KR20100078802A - 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

냉이온수기의 얼음형성장치 및 그 제어방법에 대한 발명이 개시된다. 개시된 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그 제어방법은: 냉각수가 저장되는 냉수조와, 냉수조 내부에 구비되어 필터링 된 정수가 유동하는 냉수파이프와, 냉수조 내부에 구비되어 냉각수와 열교환하여 냉수파이프의 정수를 냉각시키는 증발기와, 냉수조에 구비되어 냉수조 내의 냉각수를 회전시켜 열교환 효율을 향상시키는 교반기와, 냉수조 내부에 구비되어 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서 및 온도센서의 감지값에 의해 교반기의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

그리고, 냉수조 내부의 냉각수를 회전시키는 교반기 작동단계와, 냉수조 내부에 구비된 온도센서에 의해 냉각수의 온도를 측정하는 온도측정단계와, 온도센서에서 측정된 온도값을 설정온도값과 비교 판단하는 온도비교판단단계와, 온도센서의 온도값이 설정온도에 도달하면 교반기를 일정시간 정지하는 교반기 일시정지단계 및 교반기 정지단계 이후, 일정시간이 경과되면 교반기가 일정시간작동되는 교반기 일시작동단계를 수행한다.

냉이온수기, 얼음형성장치, 교반기, 빙핵

Description

냉이온수기의 얼음형성장치 및 그 제어방법{ice forming device and control method thereof in cold water ionizer}

본 발명은 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉수조의 냉각수 온도가 설정온도에 도달하게 되면, 교반기의 작동, 정지가 반복되어 빙핵형성이 용이함으로써, 냉각수의 얼음의 잠열을 이용하여 냉각효율을 향상시키는 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 정수기는 활성탄, 이온막 등을 구비하는 필터를 이용하여 물에 함유된 산화물, 중금속, 먼지 및 찌꺼기 등을 필터링하여 정화시키는 것으로서, 다양한 방식의 정수장치 등이 이용되어 진다.

초창기의 정수기는 정수통에 활성탄을 적층시키고 이 정수통에 물을 부어서 자연정화가 되어지도록 하여 공급밸브를 통하여 정수를 공급하여 사용하였으나, 이러한 방식은 정수통의 내부를 자주 청소하지 않으며, 이물질이 활성탄 혹은 정수통의 내부에 적층되어서 정수된 물이 부패되어지는 문제점을 지닌다.

이를 개선하여 수돗물이 다수개의 전처리여과필터, 전처리활성탄필터, 역삼투막필터 및 후처리활성탄필터 등의 다수개의 필터부재를 통하여 이동하면서 정수되도록 하는 역삼투압방식의 정수기가 많이 사용되고 있다.

최근에는 정수기에서 필터한 물을 재차 전해조를 사용하여 물을 전기분해하여 알칼리수를 음용수로 사용하고, 산성수를 미용수로 사용하도록 하는 이온정수기가 제안되어지고 있다.

또한, 냉수탱크에 음용수를 저장하지 않고, 냉수파이프로 정수를 공급하고 냉수조 내에서 냉각수와 열교환하여 냉정수를 공급하는 직관식 이온정수기가 제안되어지고 있다.

종래에 의하면, 냉수조에 구비된 냉각수와 증발기가 열교환되고 열교환된 냉각수가 냉수파이프와 열교환되되 단순히 냉각수의 대류현상에 의존하고, 얼음형성이 어려워 얼음의 잠열을 이용하지 못하므로 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 냉수조내의 냉각수를 회전시켜 열교환효율을 향상시키도록 교반기를 구비하고, 냉각수의 온도가 설정온도에 도달하게 되면, 교반기를 작동, 정지시킴으로써, 빙핵형성이 용이하여 냉각수의 얼음의 잠열을 이용하여 냉각효율을 향상시키는 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치는 냉각수가 저장되는 냉수조, 상기 냉수조 내부에 구비되어 필터링 된 정수가 유동하는 냉수파이프와, 냉수조 내부에 구비되어 냉각수와 열교환하여 냉수파이프의 정수를 냉각시키는 증발기와, 냉수조에 구비되어 냉수조 내의 냉각수를 회전시켜 열교환 효율을 향상시키는 교반기와, 냉수조 내부에 구비되어 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서 및 온도센서의 감지값에 의해 교반기의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

그리고, 증발기는 냉수조 내에 구비된 고정브라켓에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 고정브라켓에는 증발기의 둘레를 감싸도록 'C'자 형상의 고정부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 냉이온수기의 얼음형성 제어방법은 냉각수가 저장되는 냉수조와, 냉수조 내에 구비되어 냉각수와 열교환되는 증발기와, 냉수조의 냉각수를 회전시켜 열교환을 향상시키는 교반기에 의해 이루어지는 냉이온수기의 얼음형성방법에 있어서, 냉수조 내부의 냉각수를 회전시키는 교반기 작동단계와, 냉수조 내부에 구비된 온도센서에 의해 냉각수의 온도를 측정하는 온도측정단계와, 온도센서에서 측정된 온도값을 설정온도값과 비교 판단하는 온도비교판단단계와, 온도센서의 온도값이 설정온도에 도달하면 교반기를 일정시간 정지하는 교반기 일시정지 단계 및 교반기 일시정지단계 이후, 일정시간이 경과되면 교반기가 일정시간 작동되는 교반기 일시작동단계를 포함한다.

