KR100497322B1 - 저온 쌀통 겸용 정수기 - Google Patents

Abstract

저온 쌀통 겸용 정수기가 발명되었다. 본 발명의 저온 쌀통 겸용 정수기는 정수기의 응축기를 통과한 냉매를 정수기의 증발기 및 쌀통의 경계단열부와 하부단열층의 사이에 있는 쌀통의 증발기로 유동시키고, 상기 쌀통의 증발기를 통과한 냉매는 곡선 냉매 유로를 흐르면서 외부단열층을 구비한 쌀통의 상기 하부단열층에 형성된 작은 구멍들을 통하여 저온 유지에 필요한 냉기를 공급하도록 하며 상기 증발기를 통과한 냉매는 정수기에 설치된 압축기를 통과하여 다시 응축기로 순환하도록 되어 있으며, 상기에서 정수기의 온도와 쌀통의 온도는 정수기와 쌀통에 설치된 각각의 온도 센서의 감지 온도를 이용하여 제어부에서 조절되도록 된 것을 특징으로 하며, 상기와 같이 쌀통과 정수기를 일체로 함으로서 냉각 장치의 효율적 사용, 공간의 효율적 이용 및 제조 비용의 절감의 효과를 가진다.

Description

저온 쌀통 겸용 정수기{WATER-FILTER APPARATUS WITH COOLED-RICE RECEPTACLE}

본 발명은 정수기와 쌀통이 일체로 구비된 쌀통을 구비한 정수기와 관련되며 보다 구체적으로 정수기의 냉각 기능을 이용하여 쌀통의 온도를 조절함으로서 냉각에 소요되는 에너지를 효율적으로 이용하기 위하여 상기 쌀통을 정수기에 결합시킨 정수기와 쌀통이 일체로 결합된 쌀통 겸용 정수기와 관련되며 상기 쌀통은 저온 상태로 쌀을 보관할 수 있도록 한다.

일반적으로 정수기와 쌀통은 독립된 생활 용품으로 사용되며 정수기에는 냉수와 온수를 공급하는 기능이 모두 갖추어져 있으며 쌀통은 주로 보관의 필요성 때문에 냉각 기능만을 필요로 한다.

냉수와 온수를 공급하는 정수기는 공지된 기술이며 주로 냉수의 공급 및 살균 기능 또는 산소 공급 기능 등과 결부된 발명들이 다수 존재한다. 상기 정수기는 기기의 성질 상 냉각기능의 효율성이 문제되며 정수기에 소요되는 에너지는 주로 냉각 기능으로 인한 것이다.

저온 쌀통에 대한 발명 또한 다수 출원 또는 등록되어 있으며 출원번호 20-1999-0023702 '저온 쌀통'도 그러한 예의 하나가 된다.

쌀통의 내부를 저온으로 유지하는 것은 쌀벌레 등의 발생을 방지하며 또한 습기를 감소시킴으로서 쌀이 변질을 막고 원래의 상태로 장기간 보관하기 위한 것이다. 상기와 같은 목적으로 20-1999-0023702 출원에 기술된 고안은 외통(21)과 내통(30) 및 뚜껑(23)으로 이루어지며 상기 외통(21)과 내통(30) 사이에는 저온 상태를 유지하기 위하여 단열재(22)를 설치하며 내통(30)은 저장실(36)을 구성하고 상기 저장실(36)의 온도는 펠티어 효과를 이용하는 냉각수단(40)으로 제어한다. 상기 냉각 수단(40)은 열전반도체를 이용하여 열전재료(41)의 일측에 설치되어 흡열 작용을 수행하는 냉각 판(42)과 방열 판(43) 및 방열 팬(44)으로 구성된다.

상기의 정수기와 저온 쌀통은 주로 냉각 기능이 주요한 구성 요소가 되며 또한 전체적인 에너지의 사용량을 결정한다. 그러므로, 상기와 같이 정수기와 쌀통 각각이 별도로 존재하는 경우 별개의 냉각 수단이 필요하게 되며 에너지의 효율성이 문제로 될 수 있다. 또한 별개의 냉각 수단으로 인하여 상기 냉각 수단에 부수되는 장치들로 인하여 제조 비용이 높아지는 문제를 안고 있다. 또한 정수기와 쌀통은 모두 주방용 기기이므로 별개의 용기로서 설치되는 경우 필요 공간이 커지므로 공간 사용의 효율성에 문제가 있다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 위한 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 정수기와 쌀통을 일체로 설치하여 하나의 냉각 장치를 전체적인 냉각 수단으로 사용함으로서 냉각 장치로 인한 에너지의 소비를 감소시키는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 종래의 정수기를 상부에 설치하고 하부의 쌀통이 일체가 되도록 하며 정수기에 장착된 냉각 장치에서 사용되는 냉매의 일부를 쌀통으로 분기시켜 쌀통을 저온 상태로 유지함으로서 쌀통에는 별도의 냉각 수단이 필요 없도록 한다.

