KR101804385B1 - 먹는물 공급기를 위한 직냉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 설치되는 직냉장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음용수가 제빙된 얼음을 냉수 냉각을 위한 냉열원으로 사용하여 냉수의 오염을 방지할 수 있으며, 음용수가 얼음에 접촉하여 냉각되는 시간 내지 면적을 최대한으로 확보하면서 직냉장치를 소형화할 수 있도록, 음용수가 통과하도록, 일측 유입부, 타측 배출부, 그리고 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로부를 구비한 직냉통; 상기 유로부의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관; 및 상기 유로부를 통과하는 음용수가, 상기 직냉통 내벽에 형성된 얼음에 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단;을 포함하고, 제빙되는 얼음의 두께 상한선으로 기능하도록, 상기 직냉통의 유로부에 온도 감지 센서가 구비되어 있는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치에 관한 것이다.

Description

먹는물 공급기를 위한 직냉장치{COLD WATER DIRECT COOLING APPARATUS}

본 발명은 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 설치되는 직냉장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음용수가 제빙된 얼음을 냉수 냉각을 위한 냉열원으로 사용하여 냉수의 오염을 방지할 수 있으며, 음용수가 얼음에 접촉하여 냉각되는 시간 내지 면적을 최대한으로 확보하면서 직냉장치를 소형화할 수 있도록, 음용수가 통과하도록, 일측 유입부, 타측 배출부, 그리고 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로부를 구비한 직냉통; 상기 유로부의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관; 및 상기 유로부를 통과하는 음용수가, 상기 직냉통 내벽에 형성된 얼음에 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단;을 포함하고, 제빙되는 얼음의 두께 상한선으로 기능하도록, 상기 직냉통의 유로부에 온도 감지 센서가 구비되어 있는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치에 관한 것이다.

정수기는, 일반 상수도의 물을 다단의 필터로 통과시켜 음용수를 음용할 수 있도록 하는 것으로, 일반적으로 정수된 음용수가 냉수탱크 및 온수 탱크로 자동으로 유입되게 하여, 각 탱크에 저장된 물을 가열 또는 냉각시켜 대기 상태로 있게 하며, 사용자가 냉수 배출구 또는 온수 배출구를 조작하면 대기 상태에 있던 냉수 또는 온수가 배출되도록 한다.

이러한 정수기는 모델에 따라 냉온수를 모두 제공하거나, 온수 기능이 없이 냉수만을 제공하는 형태로 판매되고 있다.

상기한 구조의 일반적인 정수기는, 냉수 또는 온수의 안정적인 공급이 가능한 장점이 있는데 반하여, 냉온수를 사용하지 않을 때에도, 냉수 냉각 및/또는 온수 가열이 계속 이루어져 전기 에너지의 소모가 크고, 냉온수의 공급 용량이 각 탱크 용량에 제한을 받는 단점이 있다.

특히 별도의 탱크에 저장되는 냉온수를 제공하는 일반적인 정수기 또는 일반 냉온수기 등은, 여름철이나 장시간 물을 사용하지 않는 경우 각 탱크에 저장된 물이 오염될 위험성이 큰 문제점이 있고, 특히 냉수탱크의 경우 그 외부에 압축기와 연결된 동관(냉매 배관)이 설치되어 탱크 내부의 물이 결빙되면서 팽창하여 냉수탱크가 동파되는 경우도 있으며,

정수기나 냉온수기를 사용하면 할수록 물속에 포함되어 있는 찌꺼기기 성분이 각 탱크에 쌓이게 되므로 주기적인 청소가 필요한데, 냉수탱크의 경우 그 구조 자체가 폐쇄형으로 이루어져 드레인(배수)에 의한 청소 이외에는 별다른 방법이 없어 냉수탱크에 어느 정도의 침전물이 항상 포함될 수밖에 없고,

따라서 정수기나 냉온수기 사용의 대부분을 차지하는 냉수의 음용 시 미량일지라도 침전된 찌꺼기 성분을 같이 음용할 수밖에 없어 장기적으로 볼 때 정수기 사용의 목적과 상반된 결과를 초래하기 때문에,

최근에는 음용수를 냉수탱크에 별도로 저장하지 않고, 정수기 사용 시 음용수가 바로 배출되는 형태의 직수형 정수기에 관한 수요가 더 늘고 있다.

