KR100884645B1 - 정수기용 순간 냉각 장치 - Google Patents

정수기용 순간 냉각 장치 Download PDF

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웅진코웨이주식회사
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Abstract

냉각 효율이 우수한 정수기용 순간 냉각 장치을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 부동액을 수용하는 부동액 탱크; 상기 부동액 탱크 내의 부동액을 냉각시키는 부동액 냉각부; 상기 부동액 탱크 내의 부동액을 상기 부동액 탱크 외부에 설치된 순환관에서 순환되도록 하며, 상기 부동액의 순환에 필요한 가압력을 제공하도록 상기 순환관에 연통하여 설치되는 펌프를 구비하는 부동액 순환부; 상기 순환관 내부의 부동액과 정화된 정수가 유입되어 흐르는 정수관 내부의 정수를 열교환시켜 상기 정수관 내부의 정수를 냉각시키는 열교환부; 및 상기 열교환부에서 상기 순환관 내부의 부동액과 상기 정수관 내부의 정수 사이의 열교환되는 양을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 열교환부에는 상기 정수관으로 인입되는 정수의 온도를 검출하는 정수 온도 센서를 구비하고, 상기 부동액 탱크는 그 내부에 수용된 부동액의 온도를 검출하는 부동액 온도 센서가 설치되며, 상기 냉각 코일은 상기 순환관의 유입부 측에 인접하여 설치되며, 상기 펌프는 상기 열교환부 후단과 상기 부동액 탱크 사이에 설치되며, 상기 제어부는 상기 정수 온도 센서 또는 상기 부동액 온도 센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 부동액 냉각부의 냉각량과 상기 펌프의 구동력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치를 제공한다.
이에 따라, 열교환부에서 순환관 내의 부동액과 정수관 사이의 정수 사이에 열교환이 효율적으로 이루어져 낮은 온도의 냉정수의 취수가 가능하다는 효과가 있게 된다.
정수기, 순간 냉각, 부동액, 열교환, 혼합지연, 펌프, 예비 냉각, 제어

Description

정수기용 순간 냉각 장치{Instantaneous Cooling System for Water Purifier}
도 1은 종래기술에 따른 빙축열 방식 냉정수기를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 일 실시예를 도시하는 단면도.
도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, (a)는 종단면도, (b)는 평면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100... 정수기용 순간 냉각 장치 110... 부동액 탱크
111... 부동액 112... 제1 공간
113... 제2 공간 115... 부동액 온도센서
120... 혼합지연수단 121... 분배관
122... 분사구 123... 격벽
124... 연통구 125... 분리판
126, 127... 개구 130... 부동액 냉각부
135... 냉각코일 140... 부동액 순환부
141... 순환관 141a... 유입부
141c... 회수부 145... 펌프
160... 열교환부 163... 정수관
165... 정수 온도센서 167... 열교환부 온도 센서
170... 제어부
본 발명은 순간 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순환되는 부동액과 정수 사이의 열교환을 통하여 냉정수를 제공할 수 있는 정수기용 순간 냉각 장치에 관한 것이다.
최근 들어 급격한 도시화와 산업화로 인하여 환경이 급속하게 오염되고 있는 데, 특히 수질오염이 심각한 수준에 도달하여 하천수나 지하수를 음용수로 사용하는 것을 제한함과 아울러 관공서, 학교, 직장, 가정, 음식점 등에서 정수된 물을 음용할 수 있도록 정수기가 보급, 설치되고 있다.
이와 같은 정수기 중 일부에는 상정수를 냉각하여 냉정수로서 취수하기 위하여 빙축열 장치이 사용되기도 한다. 이러한 빙축열 장치은 빙축열을 이용하여 정수를 빠른 시간 내에 냉각시키는 순간냉각 장치이다.
도 1은 종래기술에 따른 빙축열 방식 냉각 장치을 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 종래의 빙축열 방식 냉각 장치은 물(25)이 수용된 수용 부재(22)와, 물(25)의 온도를 떨어뜨리는 냉동 수단(26), 상기 물(25) 속을 통과하도록 구성된 정수관(30) 및 교반기(40)로 구성된다.
