KR20140096549A - 냉장고용 냉생수 공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암반지하수 또는 해양심층수를 취수하여 여과와 살균 프로세스를 거친 후 펫트병에 담긴 생수(bottled mineral water)를, 이것에 포함된 광물성 영양소(mineral)를 감소시키지 않고 세균이 증식되는 것을 억제시키면서, 냉장고에서 냉각시킨 냉생수(chilled mineral water)를, 냉장고 문을 열지 않고, 디스펜서(dispenser)를 통해서 컵에 받아 사용하는 것에 관한 것이다.
기존의 냉장고나 정수기의 냉수 공급방법은 수돗물이나 지하수를 정수용 필터, 냉각 저수조 및 냉장고 내외부의 배관 등으로 구성된 시스템을 활용한 것이고 이 방법은 정수 중에 광물질 영양소를 감소시키고 정체되어 있는 물에서 세균이 증식되어 마시는 물의 질을 저하시키는 단점을 가지고 있다. 또 다른 냉수공급방법인 냉온수기는 대형 생수통의 생수를 냉각 저수조를 통해서 냉각시키는 방법이고 이 방법은 생수통에 흡입되는 공기와 함께 세균이 흡입되어 증식되고 대용량 생수통의 취급이 불편하고 냉수 소비량이 작은 경우에는 생수의 체류시간이 길어져서 세균증식이 빨라지는 특성을 가지고 있다.
본 발명은 정수필터, 냉각 저수조 및 내외부 배관 등이 필요 없고 작은 용량의 생수병을 마개를 열지 않고 쉽고 간편하게 냉장고에 설치하는 방법을 채택하고 있으므로 취급이 간편하고 생수의 체류시간이 짧아서 세균 증식을 예방할 수 있다.

Description

냉장고용 냉생수 공급시스템{Chilled Mineral Water Dispensing System for Refrigerator}

본 발명은 냉장고용 냉생수 공급시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 암반지하수 또는 해양심층수를 취수하여 여과와 살균 프로세스를 거친 후 펫트병에 담긴 생수(bottled mineral water)를 광물질 영양소의 감소와 세균의 증식을 억제시키면서 냉장고 안에서 냉각시킨 냉생수(chilled mineral water)를 냉장고 문을 열지 않고 디스펜서(dispenser)를 통해서 컵에 받아 사용하는 냉장고용 냉생수 공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 냉장고 또는 정수기에서 냉수(chilled water)를 공급하는 기존의 방법은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 수돗물 또는 지하수를 냉장고 내부 또는 외부에 설치된 필터로 정수한 후 냉장고 내부에 설치된 냉각 저수조에서 냉각시킨 냉수를 디스펜서를 통해 컵에 받아서 마시도록 구성되어 있으나 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

즉 이와 같은 종래 기술에 따르면, 냉장고 또는 정수기에 공급되는 물에 포함된 냄새와 유해물질을 제거하기 위하여 사용하는 정수필터의 효과로 사람의 건강유지에 필요한 광물질 영양소(mineral)를 과도하게 제거하여 마시는 물의 질을 저하시키는 문제점이 있다. 이는 정수효율이 높을수록 광물질 영양소의 제거율이 높아지게 된다.

또한 냉장고에 물을 공급하기 위한 3 미터 정도의 냉장고 외부배관과 2 미터 정도의 냉장고 내부배관, 냉장고 외부 또는 내부에 설치된 정수용 필터, 외부 저수조 그리고 냉장고 내부에 설치된 냉각용 저수조에는 일정한 양의 물이 장시간 정체하게 된다. 이렇게 정체된 물에는 정체 시간과 물의 온도에 따라서 도 4a 내지 도 4c에 도시된 내용과 같이 세균이 증식하게 되어 마시는 물의 질을 저하시키게 된다. 특히 심한 경우에는 사람의 건강을 해칠 정도로 심각한 경우도 발생하는 문제점이 있다(도 4a 내지 도 4c는 2012년 7/8월 LG전자 제품안내서 54페이지에 수록된 자료를 인용한 것이다. 아래의 자료 내용은 정수기의 저수조 재질에 따른 세균의 번식 등에 관한 것이지만, 냉장고나 정수기에 상관없이 그리고 재질에 관계없이 정도 차이는 있으나 정체시간과 온도에 따라서 세균이 증식하고 있다는 것을 설명하고 있다).

