KR19980057737A - 냉각시스템 및 냉정수기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각장치 및冷정수기에 관한 것으로서, 종래의 프레온 GAS를 사용치 않고, 반도체 열전소자(Termo Electic Module)를 이용하여 얼음을 만들어 얼음의 온도로써 저장한 물을 시원한 온도로 냉각하여 음용할 수 있도록 함과 동시에 미네랄 섭취를 위해 미네랄 생성 수단을 장착한 냉각장치 및冷정수기에 관한 것이다.
본 발명은, 저장조에서 공급되는 물이 저장되는 상부저장조(10)와; 상기 상부저장조(10)에는 물의 유출방향축으로 서로 상,하의 배출위치를 달리하여 적어도 2개의 물인입구(113, 114)를 설치하고, 상기 물인입구(113, 114)에 의하여 상기 상부저장조(10)와 연통되는 냉수저장조(11)와; 상기 냉수저장조(11)에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 물인입구(113, 114)와 연통되게 설치되어 상기 상부저장조(10)내의 물과 상기 냉수저장조(11)내의 물이 서로 혼합되고, 혼합된 물을 일정량씩 외부로 배출되는 중간혼합실(16)과; 상기 냉수저장조(11)의 저면상에 설치되는 원통형상의 용기(b)와, 상기 용기(b)와 밀착접촉되는 전열매개체(20)로 이루어진 얼음제조기(12)와; 상기 얼음제조기(12)에서 발생된 열을 외부로 배출하기 위한 열방출수단과; 얼음생성을 지연시키거나 또는 정지시키는 동결방지수단을 포함한 냉수기의 전반적인 제어기능을 수행하기 위한 제어수단으로 구성되어 있고, 이로인해, 뜨거운열을 외부로 배출하고, 차가운열을 상기 상부저장조(10)의 내부로 이동하여 상기 냉수저장조(11)내의 물이 대류현상을 일으키면서 냉각되어 일정량씩 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각시스템의 횡단면도,
제2도는 본 발명의 냉각장치부의 횡단면도,
제3도는 본 발명의 필터시스템의 흐름도,
제4도는 본 발명의 냉각시스템을 콘트롤하는 제어수단을 나타낸 블록도,
제5도는 본 발명에 따른 냉각시스템의 전원공급수단을 도시하는 계통도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 물 공급 차단밸브 6 : 가압 펌프
7 : 1차 여과군 8 : 1차 저장용기
9 : 2차 여과군 10 : 상부 저장조
11 : 냉수 저장조 12 : 얼음제조기(ICE MAKER)
13 : 방열판(Heat Sink) 14 : 냉각 팬(Fan)
15 : 배출수도꼭지 16 : 중간혼합실
17 : 정면판넬부 18 : 자동제어 콘트롤 회로판
19 : 전원공급 장치 20 : 열전소자(T. E. Module)
21 : 정면그릴커버 24 : 얼음제조기 홀더
25 : 환기구 26 : 연결호스
27 : 기능선택스위치 100 : R/O 역삼투압 필터 시스템
101 : 프레 필터 102 : 선 활성탄 필터
103 : 멤브레인 필터 104 : 후 활성탄 필터
105 : 미네랄 생성 필터 106 : 오존 시스템 또는 자외선 필터
107 : 미네랄 필터 111 : 냉수저장조
112 : 단열보온재 113, 114 : 물인입 파이프
115 : 배출 파이프 116 : 얼음 덩어리
117 : 방열판온도검지센서 119 : 얼음접근금지 1차센서
120 : 얼음접근금지 2차센서 121 : 냉수조 온도센서
본 발명은 냉각장치 및冷정수기에 관한 것으로서, 종래의 프레온 GAS를 사용치 않고, 반도체 열전소자(Termo Electic Module)를 이용하여 얼음을 만들어 얼음의 온도로써 저장한 물을 시원한 온도로 냉각하여 음용할 수 있도록 함과 동시에 미네랄 섭취를 위해 미네랄 생성 수단을 장착한 냉각장치 및冷정수기에 관한 것이다.
종래 사용하고 있는 정수기(淨水器)는 일반적으로 정수(淨水), 여과(濾過) 장치만으로 국한 되어 있어, 더운 여름철이나 아열대(亞熱帶)지역에서는 주위 온도에 의해 상온 20도 이상의 미지근한 물을 제공하는 단점이 있다.
또한 시원한 물을 제공하는 방법으로 사용되고 있는 종전의냉온수기(冷溫水器)는 정수 기능(淨水 技能)이 없고, 단지 생水(배달생수)를 부어 차갑게 하거나 뜨겁게 하는 것으로써, 이미 알려진 바와 같이 사용상에 문제점은 저장탱크 부분에 세균번식의 우려가 있다는 결점이 있을 뿐 아니라, 저장 용기안에 BIO FILM이 생기므로 위생학적으로 바람직하지 않고 물맛을 변질시키는 단점이 있었다.
또, 종래의 냉.온수기는 생수통을 거꾸로 세워 결합시켜 생수를 공급토록 하였기 때문에 생수통을 거꾸로 세우는 과정에서 공기중의 미생물 및 먼지등이 유입될 수 있고, 생수가 튀어나오거나 솟아지게 되는 단점이 있다.
또, 기존의 대부분의 냉온수기는 요즘 전세계적으로 환경보호차원으로 문제시 되고 있는 프레온 가스(CFC : Chloro-Fluoro-Carbon)를 냉매로 사용하는 냉동장치로서, 압축기(COMPRESSER), 증발기(EVAPORATOR), 콘덴샤(CONDENSER)등의 3가지 기본 구성으로 되어 있는데, 압축된 냉각제가 팽창, 비등, 증발이 이루어지는 곳이 증발기 혹은 차가운 부위가 된다.
응축기는 증발기에서 흡수된 열과 압축 과정에서 만들어진 열을 주위환경으로 방출하는 역할을 한다. 열이 방출되므로 상대적으로 냉각이 되는 원리로 기존의 냉각 시스템이 이루어져 있는데, 작동하기에 많은 에너지를 소모하며, 장치면적을 많이 차지하는 단점과 프레온 냉매로 인한 오존층 파괴로 97년도부터 사용금지가 되어 있는 점등의 많은 문제점들이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위해 열전소자(Thermo Electric Module)가 개발되었고, 기본적인 작동원리는 다음과 같다.
열전소자라 함은, 펠티아 효과(PELTIER EFFECT)라고 일컬어지는 이 원리는 2개의 다른 전도성재료들의 접합을 통하여 전류의 흐름으로써, 열의 흡수 혹은 발생케 되는 원리로, 여기에 사용되는 열전 소자(T.E MODULE)는 위에서 설명한 것과 같이, 2가지 기능을 수행하는 2개의 접촉면이 있다.
한쪽면(뜨거운면 : HOT-SIDE INTERFACE)에서 열(HOT)을 상대쪽면으로 부터 빼앗아줌으로써, 상대쪽면(냉각면 : COOL-SIDE INTERFACE)의 열이 이동된 만큼 차가워지게 되는 원리로, 이와같이 열전 소자(T.E.MODULE)를 사용하여, 빙점(氷點)이하로 쉽게 온도를 낮출수 가 있는 냉음용수(COLD DRINKING WATER)를 위한 냉각시스템이 부착된 냉.정수기(WATER COOLER)에 대해 이미 동일출원인에 의해 실용신안등록출원 94-5563호를 출원중에 있다.
