KR20160056075A - 냉수 공급 장치 - Google Patents

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KR20160056075A
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김용범
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉수 공급 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 얼음을 생성하는 제빙 디바이스; 상기 제빙 디바이스에서 생성된 얼음을 수용하도록 상기 제빙 디바이스 하측에 배치되는 얼음탱크; 상기 얼음탱크 내에 배치되고, 상온수 유입구 및 냉수 유출구를 구비하며, 상기 얼음과 열교환하도록 형성된 열교환 파이프; 및 상기 얼음탱크 하측에 배치되고, 상기 얼음탱크 내에 수용된 얼음이 녹아서 생성된 물을 저장하도록 형성된 회수탱크를 포함하며, 상기 얼음이 녹아서 생성된 물이 상기 회수탱크로 떨어지도록, 상기 얼음탱크와 상기 회수탱크 사이에는 물 배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 얼음의 상태에 따른 음용수의 오염 없이 냉수를 공급할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있고, 물(즉, 상수 또는 정수)이 흐르는 열교환 파이프와 얼음 사이의 열교환 효율을 높일 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있다.

Description

냉수 공급 장치{Cold water supply apparatus}
본 발명은 냉수 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 얼음을 생성하여, 상기 냉수 공급 장치에 공급되는 물이 흐르는 열교환 파이프와 상기 얼음 사이의 열교환에 의해 상기 열교환 파이프 내의 물을 냉각시킬 수 있는 냉수 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉수 공급 장치는 수돗물과 같은 상온수 또는 정수처리된 정수를 냉각하여 냉수를 공급하는 장치이다.
도 1은 종래의 냉수 공급 장치(냉수 생성부)에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 냉수 생성부(1)는 얼음(I)을 수용하도록 형성된 얼음수용부재(2), 상기 얼음수용부재(2)에 수용된 얼음(I)에 정수를 공급하는 정수 공급부(3)를 구비한다.
또한, 냉수 생성부(1)는 얼음이송부재(4)를 구비하며, 상기 얼음이송부재(4)에 의해 얼음(I)이 얼음수용부재(2)로 이송될 수 있다.
이때, 상기 얼음이송부재(4)는 냉수 생성부(1)의 일측에 구비된 모터(5)에 의해 회전 구동되도록 형성된다.
한편, 정수 공급부(3)는 분사부재(6)를 구비하며, 상기 분사부재(6)로부터 하방으로 분사된 정수가 상기 분사부재(6) 하부에 제공된 얼음(I)과 열교환하여 낮은 온도의 냉수가 형성된다.
이렇게 형성된 냉수는 얼음수용부재(2) 하단에 형성된 냉수 배출부(7)를 통하여 배출된다.
이러한 종래의 냉수 공급 장치 또는 냉수 생성부는 정수가 얼음과 접촉하여 냉수가 생성되는 과정에서, 얼음의 저장상태에 따라 음용수가 오염될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 종래의 냉수 공급 장치 또는 냉수 생성부에서는 각얼음을 이용하여 정수를 냉각하고 있기 때문에, 물(즉, 정수)이 흐르는 열교환 파이프와의 열교환을 통하여 냉수를 생성할 때 열교환 면적이 작아 냉수 생성 시간이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 얼음의 상태에 따른 음용수의 오염 없이 냉수를 공급할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 가루얼음 또는 미세얼음을 사용함에 따라서, 물(즉, 상수 또는 정수)이 흐르는 열교환 파이프와 얼음 사이의 열교환 효율을 높일 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 열교환 파이프와의 열교환에 따라 녹은 얼음(즉, 얼음이 녹아 생성된 물)을 다시 제빙장치로 공급하여 얼음 생성에 재활용할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서, 구체적으로, 얼음을 생성하는 제빙 디바이스; 상기 제빙 디바이스에서 생성된 얼음을 수용하도록 상기 제빙 디바이스 하측에 배치되는 얼음탱크; 상기 얼음탱크 내에 배치되고, 상온수 유입구 및 냉수 유출구를 구비하며, 상기 얼음과 열교환하도록 형성된 열교환 파이프; 및 상기 얼음탱크 하측에 배치되고, 상기 얼음탱크 내에 수용된 얼음이 녹아서 생성된 물을 저장하도록 형성된 회수탱크를 포함하며, 상기 얼음이 녹아서 생성된 물이 상기 회수탱크로 떨어지도록, 상기 얼음탱크와 상기 회수탱크 사이에는 물 배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치를 제공한다.
