KR20230040810A - Water purifier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수를 냉각시켜 냉수를 생성하여 제공할 수 있는 정수기에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifier, and more particularly, to a water purifier capable of generating and providing cold water by cooling purified water.
정수기는 외부로부터 공급된 원수를 여과하여 정수를 제공하기 위한 장치이다. 정수기는 정수의 공급과 더불어서 정수를 냉각하여 냉수를 생성하여 공급하기도 한다. 종래 냉수의 공급이 가능한 정수기는 상당량의 냉수가 저장되는 냉수 저장 탱크를 구비하며, 냉수 저장 탱크에는 냉수의 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 배치될 수 있다. 일반적으로 온도 센서는 1개가 배치된다. 따라서 온도 센서가 고장날 경우, 과냉 또는 냉수가 생성되지 않는 문제가 발생하게 된다.A water purifier is a device for providing purified water by filtering raw water supplied from the outside. In addition to supplying purified water, the water purifier cools the purified water to generate and supply cold water. Conventional water purifiers capable of supplying cold water include a cold water storage tank in which a significant amount of cold water is stored, and a temperature sensor for measuring the temperature of the cold water may be disposed in the cold water storage tank. In general, one temperature sensor is disposed. Therefore, when the temperature sensor is out of order, there is a problem that supercooling or cold water is not generated.
코웨이 주식회사의 한국공개특허공보 제10-2019-0115270호는 냉수 탱크를 구비한 정수기를 개시하고 있다. 상기 냉수 탱크에는 저장된 냉수의 온도를 감지하는 온도 센서가 1개 설치되어 있는데, 이와 같은 구성은 온도 측정과 관련하여 리던던시(redundancy)를 제공하지 못하며, 제품의 신뢰도를 저하시키는 요인으로 작용한다.Korean Patent Publication No. 10-2019-0115270 of Coway Co., Ltd. discloses a water purifier having a cold water tank. One temperature sensor for detecting the temperature of the stored cold water is installed in the cold water tank, but such a configuration does not provide redundancy in temperature measurement and acts as a factor that lowers the reliability of the product.
한편, 근래에는 정수의 신선도와 위생에 대한 사용자의 요구 증가, 제품의 소형화 추세에 따라 상당량의 저장 용량을 가지는 저장 탱크를 구비하지 않은 직수식 정수기가 보급되고 있다.On the other hand, in recent years, direct water purifiers without a storage tank having a large storage capacity have been popularized according to an increase in user demand for freshness and sanitation of purified water and a trend toward miniaturization of products.
일반적으로 직수식 정수기는 기존 저장 탱크에 비해 작은 용량의 냉수 탱크를 구비하며, 정수가 상기 냉수 탱크에 일시적으로 머무르거나 그 내부에서 유동하면서 냉각되어 냉수로 생성될 수 있다. 이와 같은 직수식 정수기에서 과냉이나 불충분한 냉각을 방지하기 위해서는 냉각을 위한 냉매의 유로와 냉수 탱크 내부 공간 등을 고려한 정밀한 온도 측정이 요구된다. 또한, 직수식 정수기의 온도 측정과 관련된 리던던시 확보를 통해 제품 신뢰성을 향상시키는 것도 함께 요구되고 있다.In general, a direct water purifier has a cold water tank having a smaller capacity than an existing storage tank, and purified water may temporarily stay in the cold water tank or be cooled while flowing in the cold water tank to be generated as cold water. In order to prevent overcooling or insufficient cooling in such a direct water purifier, precise temperature measurement is required considering a refrigerant passage for cooling and a space inside a cold water tank. In addition, it is also required to improve product reliability through securing redundancy related to temperature measurement of direct water purifiers.
코웨이 주식회사의 한국등록특허공보 제2247220호는 냉수의 생성이 가능한 직수식 정수기를 개시하고 있다. 개시된 정수기는 냉수를 생성하는 냉각부를 구비하고 있는데, 상기 냉각부 내부의 온도 측정과 관련된 구체적인 구성은 개시하고 있지 않다.Korean Patent Registration No. 2247220 of Coway Co., Ltd. discloses a direct water purifier capable of generating cold water. The disclosed water purifier includes a cooling unit that generates cold water, but a specific configuration related to temperature measurement inside the cooling unit is not disclosed.