이러한 열전소자를 사용하여 물을 차갑게 하기 위한 종래의 방법으로 M.ALEX의 미국 특허 NO. 3,088,289와 T.M.Elfving의 미국 특허 NO. 4,055,053,남아프리카 특허출원 NO. 2,149,936 및 D.B.NEUWEN의 국제 특허 WO 93/08432등의 냉각시스템은 T.E.Module의 특성을 이용하여 레져버의 물을 차갑게 하기위해 얼음을 만들어 띄우는 방식을 채택하고 있다.
이들 방법들은 모두 얼음생성 수단으로서는 T.E.Module을 이용하는 다같은 방식(펠티아 효과 원리로 한쪽면의 열을 뺏아 준 만큼 반대편쪽면이 냉각되는 원리)이며, 또한 냉각면이COLD PLATE방식으로 T.E Module에 직류전압 12볼트를 걸어주게 되면서 냉각팬으로 방열되는 열을 뽑아주게 되면 COLD PLATE에 얼음이 생성, 이 생성된 얼음을 빨리 띄우기 위한 수단으로 단면적을 최소화한 COLD PLATE 방식을 택했으며, 일정한 크기로 생성된 얼음을 띄우기 위한 수단으로 Photo Sensor 또는 온도센서, 타임머, 스위치 등으로 각자 달리한 방법으로 얼음을 띄워 저장조의 물을 차갑게 하는 방식들로 알려져 있다.
특히, 생성되는 얼음을 감지하고, 얼음을 띄우기 위한 수단으로서 국제 출원 WO 93/08432호는 발광부 및 수광부가 있는 광학센서를 이용하고, 단순히 감지수단에 의해 전원을 차단하게 되는 것으로, 즉 발광부에서 빛을 방출하여 수광부로 전달케 되며 얼음에 의해 빛이 차단케 되면 전원이 오프(OFF)되어 열전소자의 반대쪽면의 열이 전달되어 얼음을 띄우는 방식을 채택하고 있으나, 광학센서의 오작동으로 인한 신호전송에 차질이 생길 때 냉각시스템전체가 동결될 수 있는 단점이 있고, 아울러 외부온도 변화에 따라 인체에 음용하기에 적합한 온도로 냉각된 음용수를 많은 양으로 공급할 수 없고, 전원차단시 생성된 얼음의 크기가 작아 쉽게 녹아내리므로 냉수공급을 지속적으로 할 수 없는 단점이 있다.
또한, 남아프리카 특허출원 NO. 2, 149,936호는 상기 특허와 같은 광학센서를 사용하면서, 온도가 일정한 냉각수를 공급하기 위해 온도센서 또는 바이메탈센서를 채택하였고, 아울러 생성된 얼음을 빨리 띄우기 위해 열전소자의 극성을 변화시켜 플레이트를 가열하는 시스템을 채택하고 있으나, 온도 센서 또는 바이메탈센서를 사용하고 있으므로 이 설정된 온도지시점이 사용지역에 따라 차이가 나므로, 에너지효율면에서 바람직하지 않고, 상기 특허가 갖고 있는 문제점들을 여전히 가지고 있다.
즉, 앞서 설명한 종래의 선행특허출원들은 단순히 감지센서에 의하여 얼음의 크기를 감지하고, 이에 의하여 냉수저장조내의 물을 냉각하는 구조로 되어 에너지효율면에서 바람직스럽지 못하며, 또한 냉수저장조내에서 상온수와 냉각수의 혼합이 불균일하여 이로인하여 저장조내의 물의 온도가 균일하지 못하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉수기에 여과휠터부를 마련하여 냉각장치에 공급되는 물속에 포함된 이물질을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 인체에 유용한 성분이 포함된 냉정수기를 제공하는데 있다. 즉, 기존의 R/O 역삼투압방식의 정수기는 각종 중금속 및 세균까지도 완벽하게 제거하는 장점이 있으나, 인체에 유익한 미네랄 성분까지도 제거하므로, 장기 복용시 각종 질병이 발생 된다는 것은 이미 알려져 있는 사실이다.
그래서, 기존의 R/O역삼투압에서 통과된 거의 순수한 물이미네랄 생성필터를 추가함으로써, 미네랄 성분을 용출하도록, 앞서 제시한미네랄 생성필터를 부착 사용하여 인체에 유익한 물을 공급하고자 하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 냉수저장조내에 공급된 물의 대류현상을 이용하여 열이동을 용이하게 하여 에너지절감면에서 효과적인 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉수 저장조내에 설치된 원통형상의 용기하부에 마련된 열전소자를 사용하여 얼음덩어리가 냉수저장조내에서 충분히 커지게 하므로서 냉수저장조에 유입되는 물과의 닿는 단면적을 크게 하여 신속하게 물을 냉각시킬 수 있는 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉수저장조내에 저장된 물의 열을 흡열하기 위한 수단으로 냉수저장조의 저면에 설치된 열전소자에 공급되는 전압을 변화시켜 외부온도의 변화에 따라 냉수저장조내의 물의 온도를 조절할 수 있는 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 열전 소자를 이용한 열전소자냉각방식으로 콤프레샤 전동기등을 사용할 필요없이 내부에서 흡수 방출하므로써 소음이 전혀 없을 뿐만 아니라, 오존층을 파괴하는 프레온 냉매(CFC)를 사용하지 않음으로, 환경보호(공해 예방)에 유용한 냉각장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 기존의 R/O 역삼투압방식의 정수기는 각종 중금속 및 세균까지도 완벽하게 제거하는 장점이 있으나, 인체에 유익한 미네랄 성분까지도 제거하므로, 장기 복용시 각종 질병이 발생 된다는 것은 이미 알려져 있는 사실이다.
그래서, 기존의 R/O역삼투압에서 통과된 거의 순수한 물이미네랄 생성필터를 추가함으로서, 미네랄성분을 용출하도록, 앞서 제시한미네랄 생성필터를 부착 사용하여 인체에 유익한 물을 공급하고자 하는데 있다.
즉, 다시말해 본 발명의 목적은 기존의R/O역삼투압 정수시스템에미네랄 생성필터를 신설하고 열전소자를 이용한냉각장치를 부착한 새로운 냉정수기를 제공함을 특징으로 한다.
