KR101898639B1 - 냉수 공급장치의 수통구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉수 공급장치 및 냉수 공급을 위한 제어방법, 냉수 공급장치의 수통구조에 관한 것으로서, 냉수 공급장치는, 내부공간이 형성되어 있고, 상기 내부공간의 일면은 개방되어 있으며, 상기 내부공간 내로 물이 유입되는 입수부 및 상기 내부공간 내의 물이 외부로 배출되는 출수부가 각각 마련되어 있는 수통본체와, 상기 수통본체의 개방된 면을 폐쇄할 수 있는 열전달판을 포함하는 수통부재; 상기 내부공간 내에 수용된 물을 냉각하기 위하여 상기 열전달판에 냉기를 전달하는 냉각부재; 및 상기 내부공간 측으로 배치되는 상기 열전달판의 일면에 직접 얼음이 생성되도록 상기 냉각부재를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기의 구성에 따르면, 냉수의 보편적인 기준인 5℃로 제어하는 것이 아니라, 내부공간 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 제어함으로써, 열전달판 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성되고, 생성된 얼음이 내부공간 내의 물에 닿아 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 냉수의 공급을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉수 공급장치의 수통구조{Water tank structure for cold water supplying device}

본 발명은 열전달판 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성되고, 생성된 얼음이 내부공간 내의 물에 닿아 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 냉수의 공급을 원활하게 할 수 있고, 방열판은 수냉유로를 통한 수냉과 방열핀을 통한 공냉을 혼합하여 사용함으로써, 원수 온도가 높은 여름철이나 사용빈도가 많을 경우에도 훨씬 빠른 시간 안에 다시 냉수를 공급할 수 있으며, 수통본체의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 열전달판을 수통본체에 효과적으로 체결할 수 있는 시스템을 구성할 수 있는 냉수 공급장치 및 냉수 공급을 위한 제어방법, 냉수 공급장치의 수통구조에 관한 것이다.

현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 정수기는 수도수 또는 자연수 등의 원수(原水)를 복수 개의 필터를 이용해 여과한 다음, 바로 마실 수 있는 음용수를 제공하거나, 또는 정수된 음용수를 저수탱크에 저장한 다음, 별도의 냉각장치 및 가열장치를 구비하여 냉수나 온수를 제공하는 기본적인 기능을 갖는다.

종래 본 출원인이 기출원한 '열전반도체를 이용한 언더싱크용 냉정수기'가 대한민국 등록특허 제10-1175933호에 제시되어 있다.

상기의 공보에 따르면, 주방의 싱크대 하부에 설치되는 언더싱크용 냉정수기에 있어서, 원수공급부에서 공급된 원수를 받아 복수개의 필터를 이용하여 음용 가능한 음용수로 정수되게 하는 정수 키트(kit); 및 정수 키트를 통해 음용수로 정수된 물을 저장한 후 냉각시킬 수 있도록 열전반도체 유닛(unit)을 구비하는 냉정수 키트;를 포함한다.

또한, 냉정수 키트는, 정수 키트로부터 음용수로 정수된 물을 공급받아 저장할 수 있는 저수탱크와, 저수탱크에 밀착되어 정수된 물을 냉각시킬 수 있는 열전반도체와, 열전반도체를 제어할 수 있는 컨트롤러와, 열전반도체에 전기를 공급할 수 있는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)를 포함한다.

그러나 종래의 냉정수기는 다음과 같은 문제점이 있다.

열전반도체를 제어할 수 있는 컨트롤러는 냉수의 보편적인 기준인 5℃로 제어함으로써, 저수탱크 내에 저장된 물을 냉각하는 데 걸리는 시간이 많이 소비되어 사용자에게 냉수를 공급하는 시간이 지체될 수 있는 문제점이 있다.

특히, 더운 여름철과 같은 계절에 따라 상온 또는 그 이상의 물이 입수되면, 물을 냉각하는데 더욱 많은 시간이 걸려 소비자에게 적절한 온도의 냉수를 원활하게 공급하기가 어렵다는 단점이 있다.

