KR20190065033A

KR20190065033A - 분리냉각장치 및 이를 포함하는 얼음 정수기

Info

Publication number: KR20190065033A
Application number: KR1020170164452A
Authority: KR
Inventors: 진병주; 모대영; 설희석; 고정수; 오주철
Original assignee: 웅진코웨이 주식회사
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-06-11

Abstract

분리냉각장치 및 이를 포함하는 얼음 정수기가 개시된다. 상기 분리냉각장치는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매의 유로를 전환하는 냉매유로 전환밸브; 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 얼음을 생성하는 증발기; 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하는 쿨링코일; 및 동작모드에 따라 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 상기 증발기 또는 상기 쿨링코일로 선택적으로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

분리냉각장치 및 이를 포함하는 얼음 정수기 {SEPARATE COOLING APPARATUS AND ICE WATER PURIFIER INCLUDING THE SAME}

본 출원은 분리냉각장치 및 이를 포함하는 얼음 정수기에 관한 것이다.

정수기는 외부로부터 공급된 원수를 정화하여 정수를 제공하기 위한 장치로서, 최근에는 정수를 제공하는 것에 더하여 정수를 이용하여 냉수와 얼음을 생성하여 제공하는 정수기도 널리 사용되고 있다.

일 예로, 기존 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하는 얼음 정수기의 경우, 핑거식 증발기에 의해 얼음을 생성하고, 생성된 얼음을 냉수탱크에 저장된 물 속에 침지시켜 얼음 융해열로 냉수를 생성하도록 구성될 수 있다.

그러나, 이와 같이 얼음을 녹여서 냉수를 생성하는 경우, 냉각 시간이 지연되고, 이에 따라 냉각 효율이 낮아 에너지 소비 측면에서도 한계가 있다.

이와 관련하여, 하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 얼음 정수기의 제빙유닛 구동방법을 개시하고 있다.

한국공개특허 제 10-2010-0083421호 (공개일: 2010.07.22.)

따라서, 당해 기술분야에서는 냉수 및 얼음을 제공하는 얼음 정수기에 있어서 냉수 생성 성능을 향상시키고 에너지 효율을 높이기 위한 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 분리냉각장치를 제공한다.

상기 분리냉각장치는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매의 유로를 전환하는 냉매유로 전환밸브; 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 얼음을 생성하는 증발기; 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하는 쿨링코일; 및 동작모드에 따라 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 상기 증발기 또는 상기 쿨링코일로 선택적으로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예는 얼음 정수기를 제공한다.

상기 얼음 정수기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매의 유로를 전환하는 냉매유로 전환밸브; 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 정수를 이용하여 얼음을 생성하는 증발기를 구비하는 제빙유닛; 상기 제빙유닛에 의해 생성된 얼음을 저장하는 얼음탱크; 정수를 냉각하여 생성된 냉수를 저장하는 냉수탱크; 상기 냉수탱크의 내부에 구비되며, 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하는 쿨링코일; 및 동작모드에 따라 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 상기 증발기 또는 상기 쿨링코일로 선택적으로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉수 및 얼음을 제공하는 얼음 정수기에 있어서, 냉매유로 전환밸브에 의해 냉수 생성시에는 쿨링코일로 냉매가 흐르도록 하고, 얼음 생성시에는 증발기로 냉매가 흐르도록 냉매유로를 전환함으로써, 냉수 생성시의 냉각 성능을 향상시키고 에너지 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리냉각장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리냉각장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리냉각장치(100)는 압축기(110), 응축기(120), 냉매유로 전환밸브(130), 증발기(140), 쿨링코일(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

압축기(110)는 냉매를 압축시킬 수 있고, 응축기(120)는 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 기체상태의 냉매에서 열을 방출시켜 냉매를 액화시킬 수 있다.

냉매유로 전환밸브(130)는 응축기(120)를 통과하면서 액화된 냉매의 유로를 전환하기 위한 것으로, 예를 들어 4웨이 밸브로 구현될 수 있다.

냉매유로 전환밸브(130)는 제어부(160)의 제어에 따라 액화된 냉매를 증발기(140) 또는 쿨링코일(150)로 선택적으로 공급하거나, 고온 고압의 냉매가스(핫가스)를 증발기(140)로 공급할 수 있다.