직수형 정수기는 냉온수 저장을 위한 별도 탱크를 사용하지 않아 정수기의 소형화에 유리하고, 정수된 깨끗한 물이 바로 배출되기 때문에 안전성이 높은 장점이 있는데, 이러한 직수형 정수기에 냉온수 기능을 구현하기 위해서는 음용수를 순간적으로 냉각 또는 가열하는 기술이 필요하다.

특히 이러한 직수형 정수기는 냉온수 기능이 아예 없는 저가의 특별한 모델을 제외하고는 대부분 냉수 기능이 기본적으로 구현된 상태에서, 모델에 따라 온수 기능이 추가되어 있는 형태로 출시되어 판매되고 있으며,

냉온수 공급이 가능한 냉장고 등에도 직수형 정수기가 장착된 모델이 판매되고 있다.

상기한 장점의 직수형 정수기에서, 깨끗한 냉수를 생성하기 위해선, 상기한 바와 같이 음용수가 배출되는 동시에 순간적인 냉각이 이루어져야 하기 때문에, 대부분의 직수형 정수기는, 음용수가 배출되는 유로나 필터 상에 냉매 순환용 배관을 설치하여, 냉수가 생성되도록 한다.

이때 직수형 정수기에서 냉수의 순간적인 생성을 위해선, 음용수가 냉매 순환용 배관에 직접 접촉하여 냉각되는 것이 가장 이상적이나, 인체에 유해한 냉매에 의한 물의 오염이 발생할 위험성이 있어, 대부분의 직수형 정수기는 음용수가 배출되는 유로나 필터 외측에 냉매 순환용 배관을 따로 설치하여 냉수가 생성되도록 한다.

이 경우, 냉매 순환용 배관 사이를 통과하는 물이 빠른 시간에 충분히 냉각될 수 있도록, 공개특허 제10-2016-0009989호, 공개특허 제10-2013-0035544호, 공개특허 제10-2006-0006485호, 공개특허 제10-2010-0107903호와 같이, 극저온의 냉매 순환용 배관이 유로나 필터 외측에 코일 형태로 권취되어 설치된다.

이때 코일 형태로 설치된 냉매 순환용 배관이 유로관 등에 밀착 내지 매우 인접한 거리를 갖도록 설치되면, 극저온의 냉매로 인해 유로관을 통과하는 물이 결빙되어 유로관이 막히거나 냉수의 과냉각이 발생하기 쉽고,

반대로 냉매 순환용 배관과 유로관 사이의 거리를 멀게 하면, 냉수 냉각 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 정수기의 소형화에 불리할 단점이 있다.

이에 일반 정수기, 냉온수기, 직수형 정수기, 정수 기능이 장착된 냉장고 등의 먹는물 공급기에서, 상기한 단점들을 보완 및 해결하면서 빠른 냉수 생성이 가능한 새로운 기술의 필요성이 제기되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

직수형 정수기뿐만 아니라, 일반 정수기, 냉온수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에 범용적으로 설치 가능하고, 음용수가 제빙된 얼음을 냉수 냉각을 위한 냉열원으로 사용하여 냉수의 오염을 방지할 수 있으며, 음용수가 얼음에 접촉하여 냉각되는 시간 내지 면적을 최대한으로 확보하면서 직냉장치를 소형화할 수 있도록, 음용수가 통과하도록, 일측 유입부, 타측 배출부, 그리고 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로부를 구비한 직냉통; 상기 유로부의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관; 및 상기 유로부를 통과하는 음용수가, 상기 직냉통 내벽에 형성된 얼음에 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단;을 포함하여 이루어지는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 유로부의 내벽을 따라 제빙되는 얼음이 소정의 두께로 유지될 수 있도록, 상기 유로부의 내벽을 따라 제빙되는 얼음의 과냉을 방지하기 위한 온도 감지 센서가 구비되어 있는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은, 제어형 접촉 강제수단을 위한 직냉통의 내부 구조를 간소화하면서 쉽게 제작할 수 있고, 음용수가 소량씩 일정하게 얼음에 최대한으로 접촉하여 냉각이 이루어질 수 있도록, 상기 유로부에 형성된 나선형 유로로 이루어진 제어형 접촉 강제수단, 또는 일측이 상기 유입부와 연결되고 타측이 폐쇄되어 있으며, 측벽을 따라 복수개의 통과홀이 형성되고, 상기 유로부에서 일방향으로 회전하도록 결합된 회전 배관으로 구성된 제어형 접촉 강제수단을 포함하여 이루어져, 나선형 유로 또는 회전 배관을 통과한 음용수가 상기 유입부에서 상기 배출부 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어지는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치는,