또한, 본 발명은 정수기와 쌀통을 일체로 제작함으로서 냉각 장치로 인한 비용을 절감시키는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 쌀통에 별도의 냉각 장치를 장착하지 않으며 단지 쌀통 내부에 적당한 단열 수단을 갖추고 냉기 공급관을 형성하는 것에 의하여 쌀통 내부를 저온으로 유지하며 쌀통 및 정수기 전체에 한 개의 제어부를 설치함으로서 용기 전체의 온도를 제어하며 밸브를 조정하여 냉매의 유동방향을 제어함으로서 쌀통 및 정수기의 온도를 제어한다.

또한, 본 발명은 쌀통 내부에서 효과적으로 저온이 유지되도록 하며 습기 발생을 방지함으로서 보관되는 쌀의 신선도를 최대한 유지하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 쌀통의 중간부에 냉기 공급관을 곡선형으로 통과하도록 하며 동시에 하부의 단열층에 작은 구멍들을 형성하여 냉기가 효과적으로 순환되도록 한다.

이하 도면을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 기존의 정수기를 도시한 것으로서 제어부(10)는 정수기 내부의 온도를 감지하여 냉매의 흐름을 제어하고 팽창밸브(11)는 중온,중압의 액체냉매를 저온,저압의 액체냉매로 바꾸어준다. 도 1에서 화살표의 방향은 냉매의 흐름을 나타낸 것으로서 압축기(compressor)(13)에서 냉매는 고온·고압으로 만들어지며 응축기(condenser)(14)로 보내진 냉매는 응축되면서 중온·중압의 상태로 된다. 상기 저온·저압의 냉매는 팽창 밸브(11)를 거쳐 증발기(evaporator)(12)에서 기화하면서 정수기 내부의 물탱크(1)의 물을 냉각시키게 된다. 상기 냉매로는 임의의 냉매가 사용된다. 일반적으로 정수기는 냉수 배출구와 온수 배출구를 모두 갖추고 있으며 온수의 공급을 위한 장치가 갖추어져 있으나 설명의 편의상 온수 공급의 방식 및 각각의 배출구는 도시되어 있지 않다.

도 2는 종래의 일반적인 쌀통을 도시한 것이며 냉각 수단으로서 열전 소자를 이용한다. 제어부(20)는 도 1에 도시된 정수기의 제어부(10)와 유사한 역할을 하며 열전소자(22)는 쌀통 내부로는 냉기를 방출하고 쌀통 외부로는 열기를 방출한다. 냉기의 방출은 냉각핀(21)을 통하여 이루어지며 쌀통 외부로 열기의 방출은 방열판(23)을 이용한다. 냉각핀(21)으로 방출된 냉기는 냉각팬(도시되지 않음)을 이용하여 쌀통 내부로 순환시킨다. 또한 방열판(23)의 열을 방열팬(24)을 이용하여 외부로 방출시킬 수도 있다.

