KR20130021257A - 제빙수단을 갖는 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제빙수단을 갖는 정수기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 원수를 공급받아 이물질을 제거하는 필터부; 상기 필터부에 의해 생성된 정수를 저장하는 정수조; 제빙 트레이, 아이스 뱅크 및 잔수 저장조가 배치되는 제1 단열공간; 적어도 냉수조가 내부에 배치되는 제2 단열공간; 상기 제1 및 제2 단열공간에 각각 배치되는 제1 및 제2 증발기를 포함하는 냉매압축 사이클장치; 및 상기 제1 및 제2 증발기로의 냉매의 흐름을 제어하는 제어 밸브;를 포함하며, 상기 제1 증발기가 상기 제빙 트레이에 물이 공급되지 않은 경우에도 작동되어 상기 제1 단열공간을 소정 온도범위로 유지하는 저빙모드를 갖는 제빙수단을 갖는 정수기가 제공된다.

Description

제빙수단을 갖는 정수기{WATER FURIFIER WITH ICE MAKER}

본 발명은 제빙수단을 갖는 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정수 뿐만 아니라 얼음도 함께 제공할 수 있는 정수기에 관한 것이다.

정수기는 물리적·화학적 방법으로 물에 함유된 이물질이나 중금속 등 유해요소를 여과하는 장치이다. 이를 위해서, 일반적인 정수기는 크게 오염물질이 포함된 원수(原水)에서 오염물질을 걸러내는 필터부, 상기 필터부를 지난 정수(淨水)를 저장하는 수조부, 상기 수조부에 저장된 정수를 취출시키는 취출부를 포함하게 된다. 이러한 정수기에 전원이 공급되면, 원수가 상기 필터부로 공급되어 정화되어 상기 수조부에 저장되게 되고, 저장된 정수는 사용자 등의 선택에 따라 상기 취출부를 통해 취출되게 된다.

아울러, 단순히 원수를 정화하는 기능 외에도 정화된 정수를 냉각하거나 가열하여 냉수 및 온수를 제공하는 냉온수 기능을 제공하기도 한다. 또한, 제빙수단을 포함하여 냉온수 외에 얼음을 제공할 수 있는 정수기도 개발되어 있다. 이러한 냉수 기능 및 제빙 기능을 위해서는 수조부에 저장된 물을 냉각하기 위한 냉각 수단을 필요로 하게 된다.

정수기에 사용되는 냉각 수단으로는 열전소자 또는 일반적인 냉장고에 사용되는 냉매압축 사이클장치를 들 수 있으며, 소비전력 및 냉각용량 등의 문제로 인해서 냉매압축 사이클장치가 널리 사용되고 있다.

도 1은 이러한 냉매압축 사이클장치를 이용한 제빙수단을 갖는 정수기의 내부구조를 개략적으로 도시한 내부구조도이다. 도 1을 참조하면, 상기 정수기(10)는 필터(미도시)를 통해 이물질이 여과된 정수가 저장되는 정수조(12)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 정수조(12)와 별도로 얼음을 제조하는데 사용되는 물이 일시적으로 저장되는 제빙 트레이(14)와 상기 제빙 트레이(14)에 의해 냉각된 냉수가 저장되는 냉수조(16)가 구비된다.

그리고, 상기 제빙 트레이(14)와 인접하여 증발기(20)가 구비되고, 상기 증발기(20)와 함께 냉매압축 사이클장치를 형성하는 압축기(22),응축기(24) 및 캐필러리 튜브(26)가 각각 구비된다. 아울러, 상기 제빙 트레이(14)의 하측에 제빙된 얼음이 보관되는 아이스 뱅크(30)가 구비된다. 상기 아이스 뱅크(30)는 하나의 단열 공간 내에 상기 제빙 트레이(14)와 함께 배치된다.