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 냉장고에서 공급하는 냉수(chilled water) 중의 광물질 영양소가 감소되고 세균이 증식되는 것을 방지하면서 냉장고에서 생수(mineral water)를 냉각시킨 냉생수(chilled mineral water)를 디스펜서를 통해서 공급할 수 있는 냉장고용 냉생수 공급시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 생수가 담긴 생수병을 마개를 열지 않고 냉장고 내부에 쉽고 간편하게 장착 및 교환함으로써 냉생수를 중단 없이 연속적으로 공급할 수 있는 냉장고용 냉생수 공급시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 냉장고 내부에 거꾸로 수납되는 복수개의 생수병; 상기 복수개의 생수병의 마개에 각각 결합되어 생수병 내의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 결합기; 상기 결합기에서 배출되는 냉생수를 냉장고 외부로 배출하는 디스펜서; 상기 결합기와 상기 디스펜서 사이의 냉생수 배수관에 설치되며, 상기 복수개의 생수병을 선택적으로 선택하여 냉생수를 디스펜서로 이송하는 선택밸브; 상기 복수개의 생수병으로 흡입되는 공기를 정화하는 필터; 및 상기 선택밸브의 작동을 제어하는 전자제어기를 포함하여 이루어지는 냉장고용 냉생수 공급시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 결합기는 생수병 마개를 열지 않은 상태로 생수병 마개에 결합되며, 생수병 마개를 뚫어 냉생수 배수관을 생수병 내부로 삽입시키는 송곳, 생수병 내부의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 냉생수 배수관, 생수병에서 냉생수가 배출될 때 생수병으로 공기를 흡입하는 공기 흡입관, 생수병 마개와 결합하는 결합카바 및 패킹링을 포함하여 이루어지며, 냉생수 배수관의 내측에는 수위감지센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 결합기, 선택밸브 및 디스펜서는 하나의 모듈(Module)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 필터는 활성탄/헤파 필터이며 생수병보다 높은 위치에 설치되고, 상기 필터로 공기를 유입하기 위한 공기 흡입구는 냉장고 냉동실 내부 상단 또는 냉장고 외부 상단에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 복수개의 생수병은 2 내지 5개로 이루어지며, 용량은 2.5 리터 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 디스펜서의 상단에는 생수병의 상태를 표시하는 전자표시창이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템은 종래 기술에 비하여 다음과 같은 효과가 있다.

1) 수질을 저하시키지 않는 냉각 환경에서 냉각된 냉생수는 생수 본래의 수질을 유지할 수 있다.

2) 생수 본래의 수질을 유지한 냉생수를 냉장고 문을 열지 않은 상태에서 디스펜서에서 간편하게 공급받을 수 있고, 냉장고 문을 여는 횟수가 줄어들어 전력소비가 감소된다.

3) 결합기를 활용하여 생수병의 마개를 열지 않고 생수병을 냉장고 내부에 설치하는 것은 세균오염을 방지하고, 빈병을 간편하고 신속하게 교환할 수 있게 한다.

4) 생수병에 흡입되는 공기 중의 냄새, 이물질 및 세균을 활성탄/헤파 필터로 정화하여 생수의 품질을 지속적으로 유지하게 한다.

5) 2개 이상의 생수병과 생수병 선택밸브의 활용으로 빈 생수병이 발생하여도 냉생수의 공급이 중단 없이 실행될 수 있게 한다.

6) 용량이 작은 생수용기의 사용으로 생수병의 취급이 용이하고, 생수가 냉장고 내부에서 정체되는 시간이 단축되어 세균 증식 요인이 제거된다.

