KR20030024361A

KR20030024361A - 제빙기를 가진 냉온정수기

Info

Publication number: KR20030024361A
Application number: KR1020010057475A
Authority: KR
Inventors: 이순세
Original assignee: 청호나이스 주식회사
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-26
Also published as: KR100407867B1

Abstract

본 발명은 제빙기를 가진 냉온정수기에 관한 것으로서, 제빙기능을 더 부여함으로써 설치공간을 줄이고, 빙점강하를 이용하여 신속하고 효율적으로 제빙하고 결빙된 얼음의 탈빙이 간단하게 수행될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 냉온정수기를 구성하는 제빙수단(200)은, 제2솔레노이드밸브(214) 및 제2모세관(216)이 개재된 제1바이패스관로(212)로 필터 드라이어(158)와 연결되는 제2증발기(210)와, 제2증발기에 의해 냉각되는 격자형 제빙트레이(220)와, 제빙트레이에 제빙수를 균일하게 분배공급하는 매니폴드(230)와, 제빙트레이로부터 흘러내리는 제빙수를 저류시키고 정수탱크(180)로부터 정수를 공급받는 제거수받침(250)과, 제거수받침에서 매니폴드로 물을 공급하는 제빙수공급펌프(240)와, 제거수받침으로의 냉수공급량을 조절하는 유량조절수단(260)과, 제거수받침의 오염물농축수를 배출하는 드레인수단(270)과, 결빙얼음을 탈빙하는 탈빙수단(280)과, 탈빙얼음을 저장하는 얼음저장조(290)와, 그리고 저장얼음을 배출하는 얼음배출수단(300)을 포함한다.

Description

제빙기를 가진 냉온정수기{WATER PURIFIER HAVING ICE-MAKER}

본 발명은 제빙기를 가진 냉온정수기에 관한 것으로서, 특히 냉수와 온수를 동시에 취수할 수 있는 역삼투압 냉온정수기에 있어서 깨끗한 얼음을 공급할 수 있는 제빙기를 가진 냉온정수기에 관한 것이다.

정수기는 필터들이나 멤브레인들에 의하여 원수를 정수하여 저장탱크에 저장하고 이와 같이 정수되어 저장탱크에 저장된 물을 취수하여 안심하고 음용할 수 있도록 이루어진 장치이다. 이러한 정수기는 통상적으로 냉수와 온수를 선택적으로 취수할 수 있도록 되어 있다. 이러한 정수기는 정수성능 및 특성에 따라 활성탄 흡착방식, 여과방식, UF(Ultra Filter), NF(Nano Filter), RO(Reverse Osmosis;역삼투) 등의 멤브레인을 이용하는 방식으로 크게 나눌 수 있다. 멤브레인을 이용한 정수장치는 멤브레인의 미세 기공을 통하여 오염물질을 제거하게 되는데 일정 수압으로 한 쪽 면을 가압하여 물을 멤브레인의 반대쪽 면으로 밀어줌으로써 오염물질을 여과하게 된다.

상기한 바와 같은 멤브레인을 이용한 정수기 중에서 최근에는 정수능력을 극대화시킨 역삼투압 정수기가 많이 사용되는데, 이 경우 정수동작을 수행하는 여과매체의 여과저항이 크므로 효과적인 정수가 이루어도록 하기 위하여 원수의 공급압력이 높이는 승압펌프(booster pump)가 설치된다.

다음에 이러한 승압장치 및 멤브레인을 이용한 일반적인 역삼투압 냉온정수기를 예를 설명한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 냉온정수기는, 캐비넷(800)과; 원수를 압송하도록 상기 캐비넷에 설치되는 승압펌프(810)와; 상기 승압펌프(810)로부터 압송되는 원수를 정수하는 필터수단(820)(즉, 공급되는 원수를 침전처리하는 침전필터(821), 잔류염소나 유해물질을 흡착처리하는 전처리필터(822), 물에 포함된 가스상의 물질을 제거하는 후처리필터(823) 및 물에 포함된 미세입자와 미생물을 정화처리하는 멤브레인필터(824))과; 상기 캐비넷(800) 상단부에 설치되어필터수단(820)에 의해 정수된 물을 공급하기 위한 정수탱크(830)와; 상기 정수탱크(830)로부터 정수를 공급받아 저장하는 냉수탱크(840) 및 온수탱크(850)와; 상기 냉수탱크(840)에 저장된 정수를 저온으로 냉각하기 위한 냉각수단(860)(압축기(861), 응축기(862), 냉각팬(863) 등을 포함하는 냉각사이클)과; 그리고, 상기 온수탱크(850)에 저장된 정수를 고온으로 가열하기 위한 발열수단(880)(히터 등)을 포함하여 이루어진다.