상기 수용 부재(22)는 그 내부에 물(25)이 수용되며, 수용된 물(25)에는 냉동 수단(26) 중 일부가 잠긴다. 이때, 상기 냉동 수단(26)에서 수용 부재(22)의 물(25)에 잠긴 부분은 코일형상을 이루며, 그 둘레에 일정두께의 얼음(24)이 형성된다. 즉, 냉동 수단(26)에 인접한 물(25)은 냉동 수단(26)의 냉기에 의해 냉동되어 얼음(24)으로 변환된다.
또한, 상기 수용 부재(22)의 물(25)에는 상정수(32)가 유동하는 정수관(30)이 통과하는데, 이러한 정수관(30)은 냉동 수단(26)으로부터 일정간격 이격되어 배치된다. 아울러, 정수관(30)은 물(25)에 접촉하는 표면적을 넓히기 위해 코일형상을 이룬다.
한편, 상기 수용 부재(22)의 물(25)을 섞기 위해 교반기(40)가 그 내부에 설치될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 종래의 빙축열 방식 냉각 장치은, 냉동 수단(26)에 의해 수용 부재(22)에 수용된 물(25)의 온도를 떨어뜨려 물(25)이 상정수(32)에 대해 냉각수로서 작용하도록 한다. 즉, 수용 부재(22) 내부의 차가운 물(25)을 정수관(30)을 유동하는 상정수(32)를 냉각하여 냉정수(34)로 변화시킨다.
이때, 상기 정수관(30)과 냉동 수단(26)의 이격된 거리가 가까운 경우에 열교환이 활발하여 상정수(32)의 온도가 효율적으로 떨어질 수 있지만, 그 거리가 너무 가까운 경우에는 냉동 수단(26)의 냉각력에 의해 정수관(30) 내의 상정수가 얼게 되어 정수관(30) 내부를 막을 수도 있다.
이러한 문제점을 방지하기 위해, 정수관(30)과 냉동 수단(26) 사이의 거리를 일정수준 이상으로 유지할 필요가 있다. 그러나, 이러한 경우에는 정수관(30)을 유동하는 상정수(32)가 0℃ 이상의 물(25)에 의해 냉각됨으로써, 상정수(32)의 냉각효율이 떨어진다는 한계가 있다. 이로 인해, 냉정수(34)의 온도가 빙축열 방식이 아닌 일반적인 방식의 냉정수기에서의 냉정수 온도보다 높게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저온의 부동액과 정수 사이에 열교환이 이루어지고 정수관이 물 등의 액체에 잠겨 있지 않아 정수관의 동파를 방지할 수 있는 정수기용 순간 냉각 장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 정수를 순간적으로 낮은 온도로 냉각시키도록 열교환 효율이 우수한 정수기용 순간 냉각 장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 부동액을 수용하는 부동액 탱크; 상기 부동액 탱크 내의 부동액을 냉각시키는 부동액 냉각부; 상기 부동액 탱크 내의 부동액을 상기 부동액 탱크 외부에 설치된 순환관에서 순환되도록 하며, 상기 부동액의 순환에 필요한 가압력을 제공하도록 상기 순환관에 연통하여 설치되는 펌프를 구비하는 부동액 순환부; 상기 순환관 내부의 부동액과 정화된 정수가 유입되어 흐르는 정수관 내부의 정수를 열교환시켜 상기 정수관 내부의 정수를 냉각시키는 열교환부; 및 상기 열교환부에서 상기 순환관 내부의 부동액과 상기 정수관 내부의 정수 사이의 열교환되는 양을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 열교환부에는 상기 정수관으로 인입되는 정수의 온도를 검출하는 정수 온도 센서를 구비하고, 상기 부동액 탱크는 그 내부에 수용된 부동액의 온도를 검출하는 부동액 온도 센서가 설치되며, 상기 냉각 코일은 상기 순환관의 유입부 측에 인접하여 설치되며, 상기 펌프는 상기 열교환부 후단과 상기 부동액 탱크 사이에 설치되며, 상기 제어부는 상기 정수 온도 센서 또는 상기 부동액 온도 센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 부동액 냉각부의 냉각량과 상기 펌프의 구동력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 부동액 탱크는 상기 순환관의 회수부를 통하여 회수된 부동액과 상기 부동액 탱크 내부에 잔류하는 부동액이 급격히 혼합되는 것을 방지하는 혼합지연수단을 구비할 수 있다.
