KR101295088B1 - 정수기용 순간 냉수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉수탱크 내부의 정수를 냉각함과 동시에 냉수탱크 내부의 압력을 낮추어 냉수를 필요로 할 때만 정수를 순간적으로 급속 냉각함으로써, 냉수 제공을 위한 전력소모를 최소화하면서도 정수의 냉각효과를 극대화할 수 있도록 한 정수기용 순간 냉수장치에 관하여 개시한다.
본 발명은 냉매공급장치로부터 냉매를 공급받아 내부의 정수를 냉각하는 냉각장치가 내장되는 냉수탱크; 저면이 냉수탱크 상부와 연결통로에 의해 연통되도록 냉수탱크 위쪽에 대향 설치되는 진공부; 냉수탱크 내부에 정수를 공급하는 것으로서, 한쪽 끝단이 진공부의 상부를 통과하여 냉수탱크 내부 상부에 위치되는 정수배관라인; 진공부와 연결되면서 냉수탱크와 연결된 진공부 내의 압력을 대기압 이하의 설정압력으로 제어하여 냉각장치에 의한 정수의 냉각속도를 가속화할 수 있도록 하는 진공장치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

정수기용 순간 냉수장치{COLD WATER DEVICE THE MOMENT FOR WATER PURIFIER}
본 발명은 냉수탱크 내부의 정수를 냉각함과 동시에 냉수탱크 내부의 압력을 낮추어 냉수를 필요로 할 때만 정수를 순간적으로 급속 냉각함으로써, 냉수 제공을 위한 전력소모를 최소화하면서도 정수의 냉각효과를 극대화할 수 있도록 한 정수기용 순간 냉수장치에 관한 것이다.
최근 출시되는 정수기는 정수기능은 물론 냉, 온수 기능이 구비되며, 이를 위해 정수기의 케이스 내부에는 물을 냉각하기 위한 냉각장치와 물을 가열하기 위한 가열장치가 마련되며, 냉각장치 및 가열장치에 의해서 냉각된 물과 가열된 물이 따로 저장되도록 하기 위한 온수탱크와 냉수탱크가 별도로 구비되고, 온수탱크와 냉수탱크에는 각각 정수기 케이스의 외부에서 적당량의 냉온수를 음용할 수 있도록 냉수콕과 온수콕이 설치된다.
한편, 냉온수기의 실시예로서 대한민국 특허등록 제1016188호에는 『물이 수용되는 탱크를 구비하는 케이스부; 상기 케이스부의 상단에 위치하고, 그 상면에 물통이 안착되는 탑커버부; 상기 탑커버부의 하단에 장착되어, 물통에 수용된 물을 상기 케이스부의 내부로 안내하는 통로가 형성되고, 상기 통로에 연통된 가이드 공간을 구비하는 워터가드부; 상기 가이드 공간에 수용되어 상기 통로를 선택적으로 밀폐하는 패킹부; 및 상기 패킹부의 하단을 상방향으로 지지하고, 빈 공간으로 이루어진 챔버를 구비하는 플로팅 바디부;를 포함하고, 상기 패킹부는 상기 플로팅 바디부의 중앙의 상면에 위치해서, 상기 플로팅 바디부가 부력에 의해서 상승하는 경우에는 상기 패킹부가 상승되어 상기 통로를 밀폐하고, 상기 플로팅 바디부가 하강하는 경우에는 상기 패킹부가 하강하여 상기 통로를 개방하고, 상기 플로팅 바디부는 외관의 상측을 형성하는 커버와, 외관의 하측을 형성하는 몸체를 포함하고, 상기 몸체의 외측면 둘레에 상기 챔버가 위치하며, 상기 몸체는 상기 워터가드 클램프에 수용되어 상기 몸체의 상하 운동을 가이드하는 코어와, 상기 코어에서 방사방향으로 연장된 연결부재를 포함하고, 상기 챔버는 상기 연결부재에 연결된 것을 특징으로 하는 냉온수기』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 실용신안등록 제0384535호에는 『본체의 내부에 원수공급밸브를 통해 외부로부터 유입되는 물을 정화할 수 있도록 하는 다수의 정수필터 및 각 정수필터를 차례로 거치면서 정화된 물을 저장할 수 있도록 하는 냉각통이 설치되고, 본체의 외부 전면에 냉각통의 물을 외부로 인출하여 사용할 수 