수가 저장탱크로 공급되도록 하는 단계(S100)와, 마이컴이 상기 수위센서로부터 출력되는 신호를 기준으로 하여 저장탱크로 공급된 물이 만수위인가를 판단하는 단계(S101)와, 만수위로 판단되면 솔레노이드 밸브를 차단하여 정수된 물의 공급을 차단함과 동시에 압축기를 구동 온하여 제빙부를 구동시키는 단계(S102)와, 이빙센서로부터 출력되는 신호를 기준으로 하여 마이컴과 저장탱크로 공급된 정수가 제빙 완료되었는가를 판단하는 단계(S103)와, 제빙 완료시 압축기를 구동 오프하여 제빙부의 구동을 정지시킴과 함께 모터를 구동시켜 저장탱크를 180°뒤집는 단계(S104)와, 상기 단계(S104) 후 제1히터 및 제2히터를 동시 구동 온하는 단계(S105)와, 상기 단계(S105)의 제1히터의 구동에 의하여 얼음이 저장탱크로부터 완전히 분리되었는가를 확인하는 단계(S106)와, 상기 단계(S106)에서 얼음이 저장탱크로부터 분리되면 제1히터를 오프시키는 단계(S107)와, 상기 단계(S105)의 제2히터 구동에 의하여 얼음이 다수개의 조각으로 분리되었는가를 판단하는 단계(S108)와, 상기 단계(S108)에서 얼음이 다수개의 조각으로 분리되면 제2히터를 오프시키는 단계(S109)와, 상기 단계(S109) 후 얼음을 축출하는 단계(S!10)로 구비되어 진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 제2도를 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기는 기존의 정수를 통한 냉수공급과 온수공급은 그대로 수행하는 바, 이는 원수도입파이프(1a)로부터 마이크로필터(1)의 입구 쪽으로 유입된 원수는 마이크로필터(1)에 의해 1차 걸러진 후 선카본필터(2)와 후카본필터(3)를 거쳐 멤브레인(4)에 공급되어 역삼투압되고, 역삼투압을 통과한 물은 T.C.R필터(5)를 거쳐서 완전히 정수되어 냉수탱크(6) 및 온수탱크(7)로 유입된다. 그러나, 역삼투압을 통과하지 못한 물은 열려진 밸브(4a)를 통해 폐수된다.

이에, 상기 T.C.R필터(5)에 의해 완전히 정수된 물은 각각의 관로로 유도되지만, 본 발명에 따른 냉, 온 제빙정수기에서는 별도의 동작제어가 없으면 관로를 차단하는 솔레노이드 밸브(8)가 계속 구동 오프되어 있으므로 저장탱크(9)는 원천적으로 정수된 물공급을 받지 못한다. 그러다가, 사용자가 제빙하고자 제빙동작 모드로 진입하면 냉동사이클이 시작되는데(S100), 이때 우선 마이컴(20)은 필터부(15)와 저장탱크(9)를 연결하는 관로를 개방하기 위하여 솔레노이드 밸브구동부(50)로 제어출력을 가하면 솔레노이드 밸브(8)가 구동되어 관로는 개방된다. 이에 개방된 관로를 따라 정수된 물을 계속하여 공급하다가 수위센서(30)로부터 만수위로 도달하였다는 것으로 판정되는 신호가 입력되면(S101) 마이컴(20)에서는 솔레노이드 밸브(8)를 차단하는 제어출력을 솔레노이드 밸브구동부(50)로 인가함과 동시에 압축기구동부(60)를 제어하여 압축기(11)를 구동 온하여 정수의 급수는 정지시키고 제빙이 시작되도록 한다(S102). 이때, 당연히 기체상태의 냉매는 압축기(11)에서 고온고압으로 압축되어 응축기(12)로 유입되고 응축기(12)는 유입된 냉매가 가진 열을 대기 중으로 방열하여 액화시킨다. 모세관(13)은 상기 응축기(12)에서 유입된 액화냉매를 저온저압의 기체액체 혼합냉매로 변환시킨다. 증발기(10)는 모세관(13)에서 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매를 증발시키면서 냉, 온 제빙정수기 내부의 열을 빼앗아 저장탱크(9)를 냉동시킨다. 이러한 증발기(10)의 작동으로 인해 냉동된 얼음은 이빙센서(40)에 의해 제빙이 완료되었는가를 감지하도록 하여(S103), 제빙이 완료된 것으로 판단되면 마이컴(20)에서는 그 출력단에 구비된 압축기구동부(60)를 제어하여 압축기(11)를 구동 오프하여 각 응축기(12), 모세관(13), 증발기(10)의 동작을 멈추게 함과 동시에 저장탱크(9)의 저부에 설치된 모터(92)를 구동시킨다(S104).

