KR100539563B1 - 냉장고용 온수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열코일로 공급된 고주파 전류에 의하여 발생된 와전류를 통해 유도가열방식으로 피가열체를 발열시키고 이때 발생되는 열로 물을 가열하여 온수를 생성함으로써, 가열효율을 향상시킬 수 있는 냉장고용 온수공급장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 외형을 형성하는 본체와; 외부 수도관과 연결되도록 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과; 상기 급수관으로부터 삼방변을 통해 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과; 상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와; 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과; 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.

Description

냉장고용 온수공급장치{device for hot water supply in refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자유도 가열방식으로 온수를 생성함으로써 가열효율을 향상시킬 수 있는 냉장고용 온수공급장치에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 냉장고에서 온수를 취수하기 위해 온수를 생성하는 방법으로는, 한국실용공고번호 제119072호(1998.03.12)에 개시되어 있는 바와 같이, 외부로부터 급수되는 식수를 응축기에서 방열되는 열로 가열하여 온수 저장 탱크에 저장하였다가 필요시 취수하였다.

다른 온수 생성 방법으로는, 한국특허공고번호 제199980호(1999.03.08)에 개시되어 있는 바와 같이, 급수관의 외측에 가열 히터를 설치하고 가열히터를 통해 식수를 가열하여 온수 저장 탱크에 저장하였다가 필요시 취수하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 냉장고에 있어서는 공통적으로 온수 저장 탱크에 온수를 저장하였다가 사용하기 때문에, 사용상 불편한 점이 많고 위생성이 떨어지며 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다.

즉, 온수 저장 탱크에 저장된 온수를 일정량 취수한 후에는 다시 식수를 가열하여 온수를 생성하고 이렇게 생성된 온수가 온수 저장 탱크에 저장될 때까지 장시간 기다려야 되는 불편함이 있었다.

그리고, 장시간 사용시 온수 저장 탱크에 이물질이 침전되어 온수 저장 탱크에 저장된 온수가 변질되어 위생성이 떨어지며, 상기 온수 저장 탱크에 침전된 이물질을 제거하기 위해 정기적으로 온수 저장 탱크를 청소해 주어야 하기 때문에 유지 보수상의 어려움이 많았다.

또한, 응축기 또는 히터의 가열 열용량과 전열 면적의 한계로 고온의 온수를 생성하기 위해서는 추가로 보조 열원이 필요한 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 온수를 생성하기 위한 물과의 열전달 면적을 향상시켜 신속하게 온수를 공급하는 냉장고용 온수공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 이물질 침전을 최소화시켜 위생성을 향상시킬 수 있는 냉장고용 온수공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전기유도 가열방식으로 온수를 생성함으로써 가열효율을 향상시키고 반영구적으로 사용 가능한 냉장고용 온수공급장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외형을 형성하는 본체와; 외부 수도관과 연결되도록 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과; 상기 급수관으로부터 삼방변을 통해 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과; 상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와; 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과; 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 형태에 의하면, 외형을 형성하는 본체와, 외부 수도관과 연결되도록 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과, 상기 급수관으로부터 삼방변을 통해 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과, 상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와, 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과, 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기를 포함하여 구성되며; 상기 케이스는 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질임을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉장고를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉장고를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 온수공급장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1과 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉장고는 외형을 형성하는 본체(10)와, 외부 수도관과 연결되도록 상기 본체(10) 내부에 설치되는 급수관(20)과, 상기 급수관(20)상에 설치되어 급수관(20)으로 유입되는 원수를 정제해 주는 필터(30)와, 상기 급수관(20)으로부터 삼방변(40)을 통해 각각 분기되는 온수공급관(50) 및 냉수공급관(60)과, 상기 온수공급관(50)과 연결되어 물을 가열하여 온수를 제공하는 온수공급장치(70)와, 상기 냉수공급관(60)과 연결되어 물을 냉각하여 냉수를 공급하는 냉수공급장치(80)와, 상기 온수공급장치(70)에 연결됨과 동시에 상기 본체(10)의 외부로 돌출되어 온수를 취수하기 위한 온수취수콕(91)과, 상기 냉수공급장치(80)에 연결됨과 동시에 상기 본체(10)의 외부로 돌출되어 냉수를 취수하기 위한 냉수취수콕(92)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 온수공급장치(70)는 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스(71)와, 상기 케이스(71)의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일(72)과, 상기 가열코일(72)에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기(76)와, 상기 케이스(71) 내부에 설치되며 상기 가열코일(72)로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스(71)로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체(77)를 포함하여 구성된다.