있도록 하는 배출콕크가 설치되며, 냉각통에 저장되는 정화된 물을 냉각하여 차가운 물을 공급할 수 있도록 냉각통의 외부 둘레에 냉매가 순환되는 냉각코일이 설치되고, 냉각통에서 인출되는 물을 가열하여 뜨겁게 공급할 수 있도록 냉각통의 온수측 유출구에 히팅블록이 설치되는 것에 있어서, 상기 냉각통의 내부를 상부의 공기충전부와 하부의 저수부로 분리하는 피스톤판을 냉각통의 내부 중앙에 상하방향으로 이동이 자유롭게 설치하고, 냉각통의 상단부를 완전히 밀폐하도록 냉각통의 상단에 밀폐덮개를 설치하는 동시에 밀폐덮개의 하단과 피스톤판 상단의 사이에 압축스프링을 설치하며, 최종 정수필터 유출측 연결관을 히팅블록을 통해 온수측 유출구에 접속한 것을 특징으로 하는 정수기』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0093426호에는 『통상의 정수탱크와 냉수탱크 및 온수탱크를 포함하며, 상기 온수탱크에는 상기 정수탱크와 연결된 정수공급관이 설치되고, 상기 온수탱크의 내부에는 상기 정수탱크로부터 공급된 물을 가열하는 히터가 설치되며, 상기 온수탱크에는 데워진 물을 외부로 배출하기 위한 온수출수관이 설치된 통상의 냉온정수기에 있어서, 상기 정수공급관에는 상기 온수탱크에 저장된 물이 상기 정수탱크 쪽으로 역류되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브가 설치됨을 특징으로 하는 냉온정수기』에 관한 기술이 개시된바 있다.
또한, 대한민국 실용신안등록 제0304015호에는 『저수통에 공급된 물을 입수관을 통하여 공급하면서 냉수와 온수를 공급하는 냉온수기에 있어서, 상기 입수관의 하측과 배수관의 사이에 히팅관이 연결되며 히팅관의 외측으로 순간 히팅관의 내부에 초전도 열전달 물질이 채워져 있고 순간 히팅관의 외측에 히터가 설치되어 물을 순간적으로 온수화 하는 순간 온수장치와, 상기 입수관의 하측과 배수관의 사이에 냉각관이 연결되며 냉각관의 외측으로 순간 냉각관의 내부에 초전도 열전달 물질이 채워져 있고 순간 냉각관의 외측에 냉각코일이 설치되어 물을 순간적으로 냉각시키는 순간 냉각장치로 구성됨을 특징으로 하는 순간 냉온수기』에 관한 기술이 개시된바 있다.
그러나 종래의 냉온수기는 냉온수를 제공함에 있어서 냉온수를 제공할 때만 전력이 공급되는 것이 아니라 냉온수를 음용하지 않을 때에도 냉온수의 온도를 항상 일정하게 유지시켜 주기 위해 항시 전력이 공급됨에 따라 전력이 불필요하게 낭비되고 이로 인해 전기요금이 과다하게 부과되는 문제점이 있었다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 냉수탱크 내부의 정수를 냉각함과 동시에 냉수탱크 내부의 압력을 낮추어 냉수를 필요로 할 때만 정수를 순간적으로 급속 냉각함으로써, 냉수 제공을 위한 전력소모를 최소화하면서도 정수의 냉각효과를 극대화할 수 있도록 한 정수기용 순간 냉수장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 이루기 위해, 본 발명은 냉매공급장치로부터 냉매를 공급받아 내부의 정수를 냉각하는 냉각장치가 내장되는 냉수탱크; 저면이 냉수탱크 상부와 연결통로에 의해 연통되도록 냉수탱크 위쪽에 대향 설치되는 진공부; 냉수탱크 내부에 정수를 공급하는 것으로서, 한쪽 끝단이 진공부의 상부를 통과하여 냉수탱크 내부 상부에 위치되는 정수배관라인; 진공부와 연결되면서 냉수탱크와 연결된 진공부 내의 압력을 대기압 이하의 설정압력으로 제어하여 냉각장치에 의한 정수의 냉각속도를 가속화할 수 있도록 하는 진공장치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치를 제공한다.