이러한 냉온정수기는 이용자의 필요에 따라 단순히 물을 정수하여 냉수 및 온수를 공급할 수만 있을 뿐이었다. 또한, 식생활의 서구화로 얼음의 필요성이 급격하게 증가하고 있는 최근의 실정에 비추어 제빙기의 사용이 요구되므로 냉온정수기의 냉각기능을 이용하여 제빙을 할 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 냉온정수기에 제빙기능을 더 부여함으로써 제빙기의 설치공간을 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 빙점강하를 이용하여 신속하고 효율적으로 제빙하고 결빙된 얼음의 탈빙이 간단하게 수행될 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제빙기를 가진 냉온정수기를 나타내는 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서의 냉수 냉각과정, 제빙과정 및 탈빙과정을 설명하기 위한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서의 제빙기의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉온정수기에 있어서의 제빙트레이에 제빙용 물을 공급하는 매니폴드의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 5는 일반적인 냉온정수기를 나타내는 정단면도이다.

도 6은 동 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 승압펌프, 120 : 필터수단,

130 : 냉수탱크,

140 : 온수탱크, 142 : 발열수단,

150 : 냉각수단, 152 : 압축기,

154 : 응축기, 158 : 필터 드라이어,

160 : 제1솔레노이드밸브, 162 : 제1모세관,

164 : 제1증발기, 180 : 정수탱크,

182 : 정수공급관, 200 : 제빙수단,

210 : 제2증발기, 212 : 제1바이패스관로,

214 : 제2솔레노이드밸브, 216 : 제2모세관,

220 : 제빙트레이, 230 : 매니폴드,

232 : 유입구, 234 : 배출공,

240 : 제빙수공급펌프, 250 : 제거수받침,

260 : 유량조절수단, 270 : 드레인수단,

280 : 탈빙수단, 282 : 제2바이패스관로,

284 : 제3솔레노이드밸브, 286 : 온도센서,

290 : 얼음저장조, 300 : 얼음배출수단,

302 : 모터, 304 : 코일스크류,

306 : 배출구

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 원수를 압송하는 승압펌프와, 상기 승압펌프로부터 압송되는 원수를 정수하는 필터수단과, 상기 필터수단에 의해 정수된 물을 저장하는 정수탱크, 냉수탱크 및 온수를 저장하는 온수탱크와, 상기 냉수탱크에 저장된 정수를 저온으로 냉각하도록 압축기, 응축기, 필터 드라이어,제1모세관 및 제1증발기를 구비하는 냉각수단과, 상기 온수탱크에 저장된 정수를 고온으로 가열하기 위한 발열수단과, 그리고 상기 정수탱크로부터 정수를 공급받아 제빙하는 제빙수단을 포함하여 이루어지는 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서:

상기 제빙수단은,

제빙용의 제2솔레노이드밸브 및 제2모세관이 개재된 제1바이패스관로로 상기 필터 드라이어와 연결되는 제2증발기와,

상기 제2증발기 일측면에 수직으로 부착되는 격자형 제빙트레이와,

상기 제빙트레이의 상단에 설치되어 제빙트레이에 제빙수를 균일하게 분배공급하는 매니폴드와,

상기 제빙트레이의 하단에 설치되어 제빙트레이로부터 흘러내리는 제빙수를 저류시킴과 아울러 상기 정수탱크로부터 정수를 공급받는 제거수받침과,

상기 제거수받침에 저류하는 제빙수를 매니폴드로 공급하는 제빙수공급펌프와,

상기 정수탱크로부터 제거수받침으로 공급되는 정수량을 조절하는 유량조절수단과,

상기 제거수받침에 연결되어 오염물농축수를 배출하는 드레인수단과,

상기 제빙트레이에 결빙된 얼음을 탈빙하는 탈빙수단과,

상기 탈빙된 얼음을 저장하는 얼음저장조와, 그리고

상기 얼음저장조에 저장된 얼음을 배출하는 얼음배출수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 매니폴드의 배출공들의 간격은 제빙수 유입측으로부터 멀어질수록 넓어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유량조절수단으로는 부력에 따라 승강하여 정수탱크 및 제거수받침을 연결하는 정수공급관을 개폐하는 유량조절부표가 채용될 수 있다.

또한, 상기 탈빙수단은, 상기 제2증발기측 제1바이패스관로와 압축기와 응축기 사이의 관로를 연결하는 제2바이패스관로와, 상기 제2바이패스관로에 개재되는 탈빙용의 제3솔레노이드밸브와, 그리고 상기 제빙트레이의 열부하를 감지하는 온도센서를 구비하여, 상기 온도센서에 의하여 감지되는 제빙트레이의 열부하에 따라 제3솔레노이드밸브가 개방동작함에 따라 상기 제2바이패스관로를 통하여 압축기로부터 배출되는 고온의 기상냉매가 제2증발기에 선택적으로 공급됨으로써 얼음중 제빙트레이에 부착된 부분을 녹여 얼음을 탈빙하게 된다.

또한, 얼음배출수단은 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 회전하도록 얼음저장조에 설치되는 코일스크류와, 그리고 상기 얼음저장조의 일측에 설치되는 배출구를 구비한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 100은 본 발명에 따른 냉온정수기의 캐비넷으로서, 이 캐비넷(100)에, 원수를 압송하는 승압펌프(110)와, 상기 승압펌프(110)로부터 압송되는 원수를 정수하는 필터수단(120)과, 상기 필터수단(120)에 의해 정수된 물을 저장하는 정수탱크(180), 냉수탱크(130) 및 온수탱크(140)와, 상기 냉수탱크(130)에 저장된 정수를 저온으로 냉각하는 냉각수단(150)과, 상기 온수탱크(140)에 저장된 정수를 고온으로 가열하기 위한 발열수단(142)과, 그리고 상기 정수탱크(180)로부터 깨끗한 정수를 공급받아 제빙하는 제빙수단(200)이 설치된다.

필터수단(120)은 여기서는 구체적으로 도시되지는 않았으나 공급되는 원수를 침전처리하는 침전필터, 잔류염소나 유해물질을 흡착처리하는 전처리필터, 물에 포함된 가스상의 물질을 제거하는 후처리필터, 물에 포함된 미세입자와 미생물을 정화처리하는 멤브레인필터 등으로 구성된다. 상기 필터수단(120)에 의해 정수된 물은 캐비넷(100) 상단부에 배치되는 정수탱크(180)에 저장되며, 이 정수탱크(180)의 물은 냉수 및 온수의 사용에 따른 냉수탱크(130) 및 온수탱크(140)의 수위에 따라 자중에 의하여 냉수탱크(130) 및 온수탱크(140)에 공급된다.

냉수탱크(130)에 저장된 물을 냉각하기 위한 냉각수단(150)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(152), 응축기(154), 필터 드라이어(158), 제1모세관(162) 및 제1증발기(164)를 구비한다. 상기 제1증발기(164)는 냉수탱크(130)를 감싸는 상태로 설치되는 것이 바람직하다. 제1모세관(162)은 코일형태로 이루어질 수 있다.

