KR102232975B1

KR102232975B1 - 얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치

Info

Publication number: KR102232975B1
Application number: KR1020140035852A
Authority: KR
Inventors: 김형곤; 모병선; 이영재
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2021-03-30
Also published as: KR20150112214A

Abstract

본 발명에 따른 얼음 정수기는, 원수를 정수하여 정수수를 생성하는 필터부; 상기 필터부로부터 얼음 생성을 위한 정수수를 공급받아 저장하는 저장부; 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며, 상기 저장부는 상기 정수수를 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지고, 상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며, 상기 제1 조건은 상기 정수수가 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 정수수가 상기 배출구로부터 배출되는 것이고, 상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며, 상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 정수수가 공급되지 않도록 하는 것이고, 상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하는 것으로 구성될 수 있다.
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Description

얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치 {WATER PURIFIER HAVING ICE-MAKER, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME, AND ICE MAKING DEVICE}

본 발명은 얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 미리 정해진 정량의 물을 제빙 수단으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 정량의 물이 공급되었을 때 제빙 수단이 얼음 생성을 위한 물의 냉각을 시작할 수 있는 얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치에 관한 것이다.

최근에 시판되고 있는 정수기는 일반적으로 사용자에게 얼음을 제공하는 것이 가능하다. 이와 같이 얼음을 제공하기 위해 얼음 정수기는 내부에 얼음을 만들 수 있는 제빙 수단을 구비해야 한다. 그리고 이에 더해서 얼음 정수기는 제빙 수단에 의해 만들어진 얼음을 내부에 일시적으로 보관할 수 있는 얼음 저장고를 구비해야 한다. 즉, 최근에 시판되고 있는 얼음 정수기는 제빙 수단으로 얼음을 만든 다음에 이를 얼음 저장고에 보관하고 있다가 사용자가 얼음을 요청하면 얼음 저장고 내의 얼음을 사용자에게 제공하는 구조를 가진다.

그런데 얼음을 생성하는 제빙 수단은 미리 정해진 냉각 능력을 발휘하는 것이 일반적이다. 이에 따라 제빙 수단이 냉각 능력 이상의 물을 냉각하면 물이 제대로 얼지 않을 수 있다. 이와는 반대로 제빙 수단이 냉각 능력 이하의 물을 냉각하면 물이 너무 강하게 얼어서 냉각 수단의 작동에 무리를 일으킬 수 있다. 이에 따라 제빙 수단으로 정량의 물을 공급하고, 정량이 물이 공급됐을 때 제빙을 시작하는 것은 매우 중요하다.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 정량의 물을 제빙 수단(저장부)으로 공급할 수 있고, 정량의 물이 공급되었을 때 제빙 수단(냉각부)이 얼음 생성을 위한 물의 냉각을 시작할 수 있는 얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 얼음 정수기는, 원수를 정수하여 정수수를 생성하는 필터부; 상기 필터부로부터 얼음 생성을 위한 정수수를 공급받아 저장하는 저장부; 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며, 상기 저장부는 상기 정수수를 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지고, 상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며, 상기 제1 조건은 상기 정수수가 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 정수수가 상기 배출구로부터 배출되는 것이고, 상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며, 상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 정수수가 공급되지 않도록 하는 것이고, 상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하는 것으로 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 얼음 정수기의 제어 방법은, 원수를 정수하는 필터부에 의해 상기 원수를 정수하는 정수 단계; 상기 정수 단계에 의해 생성된 정수수를 저장부로 공급하는 공급 단계; 및 상기 공급 단계 이후에 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하여 얼음을 생성하는 냉각 단계를 포함하며, 상기 공급 단계는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 상기 저장부에 대한 정수수의 공급을 중단하고, 상기 냉각 단계는 상기 제1 조건과 상기 제2 조건이 모두 만족되면 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하며, 상기 제1 조건은 상기 정수수를 내부에서 외부로 배출하기 위해 상기 저장부에 형성된 배출구로부터 상기 정수수가 배출되는 것이고, 상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것으로 구성될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 직수식의 얼음 정수기는, 원수를 정수한 정수수를 저장하는 별도의 저장 탱크를 구비하지 않는 직수식 얼음 정수기에 있어서, 얼음 생성을 위한 정수수를 공급받아 저장하는 저장부; 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며, 상기 저장부는 상기 정수수를 내부에서 외부로 배출하기 위해 내측 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성되는 배출구를 가지고, 상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며, 상기 제1 조건은 상기 정수수가 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 정수수가 상기 배출구로부터 배출되는 것이고, 상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며, 상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 정수수가 공급되지 않도록 하는 것이고, 상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하는 것으로 구성될 수 있다.

