KR20220135957A

KR20220135957A - 직수 정수기용 냉수 탱크

Info

Publication number: KR20220135957A
Application number: KR1020210042333A
Authority: KR
Inventors: 김재만; 최인두; 예병효; 용민철; 박찬정
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2022-10-07

Abstract

본 발명은 직수 정수기용 냉수 탱크에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는, 상측으로부터 유체가 유입되면서 하측으로 상기 유체가 배출되도록 종방향으로 배치되고, 상기 종방향의 높이가 횡방향의 최대폭보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어지는 바디부; 상기 바디부의 내부에 구비되고, 상기 유체를 냉각시키도록 냉매가 이동되는 증발기; 및 상기 바디부의 내부를 횡방향으로 구획하며, 적어도 하나의 관통 홀이 형성되는 적어도 하나의 격벽; 을 포함하되, 상기 증발기는, 그 일단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키는 제1 관; 그 일단이 상기 제1 관의 타단으로부터 연장되는 연결관; 및 그 일단이 상기 연결관의 타단으로부터 연장되고, 그 타단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제2 관을 포함하는 것을 특징으로 하여 많은 냉수를 추출하기 위한 제작 비용을 절감하면서도 냉수를 추출하는 성능이 개선되며, 냉수를 직수 방식으로 추출하여 사용자 만족도를 향상하는 직수 정수기용 냉수 탱크에 관한 것이다.

Description

직수 정수기용 냉수 탱크{COLD WATER TANK FOR DIRECT WATER PURIFIER}

본 발명은 직수 정수기용 냉수 탱크에 관한 것으로, 많은 냉수를 추출하기 위한 제작 비용을 절감하면서도 냉수를 추출하는 성능이 개선되며, 냉수를 직수 방식으로 추출하여 사용자 만족도를 향상하는 직수 정수기용 냉수 탱크에 관한 것이다.

일반적으로 냉수 탱크는 수도전이나 생수통 또는 정수 저장 장치로부터 공급된 물을 냉각시켜 사용자에게 제공하는 장치이다. 이러한 냉수 탱크는 정수기, 탄산수기, 냉온수기 등 저온의 음용수 생성을 위해 주로 설치되지만, 냉수의 생성이 필요한 다양한 분야에 이용될 수 있다.

코웨이 주식회사의 한국공개특허공보 제10-2020-0008263호는 종래의 냉수 탱크를 개시한다. 이러한 냉수 탱크에는 탱크본체 및 탱크본체 내부에 저장된 물을 냉각하여 냉수가 되도록 하는 냉각유닛이 구비된다. 이 때, 냉각유닛의 외측면에는 얼음이 발생하게 되어 탱크본체 내부에 저장된 물에 충분히 냉기가 전달되지 않게 되어, 결과적으로 냉수 추출 효율이 떨어지는 문제가 있다.

㈜혜원전기의 한국등록특허공보 제10-1658496호에 개시된 정수기용 냉각장치는 냉수탱크 및 냉수탱크의 외주면에 접촉하여 냉수탱크에 저장된 물을 냉각시키는 냉각파이프가 구비된다. 이러한 냉각파이프가 냉수탱크의 외주면에 배치됨에 따라, 냉각파이프의 냉기가 냉수탱크로만 전달되지 않고 외부로 배출되므로, 냉각 효율이 떨어지는 문제가 있다.

㈜원봉의 한국등록특허공보 제10-2053784호에 개시된 정수기용 냉수 탱크는 탱크 본체, 탱크 본체의 외주면을 감싸는 냉각 코일 및 냉각 코일을 감싸는 보온재가 구비된다. 냉각 코일은 보온재에 의해 외부로 배출되진 않으나, 냉각 코일이 직접 탱크 본체에 저장된 물과 접촉하지 않으므로, 냉각 효율이 떨어지는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제10-2020-0008263호 한국등록특허공보 제10-1658496호 한국등록특허공보 제10-2053784호