도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템의 계통 구성도이다.
도 1b는 본 발명의 일 구현예에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템의 구성품 설치 사례도이다.
도 2a는 본 발명에서 사용되는 생수병 마개부분의 정면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 결합기의 정면도이다.
도 2c는 본 발명에 따른 결합기의 Y방향 평면도이다.
도 2d는 본 발명에 따른 결합기의 A-A' 방향 단면도이다.
도 2e는 본 발명에 따른 생수병과 결합기가 결합된 단면도이다.
도 2f는 본 발명에 따른 결합기에서 생수배수 및 흡입공기 흐름도이다.
도 3a는 기존 냉장고의 냉수공급시스템의 구성도의 일 예이다.
도 3b는 기존 냉장고의 냉수공급시스템의 구성도의 또 다른 예이다.
도 4a는 정수기의 저수조 세균성장속도 실험결과이다.
도 4b는 정수기 내부의 바이오 필름형성 능력시험표이다.
도 4c는 정수기 저수조 재질에 따른 항균능력비교표이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 광물질 영양소를 많이 포함하고 있으면서 여과와 살균 프로세스를 거친 후 용량이 작은 생수병에 담긴 생수를 냉장고에서 냉각시킨 후 디스펜서를 통하여 공급함으로써, 생수가 냉장고 내에서 체류되는 시간이 짧고, 기존의 냉장고 냉수공급 장치의 정수용 필터, 냉각저수조, 냉장고 내외부 배관 등이 필요 없게 되어 세균증식 요인을 억제할 수 있는 냉장고용 냉생수 공급시스템에 관한 것이다.

본 발명에서, 냉수(chilled water)란 건강을 증진시키고 마실 때 시원한 쾌감을 주기 위하여 냉장고 등에서 상온보다 낮게 냉각시킨 물을 말하며, 생수(mineral water)란 "먹는 샘물" 또는 "광천수"라고 불리기도 하는 것으로 암반지하수 또는 해양심층수를 취수하여 "먹는물관리법" 기준에 따라서 정수처리와 살균 프로세스 등을 거쳐 음용으로 적합하게 처리한 물을 말한다. 한편, 냉생수(chilled mineral water)란 생수를 냉수의 온도까지 냉각시킨 물을 말한다.

도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템의 계통 구성도이고, 도 1b는 구성품 설치 사례도이다. 도 1a 및 1b를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 냉장고용 냉생수 공급시스템은 냉장고의 내부에 거꾸로 수납되는 복수개의 생수병(101)과, 상기 복수개의 생수병(101)의 마개에 각각 결합되어 생수병(101) 내의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 결합기(102)와, 상기 결합기(102)에서 배출되는 냉생수를 냉장고 외부로 배출하는 디스펜서(106)와, 상기 결합기(102)와 상기 디스펜서(106) 사이의 냉생수 배수관에 설치되며, 상기 복수개의 생수병(101)을 선택적으로 선택하여 냉생수를 디스펜서(106)로 이송하는 선택밸브(104)와 상기 복수개의 생수병(101)으로 흡입되는 공기를 정화하는 필터(107) 및 상기 선택밸브(104)의 작동을 제어하는 전자제어기(103)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 일 구현예에 따른 냉생수 공급시스템에 따르면, 도 1a 또는 도 1b에서 도시된 바와 같이 생수병(101)에 담긴 생수가 냉각된 후 디스펜서(106)를 통해서 자연적으로 배수되기 위해서는 생수병(101)을 거꾸로 세워서 마개(202)가 아래로 향하게 설치되어야 하고 디스펜서(106)는 생수병(101)보다 아래에 설치되어야 한다. 상기 생수병(101)은 시중에서 일반적으로 판매되고 있는 펫트병으로서, 몸체(201)는 단단한 물성을 가진 합성수지로 이루어지고 마개(202)는 부드러운 물성을 가진 합성수지로 성형된 표준제품들이다.

또한 생수병(101)의 생수를 다 쓴 후 빈병을 교환할 때와 새로 교환되어 설치된 생수병(101)의 생수가 일정한 온도까지 냉각되기 전에 냉생수의 공급이 중단되는 것을 예방하기 위하여 생수병(101)은 2 개 이상, 바람직하게는 2 ~ 5 개를 냉장실 내부에 설치하는 것이 좋다.