상기와 같은 구조를 갖는 종래의 제빙수단을 갖는 정수기는 제빙 트레이(14)에서 생성된 얼음은 상기 아이스 뱅크(30)에 보관하고, 제빙 트레이(14)에 잔류하는 물은 상기 냉수조(16)로 이동시켜서 사용자에게 냉수를 공급할 수 있도록 한다. 즉, 하나의 증발기를 이용하여 제빙 및 물의 냉각을 모두 수행하고 있다.

일반적으로 제빙에 필요한 냉매의 온도는 정수의 냉각에 필요한 냉매의 온도보다 낮기 때문에, 상기와 같은 종래의 정수기에서는 냉수만이 필요한 경우에도 불필요하게 낮은 온도를 갖는 냉매를 활용하여야 하므로 에너지 효율이 좋지 못한 문제가 있다. 아울러, 제빙 트레이, 아이스 뱅크 및 냉수조가 동일 단열공간 내에 배치되어야 하므로 단열부하가 증가하게 되어 열손실이 크고, 그로 인해 저장된 얼음이 쉽게 녹아 장기간 얼음을 보관하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 상술한 바와 같이 저빙량이 적고 저빙성능도 낮아 대량의 얼음을 보관하는데 부적합하므로 업소와 같이 대량의 얼음을 필요로 하는 경우에는 사용하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 제빙수단을 갖는 정수기에 비해서 에너지 효율을 높일 수 있을 뿐더러 대량의 얼음을 효율적으로 보관할 수 있는 제빙수단을갖는 정수기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

본 발명은 또한, 얼음 보관성능을 향상시킬 수 있는 제빙수단을 갖는 정수기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 장착되고, 원수를 공급받아 이물질을 제거하는 필터부; 상기 필터부에 의해 생성된 정수를 저장하는 정수조; 제빙 트레이, 아이스 뱅크 및 잔수 저장조가 배치되는 제1 단열공간; 적어도 냉수조가 내부에 배치되는 제2 단열공간; 상기 제1 및 제2 단열공간과는 별도로 구비되며 내측에 저빙용기가 구비되는 제3 단열공간; 상기 제1 내지 제3 단열공간에 각각 배치되는 제1 내지 제3 증발기를 포함하는 냉매압축 사이클장치; 및 상기 제1 내지 제3 증발기로의 냉매의 흐름을 제어하는 제어 밸브;를 포함하며, 상기 제3 증발기는 상기 제3 단열공간을 소정 온도범위로 유지하는 정수기가 제공된다.

본 발명의 상기 측면에서는 세 개의 단열공간에 제빙수단, 냉수조 및 저빙용기를 각각 배치하고, 각각의 단열공간을 세 개의 증발기를 이용하여 독립적으로 냉각함으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하고 있다. 따라서, 냉수조에 저장된 냉수의 온도는 적정 범위인 상황에서 제빙이 필요한 경우에, 또는 만빙 상태에서 냉수조의 냉수를 추가적으로 냉각하여야 할 때, 두 개의 공간을 선택적으로 냉각함으로써 불필요한 에너지 소모를 절감할 수 있도록 할뿐만 아니라, 제빙된 얼음을 보관하고 상기 저빙용기를 소정 온도범위로 유지하여 다량의 얼음을 안정적으로 보관할 수 있도록 하고 있다.

여기서, 상기 아이스 뱅크에 저장된 얼음을 상기 저빙용기로 공급하는 얼음 이송수단을 추가적으로 포함할 수 있다. 이를 통해서, 제빙 트레이에서 생성된 얼음을 안정적으로 상기 저빙용기에 보관할 수 있게 된다.

그리고, 상기 얼음 이송수단은 상기 아이스 뱅크 내에서 정역회전하도록 장착되는 오거를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 오거는 나선형의 형태를 갖고 있어, 정역회전함에 따라서 얼음을 선택적으로 전후 방향으로 이송할 수 있다.