상기의 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 정수기는, 상하방향으로 긴 길이를 가지는 냉수 탱크에서 하부의 온도와 상부의 온도를 모두 고려하여 냉각을 정지시키거나 냉각 속도를 감속시킴으로써 과냉각을 효과적으로 방지하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problem, the water purifier according to the present invention considers both the temperature of the lower part and the upper part in the cold water tank having a long length in the vertical direction to stop cooling or reduce the cooling rate, thereby effectively preventing supercooling aims to do
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 상하방향으로 긴 길이를 가지는 냉수 탱크에서 구조적 요인으로 인해 발생되는 하부의 온도와 상부의 온도 차이가 고려된 냉각 제어를 통해 과냉각을 효과적으로 방지하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the water purifier according to an embodiment of the present invention is to effectively prevent supercooling through cooling control taking into account the difference between the temperature of the bottom and the temperature of the top, which is generated due to structural factors in a cold water tank having a long length in the vertical direction. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 냉각 정지 또는 냉각 속도 감속 후 소정의 기준에 따라 냉각을 개시하거나 냉각 속도를 증속함으로써 냉수 생성 효율성을 높이는 것을 목적으로 한다.An object of the water purifier according to an embodiment of the present invention is to increase cold water generation efficiency by starting cooling or increasing the cooling rate according to a predetermined standard after stopping cooling or reducing the cooling rate.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 컴프레셔가 연속적으로 기준 시간 이상 가동된 경우 정지시킴으로써 과냉각 또는 컴프레셔의 과열을 방지하는 것을 목적으로 한다.An object of the water purifier according to an embodiment of the present invention is to prevent overcooling or overheating of the compressor by stopping the compressor when it is continuously operated for a reference time or longer.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 2개의 온도 센서 중 어느 하나가 고장난 경우에도 나머지 하나의 온도 센서를 통한 제어가 가능하도록 구성됨으로써 시스템 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.An object of the water purifier according to an embodiment of the present invention is to improve system reliability by being configured to enable control through the other temperature sensor even when one of the two temperature sensors is out of order.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 정수기는, 정수가 수용되도록 상하 방향으로 연장되되 높이 방향 최대 길이가 폭 방향 최대 길이의 적어도 3배 이상인 수용 공간을 제공하며, 상기 수용 공간의 상측으로 정수가 유입되도록 구비되는 탱크; 상기 수용 공간의 내부에 수용된 정수를 냉각시켜 냉수를 생성하는 냉매가 상기 수용 공간의 상측으로 유입되어 상기 수용 공간의 하부를 거쳐 상기 수용 공간의 상측으로 유동하도록 구비되는 냉매 유동 유로; 상기 냉매 유동 유로의 내부에 배치된 냉매에 유동력을 제공하는 컴프레셔; 상기 수용 공간의 하부에 배치되어 냉수의 온도를 측정하는 제 1 온도 센서; 상기 수용 공간의 상부에 배치되어 냉수의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 및 상기 제 1 온도 센서가 측정한 제 1 온도와 상기 제 2 온도 센서가 측정한 제 2 온도를 근거로 상기 컴프레셔의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the water purifier according to the present invention provides an accommodation space extending in the vertical direction to accommodate purified water and having a maximum length in the height direction at least three times greater than the maximum length in the width direction. A tank provided to be introduced; a refrigerant flow path provided so that a refrigerant that cools the purified water stored in the accommodation space to generate cold water flows into the upper part of the accommodation space and passes through the lower part of the accommodation space to the upper part of the accommodation space; a compressor providing flow force to the refrigerant disposed inside the refrigerant flow passage; a first temperature sensor disposed below the accommodation space to measure the temperature of the cold water; a second temperature sensor disposed above the accommodation space to measure the temperature of the cold water; and a controller controlling the operation of the compressor based on the first temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature measured by the second temperature sensor.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하인 경우 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the controller operates the compressor to stop or slow down the flow of the refrigerant when the first temperature is less than or equal to the first target temperature and the second temperature is less than or equal to the second target temperature. It is characterized in that the operation is stopped or deceleration is controlled.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 제 1 목표 온도는 상기 제 2 목표 온도보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the first target temperature is greater than or equal to the second target temperature.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 소정의 시간이 경과한 경우 상기 컴프레셔의 작동을 개시하거나 증속 제어하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the controller may start the operation of the compressor or increase the speed of the compressor when a predetermined time has elapsed after stopping or controlling the deceleration of the compressor.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 상기 제 1 온도가 상기 제 1 목표 온도보다 높게 설정된 제 1 재냉각 개시 온도에 도달하고, 상기 제 2 온도가 상기 제 2 목표 온도보다 높게 설정된 제 2 재냉각 개시 온도에 도달한 경우 상기 컴프레셔의 작동을 개시하거나 증속 제어하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the controller stops the operation of the compressor or controls the deceleration, and then the first temperature reaches a first recooling start temperature set higher than the first target temperature, When the second temperature reaches a second re-cooling start temperature set higher than the second target temperature, the operation of the compressor is started or the speed increase is controlled.