상기의 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 종방향으로 긴 형상을 갖고, 증발기 역시 종방향으로 배치됨으로써 냉각효율을 향상하여 직수 타입으로 즉각적인 냉수제공을 가능하게 하고, 종방향으로 공간적 여유를 갖는 스탠드형 정수기에 장착하기 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 냉수 추출의 성능이 개선되는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 제작 비용이 절감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 그 내부에서 유체의 이동량을 일정하게 유지되도록 제어하여 냉수 추출의 성능이 개선되는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 냉매의 온도를 정밀하게 측정하여 사용자의 만족감을 향상시키면서 전력 소모를 효율성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는, 상측으로부터 유체가 유입되면서 하측으로 상기 유체가 배출되도록 종방향으로 배치되고, 상기 종방향의 높이가 횡방향의 최대폭보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어지는 바디부; 상기 바디부의 내부에 구비되고, 상기 유체를 냉각시키도록 냉매가 이동되는 증발기; 및 상기 바디부의 내부를 횡방향으로 구획하며, 적어도 하나의 관통 홀이 형성되는 적어도 하나의 격벽; 을 포함하되, 상기 증발기는, 그 일단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키는 제1 관; 그 일단이 상기 제1 관의 타단으로부터 연장되는 연결관; 및 그 일단이 상기 연결관의 타단으로부터 연장되고, 그 타단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제2 관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 관통 홀은 상기 제1 관과 상기 제2 관이 관통하는 제1 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 관통 홀은 복수로 구성되고, 상기 복수의 관통 홀은, 상기 제1 관통 홀과 이격되어 형성되는 복수의 제2 관통 홀; 및 상기 제1 관통 홀을 사이에 두고 상기 복수의 제2 관통 홀과 대칭적으로 배치되는 복수의 제3 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 격벽 전체의 면적과 상기 복수의 관통 홀의 면적의 비는, 대략적으로 14 : 1 내지 3 : 1 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는, 상기 바디부에 구비되고, 상기 제1 관의 타측으로부터 하측 방향을 따라 이격 배치되는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 제1 관의 타측으로부터 대략 25 mm 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 격벽은, 상기 바디부의 내측면과 대응하는 형상을 갖는 외측부; 및 상기 외측부로부터 돌출되어 상기 바디부의 내측면과 접하는 적어도 하나의 돌기를 포함하고, 상기 외측부는 상기 바디부의 내측면과 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에 있어서, 상기 제2 관은, 그 일단이 상기 연결관의 타단으로부터 연장되고, 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제1 연장관; 그 일단이 상기 제1 연장관의 타단으로부터 연장되고, 그 단면이 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성되는 제1 연결관; 그 일단이 상기 제1 연결관의 타단으로부터 연장되고, 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키는 제2 연장관; 그 일단이 상기 제2 연장관의 타단으로부터 연장되고, 그 단면이 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성되는 제2 연결관; 및 그 일단이 상기 제2 연결관의 타단으로부터 연장되고, 그 타단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제3 연장관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 종방향의 높이가 횡방향의 최대폭보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어진 바디부를 구비함에 따라, 바디부가 종방향으로 긴 형상을 갖고, 증발기 역시 종방향으로 배치됨으로써 냉각효율을 향상하여 직수 타입으로 즉각적인 냉수제공을 가능하게 하고, 종방향으로 공간적 여유를 갖는 스탠드형 정수기에 장착하기 용이하게 하는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 적어도 하나의 관통 홀이 형성되는 적어도 하나의 격벽이 구비됨에 따라, 바디부의 내부에서 유체의 대류가 발생되어 유체가 일정 시간동안 체류하게 되므로, 증발기와 접촉하는 시간이 증가하게 되어 냉수 추출의 성능이 개선되는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 증발기가 관통하는 제1 관통 홀이 형성되는 격벽이 구비됨에 따라, 증발기와 격벽을 바디부의 내부에 설치하여 조립하는 제작성을 제고하는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 복수의 제1 관통 홀과 복수의 제2 관통 홀이 대칭적으로 배치되도록 형성됨에 따라, 격벽을 통과하는 유체의 량을 일정하게 유지되도록 제어하는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 격벽 전체의 면적과 복수의 홀의 면적의 비가 대략 14 : 1 내지 3 : 1 임에 따라, 격벽을 통과하는 유체의 량과 바디부의 내부에서 발생되는 대류에 따라 움직이는 유체의 량을 제어하는 효과를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 제1 관의 타측으로부터 하측 방향을 따라 이격 배치되는 온도 센서가 구비됨에 따라, 증발기를 통해 이동되는 냉매의 온도를 정밀하게 측정하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 온도 센서가 제1 관의 타측으로부터 대략 25 mm 이격되어 배치됨에 따라, 증발기를 통해 이동되는 냉매의 온도를 정밀하게 측정하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크는 격벽에 적어도 하나의 돌기가 형성됨에 따라, 격벽을 바디부에 원활하게 삽입하면서도 격벽을 바디부의 내부에 안정적으로 고정시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 외관을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 격벽을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에서 유체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 바디부와 격벽이 연결되는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 내부를 나타내는 사시도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 외관을 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 내부를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 격벽을 나타내는 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크(100)는 바디부(110), 증발기(120) 및 적어도 하나의 격벽(130)을 포함한다.

