KR101685985B1 - 냉수 공급 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉수 공급 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 냉각수가 저장되는 공간이 마련된 냉수조; 상기 냉수조 외측에 배치되는 압축기, 응축기 및 팽창밸브와, 상기 냉수조 내측에 배치되는 증발기를 구비하는 냉각사이클; 상기 냉수조 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프; 상기 냉각수를 회전시키도록 형성된 유동발생기; 상기 냉수조 내에 설치되어 상기 냉각수의 온도를 감지하도록 형성된온도 감지센서; 및 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 제어하고, 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도 정보를 수신하도록 형성된 제어부를 포함하고, 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동하도록, 상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여, 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 각각 선택적으로 작동시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 냉각수의 온도에 기초하여 압축기와 유동발생기를 선택적으로 ON 또는 OFF 하여, 압축기의 신뢰성을 만족시킬 수 있는 신뢰성 구간 내에서 상기 압축기가 작동될 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있다.

Description

냉수 공급 장치 및 그 제어방법{Cold water supply apparatus and Method for controlling it}

본 발명은 냉수장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 냉수 생성 파이프와 열교환하는 냉각수의 온도에 기초하여 냉매 회로에 구비된 압축기 및 교반기가 선택적으로 ON/OFF되도록 제어하여, 냉매 회로의 증발기에서 발생될 수 있는 유빙 소음을 방지하고 압축기의 신뢰도를 만족시킬 수 있는 냉수 공급 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉수 공급 장치는 사용자에게 냉수를 공급하는 장치이다. 이러한 냉수 공급 장치는 다른 가전제품과는 독립적인 장치로 구성될 수 있고, 냉장고와 같은 가전제품의 일부를 이룰 수도 있다.

상기 냉수 공급 장치는 상기 냉수 공급 장치 내부를 유동하는 물을 냉매 사이클을 이용하여 냉각시켜서 냉수로 공급할 수도 있다.

여기서, 물은 지하수 또는 수도전으로부터 급수되는 원수(또는 상수)일 수 있고, 수도전으로 급수되는 원수(또는 상수)를 별도의 여과수단으로 필터링하여 정수처리된 정수일 수도 있다. 그러나 이하에서 기술하는 물은 마실수 있는 물을 포괄하는 의미로 전술한 물의 종류(상수 또는 정수 등)에 한정되지는 않는다.

이러한 물을 냉각시키기 위한 냉수 공급 장치는 냉각사이클을 포함할 수 있고, 냉각사이클에는 압축기, 응축기, 팽창기(또는 팽창밸브) 및 증발기가 구비될 수 있다.

상기한 냉각사이클을 이루는 구성들 중에서, 물을 냉각시키기 위한 열교환은 증발기에서 이루어진다.

예를 들어, 냉각수가 저장되는 탱크 내에 증발기 및 냉수관이 함께 수용되는 냉수 공급 장치가 일반적으로 공지되어 있다.

이러한 종래의 냉수 공급 장치는 증발기와 냉각수의 열교환을 통해 냉각수가 냉각되고, 또한 냉각수와 냉수관의 열교환을 통해 냉수관 내의 물이 냉각되도록 형성된다.

또한, 상기 냉수 공급 장치 내에는 냉각수의 온도 분포를 균일하게 하기 위하여 냉각수를 회전유동시키도록 형성된 유동발생기가 더 구비될 수 있다.

이러한 유동발생기로 인해, 냉각수의 온도 분포가 균일하게 되어, 냉각사이클의 증발기와 냉각수 사이의 열교환 효율이 증대될 수 있다.

한편, 이러한 냉수 공급 장치는 냉수 및 온수를 공급하는 정수기 내에 구비될 수 있다.

최근에는 이러한 정수기가 점점 소형화됨에 따라서, 상기 정수기 내에 구비되는 냉수 공급 장치도 점점 소형화 되고 있는 추세이다.

또한, 냉수 공급 장치의 소형화에 따라서, 냉매 사이클을 이루는 구성들(특히, 압축기 및 응축기) 역시 소형화 되어야 한다.

즉, 가정용 또는 소형 정수기(또는 냉수 공급 장치)는 전체 케이스의 크기가 한정되어 있기 때문에, 이러한 정수기 또는 냉수 공급 장치 내에 설치되는 압축기 및 응축기는 그 크기 및 성능이 한정될 수밖에 없다.

이러한 종래의 냉수 공급 장치에서, 냉각수 온도가 소정 온도 이상일 때, 압축기와 함께 유동발생기를 작동시키게 되면(즉, 냉각사이클의 구동과 함께 유동발생기가 작동되면), 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간을 벗어난 상태로 작동되어 압축기 자체의 손상 및 냉각사이클의 효율 저하를 발생시키는 문제점이 있다.

구체적으로, 냉각수 온도가 소정 온도 이상일 때, 압축기와 함께 유동발생기를 작동하게 되면, 증발기와 냉각수 사이의 열교환 효율(열교환 양)이 증가되어, 압축기의 기 설정된 신뢰성 구간을 벗어난 상태로(즉, 압축기의 기 설정된 신뢰성 압력 구간을 벗어난 상태로) 상기 압축기가 작동될 수 있는 문제점이 있다.

이는, 상술한 바와 같이, 가정용 또는 소형 정수기(또는 냉수 공급 장치) 내에 설치되는 압축기는 그 크기 또는 용량이 한정되어 있기 때문이다.

또한, 냉각수 온도가 소정 온도 이상일 때, 압축기와 함께 유동발생기를 작동하게 되면, 압축기의 흡입압 및 토출압이 증가하게 되고, 상기 압축기에 연결된 응축기 내로 유입되는 냉매의 압력 역시 상승되므로 응축기의 응축 효율이 떨어지는 문제점이 발생된다.

이는, 상술한 바와 같이, 가정용 또는 소형 정수기(또는 냉수 공급 장치)에 설치되는 응축기는 그 크기 또는 용량이 한정되어 있으며, 응축 부하를 해결하기 위한 팬을 추가 설치할 공간이 충분하지 않기 때문이다(즉, 정수기 또는 냉수 공급 장치 내에 응축기의 응축효율 향상을 위한 팬을 설치할 수 없거나, 팬을 설치하더라도 설치되는 팬의 크기가 매우 작은 크기로 한정된다).