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도와 무관하게 상기 컴프레셔의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상인 경우 상기 컴프레셔의 작동을 정지하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the controller stops the operation of the compressor when the continuous operation time of the compressor is equal to or longer than the reference continuous operation time regardless of the first temperature and the second temperature. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도 또는 상기 제 2 온도 중 어느 하나가 설정된 과냉 기준 온도 이하인 경우 상기 컴프레셔의 작동을 정지하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, the controller stops the operation of the compressor when any one of the first temperature and the second temperature is equal to or less than a set subcooling reference temperature.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 2 온도 센서의 고장으로 상기 제 2 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고 상기 컴프레셔의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상이 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, when the second temperature cannot be measured due to a failure of the second temperature sensor, the controller determines that the first temperature is equal to or less than the first target temperature and the continuous operating time of the compressor. The operation of the compressor is stopped or decelerated so that the flow of the refrigerant is stopped or slowed down when the reference continuous operating time is longer than the reference continuous operating time.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도 센서의 고장으로 상기 제 1 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하가 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 한다.In the water purifier according to an embodiment of the present invention, when the first temperature cannot be measured due to a failure of the first temperature sensor, the controller stops the flow of the refrigerant when the second temperature becomes equal to or less than the second target temperature. It is characterized in that the operation of the compressor is stopped or decelerated so as to be stopped or slowed down.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 정수기는, 상하방향으로 긴 길이를 가지는 냉수 탱크에서 하부의 온도와 상부의 온도를 모두 고려하여 냉각을 정지시키거나 냉각 속도를 감속시킴으로써 과냉각을 효과적으로 방지하는 효과를 제공한다.According to the above configuration, the water purifier according to the present invention considers both the lower temperature and the upper temperature in the cold water tank having a long length in the vertical direction to stop cooling or reduce the cooling rate, thereby effectively preventing supercooling. provides
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 상하방향으로 긴 길이를 가지는 냉수 탱크에서 구조적 요인으로 인해 발생되는 하부의 온도와 상부의 온도 차이가 고려된 냉각 제어를 통해 과냉각을 효과적으로 방지하는 효과를 제공한다.The water purifier according to an embodiment of the present invention provides an effect of effectively preventing supercooling through cooling control taking into account the temperature difference between the temperature of the lower part and the upper part generated due to structural factors in a cold water tank having a long length in the vertical direction. do.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 냉각 정지 또는 냉각 속도 감속 후 소정의 기준에 따라 냉각을 개시하거나 냉각 속도를 증속함으로써 냉수 생성 효율성을 높이는 효과를 제공한다.The water purifier according to an embodiment of the present invention provides an effect of increasing cold water generation efficiency by starting cooling or increasing the cooling rate according to a predetermined criterion after stopping cooling or reducing the cooling rate.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 컴프레셔가 연속적으로 기준 시간 이상 가동된 경우 정지시킴으로써 과냉각 또는 컴프레셔의 과열을 방지하는 효과를 제공한다.The water purifier according to an embodiment of the present invention provides an effect of preventing overcooling or overheating of the compressor by stopping the compressor when it is continuously operated for a reference time or longer.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기는, 2개의 온도 센서 중 어느 하나가 고장난 경우에도 나머지 하나의 온도 센서를 통한 제어가 가능하도록 구성됨으로써 시스템 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.The water purifier according to an embodiment of the present invention is configured to be controlled through the other temperature sensor even when one of the two temperature sensors is out of order, thereby providing an effect of improving system reliability.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 탱크의 수용 공간의 폭과 길이를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 냉각 수행 및 냉각 정지 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 냉각 수행, 냉각 정지 및 냉각 재개 과정을 나타낸 순서도.1 is a block diagram of a water purifier according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing the width and length of an accommodation space of a tank of a water purifier according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart illustrating a process of performing cooling and stopping cooling of a water purifier according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a process of performing cooling, stopping cooling, and resuming cooling of a water purifier according to an embodiment of the present invention;
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.Words and terms used in this specification and claims are not construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, but in accordance with the principle that the inventors can define terms and concepts in order to best describe their inventions. It should be interpreted as a meaning and concept that corresponds to the technical idea.
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.Since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings correspond to a preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, the corresponding configurations are various equivalents to replace them at the time of filing of the present invention. There may be water and variations.