또한, 기존 R/O역삼투압방식 정수기 시스템에서R/O 멤브레인 필터를 제외한 일반 수도 직결식정수기도 포함하는 정수기에 열전소자를 이용한냉각장치를 부착한 새로운 냉정수기를 제공함을 특징으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명자는 노력하였고, 그 결과 본 발명은, 저장조에서 공급되는 물이 저장되는 상부저장조(10)와; 상기 상부저장조(10)에 물의 유출방향측으로 서로 상,하의 배출위치를 달리하여 적어도 2개의 물인입구 즉 물인입파이프(113, 114)를 설치하고, 상기 물인입파이프에 의하여 상기 상부저장조(10)와 연통되는 냉수저장조(11)와; 상기 냉수저장조(11)에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 물인입파이프(114)와 연통되게 설치되어 상기 상부저장조(10)내의 물과 상기 냉수저장조(11)내의 물이 서로 혼합되고, 혼합된 물의 일정량씩 외부로 배출되는 중간혼합실(16)과; 상기 냉수저장조(11)의 저면상에 설치되는 원통형상의 용기(b)와 상기 용기(b)와 밀착접촉되는 전열매개체(20)로 이루어진 얼음제조기(12)와; 상기 얼음제조기(12)에서 발생된 열을 외부로 배출하기 위한 열방출수단(13, 14)과; 얼음 생성을 지연시키거나 또는 정지시키는 동결방지수단을 포함한 냉수기의 전반적인 제어기능을 수행하기 위한 제어수단으로 구성되어 있고, 이로인해, 뜨거운 열을 외부로 배출하고, 차가운 열을 상기 상부저장조(10)의 내부로 이동하여 상기 냉수저장조(11)내의 물이 대류현상을 일으키면서 냉각되어 일정량씩 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 저장조와 상기 상부저장조(10)사이에는 물을 여과시키기 위한 수단으로 여과필터부재가 설치되는데, 상기 여과필터부재는 프레필터(101), 선활성탄필터(102), 멤브레인필트(103), 후활성탄필터(104), 미네랄 필터(107)로 구성된 1차여과군과 상기 1차여과군(7)을 통과한 물에 미네랄을 생성시키기 위한 미네랄생성필터(105)로 이루어진 2차여과군(9)으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 1차여과군(9)에는 오존필터와 자외선 살균필터중 어느하나가 부가설치 될 수 있다.
또한, 바람직하게는 배출위치를 달리하여 설치되는 상기 물인입파이프(113, 114)의 지름이 비는 중간혼합실(16)을 통하여 외부로 배출되는 물의 온도가 음용하기에 적합한 온도를 유지할 수 있는 지름의 비가 적어도 2대1로 되는 것이 바람직하다.
상기 얼음제조기(12)의 용기(b)는 속이 빈 원통형상으로 동심원상에 적어도 하나이상의 격벽을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는 상기 냉수저장조(11)의 재질은 열전도율이 우수한 재질로서 알루미늄이고, 부식방지를 위한 테프론코팅 또는 아루마이트 처리될 수 있다.
상기 동결방지수단은 용기(b)내에서 설치위치를 달리하면서 설치되는 얼음접근감지 1차센서(119), 얼음접근금지 2차센서(120), 그리고 냉수저장조(11)내에 채워진 물의 온도를 감지하기 위한 냉수조 온도센서(121)로 제어됨을 특징으로 한다.
상기 제어수단은 바람직하게는 상기 얼음제조기(12)의 용기(b)에 설치된 2개의 얼음접근감지 1,2차센서(119, 120)로부터 신호가 입력되어 얼음의 크기를 감지하고, 상기 냉수저장조(11)내에 저장된 물의 온도를 감지하기 위하여 설치되는 냉수저장조 온도센서(121)로부터 신호를 입력받아 상기 열전소자(20)(TE Module)에 공급되는 전압의 크기를 조정하여 상기 냉수저장조(11)내의 물이 소정의 온도로 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 열전소자(20)에서 방출되는 상기 열방출수단은 상기 열전소자(20)와 인접되게 설치된 방열판(13)(Heat sink)과 상기 방열판(13)의 열을 외부로 배출하기 위한 냉각팬(14)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열전소자(20)가 일정온도이상으로 과열되는 것을 방지하기 위해, 방열판(13)과 냉각팬(14)사이에 방열판온도 검지센서(117)가 설치될 수 있다.
한편 본발명에 따른 냉정수기는, 플레필터(101), 선활성탄필터(102), 멤브레인필터(103), 후활성탄필터(104)로 이루어진 R/O 역삼투 정수시스템(100)과 필요하다면, 오존장치 및 또는 자외선 살균장치, 그리고 정수된 물을 냉각하기 위한 냉각시스템으로 구성되는 냉정수기에 있어서, 상기 냉각시스템은 저장조에서 공급되는 물이 저장되는 상부저장조(10)와, 상기 상부저장조(10)에 대하여 서로 상,하의 배출위치를 달리하여 설치되는 물인입구(113, 114)에 의하여 상기 상부저장조(10)와 연통되는 냉수저장조(11)와; 상기 냉수저장조(11)에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 물인입구(114)와 연통되게 설치되어 상기 상부저장조(11)내의 물과 상기 냉수저장조(11)내의 물이 서로 혼합되고, 혼합된 물의 일정량씩 외부로 배출되는 중간혼합실(16)과; 상기 냉수저장조(11)의 저면상에 설치되는 통형상의 용기(b)와, 상기 용기(b)와 밀착접촉되며 전류의 흐름에 따라 열의 이동을 형성하는 전열매개체로 이루어진 얼음제조기(12)와; 상기 얼음제조기(12)에서 발생된 열을 외부로 배출하기 위한 열방출수단과; 얼음생성을 지연시키거나 또는 정지시키는 동결방지수단을 포함한 냉수기의 전반적인 제어기능을 수행하기 위한 제어수단으로 구성되어 있고, 이로인해, 뜨거운 열을 외부로 배출하고, 차가운 열을 상기 상부저장조의 내부로 이동하여 상기 냉수저장조(11)내의 물이 대류현상을 일으키면서 냉각되어 일정량씩 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본발명의 일실시예에 따른 냉정수기의 횡단면도이고, 제2도는 본발명에 따른 냉각장치부의 횡단면도이며, 제3도는 본발명에 따른 필터시스템의 흐름도이고, 제4도 및 제5도는 본발명의 냉각시스템을 콘트롤하는 제어수단을 나타낸 흐름도 및 본발명의 냉각시스템을 계략적으로 나타낸 계통도이다.
제1도를 참조하면, 참조번호 100은 1차여과군(7)중의 하나로써 외부저장원 예를들어 수도꼭지 또는 도면에는 도시되지 않았지만 냉각장치의 상부에 설치되는 정수통으로부터 공급되는 물을 여과 정수시키기 위한 여과휠터부재인 역삼투압 필터시스템을 도시하는 것으로, 상기 필터시스템은 상기 저장조와 연결되어 있다. 이러한 여과휠터부재인 역삼투압 필터시스템의 구조에 대해서는 제3도에 더욱 상세히 도시되어 있다. 제3도를 참조하면, 상기 1차여과군(7)은 크게 역삼투압필터시스템(100)과 미네랄필터(107)로 이루어져 있고, 상기 역삼투압 필터시스템(100)은 프레필터(101) 즉 PP필터, 선 활성탄 필터(102), 멤브레인 필터(103) 및 후 활성탄필터(104)로 구성되어 있다. 상기 역삼투압필터시스템(100)의 후 활성탄필터(104)는 미네랄필터(105)와 연결되어 있으므로 물속에 포함된 중금속, 세균등을 제거할 수 있다. 또한 필요하다면, 상기 1차여과군(7)을 통과한 물의 더욱 완전한 여과 및 살균을 위하여 오존장치 및/또는 자외선 살균장치(UV살균필터)가 부가 설치될 수 있다.