한편, 상기에서 제시한 공보에는, 분리된 저수탱크 베이스 플레이트(411a)와 저수탱크 본체 플레이트(411b)를 조립하기 위하여 홀더(420)가 구비되어 있는데, 홀더(420)의 형상이 복잡하여 생산성이 떨어지며, 홀더(410) 만으로는 밀착과 누수 문제를 완전히 해결하기에는 어려움이 따른다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 수통본체에 열전달판을 직접 조립할 수 있도록, 수통본체의 외측에 배치되는 입수부, 출수부, 온도센서, 수위센서와 출수보조파이프, UV LED 등의 부재들의 간섭을 회피하면서도 수통본체에 보다 쉽고 용이하게 열전달판을 조립할 수 있는 수통본체 구조의 개발이 필요한 시점이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열전달판 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성되고, 생성된 얼음이 내부공간 내의 물에 닿아 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 냉수의 공급을 원활하게 할 수 있고, 방열판은 수냉유로를 통한 수냉과 방열핀을 통한 공냉을 혼합하여 사용함으로써, 원수 온도가 높은 여름철이나 사용빈도가 많을 경우에도 훨씬 빠른 시간 안에 다시 냉수를 공급할 수 있는 시스템을 구성할 수 있고, 냉각시간을 단축시켜 전기 사용량을 현저히 줄이는 절전형 시스템을 구성할 수 있으며, 수통본체의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 열전달판을 수통본체에 효과적으로 체결할 수 있는 냉수 공급장치 및 냉수 공급을 위한 제어방법, 냉수 공급장치의 수통구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 냉수 공급장치는, 내부공간이 형성되어 있고, 상기 내부공간의 일면은 개방되어 있으며, 상기 내부공간 내로 물이 유입되는 입수부 및 상기 내부공간 내의 물이 외부로 배출되는 출수부가 각각 마련되어 있는 수통본체와, 상기 수통본체의 개방된 면을 폐쇄할 수 있는 열전달판을 포함하는 수통부재; 상기 내부공간 내에 수용된 물을 냉각하기 위하여 상기 열전달판에 냉기를 전달하는 냉각부재; 및 상기 내부공간 측으로 배치되는 상기 열전달판의 일면에 직접 얼음이 생성되도록 상기 냉각부재를 제어하는 제어부;를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각부재는, 열을 방출하기 위한 방열판을 포함하되, 상기 방열판의 일면에는 공기와의 접촉면적을 확장시키기 위한 방열핀이 배치되고, 상기 방열판의 타면에는 내부에 냉각수가 순환되는 수냉유로가 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 내부공간 내에는 상기 내부공간을 구획하는 격벽부재가 마련되어 있되, 상기 격벽부재는, 상기 내부공간 상단으로부터 상기 내부공간 전체 높이의 3분의 1 이내에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 격벽부재는, 상기 내부공간을 상, 하로 구획하고, 구획된 부분이 서로 연통하도록 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 격벽부재는, 일측은 상기 내부공간의 일측벽에 고정되고, 타측은 상기 내부공간의 타측벽으로부터 이격하게 배치되는 제1격벽과, 상기 제1격벽의 타측으로부터 하방으로 연장된 제2격벽과, 일측은 상기 제2격벽의 하단과 연결되고, 타측은 상기 내부공간의 일측벽과 이격하게 배치되는 제3격벽과, 상기 제3격벽의 타측으로부터 하방으로 연장된 제4격벽과, 일측은 상기 제4격벽의 하단과 연결되고, 타측은 상기 내부공간의 타측벽에 고정되는 제5격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 출수부는, 상기 수통본체의 하부에서 상부까지 이어지는 출수파이프를 포함하여, 상기 출수파이프를 통하여 상기 수통본체 하단의 물이 상기 수통본체의 상부로 출수되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 내부공간 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 상기 냉각부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 내부공간 내의 물의 온도, 냉각 시간 중 어느 하나 또는 모두를 통하여 상기 냉각부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 냉수 공급을 위한 제어방법은, 수통본체의 내부공간 측에 배치되는 열전달판의 일면에 냉각을 위한 얼음이 직접 생성되도록 하는 얼음 생성 단계; 및 상기 얼음에 의해 상기 내부공간 내에 수용된 물이 냉각되도록 하는 냉수 생성 단계;를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 얼음 생성 단계에서, 상기 내부공간 내의 물이0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 상기 열전달판의 일면에 생성되는 얼음의 생성여부 및 생성양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 얼음 생성 단계에서, 상기 내부공간 내의 물의 온도변화기울기를 산출하고, 미리 정해진 기준 온도변화기울기와 비교하여, 상기 열전달판의 일면에 생성되는 얼음의 생성여부 및 생성양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 얼음 생성 단계에서, 외부의 온도를 측정하고, 측정된 외부의 온도에 따라 미리 정해진 냉수 공급온도를 비교하여, 상기 열전달판의 일면에 생성되는 얼음의 생성양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 냉수 공급장치의 수통구조는, 내부공간이 형성되어 있고, 상기 내부공간의 일면은 개방되어 있으며, 상기 내부공간 내로 물이 유입되는 입수부 및 상기 내부공간 내의 물이 외부로 배출되는 출수부가 각각 마련되어 있는 수통본체; 상기 수통본체의 개방된 면을 폐쇄할 수 있는 열전달판; 상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 배치되되, 다수의 부분으로 분리 가능하며, 상기 열전달판이 체결되는 체결프레임;을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 체결프레임은, 상기 수통본체의 개방된 면의 상부 둘레를 따라 배치되는 상부 체결프레임과, 상기 수통본체의 개방된 면의 하부 둘레를 따라 배치되는 하부 체결프레임으로 분리 가능하고, 상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 배치되면서, 상기 상부 체결프레임과 상기 하부 체결프레임이 조립되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 체결프레임에는 실링부재 안착부가 형성되어 있고, 상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 외측으로 절곡된 절곡부가 형성되어 있으며, 상기 절곡부는, 상기 절곡부에 실링부재가 끼워진 상태로 상기 실링부재 안착부 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 실링부재는, 상기 절곡부에 끼워지기 용이하도록 일측이 개방되어 있으며, 상기 열전달판과 맞닿은 부분과 상기 체결프레임과 맞닿은 부분에는, 각각 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 냉수 공급장치 및 냉수 공급을 위한 제어방법, 냉수 공급장치의 수통구조에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

냉수의 보편적인 기준인 5℃로 제어하는 것이 아니라, 내부공간 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 제어함과 동시에, 열전달판 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성되고, 생성된 얼음이 내부공간 내의 물에 닿아 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 온도의 냉수를 빠르고 원활하게 공급할 수 있다.

이렇게, 내부공간 내의 열전달판에 직접 얼음을 형성시킴으로써, 상온 또는 그 이상의 물이 입수되더라도 사용자에게 제공되는 냉수의 온도를 적절하고 효과적으로 유지할 수 있고, 얼음의 큰 융해열을 이용하여 작은 크기의 냉수 공급장치에서도 충분한 냉부를 공급할 수 있는 시스템 구성이 가능하다.

또한, 방열판은 수냉유로를 통한 수냉과 방열핀을 통한 공냉을 혼합하여 사용함으로써, 원수 온도가 높은 여름철이나 사용빈도가 많을 경우에도 훨씬 빠른 시간 안에 다시 냉수를 공급할 수 있는 시스템을 구성할 수 있으며, 냉각시간을 단축시켜 전기 사용량을 현저히 줄이는 절전형 시스템을 구성할 수 있다.

나아가, 출수부는 출수파이프를 포함하여, 수통본체의 하단에서 상단으로 물을 보내게 되면, 출수관의 길이가 길어져 온도상승의 원인이 되는 문제점과, 차가워진 물에 의해 내부의 결로 원인이 되는 문제점을 해결할 수 있다.

한편, 내부공간 상단으로부터 내부공간 전체 높이의 3분의 1 이내에 배치되는 격벽부재가 마련됨으로써, 스테인리스 재질로 이루어진 수통본체에 최소한의 격벽부재를 추가하면서도 효율적으로 물 섞임을 방지할 수 있다.