상기 바디부(110)는 상측으로부터 유체가 유입되면서 하측으로 상기 유체가 배출되도록 종방향으로 배치된다. 이 때, 상기 바디부(110)는 상기 종방향의 높이(H)가 횡방향의 최대폭(R)보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어진다. 상기 바디부(110)의 재질은 스테인레스강일 수 있다. 다만, 상기 바디부(110)의 재질은 스테인레스강에 한정되지 않고, 부식성에 강한 다양한 금속일 수 있다.

예를 들면, 상기 바디부(110)는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 바디부(110)는 원통 형상으로 이루어지는 것에 한정되지 않고, 상기 종방향의 높이(H)가 횡방향의 최대폭(R)보다 적어도 4배 이상이 되는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 바디부(110)는 상기 종방향의 높이(H)가 횡방향의 최대폭(R)보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어지게 됨에 따라, 높은 압력으로 직수 방식의 유체가 바디부(110)에 공급되는 경우, 유체가 바디부(110)의 내부의 일부 영역에서 고여있게 되는 것을 방지하여 냉수 추출 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기 바디부(110)의 상측에는 유체가 상기 바디부(110)의 내부로 유입되도록 유체가 유입되는 유입관(150)이 구비되고, 상기 바디부(110)의 하측에는 상기 바디부(110)의 내부의 유체가 상기 바디부(110)의 외부로 배출되도록 유체가 배출되는 배출관(160)이 구비된다.

상기 증발기(120)는 상기 바디부(110)의 내부에 구비된다. 상기 증발기(120)의 내부에는 상기 바디부(110)의 내부의 유체를 냉각시키도록 냉매가 이동된다. 상기 증발기(120)의 재질은 구리일 수 있다. 다만, 상기 증발기(120)의 재질은 구리에 한정되지 않고, 열전도성이 높은 다양한 금속일 수 있다. 상기 증발기(120)는 제1 관(121), 연결관(123) 및 제2 관(122)을 포함한다.

상기 제1 관(121)은 상기 바디부(110)의 상측을 관통하면서 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키도록 구비된다.

상기 연결관(123)은 상기 제1 관(121)의 상측을 관통하는 상기 제1 관(121)의 일단과 반대측에 형성되는 상기 제2 관(121)의 타단으로부터 연장된다. 상기 연결관(123)은 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성된다. 예를 들면, 상기 연결관(123)의 단면은 타원 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 관(122)은 상기 연결관(123)을 통해 상기 제1 관(121)과 연통된다. 상기 제2 관(122)은 상기 제1 관(121)과 나란하게 배치된다. 이 때, 상기 연결관(123)의 일단은 상기 제1 관(121)의 일단으로부터 연장되고, 상기 연결관(123)의 타단은 상기 제2 관(122)의 일단으로부터 연장된다.

상기 제2 관(122)은 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키도록 구비된다. 상기 제2 관(122)의 타단은 상기 바디부(110)의 상측을 관통한다.

