KR101232414B1 - 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기 - Google Patents

Abstract

이중 냉수탱크를 구비하는 정수기가 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 정수기는, 정수된 물이 저장되는 정수탱크, 정수탱크로부터 물을 공급받으며 냉수가 저장되는 서브 냉수탱크, 서브 냉수탱크와 연결관에 의해 연결되어 서브 냉수탱크로부터 물을 공급받으며 인접하게 설치된 냉각수단에 의해 냉각된 물이 저장되는 메인 냉수탱크, 및 서브 냉수탱크와 메인 냉수탱크에 저장되어있는 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우, 메인 냉수탱크에 저장된 물을 서브 냉수탱크로 공급하는 순환유닛을 포함한다. 이에 의하면, 서브 냉수탱크의 물을 정수탱크 내의 상온수보다 낮은 온도의 냉수가 되도록 일정 온도 상태로 유지시키고, 이 냉수를 메인 냉수탱크로 유입시키므로, 원하는 온도의 냉수로 냉각시키는데 빠른 시간이 소요된다. 결국, 실질적으로 냉수 용량이 확대되는 효과가 있다.

정수기, 냉수탱크, 이중, 냉수 용량, 열전소자

Description

이중 냉수탱크를 구비하는 정수기{A Water Purifier having a dual cold water tank}

본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하는 이중 냉수 탱크를 구비하며 정수기에 관한 것이다.

정수기는 원수의 물을 다양한 필터들을 이용하여 정수시킨 후, 이를 상온수, 온수, 고온수 및 냉수로 가열 또는 냉각시켜 사용자에게 공급한다. 여기서 상온수는 통상적으로 15~18℃, 온수는 40~70℃, 고온수는 80~92℃, 냉수는 4~6℃를 의미한다. 물론 이러한 온도범위는 다르게 결정될 수 있으므로, 상술한 상온수와 온수 및 고온수의 범위는 다르게 정의될 수 있다.

한편, 정수기에는 상기 냉수가 저장되는 냉수탱크가 구비되는 것이 일반적인데, 도 1은 일반적인 정수기의 일 예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 정수기는 히터(12)가 내장되는 온수탱크(10), 원수가 필터링되어 상온수의 정수수가 저장되는 정수탱크(20), 정수탱크(20)와 세퍼레이트 보드(30)로 분리된 냉수탱크(40)를 포함한다. 그리고, 정수기는 각각의 탱크들(10, 20, 40)과 연결된 유로들(52, 54, 56, 58)과, 유로들에 장착되는 밸브들(62, 64, 66, 68)을 포함한다.

온수탱크(10) 내부의 히터(12)는 전원공급부(14)로부터 전원을 공급받아 그 공급되는 전력을 제어하는 전력제어부(16)와 연결된다. 정수탱크(20)는 정수수 입수구(22)로부터 상온상태의 정수수를 공급받아 저장하고, 이를 온수탱크(10)와 냉수탱크(20)로 공급한다. 정수수는 필터(미도시)를 통과한 음용수로서 여기서 설명하는 상온수, 온수, 고온수 등은 모두 정수수를 의미한다. 한편, 냉수탱크(40)는 냉수를 생산하기 위한 일반적인 냉각시스템, 예를 들면 콤프레셔 방식을 이용하거나 열전소자 방식을 이용하는 것이 적용되어, 그 내부의 정수수가 냉각되게 된다.

온수탱크(10), 정수탱크(20) 및 냉수탱크(40)에는 온수유로(58), 정수유로(54) 및 냉수유로(56)가 각각 연결되며, 사용자가 코크 또는 버튼을 누르게 되면, 온수추출밸브(68), 정수추출밸브(64), 냉수추출밸브(66)는 열리게 되고 각각의 유로들을 통해 정수수 출수구(70)로 원하는 온도의 정수가 배출되게 된다.