즉, 근본적으로, 상기한 압축기의 신뢰성 문제 및 응축기의 응축 효율 문제는 가정용 또는 소형 정수기 또는 냉수 공급 장치의 경우, 그 내부 공간이 협소하여 냉각사이클을 구성하는 압축기 및 응축기의 크기(또는 용량)이 한정되기 때문에 발생된다.

또한, 압축기와 함께 유동발생기를 구동하더라도 상기 압축기가 신뢰성 구간 내에서 작동하도록 하기 위하여 상기 압축기의 주파수를 낮추는 방법을 고려할 수 있으나, 이는 냉각 사이클의 냉각 성능을 감소시키는 문제점을 발생시킨다.

한편, 냉각수의 온도가 소정 온도 이하로 떨어지면, 증발기의 표면에 얼음의 생성으로 인해 증발기와 냉각수 사이의 열전달 효율이 감소되는 문제점이 발생된다.

나아가, 상기 증발기 표면에 생성된 얼음은 유동발생기의 작동으로 깨지거나 서로 부딪히면서 소음을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 가정용 또는 소형 냉수 공급 장치에 있어서, 냉각수의 온도에 기초하여 압축기와 유동발생기를 선택적으로 ON 또는 OFF 하여, 압축기의 신뢰성을 만족시킬 수 있는 구간에서 압축기가 작동되도록 할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가정용 또는 소형 냉수 공급 장치의 내부 공간에 용량(또는 크기)가 한정된 응축기를 설치할 때, 상기 응축기의 응축 성능이 저하되는 것을 방지하고 응축기의 응축효율(또는 방열효율)을 최대화 할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉각수의 특정 온도구간에서 압축기의 구동을 정지시킴에 따라서 증발기의 표면의 얼음 생성을 방지하여 얼음이 깨지면서 발생되는 소음의 발생을 방지할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 증발기의 표면의 얼음 생성을 방지하여 증발기와 냉각수 사이의 열전달 효율을 높일 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서, 냉각수가 저장되는 공간이 마련된 냉수조; 상기 냉수조 외측에 배치되는 압축기, 응축기 및 팽창밸브와, 상기 냉수조 내측에 배치되는 증발기를 구비하는 냉각사이클; 상기 냉수조 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프; 상기 냉각수를 회전시키도록 형성된 유동발생기; 상기 냉수조 내에 설치되어 상기 냉각수의 온도를 감지하도록 형성된온도 감지센서; 및 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 제어하고, 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도 정보를 수신하도록 형성된 제어부를 포함하고, 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동하도록, 상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여, 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 각각 선택적으로 작동시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치를 제공한다.

이때, 상기 제어부는, 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 제1온도 이상일 때, 상기 압축기가 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기의 작동은 정지하도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 미리 결정된 제1정지온도 이하가 될 때, 상기 압축기의 작동을 미리 결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 미리 결정된 시간이 경과한 후에, 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이일 때, 상기 압축기가 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기가 작동되도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 제3온도 사이일 때, 상기 압축기가 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 작동되고 상기 유동발생기가 작동되도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어하고, 상기 제어부는 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제1정지온도 보다 낮은 제2정지온도 이하일 때, 상기 압축기의 작동을 미리 결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각수가 저장되는 공간이 마련되는 냉수조, 상기 냉수조 외측에 배치되는 압축기, 응축기 및 팽창밸브와 상기 냉수조 내측에 배치되는 증발기를 구비하는 냉각사이클, 상기 냉수조 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프, 상기 냉수조 내에 구비되고 상기 냉각수를 회전시키도록 형성된 유동발생기, 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 제어하도록 형성된 제어부를 포함하는 냉수 공급 장치의 제어방법에 있어서, 냉수조에 구비된 온도 감지 센서에 의해 상기 냉수조 내에 수용된 냉각수의 온도가 감지되는 냉각수 온도감지 단계; 및 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동되도록, 상기 냉각수 온도감지 단계에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여 제어부에 의해 압축기 및 유동발생기가 각각 선택적으로 구동하도록 제어되는 제어단계를 포함하는 냉수 공급 장치의 제어방법이 제공된다.

이때, 각수 온도감지 단계 이후에, 상기 제어단계는, 냉각수의 온도가 미리 결정된 제1온도 이상인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제1판단단계; 및 상기 제1판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도 이상인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기는 제1주파수로 작동되고 유동발생기는 정지되는 제1상태 작동단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 제1상태 작동단계 이후에, 냉각수의 온도가 미리 결정된 제1정지온도 이하인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제2판단단계를 더 포함하고, 상기 제2판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 제1정지온도 이하인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기의 작동이 정지될 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 제1판단단계에서 판단된 상기 냉각수의 온도가 상기 제1온도 미만인 경우, 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 미리 결정된 제2온도 사이인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제3판단단계; 및 상기 제3판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제2온도 사이를 벗어난 경우, 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 미리 결정된 제3온도 사이인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제4판단단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 제3판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제2온도 사이인 경우, 압축기와 유동발생기를 모두 작동시키는 제2상태 작동단계를 포함하고, 상기 제4판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제3온도 사이인 경우, 압축기와 유동발생기를 모두 작동시키는 제3상태 작동단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2상태 작동단계에서, 상기 압축기는 미리 결정된 제1주파수로 작동되고, 상기 제3상태 작동단계에서, 상기 압축기는 상기 제1주파수보다 낮은 미리 결정된 제2주파수로 작동될 수 있다.

또한, 상기 제어단계는, 상기 제2상태 작동단계 또는 상기 제3상태 작동단계 후에, 냉각수의 온도가 상기 제1정지온도보다 낮은 미리 결정된 제2정지온도 이하인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제5판단단계를 더 포함하고, 상기 제5판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제2정지온도 이하인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기의 작동이 정지될 수 있다.