상기 증발기(120)는 상기 제1 관(121), 상기 연결관(123) 및 상기 제2 관(122)으로 구비되어 대략적으로 'U'자 형상으로 이루어진다. 다만, 상기 증발기(120)는 'U'자 형상으로 이루어진 것에 한정되지 않고, 상기 유체가 상기 바디부(110)의 내부를 경유하여 이동되는 다양한 구조일 수 있다.

상기 냉매는 상기 제1 관(121)을 이동하는 제1 관의 냉매, 상기 연결관(123)을 이동하는 연결관의 냉매 및 상기 제2 관(122)을 이동하는 제2 관의 냉매를 포함한다. 그리고, 상기 냉매는 상기 제1 관(121), 상기 연결관(123) 및 상기 제2 관(122)을 순차적으로 이동되면서 상기 바디부(110)의 내부의 유체와 열교환함에 따라, 상기 제1 관의 냉매의 온도는 상기 연결관의 냉매의 온도와 상기 제2 관의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 연결관의 냉매의 온도는 상기 제2관의 냉매의 온도보다 낮다. 그리고, 상기 제1 관(121)에 인접한 유체의 온도는 상기 제2 관(122)에 인접한 유체의 온도에 비하여 낮게 되므로, 상기 제1 관(121)에 인접한 유체는 하측 방향으로 하강하게 되고, 상기 제2 관(122)에 인접한 유체는 상측 방향으로 승강하게 된다. 이에 따라, 상기 바디부(110)의 내부에서는 유체의 대류 현상이 발생하게 되어, 상기 바디부(110)의 내부의 전체 유체는 상기 증발기(120)와 접촉하는 체류시간이 증가하게 되므로, 유체의 냉각 효율이 개선된다.

상기 적어도 하나의 격벽(130)은 상기 바디부(110)의 내부를 횡방향으로 구획한다. 상기 적어도 하나의 격벽(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 2개이고, 상기 바디부(110)의 내부를 등간격으로 구획한다. 그리고, 상기 바디부(110)의 내부는 상기 2개의 격벽(130)에 의해 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)으로 구분된다. 상기 제1 영역(A1)의 높이(H1)는 상기 제2 영역(A2)의 높이(H2)와 동일하고, 상기 제2 영역(A2)의 높이(H2)는 상기 제3 영역(A3)의 높이(H3)와 동일하다. 이에 따라, 상기 제1 영역(A1)의 높이(H1), 상기 제2 영역(A2)의 높이(H2) 및 상기 제3 영역(A3)의 높이(H3)가 서로 동일하게 됨에 따라, 상기 제1 영역(A1), 상기 제2 영역(A2) 및 상기 제3 영역(A3) 각각에서 발생되는 대류 현상을 시뮬레이션을 통해 예측하게 되어 상기 증발기(120)를 통해 이동되는 냉매의 온도의 제어를 계산할 수 있다.

또한, 상기 제1 영역(A1)의 높이(H1), 상기 제2 영역(A2)의 높이(H2) 및 상기 제3 영역(A3)의 높이(H3)는 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 영역(A1)의 높이(H1), 상기 제2 영역(A2)의 높이(H2) 및 상기 제3 영역(A3)의 높이(H3)를 서로 다르게 함에 따라, 상기 유체와 상기 냉매 사이의 열교환의 효율을 높일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예와 달리, 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 상기 격벽(130)은 1개로 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 바디부(110)의 내부는 2개로 구획될 수 있다.

상기 격벽(130)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(110)의 단면 형상과 대응되는 격벽 플레이트(131)와 상기 격벽 플레이트(131)에 형성되는 적어도 하나의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)가 구비된다. 상기 바디부(110)의 단면 형상이 원형인 경우, 상기 격벽 플레이트(131)는 원판 형상으로 이루어진다.

상기 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)은 상기 제1 관(121)과 상기 제2 관(122)이 관통하는 제1 관통 홀(133a), 상기 제1 관통 홀(133a)과 이격되어 형성되는 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e) 및 상기 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e)과 대칭적으로 배치되는 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i)을 포함한다.