이 냉각수단(150)에 의하여 냉수탱크(130)에 저장된 정수가 냉각되는 과정을살펴보면, 압축기(152)에 흡입되는 냉매는 압축기(152)에 의하여 압축되어 고온고압의 기체상태로 응축기(154)에 공급된다. 응축기(154)에 유입된 냉매는 냉각팬(156)의 구동에 의하여 송풍되는 공기와 열교환되어 응축되어 필터 드라이어(158)에 공급된다. 필터 드라이어(158)에서는 냉매가 기액분리되고 액상냉매만이 제1모세관(162)으로 공급된다. 냉매는 제1모세관(162)을 거치면서 팽창되면서 제1증발기(164)에 유입되고, 이 제1증발기(164)에 유입된 냉매는 냉수탱크(130)에 저장된 정수와 열교환되어 증발되고 이 과정에서 상기 정수는 온도가 내려가 냉수로 바뀐다. 냉수탱크(130) 내의 정수는 대략 4℃ 정도의 냉수로 냉각되는 것이 바람직하며, 이와 같은 냉각을 위한 냉매의 온도는 대략 -10℃ 정도이다. 냉매의 온도는 제1모세관(162)의 길이를 변화시켜도 조절될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 필터 드라이어(158)와 제1모세관(162)과의 사이에 냉각용의 제1솔레노이드밸브(160)가 더 설치된다. 이 제1솔레노이드밸브

(160)의 개방작동시 필터 드라이어(158)로부터 제1증발기(164)에 냉매가 공급되므로 냉수탱크(130)에 저장된 정수의 냉각이 수행된다.

한편, 여기서는 구체적으로 도시되지는 않았으나 발열수단(142)으로서 도 6에 도시된 바와 같은 히터가 온수탱크(140)에 설치됨으로써 온수탱크(140)에 저장된 정수가 가열될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제빙수단(200)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제빙용의 제2증발기(210)와, 상기 제2증발기(210) 일측면에 부착되는 제빙트레이(220)와, 상기 제빙트레이(220)에 제빙수를 공급하는 매니폴드(230)와,상기 제빙트레이(220)로부터 흘러내리는 제빙수를 저류시키고 정수탱크(180)로부터 깨끗한 정수를 공급받는 제거수받침과, 상기 제거수받침으로부터 제빙수를 매니폴드(230)로 공급하는 제빙수공급펌프(240)와, 상기 정수탱크(180)로부터 제거수받침(250)으로 공급되는 정수량을 조절하는 유량조절수단(260)과, 상기 제거수받침(250)에 연결되어 오염물농축수를 배출하는 드레인수단(270)과, 상기 제빙트레이(220)에 결빙된 얼음을 탈빙하는 탈빙수단(280)과, 상기 탈빙된 얼음을 저장하는 얼음저장조(290)와, 그리고 상기 얼음저장조(290)에 저장된 얼음을 배출하는 얼음배출수단(300)을 포함하여 이루어진다.

제2증발기(210)는 제빙용의 제2솔레노이드밸브(214) 및 제2모세관(216)이 개재된 제1바이패스관로(212)에 의하여 필터 드라이어(158)와 연결된다. 따라서, 제2솔레노이드밸브(214)의 개방작동시 필터 드라이어(158)로부터 배출되는 냉매가 제2증발기(210)에도 공급되므로 제빙이 수행될 수 있고, 제2솔레노이드밸브(214)가 폐쇄작동하면 필터 드라이어(158)로부터 냉매의 공급이 중단되므로 제빙작용이 중단된다. 상기 제2증발기(210)는 열전도율이 우수한 동 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

제빙트레이(220)는 다수의 수평핀(222) 및 수직핀(224)들에 의하여 격자형으로 이루어진 구조를 하고 있으며, 열전도율이 우수한 동 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 제2솔레노이드밸브(214)가 개방작동하여 제2증발기(210)에 냉매가 공급되면 매니폴드(230)로부터 흘러내리는 제빙수와 제2증발기(210)를 유동하는 냉매와의 열교환에 의하여 상기 제빙수가 결빙되어 제빙트레이(220)에 얼음이얼게된다. 수평핀(222)들은 제빙완료후 얼음의 탈빙이 용이하도록 아래쪽으로 대략 14°정도 경사지는 것이 바람직하며, 이 얼음의 탈빙수단(280)에 대해서는 후술한다.