또한, 물 통과홀은 제5격벽으로부터 높이를 가지고 배치되어 있어, 유입수가 급격하게 하부의 냉수와 혼합되는 것을 지체시킬 수 있고, 유입수가 많은 경우 요부를 통하여도 이동할 수 있으므로 제3격벽의 전방에 형성된 요부를 통과하면서 하기에서 설명할 열전달판에 생성된 얼음에 물이 직접 충돌하게 되면서 열교환 효율을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 유입수의 양에 따라 최적의 조건으로 물을 냉각할 수 있는 효과가 있다.

한편, 체결프레임이 다수의 부분으로 분리 가능하고, 분리된 부분이 조립되면서 수통본체의 개방된 부분의 둘레를 따라 배치되도록 구성됨으로써, 수통본체의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 용이하게 조립할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 수통본체의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 열전달판을 수통본체에 효과적으로 체결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉수공급장치를 도시한 조립 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 일측면도.
도 4는 도 2에서 방열판을 도시한 도면.
도 5는 도 2에서 체결프레임을 도시한 분해 사시도.
도 6 및 도 7은 도 2에서 체결프레임과 열전달판이 장착되는 구조를 보여주기 위하여 도시한 도면.
도 8 및 도 9는 내부공간 내에 격벽이 마련되는 수통본체의 일실시예를 도시한 도면.
도 10은 도 8 및 도 9의 내부공간 내에 마련되는 격벽을 도시한 도면.
도 11은 물의 온도에 따른 냉각 시간을 도시한 냉각 속도 그래프.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

냉수 공급장치의 실시예

도 1 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉수공급장치를 도시하였다.

본 발명에 따른 냉수공급장치가 적용될 수 있는 수처리 기기는 원수를 공급받아 여과한 다음 정수를 생성하는 정수기뿐만 아니라, 이온수, 탄산수, 산소수와 같은 각종 기능수를 공급하는 기능수기를 포함한다. 또한, 공급된 물을 일차로 여과한 후 가열 또는 냉각하거나 얼음을 생성하는 온수기, 냉수기, 제빙기 등이 있다. 이러한 점을 감안하여, 본 명세서에서 수처리 기기라 함은 전술한 정수기, 기능수기, 온수기, 냉수기, 제빙기 등과 이들 기능의 적어도 일부를 복합적으로 지닌 기기를 총칭하는 의미이다.

상기와 같은 수처리 기기에 용이하게 적용될 수 있는 냉수 공급장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 수통부재(100)와 냉각부재(200)와 제어부(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 수통부재(100)는 수통본체(110)와 단열부재(190)와 열전달판(180)을 포함하여 구성되어 있다.

수통본체(110)에는 내부공간(110a)이 형성되어 있고, 도 1 상에서 내부공간(110a)의 전면은 개방되어 있다. 또한, 수통본체(110)의 개방된 전면의 가장자리는, 도 6에 도시한 바와 같이, 외측으로 절곡된 절곡부(111)가 형성되어 있다. 절곡부(111)에는 하기에서 상세히 설명할 실링부재(170)가 끼워진다.

이러한 수통본체(110)의 일측에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 내부공간(110a) 내에 수용된 물의 온도를 측정하기 위한 온도센서(113)가 마련될 수 있다. 또한, 수통본체(110)의 상면에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 수통본체(110) 내의 만수위 측정을 위한 수위센서(115)가 마련될 수 있으며, 초기 또는 정수기 사용중 또는 사용후 수통본체(110) 내에 물을 채울 때는 수위센서(115)를 이용하여 만수위를 인식할 수 있다.

또한, 수통본체(110)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 내부공간(110a) 내로 물이 유입되는 입수부(120)와, 내부공간(110a) 내의 물이 외부로 배출되는 출수부(150)가 각각 마련되어 있다.

본 실시예에서 입수부(120)는 수통본체(110) 상단 전측에 배치되어 있고, 본 명세서의 도 8 상에서 수통본체(110) 상단 좌측에 배치되어 있다. 이러한 입수부(120)는 수통본체(110)의 상단에 형성된 홀에 수통본체(110)의 상부로 노출된 파이프가 연결된 형태로 마련되어 있다.

또한, 출수부(150)는 수통본체(110) 하단의 전측에 배치되어 있고, 본 명세서의 도 8 상에서 수통본체(110) 하단 우측에 배치되어 있다. 이러한 출수부(150)는, 도 8의 실시예에서는 수통본체(110)의 하단에 형성된 홀(110b)에 수통본체(110)의 하부로 노출된 파이프가 연결된 형태로 마련될 수 있다.

상기와 같이, 입수부(120)와 출수부(150)는 동일 수직 선상에 위치하지 않고, 수통 본체(110)의 좌,우측에 각각 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 입수부(120)는 수통본체(110)의 상단에 마련되어 있고, 출수부(150)는 수통본체(110)의 하단에 마련되어 있는데, 그 이유는 상온수의 물이 입수부(120)를 통하여 수통본체(110)의 상단에서 입수되면, 하기에서 설명할 열전달판(180)에 생성된 얼음에 물이 직접 충돌하게 되면서 열교환 효율이 높아지고, 차가워진 물은 하부로 내려가기 때문에 수통본체(110) 하면에 배치된 출수부(150)를 통하여 배출되기 용이하게 때문이다.

이렇게, 물을 출수할 때에는 펌프(미도시)를 통하여 수통본체(110)의 하단에서 출수할 수 있으며, 하기에서 설명할 출수보조파이프(150a)를 통하여 수통본체(110)의 상부로 보내어진다.

출수보조파이프(150a)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 수통본체(110)의 하면과 상면을 관통하며, 수통본체(110)의 하부에서 상부까지 이어지도록 마련되어 있다. 본 실시예에서 출수보조파이프(150a)는 수통본체(110)의 후측에 배치되어 있으며, 특히, 입수부(120)의 후측에 배치되어 있다.

이러한 출수보조파이프(150a)는, 일단이 수통본체(110)의 하면 외측으로 노출되어 있고, 하면을 관통하여 내부공간(110a) 내에 수직하게 배치되다가 수통본체(110)의 상면을 관통하여, 타단이 수통본체(110)의 상면 외측으로 노출되어 있다.

따라서, 도면 상에서 도시하지는 않았지만 출수부(150)와 출수보조파이프(150a)는 호스와 같은 부재로 연결될 수 있으며, 이에 따라 수통본체(110)의 하단에 배치된 출수부(150)를 통하여 배출되는 물이 출수보조파이프(150a)를 통하여 수통본체(110)의 상부로 출수될 수 있다.