이러한 필터시스템에 대하여 더욱 상세히 설명하면, 저장원으로부터 공급되는 원수(지하수 또는 수돗물)를 3㎛의 세라믹필터 또는 5㎛의 PP필터(101)에 통과시켜 먼지, 찌거기등 각종 침전물과 부유물등을 완전제거시키며, 선,후 활성탄필터(102, 104)에 통과시켜 먼지, 찌꺼기등 각종침전물과 부유물등을 완전 제거하게 된다. 또한, 선,후 활성탄 필터(102, 104)에 통과시켜 발암물질, 합성세제, 살충제, 염소등 사람들이 섭취해서는 안될 유기화학물질을 제거함은 물론 나쁜맛과 냄새까지 말끔히 제거시켜 주며, 또한 상기 선,후 활성탄필터(102, 104)사이에 멤브레인필터(103), 더욱 상세하게는 R/O멤브레인필터(103)가 설치되어 상기 선활성탄필터(102)를 통과한 저장원수는 0.0001㎛의 미세한 역삼투막을 갖는 R/O멤브레인 필터(103)를 통과하면서 납비소와 같은 염류, 각종 유기오염물질, 박테리아, 바이러스, 방사성물질등의 유기, 무기물질은 물론, 세균과 방사성물질까지도 제거되며, 농축수는 다른 방향으로 나가게되고, 후활성탄필터(104)를 통과하면서 거의 완벽하게 깨끗이 정수할 수 있다. 상기 R/O멤브레인 필터(103)를 거친물은 후 활성탄필터(104)를 거치면서 맛이나 색소등을 제거하므로써 더욱 깨끗한 물을 제공토록 한다.
상기 1차여과군(7)은 연결호스(26)를 통하여 상기 필터시스템을 통과한 물을 1차적으로 저장하기 위한 1차저장용기(8)와 연결된다. 상기 1차저장용기(10)의 하부에는 상기 1차여과군(7)을 통과하여 1차여과된 물에 미네랄을 생성하게 되는 2차여과군(9)으로 미네랄 생성필터(105)가 설치되고 있고, 상기 미네랄생성필터(105)를 통과한 물은 상부저장조(10)내에 수용된다.
상기 역삼투압휠터시스템(100), 즉 여과필터부재는 본실시예에서 물의 외부저장원으로 수도원수꼭지에 아답터를 부착고정하여, 정수기받침대 뒷면에 설치된 연결호스(26)를 통하여 원수차단밸브를 통해 정수기로 공급토록 한다. 또한 수압이 약한 지역에 물을 공급하기 위하여 상기 역삼투압 필터시스템(100)을 포함한 1차여과군(7)과 수도원수꼭지사이에 가압펌프(6)를 설치하여 1차여과군(7), 즉, 프레필터(101) 또는 PP필터와, 선 활성탄필터(102)와, 멤브레인필터(103), 후 활성탄필터(104)로 구성되는 R/O역삼투압필터시스템(100)과 미네랄필터(107)을 거치도록 밀어주므로서, 필터를 통과한 물은 거의 완벽하게 깨끗이 정수할 수가 있게 된다. 즉, 깨끗이 정수된 물이 2차여과군(9)으로 본실시예에 따른 미네랄생성필터(105)를 통과하면서 미네랄을 생성시켜 알칼리성의 미네랄수를 생성하게 된다. 냉각장치몸체 또는 정수기몸체의 상부에는 상기 1차여과군(7)과 연결호스(26)에 의하여 연결된 1차저장조(8)가 설치되어 있고, 상기 1차저장조(8)의 하부에는 2차여과군(9)으로 본실시예에서는 미네랄 생성필터(105)가 설치되어 있다. 상기 1차저장조(8)와 미네랄생성필터(105)는 상기 상부저장조(10)내에 수용 설치되어 있다. 따라서, 이러한 1차여과군(7)을 통과한 물은 정수기몸체의 상부에 설치된 정수기 몸체내의 1차저장조(8)에 저장되는데, 이때 상기 1차 저장조(8)의 하단부에는 2차 여과군(9)으로써, 본실시예에 따라 장착된 미네랄 생성필터(9)를 통하면서 이 미네랄 생성필터(9)에 내장된 쏘메라이트, 약석, 디스켓등의 여재를 통해 인체에 유익한 원적외선 방사 및 각종 미네랄이 풍부한 약알칼리성 수로 만들어 상기 상부저장조(10)에 공급케 된다.
상기 상부저장조(10)는 2개의 물인입구, 즉 물인입파이프(113, 114)에 의하여 상기 상부저장조(10)의 하부에 위치하는 냉수저장조(11)와 연통된다. 따라서 상기 상부저장조(10)내의 물은 상기 물인입파이프(113, 114)에 의하여 상기 냉수저장조(11)내의 하부에 위치한 냉수저장조(11)로 흐를 수 있게 된다. 상기 냉수저장조(11)의 재질은 열전도율이 우수한 재질로서 알루미늄 또는 스테인레스강이고, 부식방지를 위해 데프론코팅 또는 아루마이트 처리되는 것이 바람직하며, 상기 냉수저장조(11)의 재질은 다양하게 변형된 실시예가 가능하다.
또한, 상기 냉수저장조(11)의 외측둘레에는 단열보온제(112)가 설치되어 상기 냉수저장조(11)의 외측으로 열이동을 제한하여 상기 냉수저장조(11)내의 물의 온도를 적정온도로 유지할 수 있다. 또한, 상기 냉수저장조(11)의 뒷면 외벽에 냉수조 온도센서(121)가 부착되어 있어 정면판넬부(17)에 부착된 기능선택스위치(27)의 조작으로 냉수의 온도를 임의로 조절, 선택토록 할 수 있어 지역 및 계절에 따라 사용자가 적합한 온도로 조절하여 사용할 수가 있다.
즉, 냉수저장조(11)내의 얼음이 과대하게 커짐으로 냉수저장조(11)전체가 동결됨을 방지하기 위해 냉수저장조(11)의 외벽에 설치된 냉수조 온도센서(121)에 의하여 이를 감지하고, 이 신호를 도면에는 도시하지 않았지만 후술하는 제어수단에 입력하여 냉수저장조(11)의 작동을 정지시키는 안전장치의 역할을 하게 된다. 이러한 조작은 정면판넬부(17)의 기능선택스위치(27)로 -4℃로부터 상온 8℃까지 지역 및 계절에 따라 적당한 온도로 임의로 선택하여 사용할 수 있다.
상기 상부저장조(10)와 냉수저장조(11)를 연결하는 물인입구로써 설치된 상기 물인입 파이프(113, 114)는 상기 상부저장조(10)내에 수용된 물의 배출위치를 달리하기 위하여 서로 길이가 상이한 좌,우 한쌍으로 마련되어 있고, 상기 냉수저장조(11)에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 물인입구, 즉 단축의 물인입파이프(114)는 후술하는 냉수저장조(11)의 상부에 마련된 중간혼합실(16)과 연결되며, 하부의 배출위치를 갖는 장축의 물인입구, 즉 물인입파이프(113)는 상기 냉수저장조(11)와 연결되어 있다. 즉 상기 물인입파이프(113, 114)는 중간혼합실(16)에 연결되는 것과 냉수저장조(11)에 연결되는 것으로, 최소 2개이상, 또는 다수개로 설치될 수 있다. 이때 상기 장축의 물인입파이프(113)와 단축의 물인입파이프(114)는 물이 배출되는 배출위치의 상,하높이차가 클수록 냉수저장조(11)내에서의 물의 배출위치의 차가 커지게되고, 이로인하여 상기 상부저장조(10)로부터 공급되는 상온수와 냉수저장조(11)내의 냉온수의 온도차를 이용한 물의 대류현상을 효과적으로 이용할 수 있다. 이때 중간혼합실(16)과 연결되는 물인입파이프(113, 114)의 직격은 상기 냉수저장조(11)와 연결되는 물인입파이프(113, 114) 직경의 약 ½정도가 되는 것이 바람직하다.