상기 제1 관통 홀(133a)은 상기 격벽 플레이트(131)의 중심을 지나면서 슬릿 형상으로 이루어진다. 상기 제1 관(121)과 상기 제2 관(122)은 상기 제1 관통 홀(133a)을 통해 상기 격벽 플레이트(131)에 삽입된다. 이 때, 상기 제1 관(121)과 상기 제2 관(122) 사이의 상기 제1 관통 홀(133a)은 개방되어 상기 유체가 하측으로 이동된다.

상기 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e)은 상기 격벽 플레이트(131)의 외주면을 따라 서로 등간격으로 배치된다. 다만, 상기 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e)은 상기 격벽 플레이트(131)의 외주면을 따라 배치되는 것에 한정되지 않고, 서로 등간격으로 배치되도록 다양한 배치 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e) 각각의 단면적은 서로 동일하게 되어, 상기 격벽 플레이트(131)에 인접한 유체 중에서 특정 유체만이 하측으로 이동되는 것을 방지한다.

상기 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i)은 상기 격벽 플레이트(131)의 외주면을 따라 서로 등간격으로 배치된다. 다만, 상기 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i)은 상기 격벽 플레이트(131)의 외주면을 따라 배치되는 것에 한정되지 않고, 서로 등간격으로 배치되도록 다양한 배치 구조를 가질 수 있다. 또한, 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i) 각각의 단면적은 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e) 각각의 단면적과 동일하다. 그리고, 상기 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i) 각각의 단면적은 서로 동일하게 되어, 상기 격벽 플레이트(131)에 인접한 유체 중에서 특정 유체만이 하측으로 이동되는 것을 방지한다.

한편, 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 상기 복수의 제2 관통 홀(133b, 133c, 133d, 133e) 각각의 단면적과 상기 복수의 제3 관통 홀(133e, 133f, 133g, 133h, 133i) 각각의 단면적은 서로 다를 수 있다.

또한, 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i) 중 적어도 하나는 상기 증발기(120)에 인접하게 배치되어, 상기 증발기(120)에서 발생되는 얼음과 열교환하게 되어, 얼음의 성장으로 인한 냉수 추출 성능이 저하되는 것이 방지된다.

또한, 상기 격벽 플레이트(131)의 면적과 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적의 비는, 대략적으로 14 : 1 내지 3 : 1 이다. 상기 격벽 플레이트(131)의 면적과 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적의 비가 3 : 1 을 벗어나도록 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적이 크게 되면, 상기 유체가 하측으로 빠르게 이동하게 되어 상기 유체가 상기 바디부(110)의 내부에서 대류 현상에 의한 혼합되지 않게 되어 냉수 추출 성능이 저하되는 문제가 있다. 그리고, 상기 격벽 플레이트(131)의 면적과 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적의 비가 14 : 1 을 벗어나도록 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적이 작게 되면, 상기 유체가 하측으로 이동이 원활하게 되지 않아 냉수 추출의 시간이 오래 걸리게 되는 문제가 있다.

이와 같이, 상기 격벽 플레이트(131)의 면적과 상기 복수의 관통 홀(133a, 133b, 133c, 133d, 133e, 133f, 133g, 133h, 133i)의 면적의 비는, 대략적으로 14 : 1 내지 3 : 1임에 따라, 냉수 추출의 시간을 단축하면서도 냉수 추출 성능을 높일 수 있다.

또한, 상기 직수 정수기용 냉수 탱크(100)에는 상기 제1 관(121)의 타측(121a)으로부터 이격 배치되는 온도 센서(140)가 구비된다.

상기 온도 센서(140)는 상기 바디부(110)의 하측을 관통하여 배치된다. 상기 온도 센서(140)는 상기 제1 관(121)의 타측(121a)과 상기 온도 센서(140)의 일단 사이를 이동하는 상기 유체의 온도를 측정하여 상기 제1 관(121)의 타측(121a)의 냉매의 온도를 계산한다. 이에 따라, 상기 온도 센서(140)에 의해 계산된 상기 제1 관(121)의 타측(121a)의 냉매의 온도를 기반으로 하여, 상기 제1 관(121)에 유입되는 냉매의 온도는 제어된다.