이와 같이, 출수보조파이프(150a)가 마련되면, 다음과 같은 효과가 있다.

통상 정수기와 같은 수처리기기의 취수꼭지는 펌프보다 상단에 위치하므로 출수부(150)와 연결되는 출수관의 길이가 길어지게 되는데, 출수관의 길이가 길어지면 온도상승의 원인이 되고, 차가워진 물에 의해 내부의 결로 원인이 되는 문제점이 있다. 수통본체(110)의 하단에서 출수한 물을 펌프로 수통본체(110)를 관통하는 출수보조파이프(150a)를 통하여 수통본체(110)의 상단으로 보내게 되면 상기와 같은 두 가지 문제점을 해결할 수 있다.

도 3의 실시예와 같이 출수보조파이프(150a)가 별도로 마련되어 있고, 펌프를 사용하여 출수부(150)를 통하여 배출되는 물을 출수보조파이프(150a)를 통하여 수통본체(110)의 상부로 출수될 수 있도록 하는 것과는 달리, 도 8의 실시예와 같이 출수부와 출수보조파이프가 일체로 형성될 수도 있다.

즉, 도 8과 같이 출수부는 수통본체(110)의 내부공간(110a) 내에 출수파이프(150-1)의 형태로 마련되어 있다. 출수파이프(150-1)는 내부공간(110a)의 후측에 위치할 수 있는데, 입수부(120)와 가로로 동일선상에 위치하지 않고, 입수부(120) 보다 후측에 위치할 수 있다. 이러한 출수파이프(150-1)는 내부공간(110a) 내에 수통본체(110)의 길이방향을 따라 위치한다. 또한, 출수파이프(150-1)의 하단은 내부공간(110a)의 바닥면과 인접하게 위치하되, 바닥면과 완전히 닿지는 않고 어느 정도로 간격을 두고 배치되어 있다. 출수파이프(150-1)의 상단은 수통본체(110)의 상면 외측으로 노출되어 있다. 따라서, 수통본체(110)의 하단의 물은 출수파이프(150-1)를 따라 상단으로 이동하여 수통본체(110)의 상면으로 출수되며, 이 경우에 펌프는 불필요하다. 도 8에서 수통본체(110)의 전측의 일측에 배치되고, 외부로 노출되어 있는 145번 파이프는 수통본체(110)의 내부공간(110a) 내의 물을 비우고자 할 때 사용되는 드레인 파이프(145)이다.

수통본체(110)의 내부공간(110a) 내에는 살균을 위한 UV LED(140)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 UV LED(140)가 내부공간(110a) 내의 바닥면에 마련되어 있어, 일반적인 UF 필터에서 걸러지지 않는 바이러스나, 잔존하는 세균류 등을 박멸할 수 있다.

또한, 수통본체(110)에는, 도 3에 도시한 바와 같이 내부공간(110a) 내에 일부분이 배치되는 입수부(120)와 수위센서(115)와 출수보조파이프(150a)와 출수부(150)와 UV LED(140)가 각각 관통하는 관통홀이 형성되어 있어, 이들 부재의 일부분은 수통본체(110)의 외부로 노출될 수 있다. 도 8의 실시예의 경우에는 내부공간(110a) 내에 일부분이 배치되는 입수부(120)와 수위센서(115)와 UV LED(140)와 드레인 파이프(145)가 각각 관통하는 관통홀이 형성되어 있어, 이들 부재의 일부분은 수통본체(110)의 외부로 노출될 수 있다.

한편, 내부공간(110a) 내에는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 입수되는 물이 하부에 위치하는 낮은 온도의 물과 급격히 혼합되는 것을 방지하기 위하여 내부공간(110a)을 구획하는 격벽부재(130)가 마련될 수 있다.

이러한 격벽부재(130)는 내부공간(110a) 상단으로부터 배치되되, 내부공간(110a) 전체 높이의 3분의 1 이내에 배치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 격벽부재(130)는 내부공간(110a)을 상, 하로 구획하고, 구획된 부분이 서로 연통하도록 마련되어 있는데, 이를 위하여 격벽부재(130)는 제1격벽(131)과 제2격벽(132)과 제3격벽(133)과 제4격벽(134)과 제5격벽(135)을 포함한다.

제1격벽(131)은 내부공간(110a) 내에 수평하게 배치되고, 제1격벽(131)의 일측은 내부공간(110a)의 일측벽에 고정되고, 타측은 내부공간(110a)의 타측벽으로부터 이격하게 배치된다. 제1격벽(131)의 일측이 내부공간(110a)의 일측벽에 고정되도록 하기 위하여, 도 8 및 도 9와 같이, 제1격벽(131)의 일측면을 따라 상단으로 절곡된 제1절곡부(131b)가 마련되어 있으며, 제1절곡부(131b)는 내부공간(110a)의 일측벽에 용접 등으로 고정될 수 있다. 또한, 제1격벽(131)에는, 도 9와 같이, 출수보조파이프(150a)가 관통하는 제1파이프 관통홀(133a)이 형성되어 있다.

제2격벽(132)은 제1격벽(131)의 타측으로부터 하방으로 수직하게 연장되어 있다.

제3격벽(133)은 내부공간(110a) 내에 수평하게 배치되는데, 제1격벽(131)과 간격을 두고 평행하게 배치되어 있다. 제3격벽(133)의 일측은 제2격벽(132)의 하단과 연결되고, 타측은 내부공간(110a)의 일측벽과 이격하게 배치되어 있다. 이러한 제3격벽(133)에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 전방 가장자리에 내측으로 들어간 요부(133b)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 요부(133b)는 서로 간격을 두고 두 개가 형성되어 있으며, 이러한 요부(133b)에 의해 제3격벽(133)의 전방 가장자리는 요철이 형성된 것처럼 보인다. 또한, 제3격벽(133)에는, 도 9와 같이, 출수파이프(150-1)가 관통하는 제3파이프 관통홀(133a)이 형성되어 있다.