매니폴드(230)는 상기 제빙트레이(220)의 상단에 설치되어 제빙트레이(220)에 제빙수를 균일하게 분배공급하도록 되어 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 매니폴드(230)의 일측에는 유입구(232)가 형성되고, 저부에는 상기 유입구(232)로 유입되는 제빙수를 제빙트레이(220)로 흘려보내기 위한 다수의 배출공(234)들이 형성되어 있다. 제빙수를 균일하게 제빙트레이(220)에 분배공급하도록 하기 위하여, 상기 배출공(234)들의 간격은 제빙수 유입구(232)측으로부터 멀어질수록 넓어진다. 즉, 이와 같이 유입구(232)측은 배출공(234)들의 간격을 조밀하게 하고 유입구(232)측으로부터 멀어질수록 배출공(234)들의 간격이 넓어지도록 한 것은 제빙수 흐름에 따른 음압 형성을 고려한 것이다. 즉, 유입구(232)측은 저압이 걸리지만 그 반대측은 고압이 걸리므로 상기한 바와 같이 배출공(234)들이 배열되는 것이 바람직하다.

제거수받침(250)은 상기 제빙트레이(220)의 하단에 설치되며, 제빙트레이

(220)로부터 흘러내리는 제빙수를 저류시키고, 또한 상기 정수탱크(180)로부터 정수를 공급받도록 되어 있으며, 이 제거수받침(250)으로부터 상기 매니폴드(230)로 정수(즉, 제빙수)가 공급된다. 상기 매니폴드(230)로 정수를 공급하기 위하여 제빙수공급펌프(240)가 설치된다. 또한, 상기 정수탱크(180)로부터 제거수받침(250)으로 공급되는 정수량을 조절하기 위하여 유량조절수단(260)이 설치되는데, 이 유량조절수단(260)으로는 부력에 따라 승강하여 정수탱크(180) 및 제거수받침(250)을 연결하는 정수공급관(182)을 개폐할 수 있도록 유량조절부표가 채용되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 역삼투압 방식의 냉온정수기의 정수를 제빙원수로 사용하기 때문에 제거수받침(250)에 오염물이 농축되는 것이 현저하게 감소되지만, 제거수받침(250)의 오염물농축수를 제거하기 위하여 제거수받침(250)에 드레인수단(270)이 연결된다.

또한, 제거수받침(250)에 결빙되는 얼음을 탈빙하기 위한 탈빙수단(280)은, 상기 제2증발기(210)측 제1바이패스관로(212)와 압축기(152)와 응축기(154) 사이의 관로를 연결하는 제2바이패스관로(282)와, 상기 제2바이패스관로(282)에 개재되는 탈빙용의 제3솔레노이드밸브(284)와, 그리고 상기 제빙트레이(220)의 열부하를 감지하는 온도센서(286)를 구비하여 이루어진다. 온도센서(286)는 제빙트레이(220)의 후면에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 온도센서(286)에 의하여 감지되는 제빙트레이(220)의 열부하에 따라 제3솔레노이드밸브(284)가 개방동작하고, 이에 따라 상기 제2바이패스관로(282)를 통하여 압축기(152)로부터 배출되는 고온의 기상냉매가 제2증발기(210)에 선택적으로 공급된다. 따라서, 상기 고온의 기상냉매와의 열교환에 의하여 얼음중 제빙트레이(220)에 부착된 부분이 녹음으로써 얼음이 자동적으로 탈빙될 수 있다.

이 탈빙된 얼음을 얼음저장조(290)에 저장된다. 상기 얼음저장조(290)에 저장된 얼음을 배출하는 얼음배출수단(300)은, 모터(302)와, 상기 모터(302)의 구동에 따라 회전하도록 얼음저장조(290)에 설치되는 코일스크류(304)와, 그리고 상기 얼음저장조(290)의 일측에 설치되는 배출구(306)를 구비한다. 따라서, 모터(302)의 구동에 의하여 회전하는 코일스크류(304)에 의하여 얼음이 배출구(306)쪽으로 밀려 얼음저장조(290) 밖으로 배출될 수 있다. 상기 배출구(306)는 얼음이 녹지 않도록 닫을 수 있는 개폐가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1증발기(164) 및 제2증발기(210)의 배출관로는 합쳐져 압축기(152)에 연결되며, 이 합쳐져 압축기(152)에 연결되는 관로중에 압축기(152)의 액압축을 방지함으로써 압축기(152)를 보호하기 위한 액분리기(166)가 설치되는 것이 바람직하다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제빙기를 가진 냉온정수기의 작용에 대하여 설명한다.