이때, 상기 제빙 디바이스는 가루얼음 또는 미세얼음을 생성하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 물 배출부는 다공성 부재로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다공성 부재는 메시(mesh)의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 열교환 파이프는 미리 결정된 직경으로 복수회 감겨진 코일 형태로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치는 상기 얼음탱크 내에서 상기 열교환 파이프의 상측에 배치되고, 상기 얼음탱크 내의 얼음을 상기 얼음탱크 외부로 배출하도록 형성된 얼음이송부재를 더 포함하고, 상기 얼음이송부재의 길이방향 일 단부는 상기 얼음탱크의 일측면에 구비된 얼음 토출구를 향하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 얼음이송부재는 소정의 길이를 구비하는 회전 축 및 상기 회전 축의 둘레에 마련된 스크류부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제빙 디바이스는 회전가능하게 구비된 제빙드럼; 및 상기 제빙드럼 하측에 배치되어 상기 제빙드럼의 하부가 잠기기는 수위의 물을 저장하도록 형성된 물탱크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제빙 디바이스는 상기 제빙드럼 내부에 상기 제빙드럼의 회전축 방향을 따라 구비된 냉매관 및 상기 제빙드럼의 일측에 배치되고, 상기 제빙드럼이 회전될 때 상기 제빙드럼의 표면에 형성된 얼음층을 깎아서 얼음을 생성하도록 형성된 절삭수단을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시에에 따른 냉수 공급 장치는 상기 회수탱크의 일측과 상기 물탱크의 일측을 연결하는 회수관; 및 상기 회수관에 구비된 회수펌프를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 회수관의 일 단부는 상기 회수탱크의 일측면에 연통되도록 형성되고, 상기 회수관의 타 단부는 상기 물탱크의 하면에 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 얼음의 상태에 따른 음용수의 오염 없이 냉수를 공급할 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 물(즉, 상수 또는 정수)이 흐르는 열교환 파이프와 얼음 사이의 열교환 효율을 높일 수 있는 냉수 공급 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 녹은 얼음(즉, 얼음이 녹아 생성된 물)을 다시 제빙 디아비스로 공급하여 얼음 생성에 재활용할 수 있다.
도 1은 종래의 냉수 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제빙 디바이스를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 냉수 공급 장치에 구비되는 열교환부의 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉수 공급 장치에 구비되는 센서와 제어부의 연결관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
또한, 이하의 설명에서, "상수"는 상수원으로부터 공급되는 물을 나타내며, "정수"는 일반적으로 사용되는 정수장치 또는 정수필터를 통하여 정수처리된 물을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 얼음(I)을 생성하도록 형성된 제빙 디바이스(110), 상기 제빙 디바이스(110) 하측에 배치되는 얼음탱크(120), 상기 얼음탱크(120) 내에 배치되고 상기 제빙 디바이스(110)에서 생성된 얼음(I)과 열교환하도록 형성된 열교환 파이프(130), 및 상기 얼음탱크(120) 하측에 배치되는 회수탱크(140)를 포함한다.
이때, 상기 얼음탱크(120) 내의 얼음(I)이 녹아서 생성된 물이 상기 회수탱크(140)로 떨어지도록, 상기 얼음탱크(120)와 상기 회수탱크(140) 사이에는 물 배출부(150)가 배치될 수 있다.
상기 제빙 디바이스(110)는 각얼음 또는 가루얼음(미세얼음)을 생성하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제빙 디바이스(110)는 가루얼음(미세얼음)을 생성하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이는 이하 설명될 열교환 파이프(130)와 가루얼음 사이의 열교환 효율을 높이기 위함이다.
즉, 각얼음에 비해 가루얼음(미세얼음)이 열교환 파이프(130)와의 접촉 면적이 넓기 때문에, 열교환 파이프(130)와 각얼음 사이의 열교환 효율에 비해 열교환 파이프(130)와 가루얼음 사이의 열교환 효율이 상대적으로 증대될 수 있다.
또한, 상기 제빙 디바이스(110)는 회전 가능하게 마련된 제빙드럼(111) 및 상기 제빙드럼(112) 하측에 배치되는 물탱크(112)를 구비할 수 있다. 이러한 제빙 디바이스(110)는 일반적으로 공지된 각얼음 또는 가루얼음(미세얼음)을 형성하는 장치가 될 수 있다.
상기 제빙 디바이스(110)의 예시적인 구성에 대해서는 이하 다른 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 얼음탱크(120)는 제빙 디바이스(110)에서 생성된 얼음(I)을 수용하도록 형성 또는 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제빙 디바이스(110)에서 생성된 얼음(I)이 중력에 의해 상기 얼음탱크(120) 내로 떨어지도록, 얼음탱크(120)는 제빙 디바이스(110)의 하측에 배치될 수 있다.
이러한 얼음탱크(120)는 금속 또는 수지 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 얼음탱크(120)는 수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 열교환 파이프(130)는 얼음탱크(120) 내에 배치될 수 있다. 또한, 열교환 파이프(130)는 상수원으로부터의 상수 또는 정수 처리된 정수가 상온인 상태로 유입되는 상온수 유입구(131), 및 상수 또는 정수가 냉각된 후 배출되는 냉수 유출구(132)를 구비할 수 있다.