또한, 상기 온도 센서(140)는 상기 제1 관(121)의 타측(121a)으로부터 대략 25 mm 이격되어 배치된다. 상기 온도 센서(140)가 상기 제1 관(121)의 타측(121a)으로부터 대략 25 mm 보다 멀리 배치되는 경우, 상기 온도 센서(140)와 상기 제1 관(121)의 타측(121a) 사이의 유체의 온도 영향이 증가하게 되어, 상기 제1 관(121)의 타측(121a)의 냉매의 온도의 계산의 정확도가 낮아지는 문제가 있다. 또한, 상기 온도 센서(140)가 상기 제1 관(121)의 타측(121a)으로부터 대략 25 mm 보다 가까이 배치되는 경우, 상기 온도 센서(140)가 금속 재질로 이루어진 상기 제1 관(121)의 온도 영향이 증가하게 되어, 상기 제1 관(121)의 타측(121a)의 냉매의 온도의 계산의 정확도가 낮아지는 문제가 있다.

따라서, 상기 온도 센서(140)는 상기 제1 관(121)의 타측(121a)으로부터 대략 25 mm 이격되어 배치됨에 따라, 상기 제1 관(121)의 타측(121a) 사이의 유체의 온도 영향과 금속 재질로 이루어진 상기 제1 관(121)의 온도 영향을 최소화하게 되어 상기 제1 관(121)의 타측(121a)의 냉매의 온도의 계산의 정확도를 높일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크에서 유체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 영역(A1), 상기 제2 영역(A2) 및 상기 제3 영역(A3)에서는 대류 현상이 발생한다.

이 때, 상기 냉매는 상기 제1 관(121), 상기 연결관(123) 및 상기 제2 관(122)을 순차적으로 이동하게 됨에 따라, 상기 제1 영역(A1)에서 상기 제1 관(121)의 냉매의 온도가 상기 제2 영역(A2)에서 상기 제1 관(121)의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 제2 영역(A2)에서 상기 제1 관(121)의 냉매의 온도가 상기 제3 영역(A3)에서 상기 제1 관(121)의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 제3 영역(A3)에서 상기 제1 관(121)의 냉매의 온도는 상기 제3 영역(A3)에서 상기 연결관(123)의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 제3 영역(A3)에서 상기 연결관(123)의 냉매의 온도는 상기 제3 영역(A3)에서 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 제3 영역(A3)에서 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도는 상기 제2 영역(A2)에서 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도보다 낮고, 상기 제2 영역(A2)에서 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도는 상기 제1 영역(A1)에서 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도보다 낮다.

이에 따라, 상기 제1 영역(A1)에서 상기 제1 관(121)의 냉매와 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도 차이는 상기 제2 영역(A2)에서 상기 제1 관(121)의 냉매와 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도 차이보다 크다. 그리고, 상기 제2 영역(A1)에서 상기 제1 관(121)의 냉매와 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도 차이는 상기 제3 영역(A2)에서 상기 제1 관(121)의 냉매와 상기 제2 관(122)의 냉매의 온도 차이보다 크다. 즉, 상기 제1 영역(A1)의 대류는 상기 제2 영역(A2)의 대류보다 크고, 상기 제2 영역(A1)의 대류는 상기 제3 영역(A2)의 대류보다 크게 되므로, 상기 제1 영역(A1)의 유체는 상기 제2 영역(A2)의 유체보다 상기 바디부(110)의 내부에서의 체류시간이 증가하게 되고, 상기 제2 영역(A2)의 유체는 상기 제3 영역(A3)의 유체보다 상기 바디부(110)의 내부에서의 체류시간이 증가하게 된다.