이때, 상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 회수부와 연결되며 다수의 분사구를 구비하는 분배관을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 유입부와 연통된 제1 공간과 상기 순환관의 회수부와 연통된 제2 공간을 부분적으로 구획하는 격벽을 구비할 수 있으며, 상기 제1 공간과 제2 공간 내의 부동액은 상기 격벽과 상기 부동액 탱크의 내 주면 사이에 이격 형성된 연통구를 통하여 혼합될 수 있다.
이와는 달리, 상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 유입부와 연통된 제1 공간과 상기 순환관의 회수부와 연통된 제2 공간을 구획하며 다수의 개구가 형성된 분리판을 구비할 수 있으며, 상기 제1 공간과 제2 공간 내의 부동액은 상기 개구를 통하여 혼합될 수 있다. 이때, 상기 개구는 상기 분리판의 둘레에 형성된 홈과 상기 분리판의 중앙에 형성된 관통공 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
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바람직하게, 상기 열교환부는 상기 부동액 탱크와 접촉하거나 인접하도록 설 치될 수 있다. 또한, 상기 열교환부는 판형 열교환기로 이루어지는 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다.
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그리고, 상기 제어부는 상기 열교환부의 온도가 설정 온도보다 높은 경우에 상기 부동액 순환부를 가동시켜 상기 열교환부의 예비 냉각을 실시할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.
도 2는 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 일 실시예를 도시하는 단면도이고, 도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 다른 실시예를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치의 혼합지연수단의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, (a)는 종단면도, (b)는 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치(100)d은, 내부에 부동액(111)을 수용하는 부동액 탱크(110)와, 상기 부동액 탱크(110) 내의 부동액(111)을 냉각시키는 부동액 냉각부(130)와, 상기 부동액 탱크(110) 내의 부동액을 상기 부동액 탱크(110) 외부에 설치된 순환관(141)을 통하여 순환시키는 부동액 순환부(140)와, 상기 순환관(141) 내부의 부동액과 정화된 정수가 유입되어 흐르는 정수관(163) 내부의 정수를 열교환시켜 상기 정수관(163) 내부의 정수를 냉각시키는 열교환부(160)를 포함하여 구성되며, 상기 열교환부(160)에서 상기 순환관(141) 내부의 부동액과 상기 정수관(163) 내부의 정수 사이의 열교환되는 양을 제어하는 제어부(170)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 부동액 탱크(110)는 내부에 소정 크기의 공간이 형성되어 부동액(111)을 수용한다.
여기서, 부동액이라 함은 액체의 어는점을 낮추기 위하여 첨가하는 액체로서, 일반적으로 주성분은 염화칼슘, 염화마그네슘, 에틸렌글리콜, 에틸알코올, 프 로필렌 글리콜 등이다.
상기 부동액 탱크(110) 내에 수용되는 부동액(111)은 공지의 부동액만으로 이루어질 수도 있으나, 냉각온도 등을 고려하여 물 등의 유체에 공지의 부동액을 첨가시켜 사용될 수도 있다.
이하, 특허청구범위 및 도면을 포함하여 본 명세서에서 사용되는 '부동액'의 용어는 부동액이 첨가된 유체의 경우와 부동액만으로 이루어진 경우를 총칭하는 것으로 한다.
특히, 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각장치(100)은 음용을 위한 정수기에 사용된다는 점에서, 프로필렌 글리콜 등과 같이 무독성 내지 독성이 극히 적은 부동액을 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 이러한 물질에 한정되는 것은 아니다.
또한, 부동액 탱크(110)는 그 내부에 수용된 부동액의 온도를 검출하는 부동액 온도 센서(115)가 설치될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 이러한 부동액 온도 센서(115)에서 검출된 온도를 통하여 열교환부(160)에서 열교환되는 양을 제어하도록 구성할 수 있다.
한편, 부동액 탱크(110) 내의 부동액(111)을 냉각시키기 위하여 부동액 냉각부(130)가 설치된다.
상기 부동액 냉각부(130)는 공지의 냉각/냉동 장치가 사용될 수 있으며, 그 상세한 설명은 생략한다.
이러한 부동액 냉각부(130)를 통하여 냉매가 순환하는 냉각코일(135)을 부동 액 탱크(110) 외면에 권취할 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 냉각코일(135)을 부동액 탱크(110) 내부에 설치할 수도 있다.