우선, 제빙 및 냉수 냉각을 동시에 수행하는 경우에 대하여 설명한다.

이 경우 제1솔레노이드밸브(160) 및 제2솔레노이드밸브(214)가 모두 개방작동한다. 따라서, 압축기(152), 필터 드라이어(158), 제1솔레노이드밸브(160) 및 제1모세관(162)을 거쳐 제1증발기(164)에 냉매가 공급됨으로써 냉수탱크(130)에 저장된 냉수가 냉각된다.

또한, 압축기(152), 필터 드라이어(158), 제2솔레노이드밸브(214) 및 제2모세관(216)을 거쳐 제2증발기(210)에도 냉매가 공급된다. 따라서, 제2증발기(210)를 유동하는 냉매와 제빙트레이(220)의 표면으로 흘러내리는 제빙수가 열교환됨으로써 빙점강하에 의하여 제빙트레이(220)에 얼음이 얼게 된다. 제빙트레이(220)로의 제빙수의 공급은 제거수받침(250)의 수위에 따라 유량조절수단(260)이 승강하고, 이 유량조절수단(260)의 승강에 따라 제거수받침(250)과 정수탱크(180)를 연결하는 정수공급관(182)이 개폐되어 제거수받침(250)에 제빙수가 공급될 수 있다. 이 제거수받침(250)에 공급된 제빙수는 제2솔레노이드밸브(214)의 개방작동시 제빙수공급펌프(240)가 작동함으로써 매니폴드(230)로 공급되고, 이 매니폴드(230)의 배출공(234)들을 통하여 제빙트레이(220)로 제빙수가 공급된다.

냉수탱크(130)의 정수를 4℃ 정도로 냉각하기 위한 냉매의 온도는 대략 -10℃ 정도이고, 제빙트레이(220)에서 얼음을 형성하기 위한 냉매의 온도는 대략 -20℃ 정도이므로, 냉매의 온도에 차이가 있으나, 이는 제1모세관(162) 및 제2모세관(216)의 길이를 달리하여 냉매의 팽창정도를 조절함으로써 달성할 수 있다.

그리고, 제1증발기(164) 및 제2증발기(210)로부터 배출되는 냉매는 액분리기(166)를 거쳐 압축기(152)로 흡입된다.

한편, 제빙이 완료되면, 온도센서(286)에 의하여 제빙트레이(220)의 열부하가 감지되고, 이에 따라 제2솔레노이드밸브(214)가 폐쇄동작함과 아울러 제빙수공급펌프(240)의 가동이 중단됨으로써, 제2증발기(210)에는 냉매가 공급되지 않음과 아울러 제빙트레이(220)에는 제빙수가 공급되지 않는다. 제빙트레이(220)에 얼음이 부착되어 있는 상태이므로 자연적으로는 얼음이 제빙트레이(220)로부터 탈빙되지 않는다. 이 때, 상기 온도센서(286)에 의한 제빙트레이(220)의 열부하 감지에 의하여 제3솔레노이드밸브(284)가 개방동작함으로써 압축기(152)로부터 배출되는 고온고압의 냉매가 곧바로 제2증발기(210)로 공급된다. 따라서, 이 고온의 냉매와 제빙트레이(220)의 표면과의 열교환에 의하여 제빙트레이(220)에 부착된 얼음 부분이 녹아내림으로써 제빙트레이(220)로부터 자동적으로 얼음이 탈빙된다.

제빙트레이(220)에 얼음이 부착되어 있는 경우 고온의 냉매가 제2증발기(210)에 공급되어도 제빙트레이(220)의 온도는 완만한 증가를 보이지만 얼음이 탈빙되면 제빙트레이(220)는 공기와 접촉함으로써 제빙트레이(220)의 열부하는 급격하게 변화하고, 이에 따라 제빙트레이(220)의 온도가 급상승하게 된다. 이 제빙트레이(220)의 온도상승은 온도센서(286)에 의하여 감지됨으로써 탈빙완료가 제어부(미도시)로 입력된다. 따라서, 다시 제빙작용이 수행된다.