이렇게 하므로써 많은 양의 물을 냉수저장조(11)로 보내 신속하게 냉각시키고, 낮은 온도로 냉각된 냉수저장조(11)내의 냉수가 후술하는 중간혼합실(16)로 흐르게 되어 중간혼합실(16)과 연통하는 물인입파이프(113, 114)를 통해 들어온 미량의 상온수와 혼합된다.
상기 장축과 단축으로 이루어진 물인입파이프(113, 114)는 상기 상부저장조(10)의 저면으로부터 각각 하부로 돌출되게 하는 원통의 플랜지형상을 갖도록 일체로 성형할 수 있으며, 특히 상기 단축의 물인입파이프(113, 114)는 별도의 돌출플랜지형상이 아닌 상기 상부저장조(10)를 중간혼합실(16)과 연통할 수 있도록 원형의 구멍을 상기 상부저장조(10)의 저면에 형성할 수 있다.
즉, 또한, 상기 냉수저장조(11)의 상부에는 중간혼합실(16)이 설치되는데, 상기 중간혼합실(16)은 상부저장조(10)와 물인입파이프(113)에 의하여 연통되고, 상기 하부 냉수저장조(11)와의 사이에 설치된 중간격벽(a)의 개구공(h)에 의하여 연통되며, 또한 상기 중간혼합실(16)은 일측하부로 연장되는 배출통로 (115)를 마련하고, 이의 끝단에 배출수도꼭지(15)가 설치되어 상기 배출수도꼭지(15)에 의하여 상기 중간혼합실에서 혼합된 혼합수를 외부로 소정량씩 배출할 수 있다. 즉, 상기 상부저장조(10)내에 저장된 물과 하부에 마련되는 상기 냉수저장조(11)내에 저장된 물은 상기 물인입파이프(113, 114)를 통하여 중간혼합실(10)로 공급된다. 상기 상부저장조(10)에 저장된 상온수가 상기 물인입파이프(113)를 통하여 상기 냉수저장조(11)로 유입됨에 따라 상기 냉수저장조(11)내의 냉각된 물은 상기 중간혼합실(16)의 저면 중간격벽(a)에 마련된 개구공(h)을 통하여 중간혼합실(16)로 유입되어 상기 상부저장조(11)내에 저장된 상온수와 상기 냉수저장조(11)내의 냉수가 중간혼합실(16)에서 서로 혼합될 수 있다.
상기 중간혼합실(16)은 냉수저장조(11)내의 냉수 ⅔와 상부저장조(10)내의 상온수⅓이 혼합되도록 설계되어 있어, 상기 냉수저장조(11)내의 4℃이하의 물을 바로 음용시에는 차가우므로 이를 중간혼합실(16)에서 상온수와 냉각수가 서로 혼합되어 음용하기에 적합한 수온으로 혼합할 수 있다. 또한, 상온수가 물인입파이프(113, 114)를 통해 냉수저장조(11)에 인입하면서 냉수저장조(11)바닦면의 얼음기둥을 스치면서 중간혼합실(16)로 올라가므로 냉수저장조(11)의 바닥면에 고여있던 차가운 물이 부상하고, 이로인해 장기간 사용할 때에도 물이 침전현상을 일으키지 않고, 또한 많은 양의 물을 얻을 수 있게 된다.
상기 중간혼합실(16)의 일측에는 배출수도꼭지(15)가 설치되어 있고, 상기 배출수도꼭지(15)부분의 세균오염방지를 위해 그릴커버(21)가 장착되어 있다. 상기 배출수도꼭지(15)는 기존의 배출수도꼭지와 동일한 구조로 즉 상기 배출수도꼭지의 일단을 가압하게 되면, 상기 배출수도꼭지의 내부 유출공을 통하여 중간혼합실(16)내의 물이 일정량씩 외부로 유출할 수 있게 된다.
상기 냉수저장조(11)의 저면에는 얼음제조기(12)가 설치되는데, 상기 얼음제조기(12)는 물을 담을 수 있는 용기(b)와, 상기 용기(b)의 저면에 본실시예에 따라 전열매개체로써 열전소자(20)(T.E Module)가 밀착설치되고, 상기 얼음제조기는 고리모양의 얼음제조기 홀더(24)를 이용하여 상기 냉수저장조(11)의 저면에 고정된다. 상기 전열매개체인 열전소자(20)는 전류의 흐름에 의해 열이 이동되는 것으로, 저열원 즉 상기 얼음제조기(11)로부터 열을 흡수하는 냉각부와 고열원 즉, 후술하는 방열판으로 열을 방출하는 발열부로 이루어져 있다. 또한 얼음제조기(12)의 용기(b)는 냉수저장조(11)내의 물을 담아 냉각시켜 얼음을 형성하는 것으로 가능한한 물과의 접촉면적을 크게 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본실시예에서는 용기(b)의 형상을 속이빈 원통체로 하고, 동심원상으로 적어도 하나이상의 격벽을 갖도록 하였다. 또한, 상기 얼음제조기(12)의 용기(b)는 냉각효과를 증가시키기 위하여 열전도율이 좋은 알루미늄재질로 만들었으며 부식의 염려를 방지하기 위해 테프론코팅 및 아루마이트처리를 하였다.
이에따라, 얼음제조기(12)의 하부에 밀착설치된 열전소자(20)의 냉각부와 발열부사이의 열의 이동에 따라 얼음제조기(12)의 표면이 냉각되어 냉수저장조(11)내의 얼음제조기(2) 표면상에 얼음이 생성된다.
또 상기 용기(b)의 측벽과 상기 냉수저장조(11)의 저면상에는 얼음의 생성을 감지하기 위한 얼음접근감지 1차센서(119) 및 얼음접근감지 2차센서(120)가 각각 설치되어 있다. 상기 얼음 접근감지 1차, 2차센서(119, 120)는 후술하는 제어수단과 연결되어 상기 얼음접근감지 1차, 2차센서(119, 120)에 의하여 상기 용기(b)내의 얼음의 크기와, 얼음의 존재유무에 대한 신호를 제어수단에 보내어 주게 된다. 상기 접근감지센서(119, 120)는 직접반사식 센서이며, 유효거리는 3㎜내외이고, 발광부 및 수광부가 한곳에 위치해 있고 자체증폭회로가 첨가된 고성능 감지센서를 사용한 것이다.