본 발명에 따르면, 냉각수의 온도에 기초하여 압축기와 유동발생기를 선택적으로 ON 또는 OFF 하여, 압축기의 신뢰성을 만족시킬 수 있는 압축기의 압력 구간 내에서 압축기가 구동될 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 응축기의 응축부하(즉, 방열부하)를 감소시켜서 냉각사이클 전체의 냉각 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 증발기의 표면의 얼음 생성을 방지하여 얼음이 깨지면서 발생되는 소음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 증발기의 표면의 얼음 생성을 방지하여 증발기와 냉각수 사이의 열전달 효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 냉수 공급 장치에 포함되는 제어부의 특징을 나타내는 도면이다.
도 3은 압축기의 신뢰성 구간을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉수공급장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

또한, 이하의 설명에서, "음용수"는 상수원으로부터 공급되는 "상수" 또는 정수장치나 정수필터를 통하여 정수처리된 "정수"를 포함하는 개념이다. 즉, 본 발명은 물의 종류와 관계 없이, 음용수를 냉각할 수 있는 냉수 공급 장치(또는 정수기)에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 냉수 공급 장치에 포함되는 제어부의 특징을 나타내는 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 냉각수(C)가 저장되는 공간이 마련된 냉수조(110), 냉매가 유동하도록 구성된 냉각사이클(200), 상기 냉수조(110) 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프(120), 냉수조(110) 내의 냉각수(C)를 회전시키도록 형성된 유동발생기(130), 냉수조 내에 설치되어 냉각수(C)의 온도를 감지하도록 형성된 온도감지센서(140), 및 상기 압축기(210)와 상기 유동발생기(130)를 제어하고 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도 정보를 수신하도록 형성된 제어부(150)를 포함한다.

상기 냉수조(110)는 냉각수(C)가 저장되는 공간을 제공한다. 즉, 냉수조(110)는 내부에 소정 크기의 공간을 형성하고, 상기 공간 내에 냉각수(C)가 수용된다.

이러한 냉수조(110)의 일측부에는 냉각수(C)의 공급, 배출, 및 교체를 위한 냉각수 공급홀(미도시)이 마련될 수 있다.

또한, 냉수조(110)에는 상기 냉수조(110) 내에 수용되는 냉각수(C)의 수위를 감지하기 위한 수위센서(미도시)가 구비될 수 있다. 수위센서에서 감지된 신호에 기초하여, 필요에 따라 냉수조(110)에 냉각수(C)를 보충하여 냉수조(110) 내에 수용된 냉각수(C)의 수위가 일정 수준으로 유지될 수 있다.

열교환 파이프(120)는 상기 냉수조(110) 내에 배치될 수 있다. 또한, 열교환 파이프(120)는 음용수가 유동하는 공간을 형성할 수 있다.

예를 들어, 상기 열교환 파이프(120)는 상기 냉수조(110) 내에서 냉각수(C)와 열교환하도록 형성될 수 있다. 즉, 열교환 파이프(120) 내로 흐르는 음용수는 열교환 파이프(120)와 냉각수(C) 사이의 열교환에 의해 상온수에서 냉수로 냉각될 수 있다.

한편, 상기 열교환 파이프(120)는 음용수가 유입되는 입구(121) 및 음용수가 토출되는 출구(122)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 열교환 파이프(120)의 길이방향 일 단부에 상기 입구I(121)가 마련되고, 열교환 파이프(120)의 길이방향 타 단부에 상기 출구(122)가 마련될 수 있다.

이때, 상기 열교환 파이프(120)의 입구(121)를 통하여 상온의 음용수가 유입될 수 있고, 상기 상온의 음용수는 열교환 파이프(120)의 출구(122)를 향하여 흐르는 동안에 상기 냉각수(C)로 열을 방출하여 소정 온도의 냉수로 냉각될 수 있다.

상기 냉각사이클(200)은 냉매가 유동하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 냉각사이클(200)은 냉매를 압축하도록 형성된 압축기(210), 상기 압축기(210)를 통과한 냉매를 응축하도록 형성된 응축기(220), 상기 응축기(220)를 통과한 냉매를 팽창시키도록 형성된 팽창밸브(230, 또는 팽창기) 및 상기 팽창밸브(230)를 통과한 냉매를 증발시키도록 형성된 증발기(240)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 응축기(220)의 일측에는 응축 효율을 높이기 위하여 팬(225)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 압축기(210), 응축기(220) 및 팽창밸브(230)는 상기 냉수조(110)의 외측에 배치되고, 상기 증발기(240)는 상기 냉수조(110)의 내측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 증발기(240)는 냉수조(110) 내에 수용된 냉각수(C)와의 열교환 효율을 높이기 위하여 복수 회 감겨진 코일의 형태로 형성될 수 있다.

상기 유동발생기(130)는 냉수조(110) 내에 수용된 냉각수(C)를 회전시켜서 냉각수(C)를 교반시키도록 형성된 블레이드(132), 상기 블레이드를 회전시키기 위한 모터(133) 및 상기 블레이드(132)와 상기 모터(133)를 연결하는 회전축(132)을 구비할 수 있다.

이러한 유동발생기(130)는 적어도 일부가 냉각수(C)에 잠기도록 냉수조(110) 내에 배치될 수 있다.

구체적으로, 상기 상기 회전축(132)의 일부 및 상기 블레이드(132)는 냉수조(110) 내에서 냉각수(C)에 잠기도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 모터(133)는 냉수조(110) 외측에 배치될 수 있다.

이러한 유동발생기(130)의 작동에 의해(즉, 블레이드(132)의 회전에 의해), 냉수조(110) 내의 냉각수(C)를 회전시켜서 냉각수(C)의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.

상기 온도감지센서(140)는 냉수조(110) 내에서 냉각수(C)에 잠기는 위치에 설치되어, 냉각수(C)의 온도를 감지하도록 형성될 수 있다.

온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도 정보는 이하 설명될 제어부(150)에서 수신될 수 있다.

한편, 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)와 전기적으로 연결되며, 상기 온도감지센서(140)로부터 냉각수(C)의 온도 정보를 전달받도록 형성될 수 있다.

또한, 제어부(150)는 상기 유동발생기(130) 및 냉각사이클(200)에 구비된 압축기(210)를 제어하도록 형성될 수 있다.

상기한 냉수 공급 장치(100)에서, 음용수의 냉각 속도를 높이기 위하여(즉, 음용수의 냉각 시간을 단축시키기 위하여), 압축기(210)의 운전 주파수를 상승시키는 방법이 사용될 수 있다.

그러나, 가정용 정수기 또는 소형 정수기에 사용되는 압축기(210)는 일반적으로 성능이 한정되어 있다.