더욱이 본 발명에 따른 얼음 생성 장치는, 물을 냉각하여 얼음을 생성하는 얼음 생성 장치에 있어서, 상기 얼음을 생성하기 위한 물을 공급받아 저장하는 저장부; 상기 저장부 내의 상기 물을 냉각시켜 상기 얼음을 생성하는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며, 상기 저장부는 상기 물을 내부에서 외부로 배출하기 위해 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성되는 배출구를 가지고, 상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며, 상기 제1 조건은 상기 물이 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 물이 상기 배출구로부터 배출되는 것으로 판단되는 것이고, 상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 물의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며, 상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 물이 공급되지 않도록 하는 것이고, 상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 물을 냉각하기 시작하는 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 얼음 정수기, 이의 제어 방법, 및 얼음 생성 장치는 저장부의 배출구에서 저장부의 물(정수수)이 배출될 때까지 저장부로 물을 공급하기 때문에 미리 정해진 정량의 물을 저장부로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 정량의 물이 공급되었을 때 냉각부가 얼음 생성을 위한 물의 냉각을 시작할 수 있고, 설사 정량의 물이 공급되기 전에 저장부의 배출구에서 저장부의 물이 배출된다 하더라도 이를 보완할 수 있는 제어를 행하기 때문에 비정상적인 조건에서도 저장부로 정량의 물을 공급할 수 있으며, 이의 결과로 냉각부가 저장부의 물을 매우 적절하게 얼릴 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기를 개념적으로 도시하고 있는 개념도
도 2는 도 1의 얼음 정수기의 저장부를 도시하고 있는 사시도
도 3은 도 1의 얼음 정수기의 저장부와 냉각부를 단순하게 도시하고 있는 단면도
도 4는 도 1의 얼음 정수기의 냉각부를 위에서 바라보고 도시한 사시도
도 5는 도 1의 얼음 정수기의 냉각부를 아래에서 바라보고 도시한 사시도
도 6은 도 1의 얼음 정수기에서 얼음과 냉수의 공급을 설명하기 위한 개념도

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다. 도 1에서 도시하고 있는 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기는 기본적으로 필터부(110), 저장부(120), 냉각부(130), 및 제어부(미도시)를 포함한다.

기본 구성

먼저 필터부(110)를 살펴본다. 필터부(110)는 외부로부터 원수를 공급받은 다음에 원수를 정수하여 정수수를 생성한다. 필터부(110)는 여러 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터부(110)는 선카본 필터, 멤브레인 필터, 후카본 필터를 포함할 수 있다. 또는 필터부(110)는 전기 탈이온 방식의 필터를 포함할 수 있다. 전기 탈이온 방식은 EDI(Electro Deionization), CEDI(Continuous Electro Deionization), CDI(Capacitive Deionization) 등의 방식을 말한다.

다음으로 저장부(120)를 살펴본다. 저장부(120)는 필터부(110)로부터 공급 받은 정수수를 저장한다. 저장부(120)는 필터부(110)로부터 직접 또는 간접적으로 정수수를 공급받을 수 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 도 1에 도시되어 있듯이 필터부(110)로부터 직접 정수수를 공급받을 수도 있고, 필터부(110)에 의해 생성된 정수수를 저장하는 탱크로부터 정수수를 공급받을 수도 있다. 그리고 저장부(120)는 후술할 보조 탱크부(150)로부터 공급받은 정수수를 저장할 수도 있다(도 1의 점선으로 표시한 화살표 참조). 저장부(120)의 정수수는 후술할 냉각부(130)에 의해 냉각되어 얼음이 된다. 도 2를 참조하여 저장부(120)를 상술한다. 도 2는 도 1의 얼음 정수기의 저장부를 도시하고 있는 사시도이다.

저장부(120)는 도 2에 도시되어 있는 트레이(121)를 포함할 수 있다. 트레이 (121)는 내부에 정수수를 저장한다. 본 실시예에서 트레이(121)는 정수수를 내부에서 외부로 배출하기 위한 배출구(122)를 가진다. 배출구(122)는 트레이(121)의 내측 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성될 수 있다. 여기서 배출구 (122)로부터 정수수가 배출되면 배출구(122)의 높이만큼 정수수가 트레이(121)에 저장되어 있다고 볼 수 있다. 본 실시예에 따른 얼음 정수기는 이를 통해 정수수의 정량 저장을 확인한다. 이에 대한 내용은 뒤에서 상술한다.

다음으로 냉각부(130)를 살펴본다. 냉각부(130)는 얼음을 생성하기 위해 저장부(120) 내의 정수수를 냉각시킨다. 도 3 내지 도 5를 참조하여 냉각부(130)를 보다 자세히 설명한다. 도 3은 도 1의 얼음 정수기의 저장부와 냉각부를 단순하게 도시하고 있는 단면도이고, 도 4는 도 1의 얼음 정수기의 냉각부를 위에서 바라보고 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1의 얼음 정수기의 냉각부를 아래에서 바라보고 도시한 사시도이다.