또한, 진공부와 냉수탱크 사이의 연결통로는 진공부 및 냉수탱크의 면적보다 협소하게 하여 냉수탱크 내부의 압력 저하가 가속화될 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 진공장치는 진공펌프와 연결설치된 진공탱크; 진공탱크와 진공부를 연결하는 것으로서 일단에 제2제어밸브가 설치되는 진공배관라인; 진공탱크 일단에 설치되는 것으로서 일단에 제3제어밸브가 설치되는 퇴수배관라인; 진공탱크에 일단에 설치되는 것으로서 진공탱크 내부 압력이 설정압력 이하로 떨어지면 진공펌프를 가동시켜 진공탱크 내부를 설정된 진공도로 유지하게 하고 진공탱크 내부 압력이 설정압력으로 유지되면 진공펌프의 작동을 멈추게 하는 압력스위치; 진공탱크 내부에 설치되는 것으로서 냉수탱크로부터 진공탱크 내부로 유입된 물이 설정된 수위 이상이 되면 제3제어밸브를 개방하여 퇴수배관라인을 통해 진공탱크 내부의 물을 외부로 배출하는 수위센서;를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 냉각장치는 냉수탱크에 저장된 정수를 냉각하는 냉매파이프로서 냉수탱크 내부에 최소한의 면적을 차지하면서 최대한 냉각면적을 확보할 수 있도록 지그재그 형태로 설치되며, 냉수탱크 내부의 상부에 위치하는 정수배관라인의 한쪽 끝단은 상협하광의 형태로 형성되어 정수가 정수배관라인의 한쪽 끝단을 통해 퍼지면서 지그재그 형태의 냉매파이프 전체 면에 접촉되게 함으로써 정수의 냉각효과를 높일 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 냉매공급장치는 냉매순환펌프를 구비하고 내부에 염화칼슘 또는 염화나트륨의 브라인 냉매가 저장되는 냉매탱크; 전류를 인가하면 한쪽은 흡열하여 냉각되고 다른 쪽은 발열되는 열전냉각소자와, 냉매탱크 내부에 위치하도록 열전냉각소자의 한쪽에 설치되어 열전냉각소자에서 발생하는 냉기를 냉매탱크 내부의 냉매에 전달하는 콜드싱크와, 냉매탱크 외측에 위치하도록 열전냉각소자의 다른 쪽에 설치되어 열전냉각소자에서 방출하는 열을 흡수하기 위한 히트싱크와, 히트싱크에서 흡수된 열을 냉각하는 냉각팬으로 이루어지는 전자열전모듈; 냉매탱크에 설치되는 것으로서 설정온도 이상으로 냉매의 온도가 상승하면 전자열전모듈을 작동시켜 냉매의 설정온도를 유지하게 하고 냉매의 온도가 설정온도를 유지하면 전자열전모듈의 작동을 멈추게 하는 온도센서;를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 냉수탱크 일단에 설치된 냉수콕의 취수레버를 밀면 취수레버와 전기적으로 연결된 동작스위치가 온 상태가 되고 이와 동시에 정수배관라인 일단에 설치된 제1제어밸브 및 진공배관라인 일단에 설치된 제2제어밸브가 개방되면서 정수배관라인을 통해 정수가 정수탱크로 공급되고 진공부 내부의 공기는 진공배관라인을 통해 진공탱크로 이동함에 따라 진공부의 압력이 대기압 이하의 설정압력으로 제어됨과 아울러 냉매순환펌프가 작동되면서 냉각장치 내부를 따라 냉매가 순환됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 정수기용 순간 냉수장치는 냉수탱크 내부의 정수를 냉각함과 동시에 냉수탱크 내부의 압력을 낮추어 냉수를 필요로 할 때만 정수를 순간적으로 급속 냉각함으로써, 냉수 제공을 위한 전력소모를 최소화하면서도 정수의 냉각효과를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉매공급장치의 확대도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체구성이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 정수기용 순간 냉수장치는 내부로 공급된 정수를 냉각하는 냉각장치(11)가 내장된 냉수탱크(10)와, 냉수탱크(10)와 연결되도록 냉수탱크(10) 상부에 대향 설치되는 진공부(20)와, 한쪽 끝단이 진공부(20) 내부를 관통하여 냉수탱크(10) 내부 상부에 위치하는 정수배관라인(30)과, 진공부(20)와 연결되어 진공부(20) 내부의 압력을 떨어뜨리는 진공장치(40)로 구성된다.