음용수가 통과하도록, 일측 유입부, 타측 배출부, 그리고 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로부를 구비한 직냉통;

상기 유로부의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관; 및

상기 유로부를 통과하는 음용수가, 상기 직냉통 내벽에 형성된 얼음에 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치는,

음용수가 통과하도록, 일측 유입부, 타측 배출부, 그리고 상기 유입부와 상기 배출부를 연결하는 유로부를 구비한 직냉통;

상기 유로부의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관; 을 포함하고,

상기 유로부의 내벽을 따라 제빙되는 얼음의 두께 상한선으로 기능하도록,

상기 직냉통은, 상기 유로부의 내벽에서 내측으로 소정 간격 이격하여 구비된 온도 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치에서,

상기 제어형 접촉 강제수단은, 상기 유로부에 형성된 나선형 유로로 이루어져,

상기 나선형 유로를 통과하는 음용수가, 상기 유입부에서 상기 배출부 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치에서,

상기 제어형 접촉 강제수단은, 일측이 상기 유입부와 연결되고 타측이 폐쇄되어 있으며, 측벽을 따라 복수개의 통과홀이 형성되고, 상기 유로부에서 일방향으로 회전하도록 결합된 회전 배관으로 구성되어,

상기 회전 배관을 통과한 음용수가, 상기 유입부에서 상기 배출부 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치는, 직수형 정수기뿐만 아니라, 일반 정수기, 냉온수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에서 음용수가 배출되는 배관에 냉수 제공을 위한 직냉통을 설치하여 먹는물 공급기의 내부 설계를 간소화하여 소형화에 유리하고,

직냉통의 내벽에서 소정 간격 이격하여 결합된 온도 감지 센서를 이용해 음용수의 온도를 감지하여 냉매의 순환을 제어함으로써, 상기 온도 감지 센서가 유로부의 내벽을 따라 제빙되는 얼음의 두께 상한선으로 기능하여, 얼음으로 인해 직냉통이 막히거나, 음용수가 통과하는 유로의 용량이 작아지거나, 얼음의 과냉되거나 또는 냉수가 적절한 온도로 냉각되지 않는 것을 방지할 수 있고,

음용수가 제빙된 얼음을 냉수 생성을 위한 냉열원으로 사용하여 위생적일 뿐만 아니라, 음용수가 얼음에 직접 접촉하여 냉각됨으로써 냉각 효율이 뛰어나고,

직냉통에 마련된 제어형 접촉 강제수단을 통해 음용수가 유입부에서 배출부 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 얼음에 접촉하도록 하여, 냉각을 위한 시간 및 얼음 접촉 면적을 최대한으로 확보해 순간적인 냉수 생성이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치의 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를 도시한 단면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2 및 도 3을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 직수형 정수기뿐만 아니라, 일반 정수기, 냉온수기, 정수기능이 내장된 냉장고 등의 먹는물 공급기에서, 음용수가 통과하여 배출되는 냉수 관로 상에 설치되어 음용수를 냉수로 냉각하는 직냉장치에 관한 것으로,

본 발명의 외관 사시도인 도 1, 본 발명의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 단면도인 도 2, 본 발명의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 단면도인 도 3에 도시된 바와 같이,

본 발명에 따른 먹는물 공급기를 위한 직냉장치는 크게, 음용수가 통과되는 직냉통(10), 상기 직냉통(10)의 외측면에 구비되어 직냉통(10)의 내벽에 얼음(I)이 형성되도록 하는 냉매 순환용 배관(20), 상기 직냉통(10)의 유로부(13)에 구비되어 제빙되는 얼음(I)의 두께 상한선으로 기능하는 온도 감지 센서(14)(15), 그리고 직냉통(10)을 통과하는 음용수가 얼음(I)과 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단(30)을 포함한다.

상기 직냉통(10)은, 냉수 배출을 위한 냉수 배관 상에 결합되어 음용수가 통과하는 것으로, 각각 냉수 배관에 연결되는 일측 유입부(11)와, 타측 배출부(12)를 갖고, 내부에 상기 유입부(11)와 상기 배출부(12)를 연결하는 유로부(13)가 형성된다.