냉각부(130)는 트레이(121)의 정수수에 침지되어 트레이(121)의 정수수를 냉각시키는 핑거(131)를 포함할 수 있다. 핑거(131)는 냉매를 통해 트레이(121)의 정수수를 냉각시킨다. 즉, 핑거(131) 내의 냉매가 증발되면 이에 의해 트레이(121)의 정수수가 냉각될 수 있다. 이와 같은 냉각으로 트레이(121)의 내부에서 얼음이 생성되어 핑거(131)에 매달릴 수 있다. 그리고 냉각부(130)는 핑거(131)로 냉매를 안내하기 위해 베이스(132)를 더 포함할 수 있다. 베이스(132)는 핑거(131)의 상측에서 핑거(131)에 연결되어 핑거(131)로 냉매를 안내한다. 냉매는 압축, 응축, 팽창 및 증발을 반복적으로 겪으면서 얼음 생성에 필요한 냉열을 제공한다. 냉매에 의한 냉열의 제공은 통상의 기술자에게 매우 자명한 기술이다.

다음으로 제어부를 살펴본다. 제어부는 냉각부(130)를 통해 얼음을 생성하기 위한 제어를 행한다. 제어부에 의한 제어를 상술하기 위해 본 실시예에 따른 얼음 정수기가 얼음을 생성하는 과정을 도 1을 참조하여 차례대로 설명한다.

제어부에 의한 제어

먼저 원수가 필터부(110)로 공급된다. 원수는 필터부(110)에서 정수되어 정수수가 된다(정수 단계). 정수수는 트레이(121, 저장부)에 공급되어 저장된다(공급 단계). 정수수가 트레이(121)로 계속적으로 공급되면 정수수의 수위도 계속 높아진다. 정수수의 수위가 트레이(121)의 배출구(122)에 다다르면 정수수는 트레이(121)의 배출구(122)를 통해 배출되기 시작한다.

이와 같이 정수수가 배출구(122)로부터 배출되면 (즉, 제1 조건이 만족되면) 제어부는 제1 제어를 행한다. 제1 제어는 트레이(121)에 대한 정수수의 공급을 중단시키는 제어이다. 제어부는 필터부(110)로 원수를 공급하는 도관(C1) 중에 설치된 밸브(미도시)나, 필터부(110)로부터 트레이(121)로 정수수를 공급하는 도관(C2) 중에 설치된 밸브(미도시)를 폐쇄시켜 제1 제어를 행할 수 있다. 제1 제어에 의해 트레이(121)로 정수수가 공급되지 않으면 정수수의 수위는 트레이(121)에서 일정하게 유지될 것이다. 이때의 수위는 배출구(122)의 높이에 따라 결정된다. 왜냐하면 배출구(122)에서 정수수가 배출되면, 즉 정수수의 수위가 배출구(122)의 높이에 다다르면, 제1 제어에 따라 트레이(121)로 정수수가 공급되지 않을 것이기 때문이다.

이와 같이 트레이(121)에 저장되는 정수수의 수위는 배출구(122)의 높이에 따라 결정된다. 참고로, 정수수의 배출은 수위 센서를 통해 감지될 수 있다. 예를 들어, 배출구(122)에서 배출된 정수수가 흘러 나가는 경로 중에 수위 센서를 설치 하면 이를 통해 정수수의 배출을 감지할 수 있다.

한편, 얼음을 생성하는 냉각 장치는 미리 정해진 냉각 능력을 발휘하는 것이 일반적이다. 이에 따라 냉각 장치가 냉각 능력 이상의 물을 냉각하면 물이 제대로 얼지 않을 수 있다. 이와는 반대로 냉각 장치가 냉각 능력 이하의 물을 냉각하면 얼음이 너무 강하게 얼어서 냉각 장치의 작동에 무리를 일으킬 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 얼음 정수기는 배출구(122)에서 정수수가 배출될 때까지 트레이 (121)로 정수수를 공급하기 때문에, 미리 정해진 정량의 정수수를 트레이(121)로 공급할 수 있다. 이와 같이 트레이(121)로 정량의 정수수가 공급되면 냉각부(130)는 트레이(121)의 정수수를 적절하게 얼릴 수 있다. 여기서 정수수의 정량은 냉각부 (130)의 냉각 능력에 따라 결정되고, 배출구(122)의 높이는 정수수의 정량에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

위와 같은 제어는 직수식 정수기에 매우 적합하다. 직수식 정수기는 필터부 (110)에서 생성된 정수수를 별도로 저장하는 저장 탱크를 구비하지 않는다. 정수수를 저장 탱크에 미리 저장해 두면, 정수수를 대체로 일정하게 저장 탱크로부터 트레이 (121)로 공급할 수 있다. 이에 따라 정수수가 공급되는 시간을 체크하는 것만으로도 용이하게 정량의 정수수를 트레이(121)로 공급할 수 있다.