구체적으로 냉수탱크(10)는, 정수배관라인(30)으로부터 공급된 정수를 냉각하여 냉수를 제공하는 것으로서, 내부에는 정수배관라인(30)으로부터 공급된 정수를 냉각하기 위한 냉각장치(11)가 내장된다.
냉각장치(11)는, 정수를 냉각하는 냉매파이프로서 냉수탱크(10) 내부에 최소한의 면적을 차지하면서 최대의 냉각면적으로 확보할 수 있도록 냉수탱크(10) 내부에 지그재그 형태로 설치된다. 이러한 냉각장치(11)는 냉매공급장치(80)와 연결되어 정수를 냉각하기 위한 냉매가 내부로 순환 공급된다.
냉매공급장치(80)는, 냉각장치(11)와 연결되어 냉각장치(11) 내부에 냉매를 공급하는 것으로서, 냉매순환펌프(811)와 연결되면서 내부에 냉매가 저장되는 냉매탱크(81)와, 냉매탱크(81)에 저장된 냉매에 냉기를 가하여 냉매를 냉각하는 전자열전모듈(82)로 구성된다.
더욱 구체적으로 냉매탱크(81) 내부에는 냉각장치(11) 내부로 공급되는 냉매가 저장된다. 여기서 냉매로 사용되는 작동유체는 낮은 동결점을 가진 액체로 염화칼슘(CaCl2)과 염화나트륨(NaCl)의 수용액인 브라인(brine)이 사용된다. 이러한 냉매탱크(81)는 내부에 냉매를 저장할 수 있도록 속이 빈 형태로 형성되면서 냉매순환펌프(811)의 작동에 의해 냉매가 순환할 수 있도록 냉각장치(11)와 연결배관라인에 의해 연결구성된다.
전자열전모듈(82)은, 냉매탱크(81) 내부에 담긴 냉매를 미리 설정된 설정온도 이하로 유지시키는 역할을 한다. 이러한 전자열전모듈(82)은 도 2와 같이, 전류를 인가하면 일측은 흡열하여 냉각되고 타측은 발열되는 열전냉각소자(821, thermoelectric cooling element)와, 냉매탱크(81) 내부에 위치하도록 열전냉각소자(821)의 한쪽에 설치되어 열전냉각소자(821)에서 발생된 냉기를 냉매탱크(81)에 공급하여 냉매의 온도를 제어하는 콜드싱크(822, cold sink)와, 열전냉각소자(821)의 타측에 설치되어 열전냉각소자(821)에서 방출되는 열을 흡수하기 위한 히트싱크(823, heat sink)와, 히트싱크(823)에서 흡수된 열을 냉각하는 냉각팬(824)으로 구성된다.
콜드싱크(822)와 히트싱크(823)는 열 전도율이 우수한 알루미늄 또는 구리 등을 사용하는 것이 바람직하며 브라인 용액의 특성 및 부식 등을 고려하여 선택한다. 또한, 콜드싱크(822)는 냉기 전달이 용이하도록 다층판 구조의 “
Figure 112012017218613-pat00001
”와 같은 형태로 형성하며, 히트싱크(823) 또한 콜드싱크(822)와 대향하는 “
Figure 112012017218613-pat00002
”와 같은 형태로 형성한다.
냉매탱크(81) 내부에는 온도센서(83)가 설치된다. 이 온도센서(83)는 미리 설정된 설정온도 이상으로 냉매의 온도가 상승하면 전자열전모듈(82)을 작동시켜 냉매의 설정온도를 유지하게 하고 냉매의 온도가 설정온도를 유지하면 전자열전모듈(82)의 작동을 멈추게 한다.