한편, 제빙동작이 완료된 이후 냉수탱크(130) 내의 냉수의 온도 역시 설정온도보다 낮은 경우 냉수의 냉각이 불필요해진다. 따라서, 제빙 및 냉각이 모두 이루어질 필요가 없으므로 제1솔레노이드밸브(160) 및 제2솔레노이드밸브(214)는 모두 폐쇄동작하지만 탈빙이 이루어져야 하기 때문에 압축기(152)의 구동이 계속 유지된다. 이 압축기(152) 구동에 의하여 토출되는 냉매는 전량 제3솔레노이드밸브(284)를 통하여 제2증발기(210)로 공급된다. 또한, 탈빙후 얼음저장조(290)에 얼음이 가득 차서 만빙상태가 검출되고, 냉수탱크(130)의 냉수 온도 역시 설정온도보다 낮은 경우 제빙, 탈빙 및 냉수 냉각 동작이 모두 정지되어야 하므로 압축기(152)의 구동도 정지된다.

냉수탱크(130)의 냉수 온도가 설정온도 이하이고 제빙수단(200)은 가동되어야 할 경우 제1솔레노이드밸브(160)는 폐쇄동작하고, 제2솔레노이드밸브(214)는 개방동작한다. 따라서, 압축기(152)로부터 토출되는 냉매는 전량 제2솔레노이드밸브

(214)를 통하여 제2증발기(210)로 공급된다.

본 발명의 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서는, 제거수받침(250)에 저류하는 온도가 낮은 정수가 제빙트레이(220)에 공급되므로 제빙트레이(220)의 온도가 낮고 그 제빙트레이(220)의 표면이 제2증발기(210)에 의하여 계속 냉각되므로 제빙트레이(220)로 흘러내리는 제빙수는 빙점강하 현상으로 순수한 물만이 순차적으로 제빙트레이(220) 안쪽에서부터 얼면서 성장한다. 불순물을 함유한 물의 어는점은 순수한 물보다 낮은 빙점강하의 원리에 의하여 상대적으로 어는점이 높은 순수한 물(0℃)은 불순물을 함유한 물보다 빨리 제빙트레이(220)의 표면에서 얼음으로 변한다. 반면 불순물을 함유한 물은 계속되는 물의 흐름으로 인하여 제거수받침(250)으로 흘러내려와 다시 제빙수공급펌프(240)에 의하여 매니폴드(230)로 공급된다.

이러한 빙점강하 원리에 의하여 순수한 물만이 얼음이 되고, 불순물은 계속 제거수받침(250)으로 모여 오염물질이 농축된다. 따라서, 별도의 정수장치가 없는 기존 제빙기의 경우 공급되는 물에 용존성 오염물이 다량 함유되어 있어 오염물질의 농축이 그만큼 빨리 진행되고 이에 따라 제거수받침(250) 속의 물은 계속되는 농축을 방지하기 위하여 일정량씩 드레인수단(270)을 통해 배출하여야 하지만, 본 발명에서는 이러한 오염물 농축문제가 현저하게 줄어든다. 특히 빙점강하 현상은 비용해성 파티클과 같은 일반적 오염물과 상관없이 물속에 용해되어 이온화된 오염물, 즉 용존성 고형물(TDS)에 의해 발생되므로 기타의 정수방식으로는 효과가 거의 없으며 반드시 역삼투압 정수방식과 결합하여야 효과를 볼 수 있다. 또한, 본 발명에서는 얼음을 형성하기 위한 제빙수를 오염물 농축의 원인으로 제거하는 양이 줄어들므로 열부하가 적어 그만큼 제빙을 신속하게 수행할 수 있다. 즉, 제빙트레이(220)로부터 흘러내려 저류함으로써 온도가 낮은 제거수받침(250)에 저류하는 물보다 온도가 높은 정수를 제거된만큼 공급받아 제빙트레이(220)에 공급하는 양이 줄어들므로 열효율이 우수하다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서는, 정수기에 제빙기가 일체화됨으로써 사용의 편리성 및 공간의 최소화를 도모할 수 있다.