그러나 직수식 정수기는 필터부(110)로부터 트레이(121)로 정수수가 바로 공급되기 때문에 필터부(110)로 공급되는 원수의 유량에 따라 트레이(121)로 공급되는 정수수의 유량은 달라진다. 그런데 원수는 일반적으로 유량 변동이 크게 공급된다. 이에 따라 정수수가 트레이(121)로 공급되는 시간을 체크하는 것으로 정량 공급을 판단하기 어렵다. 또한 저장부(120)에 저장된 정수수의 수위를 직접 감지하는 것도 용이하지 않다. 그러나 본 실시예에 따른 얼음 정수기는 배출구(122)에서 정수수가 배출되는 것으로 정량 공급을 판단하기 때문에 직수식 정수기에 적용된다 하더라도 매우 용이하고 정확하게 정량 공급을 판단할 수 있다.

한편, 트레이(121)에 정량의 정수수가 저장되어 있는 것으로 판단되면, 즉 제1 조건이 만족되면 얼음 생성을 위해 트레이(121)의 정수수를 냉각부(130)로 냉각하기 시작한다(냉각 단계). 이는 제어부가 제2 제어를 행하는 것으로 달성될 수 있다. 제2 제어는 냉각부(130)를 통해 트레이(121)의 정수수에 대한 냉각을 시작하는 제어이다. 제어부는 저온의 냉매가 베이스(132)를 통해 핑거(131)로 공급되도록 하여 제2 제어를 행할 수 있다.

그런데 정량의 정수수가 트레이(121)에 저장되어 있지 않다고 하더라도 트레이(121)의 움직임 등으로 인해 트레이(121)의 배출구(122)에서 정수수가 배출될 수 있다. 이때 제어부가 제1 제어와 제2 제어를 행하면 정수수의 부족으로 얼음이 너무 강하게 얼어서 트레이(121)의 후술할 작동이 원활하게 일어나기 어렵다. 이를 막기 위해 제어부는 제1 조건에 더해서 제2 조건이 만족될 때 제1 제어와 제2 제어를 행할 수 있다. 제2 조건은 트레이(121)에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 조건을 말한다.

트레이(121)에 저장될 정수수의 정량은 정수수의 수량(水量)으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 트레이(121)의 배출구(122)까지 정수수가 저장될 때의 수량은 250 ㎖일 수 있다. 이에 따라 배출구(122)에서 정수수가 배출되는 것에 더해서 트레이(121)에 저장된 정수수의 수량이 250 ㎖에 도달한 것으로 판단될 때, 제어부가 제1 제어와 제2 제어를 행하면, 정량의 정수수가 트레이(121)에 저장되어 있지 않은 채로 제1 제어와 제2 제어가 행해질 가능성이 현저하게 낮아진다.

예를 들어, 제1 조건은 만족되나 제2 조건이 만족되지 않으면, 제어부는 제2 조건이 만족될 때까지 또는 다시 제1 조건이 만족되고 제2 조건도 만족될 때까지 트레이(121)로 계속 정수수가 공급되도록 제어할 수 있다. 이와 같이 제어하면 정량의 정수수가 트레이(121)에 저장된 이후에 제1 제어와 제2 제어가 행해질 가능성이 매우 높아진다. 또는 제1 조건은 만족되나 제2 조건이 만족되지 않으면 트레이(121)의 정수수를 모두 배출하고 처음부터 다시 트레이(121)로 정수수를 공급한 다음에 제1 조건 등의 만족 여부를 판단할 수도 있다.

여기서 제2 조건의 만족 여부는 트레이(121) 내의 얼음이 외부로 배출된 이후에 트레이(121)로 다시 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 제1 조건이 만족될 때까지 필터부(110)로 공급된 원수의 수량이나, 저장부(120)로 공급된 정수수의 수량에 기초하여 판단될 수 있다. 이하에서 이에 대해 상술한다.

냉각부(130)에 의해 얼음이 생성되면 트레이(121)는 후술할 작동에 따라 얼음을 얼음 저장부(140)로 배출한다. 그런 다음에 얼음의 생성이 필요해지면 트레이 (121)로 정수수가 다시 공급되기 시작한다. 제2 조건의 판단을 위한 정수수의 수량은 이때부터 계산될 필요가 있다. 이는 트레이(121)로 공급된 정수수의 수량을 정확하게 판단하기 위함이다.