이러한 열교환 파이프(130)는 미리 결정된 길이를 구비할 수 있고, 코일(coil) 형태로 복수회 감겨진 형상을 구비할 수 있다.
예를 들어, 열교환 파이프(130)는 미리 결정된 직경으로 복수회 감겨진 코일 형태로 형성될수 있다.
또한, 열교환 파이프(130)의 길이방향 일 단부에 상기 상온수 유입구(131)가 구비되고, 상기 열교환 파이프(130)의 길이방향 타 단부에 상기 냉수 유출구(132)가 구비될 수 있다.
또한, 열교환 파이프(130)는 얼음탱크(120) 내에 수용된 얼음(I)과 열교환하도록 형성될 수 있다.
따라서, 열교환 파이프(130)의 상온수 유입구(131)로 유입된 상수 또는 정수는 상기 열교환 파이프(130)와 상기 얼음(I)의 열교환을 통하여 소정 온도의 냉수 상태로 냉각된 후 상기 냉수 유출구(132)를 통하여 배출될 수 있다.
상기 회수탱크(140)는 얼음탱크(120)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 회수탱크(140)는 상기 얼음탱크(120) 내에 수용된 얼음(I)이 녹아서 생성된 물(W)을 저장하도록 형성될 수 있다.
상기 회수탱크(140)의 일측에는 상기 회수탱크(140)로 상온의 물(상수 또는 정수)를 공급하기 위한 물 공급관(141)이 연결될 수 있다.
또한, 상기 물 공급관(141)은 상기 회수탱크(140)로 향하는 물 공급관(141) 내의 유로를 개폐하기 위한 밸브(142)를 구비할 수 있다.
이러한 회수탱크(140)는 드레인 팬(drain pan) 기능을 하도록 형성될 수도 있다. 즉, 회수탱크(140)는 냉수 공급 장치(100)에 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다.
따라서, 회수탱크(140)에 저장된 물이 소정 양 이상일 경우, 사용자는 상기 회수탱크(140)를 냉수 공급 장치(100)로부터 분리하여, 회수탱크(140) 내의 물을 버리거나 별도로 활용할 수 있다.
상기 물 배출부(150)는 상기 얼음탱크(120)와 상기 회수탱크(140) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 물 배출부(150)가 상기 얼음탱크(120)의 하면을 형성하도록 배치되는 것도 가능하다.
또한, 상기 물 배출부(150)는 상기 얼음탱크(120) 내의 얼음이 녹아서 생성된 물이 상기 회수탱크(140) 내로 떨어질 수 있도록 형성될 수 있다.
예를 들어, 얼음탱크(120) 내의 고체상태 얼음(I)은 열교환 파이프(130)와의열교환에 의해 녹아서 액체 상태의 물로 된다(즉, 얼음(I)이 융해된다). 이렇게 얼음(I)이 녹은 물은 상기 물 배출부(150)를 통하여 회수탱크(140)로 공급될 수 있다.
얼음탱크(120) 내의 얼음(I)이 녹아 생성된 물이 회수탱크(140)로 제공되도록 하기 위하여, 물 배출부(150)에는 하나 이상의 배출홀(151)이 형성될 수 있다.
이러한 물 배출부(150)는 다공성 부재로 형성될 수 있다. 물 배출부(150)가 다공성 부재로 형성되는 경우, 상기 배출홀(151)은 복수개 형성될 수 있다.
이때, 제빙 디바이스(110)로부터 생성된 얼음(예를 들어, 가루얼음)이 얼음탱크(120) 내에 저장되지 않고 바로 회수탱크(140) 내로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 상기 배출홀(151)의 직경은 1 내지 5 ㎜로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공성 부재는 메시(mesh) 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 미세한 얼음 입자(즉, 가루얼음 또는 미세얼음)가 얼음탱크(120) 내에 적층되지 않고 바로 회수탱크(140) 내로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 얼음이송부재(160)를 더 포함할 수 있다.
이러한 얼음이송부재(160)는 얼음탱크(120) 내에 수용된 얼음(I)을 외부로 추출하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 얼음이송부재(160)는 얼음탱크(120) 내에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 얼음이송부재(160)는 상기 얼음탱크(120) 내에서 열교환 파이프(130)의 상측에 배치될 수 있다.
이는 상기 얼음탱크(120) 내의 얼음 중 상기 열교환 파이프(130) 부근의 얼음(예를 들어, 열교환 파이프(130)의 최상단 이하에 위치된 얼음)은 상기 열교환 파이프(130)와의 열교환에 의해 융해될 가능성이 높기 때문이다.