이 때, 상기 제1 영역(A1)의 유체는 상기 제2 영역(A2)의 유체에 비하여 상기 냉매와 열교환하는 체류시간이 증가하게 되어, 상기 제1 관(121)과 상기 제2 관(122)의 길이를 물리적으로 증가시키는 것과 같은 효과가 있다. 마찬가지로, 상기 제2 영역(A2)의 유체는 상기 제3 영역(A3)의 유체에 비하여 상기 냉매와 열교환하는 체류시간이 증가하게 되어, 상기 제1 관(121)과 상기 제2 관(122)의 길이를 물리적으로 증가시키는 것과 같은 효과가 있다. 그리고, 상기 제3 영역(A3)의 유체는 상기 제3 영역(A3)에서 대류 현상을 통해 냉매와 열교환한 후에 상기 배출관(160)을 경유하여 원하는 온도의 냉수로 추출된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크(100)는 상기 격벽(130)에 의해 구획된 바디부(110)의 내부의 대류 현상을 통해 상기 증발기(120)의 물리적인 길이를 증가시키지 않고도 동일한 효과를 획득하게 되므로, 상기 직수 정수기용 냉수 탱크(100)의 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 바디부와 격벽이 연결되는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 격벽(130)은 상기 바디부(110)의 내측면(110a)과 대응하는 형상을 갖는 외측부(130a) 및 상기 외측부(130a)로부터 돌출되어 상기 바디부(110)의 내측면(110a)과 접하는 적어도 하나의 돌기(134a, 134b, 134c, 134d)를 포함한다.

상기 외측부(130a)는 상기 바디부(110)의 내측면(110a)과 이격되어 배치된다. 이에 따라, 상기 격벽(130)이 상기 바디부(110)와 결합하기 위하여, 상기 격벽(130)이 상기 바디부(110)의 내부로 원활하게 삽입된다.

상기 적어도 하나의 돌기(134a, 134b, 134c, 134d)는 상기 격벽(130)이 상기 바디부(110)의 내부에 설치하기 위한 위치에 배치된 경우, 상기 바디부(110)의 내측면(110a)에 접하게 됨에 따라, 상기 격벽(130)은 상기 바디부(110)의 내부에 고정된다.

또한, 상기 적어도 하나의 돌기(134a, 134b, 134c, 134d)는 서로 등간격으로 이격되어 배치된다. 상기 적어도 하나의 돌기(134a, 134b, 134c, 134d)는 제1 돌기(134a), 상기 제1 돌기(134b)와 이격되어 배치되는 제2 돌기(134b), 상기 제2 돌기(134b)와 이격되어 배치되는 제3 돌기(134c) 및 상기 제3 돌기(134c)와 이격되어 배치되는 제4 돌기(134d)를 포함한다.

상기 제1 돌기(134a)와 상기 제3 돌기(134c)와 서로 마주보도록 배치되고, 상기 제2 돌기(134b)와 상기 제4 돌기(134d)는 서로 마주보도록 배치된다.

또한, 상기 적어도 하나의 돌기(134a, 134b, 134c, 134d)는 탄력성을 가지는 재질로 이루어지게 됨에 따라, 상기 격벽(130)이 상기 바디부(110)에 고정되는 고정력을 증가시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크의 내부를 나타내는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 직수 정수기용 냉수 탱크(200)는 입수관(250)이 구비된 바디부(210), 제1 관(221)과 연결관(223)과 제2 관(222)이 구비된 증발기(220), 적어도 하나의 격벽(230) 및 온도 센서(240)를 포함하고, 전술한 실시예의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 설명은 전술한 설명으로 대체하기로 하고, 상기 제2 관(222)을 중점적으로 설명하기로 한다.

상기 제2 관(222)은, 상기 연결관(223)의 타단으로부터 연장되는 제1 연장관(222a), 상기 제1 연장관(222a)의 타단으로부터 연장되는 제1 연결관(222b), 상기 제1 연결관(222b)의 타단으로부터 연장되는 제2 연장관(222c), 상기 제2 연장관(222c)의 타단으로부터 연장되는 제2 연결관(222d) 및 상기 제2 연결관(222d)의 타단으로부터 연장되는 제3 연장관(222e)을 포함한다.

상기 제1 연장관(222a)은 상기 제1 관(221)과 나란하게 배치된다. 상기 제1 연장관(222a)은 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시킨다.

상기 제1 연결관(222b)은 상기 제1 영역(A1)에 배치된다. 상기 제1 연결관(222b)의 단면은 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성된다. 예를 들면, 상기 제1 연결관(222b)의 단면은 타원 형상일 수 있다.