여기서 트레이(121)로 다시 정수수가 공급되기 시작한 시점은 필터부(110)로 원수를 공급하기 위한 급수 밸브(미도시)나, 트레이(121)로 정수수를 공급하기 위한 급수 밸브(미도시)를 개방한 시점에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 필터부 (110)의 정수수를 트레이(121)로 공급하는 도관(C2) 중에 설치되어 있는 급수 밸브를 개방하면, 트레이(121)에 대한 정수수의 공급이 시작될 것이므로, 급수 밸브를 개방한 시점, 또는 이 시점에 일정한 딜레이를 더한 시점을, 트레이(121)로 다시 정수수가 공급되기 시작한 시점으로 판단할 수 있다. 직수식 정수기의 경우에는 필터부(110)로 원수를 공급하기 위한 급수 밸브를 개방한 시점, 또는 이 시점에 일정한 딜레이를 더한 시점을 트레이(121)로 다시 정수수가 공급되기 시작한 시점으로 판단할 수 있다.

트레이(121)에 저장된 정수수의 수량은 이를 직접 감지하여 판단하는 것이 가장 정확할 것이다. 그러나 이와 같이 감지하는 것은 매우 어렵다. 그런데 트레이(121)로 공급된 정수수의 수량에 기초하여 간접적으로 트레이(121)에 저장된 정수수의 수량을 판단하는 것은 매우 용이하다. 예를 들어, 트레이(121)로 250 ㎖의 정수수가 공급됐다면 트레이(121)에 250 ㎖의 정수수가 저장되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 트레이(121)에 연결된 도관(C2)을 따라 트레이(121)를 향해 유동하는 정수수의 유량은 그 도관(C2) 중에 설치된 유량 감지센서(유량 감지부)에 의해 용이하게 감지될 수 있다. 유량 감지센서에 의한 감지 결과에 기초하면 기준 시간 동안, 즉 트레이(121)로 새롭게 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 제1 조건이 만족될 때까지 트레이(121)로 공급된 정수수의 수량을 용이하게 계산할 수 있다.

또는 필터부(110)로 공급된 원수의 수량에 기초하여 간접적으로 트레이(121)에 저장된 정수수의 수량을 판단할 수도 있다. 이는 특히 직수식 정수기에 적합하다. 직수식 정수기는 트레이(121)로 정수수를 공급할 필요가 있을 경우 필터부(110)로 원수를 공급한 다음에 이를 정수하여 그대로 트레이(121)로 공급하기 때문이다. 이에 따라 필터부(110)에 연결된 도관(C1)을 따라 필터부(110)를 향해 유동하는 원수의 유량을 그 도관(C1) 중에 설치된 유량 감지센서(유량 감지부)로 감지하면, 그 감지 결과에 기초하여 트레이(121)로 공급된 정수수의 수량을 용이하게 판단할 수 있다.

그런데 유량 감지센서는 감지 가능한 최소 유량과 최대 유량이 정해져 있는 것이 일반적이다. 최소 유량 이하로 유체가 흐를 때, 또는 최대 유량 이상으로 유체가 흐를 때 유량 감지센서는 그 유량을 정확하게 감지하기 어렵다. 이에 따라 유량 감지센서가 원수나 정수수의 유량을 최소 유량이나 최소 유량보다 적은 유량으로 감지하면, 그 감지 결과에 기초한 원수나 정수수의 수량을 신뢰하기 어렵다. 즉, 유량 감지센서가 원수나 정수수의 유량을 최소 유량 이하로 감지한 경우에는 제2 조건이 만족되었다 하더라도 트레이(121)에 정량 미만의 정수수가 저장되어 있을 수 있다. 이때 제어부가 제1 제어와 제2 제어를 행하면 정수수의 부족으로 얼음이 너무 강하게 얼어서 트레이(121)의 후술할 작동이 원활하게 일어나기 어렵다.

이를 막기 위해 유량 감지센서가 원수나 정수수의 유량을 최소 유량 이하로 감지하면, 제어부는 제1 제어와 제2 제어를 행하기 위해 제1 조건과 제2 조건에 더해서 제3 조건의 만족 여부를 추가로 판단할 수 있다. 제3 조건은 트레이(121) 내의 얼음이 외부로 배출된 이후에 트레이(121)로 다시 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 소정 시간이 경과한 것으로 판단되는 조건을 말한다. 즉, 제3 조건은 트레이(121)로 공급되기 위한 원수나 정수수의 유량이 최소 유량 이하로 감지될 경우에 트레이(121)로 정수수를 다시 공급하기 시작한 시점으로부터 소정 시간이 경과한 것으로 판단되는 조건을 말한다.