특히, 냉각코일(135)을 부동액 탱크(110) 내부에 설치하는 경우에는 부동액(111)이 순환관(141)으로 들어가는 입구인 유입부(141a) 주변의 부동액(111)을 냉각하도록 순환관(141)의 유입부(141a) 측에 인접하게 냉각코일(135)을 설치할 수 있어, 순환관(141) 내부에 보다 낮은 온도의 부동액의 순환되어 열교환 효율이 증대될 수 있다는 이점이 있게 된다.
즉, 냉각코일(135)의 부동액 탱크(110)의 외면에 전체적으로 권취하는 경우에는 부동액 탱크(110)가 전체적으로 냉각이 이루어지므로 순환관(141)의 유입부(141a) 주변의 부동액(111)이 급속하게 냉각되기 어려운 반면에, 냉각코일(135)을 부동액 탱크(110) 내부에 설치하는 경우에는 순환관(141)의 유입부(141a) 주변의 부동액(111)을 신속하게 냉각할 수 있게 되어 정수의 순간 냉각에 보다 적합하다는 이점을 얻을 수 있다.
그러나, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 냉각코일(135)이 부동액 탱크(110)의 내부에 설치된 경우에 한정되는 것은 아니며, 부동액 탱크(110)의 냉각이 가능하도록 다양한 형태로 냉각코일을 설치하는 것도 본 발명의 범주에 포함된다.
부동액 탱크(110)의 외부에는 순환관(141)을 통하여 부동액 탱크(110) 내의 부동액을 순환시키는 부동액 순환부(140)가 설치된다.
이러한 순환관(141)은 부동액 탱크(110) 내부의 부동액을 유입시키는 유입 부(141a)와, 순환관(141)을 통과한 부동액을 부동액 탱크(110) 내부로 회수시키는 회수부(141c)와, 정수관(163)과 열교환을 위하여 열교환부(160)에 설치되는 중앙부(141b)로 이루어진다.
이때, 상기 부동액 순환부(140)는 부동액의 순환에 필요한 가압력을 제공하도록 순환관(141)과 연통된 펌프(145)를 구비할 수 있다.
이러한 펌프(145)는 열교환 효율을 고려할 때 상기 열교환부(160) 후단과 상기 부동액 탱크(110) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 열교환부(160) 전단에 펌프(145)가 설치되는 경우에는 펌프(145)의 구동에 의한 발열로 인하여 열교환부(160)로 유입되는 부동액의 온도가 상승하게 되며, 이러한 경우에는 열교환 효율이 저하될 수 있다. 더욱이, 열교환부(160) 전단에 펌프(145)가 설치되는 경우에는 펌프(145)에 낮은 온도의 부동액이 유입됨으로써 펌프(145)에 작동 이상 또는 손상을 유발시킬 수 있다. 따라서, 펌프(145)는 열교환부(160) 후단에 설치되는 것이 바람직하며, 본 발명에서 펌프(145)의 종류나 작동방식은 특별히 제한되지 않는다.
열교환부(160)는 정수장치(200)에서 정화된 정수가 유입되어 흐르는 정수관(163)과 부동액이 순환하는 순환관(141) 사이의 열교환을 통하여, 정수관(163) 내부의 정수를 냉각시키게 된다.
즉, 순환관(141)의 중앙부(141b)를 지나는 낮은 온도의 부동액과 정수관(163) 내부를 지나는 정수 사이의 열교환을 통하여 부동액이 정수의 열을 빼앗아 정수의 온도는 하강하고 부동액의 온도는 상승하게 된다.
이때, 상기 열교환부(160)는 판형 열교환기로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 판형 열교환기는 전열판 사이의 열전달을 통하여 열교환이 이루어지며, 쉘앤튜브 방식 열교환기보다 열전달 효율이 우수하고 구조가 간단하다는 이점을 갖고 있다. 이러한 판형 열교환기는 널리 사용되고 그 구조도 다양한 형태로 제시되고 있다는 점에서, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 열교환부(160)는 정수관(163)과 순환관(141) 사이에 열교환이 이루어져 정수관(163) 내부를 흐르는 정수의 냉각이 가능하다면, 전술한 판형 열교환기 이외에도 쉘앤튜브 방식 등 다양한 형태의 열교환기가 채용될 수도 있다.