상기 제2 연장관(222c)은 상기 제1 연장관(222a)과 나란하게 배치된다. 상기 제2 연장관(222c)은 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시킨다.

상기 제2 연결관(222d)은 상기 제3 영역(A1)에서 상기 연결관(223)과 나란하게 배치된다. 상기 제1 연결관(222d)의 단면은 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성된다. 예를 들면, 상기 제2 연결관(222d)의 단면은 타원 형상일 수 있다.

상기 제3 연장관(222e)은 상기 제2 연장관(222c)과 나란하게 배치된다. 상기 제3 연장관(222e)은 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시킨다.

상기 증발기(220)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 관(221)과 상기 제2 관(222)이 U자과 역U자가 교차로 형성됨에 따라, 상기 증발기(220)와 상기 유체와의 열교환하는 면적을 증가시키게 되어 냉수 추출 성능을 높일 수 있다.

본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 직수 정수기용 냉수 탱크 110: 바디부
120: 증발기 121: 제1 관
122: 제2 관 123: 제3 관
130: 격벽

Claims

직수 정수기용 냉수 탱크로서,
상측으로부터 유체가 유입되면서 하측으로 상기 유체가 배출되도록 종방향으로 배치되고, 상기 종방향의 높이가 횡방향의 최대폭보다 적어도 4배 이상이 되도록 이루어지는 바디부;
상기 바디부의 내부에 구비되고, 상기 유체를 냉각시키도록 냉매가 이동되는 증발기; 및
상기 바디부의 내부를 횡방향으로 구획하며, 적어도 하나의 관통 홀이 형성되는 적어도 하나의 격벽; 을 포함하되,
상기 증발기는,
그 일단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키는 제1 관;
그 일단이 상기 제1 관의 타단으로부터 연장되는 연결관; 및
그 일단이 상기 연결관의 타단으로부터 연장되고, 그 타단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제2 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제1 항에 있어서,
상기 관통 홀은 상기 제1 관과 상기 제2 관이 관통하는 제1 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제2 항에 있어서,
상기 관통 홀은 복수로 구성되고,
상기 복수의 관통 홀은,
상기 제1 관통 홀과 이격되어 형성되는 복수의 제2 관통 홀; 및
상기 제1 관통 홀을 사이에 두고 상기 복수의 제2 관통 홀과 대칭적으로 배치되는 복수의 제3 관통 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제3 항에 있어서,
상기 격벽 전체의 면적과 상기 복수의 관통 홀의 면적의 비는, 대략적으로 14 : 1 내지 3 : 1 인 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제1 항에 있어서,
상기 바디부에 구비되고, 상기 제1 관의 타측으로부터 하측 방향을 따라 이격 배치되는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제5 항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 제1 관의 타측으로부터 대략 25 mm 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제1 항에 있어서,
상기 격벽은,
상기 바디부의 내측면과 대응하는 형상을 갖는 외측부; 및
상기 외측부로부터 돌출되어 상기 바디부의 내측면과 접하는 적어도 하나의 돌기를 포함하고,
상기 외측부는 상기 바디부의 내측면과 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.
제1 항에 있어서,
상기 제2 관은,
그 일단이 상기 연결관의 타단으로부터 연장되고, 상기 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제1 연장관;
그 일단이 상기 제1 연장관의 타단으로부터 연장되고, 그 단면이 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성되는 제1 연결관;
그 일단이 상기 제1 연결관의 타단으로부터 연장되고, 상기 냉매를 하측 방향으로 이동시키는 제2 연장관;
그 일단이 상기 제2 연장관의 타단으로부터 연장되고, 그 단면이 상기 냉매의 이동방향을 변경하도록 곡률을 갖는 형상으로 형성되는 제2 연결관; 및
그 일단이 상기 제2 연결관의 타단으로부터 연장되고, 그 타단이 상기 바디부의 상측을 관통하고, 냉매를 상측 방향으로 이동시키는 제3 연장관을 포함하는 것을 특징으로 하는 직수 정수기용 냉수 탱크.