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.In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to describe the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
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.A component being in the "front", "rear", "above" or "below" of another component means that it is in direct contact with another component, unless there are special circumstances, and is "in front", "rear", "above" or "below". It includes not only those disposed at the lower part, but also cases in which another component is disposed in the middle. In addition, the fact that certain components are “connected” to other components includes cases where they are not only directly connected to each other but also indirectly connected to each other unless there are special circumstances.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정수기를 설명한다.Hereinafter, a water purifier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a water purifier according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수기(100)는 외부로부터 공급된 원수를 여과하여 정수를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기(100)는 저장 탱크를 구비하지 않는 직수식 정수기가 될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 따른 정수기(100)는 정수를 냉각해 냉수를 생성하여 공급할 수 있다.The
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기(100)는 정수 생성부(110), 정수 공급 유로(120), 탱크(130), 냉매 유동 유로(140), 컴프레셔(150), 제 1 온도 센서(160), 제 2 온도 센서(170), 컨트롤러(180) 및 냉수 출수 유로(190)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
정수 생성부(110)는 외부에서 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성한다. 정수 생성부(110)는 원수가 유입되는 원수 유입 유로, 원수를 여과하는 하나 이상의 필터 등을 포함할 수 있다.The purified
정수 공급 유로(120)는 정수 생성부(110)에서 생성된 정수를 공급한다. 본 발명의 일 실시예에서, 정수 공급 유로(120)는 정수 생성부(110)에서 생성된 정수를 탱크(130)로 공급한다. 더욱 상세하게, 정수 공급 유로(120)의 일측 단부는 정수 생성부(110)에 연결되고, 타측 단부는 탱크(130)의 내부에 형성된 수용 공간(S)의 상측에 노출되도록 배치될 수 있다.The purified
탱크(130)는 정수를 수용하며, 수용된 정수가 냉각되어 냉수로 생성되는 수용 공간(S)을 제공한다. 탱크(130)가 제공하는 수용 공간(S)의 내부에서 정수는 일시적으로 머무르거나 유동하면서 냉각되고, 이를 통해 냉수가 생성된다.The
탱크(130)는 정수가 수용되도록 상하 방향으로 연장되되 높이 방향 최대 길이가 폭 방향 최대 길이의 적어도 3배 이상인 수용 공간(S)을 제공한다. 탱크(130)는 수용 공간(S)의 상측으로 정수가 유입되도록 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이, 탱크(130)의 수용 공간(S)의 내부로 정수 공급 유로(120)가 진입하여 배치되되, 정수 공급 유로(120)는 정수가 수용 공간(S)의 상측 부분으로 배출되도록 배치될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 탱크의 수용 공간의 폭과 길이를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 탱크(130)는 외기에 대해 밀폐된 형태를 가지고 지면에 대해 세워진 형태로 배치될 수 있다. 또한, 탱크(130)의 내부에는 정수가 수용되는 수용 공간(S)이 형성되는데, 수용 공간(S)은 상하 방향으로 연장되되 높이 방향 최대 길이(h)가 폭 방향 최대 길이(w)의 적어도 3배 이상이 되도록 형성될 수 있다.2 is a view showing the width and length of an accommodation space of a tank of a water purifier according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the
예를 들면, 탱크(130)는 원통 형상을 가질 수 있다. 물론, 탱크(130)의 형상이 원통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 높이 방향 최대 길이(h)가 횡방향의 최대 길이(w)보다 적어도 3배 이상이 되는 것을 전제로 다양한 형상을 가질 수 있다.For example, the
탱크(130)의 수용 공간(S)의 상측에 배치된 정수 공급 유로(120)의 말단에서 배출되는 정수는 수용 공간(S)의 하측으로 유동하게 된다. 정수는 수용 공간(S)의 하측으로 이동하면서 냉매 유동 유로(140)를 유동하는 냉매와 열교환하면서 냉각되고, 이를 통해 냉수가 생성된다. 이때, 탱크(130)는 지면에 대해 세워진 상태로 배치되므로 수용 공간(S)의 상측으로 유입된 정수는 원활하게 하방향으로 이동하게 된다. 또한, 탱크(130)는 상하 방향으로 긴 형태를 가지고 있으므로 냉매 유동 유로(140)가 수용 공간(S)에서 상하방향으로 배치될 경우 정수와 냉매 사이의 열교환이 충분히 일어날 수 있어 냉수 생성 효율이 높아진다.The purified water discharged from the end of the purified
한편, 탱크(130)는 외기에 대해 밀폐된 구조를 가질 수 있다. 즉, 탱크(130)는 측벽, 바닥 및 커버 등에 의해 외부와 차단된 구조를 가지며, 내부에 수용 공간(S)을 제공할 수 있다.On the other hand, the
냉매 유동 유로(140)는 수용 공간(S)의 내부에 수용된 정수를 냉각시켜 냉수를 생성하는 냉매가 수용 공간(S)의 상측으로 유입되어 수용 공간(S)의 하부를 거쳐 수용 공간(S)의 상측으로 유동하도록 구비된다. 수용 공간(S)의 내부에서 냉매 유동 유로(140)를 유동하는 냉매는 정수와 열교환하며 정수를 냉각시켜 냉수를 생성한다.The refrigerant flow passage 140 cools the purified water accommodated in the accommodation space (S) to generate cold water, and the refrigerant flows into the upper side of the accommodation space (S) and passes through the lower part of the accommodation space (S) to the accommodation space (S). It is provided so as to flow upward. The refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 140 in the receiving space S exchanges heat with purified water to cool the purified water to generate cold water.