제4격벽(134)은 제3격벽(133)의 타측으로부터 하방으로 수직하게 연장되어 있다. 이러한 제4격벽(134)에는, 도 10에 도시한 바와 같이, 물이 통과할 수 있는 물 통과홀(134b)가 형성되어 있다. 이러한 물 통과홀(134b)은 제4격벽(134)의 후측에 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 물 통과홀(134b)은 입수부(120)가 배치된 수직 선상 보다 후측에 위치하는 것이 바람직하며, 출수파이프(150-1)와 수평으로 동일 선상에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 물 통과홀(134b)은 제4격벽(134)의 하단으로부터 높이를 가지고 배치되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 물 통과홀(134b)은 제4격벽(134)의 하단에 연결되는 제5격벽(135)으로부터 거리가 있도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서 물 통과홀(134b)은 제4격벽(134)에 원형으로 한 개가 형성되어 있지만, 실시예에 따라 물 통과홀(134b)의 개수 및 형상은 달라질 수 있다.

제5격벽(135)은 내부공간(110a) 내에 수평하게 배치되는데, 제3격벽(133)과 간격을 두고 평행하게 배치되어 있다. 제5격벽(13)의 일측은 제4격벽(134)의 하단과 연결되고, 타측은 내부공간(110a)의 타측벽에 고정되어 있다. 제5격벽(135)의 일측이 내부공간(110a)의 타측벽에 고정되도록 하기 위하여, 도 8 및 도 9와 같이, 제5격벽(135)의 타측면을 따라 하단으로 절곡된 제5절곡부(135b)가 마련되어 있으며, 제5절곡부(135b)는 내부공간(110a)의 타측벽에 용접 등으로 고정될 수 있다. 또한, 제5격벽(135)에는, 도 9와 같이, 출수파이프(150-1)가 관통하는 제5파이프 관통홀(135a)이 형성되어 있다.

상기와 같이 제1격벽(131), 제2격벽(132), 제3격벽(133), 제4격벽(134), 제5격벽(135)을 포함하는 격벽부재(130)는 수통본체(110)의 개방된 전면에서 바라보았을 때 도 9와 같이 '리을'자 형태를 이루며, 내부공간(110a) 상단으로부터 내부공간(110a) 전체 높이의 3분의 1 이내에 배치되어 있다.

상기와 같이 격벽부재(130)가 구성되어, 도 9에 도시한 바와 같이, 수통본체(110)의 상단에 배치된 입수부(120)를 통하여 내부공간(110a) 내로 유입되는 유입수는 제1격벽(131)의 상단으로 낙하하고, 제2격벽(132)과 내부공간(110a)의 타측벽 사이를 통과한다.

이렇게 제2격벽(132)과 내부공간(110a)의 타측벽 사이를 통과한 물은 제4격벽(134)에 형성된 물 통과홀(134b)을 통과한 후 하방으로 출수부(150)를 통하여 출수된다. 이때, 물 통과홀(134b)은 제5격벽(135)으로부터 높이를 가지고 배치되어 있어, 유입수가 급격하게 하부의 냉수와 혼합되는 것을 지체시킬 수 있다.

유입수가 많은 경우에는 물 통과홀(134b) 뿐만 아니라, 제3격벽(133)에 형성된 요부(133b)를 통하여 제3격벽(133)의 상부로 이동한 다음, 제4격벽(134)과 내부공간(110a)의 일측벽 사이를 통과한 후 하방으로 이동한다.

이렇게 출수부(150)를 통하여 출수되는 물은, 상기에서도 설명하였듯이 출수파이프(150-1)를 통하여 수통본체(110)의 상부로 출수될 수 있다.

상기와 같이, 물 통과홀(134b)은 제5격벽(135)으로부터 높이를 가지고 배치되어 있어, 유입수가 급격하게 하부의 냉수와 혼합되는 것을 지체시킬 수 있고, 유입수가 많은 경우 요부(133b)를 통하여도 이동할 수 있으므로 제3격벽(133)의 전방에 형성된 요부(133b)를 통과하면서 하기에서 설명할 열전달판(180)에 생성된 얼음에 물이 직접 충돌하게 되면서 열교환 효율을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 유입수의 양에 따라 최적의 조건으로 물을 냉각할 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에서 수통본체(110)와 격벽부재(130)는, 내부공간(110a) 내의 물의 온도를 잘 유지하고 내부공간(110a)을 청결하게 유지하기 위하여 스테인리스 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 격벽부재(130)는, 스테인리스 재질로 이루어진 수통본체(110)에 최소한의 격벽부재(130)를 추가하면서도 효율적으로 물 섞임을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레를 따라 도 2와 같이 체결프레임(160)이 마련될 수 있다. 체결프레임(160)은 하기에서 설명할 열전달판(180)의 장착을 위하여 마련된다. 즉, 수통본체(110)에 직접 열전달판(180)을 장착하기가 매우 어렵고 복잡하므로 수통본체(110)의 개방된 면에 열전달판(180)을 쉽고 효과적으로 장착하기 위하여 본 실시예와 같은 체결프레임(160)이 필요하다.

체결프레임(160)은 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레를 따라 마련되므로 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레와 동일한 형상인 것이 바람직하다. 본 실시예에서 조립된 상태의 체결프레임(160)은, 네 개의 모서리가 라운드지게 형성되어 있고, 위, 아래로 긴 형태의 직사각형 형상의 링 형태이다.

또한, 본 실시예에서 체결프레임(160)은 후방으로 개방되어 있어, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 횡단면이 '디귿자' 형상이다.

나아가, 체결프레임(160)에는 열전달판(180)과 체결수단으로 체결하기 위하여 다수의 체결공(165a, 165b)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 체결프레임(160)은 다수의 부분으로 분리 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 체결프레임(160)은 다수의 부분으로 분리될 수 있고, 분리된 부분이 조립되면서 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

본 실시예에서 체결프레임(160)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 두 부분으로 나누어져 수통본체(110)에 조립 가능하다. 특히, 체결프레임(160)은, 수통본체(110)를 상, 하 두 부분으로 나눌 경우, 수통본체(110)의 개방된 부분의 상측 둘레를 따라 배치되는 상부 체결프레임(160a)과, 수통본체(110)의 개방된 부분의 하측 둘레를 따라 배치되는 하부 체결프레임(160b)으로 구성된다.