이러한 압축기(210)의 성능에 대한 그래프가 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 가정용 정수기 또는 냉수 공급 장치에서 일반적으로 사용되는 압축기의 흡입압 및 토출압과 관련된 선도를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 압축기(210)의 흡입압(입구 압력) 및 토출압(출구 압력)이 A구간, B구간 또는 C구간 내에 있을 때, 압축기(210)는 신뢰성 구간 내에서 작동하는 것으로 볼 수 있다(예를 들어, A~C 구간 내에서 작동하는 압축기(210)는 과도한 부하가 걸리지 않으며 파손 위험이 적을 뿐만 아니라 최적 효율로 작동될 수 있다).

즉, 상기 압축기의 "신뢰성 구간"이라는 용어는 압축기(210)에 과도한 부하가 걸리지 않으면서 바람직한 성능을 보장할 수 있는 압축기(210)의 기 설정된 입구 압력(흡입압) 및 출구 압력(토출압)의 구간을 의미할 수 있다.

다시 말해서, 상기 압축기의 "신뢰성 구간"이라 함은 상기 압축기(210)가 바기 설정된 성능범위 내에서 작동하여 과부하에 의한 성능 저하 또는 파손을 일으키지 않을 수 있는 기 설정된 작동 구간(즉, 압력 구간)을 의미할 수 있다.

또한, 압축기(210)의 흡입압 및 토출압이 예를 들어 도 3에 표시된 D구간(즉, C구간의 상측으로 벗어난 구간) 또는 E구간(즉, B구간 및 C구간의 우측으로 벗어난 구간)에 있을 때, 압축기(210)는 신뢰성 구간 밖에서 작동하는 것으로 볼 수 있다.

음용수의 냉각 속도 향상을 위해, 압축기(210)의 운전 주파수를 상승시키는 과정에서 압축기(210)가 신뢰성의 구간을 벗어나는 구간의 압력으로 작동되는 문제점이 발생될 수 있다.

압축기(210)의 압력이 신뢰성의 구간을 벗어나게 되면, 압축기(210)가 파손될 가능성이 높아지고, 압축기(210)의 수명이 단출될 수 있다.

또한, 압축기(210)의 압력이 신뢰성의 구간을 벗어나게 되면, 응축기(220)의 부하가 증가되며, 응축기(220)에서의 냉매의 응축 효율이 저하되어, 전체 냉각사이클(200)의 냉각 효율이 저하될 수 있다.

특히, 냉각수(C)의 특정 온도 구간에서 압축기(210)와 유동발생기(130)를 함께 작동시킬 경우, 유동발생기(130)를 작동시키지 않은 경우에 비해 냉각수(C)와 증발기(240) 사이에 열교환 효율이 높아져서, 압축기(210)의 입구와 출구 압력이 모두 높아지게 되어 압축기(210)의 신뢰성과 응축기(220)의 응축 효율이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.

구체적으로, 냉각수(C)가 특정 온도 이상일 때, 유동발생기(130)를 작동시키게 되면, 유동발생기(130)를 작동시키지 않은 경우에 비해 냉각수(C)와 증발기(240) 내로 흐르는 냉매 사이에 열교환이 상대적으로 더 잘 이루어지게 된다.

따라서, 증발기(240) 출구에서의 냉매 온도 및 압력이 높아짐에 따라서, 압축기(210)의 입구와 출구 압력이 모두 높아지게 되고, 이는 압축기(210)의 신뢰성을 저하시키게 된다.

즉 압축기(210) 입구의 흡입압 및 압축기(210) 출구의 토출압이 높아지게 됨에 따라서, 압축기(210)가 신뢰성 밖의 구간(예를 들어, 도 3의 D구간)에서 작동될 수 있다.

이때, 압축가(210)를 신뢰성 구간 내에서 구동하기 위해 압축기(210)의 주파수를 감소시키게 되면, 냉각 성능이 감소되는 문제점이 발생될 수 있다.

또한, 가정용 또는 소형 정수기에서 사용되는 응축기(220)는 그 크기 또는 성능이 대형 정수기 또는 냉장고에 비해 상대적으로 작기 때문에, 상기 압축기(210)의 토출압 상승에 따른 냉매의 필요한 응축이 상기 응축기(220)에서 원활하게 이루어질 수 없게 된다.

즉, 상기 압축기(210)의 토출압이 상승되면, 가정용 또는 소형 정수기에서 사용되는 응축기(220)에서 수행되어야 할 발열이 기 설정된 발열량의 한계를 넘게 된다. 따라서, 응축기(220)에서 충분한 냉매의 응축이 이루어질 수 없게 된다.

다시 말해해서, 냉각수(C)가 특정 온도 이상일 때, 유동발생기(130)를 작동시키게 되면, 상기와 같이 압축기(210)의 출구 압력 상승에 따라 압축기(210)가 신뢰성을 벗어난 구간에서 작동함과 동시에, 응축기(220)의 응축효율 역시 떨어지게 된다.

또한, 가정용 또는 소형 정수기 경우, 정수기 내부의 공간적 제약으로 인해, 높은 응축 효율의(즉, 상대적으로 대형인) 응축기(220)를 이용하거나, 응축기(220) 부근에 팬을 설치하여 상기 신뢰성 및 효율의 문제를 극복하는 것은 한계가 있다.

따라서, 상기 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도 정보에 기초하여, 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)를 각각 선택적으로 작동시키도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제1온도 이상일 때, 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동하도록, 상기 압축기(210)가 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)의 작동은 정지하도록 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)를 제어할 수 있다.

즉, 상기 제1온도는 상기 압축기(210)의 상기 기 설정된 신뢰성 구간에 기초하여 결정될 수 있다.

이때, 상기 신뢰성 구간에 대해서는 이하 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.

즉, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제1온도 이상이라고 제어부(150)에서 판단되면, 제어부(150)는 압축기(210)는 구동시키는 상태로 유동발생기(130)의 작동만 정지시킬 수 있다.

이 경우, 유동발생기(130)를 작동시키는 경우에 비해, 냉각수(C)와 증발기(240) 사이의 열교환율이 낮아지게 된다.