냉매 유동 유로(140)는 탱크(130)의 상부를 관통하여 수용 공간(S)의 하부까지 연장되어 냉매가 수용 공간(S)의 상부에서 하부로 유동하도록 해주는 제 1 유동 유로(141)와, 수용 공간(S)의 하부에서 제 1 유동 유로(141)와 연결되어 냉매의 유동 방향을 수용 공간(S)의 상측으로 전환시키는 제 2 유동 유로(142)와, 수용 공간(S)의 하부에서 제 2 유동 유로(142)와 연결되고 수용 공간(S)의 하부에서 상측으로 연장되어 냉매가 수용 공간(S)의 하부에서 상부로 유동하도록 해주는 제 3 유동 유로(143)를 구비할 수 있다. 제 3 유동 유로(143)는 탱크(130)의 상부를 관통하여 탱크(130)의 외부로 연장될 수 있다.The refrigerant flow passage 140 penetrates the upper part of the
이와 같이 냉매 유동 유로(140)가 배치된 상태에서 정수 공급 유로(120)를 통해 수용 공간(S)의 내부로 유입된 정수는 수용 공간(S)의 하부로 유동하며 냉각되면서 밀도가 커지며 냉수로 전환되고, 상대적으로 더 냉각된 냉수는 대류 현상에 의하여 하측으로 이동하게 된다. 또한, 상대적으로 덜 냉각된 냉수는 수용 공간(S)의 상측으로 유동하는 과정에서 냉매 유동 유로(140)와 접촉하며 반복적으로 냉각될 수 있다.In the state where the refrigerant flow passage 140 is arranged as described above, the purified water introduced into the accommodation space S through the purified
본 발명의 정수기(100)에 의할 경우, 설명한 바와 같은 정수 공급 유로(120), 탱크(130) 및 냉매 유동 유로(140)의 구조 및 배치를 통해 냉각 효율이 극대화될 수 있다. 이에 따라 직수식으로 공급되는 정수를 즉시 냉각하여 공급하는 것이 효율적으로 이루어질 수 있다.In the case of the
컴프레셔(150)는 냉매 유동 유로(140)의 내부에 배치된 냉매에 유동력을 제공한다. 컴프레셔(150)는 탱크(130)의 외부에 배치되고, 냉매 유입 유로(141)의 단부 및 냉매 유출 유로(143)의 단부와 각각 연결되어 냉매의 순환 유로를 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 컴프레셔(150)는 냉매의 유속 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 컴프레셔(150)는 인버터 컴프레셔로 구성될 수 있다.The
제 1 온도 센서(160)는 수용 공간(S)의 하부에 배치되어 냉수의 온도를 측정한다. 예를 들어, 제 1 온도 센서(160)는 수용 공간(S)의 바닥에 설치될 수 있다. 제 1 온도 센서(160)는 수용 공간(S)의 하부에 위치하는 냉수의 온도를 측정하며, 제 1 온도 센서(160)가 측정한 제 1 온도는 냉각의 중지 또는 냉각 속도의 감속 여부를 판단하기 위한 근거로 활용된다.The
제 2 온도 센서(170)는 수용 공간(S)의 상부에 배치되어 냉수의 온도를 측정한다. 예를 들어, 제 2 온도 센서(170)는 수용 공간(S)의 상부 측면에 설치될 수 있다. 제 2 온도 센서(170)는 수용 공간(S)의 상부에 위치하는 냉수의 온도를 측정하며, 제 2 온도 센서(170)가 측정한 제 2 온도는 제 1 온도 센서(160)가 측정한 제 1 온도와 함께 냉각의 중지 또는 냉각 속도의 감속 여부를 판단하기 위한 근거로 활용된다.The
컨트롤러(180)는 제 1 온도 센서(160)가 측정한 제 1 온도와 제 2 온도 센서(170)가 측정한 제 2 온도를 근거로 컴프레셔(150)의 작동을 제어한다. 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하인 경우 냉각을 정지하거나 냉각 속도가 느려지도록 할 수 있다. 더욱 상세하게, 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하인 경우 냉매의 유동이 정지되거나 느려지도록 컴프레셔(150)의 작동을 정지하거나 감속 제어할 수 있다.The
이때, 제 1 목표 온도는 상기 제 2 목표 온도보다 크거나 같게 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 냉각의 진행 초기에는 수용 공간(S)의 하단의 온도가 상단에 비해 더 빠르게 떨어지지만, 냉각이 어느 정도 진행된 후 포화 상태에 도달하면 냉매가 유입되는 부분인 수용 공간(S)의 상단 부분의 온도가 더 낮아지는 경향을 보인다. 예를 들면, 냉각이 완료되고 정수가 완전히 냉수로 변환된 상태에서 수용 공간(S)의 상단 부분의 온도는 약 4~5℃가 되고, 수용 공간(S)의 하단 부분의 온도는 약 5~6℃가 될 수 있다. 이와 같은 점을 고려하여, 제 1 목표 온도는 5~6℃로 설정되고, 제 2 목표 온도는 4~5℃로 설정될 수 있다.In this case, the first target temperature may be set equal to or greater than the second target temperature. In one embodiment of the present invention, the temperature of the lower end of the accommodation space (S) drops more rapidly than the upper end in the initial stage of cooling, but when the saturation state is reached after the cooling progresses to a certain extent, the accommodation space, which is the part into which the refrigerant is introduced The temperature of the upper part of (S) tends to be lower. For example, in a state in which cooling is completed and purified water is completely converted into cold water, the temperature of the upper part of the accommodation space S is about 4 to 5 ° C, and the temperature of the lower part of the accommodation space S is about 5 to 5 ° C. It can be 6°C. Considering this point, the first target temperature may be set to 5 to 6°C, and the second target temperature may be set to 4 to 5°C.