예를 들어, 제1 조건과 제2 조건이 만족되었으나, 유량 감지센서가 최소 유량 이하로 유량을 감지하였다면, 트레이(121)로 다시 정수수를 공급하기 시작한 시점으로부터 소정 시간이 경과한 이후에, 제어부는 정수수의 공급이 중단되고 트레이(121) 내의 정수수에 대한 냉각이 시작되게 제어할 수 있다. 이와 같이 제어하면 유량 감지센서의 감지 결과를 신뢰하기 어려운 경우에도 정량의 정수수가 트레이(121)에 저장된 이후에 제1 제어와 제2 제어가 행해질 가능성이 매우 높아진다. 참고로, 최소 유량은 유랑 감지센서에 기초하여 설정될 수 있다. 최소 유량은 유량 감지센서마다 다를 수 있기 때문이다. 그리고 소정 시간은 실험적인 방법 등에 의해 결정될 수 있다.

한편, 지금까지 설명한 제어부에 의한 제어는 얼음을 생성하는 얼음 생성 장치, 예를 들어 냉장고에서 얼음을 생성하여 사용자에게 공급하는 장치 등에 적용될 수 있다. 이와 같은 경우 얼음 생성 장치는 필터부를 구비할 수도, 구비하지 않을 수도 있다.

추가 구성

본 실시예에 따른 얼음 정수기는 도 1에서 도시하고 있듯이 얼음 저장부(140), 보조 탱크부(150), 냉수 생성부(160), 냉수 저장부(170), 및 온수 생성부(180)를 더 포함할 수 있다.

우선 얼음 저장부(140)를 살펴본다. 얼음 저장부(140)는 냉각부(130)에 의해 저장부(120)에서 생성된 얼음을 공급받아 저장한다. 얼음 저장부(140)는 사용자에게 얼음을 제공하기 위해 얼음 이송부(191)를 구비한다. 얼음 이송부(191)는 도 1에 도시되어 있듯이 스크루(screw) 형상을 가진다. 이에 따라 얼음 저장부(140)는 모터(192)에 의한 얼음 이송부(191)의 회전에 따라 얼음을 배출문(193)까지 이송시켜 사용자에게 얼음을 제공할 수 있다.

다음으로 보조 탱크부(150)를 살펴본다. 보조 탱크부(150)는 얼음 저장부 (140)의 정수수를 집수하여 배출한다. 얼음 저장부(140)는 저장부(120)로부터 얼음과 함께 잔수(殘水, 결국 정수수)도 공급받는다. 그리고 얼음 저장부(140)에는 해빙 (解氷)으로 인한 정수수가 존재한다. 이와 같은 얼음 저장부(140)의 정수수는 보조 탱크부(150)에 집수되어 외부로 배출된다. 또는 얼음 저장부(140)의 정수수는 보조 탱크부(150)에 집수된 다음에 저장부(120)로 회수될 수 있다(도 1의 점선으로 표시한 화살표 참조). 이와 같이 회수되면 정수수의 낭비를 줄일 수 있다. 참고로, 보조 탱크부(150)는 얼음 저장부(140)와 일체로 형성될 수도, 별도로 형성될 수도 있다. 그리고 배출구(122)로부터 배출된 정수수도 보조 탱크부(150)에 집수된 다음에 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라 배출된 정수수를 감지하는 수위 센서는 보조 탱크부(150)에 마련된 저수위 센서를 그대로 활용할 수 있다.

다음으로 냉수 생성부(160)를 살펴본다. 냉수 생성부(160)는 정수수를 냉각하여 냉수를 생성한다. 냉수 생성부(160)는 냉각부(130)의 낮은 온도를 활용하여 정수수를 냉각할 수 있다. 이를 위해 냉수 생성부(160)는 냉각부(130)에 인접하게 유로(도 4의 화살표 참조)를 구비한다. 냉각부(130)는 냉매를 통해 정수수를 냉각한다. 이에 따라 냉각부(130)는 매우 낮은 온도를 가진다. 냉수 생성부(160)는 전술한 유로를 따라 정수수를 흘려 보냄으로써 냉각부(130)의 낮은 온도를 활용하여 정수수를 냉각시킬 수 있다. 이와 같으면 냉수 생성을 위해 정수수를 냉각하는 구성을 별도로 구비할 필요가 없어진다. 즉, 냉수 생성부(160)는 냉각부(130)에 유로를 형성하는 것으로 구성될 수 있다.

다음으로 냉수 저장부(170)를 살펴본다. 냉수 저장부(170)는 냉수 생성부(160)로부터 냉수를 공급받아 저장한다. 냉수 저장부(170)는 도 1에 도시되어 있듯이 얼음 저장부(140)와 구별되게 냉수를 저장한다. 즉, 냉각부(130)에 의해 생성된 얼음(잔수를 포함한다)은 얼음 저장부(140)로 공급되고 냉수 생성부(160)에 의해 생성된 냉수는 냉수 저장부(170)로 공급된다. 냉수 저장부(170)의 냉수는 냉수 생성부(160)로 다시 공급되어 냉각될 수 있다. 이를 통해 냉수 저장부(170)의 냉수를 대체로 일정한 온도로 유지할 수 있다.