한편, 상기 열교환부(160)에서 부동액 순환관(141)의 부동액과 정수관(163) 내의 정수 사이에 열교환이 효율적으로 이루어지기 위해서는 열교환부(160) 자체의 온도가 낮을 필요가 있다. 이를 위하여, 상기 열교환부(160)는 부동액 탱크(110)와 접촉하거나 인접하여 설치되는 것이 바람직하다. 도 2에서는 열교환부(160)와 부동액 탱크(110)가 소정거리 이격되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 열교환부(160)가 부동액 탱크(110)와 직접 접촉하도록 설치되는 것도 가능하다.
이와 같이 열교환부(160)를 부동액 탱크(110)와 접촉 또는 인접하도록 배치함으로써, 열교환부(160)가 부동액 탱크(110)로부터 멀리 설치된 경우에 비해 열교환부(160)의 온도를 낮게 유지할 수 있고 부동액 탱크(110)에서 열교환부(160)까지의 순환관(141)에서 발생하는 열손실을 최소화할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치(100)과 연결되는 정수장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 필터(210,220,230)를 거쳐 정화된 물을 열교환부(160)에 공급하게 되며, 필터의 개수나 종류는 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치(100)은 상기 정수장치(200)와 일체로 설치될 수도 있으나, 별개의 장치로 형성되어 밸브, 호스 등의 연결 수단을 통하여 상호 연결되어 설치될 수도 있다.
한편, 도 2에 도시되지는 않았으나, 상기 정수장치(200)는 전해조를 포함하여 이온수를 생성할 수 있으며, 정수관(163)에 냉각된 이온수를 공급하도록 구성될 수도 있다.
그리고, 열교환부(160)는 그 내부의 정수관(163)으로 인입되는 정수의 온도를 검출하는 정수 온도센서(165)를 구비할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 이러한 정수 온도센서(165)에서 검출된 온도를 통하여 열교환부(160)에서 열교환되는 양을 제어하도록 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치(100)는 열교환부(160)에서 순환관(141) 내부의 부동액과 상기 정수관(163) 내부의 정수 사이의 열교환되는 양을 제어하는 제어부(170)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제어부(170)는 열교환부(160)로 인입되는 정수의 온도, 부동액 탱크(110) 내부의 부동액의 온도를 각각 정수 온도센서(165), 부동액 온도 센서(115)를 통하여 입력받고 이러한 입력값에 근거하여 부동액 냉각부(130)의 냉각량과, 상기 순환관(141)을 통한 부동액의 순환속도를 조절하기 위하여 상기 순환관(141)에 설치된 펌프(145)의 구동력 중 적어도 하나를 제어하게 된다.
예를 들어, 열교환부(160)로 유입되는 정수의 온도가 기준 온도보다 높은 경 우, 상기 제어부(170)는 펌프(145)의 구동력을 크게 하여 순환관(141)을 통한 부동액의 순환속도를 증가시키거나 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 크게 하여 부동액의 온도를 낮춤으로써, 부동액과 정수 사이의 열교환량을 높이도록 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어할 수 있다. 이와는 반대로, 열교환부(160)로 유입되는 정수의 온도가 기준 온도보다 낮은 경우, 상기 제어부(170)는 펌프(145)의 구동력을 작게 하여 순환관(141)을 통한 부동액의 순환속도를 감소시키거나 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 작게 하여 부동액의 온도를 높임으로써, 부동액과 정수 사이의 열교환량을 낮추도록 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어할 수 있다.
또한, 계절에 따라 열교환부(160)로 유입되는 정수의 평균 온도가 기준 온도보다 높거나 낮아지는 것을 감안하여 제어부(170)가 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어하도록 구성할 수 있다. 즉, 상기 제어부(170)는 여름철과 같이 정수의 평균온도가 높은 경우에 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 크게 하여, 부동액의 온도를 낮게 유지하여 열교환부(160)를 통하여 동일한 시간 동안 열교환이 일어나더라도 정수의 온도를 더 낮출 수 있도록 작동할 수 있다.
그리고, 부동액 탱크(110) 내의 부동액의 온도가 기준 온도보다 높은 경우, 상기 제어부(170)는 펌프(145)의 구동력을 크게 하여 순환관(141)을 통한 부동액의 순환속도를 증가시키거나 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 크게 하여 부동액의 온도를 낮춤으로써, 부동액과 정수 사이의 열교환량을 높이도록 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어할 수 있다. 반면에, 부동액 탱크(110) 내의 부동액의 온도가 기준 온도보다 낮은 경우에는 제어부(170)가 상기한 바와 반대로 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어하도록 구성할 수 있다.