상부 체결프레임(160a)의 양끝단 중 어느 일단에는 조립부(161a)가 돌출 형성되어 있다. 상부 체결프레임(160a)의 조립부(161a)는, 상부 체결프레임(160a)의 조립부(161a)가 형성된 일단과 맞닿는 하부 체결프레임(160b)의 어느 일단의 개방된 부분(162b)에 삽입된다.

하부 체결프레임(160b)의 양끝단 중 나머지 일단에는 조립부(161b)가 돌출 형성되어 있다. 하부 체결프레임(160b)의 조립부(161b)는, 하부 체결프레임(160b)의 조립부(161b)가 형성된 일단과 맞닿는 상부 체결프레임(160a)의 나머지 일단의 개방된 부분(162a)에 삽입된다.

상기와 같이 구성되어, 상부 체결프레임(160a)의 일단에 형성된 조립부(161a)가 하부 체결프레임(160b)의 개방된 일단(162b)에 삽입되고, 반대측의 하부 체결프레임(160b)의 타단에 형성된 조립부(161b)가 상부 체결프레임(160a)의 개방된 타단(162a)에 삽입됨으로써, 수통본체(110)의 개방된 둘레를 따라 조립된다.

이와 같이, 체결프레임(160)이 다수의 부분으로 분리 가능하고, 분리된 부분이 조립되면서 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레를 따라 배치되도록 구성됨으로써, 다음과 같은 효과가 있다.

입수부(120), 출수부(150), 온도센서(113), 수위센서(115)와 출수보조파이프(150a), UV LED(140) 등의 부재가 수통본체(110)의 외측으로 배치되는데, 이러한 부재들은 수통본체(110)의 개방된 면과 마주보도록 배치되는 면을 연결하는 둘레면에 마련된다. 이러한 부재들 때문에 수통본체(110)에 체결프레임(160)을 조립하고자 할 때 하나의 링 형상으로 된 체결프레임(160)을 조립한다면, 도 8상에서 수통본체(110)의 개방된 전면으로는 절곡부(111) 때문에 체결프레임(160)을 조립하기 어렵고, 수통본체(110)의 후방에서는 부재들 때문에 역시 체결프레임(160)을 조립하기가 어렵다는 문제점이 있다.

상기와 같이 수통본체(110)의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 열전달판(180)을 수통본체(110)에 효과적으로 체결하기 위하여 본 발명과 같은 체결프레임(160)이 필요하다. 특히 체결프레임(160)이 다수의 부분으로 분리 가능하고, 분리된 부분이 조립되면서 수통본체(110)의 개방된 부분의 둘레를 따라 배치되도록 구성됨으로써, 수통본체(110)의 외측에 배치되는 부재들을 회피하면서 수통본체(110)의 개방된 면의 둘레를 따라 용이하게 조립할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상부 체결프레임(160a)과 하부 체결프레임(160b)의 전면에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 절곡부(111)가 배치될 수 있도록 절곡부 배치부(164a, 164b)가 형성되어 있다.

절곡부 배치부(164a, 164b)는 수통본체(110)의 내부공간(110a)과 인접한 측으로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상부 체결프레임(160a)과 하부 체결프레임(160b)의 전면 내측둘레를 따라 절곡부 배치부(164a, 164b)가 마련되어 있다.

절곡부 배치부(164a, 164b)는, 상부 체결프레임(160a)과 하부 체결프레임(160b)의 전면으로부터 후방으로 들어간 형태이며, 절곡부 배치부(164a, 164b) 내에는, 도 7과 같이 실링부재(170)가 안착될 수 있도록 실링부재 안착부(163a, 163b)가 형성되어 있다. 실링부재 안착부(163a, 163b)는 절곡부 배치부(164a, 164b)의 전면으로부터 더 후방으로 들어간 형태이다.

상기와 같이 구성되어, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상부 체결프레임(160a)과 하부 체결프레임(160b)이 수통본체(110)의 둘레를 따라 조립될 때, 절곡부 배치부(164a, 164b) 내에 수통본체(110)의 절곡부(111)가 배치되고, 실링부재 안착부(163a, 163b)에 실링부재(170)가 안착된다.

이와 같이 실링부재 안착부(163a, 163b)에 안착되며, 실링을 위하여 마련되는 실링부재(170)는, 도 7에 도시한 바와 같이 일측으로 개방되어 있는 것이 절곡부(111)에 끼워지기 용이하다는 측면에서 바람직하다. 본 실시예에서 실링부재(170)는 도 7과 같이 '디귿자' 형상으로 마련되어 있으며, 실링부재(170)의 개방된 부분이 수통본체(110)의 절곡부(111)에 끼워진다.

실링부재(170)에는, 열전달판(180)과 맞닿는 부분과, 체결프레임(160a, 160b)과 맞닿는 부분에 외측으로 돌출된 돌기(171)가 각각 형성되어 있다. 본 실시예에서는 실링부재(170)의 개방된 면을 제외한 나머지 세 개의 외측면에 각각 돌기(171)가 반구 형태로 돌출 형성되어 있다.

이렇게 실링부재(170)에, 열전달판(180)과 맞닿는 부분과, 체결프레임(160a, 160b)과 맞닿는 부분에 돌기(171)가 형성됨으로써, 실링효과를 더욱 극대화할 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 수통본체(110)의 외측을 감싸며 마련되어 수통본체(110)의 단열을 위한 단열부재(190)가 마련될 수 있다.

본 실시예에서 단열부재(190)는 수통본체(110)의 개방된 전면을 제외한 나머지 면을 감싸며 마련되어 있다. 따라서, 수통본체(110)의 외측으로 노출되는 입수부(120)와 수위센서(115)와 출수파이프(150-1)와 출수부(150)와 UV LED(140)의 일부분이 단열부재(190)의 내측에 배치될 수 있다.