특히 큰 용량의 생수병을 사용하면 취급하기에 불편하고 생수의 체류시간이 길어져서 생수에 세균이 증식하게 된다. 따라서, 이러한 점을 개선하기 위하여 냉장고에 생수를 공급하는 생수병을 용량이 작은 것으로 선정하여 생수병의 교환이 자주 발생하도록 하는 것이 바람직하며, 생수병(101)의 용량은 2.5 리터 이하의 것을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 결합기(102), 선택밸브(104) 및 디스펜서(106)를 하나의 모듈(module)로 구성하면 이들 사이의 거리가 짧게 되어 물이 정체되는 양을 최소한으로 줄일 수 있으며, 기존의 냉장고 냉수공급 장치의 정수용 필터, 냉각저수조, 냉장고 내외부 배관 등이 필요 없게 되어 세균증식 요인을 억제할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 필터(107)는 생수가 생수병(101)에서 디스펜서(106)를 통해서 배수될 때 생수병 속으로 흡입되는 공기 중에 포함된 냄새, 이물질 및 세균을 제거하기 위한 것으로, 물이나 공기 중에 포함된 냄새를 제거하는 활성탄 필터와 물이나 공기 중에 포함된 세균이나 미세한 이물질을 정화하는데 사용하는 헤파 필터(수술실과 같이 고도의 청정도를 요구하는 곳의 실내 공기정화용 필터)가 결합되어 카트리지(cartridge) 형태로 제작된 활성탄/헤파 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 이때 생수병(101)의 생수가 공기흡입구((108)나 필터(107)로 역류하는 것을 방지하기 위하여 활성탄/헤파 필터(107)는 생수병(101) 보다 항상 높게 설치되어야 한다. 또한 공기 흡입구(108)에 깨끗한 공기가 흡입되도록 공기 흡입구(108)를 냉장고의 냉동실 내부 또는 냉장고 외부 상단에 설치하는 것이 바람직하다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명에 따른 결합기(102)의 정면도, 평면도, 단면도 및 사용상태도 등이다. 도 2a 내지 도 2f를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 결합기(102)는 생수병 마개(202)를 열지 않은 상태로 생수병(101)을 냉장고 내에 간편하고 신속하게 설치하도록 설계된 것으로서, 생수병 마개(202)를 뚫어 냉생수 배수관(207)을 생수병 내부로 삽입시키는 송곳(203)과, 생수병 내부의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 냉생수 배수관(207)과, 생수병에서 냉생수가 배출될 때 생수병으로 공기를 흡입하는 공기 흡입관(204)과, 생수병 마개(202)와 결합하는 결합카바(209) 및 패킹링(211)을 포함하여 이루어지며, 냉생수 배수관(207)의 내측에는 수위감지센서(208), 그 외측에는 전자신호단자(212)가 구비된다.

또한 송곳(203)과 결합카바(209) 안쪽에 있는 수나사(210)의 산이 날카롭고 견고하게 제작될 수 있도록 송곳(203)과 생수병 결합카바(209)는 높은 경도를 가진 재료로 제작하는 것이 바람직하다.

이하에서는 생수병을 냉장고 내부에 설치하는 방법 및 본 발명에 따른 냉생수 공급시스템의 작동 과정을 설명한다.

먼저, 생수병(101)을 결합기(102)의 송곳(203)에 거꾸로 세운 후 손으로 눌러주면서 시계방향으로 회전시키면 부드러운 재질인 생수병 마개(202)의 중앙부분에 구멍이 뚫리고 냉생수 배수관(204)이 생수병 마개(202) 안으로 삽입되게 된다. 이 때 생수병(101)을 시계방향 180도 회전시키면 결합카바(209)의 안쪽에 있는 수나사(210)에 의하여 부드러운 합성수지로 성형된 병마개 외부에 암나사가 형성되어 병마개(202)와 병마개 결합카바(209)는 강력하게 조여지게 된다. 이때의 조여지는 힘으로 팩킹링(211)이 생수병 마개(202)에 의하여 눌리면서 생수가 외부로 누수되지 않도록 방수기능을 발휘하게 된다.

한편, 냉생수를 컵에 받기 위하여 디스펜서(106)를 작동시키면 "냉생수 배수입구(205)→냉생수 배수관(207)→냉생수 출구(213)"를 통해서, 즉 도 2f의 냉생수 배수흐름경로를 따라서, 열려져 있는 선택밸브(204)와 디스펜서(106)를 통해서 냉생수가 공급된다. 그리고 냉생수가 배수될 때 도 2f에 도시된 바와 같이 "흡입공기입구(214)→공기흡입관(204)→흡입공기출구(206)"와 같은 흡입공기 흐름경로를 따라서 생수병(101) 내부로 공기가 흡입되게 된다.