한편, 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도 및 상기 제 2 온도와 무관하게 컴프레셔(150)의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상인 경우 컴프레셔(150)의 작동을 정지할 수 있다. 다시 말하면, 컨트롤러(180)는 냉각이 연속적으로 소정의 기준 시간 이상 진행된 경우 냉각을 정지할 수 있다. 이를 통해 과냉각, 컴프레셔(150)의 과열 등을 방지할 수 있다. 이때, 상기 기준 연속 가동 시간은 정수기(100)의 설치 환경, 컴프레셔(150)의 성능 등에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 기준 연속 가동 시간은 1시간에서 2시간 사이로 설정될 수 있다.Meanwhile, the
또한, 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도 또는 상기 제 2 온도 중 어느 하나가 설정된 과냉 기준 온도 이하인 경우 컴프레셔(150)의 작동을 정지할 수도 있다. 즉, 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도 또는 상기 제 2 온도 중 어느 하나라도 상기 과냉 기준 온도 이하가 되어 과냉각이 진행된 것으로 판단될 경우 냉각을 정지할 수 있다. 이를 통해 과냉각, 컴프레셔(150)의 과열 등을 방지할 수 있다. 이때, 상기 과냉 기준 온도는 정수기(100)의 설치 환경, 탱크(130)의 성능 등에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 과냉 기준 온도는 2~3℃로 설정될 수 있다.In addition, the
또한, 컨트롤러(180)는 냉각의 정지 또는 냉각 속도의 감속 후 즉, 컴프레셔(150)의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 소정의 시간이 경과한 경우 컴프레셔(150)의 작동을 개시하거나 증속 제어할 수 있다. 한편, 컨트롤러(180)는 컴프레셔(150)의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 상기 제 1 온도가 상기 제 1 목표 온도보다 높게 설정된 제 1 재냉각 개시 온도에 도달하고, 상기 제 2 온도가 상기 제 2 목표 온도보다 높게 설정된 제 2 재냉각 개시 온도에 도달한 경우 컴프레셔(150)의 작동을 개시하거나 증속 제어할 수도 있다. 이러한 제어를 통해서 냉각 효율의 저하가 방지될 수 있다.In addition, the
제 1 재냉각 개시 온도 및 제 2 재냉각 개시 온도는 정수기(100)의 설치 환경, 컴프레셔(150)의 성능 등에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제 1 재냉각 개시 온도는 7~8℃로 설정되고, 제 2 재냉각 개시 온도는 6~7℃로 설정될 수 있다.The first re-cooling start temperature and the second re-cooling start temperature may be set differently depending on the installation environment of the
냉수 출수 유로(190)는 탱크(130)의 수용 공간(S)에서 생성된 냉수가 외부로 출수되도록 구비된다. 냉수 출수 유로(190)는 냉수가 수용 공간(S)의 상부에서 탱크(130)의 측면을 통해 외부로 배출되도록 구비될 수 있다.The cold water outlet passage 190 is provided to discharge the cold water generated in the receiving space S of the
본 발명의 일 실시예에서, 냉수 출수 유로(190)는 수용 공간(S)의 바닥과 연통되어 냉수를 탱크(130)의 하부로 유출시킨 뒤 냉수의 유동 방향을 다시 상측으로 전환시켜 냉수를 수용 공간(S)의 바닥 측으로 유동시키는 제 1 출수 유로(191)와, 제 1 출수 유로(151)와 연결되어 수용 공간(S)의 상측으로 연장되며 제 1 출수 유로(191)를 통해 수용 공간(S) 측으로 진입하는 냉수를 수용 공간(S)의 상부로 유동시키는 제 2 출수 유로(192)와, 수용 공간(S)의 상부에서 제 2 출수 유로(192)와 연결되며 탱크(130)의 측면을 관통하도록 수용 공간(S)의 측면 방향으로 연장되어 냉수를 탱크(130)의 측면을 통해 외부로 배출시키는 제 3 출수 유로(193)를 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the cold water outlet flow path 190 communicates with the bottom of the receiving space (S) to discharge cold water to the lower part of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 냉각 수행 및 냉각 정지 과정을 나타낸 순서도이다. 도 3을 참조하여 컨트롤러(180)에 의한 냉각 제어의 과정을 살펴보면 아래와 같다.3 is a flowchart illustrating a process of performing cooling and stopping cooling of a water purifier according to an embodiment of the present invention. A process of cooling control by the
우선, 냉수 생성 요청 정보가 컨트롤러(180)에 입력된 경우 냉각이 수행된다(S10). 구체적으로 컨트롤러(180)는 컴프레셔(150)를 가동하여 냉매 유동 유로(140)를 통해 냉매를 순환시킬 수 있으며, 냉매 유동 유로(140)를 유동하는 냉매에 의해 탱크(130)의 수용 공간(S) 내부에서 정수가 냉각되어 냉수가 생성될 수 있다.First, cooling is performed when cold water generation request information is input to the controller 180 (S10). Specifically, the
다음으로, 컨트롤러(180)는 제 1 온도 센서(160)가 측정한 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하인지를 판단한다(S20). 전술한 바와 같이 제 1 온도는 수용 공간(S)의 바닥부에 위치한 냉수의 온도가 될 수 있으며, 제 1 목표 온도는 제 2 목표 온도보다 크거나 같게 설정될 수 있다.Next, the