진공부(20)는, 진공장치(40)와 연결되어 진공장치(40)의 작동에 의해 내부의 압력이 떨어지도록 구성되는 공간으로서, 저면이 냉수탱크(10)와 연결되도록 냉수탱크(10) 위쪽에 대향 설치된다. 진공부(20)와 냉수탱크(10)는 연결통로(21)에 의해 연결된다. 여기서, 연결통로(21)는 진공부(20) 및 냉수탱크(10)의 면적 폭보다 좁게 형성되어 진공장치(40)의 작동시 냉수탱크(10) 내의 공기가 진공부(20)로 빠르게 이동할 수 있게 한다.
정수배관라인(30)은, 정수를 공급하는 배관으로서 한쪽 끝단이 진공부(20) 상부를 관통하여 연결통로(21) 내부를 지나 냉각장치(11)의 위쪽에 위치하도록 냉수탱크(10) 내부 상부에 설치된다. 이때, 진공부(20)의 외측 정수배관라인(30) 일단에는 정수의 공급을 제어하는 전자밸브 등과 같은 제1제어밸브(301)가 설치된다.
또한, 냉수탱크(10) 내부 상부에 위치하는 정수배관라인(30)의 한쪽 끝단은 아래로 갈수록 넓어지는 상협하광의 형태로 형성된다. 이와 같이 정수배관라인(30)의 한쪽 끝단이 상협하광일 경우 정수가 정수배관라인(30)의 한쪽 끝단을 따라 넓게 퍼지면서 배출되기 때문에 지그재그 형태의 냉각장치(11) 전체 면에 접촉이 이루어져 정수의 냉각효과를 더욱 높일 수 있다.
진공장치(40)는, 진공부(20)와 연결되어 진공부(20)의 압력을 낮추는 장치로서, 일단에 진공펌프(411)에 구비된 진공탱크(41)와, 진공탱크(41)와 진공부(20) 일단을 연결하는 진공배관라인(42)으로 구성된다.
구체적으로 진공탱크(41)는, 진공펌프(411)의 구동에 의해 진공부(20) 내부의 공기를 내부로 흡입하여 진공부(20)의 압력을 떨어뜨리는 역할을 하며, 일단에는 압력스위치(44)와 수위센서(45)와 퇴수배관라인(43)이 설치된다.
압력스위치(44)는, 진공탱크(41) 일단에 설치되는 것으로서 진공탱크(41) 내부 압력이 미리 설정된 설정압력 이하로 떨어지면 이를 감지한 다음 진공펌프(411)를 구동시켜 진공탱크(41) 내부를 미리 설정된 진공도가 유지되게 한다. 반대로 압력스위치(44)는 진공탱크(41) 내부 압력이 미리 설정된 설정압력으로 유지되면 이를 감지하여 진공펌프(411)의 작동을 멈추게 한다.
수위센서(45)는, 진공탱크(41) 내부 일단에 설치되는 것으로서 정수의 냉각에 의해 냉수탱크(10) 내부의 증기가 진공탱크(41) 내부로 유입되어 미리 설정된 수위 이상이 될 경우 이를 감지하여 퇴수배관라인(43)에 설치된 전자밸브 등과 같은 제3제어밸브(433)를 개방하여 퇴수배관라인(43)을 통해 진공탱크(41) 내부의 물을 외부로 배출한다.
또한, 진공배관라인(42)에는 진공부(20) 내부의 공기가 진공탱크(41) 내부로 이동하는 것을 제어하는 전자밸브 등과 같은 제2제어밸브(422)가 설치된다.