본 발명에 따른 냉생수 공급시스템에 있어서, 상기 전자제어기(103)는 결합기(102)의 냉생수 배수관(207) 내벽에 설치된 수위감지센서(208)의 전자신호를 받아서 생수병 상태표시창(105)에 빈병의 번호를 표시하여 생수병의 교환정보를 제공한다. 빈병의 분리방법은 전자표시창(105)에 빈병으로 표시된 위치의 빈병을 시계 반대방향으로 180도 돌리면 빈병이 결합기에서 쉽게 분리된다.

또한 빈병이 발생할 때 생수병 결합기(102)의 냉생수배수관(207)의 내벽에 설치된 수위감지센서(208)에서 발생한 전자신호와 전자제어기(103)를 활용하여 생수병 선택밸브(104)가 생수병의 교환시기가 오래된 순서대로 생수병(101)이 연결되도록 작동시킨다. 이것은 어느 한 위치의 생수병(101)이 연속으로 연결되고 다른 어느 것은 연결되지 않아 냉장고 내에 장시간 체류되어 세균이 증식되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 선택밸브(104)는 여러 개의 생수병(101) 중에서 전자제어기(103)에 의하여 어느 한 개가 선정되어 냉생수를 공급하도록 배수로를 형성하는 소레노이드 밸브(solenoid valve)로 이루어진다. 한편, 상기 전자제어기(103)의 자세한 설명은 본 발명의 대상이 아니고 이에 관련된 통상의 지식을 가진 사람이면 용이하게 실현할 수 있는 기술이라서 본 명세서에서 생략한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.

101 : 생수병 102 : 결합기
103 : 자동제어기 104 : 선택밸브
105 : 전자표시창 106 : 디스펜서
107 : 활성탄/헤파 필터 108 : 공기 흡입구
201 : 생수병 몸체 202 : 생수병 마개
203 : 송곳 204 : 공기 흡입관
205 : 냉생수 배수입구 206 : 흡입공기 출구
207 : 냉생수 배수관 208 : 수위감지센서
209 : 결합 카버 210 : 수나사
211 : 패킹링 212 : 전자신호단자
213 : 냉생수 출구 214 : 흡입공기 입구

Claims (8)

1. 냉장고 내부에 거꾸로 수납되는 복수개의 생수병;
   상기 복수개의 생수병의 마개에 각각 결합되어 생수병 내의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 결합기;
   상기 결합기에서 배출되는 냉생수를 냉장고 외부로 배출하는 디스펜서;
   상기 결합기와 상기 디스펜서 사이의 냉생수 배수관에 설치되며, 상기 복수개의 생수병을 선택적으로 선택하여 냉생수를 디스펜서로 이송하는 선택밸브;
   상기 복수개의 생수병으로 흡입되는 공기를 정화하는 필터; 및
   상기 선택밸브의 작동을 제어하는 전자제어기를 포함하여 이루어지는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합기는 생수병 마개를 열지 않은 상태로 생수병 마개에 결합되며, 생수병 마개를 뚫어 냉생수 배수관을 생수병 내부로 삽입시키는 송곳, 생수병 내부의 냉생수를 생수병 외부로 배출하는 냉생수 배수관, 생수병에서 냉생수가 배출될 때 생수병으로 공기를 흡입하는 공기 흡입관, 생수병 마개와 결합하는 결합카바 및 패킹링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 냉생수 배수관의 내측에는 수위감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 결합기, 선택밸브 및 디스펜서는 하나의 모듈(Module)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는 활성탄/헤파 필터이며, 생수병보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 생수병은 2 내지 5개로 이루어지며, 용량은 2.5 리터 이하인 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 디스펜서의 상단에는 생수병의 상태를 표시하는 전자표시창이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 필터로 공기를 유입하기 위한 공기 흡입구는 냉장고 냉동실 내부 상단 또는 냉장고 외부 상단에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉생수 공급시스템.

Images