따라서, 융해되지 않은 고체상태의 얼음을 추출하기 위해서, 얼음이송부재(160)가 열교환 파이프(130)의 상측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 얼음이송부재(160)는 얼음탱크(120) 내의 얼음(I)을 상기 얼음탱크(120) 외부로 배출하도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 얼음이송부재(160)는 미리 결정된 길이를 구비하는 회전 축(161) 및 상기 회전 축(161)의 둘레에 마련된 스크류부(162)를 구비할 수 있다.
따라서, 얼음이송부재(160)의 회전 축(161)이 모터(미도시)에 의해 회전됨에 따라서, 얼음탱크(120) 내의 얼음이 얼음이송부재(160)의 길이방향을 따라 이송될 수 있다.
예를 들어, 얼음탱크(120)의 일측면에는 얼음을 토출하기 위한 얼음 토출부(121)가 마련될 수 있다.
이때, 상기 얼음이송부재(160)는 상기 얼음이송부재(160)의 길이방향 일 단부가 상기 얼음 토출부(121)를 향하도록 상기 얼음탱크(120) 내에 배치될 수 있다.
또한, 상기 얼음 토출부(121)를 향하는 상기 얼음이송부재(160)의 길이방향 일 단부가 상기 얼음이송부재(160)의 길이방향 타 단부보다 높게 배치되도록, 상기 얼음이송부재(160)는 상기 얼음탱크(120) 내에서 비스듬한 형태(또는 경사진 형태)로 배치될 수 있다.
따라서, 얼음이송부재(160)의 회전 축(161)이 소정 방향으로 회전되면, 상기 회전 축(161) 둘레에 구비된 스크류부(162)의 회전에 의하여 얼음탱크(120) 내의 얼음(I)이 상기 얼음 토출부(121)를 향하여 이송될 수 있다.
예를 들어, 상기 얼음이송부재(160)의 작동은 사용자의 입력(즉, 얼음 토출 명령)이 제어부(미도시)로 전달될 때, 제어부가 상기 얼음이송부재(160)를 구동시킴에 따라 이루어질 수 있다.
또한, 도시되어 있지는 않으나, 얼음탱크(120)는 얼음탱크(120)의 일측면 상부가 개방되도록 형성될 수 있다. 따라서, 필요에 따라서, 사용자는 얼음탱크(120)를 개방하여 상기 얼음탱크(120) 내에 수용된 얼음을 외부로 반출할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 회수탱크(140)의 일측과 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112)의 일측을 연결하는 회수관(170) 및 상기 회수관(170)에 구비되는 회수펌프(180)를 더 포함할 수 있다.
이때, 회수관(170)의 일 단부는 회수탱크(140)의 일측면에 연통되도록 형성되고, 상기 회수관(170)의 타 단부는 상기 물탱크의 하면에 연통되도록 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 회수탱크(140)에 수용된 물은 상기 펌프(180)의 작동을 통하여 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112)로 공급될 수 있다.
즉, 제빙 디바이스(110)의 제빙 과정에서, 물탱크(112) 내의 물이 사용되어 물탱크(112) 내의 수위가 내려갈 수 있다. 이 경우, 펌프(180)의 작동을 통하여 회수탱크(140) 내의 물이 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112)로 공급될 수 있다.
또한, 회수관(170)에는 적어도 하나 이상의 정수필터(190)가 구비될 수 있다. 이는, 제빙 디바이스(110)에서 생성된 얼음(I), 회수탱크(140)에 저장된 물(W) 및 회수관(170)을 통과한 물이 유동 과정에서 오염될 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 얼음탱크(120) 내에 수용되는 얼음(I)의 적층높이를 감지하는 만빙센서(125) 및 회수탱크(140) 내에 저장되는 물의 수위를 감지하기 위한 수위 센서(145, 145')를 더 포함할 수 있다.
상기 만빙센서(125)는 얼음탱크(120) 내에서 얼음이송부재(160) 상측에 배치되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 만빙센서(125)는 얼음탱크(120)의 일측면에 마련된 얼음 토출부(121)보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
이는, 얼음이송부재(160)를 통하여 얼음탱크(120) 내의 얼음(I)을 추출하기 위해서는 얼음(I)이 얼음이송부재(160) 및 얼음 토출부(121)보다 높이 적층되어 있어야 하기 때문이다.
또한, 상기 수위 센서(145, 145')는 회수탱크(140) 내에 수용되는 물(W)의 수위를 감지하기 위하여 회수탱크(140) 내에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 수위 센서(145, 145')는 만수위를 감지하기 위한 만수위 센서(145)와, 저수위를 감지하기 위한 저수위 센서(145')를 구비할 수 있다.
상기 만수위 센서(145)는 회수탱크(140) 내에 수용되는 물(W)의 미리 결정된 만수위를 감지하기 위하여 회수탱크(140) 내에서 소정 높이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 저수위 센서(145')는 회수탱크(140) 내에 수용되는 물(W)의 상기 만수위보다 낮은 미리 결정된 저수위를 감지하기 위하여 회수탱크(140) 내에서 상기 만수위 센서(145) 하측에 배치될 수 있다.