그리고, 상기 오거의 일측단부는 정수기 외측으로 얼음을 취출시키는 얼음 취출구와 연통되고, 오거의 타측단부는 상기 저빙용기 측으로 개구되는 얼음 이송구와 연통되도록 할 수 있다. 이를 통해서, 하나의 오거를 이용하여 얼음의 취출이나 이송을 선택적으로 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 저빙용기를 개폐하는 도어가 상기 캐비닛에 구비될 수 있다. 상기 도어를 통해서 사용자는 저빙용기 내에 저장된 얼음을 직접 인출할 수 있게 되므로 소량의 얼음이 필요한 경우에는 얼음 취출구를 이용하고, 대량의 얼음이 필요한 경우에는 상기 도어를 통해서 얼음을 직접 인출할 수 있게 된다.

상기 도어는 일 단부가 힌지결합되어 회전하면서 개폐되도록 할 수도 있고, 상기 저빙용기가 상기 캐비닛에 서랍식으로 장착되도록 하여, 용기를 캐비닛의 전면으로 인출하여 얼음을 꺼낼 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제1 증발기의 일부는 제빙 시에 상기 제빙 트레이에 공급된 물과 직접 접촉하도록 배치되어 제1 증발기의 외주면에 얼음이 생성되도록 할 수 있고, 다른 예로서 제빙 트레이의 공간을 복수 개로 구획하여 각각의 공간마다 얼음이 생성되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 제빙 트레이는 회전가능하게 장착되고, 상기 아이스 뱅크는 상기 제빙 트레이로부터 배출되는 얼음 및 잔수가 유입되는 개구부를 구비할 수 있다. 이를 통해서, 얼음 및 잔수의 배출을 용이하고 신속하게 행할 수 있다.

그리고, 상기 아이스 뱅크의 바닥면은 물이 투과되도록 구성되며, 상기 잔수 저장조는 상기 아이스 뱅크로부터 배수되는 물이 유입되도록 상기 아이스 뱅크의 하부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 별도의 기구를 구비하지 않더라도 잔수가 중력에 의해 잔수 저장조에 모이게 되며, 이렇게 모인 잔수는 제빙시에 재사용될 수 있다. 이를 위해서, 상기 잔수 저장조의 물을 상기 제빙 트레이로 공급하는 펌프를 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 잔수의 양이 부족하거나 오염도가 높은 경우 등에는, 상기 정수조의 물을 활용하여 제빙을 할 수 있고, 이를 위해서 상기 정수조의 물이 상기 제빙 트레이로 공급되도록 하는 급수 수단을 추가적으로 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2 증발기는 상기 냉수조의 외벽에 감겨있을 수 있다. 물론, 제2 증발기가 냉수조와 접촉되지 않거나, 냉수조의 내부에 배치될 수도 있다.

한편, 상기 잔수 저장조에는 저장된 물을 외부로 배수할 수 있도록 하는 드레인관이 구비되어 잔수의 오염도가 높은 경우에 이를 외부로 배출하도록 한다.

그리고, 상기 냉매압축 사이클장치는 상기 제1 내지 제3 증발기와 각각 연결되는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 유입되는 응축기; 상기 응축기의 토출측과 연결되는 제어 밸브; 및 상기 제어 밸브의 세 개의 출구와 각각 연결되는 제1 내지 제3 모세관;을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 응축기로부터 토출된 냉매 중 액상 냉매만이 제1 내지 제3 모세관으로 전달되도록 하는 드라이어를 추가적으로 포함할 수 있고, 이 경우 상기 드라이어는 상기 제어 밸브와 상기 응축기의 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 증발기로부터 배출된 냉매 중 액냉매를 분리하여 기체 상태의 냉매만이 압축기로 공급되도록 하는 어큐뮬레이터를 추가적으로 포함할 수도 있다.