한편, 냉수탱크(10) 외부 일단에는 냉수가 배출되는 냉수콕이 설치되고 이 냉수콕에는 취수레버(50)가 연결설치된다. 이러한 취수레버(50)는 제어부(70)와 전기전적으로 연결되어 있어 취수레버(50)를 밀면 취수레버(50)가 동작스위치(60)와 접촉되면서 동작스위치(60)가 온 상태가 되고 이와 동시에 냉각장치(11)에 전원이 인가되고 정수배관라인(30)의 제1제어밸브(301) 및 진공장치(40)의 제2제어밸브(422)가 동시에 열리면서 정수배관라인(30)을 따라 냉수탱크(10) 내부로 물이 공급됨과 더불어 진공배관라인(42)을 따라 진공부(20) 내부의 공기가 진공탱크(41)로 이동하여 진공부(20) 내부의 압력이 떨어지고, 이와 동시에 냉매순환펌프(811)가 작동되면서 냉각장치(11) 내부를 따라 냉매의 순환이 이루어진다.
진공부(20)의 압력이 떨어지면 진공부(20)와 연결된 냉수탱크(10) 내부의 압력도 떨어지게 된다. 따라서 냉수탱크(10) 내부의 정수가 냉각장치(11)에 의해 냉각되면서 냉수탱크(10) 내부의 압력이 낮아지기 때문에 정수의 끓는점 낮아져 정수의 순간 냉각효과를 극대화할 수 있다.
제어부(70)는 제1제어밸브(301), 제2제어밸브(422), 제3제어밸브(433), 냉각장치(11), 압력스위치(44), 수위센서(45), 동작스위치(60), 냉매순환펌프(811), 온도센서(83) 등 전기적으로 작동되는 장치들과 연결되어 작동을 제어한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 냉수탱크(10) 내부의 정수를 냉각함과 동시에 냉수탱크(10) 내부 압력을 떨어뜨려 냉수를 필요로 할 때만 정수를 순간적으로 급속 냉각함으로써, 냉수 제공을 위한 전력소모를 최소화하면서도 냉수의 순간 냉각효과를 극대화할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 정수기용 순간 냉수장치의 정수 냉각과정을 설명하면 다음과 같다.
도 1과 같이 취수레버(50)를 밀면 동작스위치(60)가 온 상태가 된다. 동작스위치(60)가 온 상태가 됨과 동시에 냉매순환펌프(811)가 작동되면서 냉매탱크(81) 내부의 냉매가 냉각장치(11)를 따라 이동하면서 냉수의 냉각이 이루어지고, 이와 동시에 정수배관라인(30)의 제1제어밸브(301)가 열리면서 도 1의 화살표와 같이 냉수탱크(10) 내부에 정수가 공급되며, 동시에 진공배관라인(42)의 제2제어밸브(422)가 열리면서 진공부(20) 내부의 압력이 떨어지게 된다.
이때, 진공부(20) 내부 압력을 떨어뜨리기 위한 진공장치(40)의 작동이 이루어진다. 즉, 진공펌프(411)가 구동되면 진공부(20) 내부의 공기가 진공배관라인(42)을 따라 진공탱크(41)로 이동하게 된다. 이로 인해 진공부(20) 내부의 압력은 떨어지고 냉수탱크(10) 내부의 공기는 도 1의 화살표와 같이 진공부(20)와 냉수탱크(10)를 연결하는 연결통로(21)를 따라 진공부(20)로 이동함에 따라 진공부(20)와 연결된 냉수탱크(10) 내부의 압력도 동시에 떨어지게 된다.
여기서, 연결통로(21)ㄴ의 폭이 냉수탱크(10)의 폭보다 좁기 때문에 냉수탱크(10) 내부의 공기가 연결통로(21)를 통해 빠른 속도로 진공부(20)로 이동하기 때문에 냉수탱크(10)의 압력이 급속도록 떨어지게 된다. 즉, 냉수탱크(10) 내부는 연결통로(21)에 비하여 폭이 넓기 때문에 공기 흐름이 느리나, 냉수탱크(10) 내부의 공기가 폭이 좁은 연결통로(21)를 지날 때는 속도가 급격하게 빨라지기 때문에 냉수탱크(10) 내부의 압력을 순간적으로 떨어뜨릴 수 있다.
진공부(20)로 이동한 냉수탱크(10) 내부의 공기는 진공배관라인(42)을 따라 최종 진공탱크(41)로 이동하게 된다.