따라서, 냉각수(C)의 온도가 제1온도 이상일 때, 압축기(210)는 구동시키는 상태로 유동발생기(130)의 작동만을 정지시키면, 압축기(210)와 유동발생기(130)를 함께 작동시킨 경우에 비해, 압축기(210)의 입구 압력 및 출구 압력 상승에 따른 압축기(210)의 신뢰성 저하를 방지함과 동시에, 응축기(220)의 응축효율 저하에 따른 냉각사이클(200)의 냉각 효율 저하를 방지할 수 있다.

그 결과, 압축기(210) 입구의 흡입압 상승을 방지하여 압축기(210)가 신뢰성 구간(즉, 구간 A~C) 내에서 작동도록 함과 동시에 응축기(220)의 응축부하 증가를 방지할 수 있다.

이때, 상기 제1온도는 18 내지 23℃가 될 수 있고, 상기 제1주파수는 60 내지 79 Hz가 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1온도는 20℃가 될 수 있고, 상기 제1주파수는 70 Hz가 될 수 있다.

한편, 압축기(210)가 지속적으로 운전될 경우, 증발기(240)의 표면에 얼음이 생성될 수 있다. 즉, 증발기(240)의 표면에서 냉각수가 얼음으로 응결되어 얼음층이 형성될 수 있다.

이러한 증발기(240) 표면의 얼음은 소음을 발생시킬 뿐만 아니라 증발기(240)와 냉각수(C) 사이의 열교환 효율을 저하시킬 수 있다.

또한, 유동발생기(130)가 작동되면, 상기 얼음이 깨지는 소음도 함께 발생될 수 있다.

따라서, 상기 제어부(150)는 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 미리결정된 제1정지온도 이하로 될 때, 상기 압축기(210)의 작동을 미리결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

바람직하게는, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 미리결정된 제1정지온가 될 때, 상기 압축기(210)의 작동을 미리결정된 시간 동안 정지하도록 상기 제어부(150)는 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제1정지온도일 때(또는 제1정지온도 이하일 때), 상기 압축기(210)의 구동이 미리결정된 시간동안 정지되도록 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

즉, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제1정지온도(또는 제1정지온도 이하)라고 제어부(150)에서 판단되면, 압축기(210)의 구동을 미리결정된 시간동안 정지시킬 수 있다.

이때, 상기 제1정지온도는 냉각수의 빙결온도(예를 들어, 0 내지 2℃) 이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1정지온도는 4 내지 10℃로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1정지온도는 5℃로 설정될 수 있다.

또한, 상기 압축기(210)의 작동이 정지되는 미리결정된 시간은 3 내지 10분이 될 수 있다. 바람직하게는 상기 미리결정된 시간은 10분이 될 수 있다.

따라서, 냉각수(C)의 온도가 냉각수(C)의 빙결온도 이하로 내려가기 전에 압축기(210)의 구동을 미리결정된 시간동안 정지하여, 증발기(240) 표면의 얼음의 발생을 방지함과 동시에, 얼음의 발생에 따른 소음을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1정지온도는 압축기(210)의 신뢰성 구간 내의 작동과도 관련된다.

즉, 상기 제1정지온도에서 압축기(210)의 작동이 정지된 후, 상기 미리결정된 시간이 경과한 후에 다시 압축기(210)가 작동될 때, 상기 압축기(210)는 도 3에 도시된 압축기(210)의 신뢰성 구간을 벗어나서(즉, 도 3의 E구간에서) 작동될 가능성이 높다.

즉, 상기 압축기(210)가 상기 제1정지온도 보다 높은 온도에서 정지된 후 미리 결정된 시간 경과 후에 재작동되면, 압축기(210)의 초기 구동에 비해 토출압력 상승 속도가 빨라서 상기 압축기(210)의 토출압력이 기 설정된 신뢰성 구간 밖에서(즉, E구간에서) 작동되는 문제점이 있다.

구체적으로, 압축기(210)가 정지 후 재작동될 때, 상기 압축기(210)가 신뢰성 구간 내에서 재작동될 수 있는지 여부는 상기 압축기(210)가 정지되는 시점에서의 냉낙수의 온도(즉, 제1정지온도)와 관련된다.

예를 들어, 상기 냉각수(C)의 제1정지온도가 기 설정된 온도(4 내지 10℃)보다 높으면, 상기 압축기(210)의 정지 후 재작동 시에 상기 압축기(210)가 신뢰성 구간 밖에서(즉, E구간에서) 작동되는 문제점이 있다.

따라서, 상기 제1정지온도를 4 내지 10℃(바람직하게는 5℃)로 설정하는 것에 의해서, 상기 압축기(210)의 정지 후 재작동 시에 상기 압축기(210)가 신뢰성 구간(A 내지 C구간)을 벗어난 E구간에서 작동되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 제1정지온도는 압축기(210)의 기 설정된 신뢰성 구간에 기초하여 결정될 수 있다.

한편, 상기 제어부(150)는 상기 압축기(210)의 작동이 정지되는 미리결정된 시간이 경과한 후에, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이일 때, 상기 압축기(210)가 상기 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)가 구동되도록 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 온도감지센서(140)에서 제1정지온도가 감지되고 상기 제1정지온도 감지 신호가 제어부(150)로 전달되면, 제어부(150)는 압축기(210)기 미리결정된 시간 동안 정지되도록 압축기(210)를 제어한다. 그리고, 제어부(150)는 상기 미리결정된 시간이 경과되었는지 여부를 판단한다.

상기 미리결정된 시간이 경과된 후, 제어부(150)는 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수의 온도가 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이인지 여부를 판단한다.

이때, 제2온도 역시 냉각수의 빙결온도 이상의 온도로 설정될 수 있다. 이는 냉각수가 증발기(240) 부근(표면)에서 빙결되어 발생될 수 있는 빙결 소음을 방지하기 위함이다.

예를 들어, 제2온도는 3 내지 4℃가 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2온도는 3.2℃가 될 수 있다.

냉각수 온도가 상기 제2온도(예를 들어, 3.2℃) 이상인 경우는, 사용자가 냉수를 일정량 이상 사용한 후의 대략적인 냉각수의 온도이다.

그리고, 상기 제1온도와 상기 제2온도 사이(예를 들어, 제1온도 이상 제2온도 미만)의 냉각수 온도 정보가 온도감지센서(140)로부터 제어부(150)로 전달되면, 제어부(150)는 상기 압축기(210)가 상기 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)가 구동되도록 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)를 제어할 수 있다.