한편, 사용자가 냉정수의 온도를 기준 온도보다 낮거나 높게 선택한 경우에는 사용자의 선택에 따라 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 기준 온도보다 낮은 온도의 냉정수 취수를 선택한 경우, 상기 제어부(170)는 펌프(145)의 구동력이 커지도록 하거나 부동액 냉각부(130)의 냉각량이 커지도록 펌프(145) 및/또는 부동액 냉각부(130)를 제어하게 된다.
그러나, 위에서 설명한 바와 달리 열교환부(160)의 정수관(163)에 입수되는 정수의 유량이나 열교환부(160)에서 냉각되어 배출되는 정수의 온도를 검출하여 펌프(145)의 구동력 및/또는 부동액 냉각부(130)의 냉각량을 제어하도록 구성하는 등 다양한 형태의 변경이 가능하며, 이러한 제어를 수행하는 제어부(170)의 구성도 본 발명의 범주에 포함된다고 할 것이다.
또한, 상기 제어부(170)는 열교환부(160)의 온도에 따라 예비 냉각을 실시할 수 있다.
예를 들어, 열교환부(160)를 장시간 사용하지 않거나 여름철 등과 같이 실내 온도가 상승하는 경우에는 열교환부(160)의 자체 온도가 상승할 수 있다.
이러한 경우에는 부동액 탱크(110)에서 공급된 부동액의 온도가 충분히 낮더라도 정수관(163) 내부의 정수의 온도가 충분히 낮아지지 않을 우려가 있다. 즉, 부동액이 정수관(163) 내부의 정수뿐만 아니라 열교환부(160) 내부의 구성부품들과 열교환을 하게 되므로 열교환 효율이 저하되어 냉정수의 온도가 원하는 온도보다 높아질 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 상기 제어부(170)는 열교환부(160)의 온도를 열교환부 온도센서(167)로 검출하여 열교환부(160)의 온도가 일정 수준(예를 들어, 10℃) 이상인 경우에는 부동액 순환부(140)를 가동시켜 열교환부(160)의 온도를 낮출 필요가 있다.
이와 같이, 제어부(170)는 열교환부(160)의 온도가 설정 온도보다 높은 경우에는 부동액 순환부(140)를 가동시켜 예비 냉각을 실시함으로써 충분한 냉각효과를 달성할 수 있도록 기능할 수 있다.
한편, 전술한 부동액 탱크(110)는 순환관(141)의 회수부(141c)를 통하여 회수된 부동액과 상기 부동액 탱크(110) 내부에 잔류하는 부동액이 급격히 혼합되는 것을 방지하는 혼합지연수단(120)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 혼합지연수단(120)은 열교환부(160)에서 열교환되어 온도가 상승된 부동액이 곧바로 순환관(141)의 유입부(141a)를 통하여 열교환부(160) 측으로 이송되는 것을 방지하여 열교환부(160)에서 효율적인 열교환이 이루어지도록 한다.
이러한 혼합지연수단(120)에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 혼합지연수단(120)은 순환관(141)의 회수부(141c)와 연결되며 다수의 분사구(122)를 구비하는 분배관(121)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이러한 분배관(121)은 다수의 분사구(122)를 통하여 부동액을 부동액 탱 크(110)에 골고루 분산시키므로 순환관(141)의 유입부(141a)에 온도가 상승된 부동액이 곧바로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
혼합지연수단(120)의 다른 실시예로서, 도 4(a) 및 도 4(b)에 에 도시된 혼합지연수단(120)은 상기 순환관(141)의 유입부(141a)와 연통된 제1 공간(112)과 상기 순환관(141)의 회수부(141c)와 연통된 제2 공간(113)을 부분적으로 구획하는 격벽(123)을 포함하여 이루어진다.
이러한 격벽(123)의 구성을 통하여 제1 공간(112)의 부동액은 격벽(123)과 부동액 탱크(110)의 내주면 사이에 이격 형성된 연통구(124)를 통하여 제2 공간(113) 내의 부동액과 혼합되어 부동액의 혼합속도를 늦출 수 있게 된다.
이러한 격벽(123)은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 이루어질 수도 있고, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상방으로 절곡된 형상을 가질 수도 있으며, 다양한 형태로 변경 가능하다.