바람직하게 교반기 일시정지단계와 교반기 일정작동단계는 반복적으로 행하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그의 제어방법은 종래 발명과 달리 냉수조내에 교반기를 구비하여 증발기와 냉각수의 열교환 효율을 향상시켜 냉수파이프를 유동하는 정수의 냉각효율을 향상시키는 장점을 지닌다.

또한, 온도센서에서 측정된 온도를 감지하여 설정온도에 도달하면 교반기를 반복적으로 작동, 정지시킴으로써 증발기에 빙핵을 형성함으로써, 얼음형성이 용이한 장점을 지닌다.

또한, 얼음형성이 용이함에 따라 얼음의 잠열을 이용하여 정수를 냉각함으로써, 냉이온수기의 전력효율을 향상시키는 장점을 지닌다.

또한, 고정브라켓의 고정부재에 의해 증발기가 고정됨으로써, 냉각수의 흐름에 의해 흔들리는 것을 방지하여 소음을 억제하는 효과를 지닌다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그의 제어방법의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치의 작동을 보인 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치(100)는 크게 냉수조(110), 냉수파이프(120), 증발기(130), 교반기(140), 온도센서(150) 및 제어부(160)로 이루어진다.

냉수조(110)는 직육면체를 이루고, 본체(112)와 본체(112)의 상부를 커버하는 덮개(114)로 이루어진다.

그리고, 본체(112)의 일측에는 냉각수가 저장되고, 냉각수가 공급되는 공급관(112a)이 형성되며, 냉각수의 수위를 조절하는 수위조절부(미도시)가 구비된다.

그리고, 냉수파이프(120)는 필터링 된 정수가 유동되는 관으로써, 냉수조(110)의 내측벽으로 따라 다층으로 말아 적층된 코일(coil)형상을 이룬다.

증발기(130)는 냉수파이프(120)의 내측 중앙부에 배치되도록 냉수조(110)에 수용되고, 냉동사이클에 의해 열교환이 이루어지도록 된 코일형상으로 이루어진다.

즉, 증발기(130)와 냉각수가 열교환되고, 열교환된 냉각수는 냉수파이프(120)와 열교환되어 정수를 냉각시키는 것이다.

그리고, 냉수조(110)의 중앙에는 냉수조(110)내의 열교환을 향상시키고 얼음의 질을 견고하게 하기 위해 교반기(140)가 구비된다.

교반기(140)는 덮개(114)에 구비된 구동모터(142)와 구동모터(142)와 축 연결되어 냉수조(110)의 냉각수를 회전시키는 팬(144)으로 이루어진다.

구동모터(142)의 구동에 의해 팬(144)이 회전되어 냉각수를 회전시킴으로써, 냉수조(110)내의 열교환을 향상시켜 얼음을 형성하는 것이다.

그리고, 냉수조(110)에는 온도센서(150)가 구비된다.

온도센서(150)는 냉수조(110)의 냉각수의 온도를 감지하여 설정온도에 도달하면 제어부(160)에 의해 교반기(140)의 구동을 단속한다.

그리고, 증발기(130)는 냉수조(110) 내에 구비된 고정브라켓(170)에 의해 고정된다.

고정브라켓(170)은 냉수조(110)의 하면에 결합되어 상부로 돌출 형성되고, 'C'자 형상의 고정부재(172)에 증발기(130)의 둘레가 끼워져 고정된다.

한편, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성 제어방법의 순서도이다.

도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성 제어방법은 냉각수가 저장되는 냉수조(110)와, 냉수조(110)내에 구비되어 냉각 수와 열교환되는 증발기(130)와, 냉수조의 냉각수를 회전시켜 열교환을 향상시키는 교반기(140)에 의해 이루어지는 냉이온수기의 얼음형성 제어방법에 있어서, 냉수조 (110)내부의 냉각수를 회전시키는 교반기 작동단계(S10)와, 냉수조(110) 내부에 구비된 온도센서(150)에 의해 냉각수의 온도를 측정하는 온도측정단계(S20)와, 온도센서(150)에서 측정된 온도값을 설정온도값과 비교 판단하는 온도비교판단단계(S30)와, 온도센서(150)의 온도값이 설정온도에 도달하면 교반기(140)를 일정시간 정지하는 교반기 일시정지단계(S40) 및 교반기 일시정지단계(S40) 이후, 일정시간이 경과되면 교반기(140)가 일정시간 작동되는 교반기 일시작동단계(S50)를 포함한다.