냉각수 온도가 상기 제1온도 미만인 경우, 증발기(240)의 증발 부하가 크지 않은 상태이므로, 압축기(210)와 함께 유동발생기(130)를 구동할 수 있다.

따라서, 냉각수 온도가 상기 제1온도 미만인 경우, 압축기(210)의 신뢰성을 만족하는 구간에서 압축기(210)가 구동될 수 있으며, 응축기(220)의 응축효율이 저하되지 않은 상태로 냉각사이클(200)이 작동될 수 있다.

한편, 상기 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 제3온도 사이일 때, 상기 압축기(210)가 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)가 구동하도록 상기 압축기(210)와 상기 유동발생기(130)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 구체적으로, 온도감지센서(140)에서 제1정지온도가 감지되고 상기 제1정지온도 감지 신호가 제어부(150)로 전달되면, 제어부(150)는 압축기(210)기 미리결정된 시간 동안 정지되도록 압축기(210)를 제어한다. 그리고, 제어부(150)는 상기 미리결정된 시간이 경과되었는지 여부를 판단한다.

상기 미리결정된 시간이 경과된 후, 제어부(150)는 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 제3온도 사이인지 여부를 판단한다.

이때, 제3온도 역시 냉각수의 빙결온도 이상의 온도로 설정될 수 있다. 이는 냉각수가 증발기(240) 부근(표면)에서 빙결되어 발생될 수 있는 빙결 소음을 방지하기 위함이다.

예를 들어, 제3온도는 2 내지 3℃가 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제3온도는 2.2℃가 될 수 있다.

그리고, 상기 제2온도와 상기 제3온도 사이(예를 들어, 제2온도 이상 제3온도 미만)의 냉각수 온도 정보가 온도감지센서(140)로부터 제어부(150)로 전달되면, 제어부(150)는 상기 압축기(210)가 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)가 구동되도록 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)를 제어할 수 있다.

이때, 상기 제2주파수는 55 내지 65Hz로 설정될 수 있다. 바람직하게는 상기 제2주파수는 60Hz로 설정될 수 있다.

냉각수 온도가 상기 제2온도 미만인 경우에도, 증발기(240)의 증발 부하가 크지 않은 상태이므로, 압축기(210)와 함께 유동발생기(130)를 구동할 수 있다.

따라서, 냉각수 온도가 상기 제1온도 미만인 경우에도, 압축기(210)의 신뢰성을 만족하는 구간에서 압축기(210)가 구동될 수 있으며, 응축기(220)의 응축효율이 저하되지 않은 상태로 냉각사이클(200)이 작동될 수 있다.

상기와 같이, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수의 온도가 미리결정된 제1온도(예를 들어, 20℃) 미만일 경우, 제어부(150)는 압축기(210)와 유동발생기(130)를 모두 구동시킨다.

이때, 제어부(150)는 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 미리결정된 제2정지온도 이하일 때, 상기 압축기(210)의 작동을 미리결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

바람직하게는, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 미리결정된 제2정지온가 될 때, 상기 압축기(210)의 작동을 미리결정된 시간 동안 정지하도록 상기 제어부(150)는 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(150)는 상기 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제2정지온도(또는 제2정지온도 이하)일 때, 상기 압축기(210)의 구동이 정지되도록 상기 압축기(210)를 제어할 수 있다.

즉, 온도감지센서(140)에서 감지된 냉각수(C)의 온도가 제2정지온도(또는 제2정지온도 이하)라고 제어부(150)에서 판단되면, 제어부(150)는 유동발생기(130)는 구동되는 상태로, 압축기(210)의 구동을 정지시킬 수 있다.

이때, 상기 제2정지온도는 냉각수의 빙결온도 이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1정지온도는 1 내지 2℃로 설정될 수 있다. 바람직하게는 상기 제2정지온도는 1.2℃로 설정될 수 있다.

또한, 상기 압축기(210)의 작동이 정지되는 미리결정된 시간은 3 내지 10분이 될 수 있다. 바람직하게는 상기 미리결정된 시간은 10분이 될 수 있다.

따라서, 냉각수(C)의 온도가 냉각수(C)의 빙결온도 이하로 내려가기 전에 압축기(210)의 구동을 정지하여, 증발기(240) 표면의 얼음의 발생을 방지함과 동시에, 얼음의 발생에 따른 소음을 방지할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치의 제어방법에 대해 설명한다.

한편, 도 4를 참조하여 냉수 공급 장치의 제어방법에 대해 설명함에 있어서, 도 1 내지 3을 참조하여 설명한 냉수 공급 장치의 구성이 냉수 공급 장치의 제어방법에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치의 제어방법은 상술한 냉각수(C)가 저장되는 공간이 마련된 냉수조(110), 상기 냉수조(110)외측에 배치되는 압축기(210), 응축기(220) 및 팽창밸브(230)와 상기 냉수조(110) 내측에 배치되는 증발기(240)를 구비하는 냉각사이클, 상기 냉수조(110) 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프(120), 냉수조(110) 내의 냉각수(C)를 회전시키도록 형성된 유동발생기(130), 및 상기 압축기(210)와 상기 유동발생기(130)를 제어하도록 형성된 제어부(150)를 포함하는 냉수 공급 장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치의 제어방법은 냉각수 온도감지 단계(S100), 상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동하도록, 상기 냉각수 온도에 기초하여 압축기(210) 및 유동발생기(130)가 제어부(150)에 의해 각각 선택적으로 구동되도록 제어되는 제어단계(S200)를 포함한다.

구체적으로, 상기 제어방법은 냉수조(110)에 구비된 온도감지센서(140)에 의해 상기 냉수조(110) 내에 수용된 냉각수의 온도가 감지되는 냉각수 온도감지 단계(S100), 및 상기 냉각수 온도감지 단계(S100)에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여, 제어부(150)에 의해 압축기(210) 및 유동발생기(130)가 각각 선택적으로 구동하도록 제어되는 제어단계(S200)를 포함할 수 있다.