한편, 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하인 경우, 컨트롤러(180)는 제 2 온도 센서(170)가 측정한 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하인지를 판단한다(S30). 전술한 바와 같이 제 2 온도는 수용 공간(S)의 상단부에 위치한 냉수의 온도가 될 수 있으며, 제 2 목표 온도는 제 1 목표 온도보다 작거나 같게 설정될 수 있다.Meanwhile, when the first temperature is equal to or less than the first target temperature, the
또한, 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하가 아닌 경우 또는 제 1 온도는 제 1 목표 온도 이하이나 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하가 아닌 경우, 컨트롤러(180)는 냉각 시간이 기준 시간 이상인지 판단한다(S40). 예를 들면, 컨트롤러(180)는 컴프레셔(150)의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상인지 여부를 판단할 수 있다.In addition, when the first temperature is not equal to or less than the first target temperature or when the first temperature is equal to or less than the first target temperature but the second temperature is not equal to or less than the second target temperature, the
마지막으로, 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고, 제 2 온도도 제 2 목표 온도 이하이거나 또는 냉각 시간이 상기 기준 시간 이상인 경우, 컨트롤러(180)는 냉각을 정지하거나 냉각 속도를 감속시킨다(S50). 더욱 상세하게, 컨트롤러(180)는 컴프레셔(150)의 가동을 중지하거나 냉매의 유동 속도가 줄어들도록 컴프레셔(150)를 감속 제어할 수 있다.Finally, when the first temperature is equal to or less than the first target temperature, the second temperature is equal to or less than the second target temperature, or the cooling time is greater than or equal to the reference time, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 냉각 수행, 냉각 정지 및 냉각 재개 과정을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating processes of performing cooling, stopping cooling, and resuming cooling of a water purifier according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 냉각의 정지 또는 감속이 이루어지기까지의 과정은 도 3과 관련하여 설명한 바와 같다. 다만, 냉각의 정지 또는 감속 후 컨트롤러(180)는 냉각 재개 조건의 만족 여부를 추가적으로 판단한다(S60). 예를 들면, 상기 냉각 개개 조건은 컴프레셔(150)의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 소정의 시간이 경과한 경우가 될 수 있다. 또한, 상기 냉각 재개 조건은 컴프레셔(150)의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 상기 제 1 온도가 상기 제 1 목표 온도보다 높게 설정된 제 1 재냉각 개시 온도에 도달하고, 상기 제 2 온도가 상기 제 2 목표 온도보다 높게 설정된 제 2 재냉각 개시 온도에 도달한 경우가 될 수도 있다.Referring to FIG. 4 , the process until cooling is stopped or decelerated has been described with reference to FIG. 3 . However, after cooling is stopped or decelerated, the
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기(100)에서 제 1 온도 센서(160)가 측정한 제 1 온도 및 제 2 온도 센서(170)가 측정한 제 2 온도를 모두 활용하여 냉각 제어를 수행하는 것에 관해 살펴보았다. 그러나 본 발명의 일 실시예는 제 1 온도 센서(160) 및 제 2 온도 센서(170) 중 어느 하나가 고장난 경우에도 냉각 제어를 계속적으로 수행할 수 있으며, 이를 통해 시스템의 신뢰성을 향상시켜 준다.In the above, cooling control is performed using both the first temperature measured by the
더욱 상세하게, 컨트롤러(180)는 제 2 온도 센서(170)의 고장으로 상기 제 2 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고 컴프레셔(150)의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상이 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(180)는 상기 제 1 온도 센서의 고장으로 상기 제 1 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하가 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어할 수도 있다.More specifically, when the second temperature cannot be measured due to a failure of the
이와 같이 컨트롤러(180)는 제 1 온도 센서(160) 및 제 2 온도 센서(170) 중 어느 하나가 고장난 경우에도 나머지 하나의 측정 온도를 기초로 냉각 제어를 계속적으로 수행할 수 있다. 이와 관련하여 컨트롤러(180)는 제 1 온도 센서(160) 및 제 2 온도 센서(170)에 의한 온도 측정 전 각 센서의 고장 여부를 확인하는 과정을 수행할 수 있다.In this way, the
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments can be easily proposed by means of changes, deletions, additions, etc., but these will also fall within the scope of the present invention.