그런데, 정수기 내부의 설계 구조상 상기 각각의 탱크(10, 20, 40)들은 일정 크기 이상을 갖기 어렵게 된다. 특히 냉수는 온수나 정수에 비해 사용량이 적으므로, 상기 냉수탱크(40)는 정수탱크(20) 및 온수탱크(10)에 비해 그 크기가 제한을 받게 되는데 이는 사용자가 음용할 냉수의 용량이 제한을 받게 된다는 의미가 된다.

물론, 사용자가 냉수를 음용하는 경우, 냉수탱크(40)로부터 빠져나오는 냉수만큼 정수탱크(20)로부터 상온수가 냉수탱크(40)로 공급되고, 공급되는 상온수는 냉각장치에 의해서 냉각되게 된다. 그런데, 물의 비중 특성상 상온수(15~18℃)의 물을 냉수(4~6℃)로 빠르게 변환시키는 것이 용이하지 않게 되므로, 원하는 온도로 냉각시키는 데는 일정 시간이 걸리게 된다. 따라서, 처음 냉수탱크(40)에 저장된 냉수를 모두 추출하는 경우 그 다음에 출수구로 출수되는 냉수는 원하는 온도의 냉수가 아닌 즉, 원하는 온도의 냉수보다 온도가 높은 냉수가 나오게 될 수 있다. 즉, 설명의 편의를 위해서 냉수탱크(40)의 용량을 1.5ℓ로 가정한다고 하고, 사용자는 2ℓ의 냉수를 연속으로 추출한다고 하자. 여기서, 초기 냉수탱크(40)에 저장되어 있는 1.5ℓ의 냉수는 냉각장치에 의해 원하는 온도인 냉수(4~6℃)로 유지되므로, 사용자가 냉수 추출시 1.5ℓ까지는 원하는 온도를 갖는 냉수가 추출된다. 그러나, 나머지 0.5ℓ는 그보다 더 높은 온도인 8~10℃의 냉수가 추출될 것이다.

물론 처음부터 용량이 큰 냉수탱크를 적용하는 것도 하나의 방법이 될 수 있으나, 냉수탱크의 용량이 적정기준 이상일 경우, 냉수의 온도를 원하는 수준으로 항상 유지하는 것이 어렵게 된다. 특히, 최근의 정수기에는 냉각장치로서 소음문제를 없애고, 정수기의 소형화를 위해 기존의 콤프레샤 방식 대신 열전소자를 적용하는 것이 추세인데, 열전소자를 적용하는 경우 상기의 문제점은 더욱 커지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명은 이중 냉수탱크를 구비하며 냉각수단으로서 열전소자를 적용함으로써, 냉수용량을 늘리도록 하는 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정수기는, 정수된 물이 저장되는 정수탱크; 상기 정수탱크로부터 물을 공급받으며 냉수가 저장되는 서브 냉수탱크; 상기 서브 냉수탱크와 연결관에 의해 연결되어 상기 서브 냉수탱크로부터 물을 공급받으며, 인접하게 설치된 냉각수단에 의해 냉각된 물이 저장되는 메인 냉수탱크; 및, 상기 서브 냉수탱크와 상기 메인 냉수탱크에 저장되어있는 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우, 상기 메인 냉수탱크에 저장된 물을 상기 서브 냉수탱크로 공급하는 순환유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 순환유닛은, 상기 서브 냉수탱크의 냉수 온도를 감지하는 제1온도센서; 상기 메인 냉수탱크의 냉수 온도를 감지하는 제2온도센서; 상기 메인 냉수탱크의 냉수를 상기 서브 냉수탱크로 공급하는 순환펌프; 및, 상기 제1온도센서, 제2온도센서 및 순환펌프와 신호교환 가능하게 연결되어, 상기 서브 냉수탱크와 상기 메인 냉수탱크의 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우 상기 순환펌프를 구동하는 제어신호를 송출하는 콘트롤러;를 포함한다.