이와 더불어, 상기 케이스(71) 내부에 설치되어 물의 온도를 측정하는 온도센서(73)와, 상기 온도센서(73)에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기(74)와, 상기 온도 검출기(74)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기(75)를 더 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 고주파 발생기(76)는 상기 주파수 제어기(75)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(72)에 공급한다.

그리고, 상기 케이스(71)는 속이 빈 원통형상으로 형성되며, 도어측 디스펜서부(90)와 연결되어 케이스(71) 내부에서 가열된 온수를 상기 디스펜서부(90)로 공급한다.

또한, 상기 피가열체(77)는 상기 케이스(71)와 동일하게 속이 빈 원통형상으로 형성되며, 상기 케이스(71)의 축방향으로 길이를 갖도록 형성된다.

즉, 상기 피가열체(77)는 상기 케이스(71)로 급수되는 물의 높이 방향으로 길이를 갖도록 형성되어 물과의 열전달면적이 최대화되도록 형성되는 것이다.

이 때, 상기 케이스(71)의 외면에 상기 가열코일(72)이 밀착되게 설치되고, 상기 피가열체(77)는 상기 가열코일(72)과 소정간격 이격되도록 상기 케이스(71) 내부에 설치된다.

상기와 같이 구성된 냉장고로부터 온수를 취출하기 위한 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

본체(10) 내부로 유입된 원수는 필터(30)를 거쳐 물속에 섞여있는 불순물과 세균들이 제거된 후 삼방변(40)을 통해 온수공급관(50)으로부터 온수공급장치(70)의 케이스(71) 내부로 급수된다.

이 때, 상기 케이스(71)를 감싸 권선시킨 가열코일(72)로 전원을 인가시키게 되는데, 여기서 전원이 가열코일(72)로 공급되기 앞서, 상기 가열코일(72)과 연결되어 있는 고주파 발생기(76)를 통해 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환시킨 다음, 이를 상기 가열코일(72)로 공급되도록 하여 상기 가열코일(72)에 고주파 전류가 흐르게 된다.

이와 같이, 상기 가열코일(72)에 고주파 전류가 흐르게 되면서 유도기전력에 의한 와전류가 발생하게 되고, 상기와 같이 발생된 와전류가 임의의 저항(抵抗)을 가진 전기전도성 물체인 피가열체(77)를 흐르면서 전기에너지가 열에너지로 변환되어 상기 피가열체(77)상에 JOUL 열이 발생하게 되는 유도가열방식을 통해 상기 케이스(71) 내부로 급수된 물을 가열하게 된다.

한편, 상기 케이스(71) 내부에는 온도센서(73)가 설치되어 있어 급수된 물의 온도를 조절할 수 있다.

즉, 상기 온도센서(73)는 상기 케이스(71)로 급수된 물이 가열되는 동안 수시로 물의 온도를 센싱하고, 상기 온도센서(73)에 의해 센싱된 물의 온도를 온도 검출기(74)에서 검출한다.

그리고, 상기 온도 검출기(74)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 주파수 제어기(75)에서 조절하고, 상기 주파수 제어기(75)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 발생기(76)에서 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(72)에 공급함으로써, 상기 피가열체(77)상에 발생되는 JOUL 열을 조절한다.

따라서, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 상기 케이스(71) 내부로 급수된 물의 온도를 사용자가 원하는 온도로 용이하게 조절할 수 있다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 온수를 취출하기 위해 디스펜서부(90:도 1참조)에 설치된 온수취수콕(91:도 1참조)의 레버를 일측 방향으로 가압하게 되면 온수가 취출된다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 냉장고용 온수공급장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 상기 온수공급장치(170)는 내부로 급수된 물이 하부 일측으로 유입되어 가열된 후 하부 타측으로 토출되는 속이 빈 원통형상의 가열케이스(171)와, 상기 가열케이스(171)의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일(172)과, 상기 가열케이스(171) 내부에 설치되어 상기 가열케이스(171) 내부로 급수된 물의 온도를 측정하는 온도센서(173)와, 상기 온도센서(173)에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기(174)와, 상기 온도 검출기(174)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기(175)와, 상기 주파수 제어기(175)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(172)에 공급하는 고주파 발생기(176)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 가열케이스(171)는 상기 가열코일(172)로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키도록 전도성 물질로 형성된다.