그리고,상기 압축기로부터 토출된 냉매를 상기 제1 증발기측으로 직접 공급하는 고온 냉매배관을 추가적으로 포함할 수 있다. 이를 통해서, 상기 제1 증발기의 표면에 부착된 얼음이나 트레이 내부에 고착된 얼음을 용이하게 이빙시킬 수 있다. 물론, 별도의 히터를 구비하여 이를 통해 이빙을 수행할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 세 개의 증발기를 통해서 냉수조와 제빙 트레이 및 저빙용기를 각각 독립적으로 냉각할 수 있으므로 상황에 따라 적절한 냉각방법을 선택할 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 다량의 얼음이 저장될 수 있는 저빙용기를 별도로 구비하고, 상기 저비용기가 구비되는 제3 단열공간의 온도를 냉수조와 독립적으로 제어할 수 있어 얼음 저장성능을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 장기간 얼음을 보관할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 일반적인 제빙수단을 갖는 정수기의 일 예를 개략적으로 도시한 내부구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제빙수단을 갖는 정수기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예의 내부구조를 개략적으로 도시한 내부구조도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예의 제어계통을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제빙수단을 갖는 정수기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 제빙수단을 갖는 정수기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 실시예의 내부구조를 개략적으로 도시한 내부구조도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 실시예(100)는 대략 직육면체 형태를 갖는 캐비넷(110)을 포함한다.

상기 캐비넷(110)의 전면에는 취출구(112)가 형성되어 있는데, 상기 취출구(112)의 내부에는 각각 냉수 레버(114)와 온수 레버(116)가 구비되어 있다. 여기서, 반드시 냉수 및 온수 레버가 구비될 필요는 없으며, 각각의 레버가 갖는 기능은 정수기에 구비되는 기능에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예컨데, 상기 두 개의 레버 중 하나는 얼음을 취출하기 위한 얼음 취출 레버로서 설정될 수도 있다.

상기 취출구(112)의 상측에는 조작수단(120)이 구비된다. 상기 조작수단(120)은 정수기의 각종 기능을 제어하거나 조작하기 위해 구비되는 것으로서, 정수기의 상태 및 각종 정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치(122)와 조작 버튼(124)을 구비한다.

그리고, 상기 캐비넷(110)의 하측에는 서랍식으로 인출되거나 인입될 수 있는 저빙실(210)이 구비되어 있고, 상기 저빙실의 전면에는 손잡이(202)가 구비되는 저빙실 커버(200)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 저빙실 커버(200)는 일단부가 상기 캐비넷(110)에 힌지 결합되어 회전하면서 개방되는 형태로 구비될 수도 있다. 상기 저빙실은 그 내부에 생성된 얼음을 보관하기 위한 저장공간을 제공하는데 이에 대해서는 후술한다.

상기 캐비닛(110)은 상수도와 같은 원수를 공급받아 정수하기 위한 필터부(미도시)를 포함하며, 상기 필터부에 의해 생성된 정수는 상기 캐비넷(110)의 내부에 구비되는 정수조(130)에 저장된다. 그리고, 상기 정수조(130)로부터 공급받은 물을 냉각한 냉수를 저장하기 위한 냉수조(132)가 별도로 구비된다. 상기 냉수조(132)의 외부는 단열재(132a)로 둘러싸여서 냉수조(132)를 주위로부터 열적으로 차단하게 된다. 만일, 상기 실시예가 온수 기능을 포함하는 경우에는 단열재로 둘러싸이는 온수조와 온수조 내부를 가열하는 히터를 추가적으로 포함하게 된다.

한편, 상기 냉수조와 상기 정수조의 사이에 제빙실(140)이 구비된다. 상기 제빙실(140)은 별도의 케이스를 구비할 수도 있고, 단열재에 의해서 상기 캐비넷(110) 내부에 구획되는 단열공간일 수도 있다. 상기 제빙실(140)의 내부에는 제빙에 사용될 물이 일시적으로 저장되는 제빙 트레이(142)가 설치되어 있다. 구체적으로, 상기 제빙 트레이(142)는 상기 제빙실(140) 또는 상기 캐비넷(110)의 내부에 구비되는 구동모터(143) 및 회전축(144)에 장착되어, 상기 회전축(144)을 중심으로 하여 회전가능하게 장착되어 있다.