상기 유로부(13)는, 냉수 배관의 유로를 연장하는 일종의 관로로써, 냉수 냉각을 위한 얼음(I)의 제빙 및 음용수의 통과를 위해, 유로부(13)의 직경이 유입부(11) 및 배출부(12)의 직경보다 넓게 형성된다.

이러한 직냉통(10)은 열전달에 유리한 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 냉매 순환용 배관(20)은, 냉수 냉각에 사용되는 냉열원으로써 직냉통(10) 내부에 얼음(I)이 형성되도록, 극저온의 냉매가 순환하여 직냉통(10)을 외부에서 냉각시켜, 상기 유로부(13)를 통과하는 음용수의 일부가, 상기 유로부(13)의 내벽을 따라 소정 두께의 얼음(I)으로 제빙되도록 하는 것으로,

도면에서는 대표적으로 직냉통(10)의 외측면에 코일 형태로 권취되어(감겨) 있는 냉매 순환용 배관(20)이 도시되어 있으나, 냉매 순환용 배관(20)의 설치 모양내지 배치 형태에 제한은 없다.

특히 종래의 정수기 등에서 냉매 순환 배관은, 음용수가 얼지 않을 정도의 저온으로 배관이나 필터를 냉각시키는 것에 반하여,

본 발명은, 상기 냉매 순환용 배관(20)이 직냉통(10)의 외측면에 밀착되도록 설치되어, 유로부(13)를 채운 물이 냉각되면서 일부 얼음(I)으로 제빙되도록 하는데 그 특징이 있다.

즉, 본 발명은, 극저온의 냉매가 직냉통(10)의 외측면을 따라 순환되면서 직냉통(10)을 통과하는 물이 얼음(I)으로 제빙되도록 하는데, 이때 유로부(13)을 통과하는 물은 유로부(13)의 외측, 즉 유로부(13)의 내벽에서부터 내측방향으로 순차적으로 제빙되어 소정의 두께를 갖는 얼음(I)이 형성되고,

이렇게 음용수가 일부 제빙된 얼음(I)은, 후술하는 온도 감지 센서(14)(15)를 통해 제빙되는 두께가 제어되어, 나머지 음용수가 유로부(13)를 통과할 수 있는 공간을 확보하게 되고, 따라서 음용수가 제빙된 얼음(I) 자체가 유로부(13)를 통과하는 음용수의 접촉에 의한 냉수 냉각이 이루어지도록 하는 냉열원으로 사용되어, 냉수의 위생적인 관리가 가능하다.

특히 본 발명은, 냉매 순환용 배관(20)을 이용해 직냉통(10)에서 얼음(I)이 강제 제빙되도록 하는 것에 주된 목적이 있으므로, 직냉통(10)의 온도 유지 내지 순환하는 냉매의 온도 조절 등을 위한 별도의 제어장치가 필요하지 않은 장점이 있으며,

후술하는 온도 감지 센서(14)(15)를 통해 냉매의 순환 가동만을 제어하여 제빙되는 얼음(I)의 두께를 적절하게 제한, 유지할 수 있다.

또한 상기 냉매 순환용 배관(20)에 의해, 상기 유로부(13)의 내벽을 따라 제빙되는 얼음(I)의 두께 상한선으로 기능하도록,

상기 직냉통(10)은, 상기 유로부(13)의 내벽에서 내측으로 소정 간격 이격하여 구비된 온도 감지 센서(14)(15)를 포함한다.

이러한 온도 감지 센서(14)(15)는 유로부(13)의 둘레 방향을 따라 하나 이상 설치될 수 있는데,

보다 바람직하게는, 직냉통(10)의 하판 및 상판에 각각, 유입부(11) 근처의 물의 온도를 감지하는 제1 감지 센서(14)와, 배출부(12) 근처의 물의 온도를 감지하는 제2 감지 센서(15)가 구비된다.