상기 콘트롤러는 사용자가 냉수를 음용하기 위해 상기 메인 냉수탱크에 저장 된 냉수를 추출하는 경우, 이를 감지하여 펌프의 구동을 정지시키는 것이 바람직하다.

상기 메인 냉수탱크의 용량은 상기 서브 냉수탱크의 용량보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 서브 냉수탱크는 다수의 홀이 형성되어 있는 세퍼레이트 보드에 의해 상기 정수탱크와 구획되며, 상기 냉수탱크는 상기 정수탱크의 하부에 설치되어, 상기 정수탱크의 정수는 상기 홀을 통과해 상기 서브 냉수탱크로 유입되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 냉각수단은 열전소자를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 서브 냉수탱크의 물을 정수탱크 내의 상온수보다 낮은 온도의 냉수가 되도록 일정 온도 상태로 유지시키고, 이 냉수를 메인 냉수탱크로 유입시키므로, 원하는 온도의 냉수로 냉각시키는데 빠른 시간이 소요된다. 결국, 실질적으로 냉수 용량이 확대되는 효과가 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기의 요부 구성도를 나타낸 것이다. 한편, 도 2에는 설명의 편의 및 본 발명의 핵심 사항을 중점적으로 설명하기 위해 도시되지 않았으나, 일반적인 정수기의 구성요소인 히터를 구비하는 온수탱크, 전원 공급부, 필터 유닛, 다수의 유로 및 밸브 등을 포함하는 것은 당연하다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정수기는, 정수탱크(110), 서브 냉수탱크(120), 메인 냉수탱크(130), 및 순환유닛(140)을 포함한다.

정수탱크(110)에는 정수기로 유입된 원수가 필터링된 정수수가 유입구(112)를 통해 유입된다.

서브 냉수탱크(120)는 정수탱크(110)의 하부에 설치되며 냉수가 저장된다. 서브 냉수탱크(120)는 다수의 홀이 형성되어 있는 세퍼레이트 보드(122)에 의해 정수탱크(110)와 구획된다. 따라서, 정수탱크(110)의 정수는 상기 세퍼레이트 보드(122)의 홀을 통과해 서브 냉수탱크(120)로 유입되게 된다. 한편, 서브 냉수탱크(120)는 메인 냉수탱크(130)의 보조 역할을 하는 것이므로, 메인 냉수탱크(130)의 용량보다 작도록 설계되는 것이 바람직하다.

메인 냉수탱크(130)는 서브 냉수탱크(120)와 연결관(132)에 의해 연결되어, 서브 냉수탱크(120)로부터 물을 공급받는다. 연결관(132)에는 체크밸브(134)가 설치되어, 서브 냉수탱크(120)의 물은 메인 냉수탱크(130)로 자연방식으로 유입되게 된다. 그리고, 메인 냉수탱크(130)에는 냉각수단이 인접하게 설치되어, 메인 냉수탱크(130) 내부에 저장된 물을 냉각시키게 된다. 본 실시예에서 상기 냉각수단은 열전소자가 적용된다. 이를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

메인 냉수탱크(130)의 일면에는 냉각부재(150)를 사이에 두고 열전소자(160)가 대면하도록 설치된다. 상기 냉각부재(150)는 열전소자(160)와 메인 냉수탱크(130) 사이의 열교환이 잘 이루어질 수 있도록 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 열전소자(160)는 전원이 공급되면 펠티어 효과(Peltier Effect)에 따라 일측은 냉각되고 타측은 발열된다. 열전소자(160)의 구체적 원리 및 동작 등은 당업자에게 널리 알려진 기술에 해당되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 열전소자(160)는 필요에 따라 복수개가 설치될 수 있다. 그리고, 열전소자(160)의 방열측에는 열전소자(160)에서 방출된 열을 흡수하여 방열시키는 방열판(170) 및 방열판(170)에 의해 방열된 열을 빨아들여 정수기 외부로 배출시키는 냉각팬(180)이 배치된다.