상기 만수위센서(145) 및 저수위센서(145')는 하나의 일체로 형성된 센서에서 상하방향으로 이격된 두 개의 단자 돌출되도록 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 만수위센서(145) 및 상기 저수위센서(145')는 각각 별도의 센서로 형성되는 것도 가능하다.
이러한 만빙센서(125) 및 수위 센서(145, 145')의 작동에 대해서는 이하 다른 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)에 구비되는 제빙 디바이스(110)에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제빙 디바이스(110)를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 3을 함께 참조하면, 제빙 디바이스(110)는 제빙을 위한 물(W)이 저장되는 급수통(112), 상기 급수통(112) 내의 물에 외주면의 일부가 잠긴 상태로 회전하는 제빙드럼(111), 상기 제빙 드럼(111)을 회전시키기 위한 모터(미도시), 상기 제빙드럼(111) 내로 냉매를 분사하고 이를 다시 제빙드럼(111) 밖으로 회수하는 냉매관(118), 및 상기 제빙드럼(111) 외주면에 얼어붙은 얼음층(113)을 깎아내는 절삭수단(114)를 포함한다.
급수통(112)은 제빙을 위한 물(W)을 저장하도록 형성된다. 또한, 상술한 바와 같이, 급수통(112)에는 회수탱크(140)와 연통되는 회수관(170)이 연결된다. 이때, 회수관(170)은 급수통(112)의 폭방향 일 측면 또는 하측면에 연결될 수 있다.
상기 급수통(112) 내에는 수위센서(115)가 마련될 수 있다. 상기 수위센서(115)의 설치 높이는 제빙드럼(111)의 적어도 일부(예를 들어, 하부)가 급수통(112) 내의 물(W)에 잠길 수 있는 높이로 설정될 수 있다.
또한, 급수통(112)의 일 측면에는 상기 급수통(112)으로 상수 또는 정수를 공급하기 위한 물 공급라인(116)이 연결될 수 있다.
초기 제빙 작동을 위하여 급수통(112)에 물 공급이 필요할 때, 또는 소정 시간 동안의 제빙 작동을 통하여 급수통(112) 내의 물이 줄었을 때, 상기 물 공급라인(116)을 통하여 급수통(112) 내로 물(W)이 공급될 수 있다.
얼음탱크(120) 내의 얼음을 추출하여 사용할 수 있다는 점을 고려할 때, 상기 물 공급라인(116)을 통하여 급수통(112) 내로 공급되는 물(W)은 미리 정수처리된 정수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 물공급라인(116)에는 상기 물 공급라인(116)을 선택적으로 개폐하기 위한 밸브(117)가 설치될 수 있다.
한편, 상기한 물공급라인(116) 및 밸브(117)가 별도로 구비되지 않는 것도 가능하다.
상기 제빙드럼(111)은 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제빙드럼(111)은 상기 제빙드럼(111)의 적어도 일부(예를 들어, 하부)가 급수통(112) 내의 물에 잠기도록 급수통(112) 상측의 소정 위치에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제빙드럼(111) 내부에는 상기 제빙드럼(111)의 회전축 방향을 따라 냉매관(118)이 구비될 수 있다.
또한, 냉매관(118)을 통해 냉매 제빙드럼(111) 내로 냉매가 유입 및 유출됨에 따라서, 제빙드럼(111)의 표면에 얼음층(113)이 형성될 수 있다.
이러한 얼음층(113)은 제빙드럼(111)의 일측에 소정 간격으로 이격되어 마련된 절삭수단(114)에 의해 절삭되어 얼음탱크(120) 내로 수용되는 얼음(I)(예를 들어, 가루얼음)이 생성될 수 있다.
즉, 절삭수단(114)은 제빙드럼(111)이 회전될 때 상기 제빙드럼(111)의 표면에 형성된 얼음층(113)을 깎아서 가루얼음을 생성하도록 형성될 수 있다.
이러한, 상기 절삭수단(114)은 상기 제빙드럼(111)을 향하여 또는 상기 제빙드럼(111)으로부터 멀리 이동가능하도록 마련될 수 있다.
상기 절삭수단(114)과 제빙드럼(111) 사이의 간격을 조절하는 것에 의해, 상기 절삭수단(114)에 의해 생성되는 얼음(I)의 크기 또는 형태를 변경할 수 있다.
예를 들어, 절삭수단(114)을 제빙드럼(111)의 표면에 형성된 얼음층(113)에 접하도록 절삭수단(114)을 이동시키면, 가루얼음 또는 미세얼음을 제조하는 것이 가능해진다.
이와 반대로, 절삭수단(114)을 제빙드럼(111)의 표면에 형성된 얼음층(113)에 접하는 거리 보다 더 제빙ㄷ럼(111)측으로 가까이 이동하면, 상대적으로 입자가 큰 얼음을 제조하는 것이 가능해진다.