따라서, 상기 제빙 트레이(142)가 회전되면 제빙 트레이(142)의 내부에 수용된 물과 얼음 등의 내용물은 제빙 트레이(142)의 하측으로 떨어지게 된다. 이렇게 떨어지는, 얼음과 물이 투입될 수 있도록 아이스 뱅크(150)가 구비된다. 상기 아이스 뱅크(150)는 상부에 개구부가 형성되어 있고, 이를 통해서, 상기 제빙 트레이(142)로부터 떨어진 물과 얼음이 아이스 뱅크(150)의 내부로 들어올 수 있도록 한다.

상기 아이스 뱅크(150)의 내부에는 일방향으로 회전하면서 얼음을 외측으로 밀어내는 오거(152)가 구비되어 있고, 상기 오거(152)의 출구측에 얼음 배출구(154)가 위치한다. 상기 얼음 배출구(154)는 상술한 취출구(112)의 내부와 연통되어, 오거가 작동하여 배출되는 얼음이 취출구(112)에서 사용자에게 전달뒬 수 있도록 한다.

그리고, 상기 아이스 뱅크(150)의 하측에는 저빙실(210)이 구비된다. 상기 저빙실(210)은 이송덕트(212)를 통해서 상기 아이스 뱅크(150)와 연결되어 있으며, 상기 오거(152)의 일측에 구비되는 얼음 이송구를 통해서 상기 아이스 뱅크(150)의 내부에 저장된 얼음이 상기 저빙실(210)로 이송될 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 오거(152)가 상술한 바와 같이 일방향으로 회전하면 얼음 취출구를 통해서 사용자에게 얼음이 공급되고, 타방향으로 회전하면 얼음 이송구를 통해서 저빙실로 얼음이 이송되게 된다.

따라서, 사용자는 소량의 얼음이 필요한 경우에는 상기 조작버튼을 통해서 취출구로부터 얼음을 공급받을 수 있고, 대량의 얼음이 필요한 경우에는 상기 저빙실 커버(200)를 개방하여 얼음을 직접 취출할 수 있게 된다.

한편, 상기 아이스 뱅크(150)의 바닥면은 물이 투과되는 재질로 이루어지거나, 복수 개의 투수공이 형성되어 공급된 물이 아이스 뱅크(150)의 바닥면을 통과하여 하부로 유출될 수 있도록 구성된다. 이렇게 유출된 물은 아이스 뱅크(150)의 저면에 배치되어 있는 잔수 저장조(160)의 내부에 수용되게 된다. 상기 잔수 저장조(160)는 잔수 공급관(162)을 통해서 상기 제빙 트레이(142)와 연결되어 있고, 상기 잔수 공급관(162)은 상기 정수조와 제빙 트레이 사이에서 연장되는 급수관(146)과 연결되어 있다. 상기 잔수 공급관(162)에는 펌프(164)가 구비되어 있어, 상기 제빙 트레이(142)에는 잔수 저장조(160)에 저장된 잔수 또는 정수조에 저장된 정수가 선택적으로 공급될 수 있다. 여기서, 상기 정수조(130)로부터 제빙 트레이(142)로 공급되는 정수는 중력에 의해 공급될 수 있도록, 상기 정수조는 제빙 트레이의 상측에 배치된다. 이때, 상기 정수의 공급을 제어하기 위한 정수 밸브(134)가 추가적으로 구비된다.

통상적으로는 잔수가 정수에 비해서 저온이므로 제빙에 소요되는 에너지 및 시간 단축을 위해서는 잔수가 제빙 트레이에 공급되어 제빙되지만, 잔수의 수량이 부족한 경우에 상기 정수조로부터 정수를 공급받을 수 있다. 여기서, 정수조가 제빙 트레이로 직접 물을 공급하는 것이 아니라, 잔수 저장조로 정수가 공급되도록 할 수도 있다. 그리고, 잔수 저장조(160)의 물이 반복적으로 사용되면서 이물질이 잔수에 축적될 수 있는데, 이로 인해 잔수가 허용 기준치 이상으로 오염될 가능성이 있다. 이렇게 잔수가 오염되면 오염된 잔수를 외부로 배출할 수 있도록 드레인관(166)이 상기 잔수 저장조(160)에 구비된다. 여기서, 상기 드레인 관에도 배수를 위한 펌프가 구비될 수도 있고, 외부의 펌프를 드레인 관에 연결하여 배수를 행할 수도 있다.