증발기(140)는 냉매유로 전환밸브(130)를 통해 공급받은 액화된 냉매를 순환시켜서 얼음을 생성하고, 순환된 냉매는 다시 압축기(110)로 공급되도록 한다.

일 예에 따르면, 증발기(140)에 구비된 침지관(미도시)이 제빙용 물받이(미도시)에 수용된 제빙용 원수에 침지되도록 하고, 제빙용 원수가 냉각되어 침지관의 둘레에 얼음이 형성되도록 하는 침지식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성할 수 있다.

그러나, 제빙 방식이 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방식에 의해 얼음을 생성하도록 구성될 수 있다.

쿨링코일(150)은 냉매유로 전환밸브(130)를 통해 공급받은 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하고, 순환된 냉매는 다시 압축기(110)로 공급되도록 한다.

일 예에 따르면, 쿨링코일(150)은 냉각되어야 하는 물을 저장하는 냉수탱크(미도시)의 내부에 설치되어 냉수탱크에 저장된 물을 냉각시켜 냉수를 생성할 수 있다.

제어부(160)는 분리냉각장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.

제어부(160)의 분리냉각장치(100)의 동작모드에 따라 응축기(120)에 의해 액화된 냉매가 증발기(140) 또는 쿨링코일(150)로 선택적으로 공급되도록 냉매유로 전환밸브(130)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 분리냉각장치(100)가 얼음을 생성하는 제빙모드로 동작하는 경우, 얼음 생성시에는, 제어부(160)는 응축기(120)를 통과한 액화된 냉매가 증발기(140)로 공급되도록 냉매유로 전환밸브(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 냉매유로 전환밸브(130)가 4웨이 밸브로 구현되는 경우, 증발기(140)와 연결되는 냉매유로를 개방하고 쿨링코일(150)과 연결되는 냉매유로를 차단하도록 제어할 수 있다. 한편, 탈빙시에는, 제어부(160)는 핫가스가 증발기(140)로 공급되도록 냉매유로 전환밸브(130)를 제어할 수 있다.

반면, 분리냉각장치(100)가 냉수를 생성하는 냉각모드로 동작하는 경우, 제어부(160)는 응축기(120)를 통과한 액화된 냉매가 쿨링코일(150)로 공급되도록 냉매유로 전환밸브(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 냉매유로 전환밸브(130)가 4웨이 밸브로 구현되는 경우, 증발기(140)와 연결되는 냉매유로를 차단하고 쿨링코일(150)과 연결되는 냉매유로를 개방하도록 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 분리냉각장치(100)의 동작모드에 따라 냉매유로를 전환하여 얼음 또는 냉수를 생성하도록 함으로써 냉각 성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼음 정수기(200)는 도 1에 도시된 분리냉각장치가 적용되어 냉수 및 얼음을 생성하여 제공하는 것으로, 분리냉각장치를 구성하는 압축기(210), 응축기(220), 냉매유로 전환밸브(230), 증발기(240), 쿨링코일(250) 및 제어부(260)에 더하여, 필터부(201), 정수탱크(202), 냉수탱크(203), 제빙유닛(204) 및 얼음탱크(205)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 압축기(210), 응축기(220), 냉매유로 전환밸브(230), 증발기(240), 쿨링코일(250) 및 제어부(260)는 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.

필터부(201)는 하나 이상의 필터로 구성되어 원수를 순차적으로 여과하여 정화시키기 위한 것으로서, 세디먼트 필터와, 프리 카본필터와, 역삼투막 필터와, 포스트 카본필터를 포함할 수 있으나, 필터의 종류, 개수 및 순서는 얼음 정수기(200)의 여과방식 또는 얼음 정수기(200)에 요구되는 여과 성능에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 역삼투막 필터 대신에 중공사막 필터가 구비될 수도 있다. 또한, 포스트 카본필터가 구비되지 않을 수도 있고, 전술한 필터를 대신하거나 추가하여 마이크로 필터(MF)나 다른 기능성 필터가 구비되는 것도 가능하다.

정수탱크(202)는 필터부(201)를 통과하며 정화된 정수를 저장하기 위한 것이다.

정수탱크(202)에 저장된 정수는 파우셋(미도시) 등을 통해 사용자에게 제공되거나, 냉수탱크(203)로 공급되어 냉수를 생성하는데 사용되거나, 제빙유닛(204)로 공급되어 얼음을 생성하는데 사용될 수 있다.