다음으로 온수 생성부(180)를 살펴본다. 온수 생성부(180)는 필터부(110)에서 정수수를 공급받은 다음에 이를 가열하여 온수를 생성한다. 온수 생성부(180)는 필터부(110)에서 공급받은 정수수를 순간적으로 가열하는 순간온수 모듈을 포함할 수 있다. 순간온수 모듈은 직수식 정수기에 적합하다. 즉, 순간온수 모듈은 필요할 때마다 필터부(110)로부터 정수수를 공급받은 다음에 이를 단시간 동안 가열하여 온수를 생성할 수 있다. 이에 따라 순간온수 모듈이 구비되면 온수가 저장되는 온수 저장부가 불필요하다. 참고로, 필터부(110)의 정수수는 선택적으로 저장부(120), 냉수 생성부(160), 및 온수 생성부(180)로 공급될 수 있다. 이를 위해 도관 중에 4방 밸브가 구비되거나, 또는 도관마다 밸브가 별도로 구비될 수 있다.

마지막으로 도 6을 참조하여 트레이(121)의 작동을 설명한다. 냉각부(130)가 생성한 얼음은 얼음 저장부(140)로 공급된다. 이와 같은 공급을 위해 트레이(121)는 제1 위치(A, 저장 위치)와 제2 위치(B, 배출 위치) 사이에서 회전한다. (이와 같은 회전을 위해 동기 모터가 구비될 수 있다.) 보다 구체적으로 제1 위치(A)는 트레이 (121)로 정수수가 공급되고 얼음이 생성되는 위치이다. 제2 위치는 트레이(121)의 저장물(얼음과 잔수)이 트레이(121)의 외부로 배출되는 위치이다. 트레이(121)가 제1 위치에서 제2 위치로 회전하면 트레이(121)의 저장물은 외부로 배출될 수 있다. 이때 트레이(121)의 저장물을 얼음 저장부(140)로 공급하기 위해 저장부(120)는 저장물을 얼음 저장부(140)로 안내하는 가이드(123)를 더 포함할 수 있다(도 2, 3, 6 참조).

그런데 냉수 생성부(160)가 도 6에 도시되어 있듯이 냉수 저장부(170)의 상측에 위치하면 냉수 생성부(160)에서 냉수를 그대로 낙하시키는 것으로 냉수를 냉수 저장부(170)로 공급할 수 있다. 즉, 정수수는 전술한 유로를 따라 흐른 다음에 그대로 낙하하여 냉수 저장부(170)로 공급될 수 있다. 그러나 냉수 생성부(160)의 하측에 트레이(121)가 위치하면 냉수가 냉수 저장부(170)로 공급되기 어렵다. 이에 따라 냉수가 냉수 생성부(160)에서 배출될 때 트레이(121)는 제3 위치(C)로 회전하는 것이 바람직하다. 또는 전술한 유로의 말단을 트레이(121)의 외측으로 연장시키는 것을 고려할 수도 있다.

110: 필터부 120: 저장부
121: 트레이 122: 배출구
130: 냉각부 131: 핑거
132: 베이스 140: 얼음 저장부
150: 보조 탱크부 160: 냉수 생성부
170: 냉수 저장부 180: 온수 생성부