100: 정수기
110: 정수 생성부
120: 정수 공급 유로
130: 탱크
140: 냉매 유동 유로
150: 컴프레셔
160: 제 1 온도 센서
170: 제 2 온도 센서
180: 컨트롤러
190: 냉수 출수 유로100: water purifier
110: purified water generator 120: purified water supply flow path
130: tank 140: refrigerant flow path
150: compressor 160: first temperature sensor
170: second temperature sensor 180: controller
190: cold water outlet flow path
Claims (9)
상기 수용 공간의 내부에 수용된 정수를 냉각시켜 냉수를 생성하는 냉매가 상기 수용 공간의 상측으로 유입되어 상기 수용 공간의 하부를 거쳐 상기 수용 공간의 상측으로 유동하도록 구비되는 냉매 유동 유로;
상기 냉매 유동 유로의 내부에 배치된 냉매에 유동력을 제공하는 컴프레셔;
상기 수용 공간의 하부에 배치되어 냉수의 온도를 측정하는 제 1 온도 센서;
상기 수용 공간의 상부에 배치되어 냉수의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서; 및
상기 제 1 온도 센서가 측정한 제 1 온도와 상기 제 2 온도 센서가 측정한 제 2 온도를 근거로 상기 컴프레셔의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기.a tank extending vertically to accommodate purified water, providing an accommodation space having a maximum length in a height direction at least three times greater than a maximum length in a width direction, and configured to allow purified water to flow into the upper side of the accommodation space;
a refrigerant flow path provided so that a refrigerant that cools the purified water stored in the accommodation space to generate cold water flows into the upper part of the accommodation space and passes through the lower part of the accommodation space to the upper part of the accommodation space;
a compressor providing flow force to the refrigerant disposed inside the refrigerant flow passage;
a first temperature sensor disposed below the accommodation space to measure the temperature of the cold water;
a second temperature sensor disposed above the accommodation space to measure the temperature of the cold water; and
and a controller controlling the operation of the compressor based on the first temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature measured by the second temperature sensor.
상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하인 경우 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 1,
The controller stops or decelerates the compressor so that the flow of the refrigerant stops or slows down when the first temperature is equal to or less than the first target temperature and the second temperature is equal to or less than the second target temperature. .
상기 제 1 목표 온도는 상기 제 2 목표 온도보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 2,
The first target temperature is greater than or equal to the second target temperature.
상기 컨트롤러는 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 소정의 시간이 경과한 경우 상기 컴프레셔의 작동을 개시하거나 증속 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 2,
The water purifier, characterized in that the controller starts the operation of the compressor or controls the speed increase when a predetermined time has elapsed after stopping or controlling the deceleration of the compressor.
상기 컨트롤러는 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어한 뒤 상기 제 1 온도가 상기 제 1 목표 온도보다 높게 설정된 제 1 재냉각 개시 온도에 도달하고, 상기 제 2 온도가 상기 제 2 목표 온도보다 높게 설정된 제 2 재냉각 개시 온도에 도달한 경우 상기 컴프레셔의 작동을 개시하거나 증속 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 2,
After the controller stops the operation of the compressor or controls the deceleration, the first temperature reaches a first re-cooling start temperature set to be higher than the first target temperature, and the second temperature is set to be higher than the second target temperature. The water purifier characterized in that when the second re-cooling start temperature is reached, the operation of the compressor is started or the speed increase is controlled.
상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도와 무관하게 상기 컴프레셔의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상인 경우 상기 컴프레셔의 작동을 정지하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 1,
The water purifier, characterized in that the controller stops the operation of the compressor when the continuous operation time of the compressor is equal to or longer than the reference continuous operation time regardless of the first temperature and the second temperature.
상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도 또는 상기 제 2 온도 중 어느 하나가 설정된 과냉 기준 온도 이하인 경우 상기 컴프레셔의 작동을 정지하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 1,
The water purifier, characterized in that the controller stops the operation of the compressor when any one of the first temperature and the second temperature is equal to or less than a set supercooling reference temperature.
상기 컨트롤러는 상기 제 2 온도 센서의 고장으로 상기 제 2 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 1 온도가 제 1 목표 온도 이하이고 상기 컴프레셔의 연속 가동 시간이 기준 연속 가동 시간 이상이 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 1,
When the second temperature cannot be measured due to a failure of the second temperature sensor, the controller controls the flow of the refrigerant when the first temperature is equal to or less than the first target temperature and the continuous operating time of the compressor is greater than or equal to the reference continuous operating time. The water purifier, characterized in that for stopping or decelerating the operation of the compressor to stop or slow down.
상기 컨트롤러는 상기 제 1 온도 센서의 고장으로 상기 제 1 온도의 측정이 불가능한 경우, 상기 제 2 온도가 제 2 목표 온도 이하가 되면 상기 냉매의 유동이 정지하거나 느려지도록 상기 컴프레셔의 작동을 정지하거나 감속 제어하는 것을 특징으로 하는 정수기.According to claim 1,
When the first temperature cannot be measured due to a failure of the first temperature sensor, the controller stops or slows down the operation of the compressor so that the flow of the refrigerant stops or slows down when the second temperature becomes less than or equal to a second target temperature. A water purifier characterized in that for controlling.
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KR1020210124360A KR20230040810A (en) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | Water purifier |
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