본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 열교환 파이프(130)와의 열교환 효율을 높이가 위하여 가루얼음 또는 미세얼음을 이용한다.
한편, 각얼음 또는 가루얼음을 생성하기 위한 제빙 디바이스들은 이미 다양한 기술들이 공지되어 있다. 따라서, 상기한 제빙 디바이스(110)는 일 실시예에 불과하고, 이미 공지된 다른 제빙 디바이스(110)가 본 발명에 따른 냉수 공급 장치(100)에 적용되는 것도 가능하다.
이하, 도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하여, 본 발명에 따른 냉수 공급 장치(100)에 구비되는 열교환 파이프(130)의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 냉수 공급 장치에 구비되는 열교환부의 실시예들을 나타내는 도면이다.
우선, 도 4의 (a)는 일 실시예에 따른 열교환 파이프(130)를 나타낸다.
도 2 및 도 4의 (a)를 함께 참조하면, 열교환 파이프(130)는 소정의 길이를 구비하는 원통형 파이프 형태로 형성되고, 상기 열교환 파이프(130)의 길이방향 일 단부에 상온수 유입구(131)를 구비하며, 길이방향 타 단부에 냉수 유출구(132)를 구비한다.
상기 열교한 파이프(130)는 복수회 감겨진 코일 형태를 구비할 수 있다. 즉, 상기 열교환 파이프(130)는 복수 개의 층(133)을 가진 코일 형태를 구비할 수 있다.
이때, 코일 형태 열교환 파이프(130)에서, 복수 개의 층(133) 각각은 서로 소정 간격으로 이격되도록 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제빙 디바이스(110)에서 생성된 가루얼음은 열교환 파이프(130)의 각각의 층(133) 사이로 들어가서 각각의 층(133)을 둘러싸면서 적층될 수 있게 된다.
따라서, 열교환 파이프(130)와 얼음(즉, 가루얼음) 사이의 열교환 효율이 증대될 수 있다.
또한, 도 4의 (b)는 다른 실시예에 따른 열교환 파이프(130-1)를 나타낸다.
도 4의 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-1) 역시, 소정의 길이를 구비하는 원통형 파이프 형태로 형성되고, 길이방향 일 단부에 상온수 유입구(131)를 구비하며, 길이방향 타 단부에 냉수 유출구(132)를 구비한다.
다만, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-1)는 코일 형태로 형성되지 않고, 지그재그로 복수회 만곡된 형태를 구비한다.
즉, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-1)는 복수 개의 곡선 만곡부(134, 134')를 구비할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 곡선 만곡부(134, 134')는 소정 방향으로 만곡된 하나 이상의 제1만곡부(134) 및 상기 제1만곡부(134)와 반대 방향으로 만곡된 하나 이상의 제2만곡부(134')를 구비할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-1)는 상기와 같은 복수회 만곡된 열교환 파이프(130-1)의 형태를 유지하기 위한 하나 이상의 지지부(135)를 구비할 수 있다.
또한, 도 4의 (c)는 또 다른 실시예에 따른 열교환 파이프(130-2)를 나타낸다.
도 4의 (c)를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-2) 역시, 길이방향 일 단부에 상온수 유입구(131)를 구비하며, 길이방향 타 단부에 냉수 유출구(132)를 구비한다.
다만, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-2)는 평평한 파이프 형태로 형성된다.
또한, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-2)는 복수 개의 곡선 만곡부(134, 134')를 구비할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 곡선 만곡부(134, 134')는 소정 방향으로 만곡된 하나 이상의 제1만곡부(134) 및 상기 제1만곡부(134)와 반대 방향으로 만곡된 하나 이상의 제2만곡부(134')를 구비할 수 있다.
또한, 도 4의 (d)는 또 다른 실시예에 따른 열교환 파이프(130-3)를 나타낸다.
도 4의 (d)를 참조하면, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-3) 역시, 길이방향 일 단부에 상온수 유입구(131)를 구비하며, 길이방향 타 단부에 냉수 유출구(132)를 구비한다. 또한, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-3)는 도 3의 (c)에서 설명한 열교환 파이프(130-2)와 마찬가지로 평평한 파이프 형태로 형성된다.
다만, 본 실시예에 따른 열교환 파이프(130-3)는 상하방향으로 소정 간격으로 이격되도록 배치된 복수 개의 파이프부(136) 및 상기 복수 개의 적층 파이프부(136)의 길이방향 일 단부들 및 길이방향 타 단부들을 각각 연결하도록 형성된 연결 파이프부(137)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하여 설명한 다양한 실시예의 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3)는 내주면 및 외주면 중 적어도 하나에 복수개의 주름이 형성된 주름관 형태로 형성될 수 있다.