Claims

원수를 정수하여 정수수를 생성하는 필터부;
상기 필터부로부터 얼음 생성을 위한 정수수를 공급받아 저장하는 저장부;
상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 냉각부; 및
상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며,
상기 저장부는 상기 정수수를 외부로 배출하기 위한 배출구를 가지고,
상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며,
상기 제1 조건은 상기 정수수가 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 정수수가 상기 배출구로부터 배출되는 것이고,
상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며,
상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 정수수가 공급되지 않도록 하는 것이고,
상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하는 것임을 특징으로 하는 얼음 정수기.
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청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 조건은 만족되나 상기 제2 조건이 만족되지 않으면 상기 제2 조건이 만족될 때까지, 또는 다시 상기 제1 조건이 만족되고 상기 제2 조건도 만족될 때까지, 상기 저장부로 상기 정수수가 계속 공급되도록 하는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 조건의 만족 여부는 상기 저장부 내의 얼음이 외부로 배출된 이후에 상기 저장부로 다시 상기 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 상기 제1 조건이 만족될 때까지 상기 필터부로 공급된 원수의 수량이나, 상기 저장부로 공급된 정수수의 수량에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 5에 있어서,
상기 시점은 상기 필터부로 상기 원수를 공급하기 위한 급수 밸브나, 상기 저장부로 상기 정수수를 공급하기 위한 급수 밸브를 개방한 시점에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 5에 있어서,
상기 필터부에 연결된 도관이나 상기 저장부에 연결된 도관 중에 설치되어 상기 필터부나 상기 저장부를 향해 상기 도관을 따라 유동하는 원수나 정수수의 유량을 감지하는 유량 감지부를 더 포함하며,
상기 필터부로 공급된 원수의 수량이나 상기 저장부로 공급된 정수수의 수량은 상기 유량 감지부에 의한 감지 결과에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 7에 있어서,
상기 유량 감지부에 기초하여 설정되는 최소 유량 이하로 상기 유량 감지부가 상기 원수나 상기 정수수의 유량을 감지하면, 상기 제어부는 상기 제1 제어와 상기 제2 제어를 행하기 위해 제3 조건의 만족 여부를 추가로 판단하고,
상기 제3 조건은 상기 저장부 내의 얼음이 외부로 배출된 이후에 상기 저장부로 다시 상기 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 소정 시간이 경과한 것으로 판단되는 것임을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 1에 있어서,
상기 저장부는 상기 정수수를 저장하는 트레이를 포함하고, 상기 냉각부는 상기 트레이의 정수수에 침지되어 냉매를 통해 상기 얼음을 생성하는 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 1에 있어서,
상기 배출구는 상기 저장부의 내측 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
청구항 1에 있어서,
상기 필터부에 의해 생성된 정수수는 별도의 저장 탱크에 저장되지 않은 채로 상기 저장부로 공급되는 것을 특징으로 하는 얼음 정수기.
원수를 정수하는 필터부에 의해 상기 원수를 정수하는 정수 단계;
상기 정수 단계에 의해 생성된 정수수를 저장부로 공급하는 공급 단계; 및
상기 공급 단계 이후에 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하여 얼음을 생성하는 냉각 단계를 포함하며,
상기 공급 단계는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 상기 저장부에 대한 정수수의 공급을 중단하고,
상기 냉각 단계는 상기 제1 조건과 상기 제2 조건이 모두 만족되면 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하며,
상기 제1 조건은 상기 정수수를 내부에서 외부로 배출하기 위해 상기 저장부에 형성된 배출구로부터 상기 정수수가 배출되는 것이고,
상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것임을 특징으로 하는 얼음 정수기의 제어 방법.
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청구항 12에 있어서,
상기 공급 단계는 적어도 상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 제3 조건이 만족되면 상기 저장부에 대한 정수수의 공급을 중단하고,
상기 냉각 단계는 적어도 상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 및 상기 제3 조건이 만족되면 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하며,
상기 제3 조건은 상기 저장부로 공급되기 위한 원수나 정수수의 유량이 소정 유량 이하로 감지될 경우에 상기 저장부 내의 얼음이 외부로 배출된 이후에 상기 저장부로 다시 상기 정수수가 공급되기 시작한 시점으로부터 소정 시간이 경과한 것으로 판단되는 것임을 특징으로 하는 얼음 정수기의 제어 방법.
원수를 정수한 정수수를 저장하는 별도의 저장 탱크를 구비하지 않는 직수식 얼음 정수기에 있어서,
얼음 생성을 위한 정수수를 공급받아 저장하는 저장부;
상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 냉각부; 및
상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며,
상기 저장부는 상기 정수수를 내부에서 외부로 배출하기 위해 내측 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성되는 배출구를 가지고,
상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며,
상기 제1 조건은 상기 정수수가 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 정수수가 상기 배출구로부터 배출되는 것이고,
상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 정수수의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며,
상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 정수수가 공급되지 않도록 하는 것이고,
상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 정수수를 냉각하기 시작하는 것임을 특징으로 하는 얼음 정수기.
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물을 냉각하여 얼음을 생성하는 얼음 생성 장치에 있어서,
상기 얼음을 생성하기 위한 물을 공급받아 저장하는 저장부;
상기 저장부 내의 상기 물을 냉각시켜 상기 얼음을 생성하는 냉각부; 및
상기 냉각부를 통해 상기 얼음을 생성하기 위한 제어를 행하는 제어부를 포함하며,
상기 저장부는 상기 물을 내부에서 외부로 배출하기 위해 바닥으로부터 상측으로 소정 높이만큼 이격되게 형성되는 배출구를 가지고,
상기 제어부는 제1 조건과 제2 조건이 모두 만족되면 제1 제어와 제2 제어를 행하며,
상기 제1 조건은 상기 물이 상기 저장부로 공급되는 중에 상기 물이 상기 배출구로부터 배출되는 것으로 판단되는 것이고,
상기 제2 조건은 상기 저장부에 저장된 물의 수량(水量)이 소정 수량에 도달한 것으로 판단되는 것이며,
상기 제1 제어는 상기 저장부로 상기 물이 공급되지 않도록 하는 것이고,
상기 제2 제어는 상기 냉각부가 상기 저장부 내의 상기 물을 냉각하기 시작하는 것임을 특징으로 하는 얼음 생성 장치.
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