또한, 용존성 고형물질이 제거된 정수를 제빙수로 공급하여 얼음을 제빙함으로써 깨끗한 얼음을 공급할 수 있음과 아울러 오염물농축수 배출을 줄여 열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 온도센서(286)에 의하여 제빙트레이(220)의 열부하를 감지하여 제빙, 탈빙동작이 이루어지고, 탈빙동작은 압축기(152)로부터 곧바로 고온의 냉매가스를 제2증발기(210)에 공급하여 이루어지도록 함으로써, 기계적 구조가 배제되어 제빙기를 가진 냉온정수기의 구조를 단순화할 수 있음과 아울러 신뢰성이 향상된다.

Claims

원수를 압송하는 승압펌프와, 상기 승압펌프로부터 압송되는 원수를 정수하는 필터수단과, 상기 필터수단에 의해 정수된 물을 저장하는 정수탱크, 냉수탱크 및 온수탱크와, 상기 냉수탱크에 저장된 정수를 저온으로 냉각하도록 압축기, 응축기, 필터 드라이어, 제1모세관 및 제1증발기를 구비하는 냉각수단과, 상기 온수탱크에 저장된 정수를 고온으로 가열하기 위한 발열수단과, 그리고 상기 정수탱크로부터 깨끗한 정수를 공급받아 제빙하는 제빙수단을 포함하여 이루어지는 제빙기를 가진 냉온정수기에 있어서:

상기 제빙수단은,

제빙용의 제2솔레노이드밸브 및 제2모세관이 개재된 제1바이패스관로로 상기 필터 드라이어와 연결되는 제2증발기와,

상기 제2증발기 일측면에 수직으로 부착되는 격자형 제빙트레이와,

상기 제빙트레이의 상단에 설치되어 제빙트레이에 제빙수를 균일하게 분배공급하는 매니폴드와,

상기 제빙트레이의 하단에 설치되어 제빙트레이로부터 흘러내리는 제빙수를 저류시킴과 아울러 상기 정수탱크로부터 정수를 공급받는 제거수받침과,

상기 제거수받침에 저류하는 제빙수를 매니폴드로 공급하는 제빙수공급펌프와,

상기 냉수탱크로부터 제거수받침으로 공급되는 정수량을 조절하는 유량조절수단과,

상기 제거수받침에 연결되어 오염물농축수를 배출하는 드레인수단과,

상기 제빙트레이에 결빙된 얼음을 탈빙하는 탈빙수단과,

상기 탈빙된 얼음을 저장하는 얼음저장조와, 그리고

상기 얼음저장조에 저장된 얼음을 배출하는 얼음배출수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제빙기를 가진 냉온정수기.
제 1 항에 있어서,

상기 유량조절수단은 부력에 따라 승강하여 정수탱크 및 제거수받침을 연결하는 정수공급관을 개폐하는 유량조절부표인 것을 특징으로 하는 제빙기를 가진 냉온정수기.
제 1 항에 있어서,

상기 탈빙수단은,

상기 제2증발기측 제1바이패스관로와 압축기와 응축기 사이의 관로를 연결하는 제2바이패스관로와, 상기 제2바이패스관로에 개재되는 탈빙용의 제3솔레노이드밸브와, 그리고 상기 제빙트레이의 열부하를 감지하는 온도센서를 구비하여 이루어지고, 상기 온도센서에 의하여 감지되는 제빙트레이의 열부하에 따라 제3솔레노이드밸브가 개방동작함에 따라 상기 제2바이패스관로를 통하여 압축기로부터 배출되는 고온의 기상냉매가 제2증발기에 선택적으로 공급됨으로써 얼음중 제빙트레이에부착된 부분이 녹아 얼음이 탈빙되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 제빙기를 가진 냉온정수기.
제 1 항에 있어서,

상기 얼음배출수단은, 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 회전하도록 얼음저장조에 설치되는 코일스크류와, 그리고 상기 얼음저장조의 일측에 설치되는 배출구를 가지는 것을 특징으로 하는 제빙기를 가진 냉온정수기.
제 1 항에 있어서, 상기 필터 드라이어 및 제1모세관과의 사이에 제1솔레노이드밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제빙기를 가진 냉온정수기.