즉, 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3)의 내주면 및 외주면 중 적어도 하나는 돌출부 및 오목부가 번갈아 형성된 형태를 구비할 수 있다.
예를 들어, 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3) 자체가 주름관 형태로 형성될 수 있다. 즉, 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3)의 내주면 및 외주면 모두에 주름이 형성될 수 있다.
다른 실시예로, 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3)의 외주면에만 주름이 형성될 수 있다.
이는 열교환 파이프(130, 130-1, 130-2, 130-3)와 얼음(특히, 가루얼음) 사이의 접촉 면적을 넓혀서 열교환 효율을 높이기 위함이다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 냉수 공급 장치(100)의 제어에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 냉수 공급 장치에 구비되는 센서와 제어부의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 2 및 5를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉수 공급 장치(100)는 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.
제어부(200)는 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112) 내에 구비된 수위센서(115)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 수위센서(115)는 물탱크(112) 내에 물이 수위센서(115) 높이만큼 수용되어 있는지 여부를 감지한다.
또한, 상기 수위센서(115)의 감지 신호는 상기 제어부(200)로 전달될 수 있다.
물탱크(112) 내의 물이 수위센서(115)에 의해 감지되지 않은 경우(즉, 물탱크(112) 내에 물이 수위센서(115) 이하의 높이만큼 수용된 경우), 제어부(200)는 회수탱크(140) 내에 수용된 물이 물탱크(112)로 공급하기 위하여 펌프(180)를 제어하도록 형성될 수 있다.
이때, 물탱크(112) 내의 물이 수위센서(115) 만큼 보충되면, 제어부(200)는 펌프(180)의 구동을 멈추도록 펌프(180)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 얼음탱크(120) 내에 설치된 만빙센서(125)와, 회수탱크(140) 내에 설치된 만수위센서(145) 및 저수위센서(145')와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 만빙센서(125), 만수위센서(145) 및 저수위센서(145')의 감지 신호에 따른 상기 제어부(200)의 작동은 크게 아래 두가지의 경우로 나누어 설명될 수 있다.
첫 번째, 사용자가 얼음탱크(120) 내의 얼음을 추출하였을 경우.
사용자는 얼음탱크(120) 내의 얼음을 추출하여 사용할 수 있다. 이때, 사용자는 얼음이송부재(160)를 작동시켜 얼음 토출부(121)를 통하여 얼음을 얼음탱크(120) 밖으로 추출하거나, 얼음탱크(120)의 일측면에 구비될 수 있는 도어(미도시)를 개방하여 얼음을 얼음탱크(120) 밖으로 추출할 수 있다.
상기와 같이, 얼음탱크(120) 내의 얼음이 사용됨에 따라서, 얼음탱크(120) 내에 설치된 만빙센서(125)는 얼음탱크(120) 내에 얼음이 부족하다는 것을 감지하게 된다.
예를 들어, 얼음탱크(120) 내의 얼음의 사용에 따라서, 만빙센서(125)와 얼음탱크(120) 내의 얼음 사이에 접촉이 해제되면, 만빙센서(125)는 얼음탱크(120) 내에 얼음이 부족하다는 신호를 감지하여 이러한 신호는 제어부(200)로 전달될 수 있다.
이때, 제어부(200)는 펌프(180)의 구동에 의해 회수탱크(140)로부터 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112)로 물이 공급되도록 펌프(180)를 제어할 수 있다.
이와 동시에 또는 순차적으로, 제어부(200)는 얼음이 생성되고 생성된 얼음이 얼음탱크(120) 내에 수용되도록 제빙 디바이스(110)를 구동할 수 있다. 이때, 제빙 디바이스(110)는 얼음탱크(120) 내의 만빙센서(125)에서 얼음탱크(120) 내에 적측된 얼음의 높이가 감지될 때까지 구동될 수 있다.
또한, 펌프(180)의 구동 및 얼음의 생성에 따라서, 회수탱크(140) 내의 수위는 점점 낮아지게 된다.
이때, 회수탱크(140) 내의 저수위센서(145')에 의해 회수탱크(140) 내에 수용된 물의 수위가 소정 수위 이하인 것이 감지되면, 제어부(200)는 회수탱크(140) 내로 상온의 물(상수 또는 정수)을 공급하기 위하여, 물 공급관(141)에 구비된 밸브(142)가 개방되도록 밸브(142)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 회수탱크(140) 내의 만수위센서(145)에서 만수위를 감지할 때까지 회수탱크(140) 내로 물을 공급하기 위해서, 상기 만수위센서(145)로부터의 신호가 제어부(200)에 전달될 때까지 상기 밸브(142)가 개방된 상태로 유지되도록 밸브(142)를 제어할 수 있다.
두 번째, 사용자가 일정 시간 이상 냉수 공급 장치(100)를 사용하지 않았을 경우.