이러한 제1, 제2 온도 감지 센서(14)(15)는 먹는물 공급기의 제어부와 연결되어, 온도 감지 센서(14)(15) 주변의 물 온도를 감지함으로써, 유로부(13)의 내벽에서 제빙되는 얼음(I)의 두께 상한선으로써 기능하여, 얼음(I)으로 인해 유로부(13)가 막히는 것을 방지하고, 음용수가 얼음(I)과 접촉하면서 냉각되어 유로부(13)를 통과할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

즉, 도면과 같이, 직냉통(10)의 하판 및 상판에 각각, 직냉통(10)의 내벽과 소정 간격 이격 설치된 제1, 제2 온도 감지 센서(14)(15)를 구비하면,

제빙되는 얼음(I)의 두께가 두꺼워짐에 따라, 제1, 제2 온도 감지 센서(14)(15) 주위의 물 온도 역시 하강하게 되고, 이렇게 각 온도 감지 센서(14)(15)에서 감지되는 물의 온도가 일정 온도(대략 물이 어는 0℃) 이하로 내려가면, 먹는물 공급기의 제어부는, 직냉통(10)의 얼음(I)이 제빙 두께 한계선까지 제빙된 것으로 판단하여, 냉매 순환을 정지시켜 얼음(I)이 과냉되어 필요 이상으로 두꺼워지는 것을 방지한다.

이렇게 유로부(13)에서 소정 위치의 물 온도 감지를 통해 제빙되는 얼음(I)의 두께를 제한하면, 종래의 먹는물 공급기에 구비된 직냉장치에서 얼음의 제빙으로 인해 관로가 상습적으로 막히는 문제점을 방지할 수 있어, 유로부(13)를 통과하는 음용수는 얼음(I) 접촉을 통해 적정 온도로 냉각된 냉수로 배출된다.

뿐만 아니라 각 온도 감지 센서(14)(15)에서 감지되는 물의 온도가 일정 온도(냉수 설정 온도) 이상으로 올라가면, 먹는물 공급기의 제어부는, 직냉통(10)의 얼음(I)이 일정 두게 이하로 해빙된 것으로 판단하여, 냉매 순환을 다시 가동시켜 얼음(I)이 다시 제빙되도록 함으로써,

직냉통(10)의 내벽에서 제빙된 얼음(I)의 두께를 항상 일정하게 유지하여, 유로부(13)를 통과하는 냉수 배출 용량 및 냉수의 온도를 적절하게 유지할 수 있도록 한다.

다음으로 본 발명은, 상기 직냉통(10)의 유로부(13)에 제어형 접촉 강제수단(30)을 형성하여, 상기 유로부(13)를 통과하는 물이 상기 유입부(11)에서 상기 배출부(12) 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음(I)에 접촉하여 냉각이 이루어지도록 함으로써, 냉각 효율을 향상시켜 순간적인 냉수 냉각이 가능하도록 한다.

먼저 도 2에 도시된 제1 실시예로써, 본 발명에 따른 제어형 접촉 강제수단(30)은, 상기 유로부(13)에 형성된 나선형 유로(31)로 이루어져,

상기 나선형 유로(31)를 통과하는 음용수가, 상기 유입부(11)에서 상기 배출부(12) 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어진다.

상기 나선형 유로(31)는, 유로부(13)의 내벽을 따라 유입부(11)에서 배출부(12) 방향으로 상향 경사지도록 형성된 바닥부(31a)와, 상기 바닥부(31a)의 중앙을 가로질러 유로부(13)의 길이방향으로 형성된 기둥부(31b)로 형성되는 것으로,

펌프에 의해 유입부(11)로 음용수가 유입되면, 유입된 물은 나선형 유로(31)를 타고 통과되면서 나선형 와류를 형성하여 배출부(12)로 배출되는데, 이렇게 나선형 와류를 형성하는 물이 직냉통(10)의 내벽에 형성된 얼음(I)과 접촉하면서 열교환이 충분하게 이루어져 적정 온도의 냉수로 빠르게 냉각된다.

이어서 도 3에 도시된 제2 실시예로써, 본 발명에 따른 제어형 접촉 강제수단(30)은, 일측이 상기 유입부(11)와 연결되고 타측이 폐쇄되어 있으며, 측벽을 따라 복수개의 통과홀(32a)이 형성되고, 상기 유로부(13)에서 일방향으로 회전하도록 결합된 회전 배관(32)으로 구성되어,

상기 회전 배관(32)을 통과한 음용수가, 상기 유입부(11)에서 상기 배출부(12) 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어진다.