그래서 얼음제조기(12)의 용기(b)에 설치된 얼음접근감지 1차센서(119)에서 얼음의 존재유무를 감지하여 얼음이 존재하지 않는 경우 이를 후술하는 제어수단에 신호를 보내고, 상기 제어수단의 출력신호에 의하여 작동하는 전원공급장치(19)에 의하여 상기 전열매개체 즉 열전소자(20)가 작동하여 냉각면을 형성하게 된다. 얼음이 계속 생성되어 커지게 되면 용기(b)에 설치된 얼음접근감지 1차센서(119)에서 얼음의 존재유무를 감지하게 되고, 상기 얼음접근감지 1차센서의 신호를 받아 제어수단으로 전달 DC12V로 정상적이던 전원을 다운(Down)시키게 된다. 이로인하여, 상기 얼음제조기의 작동속도가 제어되어 얼음의 생성속도를 제어할 수 있게 된다. 한편, 얼음이 점점 커지면서 얼음접근감지 2차센서(120) 근처 3㎜에 근접하게 되면, 상기 제어수단에 신호를 보내 상기에서 설명한 것과 같이, 상기 제어수단의 출력신호에 따라 전원공급장치(19)로의 공급전압을 제어할 수 있다(단 지역에 따라 또는 상품의 종류에 따라 얼음접근감지 2차센서(120)가 설치되어 있지 않고, 얼음 접근감지 1차센서(119)만 설치될 수 있다. ) 또한, 만일 소비자가 계속 사용치 않거나, 얼음생성속도에 비해 사용량이 적을 시를 대비, 얼음생성이 계속될 때에는 2차적인 제어수단으로서 냉수저장조(11)의 바닦면에 부착된 얼음접근감지 2차센서(120)에서 얼음덩어리(116)를 검지하게 되는데, 이 근접센서에 의해 제어수단으로, 첨부도면 제5도에 도시된 제어회로(405)에 신호를 보냄으로 전원공급장치(19)(POWER SUPPLY)에서는 열전소자(20)와 후술하는 냉각팬(14)에 공급되는 전원을 차단시켜 더 이상의 얼음덩어리(116)가 생성됨을 차단시켜 준다.
상기 냉수저장조(11)뒤면 외벽에는 냉수조온도센서(121)가 부착되어 있어 정면판넬부(17)에 부착된 기능선택스위치(27)의 조작으로 냉수온도를 임의(-4℃로부터 상온 8℃까지 조절이 가능)로 조절, 선택토록 할 수가 있어 지역 및 계절에 따라 사용하기 좋은 온도로 조절토록 하였다. 상기 얼음접근감지센서(119, 120)의 종류는 본실시예에 한정되는 것이 아니며, 또한 상기 얼음접근감지센서(119, 120)의 설치위치는 본발명의 바람직한 실시를 위하여 다양하게 변경설치될 수 있다.
상기 얼음제조기(12)의 전열매개체인 열전소자(20)의 냉각부의 반대측 발열부에서 발생된 뜨거운 열을 방출하기 위한 열방출수단으로 본실시예에서는, 상기 열전소자(20)와 인접되게 설치된 방열판(13)과, 상기 방열판(13)의 열을 외부로 배출하기 위한 냉각팬(14)으로 이루어져 있다. 상기 방열판(13)은 외부로의 열방출을 효과적으로 하기 위하여 편편한 판 바닥하단부에 냉각핀(FIN)이 수직으로 배열되어 있고, 상기 냉각핀은 알루미늄재질로 되어 방열판(13)면에 냉각팬(FAN)(14)을 팬회전방향이 방열판(13)을 향하도록 부착하여 냉각팬(14)의 하측으로 신선한 바람을 끌어 올려서 상부에 부착된 방열판(13) FIN사이로 신선한 바람이 공급되고 이바람과 함께 열전소자(20)(T.E. Module)로부터 흡수한 방열판(13)의 뜨거운 열기를 FIN사이로 바람이 공급되어 이 바람과 함께 열전소자(20)(T.E. Module)로부터 흡수한 방열판(13)의 뜨거운 열기를 FIN사이로 해서 환기구(25)를 통해 외부로 방출시키게 된다.
본 발명에 따른 냉수장치의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어수단은 본실시예에서 정면판넬부(17)측에 설치된 자동제어회로 콘트롤회로판(18)으로, 상기 자동제어회로 콘트롤판, 즉 제어수단에는 냉각장치의 각부에 설치된 센서로부터 다양한 신호가 입력되어 열전소자의 작동 및 냉수장치의 전반적인 제어기능을 수행하게 된다.
첨부도면 제4도는 상기 냉각장치를 콘트롤하는 제어수단인 CPU(405)(자동제어 회로)와 전원공급장치(SMPS)의 블록구성도를 나타낸 것으로써, 상기 제어수단은 주위가 계속 냉각되어 모든 물이 냉각되는 것이 아니라, 계절에 따라 음용하기에 적당한 물(8도-12도)인 저온상태를 유지하도록 온도를 콘트롤하는 것으로, 상기 냉각시스템 또는 냉정수기를 전체적으로 콘트롤하기 위한 시스템은C.P.U(405)(Ceneral Processing Unit)와전원공급장치(S.M.P.S:Switching Moduler Power Supply:406)로 구분되어 있다.
상기 CPU의 기능으로는 냉정수기의 모든 시스템을 자동으로 제어 콘트롤 해주는 전자장치로서, 1차여과군(7)의 각 필터단에서 필터의 수명을 설정하여 디지털 숫자로 표시하여 필터 잔여시간을 숫자를 표시하면서 수명이 다했을 경우 Lamp가 깜박거려 교환시기를 알려주는 것과, 사용도중 물이 단수가 되었을 경우에 모든 장치에 무리를 주지 않도록 전원이 차단되도록 하였다.
또한, 제어수단으로 CPU(405)는 현재시간 표시, 겨울/여름 온도 콘트롤 기능, 필터 잔여일 계산, 수위감지, 단수감지, 냉수 ON/OFF, 열전소자(20) 과열방지 기능, 자동배수 기능, 필터교환 선택모드, 필터 RESET기능 등 10가지 기능을 가짐을 특징으로 하며, 상기 냉수저장조(11) 및 얼음제조기(12)의 용기(b)에 설치된 얼음근접 감지센서(119, 120)에서 감지된 Stop신호를 입력하여 전원공급장치(19)단에 신호를 보내 각단으로 공급되는 전원을 ON/OFF토록 자동제어 콘트롤하는 주 장치이다.
또한, 상기 냉각장치 시스템을 동작키 위해서는 전원이 공급되어야 동작이 되므로, 전원공급장치(406)의 주업무가 되며, 열전소자(T.E. Module)(20)와 냉각 팬(10)에 안정된 전원을 공급하며, 자동콘트롤 기능을 갖고있는 C.P.U(405)와 정수시스템의 각 부품들에게 전원을 공급하는 장치이며, 모든 콘트롤조정은 C.P.U(405)에 입력된 프로그램에 의하여 동작된다. 전원공급장치(19)는 Plules VR방식이며, Noise 차폐회로가 내장되어 있다.
상기 제어수단은 앞서 설명한 바와같이, 본발명에 따른 냉각장치의 냉수저장조내에 수용된 냉각수의 온도조절 및 안전장치의 역할을 하게 된다. 먼저 냉수저장조(11)내에 수용된 냉각수의 온도조절은, 얼음제조기(12)의 용기내의 얼음의 존재유무를 감지하고 열전소자로 공급되는 전원을 조절하여 상기 얼음제조기(12)의 냉각면상에서 얼음을 생성하게 된다. 또한, 얼음이 일정크기로 성장하게 되면 열전소자(20)에 공급되는 전원을 차단하여 냉각면상에 생성된 얼음을 상기 냉수저장조(11)내의 물속으로 띄우게 된다. 상기 냉수저장조(11)내의 물이 예정온도로 도달한 경우, 상기 열전소자(20)에 공급되는 전원을 중단하여 냉수저장조(11)내의 물의 온도를 설정하고자 하는 예정온도로 자유로이 조절할 수 있다.