사용자가 일정 시간 이상 냉수 공급장치(100)를 사용하지 않으면(예를 들어, 사용자가 얼음탱크(120) 내의 얼음을 일정 시간 이상 추출하지 않으면), 얼음탱크(120) 내의 얼음이 녹아서 얼음탱크(120) 내에 적층된 얼음의 높이가 만빙센서(125) 아래로 내려갈 수 있다.
이때, 제어부(200)는 만빙센서(125)로부터 얼음탱크(120) 내에 얼음이 부족하다는 신호를 전달받을 수 있다.
만빙센서(125)로부터 얼음 부족 신호를 전달받은 제어부(200)는 회수탱크(140)로부터 제빙 디바이스(110)의 물탱크(112)로 물을 공급하기 위하여 펌프(180)가 구동되도록 펌프(180)를 제어할 수 있다.
이와 동시에 또는 순차적으로, 제어부(200)는 얼음이 생성되고 생성된 얼음이 얼음탱크(120) 내에 수용되도록 제빙 디바이스(110)를 구동할 수 있다. 이때, 제빙 디바이스(110)는 얼음탱크(120) 내의 만빙센서(125)에서 얼음탱크(120) 내에 적측된 얼음의 높이가 감지될 때까지 구동될 수 있다.
또한, 펌프(180)의 구동 및 얼음의 생성에 따라서, 회수탱크(140) 내의 수위는 점점 낮아지게 된다.
이때, 회수탱크(140) 내의 저수위센서(145')에 의해 회수탱크(140) 내에 수용된 물의 수위가 소정 수위 이하인 것이 감지되면, 제어부(200)는 회수탱크(140) 내로 상온의 물(상수 또는 정수)을 공급하기 위하여, 물 공급관(141)에 구비된 밸브(142)가 개방되도록 밸브(142)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 회수탱크(140) 내의 만수위센서(145)에서 만수위를 감지할 때까지 회수탱크(140) 내로 물을 공급하기 위해서, 상기 만수위센서(145)로부터의 신호가 제어부(200)에 전달될 때까지 상기 밸브(142)가 개방된 상태로 유지되도록 밸브(142)를 제어할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110 제빙 디바이스 120 얼음탱크
130 열교환 파이프 140 회수탱크
150 물 배출부 160 얼음이송부재
170 회수관 180 회수펌프
190 정수필터 200 제어부

Claims (11)

  1. 얼음을 생성하는 제빙 디바이스;
    상기 제빙 디바이스에서 생성된 얼음을 수용하도록 상기 제빙 디바이스 하측에 배치되는 얼음탱크;
    상기 얼음탱크 내에 배치되고, 상온수 유입구 및 냉수 유출구를 구비하며, 상기 얼음과 열교환하도록 형성된 열교환 파이프; 및
    상기 얼음탱크 하측에 배치되고, 상기 얼음탱크 내에 수용된 얼음이 녹아서 생성된 물을 저장하도록 형성된 회수탱크를 포함하며,
    상기 얼음이 녹아서 생성된 물이 상기 회수탱크로 떨어지도록, 상기 얼음탱크와 상기 회수탱크 사이에는 물 배출부가 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제빙 디바이스는 가루얼음 또는 미세얼음을 생성하도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 물 배출부는 다공성 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다공성 부재는 메시(mesh)의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 파이프는 미리 결정된 직경으로 복수회 감겨진 코일 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 얼음탱크 내에서 상기 열교환 파이프의 상측에 배치되고, 상기 얼음탱크 내의 얼음을 상기 얼음탱크 외부로 배출하도록 형성된 얼음이송부재를 더 포함하고,
    상기 얼음이송부재의 길이방향 일 단부는 상기 얼음탱크의 일측면에 구비된 얼음 토출구를 향하여 배치된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 얼음이송부재는 소정의 길이를 구비하는 회전 축 및 상기 회전 축의 둘레에 마련된 스크류부를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제빙 디바이스는,
    회전가능하게 구비된 제빙드럼; 및
    상기 제빙드럼 하측에 배치되어 상기 제빙드럼의 하부가 잠기기는 수위의 물을 저장하도록 형성된 물탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제빙 디바이스는 상기 제빙드럼 내부에 상기 제빙드럼의 회전축 방향을 따라 구비된 냉매관 및 상기 제빙드럼의 일측에 배치되고, 상기 제빙드럼이 회전될 때 상기 제빙드럼의 표면에 형성된 얼음층을 깎아서 얼음을 생성하도록 형성된 절삭수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 회수탱크의 일측과 상기 물탱크의 일측을 연결하는 회수관; 및
    상기 회수관에 구비된 회수펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회수관의 일 단부는 상기 회수탱크의 일측면에 연통되도록 형성되고, 상기 회수관의 타 단부는 상기 물탱크의 하면에 연통되도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉수 공급 장치.
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