진공탱크(41)에 유입된 물이 설정된 수위이상이 되면 진공탱크(41)에 설치된 수위센서(45)가 이를 감지하여 퇴수배관라인(43)에 설치된 제3제어밸브(433)를 개방한다. 제3제어밸브(433)의 개방에 따라 진공탱크(41) 내의 물은 퇴수배관라인(43)을 통해 진공탱크(41) 외부로 배출된다.
또한, 진공탱크(41)에 설치된 압력스위치(44)는 진공탱크(41) 내부의 압력이 미리 설정된 설정압력 이하로 떨어지면 이를 감지한 다음 진공펌프(411)를 가동시켜 진공탱크(41) 내의 압력을 설정압력으로 항상 일정하게 유지하게 함으로써, 진공부(20)와 냉수탱크(10) 압력을 제어한다. 반대로 진공탱크(41) 내부의 압력이 미리 설정된 설정압력이 유지되면 압력스위치(44)는 이를 감지하여 진공펌프(411)의 작동을 멈추게 하여 진공펌프(411)의 항시 가동에 따른 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.
한편, 냉수탱크(10) 내부에 위치하는 정수배관라인(30)의 한쪽 끝단은 상협하광의 구조로 정구배관라인(30)을 따른 배출되는 정수가 상협하광의 한쪽 끝단을 통해 넓게 퍼지면서 냉각장치(11) 전체 면에 뿌려지기 때문에 냉각면적이 극대화되어 냉각효과를 더욱 높일 수 있다.
다음 냉매공급장치(80)의 작동을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 취수레버(50)를 밀면 냉매순환펌프(811)가 작동되면서 냉매탱크(81) 내부의 냉매는 도 1, 2의 화살표와 같이 냉각장치(11) 내부를 따라 이동하여 최종 냉매탱크(81)로 유입되는 순환을 하게 된다. 이와 같이 냉매가 냉각장치(11) 내부를 따라 순환하는 과정에서 냉매가 정수탱크(10) 내부의 정수의 열을 빼앗아 정수의 냉각이 이루어진다.
한편, 전자열전모듈(82)의 작동에 따른 냉매의 냉각과정을 설명하면 다음과 같다. 전자열전모듈(82)의 열전냉각소자(821)에 전류가 인가되면 콜드싱크(822)의해 열전냉각소자(821)에서 발생하는 냉기가 냉매에 전달되고, 반대쪽의 히트싱크(823)는 열전냉각소자(821)에서 방출하는 열을 흡수하며, 히트싱크(823)에서 흡수된 열은 냉각팬(824)의 작동에 의해 발생한 바람에 의해 냉각된다.
또한, 냉매탱크(81)에 내부에 설치된 온도센서(83)는 설정온도 이상으로 냉매의 온도가 상승하면 전자열전모듈(82)을 작동시켜 냉매의 설정온도를 유지하게 하고 냉매의 온도가 설정온도를 유지하면 전자열전모듈(82)의 작동을 멈추게 한다. 이러한 온도센서(83)에 의해 전자열전모듈(82)의 제어는 제어부(70)와 전기적으로 연결되어 이루어진다.
본 발명의 설명시 정수기에 한정하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 결코 아니며 냉수가 필요로 하는 장치에는 어디든 사용할 수 있음은 물론이다.
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.