한편, 상기 제빙 트레이에 공급된 물을 얼리거나 상기 냉수조 내의 물을 냉각하기 위한 냉각장치로서 냉매압축 사이클장치가 구비되는데, 구체적으로 상기 냉매압축 사이클장치는 압축기(170), 응축기(172), 드라이어(173), 제1 내지 제3 모세관(174, 175, 222)과 제1 내지 제3 증발기(176. 177, 220) 및 어큐뮬레이터(178)를 포함한다. 각각의 구성요소들의 작동원리는 종래부터 알려져 있는 것이므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 제1 내지 제3 증발기(176, 177, 220)는 각각 상기 제빙실(140), 냉수조(132) 및 저빙실(210)에 구비되어 있다. 구체적으로, 상기 제1 증발기(176)는 일단부가 상기 제빙 트레이(140)에 공급된 물에 잠기는 복수 개의 파이프(176a)를 구비한다. 따라서, 상기 제1 증발기(176)의 내부에 찬 냉매가 흐르게 되면, 그 주위에 접촉하고 있던 물이 얼면서 얼음이 점차적으로 성장하게 된다. 이렇게 제1 증발기(176) 주변에서 성장한 얼음을 이빙시키기 위해서 상기 압축기(170)를 통과한 고온의 냉매가 바이패스되어 상기 제1 증발기(176)로 직접 공급되도록 하기 위한 바이패스관(171)이 구비된다.

즉, 고온의 냉매를 제1 증발기로 공급하여 제1 증발기에 고착된 얼음을 녹여서 이빙되도록 하는 것이다. 이러한 고온의 냉매의 공급을 제어하기 위한 바이패스 밸브(135)가 상기 바이패스관(171)에 구비된다. 이외에, 이빙 수단으로서 별도의 전기 히터 등을 구비하는 예도 고려할 수 있다.

만일, 상기 아이스 뱅크의 내부에 충분한 얼음이 공급되어 제빙의 필요가 없는 경우에는 상기 제1 증발기를 통과하는 냉매와 상기 제빙실 내부의 공기 사이에서 열전달이 이루어져 상기 제빙실(140) 내부를 소정의 온도, 바람직하게는 얼음이 녹지 않을 온도로 유지할 수 있다.

상기 제2 증발기(177)는 상기 냉수조(132)의 외면을 감싸도록 배치되어, 냉수조 내부의 물을 냉각하게 된다. 이렇게 냉각되어 저장된 냉수는 상기 취출구(112)의 내부에 구비되는 냉수 콕크(133)를 통해서 사용자에게 공급될 수 있다.

또한, 상기 제3 증발기(220)는 상기 저빙실(210)의 내부에 구비되어 저빙실(210) 내부의 온도를 설정 온도범위로 유지하도록 한다.

여기서, 상기 제1 내지 제3 증발기를 통과하는 냉매의 온도는 서로 다르게 설정되는데, 이는 상기 제1 내지 제3 모세관의 팽창정도를 조절하여 결정할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 증발기로 공급되는 냉매의 양을 제어하기 위한 제어 밸브(179)가 상기 응축기(172)의 출구측에 설치된다. 상기 제어 밸브(179)를 제어하여 상기 제빙실 및 냉수조의 냉각 여부를 결정할 수 있게 된다.

도 4는 상기 실시예의 제어계통을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 상기 실시예에 구비되는 제어부(180)는 정수기의 작동에 필요한 각종 상태를 감지하기 위한 복수 개의 감지수단을 포함하게 되는데, 상기 아이스 뱅크(150) 내의 얼음양을 감지하기 위한 만빙감지수단(181), 상기 제빙실 내부의 온도를 감지하기 위한 제1 온도센서(182) 및 상기 냉수조 내의 냉수 온도를 감지하기 위한 제2 온도센서(183) 및 상기 저빙실(210) 내의 온도를 감지하기 위한 제3 온도센서(184)를 포함한다. 그리고, 상기 조작버튼(124)을 통해 입력된 지령도 상기 제어부(180)로 전달된다.