도 3은 상기의 도 1과 도 2에 각각 도시된 정수기와 쌀통을 일체로 제작하면서 냉각의 효율성 및 쌀의 신선도를 유지하기 위한 별도의 장치를 갖춘 본 발명의 구성도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 제어부(30)는 정수기 내부의 온도와 쌀통 내부의 온도 및 정수기를 제어한다. 먼저 쌀통 내부의 온도는 정수기와 쌀통의 경계 부분에 형성된 부분의 온도를 측정할 수도 있고 쌀통 아래쪽의 온도를 측정할 수도 있지만 본 발명에서는 경계부 아래쪽에 온도 센서(36)를 설치하여 측정된 온도를 제어부(30)로 송신한다. 제어부(30)는 전송된 온도를 이용하여 미리 결정된 기준 온도와 비교하여 냉매의 흐름을 조절한다. 또한 제어부(30)는 아래에서 설명되는 것처럼 냉매 분기점(B)에 적당한 제어밸브(도시되지 않음)를 설치하는 경우 제어 밸브를 조절함으로서 냉매의 유동을 제어할 수도 있다. 팽창밸브(31)는 중온,중압의 액상냉매를 교축 작용을 통해 저온,저압의 액상냉매로 변환시켜준다. 두 개의 증발기(32a)(32b)는 본 발명의 특징을 이루는 것으로서 두 개의 부분으로 나누어진다. 증발기(31a)는 정수기의 냉수를 공급하기 위한 것으로서 일반적으로 정수기에서 사용되는 것과 동일하다. 증발기(32b)는 쌀통 내부의 쌀을 냉각시키기 위한 것이다. 증발기(32a)(32b)를 통과한 공기는 3 방향 밸브(37)를 통과하며 상기 3 방향 밸브는 한 쪽 방향으로만 냉매가 흐르게 한다. 3 방향 밸브(37)를 통과한 냉매는 압축기(34)에서 압축되어 고온·고압 상태로 되며 응축기(33)로 흘러간다. 본 발명에서는 정수기와 쌀통이 일체로 제작되므로 내부적으로 두 부분을 분리시키고 단열시킬 필요가 있다. 상기와 같은 목적으로 두 부분의 경계에 단열경계부(38)를 형성한다. 단열경계부(38)는 단열성을 가진 세라믹으로 만들며 두 개의 층을 형성하여 층 내부를 진공으로 만든다. 상기 단열의 목적은 쌀통의 외부면에서도 필요하다. 쌀통 외부단열층(39)은 단열경계부(38) 형성물질과는 달리 세라믹으로 만들기보다는 대나무의 외피 또는 내피로 만드는 것이 유리하다. 상기와 같은 대나무의 외피 또는 내피로 만드는 이유는 세라믹보다는 상기 물질이 쌀의 원래 맛의 유지를 위하여 보다 유리하기 때문이다. 외부단열층(39)역시 두 개의 층으로 형성하여 중간부에 진공층을 두어 단열을 시킬 수도 있지만 일반적인 방법으로 단열시킬 수도 있다. 쌀통 효과적으로 냉각시키기 위하여 정수기와 쌀통 부분의 경계부에는 단열경계부 외에 증발기(32b)의 아래쪽에는 또 하나의 경계층(40)을 둔다. 경계층(40)의 상부에는 증발기(32b)를 통과한 냉매의 유동을 위한 곡선형 유로(35)가 설치된다. 상기 곡선형 유로(35)는 쌀통의 냉각 효과를 높이기 위한 것으로서 필요에 따라 곡선의 길이를 적당히 조절하여 설치한다. 경계층(40)에는 작은 구멍이 촘촘히 형성되어 경계층(40) 상부의 차가운 공기가 쌀통 내부로 대류되도록 한다. 단열경계부(38)의 하부에 송풍기(도시되지 않음)를 설치하여 냉각 공기를 강제 대류 시킬 수도 있지만 소음, 에너지의 효율성 등을 고려할 때 자연 대류를 시키는 것이 효율적이다. 쌀통의 아래쪽에 위치하는 쌀의 배출구 등은 설명의 편의상 도시되지 않았으며 또한 쌀통의 아래쪽의 모양은 임의의 공지 형태가 사용 가능하다.

도 4는 본 발명에 따라 제어부(30)의 작동 방식을 도시한 플로우 챠트로서 제어부(C)는 정수기 물의 온도와 쌀통 온도를 제어한다. 도 3에서는 편의상 시작(S1)이 도시되어 있지만 전체적인 시스템은 항상 작동상태에 있으므로 전원이 온(on), 오프(off)되는 경우에만 시작(S1)이 된다. 기준 온도의 설정(S2)은 사용자 또는 제작 시 적당하게 설정된다. 기준 온도는 정수기의 온도와 쌀통 내부의 온도로서 두 개를 설정해야 하며 계절에 따라 또는 시간에 따라 사용자가 적당한 값으로 설정하는 것이 효과적일 것이다. 상기 설정된 기준 온도(S2)를 이용하여 제어부(C)에서는 두 개의 온도를 비교한다. 먼저 정수기의 냉수의 온도의 적정여부를 검사하고(S3) 기준 온도에 적합하지 않는 경우에는 냉각시스템을 구동하거나 또는 작동을 정지시킨다(S5). 경우에 따라서는 상기 냉각 시스템의 작동(S5)은 제어밸브를 이용하여 이루어 질 수도 있다. 즉 팽창밸브(31)로부터 냉매가 분기되는 지점(B)에 적당한 제어 밸브(도시되지 않음)를 설치하여 냉매의 흐름의 차단 및/또는 개방하는 방식으로 정수기의 냉수의 온도를 조절할 수 있다. 만약 설정된 기준 온도의 범위에 적합하다면 도 4에 도시된 것처럼 쌀통의 온도의 적정 여부를 검사(S4)하고 만약 기준 온도의 범위에 적정하지 않다면 냉각장치를 구동시키거나 또는 정지시키며(S6) 상기 냉각장치의 작동(S6)은 냉수의 온도를 조절하는 방식과 동일하게 밸브에서 냉매의 흐름을 차단 및/또는 개방함으로서 이루어질 수 있다. 도 4에서는 별도의 냉각시스템 및 냉각 장치로 도시되어 있지만 상기한 것처럼 냉각 수단의 제어를 제어부(30)가 담당하고 상기 제어부는 냉매 분기점(B)에 제어 밸브를 설치하여 제어 밸브를 조절함으로서 정수기의 물통과 쌀통의 저온 상태의 유지를 제어하는 것이 효과적일 것이다. 상기 쌀통 온도의 검사 과정에서 쌀통 온도가 적정하다면 다시 기준 온도의 설정(S2)으로 전체적인 과정은 순환되어 다시 물의 온도 및 쌀통 온도의 적정 여부(S3)(S4)를 검사하는 방식으로 제어된다. 상기에서 물의 온도와 쌀통 온도의 적정 여부(S3)(S4)의 비교는 일정한 시간 간격을 두고 이루어져야 한다. 상기 기준 온도로 이동되는 전체적인 제어가 순환되는 시간 간격은 필요에 따라 적당하게 사용자가 설정하거나 또는 제작 과정에서 미리 설정할 수 있다. 또는 기준 온도 범위를 적당하게 설정함으로서 기준 온도의 범위를 벗어나는 경우에만 냉매가 각각의 방향으로 흐르도록 조절할 수도 있고 또는 냉매가 항상 정수기 쪽으로만 흐르게 한 후 쌀통의 온도 센서의 온도가 기준 범위를 벗어나는 경우에만 냉매가 곡선형 냉매 유로(35)를 따라 흐르도록 할 수도 있다. 즉 제어부(C)에서의 이루어지는 온도의 조절은 필요에 따라, 또는 사용자의 설정에 따라 적당한 방법으로 이루어 질 수 있으며 가장 바람직한 방법은 상기한 것처럼 냉매 분기점(B)에 제어 밸브를 설치하여 제어부(30)의 상기 제어 밸브의 조절로서 전체적인 냉각 수단을 제어하는 것이다.