경우에 따라, 정수탱크(202)가 구비되지 않을 수도 있으며, 이 경우 필터부(201)에 의해 정화된 정수는 냉수탱크(203) 또는 제빙유닛(204)으로 공급될 수 있다.

냉수탱크(203)는 정수탱크(202)로부터 공급된 정수를 냉각하여 생성된 냉수를 저장하기 위한 것이다.

냉수탱크(203)의 내부에는 상술한 쿨링코일(250)이 구비될 수 있으며, 쿨링코일(250)에 의해 정수탱크(202)로부터 공급된 정수를 냉각시켜 냉수를 생성할 수 있다.

제빙유닛(204)은 정수탱크(202)로부터 공급된 정수를 이용하여 얼음을 생성하기 위한 것이다.

일 예에 따르면, 제빙유닛(203)은 침지식 제빙 방식에 의해 얼음을 생성하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상술한 증발기(240)가 제빙유닛(203)에 구비될 수 있으며, 증발기(240)에 구비된 침지관(미도시)이 제빙용 물받이(미도시)에 수용된 제빙용 원수에 침지되도록 하고, 제빙용 원수가 냉각되어 침지관의 둘레에 얼음이 형성되도록 할 수 있다.

얼음탱크(205)는 제빙유닛(204)에 의해 생성된 얼음을 저장하기 위한 것이다.

얼음탱크(205)의 내부에는 얼음을 이송하기 위한 이송수단(미도시)이 구비될 수 있으며, 이송수단에 의해 얼음탱크(205)에 저장된 얼음을 이송하여 추출구(미도시) 등을 통해 얼음이 추출되도록 구성될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 분리냉각장치
110: 압축기
120: 응축기
130: 냉매유로 전환밸브
140: 증발기
150: 쿨링코일
160: 제어부
200: 얼음정수기
201: 필터부
202: 정수탱크
203: 냉수탱크
204: 제빙유닛
205: 얼음탱크
210: 압축기
220: 응축기
230: 냉매유로 전환밸브
240: 증발기
250: 쿨링코일
260: 제어부

Claims

냉매를 압축시키는 압축기;
상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기;
상기 응축기에 의해 액화된 냉매의 유로를 전환하는 냉매유로 전환밸브;
상기 액화된 냉매를 순환시켜서 얼음을 생성하는 증발기;
상기 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하는 쿨링코일; 및
동작모드에 따라 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 상기 증발기 또는 상기 쿨링코일로 선택적으로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 분리냉각장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분리냉각장치가 얼음을 생성하는 제빙모드로 동작하는 경우,
상기 제어부는, 얼음 생성시에는 상기 액화된 냉매가 상기 증발기로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하고, 탈빙시에는 핫가스가 상기 증발기로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 분리냉각장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분리냉각장치가 냉수를 생성하는 냉각모드로 동작하는 경우,
상기 제어부는, 상기 액화된 냉매가 상기 쿨링코일로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 분리냉각장치.
냉매를 압축시키는 압축기;
상기 압축기에 의해 압축된 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기;
상기 응축기에 의해 액화된 냉매의 유로를 전환하는 냉매유로 전환밸브;
상기 액화된 냉매를 순환시켜서 정수를 이용하여 얼음을 생성하는 증발기를 구비하는 제빙유닛;
상기 제빙유닛에 의해 생성된 얼음을 저장하는 얼음탱크;
정수를 냉각하여 생성된 냉수를 저장하는 냉수탱크;
상기 냉수탱크의 내부에 구비되며, 상기 액화된 냉매를 순환시켜서 냉수를 생성하는 쿨링코일; 및
동작모드에 따라 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 상기 증발기 또는 상기 쿨링코일로 선택적으로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 얼음 정수기.
제 4 항에 있어서,
상기 얼음 정수기가 얼음을 생성하는 제빙모드로 동작하는 경우,
상기 제어부는, 얼음 생성시에는 상기 액화된 냉매가 상기 증발기로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하고, 탈빙시에는 핫가스가 상기 증발기로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 얼음 정수기.
제 4 항에 있어서,
상기 얼음 정수기가 냉수를 생성하는 냉각모드로 동작하는 경우,
상기 제어부는, 상기 액화된 냉매가 상기 쿨링코일로 공급되도록 상기 냉매유로 전환밸브를 제어하는 얼음 정수기.