열전달판(180)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 개방된 수통본체(110)의 전면을 덮을 수 있도록 마련되어 있으며, 하기에서 설명할 냉각부재(200)에서 발생하는 냉기를 내부공간(110a) 내의 물에 효율적으로 제공하기 위하여 열전도성이 높은 금속재질로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 열전달판(180)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 체결프레임(160)의 전면에 장착된다. 즉, 연전달판(180)의 후면 둘레는, 수통본체(110)의 개방된 면의 둘레를 따라 조립된 체결프레임(160)의 전면과 맞닿으며, 열전달판(180)과 체결프레임(160)의 체결공(165a, 165b)에 체결수단이 체결됨으로써, 열전달판(180)이 체결프레임(160)에 체결된다. 이때, 수통본체(110)의 절곡판(111)에 끼워진 실링부재(170)가, 열전달판(180)과 체결프레임(160) 사이에 배치됨으로써, 실링부재(170)에 의해 수통본체(110)의 내부공간(110a)은 완전히 밀폐된다.

내부공간(110a) 내에 수용된 물을 냉각하기 위한 냉각부재(200)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 열전반도체(210), 냉각블록(230), 단열재(240), 방열판(250), 냉각팬(270) 등을 포함할 수 있다.

열전달판(180)의 전방에는, 열전반도체(210)로부터 발생하는 냉기를 열전달판(180)에 전달하는 냉각블록(230)과, 전원인가에 의해 발열과 흡열이 이루어지는 열전반도체(210)와, 냉각블록(230)의 외측 둘레를 따라 배치되는 단열재(240)와, 열을 방출하기 위한 방열판(250)과, 방열판(250)을 냉각하기 위한 냉각팬(270)이 차례로 배치되어 있다.

열전반도체(210)는 열에너지와 전기에너지의 상호 교환이 가능한 재료로서, 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 전기가 인가되면 열전반도체(210)의 일측은 냉각되어 냉각측이 되고 열전반도체(210)의 타측은 가열되어 가열측이 될 수 있다. 따라서, 열전반도체(210)의 흡열이 일어나는 냉각측에는 냉각블록(230)을 배치하여 열전달판(180)에 전달함으로써, 내부공간(110a) 내에 수용된 물을 냉각시킬 수 있다.

이러한 열전반도체(210)의 구성은 특별히 한정하지 않고, 전기가 인가되면 일측에서 타측으로 열전달이 이루어지는 구성이라면 가능하며, 본 실시예에서와 같이 직사각형 형상의 판으로 이루어질 수 있고, 이러한 열전반도체(210)의 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있다.

열전반도체(210)의 외측 둘레를 따라 배치되는 단열재(240)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 단열부재(190)의 개방된 전면을 덮을 수 있도록 마련될 수 있다.

본 실시예에서 단열재(240)에는 노출면(241)이 형성되어 있어, 열전반도체(210)의 가열측이 노출면(241)을 통하여 단열재(240) 외측으로 노출될 수 있다.

단열재(240)의 노출면(241)으로 노출되는 열전반도체(210)의 가열측에는 방열판(250)이 배치된다.

본 실시예에서 방열판(250)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 일면에는 공기와의 접촉면적을 확장시키기 위한 방열핀(251)이 배치되고, 타면에는 내부에 냉각수가 순환되는 수냉유로(257)가 배치되어 있다.

본 실시예에서 방열핀(251)은 일장형으로 구성되어, 방열판(250)의 일면으로부터 수직하게 배치되어 있으며, 여러 개로 구성되어 다수 열과 다수 행을 이루며 배치되어 있다. 이러한 방열핀(251)의 형상, 개수, 배치는 실시예에 따라 달라질 수 있다.

방열판(250)의 수냉유로(257)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 열전반도체(210)의 가열측에 배치되어 있어, 수냉유로(257) 내를 유동하는 냉각수가 열전반도체(210)의 가열측과의 열교환이 이루어져 가열측이 냉각될 수 있다.

이와 같이 수냉유로(257)가 일체형으로 형성된 방열판(250)은, 방열판(250)의 압출공정에서 수냉유로(257)가 일체형이 되도록 제품을 만든 다음, 수냉유로(257)에 냉각수를 공급하기 위한 연결파이프(253)를 연결할 수 있다.

본 실시예에서 방열판(250)의 타면 중앙에는 수냉유로(257)가 일체형으로 위치하고, 수냉유로(257)에는 수냉유로(257)를 관통하여 냉각수를 공급하는 연결파이프(253)가 연결되어 있다.

이러한 연결파이프(253)의 형상은 실시예에 따라 달라질 수 있지만, 본 실시예에서 연결파이프(253)의 형상은 다음과 같다. 이는 일실시예임을 참고하기 바란다.

본 실시예에서 연결파이프(253)는 방열판(250)의 하단 일측에서 수직으로 배치되다가 방열판(250)의 중간 높이에서 내측으로 절곡되어 수냉유로(257)를 관통하고, 다시 하부로 절곡되다가 외측으로 절곡되어 수냉유로(257)를 관통하며, 또 다시 절곡되어 하부로 수직하게 배치되어 방열판(150)의 하단 일측으로 배치된다.

이렇게, 방열판(250)은 수냉유로(257)를 통한 수냉과 방열핀(251)을 통한 공냉을 혼합하여 사용함으로써, 원수 온도가 높은 여름철이나 사용빈도가 많을 경우에도 훨씬 빠른 시간 안에 다시 냉수를 공급할 수 있는 시스템을 구성할 수 있으며, 냉각시간을 단축시켜 전기 사용량을 현저히 줄이는 절전형 시스템을 구성할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 내부공간(110a) 측으로 배치되는 열전달판(180)의 일면에 직접 얼음(300)이 생성되도록 냉각부재(200)를 제어하는 제어부(미도시)는, 특히 내부공간(110a) 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 냉각부재(200)를 제어하는 것이 바람직하다.

이는 냉수의 보편적인 기준인 5℃로 냉각부재(200)를 제어하는 것이 아니라, 제어부가 내부공간(110a) 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 냉각부재(200)를 제어함으로써, 열전달판(180) 측에 얼음이 생성되고, 생성된 얼음을 이용하여 내부공간(110a) 내의 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 온도의 냉수를 빠르고 원활하게 공급할 수 있다는 측면에서 바람직한 것이다.

또한, 제어부는 내부공간(110a) 내의 물의 온도, 냉각 시간 중 어느 하나 또는 모두를 통하여 냉각부재(200)를 제어하는 것이 냉각효율을 높일 수 있다는 측면에서 바람직하다.