이렇게 입력된 각종 정보들을 근거로 하여, 상기 제어부(180)는 상기 압축기(170), 제어 밸브(179), 정수조 밸브(131) 및 고온냉매 밸브(132)를 제어한다. 아울러, 상기 제빙 트레이를 회전시키기 위한 구동모터(143) 또한 상기 제어부(180)에 의해 제어된다.

이제 상기 실시예의 작동에 대해서 설명한다.

상기 아이스 뱅크(150) 및 상기 저빙실(210)에 구비된 만빙감지수단(181)을 통해서, 아이스 뱅크(150) 내의 얼음 양이 불충분한 것으로 판단되면, 상기 제어부(180)는 상기 펌프(164)를 작동시켜서 상기 잔수 저장조(160)에 저장되어 있던 잔수를 상기 제빙 트레이(142)에 공급한다. 그리고, 상기 제어 밸브(179) 및 압축기(170)를 작동시켜서 상기 제1 증발기(176)에 냉매를 공급한다.

이로 인해, 상기 제1 증발기(176)와 접촉한 부분을 시작으로 얼음이 성장하게 되고, 충분한 정도로 얼음이 성장되면 상기 제어부(180)는 상기 바이패스 밸브(135)를 작동시켜서 상기 제1 증발기(176)에 고온의 냉매를 공급한다. 이렇게 공급된 고온의 냉매는 상기 제1 증발기(176)의 표면에 고착되어 있던 얼음을 분리시키며, 얼음이 분리되면 상기 제어부(180)는 상기 구동모터(143)를 회전시켜서 제빙 트레이(142)에 있는 얼음과 물을 상기 아이스 뱅크(150)로 이동시킨다.

아이스 뱅크(150)에 공급된 얼음은 아이스 뱅크의 내부에 잔류하게 되지만, 함께 투입된 물은 상기 아이스 뱅크(150)의 바닥면을 통과하여 상기 잔수 저장조(160)로 공급된다. 이렇게 잔수 저장조(160)에 공급된 물은 주위 온도보다 매우 낮은 온도를 갖게 되므로 상기 제빙실(140)의 내부 온도를 낮추는데 도움이 된다.

한편, 상기 아이스 뱅크(150)에 충분한 정도의 얼음이 존재하는 것으로 감지되면, 상기 오거(152)를 작동시켜서 상기 저빙실(210)로 얼음을 이송하게 된다. 이러한, 얼음의 이송은 상기 저빙실(210)에 구비된 만빙 감지수단을 통해서 저빙실(210) 내에 충분한 정도의 얼음이 저장되었는 지를 확인할 때까지 지속될 수 있다. 이때, 아이스 뱅크(150)에 저장되는 얼음은 상기 얼음 취출구(154)를 통해서 2 내지 4회 정도 공급될 수 있을 정도의 소량으로 유지하여 아이스 뱅크 내부의 냉방 부하를 최소화한다.

만일, 상기 제1 온도센서(182)를 통해서 제빙실 내의 온도가 적정 범위이고, 아이스 뱅크 및 저빙실에 충분한 얼음이 저장된 것으로 판단되면, 상기 제어부(180)는 상기 제어 밸브(179)를 제어하여 상기 제1 증발기(176) 측으로 냉매가 공급되지 않도록 차단한다.

그러나, 상기 제1 온도센서(182)에 의해 제빙실 내의 온도가 적정 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 제어부(180)는 상기 제어 밸브(179)를 통해 제1 증발기(176)로 냉매를 공급한다. 다만, 이 경우 상기 제빙 트레이(142)에 물을 공급하지 않으므로, 상기 제1 증발기(176)는 제빙실(140)의 온도를 낮춰 적정범위를 유지하도록 한다. 이러한 작동 상태를 편의상 '저빙모드'라 한다. 상기 저빙모드는 사용자의 선택에 의해 수행될 수도 있고, 제빙실 내의 온도 조건에 따라서 자동으로 수행되도록 할 수 있다.