그리고, 교반기 일시정지단계(S40)와 교반기 일시작동단계(S50)는 반복적으로 행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치 및 그의 제어방법의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

우선, 냉수조(110)에는 냉각수가 수용되어 있고, 냉매가 유동되는 증발기(130) 및 정수가 유동되는 냉수파이프(120)가 코일형상으로 감겨 적층 형성된다.

냉이온수기에 작동되면, 증발기(130)와 냉각수가 열교환 효율을 향상시키도록 냉수조(110) 내부의 냉각수를 회전시키는 교반기 작동단계(S10)를 수행한다.

이때, 증발기(130)는 고정브라켓(170)에 형성된 고정부재(172)에 의해 고정되어 증발기(130)가 냉각수의 회전에 의해 흔들리는 것을 방지하여 소음이 억제된 다.

교반기 작동단계(S10)이후, 냉수조(110) 내부에 구비된 온도센서(150)에 의해 냉각수의 온도를 측정하는 온도측정단계(S20)를 수행한다.

그리고, 온도센서(150)에서 측정된 온도값을 설정온도값과 비교 판단하는 온도비교판단단계(S30)를 수행한다.

설정온도는 -1.5℃ ~ -2℃로 하는 것이 바람직하며, 온도비교판단단계(S30)에서 냉각수의 측정된 온도값이 -1.5℃ ~ -2℃에 도달하면 교반기를 일정시간 정지하는 교반기 일시정지단계(S40)를 수행한다.

이때, 일정시간은 20초~1분정도로 하는 것이 바람직하다.

이처럼 교반기를 일시정지함으로써, 설정온도에 도달한 냉각수에 운동에너지를 제거함으로써, 증발기(130) 표면에 빙핵을 형성할 수 있고, 빙핵에 의해 얼음형성이 용이해진다.

교반기 일시정지단계(S40) 이후, 일정시간이 경과되면 교반기(140)가 일정시간 작동되는 교반기 일시작동단계(S50)를 수행한다.

교반기 일시작동단계(S50)의 일정시간은 5분으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 교반기 일시정지단계(S40)와 교반기 일시작동단계(S50)는 반복적으로 행하는 것을 특징으로 한다.

이처럼 교반기(140)가 5분 작동, 20초~1분 정지를 반복하여 빙핵의 형성을 유도하여 얼음형성을 용이하게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성장치의 작동을 보인 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉이온수기의 얼음형성 제어방법의 순서도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 얼음형성장치 110 : 냉수조

112 : 본체 112a : 공급관

114 : 덮개 120 : 냉수파이프

130 : 증발기 140 : 교반기

142 : 구동모터 144 : 팬

150 : 온도센서 160 : 제어부

170 : 고정브라켓 172 : 고정부재

Claims (5)

1. 냉각수가 저장되는 냉수조;

   상기 냉수조 내부에 구비되어 필터링 된 정수가 유동하는 냉수파이프;

   상기 냉수조 내부에 구비되어 상기 냉각수와 열교환하여 상기 냉수파이프의 정수를 냉각시키는 증발기;

   상기 냉수조에 구비되어 상기 냉수조 내의 냉각수를 회전시켜 열교환 효율을 향상시키는 교반기;

   상기 냉수조 내부에 구비되어 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서; 및

   상기 온도센서의 감지값에 의해 상기 교반기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 냉이온수기의 얼음형성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 증발기는 상기 냉수조 내에 구비된 고정브라켓에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 냉이온수기의 얼음형성장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고정브라켓에는 상기 증발기의 둘레를 감싸도록 'C'자 형상의 고정부재 가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉이온수기의 얼음형성장치.
4. 냉각수가 저장되는 냉수조와, 상기 냉수조 내에 구비되어 냉각수와 열교환되는 증발기와, 냉수조의 냉각수를 회전시켜 열교환을 향상시키는 교반기에 의해 이루어지는 냉이온수기의 얼음형성 제어방법에 있어서,

   상기 냉수조 내부의 냉각수를 회전시키는 교반기 작동단계;

   상기 냉수조 내부에 구비된 온도센서에 의해 냉각수의 온도를 측정하는 온도측정단계;

   상기 온도센서에서 측정된 온도값을 설정온도값과 비교 판단하는 온도비교판단단계;

   상기 온도센서의 온도값이 설정온도에 도달하면 상기 교반기를 일정시간 정지하는 교반기 일시정지단계; 및

   상기 교반기 정지단계 이후, 일정시간이 경과되면 상기 교반기가 일정시간작동되는 교반기 일시작동단계를 포함하는 냉이온수기의 얼음형성 제어방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 교반기 일시정지단계와 상기 교반기 일정작동단계는 반복적으로 행하는 것을 특징으로 하는 냉이온수기의 얼음형성 제어방법.

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