혼합지연수단(120)의 또 다른 실시예로서, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 혼합지연수단(120)은 상기 순환관(141)의 유입부(141a)와 연통된 제1 공간(112)과 상기 순환관(141)의 회수부(141c)와 연통된 제2 공간(113)을 구획하며 다수의 개구(126,127)가 형성된 분리판(125)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 이러한 분리판(125)의 구성을 통하여 제1 공간(112)의 부동액은 개구(126,127)를 통하여 제2 공간(113) 내의 부동액과 혼합되므로, 승온된 부동액과 냉각된 부동액이 급격히 혼합되어 충분히 냉각되지 않은 부동액이 순환관(141)의 유입부(141a)를 통하여 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 분리판(125)의 구성은 통상적인 정수기에서 냉수탱크와 정수탱크를 구획하는 분리판(seperator)과 유사한 구조를 가질 수 있다.
또한, 이러한 개구(126,127)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 분리판(125)의 둘레에 형성된 홈(127)을 갖거나, 분리판(125)의 중앙에 형성된 관통공(126)을 갖거나, 이들 모두를 가질 수 있다. 그리고, 본 발명에서 개구(126,127)의 형상 및 개수는 도 5(b)에 도시된 것에 제한되지 않는다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 의한 정수기용 순간 냉각 장치(100)의 작용에 대해 살펴본다.
부동액 탱크(110) 내부에 수용된 부동액은 부동액 냉각부(130)에 의해 냉각된다. 냉각된 상태로 부동액 탱크(110)에 수용된 부동액은 냉정수의 취수가 있을 때 펌프(145)의 가압력에 의해 순환관(141)의 유입부(141a)로 유입되어 열교환부(160)에 설치된 순환관(141)의 중앙부(141b)로 이동하게 되고 순환관(141) 내부의 부동액은 정수관(163)의 정수와 열교환하여 정수를 냉각시키게 된다.
이때, 열교환부(160)에 인입되는 정수의 온도, 부동액 탱크(110) 내부의 부동액 온도 또는 사용자의 냉정수 취수 온도 선택 등에 따라, 제어부(170)는 부동액 냉각부(130)의 냉각량과 펌프(145)의 구동력을 제어하게 된다.
열교환부(160)는 열교환을 마친 부동액은 순환관(141)의 회수부(141c)를 통하여 다시 부동액 탱크(110)로 회수된다.
회수부(141c)를 통하여 회수된 승온된 부동액은 혼합지연수단(120)을 통하여 부동액 탱크(110) 내부의 저온의 부동액과 천천히 혼합되고, 혼합된 부동액은 부동액 냉각부(130)의 냉각 작용을 통해 그 온도가 낮아지게 되며, 유입부(141a) 근처의 낮은 온도의 부동액이 다시 순환관(141)을 통하여 순환된다.
이때, 부동액 탱크(110) 내에 설치된 냉각코일(135)은 순환관(141)의 유입부(141a)와 인접하여 설치되므로 순환관(141)으로 유입되는 부동액은 부동액 탱크(110) 내의 전체 부동액의 평균온도보다 낮은 온도를 유지할 수 있게 되어 순간적인 열교환 효율이 향상된다.
한편, 열교환부(160)의 자체 온도가 설정온도보다 높은 경우에는 부동액 순환부(140)의 펌프(145)를 가동시켜 열교환부(160)의 예비 냉각을 실시하며, 이를 통하여 항상 적정 수준의 온도 범위를 갖는 냉정수를 공급할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 부동액을 부동액 탱크 외부에서 순환시켜 순환관 내부의 극저온의 부동액과 정수관 내부의 정수 사이에 열교환이 이루어지지만 정수관이 부동액 탱크 내부를 지나가지 않으므로, 정수관의 동파를 방지할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 일 측면에 의하면, 혼합지연수단을 구비함으로써 열교환을 통하여 온도가 상승된 부동액과 부동액 탱크 내부의 저온의 부동액이 급격히 혼합되는 것을 방지할 수 있어, 순환관을 통하여 순환되는 부동액의 온도를 최소한으로 낮출 수 있으므로 열교환 효율이 향상된다는 효과가 있게 된다.