제어수단의 냉각장치에 대한 안전장치의 열할로서, 상기 냉수저장조(11)내에 얼음생성이 계속되어 상기 냉수저장조(11)내에 얼음이 가득차게 되면, 얼음접근 감지센서(119, 120)에서 이를 감지하고 신호를 제어수단에 입력하게 되며 상기 제어신호의 출력신호에 의하여 상기 냉각장치의 작동을 중단시켜 손상을 방지하게 되며, 또한 장시간작동 혹은 급속한 설정온도변경으로 인하여 열방출수단의 방열판(13)이 과열되는 경우를 방지하기 위하여 상기 제어수단의 출력신호에 의하여 구동모터에 공급되는 전원을 조절하여 냉각팬(14)의 회전속도를 조절하게 된다.
제5도는 본발명에 따른 전원공급장치(19)의 계통도를 도시한다. 제5도를 참조하면, 전원공급장치(19)는 AC220V/60㎐의 입력전원에 의거 다음 7가지 파트로 ① 1차 정류회로 ② 스위칭회로 ③ 2차 정류회로 ④ 부하회로 ⑤ 제어회로 ⑥ 센서회로 ⑦ C.P.U로 나뉘어 모든 동작을 한다.
또한, 열전소자(20)의 전원 공급은 아래에 그래프와 같이 PWM 방식으로 0Volt∼12.3Volt까지의 전원공급이 ON시 갑자기 12Volt가 공급되어 부품에 무리를 주지 않고, 1분간에 걸쳐 서서히 증가하면서 12.3Volt에 도달하며, OFF시에는 갑자기 다운(down)되지 않고, 1분간에 0Volt에 서서히 떨어지게 되므로, 전원 ON/OFF시마다 순간적으로 걸리는 높은 전압으로 인하여 T.E. Module(20)에 손상이 가해지지 않도록 하는 보안회로이다.
본 발명은 전원공급장치에 의해 소정의 교정의 교류전압(AC)을 일정전압의 맥류전압으로 정류 및 필터링시켜 각 부에 인가시켜주는 1차 정류부(401)와 : 상기 입력정류부(401)에서 출력되는 전압을 전계효과 트랜지스터를 통해 단속시켜 트랜스의 2차측에서 소정주파수의 전압이 유기 되도록 하는 스위칭회로(402)와: 상기 AC입력전압을 DC 저전압으로 변환시켜주는 2차 정류회로(403)와 ; Sensor회로에 의해 C.P.U회로로부터 신호를 받아 모든 시스템을 콘트롤 제어하는 제어회로(405)와; 냉각장치부에 설치된 각 검지센서의 검지되는 신호를 C.P.U회로로 보내는 센서회로(406)과; 상기에서 보낸 신호를 S.M.P.S(19)의 각단에 보내도록 하는 C.P.U(Central Processing Unit : 18); 으로 냉각장치부의 시스템 콘트롤 및 냉수 온도조절, 계절온도 선택모드, 조절시간의 가속화 및 냉각 팬(FAN : 14)의 구동을 제어하는 부하회로(405)로 구성된다.
얼음제조기(12)의 냉각효과를 비교검토하기 위해 이미 공지된 냉각판방식의 냉정수기와 본발명에 따른 얼음제조기(12)(봉타입 또는 동심원상에 중간격벽을 갖는 원통형)에 의한 정수기에서 얻은 음용수의 온도를 측정한 결과는 다음 표1과 같다.
상기 표에서 거론한 바와 같이, 종래기술의 Cold Plate방식은 초기의 온도가 음용수로 사용하기에는 너무 차가운 4.8℃이내의 냉수가 토출되는 단점이 있으며, 얼음조각들이 수면위에 떠 있어서 두출되는 상온수와 희석되어 나올때 얼음조각들이 적어 많은 량의 물을 사용할 수가 없게 되는 단점이 있다.
여기서 사용되는 열전소자(20)(T.E. Module)을 사용하는 제품상에 있어서 냉각되어 있는 물을 전부 사용한 후에는 프레온 개스(CFC방식) 냉매방식과는 다르므로, 빠른 시간내에 극냉각을 시킬 수가 없으므로 사용하지 않거나 또는 소량사용하게 되는 밤 사이에 최대한 얼음을 키워 냉각시켰다가 낮에 사용하는 방식으로 활용할 시에는 본 발명에서 제시하고자 하는 것처럼 냉각근원인 얼음 덩어리가 최대한 큰 것이 효과적이다.
따라서, 본 발명의 효과는 얼음제조기(ICE MAKER)(12)가 원통형상의 봉 TYPE으로서, 얼음을 일부로 띄우려는 수단보다 최대한 얼음덩어리(116)가 냉수저장조(11)내에 커짐으로서 상부저장조에서 유입되는 물과 닿는 단면적을 넓게 하면서 쉽게 얼음덩어리(116)가 냉수저장조(11)내에 커짐으로서 상부저장조(10)에서 유입되는 물과 닿는 단면적을 넓게 하면서 쉽게 얼음덩어리(116)가 녹아 없어짐을 방지하며, 냉각효율을 얻기 위해 물의 대류현상을 이용하면서 냉수저장조(11)내의 정체되는 폐단을 해소하기 위함과, 더 많은 량의 차가운 물을 얻기 위한 효과를 제공한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 열전소자(T.E 모듈 : 20)을 매개로 하여, 앞선 선행기술보다 더욱 더 편리함을 목적으로 수도직결형인 R/O역삼투방식의 정수기에 미네랄필터(105)를 달아주므로서, 인체에 유익한 미네랄을 만들어 주는 동시에 얼음제조기(12)를 열전소자(T.E 모듈 : 20)을 매개로 하여 냉각시켜 얼음기둥을 만듬으로서, 냉수 저장조(11)내에 물을 차갑게 함과 동시에 유동시켜 줌으로서 너무 차가운 물이 상온의 물과 혼합하여 음용하기 좋은 수온으로 공급함이 특징이며, 실내에서 소음이 전혀 없고, 가벼우므로 이동이 간편하며, 가격이 저렴할 뿐 아니라, 전기 소비량이 극히 적은 열전소자를 이용한 냉정수기를 제공할 수 있다.
본 발명의 냉각장치가 부착된냉정수기는 더운 여름철이나 아열대 지역이든지 어느곳에서도 편리하게 사용이 가능하며, 번번히 배달생수를 사야하는 경제적인 부담이 적을 뿐 아니라, 인체에 유익한 풍부한 미네랄이 함유된 맛있고 신선한 미네랄수(MINERAL WATER)가 항상 시원한 물을 제공할 수 있다.
끝으로, 본 발명은 상기의 바람직한 구현(실시예)으로 구체화되어 설명하였지만 본 발명의 범위는 이들 구현예로 제한될 수 없고 첨부한 특허청구의 요지의 범위내에서 여러 변형이 가능하다.