냉각수 온도감지 단계(S100) 이후에, 상기 제어단계(S200)는 냉각수의 온도(Tcool)가 미리 결정된 제1온도(T1) 이상인지 여부가 제어부(150)에 의해 판단되는 제1판단단계(S210) 및 상기 제1판단단계(S210)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1) 이상인 경우 상기 제어부(150)에 의해 상기 압축기(210)는 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)는 정지되는 제1상태 작동단계(S220)를 포함할 수 있다.

즉, 제1판단단계(S210)에서, 제어부(150)는 냉각수의 온도(Tcool)가 미리 결정된 제1온도(T1) 이상인지 여부를 판단한다.

이때, 상기 제1온도(T1)는 전술한 압축기(210)의 기 설정된 신뢰성 구간(도 3의 A~C)에 기초하여 결정될 수 있다.

상기 제1판단단계(S210)에서, 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1) 이상이라고 판단되면, 상기 제1상태 작동단계(S220)에서, 상기 압축기(210)는 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기(130)는 정지되도록 상기 압축기(210) 및 상기 유동발생기(130)가 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.

이는 도 1 내지 3을 통하여 설명한 바와 같이, 압축기(210)가 신뢰성 구간(즉, 구간 A~C) 내에서 작동도록 함과 동시에 응축기(220)의 응축부하 증가를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 제어단계(S200)는 상기 제1상태 작동단계(S220) 이후에, 냉각수의 온도(Tcool)가 미리결정된 제1정지온도(Ts1)인지 여부가 판단되는 제2판단단계(S230)를 더 포함할 수 있다.

즉, 제2판단단계(S230)에서, 제어부(150)는 냉각수의 온도(Tcool)가 미리결정된 제1정지온도(Ts1)인지 여부를 판단한다.

상기 제1정지온도(Ts1) 역시 전술한 압축기(210)의 기 설정된 신뢰성 구간(도 3의 A~C)에 기초하여 결정될 수 있다.

이때, 상기 제2판단단계(S230)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 제1정지온도(Ts1)인 경우, 상기 제어부(150)에 의해 상기 압축기(210)의 작동이 정지될 수 있다(S290). 즉, 상기 압축기(210)의 작동이 정지되도록 상기 제어부(150)에 의해 상기 압축기(210)가 제어될 수 있다.

따라서, 냉각수의 온도가 냉각수의 빙결온도 이하로 내려가기 전에 압축기(210)의 구동을 정지하여, 증발기(240) 표면의 얼음의 발생을 방지함과 동시에, 얼음의 발생에 따른 소음을 방지할 수 있다.

이와 반대로, 상기 제2판단단계(S230)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 제1정지온도(Ts1)가 아닌 경우, 냉수조(110) 내에 설치된 온도감지센서(140)에 의해 냉각수의 온도(Tcool)가 감지되는 냉각수 온도감지 단계(S100)로 다시 진행된다.

한편, 상기 제어단계(S200)는, 상기 제1판단단계(S210)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1) 미만인 경우, 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도와 상기 제1온도(T1)보다 낮은 미리결정된 제2온도(T2) 사이인지 여부가 제어부(150)에 의해 판단되는 제3판단단계(S240)를 더 포함한다.

즉, 제3판단단계(S240)에서, 상기 제어부(150)는 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1)와 상기 제1온도(T1)보다 낮은 미리결정된 제2온도(T2) 사이인지 여부를 판단한다.

이때, 상기 제어단계(S200)는, 상기 제3판단단계(S240)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1)와 상기 제2온도(T2) 사이인 경우, 압축기(210)와 유동발생기(130)를 모두 작동시키는 제2상태 작동단계(S250)를 더 포함할 수 있다.

즉, 제2상태 작동단계(S250)에서, 압축기(210)와 유동발생기(130)가 모두 작동되도록 제어부(150)에 의해 제어될 수 있고, 압축기(210)는 미리 결정된 제1주파수로 작동될 수 있다.

한편, 상기 제어단계(S200)는, 상기 제3판단단계(S240)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1온도(T1)와 상기 제2온도(T2) 사이를 벗어난 경우, 냉각수의 온도(Tcool) 상기 제2온도(T2)와 상기 제2온도(T2)보다 낮은 미리결정된 제3온도(T3) 사이인지 여부가 제어부(150)에 의해 판단되는 제4판단단계(S260)를 더 포함할 수 있다.

즉, 제4판단단계(260)에서, 상기 제어부(150)는 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제2온도(T2)와 상기 제2온도(T2)보다 낮은 상기 제3온도(T3) 사이인지 여부를 판단한다.

이때, 상기 제어단계(S200)는, 상기 제4판단단계(S260)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제2온도(T2)와 상기 제3온도(T3) 사이인 경우, 압축기(210)와 유동발생기(130)를 모두 작동시키는 제3상태 작동단계(S270)를 더 포함할 수 있다.

즉, 제3상태 작동단계(S250)에서, 압축기(210)와 유동발생기(130)가 모두 작동되도록 제어부(150)에 의해 제어될 수 있고, 압축기(210)는 미리 결정된 제2주파수로 작동될 수 있다.

한편, 상기 제4판단단계(S260)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제2온도(T2)와 상기 제3온도(T3) 사이를 벗어난 것으로 판단되면, 냉수조(110) 내에 설치된 온도감지센서(140)에 의해 냉각수의 온도(Tcool)가 감지되는 냉각수 온도감지 단계(S100)로 다시 진행된다.

또한, 상기 제2상태 작동단계(S250) 후에 또는 상기 제3상태 작동단계(S270) 후에, 상기 제어단계(S200)는 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1정지돈도(Ts1)보다 낮은 미리결정된 제2정지온도(Ts2)인지 여부가 제어부(150)에 의해 판단되는 제5판단단계(S280)를 더 포함할 수 있다.

즉, 제5판단단계(S280)에서, 제어부(150)는 냉각수의 온도(Tcool)가 상기 제1정지돈도(Ts1)보다 낮은 미리결정된 제2정지온도(Ts2)인지 여부를 판단한다.

이때, 상기 제5판단단계(S280)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 제2정지온도(Ts1)인 경우, 상기 제어부(150)에 의해 상기 압축기(210)의 작동이 미리결정된 시간동안 정지될 수 있다(S290). 즉, 상기 압축기(210)의 작동이 미리결정된 시간동안 정지되도록 상기 제어부(150)에 의해 상기 압축기(210)가 제어될 수 있다.