이러한 저빙모드는 상기 저빙실(210)에 대해서도 적용된다. 즉, 저빙실 내의 온도가 설정범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부(180)는 상기 제어 밸브(179)를 통해서 제3 증발기(220)로 냉매를 공급하여 저빙실에 저장된 얼음이 녹지 않도록 유지한다. 상기 제3 증발기(220)는 상기 저빙실(210) 내의 온도가 설정 범위 이내인 경우에는 냉매가 공급되지 않도록 설정된다.

한편, 상기 제2 온도센서(183)에 의해서 상기 냉수조(132) 내의 냉수 온도가 적정 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 제어부(180)는 상기 제어 밸브(179)를 제어하여 상기 제2 증발기(177)로 냉매가 공급되도록 하여 냉수조 내에 저장된 냉수를 냉각하게 된다.

만일, 상기 제빙실 및 저빙실의 온도가 적정범위이고, 아이스 뱅크 및 저빙실 내의 얼음의 양도 충분하며, 상기 냉수조의 온도도 적정범위인 경우에 상기 제어부는 상기 제어 밸브를 모두 폐쇄하고 상기 압축기의 작동도 정지시킨다.

Claims (13)

1. 캐비닛;
   상기 캐비닛의 내부에 장착되고, 원수를 공급받아 이물질을 제거하는 필터부;
   상기 필터부에 의해 생성된 정수를 저장하는 정수조;
   제빙 트레이, 아이스 뱅크 및 잔수 저장조가 배치되는 제1 단열공간;
   적어도 냉수조가 내부에 배치되는 제2 단열공간;
   상기 제1 및 제2 단열공간과는 별도로 구비되며 내측에 저빙용기가 구비되는 제3 단열공간;
   상기 제1 내지 제3 단열공간에 각각 배치되는 제1 내지 제3 증발기를 포함하는 냉매압축 사이클장치; 및
   상기 제1 내지 제3 증발기로의 냉매의 흐름을 제어하는 제어 밸브;를 포함하며,
   상기 제3 증발기는 상기 제3 단열공간을 소정 온도범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아이스 뱅크에 저장된 얼음을 상기 저빙용기로 공급하는 얼음 이송수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 얼음 이송수단은 상기 아이스 뱅크 내에서 정역회전하도록 장착되는 오거를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 오거의 일측단부는 정수기 외측으로 얼음을 취출시키는 얼음 취출구와 연통되고, 오거의 타측단부는 상기 저빙용기 측으로 개구되는 얼음 이송구와 연통되는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 저빙용기를 개폐하는 도어가 상기 캐비닛에 구비되는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 저빙용기는 상기 캐비닛에 서랍식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 증발기의 일부는 제빙 시에 상기 제빙 트레이에 공급된 물과 직접 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제빙 트레이는 회전가능하게 장착되고, 상기 아이스 뱅크는 상기 제빙 트레이로부터 배출되는 얼음 및 잔수가 유입되는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 아이스 뱅크의 바닥면은 물이 투과되도록 구성되며, 상기 잔수 저장조는 상기 아이스 뱅크로부터 배수되는 물이 유입되도록 상기 아이스 뱅크의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 정수조의 물이 상기 제빙 트레이로 공급되도록 하는 급수 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 냉매압축 사이클장치는,
    상기 제1 내지 제3 증발기와 각각 연결되는 압축기;
    상기 압축기로부터 토출된 냉매가 유입되는 응축기;
    상기 응축기의 토출측과 연결되는 제어 밸브; 및
    상기 제어 밸브의 3 개의 출구와 각각 연결되는 제1 내지 제3 모세관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 압축기로부터 토출된 냉매를 상기 제1 증발기측으로 직접 공급하는 고온 냉매배관을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.
13. 제1항에 있어서,
    상기 잔수 저장조의 물을 상기 제빙 트레이로 공급하는 펌프를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제빙수단을 갖는 정수기.

Images