그리고, 메인 냉수탱크(130)에는 냉수유로(194)가 연결되고, 냉수유로(194) 상에는 냉수추출밸브(192)가 설치된다. 따라서, 사용자가 냉수를 음용하기 위해 정수기 외부에 설치된 미도시된 코크 또는 배출버튼을 누르는 경우, 메인 냉수탱크(130) 내에서 냉각된 냉수는 냉수유로(194)를 거쳐 출수구(190)로 배출되게 된다.

순환유닛(140)은 상기 서브 냉수탱크(120)와 메인 냉수탱크(130)에 저장되어 있는 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우, 메인 냉수탱크(130)에 저장된 물을 서브 냉수탱크(120)로 공급하는 역할을 한다. 구체적으로 상기 순환유닛(140)은 서브 냉수탱크(120) 내부에 설치되어 냉수의 온도를 감지하는 제1온도센서(142)와, 메인 냉수탱크(130)의 냉수 온도를 감지하는 제2온도센서(144)와, 메인 냉수탱크(130)의 냉수를 서브 냉수탱크(120)로 공급하는 순환펌프(146), 및 콘트롤러(148)를 포함한다. 순환펌프(146)는 물 유로인 제1공급관(147)과 제2공급관(149)을 포함하는 개념으로 이해할 수 있다. 콘트롤러(148)는 정수기의 각종 구성요소들을 제어하는 역할을 한다. 한편, 콘트롤러(148)는 상기 제1온도센서(142), 제2온도센서(144), 순환펌프(146)와 신호교환 가능하도록 연결되어, 서브 냉수탱크(120)의 냉수(W1)와 메인 냉수탱크(130)의 냉수(W2)의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우 순환펌프(146)를 구동하는 제어신호를 송출하게 된다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 이중 냉수탱크를 갖는 정수기의 동작을 살펴보기로 한다.

먼저, 콘트롤러(148)는 제2온도센서(144)에서 감지하는 메인 냉수탱크(130) 내부의 냉수(W2) 온도 정보를 수신하여, 상기 냉수(W2)가 기 설정된 온도를 유지할 수 있도록 열전소자(160)의 동작을 제어한다. 예를 들어 기 설정된 냉수(W2)의 온도가 4℃인 경우(이 예는 설명의 편의를 위해 범위를 한정한 것이며, 실제 설정되는 온도의 범위는 이와 다를 수 있음은 물론이다), 콘트롤러(148)는 열전소자(160)를 온/오프 시킴으로써 상기 메인 냉수탱크(130) 내부의 냉수(W2)의 온도가 4℃를 유지하도록 한다.

한편, 콘트롤러(148)는 제1온도센서(142)에서 감지하는 서브 냉수탱크(120) 내부의 냉수(W1) 온도 정보를 수신하고, 이를 메인 냉수탱크(130) 내부의 냉수(W2) 온도와 비교하게 된다. 비교 후, 냉수(W1)과 냉수(W2)의 온도차가 기 설정된 일정 온도차(ΔT) 이상인 경우, 콘트롤러(148)는 순환펌프(146)를 구동하게 된다. 순환 펌프(146)의 구동에 의해 메인 냉수탱크(130)의 냉수는 서브 냉수탱크(120)로 유입되게 되고, 줄어든 물의 양만큼 서브 냉수탱크(120)로부터 물이 유입된다. 한편, 서브 냉수탱크(120)의 냉수는 시간이 지남에 따라 온도가 올라가게 된다.

예를 들어, 서브 냉수탱크(120)의 냉수(W1) 온도를 10℃로 유지시키고자 하는 경우, 상기 기 설정된 일정 온도차(ΔT)는 6℃가 되게 된다. 따라서, 냉수(W1)과 냉수(W2)의 온도차가 6℃ 이상이 되는 경우, 콘트롤러(148)는 제어신호를 송출하고 이를 수신한 순환펌프(146)는 구동하여, 메인 냉수탱크(130) 내부의 냉수를 서브 냉수탱크(120)로 공급하게 되어, 결국은 상기 서브 냉수탱크(120)의 온도는 10℃를 유지하게 된다.