상기 상기 제1정지온도(Ts1)와 마찬가지로, 제2정지온도(Ts2)역시 냉각수의 빙결온도 이상이 될 수 있다.

따라서, 냉각수의 온도가 냉각수의 빙결온도 이하로 내려가기 전에 압축기(210)의 구동을 정지하여, 증발기(240) 표면의 얼음의 발생을 방지함과 동시에, 얼음의 발생에 따른 소음을 방지할 수 있다.

이와 반대로, 상기 제5판단단계(S280)에서 판단된 냉각수의 온도(Tcool)가 제2정지온도(Ts2)가 아닌 경우, 냉수조(110) 내에 설치된 온도감지센서(140)에 의해 냉각수의 온도(Tcool)가 감지되는 냉각수 온도감지 단계(S100)로 다시 진행된다.

한편, 도 4를 참조한 냉수 공급 장치의 제어방법에 있어서, 상술한 냉각수의 제1온도, 제2온도, 제3온도, 제1정지온도와 제2정지온도, 압축기(210)가 정지되는 미리 결정된 시간 및 압축기(210)의 제1주파수와 제2주파수의 구체적인 수치는 별도의 설명이 없더라도 모두 도 1 내지 3을 참조하여 설명한 내용과 동일하게 적용될 수 있다.

나아가, 도 1 내지 3을 참조하여 설명한 냉수 공급 장치에 따른 효과 역시, 도 4를 참조하여 설명한 냉수 공급 장치의 제어방법에서도 동일하게 발생될 수 있음은 자명하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

110 냉수조 120 열교환 파이프
130 유동발생기 140 온도감지센서
150 제어부 200 냉각사이클
210 압축기 220 응축기
230 팽창밸브 240 증발기

Claims (12)

1. 냉각수가 저장되는 공간이 마련된 냉수조;
   상기 냉수조 외측에 배치되는 압축기, 응축기 및 팽창밸브와, 상기 냉수조 내측에 배치되는 증발기를 구비하는 냉각사이클;
   상기 냉수조 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프;
   상기 냉각수를 회전시키도록 형성된 유동발생기;
   상기 냉수조 내에 설치되어 상기 냉각수의 온도를 감지하도록 형성된온도 감지센서; 및
   상기 압축기 및 상기 유동발생기를 제어하고, 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도 정보를 수신하도록 형성된 제어부를 포함하고,
   상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동하도록, 상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여, 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 각각 선택적으로 작동시키도록 형성되며,
   상기 제어부는,
   상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 제1온도 이상일 때, 상기 압축기가 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기의 작동은 정지하도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어하고,
   상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 제2온도 사이일 때, 상기 압축기가 제1주파수로 작동되고 상기 유동발생기가 작동되도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 미리 결정된 제1정지온도이하가 될 때, 상기 압축기의 작동을 미리 결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 제3온도 사이일 때, 상기 압축기가 상기 제1주파수보다 낮은 제2주파수로 작동되고 상기 유동발생기가 작동되도록 상기 압축기와 상기 유동발생기를 제어하고,
   상기 제어부는 상기 온도 감지 센서에서 감지된 냉각수의 온도가 상기 제1정지온도 보다 낮은 제2정지온도 이하가 될 때, 상기 압축기의 작동을 미리 결정된 시간 동안 정지하도록 상기 압축기를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
6. 냉각수가 저장되는 공간이 마련되는 냉수조, 상기 냉수조 외측에 배치되는 압축기, 응축기 및 팽창밸브와 상기 냉수조 내측에 배치되는 증발기를 구비하는 냉각사이클, 상기 냉수조 내에 구비되고 음용수가 유동하는 공간을 형성하는 열교환 파이프, 상기 냉수조 내에 구비되고 상기 냉각수를 회전시키도록 형성된 유동발생기, 상기 압축기 및 상기 유동발생기를 제어하도록 형성된 제어부를 포함하는 냉수 공급 장치의 제어방법에 있어서,
   냉수조에 구비된 온도 감지 센서에 의해 상기 냉수조 내에 수용된 냉각수의 온도가 감지되는 냉각수 온도감지 단계; 및
   상기 압축기가 기 설정된 신뢰성 구간 내에서 작동되도록, 상기 냉각수 온도감지 단계에서 감지된 냉각수의 온도에 기초하여 제어부에 의해 압축기 및 유동발생기가 각각 선택적으로 구동하도록 제어되는 제어단계를 포함하고,
   상기 제어단계는,
   냉각수의 온도가 미리 결정된 제1온도 이상인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제1판단단계;
   상기 제1판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도 이상인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기는 제1주파수로 작동되고 유동발생기는 정지되는 제1상태 작동단계;
   상기 제1판단단계에서 판단된 상기 냉각수의 온도가 상기 제1온도 미만인 경우, 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제1온도보다 낮은 미리 결정된 제2온도 사이인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제3판단단계; 및
   상기 제3판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제2온도 사이인 경우, 압축기와 유동발생기를 모두 작동시키는 제2상태 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 제어단계는, 상기 제1상태 작동단계 이후에,
   냉각수의 온도가 미리 결정된 제1정지온도 이하인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제2판단단계를 더 포함하고,
   상기 제2판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 제1정지온도 이하인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제어단계는,
   상기 제3판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제1온도와 상기 제2온도 사이를 벗어난 경우, 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제2온도보다 낮은 미리 결정된 제3온도 사이인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제4판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 제4판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제2온도와 상기 제3온도 사이인 경우, 압축기와 유동발생기를 모두 작동시키는 제3상태 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2상태 작동단계에서, 상기 압축기는 미리 결정된 제1주파수로 작동되고,
    상기 제3상태 작동단계에서, 상기 압축기는 상기 제1주파수보다 낮은 미리 결정된 제2주파수로 작동되는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어단계는, 상기 제2상태 작동단계 또는 상기 제3상태 작동단계 후에,
    냉각수의 온도가 제1정지온도보다 낮은 미리 결정된 제2정지온도 이하인지 여부가 제어부에 의해 판단되는 제5판단단계를 더 포함하고,
    상기 제5판단단계에서 판단된 냉각수의 온도가 상기 제2정지온도 이하인 경우, 상기 제어부에 의해 상기 압축기의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치의 제어방법.

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