즉, 상기 온수공급장치(170)에서의 가열케이스(171)는 전술한 온수공급장치(70:도 2참조)에서의 케이스(71:도 2참조)와 피가열체(77:도 2참조)의 역할을 동시에 수행하도록 구성되는 것이다.

다시 말하면, 상기 가열케이스(171)는 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 동시에, 상기 가열코일(172)에 의한 전기유도 가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열하도록 전도성 물질로 형성되어 있다.

그리고, 상기 가열케이스(171) 내부에도 역시 온도센서(173)가 설치되어 있어 급수된 물의 온도를 조절할 수 있으며, 상기 가열케이스(171)는 도어측 디스펜서부(90:도1 참조)와 연결되어 가열케이스(171) 내부에서 적정온도로 가열된 온수를 상기 디스펜서부(90)로 공급한다.

상기 가열케이스(171) 내부에서 가열되는 물의 온도 조절을 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 가열케이스(171)로 급수된 물이 가열되는 동안 상기 온도센서(173)는 수시로 물의 온도를 센싱하고, 상기 온도센서(173)에 의해 센싱된 물의 온도를 온도 검출기(174)에서 검출하여 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 주파수 제어기(175)에서 조절한다.

또한, 상기 주파수 제어기(175)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 발생기(176)에서 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(172)에 공급함으로써 상기 가열코일(172)로 감싸진 가열케이스(171)상에 JOUL 열을 발생시켜 가열케이스(171) 내부로 급수된 물을 가열한다.

그리고, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 상기 가열케이스(171) 내부로 급수된 물의 온도는 사용자가 원하는 온도로 조절된다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 온수를 취출하기 위해 디스펜서부(90:도 1참조)에 설치된 온수취수콕(91)를 일측 방향으로 가압하게 되면 온수가 취출된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전기유도 가열방식으로 피가열체 또는 가열케이스를 발열시키고 이때 발생하는 열로 물을 직접 가열하여 온수를 생성함으로써, 이로 구성된 온수공급장치의 가열효율을 향상시켜 사용자에게 신속하고 위생적인 온수를 공급하며, 반영구적으로 사용 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉장고를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 도 1의 온수공급장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도

도 3은 본 발명에 따른 온수공급장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:본체 20:급수관

30:필터 40:삼방변

50:온수공급관 60:냉수공급관

70:온수공급장치 71:케이스

72:가열코일 73:온도센서

74:온도 검출기 75:주파수 제어기

76:고주파 발생기 77:피가열체

80:냉수공급장치 90:디스펜서부

91:온수취수콕 92:냉수취수콕

Claims (7)

1. 외형을 형성하는 본체와;

   외부 수도관과 연결되도록 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과;

   상기 급수관으로부터 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과;

   상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와;

   상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과;

   상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와;

   상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스 내부에 설치되어 물의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출기를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기를 더 포함하여 구성되며;

   상기 고주파 발생기는 상기 주파수 제어기에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일에 공급하도록 구성됨을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스는 속이 빈 원통형상으로 형성되며, 도어측 디스펜서부와 연결되어 내부에서 가열된 온수를 상기 디스펜서부로 급수시키도록 구성됨을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가열코일은 상기 케이스의 외면에 밀착되게 설치되며, 상기 피가열체는 상기 가열코일과 소정간격 이격되도록 상기 케이스 내부에 설치됨을 특징으로 하는 냉장고.
5. 외형을 형성하는 본체와, 외부 수도관과 연결되도록 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과, 상기 급수관으로부터 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과, 상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 가열케이스와, 상기 가열케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과, 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기를 포함하여 구성되며;

   상기 가열케이스는 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질임을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가열케이스 내부에 설치되어 상기 물의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출기를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기를 더 포함하여 구성되며;

   상기 고주파 발생기는 상기 주파수 제어기에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일에 공급하도록 구성됨을 특징으로 하는 냉장고.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 가열케이스는 속이 빈 원통형상으로 형성되며, 도어측 디스펜서부와 연결되어 가열케이스 내부에서 가열된 온수를 상기 디스펜서부로 급수시키도록 구성됨을 특징으로 하는 냉장고.