상기한 모터(92)의 구동 동작은 저장탱크(9)를 180°회전시키는 제어 즉 저장탱크(9)의 개구부가 하부를 향하도록 하는(제2도의 A에서 확인하는 바와 같이) 기능을 수행한다. 이후에 마이컴(20)은 제1히터구동부(70)와 제2히터구동부(80)를 제어하여 제1히터(91) 및 제2히터(93)를 구동 온시킴으로써(S105), 제1히터(91)에 의하여 발생된 열에 의하여 얼음을 저장탱크로부터 분리(S106)해 낸다(제2도의 B). 이때 얼음이 분리되는 것으로 판단되면(S106) 제1히터(91)를 오프시키는 제어출력을 가하고(S107), 제2히터(93)에 의하여 얼음이 조각으로 분리된 것으로 판단되면(S108) 제2히터(93)를 오프시키는 제어출력을 가한다(S109).

여기서, 제1히터(91)는 저장탱크(9)의 외주면에 열을 가하여 얼음이 통체로 분리가 되도록 하는 반면에, 제2히터(93)는 적당한 간격으로 배열 설치되어 얼음 분리물을 다시 조각으로 분리하도록 한다(제2도의 C-D). 물론, 상기의 제1히터(91) 및 제2히터(93)의 구동에 의하여 다수의 조각으로 분리된 얼음은 저장탱크(9)의 개구부가 하부를 향하므로 하단으로 투하(제2도의 D-E)되고(S110), 이로써 제빙과정은 종료한다.

이와 같이 본 발명은 기존의 냉, 온 정수기가 냉수와 온수 두가지밖에 얻을 수 없었던 단점을 개선한 것으로, 제빙기능의 추가로 인하여 얼음을 용이하게 획득할 수 있게 되는 효과와 정수된 물을 사용함으로 냉수와 온수 및 얼음의 위생성이 확보되는 효과 및 냉동고의 이용도 상대적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명의 그 구성요지 범위 내에서 얼마든지 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (1)

1. 외부로부터 유입되는 물을 정수하기 위해 필터부(15)를 통과시킨 후 가열 또는 냉각 기능을 수행하는 온도제어수단을 통해 냉수와 온수를 공급하는 냉, 온 정수기에 있어서, 상기 필터부(15)를 경유한 물이 상기 온도제어수단으로 전달되는 유로의 일측에 분기유로를 형성하고, 상기 분기유로를 통해 분기되는 물의 전달 과정을 통제하는 밸브(8)의 개폐를 제어하는 밸브 구동부(50)의 구동신호에 따라 상기 밸브(8)가 개방되는 경우 상기 분기유로를 통해 유입되는 물을 저장하는 상부 개방형 저장탱크(9)와; 상기 저장탱크(9)의 소정개소에 구비되며 결빙 동작 요청신호가 입력되면 상기 저장탱크(9) 내에 존재하는 물을 결빙시키는 제빙부(16)와; 상기 저장탱크(9)의 하부에 장착되며 얼음 절단 요청신호가 입력되면 상기 저장탱크(9)를 180°회전시켜 상기 저장탱크(9)의 상부 개방면이 하향하도록 하는 모터(92)와; 상기 모터의 동작 이후 동작하며 상기 제빙부(16)에 의해 결빙되어진 상기 저장탱크(9) 내 얼음 덩어리를 상기 저장탱크(9)로부터 이탈시키기 위해 상기 저장탱크(9) 주변에 장착되어 있는 제1히터(91)와; 그물형으로 형성되고 상기 저장탱크(9)의 상부 개방명의 소정개소에 저면과 평행하게 장착되며 상기 제1히터(91)의 동작시 연동하여 상기 저장탱크(9)로부터 이탈되는 얼음 덩어리를 다수개의 조각으로 절단하는 제2히터(92); 및 상기 저장탱크(9)의 수위를 검출하여 일정량의 정수가 저장탱크(9) 내로 급수되면 상기 밸브 구동부(50)에 상기 밸브 구동 제어신호를 인가하여 급수를 중단하고, 상기 제빙부(16)에 상기 결빙 동작 요청신호를 인가하여 상기 저장탱크(9) 내 존재하는 정수의 결빙을 시작하며, 결빙정도를 검출하여 결빙이 완료되면 상기 얼음 절단부(17)에 얼음 절단 요청신호를 전달하여 결빙된 얼음 덩어리를 다수의 조각으로 절단하도록 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉, 온 제빙정수기.