10:냉수탱크 11:냉각장치 20:진공부
21:연결통로 30:정수배관라인 40:진공장치
41:진공탱크 42:진공배관라인 43:퇴수배관라인
44:압력스위치 45:수위센서 50:취수레버
60:동작스위치 70:제어부 80:냉매공급장치
81:냉매탱크 82:전자열전모듈 83:온도센서
301:제1제어밸브 411:진공펌프 422:제2제어밸브
433:제3제어밸브 811:냉매순환펌프 821:열전냉각소자
822:콜드싱크 823:히트싱크 824:냉각팬

Claims (6)

  1. 냉매공급장치로부터 냉매를 공급받아 내부의 정수를 냉각하는 냉각장치가 내장되는 냉수탱크; 저면이 냉수탱크 상부와 연결통로에 의해 연통되도록 냉수탱크 위쪽에 대향 설치되는 진공부; 냉수탱크 내부에 정수를 공급하는 것으로서, 한쪽 끝단이 진공부의 상부를 통과하여 냉수탱크 내부 상부에 위치되는 정수배관라인; 진공부와 연결되면서 냉수탱크와 연결된 진공부 내의 압력을 대기압 이하의 설정압력으로 제어하여 냉각장치에 의한 정수의 냉각속도를 가속화할 수 있도록 하는 진공장치;를 포함하여 구성되며,
    진공장치는, 진공펌프와 연결설치된 진공탱크; 진공탱크와 진공부를 연결하는 것으로서 일단에 제2제어밸브가 설치되는 진공배관라인; 진공탱크 일단에 설치되는 것으로서 일단에 제3제어밸브가 설치되는 퇴수배관라인; 진공탱크에 일단에 설치되는 것으로서 진공탱크 내부 압력이 설정압력 이하로 떨어지면 진공펌프를 가동시켜 진공탱크 내부를 설정된 진공도로 유지하게 하고 진공탱크 내부 압력이 설정압력으로 유지되면 진공펌프의 작동을 멈추게 하는 압력스위치; 진공탱크 내부에 설치되는 것으로서 냉수탱크로부터 진공탱크 내부로 유입된 물이 설정된 수위 이상이 되면 제3제어밸브를 개방하여 퇴수배관라인을 통해 진공탱크 내부의 물을 외부로 배출하는 수위센서;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    진공부와 냉수탱크 사이의 연결통로는,
    진공부 및 냉수탱크의 면적보다 협소하게 하여 냉수탱크 내부의 압력 저하가 가속화될 수 있도록 함을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    냉각장치는 냉수탱크에 저장된 정수를 냉각하는 냉매파이프로서 냉수탱크 내부에 최소한의 면적을 차지하면서 최대한 냉각면적을 확보할 수 있도록 지그재그 형태로 설치되며,
    냉수탱크 내부의 상부에 위치하는 정수배관라인의 한쪽 끝단은 상협하광의 형태로 형성되어 정수가 정수배관라인의 한쪽 끝단을 통해 퍼지면서 지그재그 형태의 냉매파이프 전체 면에 접촉되게 함으로써 정수의 냉각효과를 높일 수 있도록 함을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    냉매공급장치는,
    냉매순환펌프를 구비하고 내부에 염화칼슘 또는 염화나트륨의 브라인 냉매가 저장되는 냉매탱크;
    전류를 인가하면 한쪽은 흡열하여 냉각되고 다른 쪽은 발열되는 열전냉각소자와, 냉매탱크 내부에 위치하도록 열전냉각소자의 한쪽에 설치되어 열전냉각소자에서 발생하는 냉기를 냉매탱크 내부의 냉매에 전달하는 콜드싱크와, 냉매탱크 외측에 위치하도록 열전냉각소자의 다른 쪽에 설치되어 열전냉각소자에서 방출하는 열을 흡수하기 위한 히트싱크와, 히트싱크에서 흡수된 열을 냉각하는 냉각팬으로 이루어지는 전자열전모듈;
    냉매탱크에 설치되는 것으로서 설정온도 이상으로 냉매의 온도가 상승하면 전자열전모듈을 작동시켜 냉매의 설정온도를 유지하게 하고 냉매의 온도가 설정온도를 유지하면 전자열전모듈의 작동을 멈추게 하는 온도센서;
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    냉수탱크 일단에 설치된 냉수콕의 취수레버를 밀면 취수레버와 전기적으로 연결된 동작스위치가 온 상태가 되고 이와 동시에 정수배관라인 일단에 설치된 제1제어밸브 및 진공배관라인 일단에 설치된 제2제어밸브가 개방되면서 정수배관라인을 통해 정수가 정수탱크로 공급되고 진공부 내부의 공기는 진공배관라인을 통해 진공탱크로 이동함에 따라 진공부의 압력이 대기압 이하의 설정압력으로 제어됨과 아울러 냉매순환펌프가 작동되면서 냉각장치 내부를 따라 냉매가 순환됨을 특징으로 하는 정수기용 순간 냉수장치.
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JPH03125881A (ja) * 1989-10-11 1991-05-29 Kajima Corp 冷水装置

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