Claims (21)
- 저장조에서 공급되는 물이 저장되는 상부저장조와; 상기 상부저장조에 물의 유출방향측으로 서로 상,하의 배출위치를 달리하여 적어도 2개의 물인입구를 설치하고, 상기 물인입구에 의하여 상기 상부저장조와 연통되는 냉수저장조와; 상기 냉수저장조에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 상기 물인입구와 연통되게 설치되어 상기 상부저장조내의 물과 상기 냉수저장조내의 물이 서로 혼합되고, 혼합된 물의 일정량씩 외부로 배출되는 중간혼합실과; 상기 냉수저장조의 저면상에 설치되는 통형상의 용기와, 상기 용기와 밀착접촉되며 전류의 흐름에 따라 열의 이동을 형성하는 전열매개체로 이루어진 얼음제조기와; 상기 얼음제조기에서 발생된 열을 외부로 배출하기 위한 열방출 수단과; 얼음생성을 지연시키거나 또는 정지시키는 동결방지수단을 포함한 냉수기의 전반적인 제어기능을 수행하기 위한 제어수단으로 구성되어 있고, 이로인해, 뜨거운 열을 외부로 배출하고, 차가운 열을 상기 냉수저장조의 내부로 이동하여 상기 냉수저장조내의 물이 대류현상을 일으키면서 냉각되어 일정량씩 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 저장조와 상기 상부저장조사이에는 물을 여과시키기 위한 수단으로 여과필터부재가 설치되는데, 상기 여과필터부재는 프레필터, 선활성탄필터, 멤브레인필터, 후활성탄필터, 미네랄필터로 구성된 1차여과군과 상기 1차여과군을 통과한 물에 미네랄을 생성시키기 위한 미네랄생성필터로 이루어진 2차여과군으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 배출위치를 달리하여 설치되는 상기 물인입구의 지름의 비는 중간혼합실을 통하여 외부로 배출되는 물의 온도가 음용하기에 적합한 온도를 유지할 수 있는 비는 적어도 2대1로 되는 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 얼음제조기의 용기는 속이 빈 원통모양으로 동심원상으로 적어도 하나이상의 격벽을 갖는 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 얼음제조기의 재질은 열전도율이 우수한 재질의 알루미늄으로 되어 있고, 부식방지를 위해 테크론코팅 또는 아루마이트 처리함을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 동결방지수단은 상기 냉수저장조의 용기에서 다수의 감지센서가 설치위치를 달리하여 설치되는데, 상기 동결방지수단은 얼음접근감지 1차센서, 얼음접근감지 2차센서, 그리고 냉수저장조내에 채워진 물의 온도를 감지하기 위한 냉수저장조 온도센서로 구성됨을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 얼음제조기의 용기에 설치된 2개의 얼음접근감지 1,2차센서로부터 신호가 입력되어 얼음의 크기를 감지하고, 상기 냉수저장조내에 저장된 물의 온도를 감지하기 위하여 설치되는 온도센서로부터 신호를 입력받아 상기 전열매개체에 공급되는 전압의 크기를 조정하여 상기 냉수저장조내의 물이 소정의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 열방출수단은 상기 전열매개체와 인접되게 설치된 방열판과 상기 방열판의 열을 외부로 배출하기 위한 냉각팬으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제8항에 있어서, 상기 방열판이 일정온도이상으로 과열되는 것을 방지하기 위해, 상기 제어수단으로 방열판과 냉각팬사이에 방열판 온도검지센서가 설치된 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 냉수저장조에는 냉수저장조내에 수용된 물의 온도를 감지하기 위한 냉수저장조 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 여과필터부재에는 오존필터와 UV살균필터중 적어도 어느하나가 부가설치되는 것을 특징으로 하는 냉각시스템.
- 플레필터, 선활성탄필터, 멤브레인필터, 후활성탄필터로 이루어진 R/O 역삼투 정수시스템과 필요하다면, 오존장치 및/또는 자외선 살균장치, 그리고 정수된 물을 냉각하기 위한 냉각시스템으로 구성되는 냉정수기에 있어서, 상기 냉각시스템은 저장조에서 공급되는 물이 저장되는 상부저장조와, 상기 상부저장조의 하부측에서 서로 상,하의 배출위치를 달리하여 설치되는 물인입구에 의하여 상기 상부저장조와 연통되는 냉수저장조와; 상기 냉수저장조에 대하여 상부의 배출위치를 갖는 물인입구와 연통되게 설치되어 상기 상부저장조내의 물과 상기 냉수저장조내의 물이 서로 혼합되고, 혼합된 물의 일정량씩 외부로 배출되는 중간혼합실과; 상기 냉수저장조의 저면상에 설치되는 통형상의 용기와, 상기 용기와 밀착접촉되며 전류의 흐름에 따라 열의 이동을 형성하는 전열매개체로 이루어진 얼음제조기와; 상기 얼음제조기에서 발생된 열을 외부로 배출하기 위한 열방출수단과; 얼음생성을 지연시키거나 또는 정지시키는 동결방지수단을 포함한 냉수기의 전반적인 제어기능을 수행하기 위한 제어수단으로 구성되어 있고, 이로인해, 뜨거운 열을 외부로 배출하고, 차가운 열을 상기 상부저장조의 내부로 이동하여 상기 냉수저장조내의 물이 대류현상을 일으키면서 냉각되어 일정량씩 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 배출위치를 달리하여 설치되는 상기 물인입구의 지름의 비는 중간혼합실을 통하여 외부로 배출되는 물의 온도가 음용하기에 적합한 온도를 유지할 수 있는 적어도 2대1로 되는 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 얼음제조기의 용기는 속이 빈 원통모양으로 동심원상으로 적어도 하나이상의 격벽을 갖는 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 냉수저장조의 재질은 열전도율이 우수한 재질로서 알루미늄 또는 스테인레스강이고, 부식방지를 위해 테프론코팅 또는 아루마이트 처리함을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 동결방지수단은 용기내에서 설치위치를 달리하면서 설치되는 1차근접센서, 2차근접센서 그리고 냉수저장조내에 채워진 물의 온도를 감지하기 위한 냉수저장조 온도센서로 제어됨을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 냉각시스템에는 상기 역삼투정수시스템을 통과한 물을 2차적으로 여과시키기 위하여 미네랄생성필터가 부가 설치된 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 얼음제조기의 용기에 설치된 2개의 1, 2차근접센서로부터 신호가 입력되어 얼음의 크기를 감지하고, 상기 냉수저장조내에 저장된 물의 온도를 감지하기 위하여 설치되는 온도센서로부터 신호를 입력받아 상기 전열매개체에 공급되는 전압의 크기를 조정하여 상기 냉수저장조내의 물이 소정의 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 열방출수단은 상기 전열매개체와 인접되게 설치된 방열판과 상기 방열판의 열을 외부로 배출하기 위한 냉각팬으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제19항에 있어서, 상기 방열판이 일정온도이상으로 과열되는 것을 방지하기 위해, 상기 제어수단으로 상기 방열판과 상기 냉각팬사이에 온도감지센서가 설치된 것을 특징으로 하는 냉정수기.
- 제12항에 있어서, 상기 냉수저장조에는 냉수저장조내의 물의 온도를 검지하기 위한 냉수 저장조 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 냉정수기.
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