그리고 본 발명의 일 측면에 의하면, 펌프를 열교환부 후단에 설치함으로써 펌프를 열교환부의 전단에 설치한 경우에 비해 펌프의 발열에 의해 열교환부로 인입되는 부동액의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있고 저온의 부동액에 의한 펌프의 오작동 또는 손상을 방지할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 일 측면에 의하면, 냉각 코일을 순환관의 유입부와 인접하여 설치함으로써 순환되는 부동액의 온도를 낮출 수 있어 열교환 효율이 증대되는 효과가 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열교환부로 인입되는 정수의 온도, 부동액 탱크 내의 부동액의 온도, 사용자가 선택한 냉정수의 온도 등에 따라 부동액 냉각부 및/또는 펌프의 작동을 제어하므로 원하는 온도의 냉정수를 효율적으로 취수할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 일 측면에 의하면, 열교환부의 자체 온도가 설정온도보다 높은 경우에는 부동액 순환부의 펌프를 가동시켜 열교환부의 예비 냉각을 실시함으로써 항상 적정 수준의 온도 범위를 갖는 냉정수를 공급할 수 있다는 효과가 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (20)

  1. 내부에 부동액을 수용하는 부동액 탱크;
    상기 부동액 탱크 내의 부동액을 냉각시키도록 상기 부동액 탱크 내부에 수용되는 냉각코일을 구비하는 부동액 냉각부;
    상기 부동액 탱크 내의 부동액을 상기 부동액 탱크 외부에 설치된 순환관에서 순환되도록 하며, 상기 부동액의 순환에 필요한 가압력을 제공하도록 상기 순환관에 연통하여 설치되는 펌프를 구비하는 부동액 순환부;
    상기 순환관 내부의 부동액과 정화된 정수가 유입되어 흐르는 정수관 내부의 정수를 열교환시켜 상기 정수관 내부의 정수를 냉각시키는 열교환부; 및
    상기 열교환부에서 상기 순환관 내부의 부동액과 상기 정수관 내부의 정수 사이의 열교환되는 양을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 열교환부에는 상기 정수관으로 인입되는 정수의 온도를 검출하는 정수 온도 센서를 구비하고, 상기 부동액 탱크는 그 내부에 수용된 부동액의 온도를 검출하는 부동액 온도 센서가 설치되며,
    상기 냉각 코일은 상기 순환관의 유입부 측에 인접하여 설치되며,
    상기 펌프는 상기 열교환부 후단과 상기 부동액 탱크 사이에 설치되며,
    상기 제어부는 상기 정수 온도 센서 또는 상기 부동액 온도 센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 부동액 냉각부의 냉각량과 상기 펌프의 구동력 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부동액 탱크는 상기 순환관의 회수부를 통하여 회수된 부동액과 상기 부동액 탱크 내부에 잔류하는 부동액이 급격히 혼합되는 것을 방지하는 혼합지연수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 회수부와 연결되며 다수의 분사구를 구비하는 분배관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 유입부와 연통된 제1 공간과 상기 순환관의 회수부와 연통된 제2 공간을 부분적으로 구획하는 격벽을 구비하며,
    상기 제1 공간과 제2 공간 내의 부동액은 상기 격벽과 상기 부동액 탱크의 내주면 사이에 이격 형성된 연통구를 통하여 혼합되는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 혼합지연수단은 상기 순환관의 유입부와 연통된 제1 공간과 상기 순환관의 회수부와 연통된 제2 공간을 구획하며 다수의 개구가 형성된 분리판을 구비하며,
    상기 제1 공간과 제2 공간 내의 부동액은 상기 개구를 통하여 혼합되는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구는 상기 분리판의 둘레에 형성된 홈과 상기 분리판의 중앙에 형성된 관통공 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
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  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 부동액 탱크와 접촉하거나 인접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열교환부는 판형 열교환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열교환부의 온도가 설정 온도보다 높은 경우에 상기 부동액 순환부를 가동시켜 상기 열교환부의 예비 냉각을 실시하는 것을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉각 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0130022Y1 (ko) * 1995-06-14 1999-01-15 이상호 냉열소자를 이용한 냉각장치
KR200424119Y1 (ko) * 2006-05-19 2006-08-16 한국식품연구원 저온 냉각수 제조장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0130022Y1 (ko) * 1995-06-14 1999-01-15 이상호 냉열소자를 이용한 냉각장치
KR200424119Y1 (ko) * 2006-05-19 2006-08-16 한국식품연구원 저온 냉각수 제조장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150137478A (ko) 2014-05-29 2015-12-09 주식회사 리빙케어 정수기용 순간 냉각 유닛
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