상기 회전 배관(32)은 일종의 파이프형 배관 부재로써, 펌프(미도시) 작동을 위한 모터 등과 연결되어 냉수 배출 시 유입부(11)를 축으로 유로부(13)의 둘레방향으로 회전하도록 결합된다.

상기 통과홀(32a)은 회전 배관(32)과 유로부(13) 사이를 연통시키는 구멍으로, 통과홀(32a)의 크기나 형태, 개수 등에 제한이 없다.

따라서 펌프에 의해 유입부(11)로 물이 유입되면, 회전 배관(32) 내부의 물은 펌프의 배출 압력 및 회전 배관(32)의 회전 압력에 의해, 상기 통과홀(32a)을 통과하여 유로부(13)로 배출되고,

이렇게 유로부(13)로 배출되는 물은, 유로부(13) 내에서 나선형 와류를 형성게 되므로, 직냉통(10)의 내벽에 형성된 얼음(I)과 접촉하여 열교환이 충분하게 이루어져 적정 온도의 냉수로 빠르게 냉각된 상태로 배출부(12)를 통해 배출된다.

따라서 본 발명은, 상기 제어형 접촉 강제수단(30)을 통해, 직냉통(10)을 통과하는 물이 상대적으로 소량씩 일정량으로 얼음과 많이 접촉하면서 배출되므로, 음용수가 순간적으로 냉수 냉각되기에 충분한, 얼음(I) 접촉 시간 내지 접촉 면적을 확보하게 되고,

상기 온도 감지 센서(14)(15)에 의해 얼음(I)이 일정 두께로 유지되기 때문에, 얼음(I)이 두꺼워져 냉수 배출 용량이 작아지거나 유로부(13)가 막히는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 반대로 얼음(I)이 너무 얇아져 음용수가 적정 온도로 충분하게 냉각되지 않는 것을 방지할 수 있으며,

상기 제어형 접촉 강제수단(30)을 통해, 유로부(13)를 통과하는 물이 회전함에 따라 결빙이 발생하는 것을 방지할 수 있으며,

직냉통(10)의 용량(즉 유로부(13)의 직경 또는 길이)을 최소화할 수 있어 먹는물 공급기의 소형화에 유리한 장점이 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 직냉통 11 : 유입부
12 : 배출부 13 : 유로부
14, 15 : 온도 감지 센서 20 : 냉매 순환용 배관
30 : 제어형 접촉 강제수단 31 : 나선형 유로
31a : 바닥부 31b : 기둥부
32 : 회전 배관 32a : 통과홀

Claims (4)

1. 음용수가 통과하도록, 일측 유입부(11), 타측 배출부(12), 그리고 상기 유입부(11)와 상기 배출부(12)를 연결하는 유로부(13)를 구비한 직냉통(10);
   상기 유로부(13)의 내벽을 따라 얼음이 소정 두께로 제빙되도록, 상기 직냉통(10)의 외측면에 구비된 냉매 순환용 배관(20); 및
   상기 유로부(13)를 통과하는 음용수가, 상기 직냉통(10) 내벽에 형성된 얼음에 접촉되도록 하는 제어형 접촉 강제수단(30);을 포함하여 이루어지되,
   
   상기 제어형 접촉 강제수단(30)은, 일측이 상기 유입부(11)와 연결되고 타측이 폐쇄되어 있으며 측벽을 따라 복수개의 통과홀(32a)이 형성되고, 상기 유로부(13)에서 일방향으로 회전하도록 결합된 회전 배관(32)으로 구성되어,
   상기 회전 배관(32)이 유입부(11)를 축으로 유로부(13)의 둘레방향으로 회전하면서, 상기 회전 배관(32)으로 유입된 음용수가 상기 통과홀(32a)을 통과하여 유로부(13)로 배출되어 음용수가 상기 유입부(11)에서 상기 배출부(12) 방향으로 나선형 와류를 형성하면서 제빙된 얼음에 접촉하여 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 하는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유로부(13)의 내벽을 따라 제빙되는 얼음의 두께 상한선으로 기능하도록,
   상기 직냉통(10)은, 직냉통(10)의 하판 및 상판에 각각, 상기 유로부(13)의 내벽에서 내측으로 소정 간격 이격하여 구비되어, 유입부(11)의 물의 온도를 감지하는 제1 감지 센서(14)와, 배출부(12)의 물의 온도를 감지하는 제2 감지 센서(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 먹는물 공급기를 위한 직냉장치.
   
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