한편, 상기 콘트롤러(148)는 사용자가 냉수를 음용하기 위해 코크 또는 추출버튼을 눌러서 냉수를 추출하는 경우, 이를 감지하여 순환펌프(146)의 구동을 정지시키도록 제어한다. 왜냐하면, 순환펌프(146) 구동에 의해 메인 냉수탱크(130)의 냉수가 서브 냉수탱크(120)로 공급되므로, 사용자는 원하는 온도의 냉수를 음용하지 못할 수 있기 때문이다. 그리고, 콘트롤러(148)의 냉수 추출감지는 예를 들어, 냉수추출밸브의 개폐 등을 감지하는 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.

이에 의하면, 서브 냉수탱크(120)의 물은 정수탱크(110) 내의 상온수(17℃)보다 낮은 온도(10℃)의 냉수(W1)가 일정 온도 상태로 유지되고, 이 냉수(W1)가 메인 냉수탱크(130)로 유입되기 때문에, 원하는 온도(4℃)의 냉수(W2)로 냉각시키는데 빠른 시간이 소요된다. 결국, 사용자는 대기하는 시간이 거의 없게 되므로 실질적으로 냉수 용량이 확대되는 이점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 일반적인 정수기의 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이중 냉수탱크를 갖는 정수기의 요부 구성도이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

110. 정수탱크 120. 서브 냉수탱크

130. 메인 냉수탱크 140. 순환유닛

142. 제1온도센서 144. 제2온도센서

146. 순환펌프 148. 콘트롤러

150. 냉각부재 160. 방열판

Claims (6)

1. 정수된 물이 저장되는 정수탱크;

   상기 정수탱크로부터 물을 공급받으며 냉수가 저장되는 서브 냉수탱크;

   상기 서브 냉수탱크와 연결관에 의해 연결되어 상기 서브 냉수탱크로부터 물을 공급받으며, 인접하게 설치된 냉각수단에 의해 냉각된 물이 저장되는 메인 냉수탱크; 및,

   상기 서브 냉수탱크와 상기 메인 냉수탱크에 저장되어있는 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우, 상기 메인 냉수탱크에 저장된 물을 상기 서브 냉수탱크로 공급하는 순환유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 순환유닛은,

   상기 서브 냉수탱크의 냉수 온도를 감지하는 제1온도센서;

   상기 메인 냉수탱크의 냉수 온도를 감지하는 제2온도센서;

   상기 메인 냉수탱크의 냉수를 상기 서브 냉수탱크로 공급하는 순환펌프; 및,

   상기 제1온도센서, 제2온도센서 및 순환펌프와 신호교환 가능하게 연결되어, 상기 서브 냉수탱크와 상기 메인 냉수탱크의 냉수의 온도차가 기 설정된 일정 온도차 이상인 경우 상기 순환펌프를 구동하는 제어신호를 송출하는 콘트롤러;를 포함 하는 것을 특징으로 하는 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 콘트롤러는 사용자가 냉수를 음용하기 위해 상기 메인 냉수탱크에 저장된 냉수를 추출하는 경우, 이를 감지하여 순환펌프의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 냉수탱크의 용량은 상기 서브 냉수탱크의 용량보다 큰 것을 특징으로 하는 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 서브 냉수탱크는 다수의 홀이 형성되어 있는 세퍼레이트 보드에 의해 상기 정수탱크와 구획되며,

   상기 냉수탱크는 상기 정수탱크의 하부에 설치되어, 상기 정수탱크의 정수는 상기 홀을 통과해 상기 서브 냉수탱크로 유입되는 것을 특징으로 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수단은 열전소자를 이용하는 것을 특징으로 하는 이중 냉수탱크를 구비하는 정수기.

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