냉수 공급을 위한 제어방법

상기에서 설명한 냉수공급장치에 있어서, 냉수 공급을 위한 제어방법은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

먼저, 얼음 생성 단계로서, 수통본체(110)의 내부공간(110a) 측에 배치되는 열전달판(180)의 일면에 냉각을 위한 얼음이 직접 생성되도록 한다.

이 단계에서, 내부공간(110a) 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 열전달판(180)의 일면에 생성되는 얼음의 생성여부 및 생성양을 제어하는 것이 바람직하다.

이는 냉수의 보편적인 기준인 5℃로 제어하는 것이 아니라, 내부공간(110a) 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 제어함으로써, 열전달판(180) 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성될 수 있다.

또한, 이 단계에서, 내부공간(110a) 내의 물의 온도변화기울기를 산출하고, 미리 정해진 기준 온도변화기울기와 비교하여, 열전달판(180)의 일면에 생성되는 얼음의 생성여부 및 생성양을 제어하는 것이 바람직하다.

즉, 도 11에 도시한 그래프에서와 같이, 일정량의 물을 냉각시킬 때 물의 온도는 거의 일정한 속도로 떨어지다가 얼음이 생성되는 4℃ 근처에 도달하게 되면 물의 온도변화기울기가 완만하게 변하게 된다.

이러한 물의 온도변화기울기가 급격하게 변화하는 지점을 확인하여, 적절한 시간제어를 통하여 열전달판(180)의 일면에 생성되는 얼음의 생성여부 및 생성양을 제어할 수 있다.

나아가, 외부의 온도를 측정하고, 측정된 외부의 온도에 따라 미리 정해진 냉수 공급온도를 비교하여, 열전달판(180)의 일면에 생성되는 얼음의 생성양을 제어하는 것이 바람직하다.

즉, 측정된 외부의 온도에 따라 열전달판(180)의 일면에 생성되는 얼음의 생성양을 제어함으로써, 외부의 온도 변화에 차이가 나는 계절에 따라 열전달판(180)에 생성되는 얼음의 생성양을 달리하여 사용자에게 제공하는 냉수의 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 과도한 냉각을 방지함으로써 에너지 소비효율을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 냉수 생성 단계로서, 열전달판(180)에 직접 생성된 얼음에 의해 내부공간(110a) 내에 수용된 물이 냉각되도록 한다.

즉, 열전달판(180)에 직접 생성된 얼음이 물과 접촉하여 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 냉수의 공급을 원활하게 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 냉수 공급장치 및 냉수 공급을 위한 제어방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

냉수의 보편적인 기준인 5℃로 제어하는 것이 아니라, 내부공간(110a) 내의 물이 0℃ 내지 5℃ 이내가 되도록 제어함으로써, 열전달판(180) 측에 직접 물의 냉각을 위한 얼음이 생성되고, 생성된 얼음이 물과 접촉하여 물을 냉각시킴으로써, 사용자에게 적절한 온도의 냉수를 빠르고 원활하게 공급할 수 있다.

이렇게, 내부공간(110a) 내의 열전달판(180)에 직접 얼음을 형성시킴으로써, 상온 또는 그 이상의 물이 입수되더라도 사용자에게 제공되는 냉수의 온도를 적절하고 효과적으로 유지할 수 있고, 얼음의 큰 융해열을 이용하여 작은 크기의 냉수 공급장치에서도 충분한 냉부를 공급할 수 있는 시스템 구성이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

100 : 수통부재 110 : 수통본체
110a : 내부공간 120 : 입수부
130 : 격벽부재 131 : 제1격벽
132 : 제2격벽 133 : 제3격벽
134 : 제4격벽 135 : 제5격벽
150 : 출수부 150a : 출수보조파이프
160 : 체결프레임 160a : 상부 체결프레임
160b : 하부 체결프레임 163a, 163b : 실링부재 안착부
170 : 실링부재 171 : 돌기
180 : 열전달판 200 : 냉각부재
210 : 열전반도체 230 : 냉각블록
250 : 방열판 270 : 냉각팬

Claims (4)

1. 내부공간이 형성되어 있고, 상기 내부공간의 일면은 개방되어 있으며, 상기 내부공간 내로 물이 유입되는 입수부 및 상기 내부공간 내의 물이 외부로 배출되는 출수부가 각각 마련되어 있는 수통본체;
   상기 수통본체의 개방된 면을 폐쇄할 수 있는 열전달판;
   상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 배치되되, 다수의 부분으로 분리 가능하며, 상기 열전달판이 체결되는 체결프레임;을 포함하되,
   상기 체결프레임은,
   후방으로 개방되어 있어, 횡단면이 '디귿자' 형상이며,
   상기 수통본체의 개방된 면의 상부 둘레를 따라 배치되는 상부 체결프레임과, 상기 수통본체의 개방된 면의 하부 둘레를 따라 배치되는 하부 체결프레임으로 분리 가능하고,
   상기 상부 체결프레임의 양끝단 중 어느 일단에는 조립부가 돌출 형성되어 있어, 상기 상부 체결프레임의 조립부는 상기 하부 체결프레임의 어느 일단의 개방된 부분에 삽입되고,
   상기 하부 체결프레임의 양끝단 중 나머지 일단에는 조립부가 돌출 형성되어 있어, 상기 하부 체결프레임의 조립부는 상기 상부 체결프레임의 나머지 일단의 개방된 부분에 삽입됨으로써,
   상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 배치되면서, 상기 상부 체결프레임과 상기 하부 체결프레임이 조립되며,
   상기 각 체결프레임에는,
   전면에 실링부재 안착부가 형성되어 있고, 상기 열전달판과 체결수단으로 체결하기 위한 다수의 체결공이 형성되어 있으며,
   상기 수통본체의 개방된 면의 둘레를 따라 외측으로 절곡된 절곡부가 형성되어 있고,
   상기 실링부재 안착부에 안착되며, 일측으로 개방되어 있어 상기 절곡부에 끼워지는 실링부재;를 더 포함하여,
   상기 절곡부는, 상기 절곡부에 상기 실링부재의 개방된 부분이 끼워진 상태로 상기 실링부재 안착부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉수 공급장치의 수통구조.
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