상기와 같은 방식으로 작동하는 본 발명은 정수기와 쌀통을 일체로 제작하여 냉각 장치를 효율적으로 사용함으로서 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 또한 공간의 효율적인 이용이 가능하다. 또한 본 발명은 별도의 응축기 등을 갖추지 않음으로서 제조비용을 절감시킬 수 있으며 효율적인 단열 수단 및 냉각 수단을 가짐으로서 냉각효율을 높일 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 정수기의 장치 구성 블록도를 도시한 것이다.

도 2는 종래의 저온 쌀통의 장치 구성 블록도를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 구성 블록도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 장치들의 작동의 플로우 챠트를 도시한 것이다.

<도면 부호의 설명>

A : 쌀보관소 B : 냉매 분기점

C : 제어부

1 : 물통

10 : 제어부 11 : 팽창밸브

12 : 증발기 13 : 압축기

14 : 응축기

20 : 제어부 21 : 냉각핀

22 : 열전소자 23 : 방열판

24 : 방열팬

30 : 제어부 31 : 팽창밸브

32a, 32b : 증발기 33 : 응축기

34 : 압축기 35 : 곡선 냉매 유로

36 : 온도 센서 37 : 3방향 밸브

38 : 경계단열층 39 : 하부단열층

40 : 외부단열층 401 : 작은구멍들

Claims (4)

1. 상부에 정수기와 하부에 쌀통이 일체로 이루어진 정수기 겸용 쌀통에

   있어서,

   정수기의 응축기(33)를 통과한 냉매를 팽창밸브(31)를 거쳐 정수기의 증발기(32a) 및 쌀통의 경계단열층(38)과 하부단열층(40)의 사이에 있는 쌀통의 증발기(32b)로 유동시키고, 상기 쌀통의 증발기(32)를 통과한 냉매는 곡선 냉매 유로(35)를 흐르면서 외부단열층(39)을 구비한 쌀통의 상기 하부단열층(40)에 형성된 작은 구멍들(401)을 통하여 저온 유지에 필요한 냉기를 공급하도록 하며 상기 증발기(32a)(32b)를 통과한 냉매는 정수기에 설치된 압축기(34)를 통과하여 다시 응축기(33)로 순환하도록 되어 있으며, 상기에서 정수기의 온도와 쌀통의 온도는 정수기와 쌀통에 설치된 각각의 온도 센서(36)의 감지 온도를 이용하여 제어부(30)에서 조절되도록 된 것을 특징으로 하는 저온 쌀통 겸용 정수기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 쌀통의 외부단열층(39) 및 경계단열층(38)은 진공상태의 단열층을 이용하여 단열시킨 것을 특징으로 하는 쌀통 겸용 정수기.
3. 청구항 2에 있어서,

   경계단열층(39)은 세라믹으로 이루어지고 외부단열층(39)은 대나무의 내·외피 등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 쌀통 겸용 정수기.
4. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서,

   팽창밸브(31)와 증발기(31a) 사이의 냉매 분기점(B)에는 제어밸브가 설치되어 있어 제어부(30)의 제어 밸브의 제어에 의하여 정수기의 증발기(31a)와 쌀통의 증발기(31b)를 통과하는 냉매의 유동을 조절함으로서 정수기와 쌀통의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 쌀통 겸용 정수기.