KR20230154579A - 얼음 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 얼음 정수기에 관한 것으로서, 냉동 시스템을 포함하는 얼음 정수기에 있어서, 증발기를 통해 제빙 트레이에 공급된 제빙수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 동작을 수행하고, 얼음이 생성되면 상기 제빙 트레이로부터 얼음을 분리하여 제빙룸으로 떨어뜨리는 탈빙 동작을 수행하는 제빙부; 상기 제빙룸의 아래에 배치되고, 내부 공간에 직수관이 배치되는 빙축 탱크; 상기 제빙룸의 내부 공간과 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 연통시켜 상기 제빙룸 내의 얼음이 상기 빙축 탱크로 투입되도록 하는 얼음 이동 가이드홀; 및 상기 빙축 탱크의 내부 온도를 기 설정된 냉각 온도로 유지시키고, 얼음 토출 요청시 상기 제빙룸에서 기 설정된 양의 얼음이 토출되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

Description

얼음 정수기{WATER PURIFIER HAVING ICE MAKER}

본 발명은 제빙과 냉수를 제공하기 위한 단일 냉매 구조를 갖는 얼음 정수기에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

일반적으로, 정수기는 정수된 물을 저장하고, 정수를 냉각하거나 가열하여 사용자에게 냉수, 정수 또는 온수를 공급하는 것으로서, 냉수, 정수 또는 온수를 저장하기 위한 물탱크가 구비되어 일정 시간 동안 정수된 물을 저장하여 필요에 따라 공급되는 구조로 이루어져 있다.

최근 들어, 정수기에 얼음을 생성시킬 수 있는 냉동 시스템(또는 제빙 시스템)이 구비되어 얼음 정수기로 공급되고 있고, 사용자에게 냉수와 온수뿐만 아니라 얼음을 제공하고 있다.

얼음 정수기는 냉동 시스템을 통해 물을 냉각하여 얼음을 생성하는 것으로서, 냉장고 또는 정수기들과 같이 가정용으로 공급되고 있을 뿐만 아니라, 냉동 시스템(또는 제빙 시스템)은 별도로 캠핑 등의 야외용이나 카페나 식당 등의 영업용으로 공급되고 있다.

이때, 얼음 정수기는 압축기, 응축기, 증발기, 모세관으로 이루어진 냉매순환라인을 통하여 냉매를 순환 압축시킨 후에 증발기의 침지관이 제빙 트레이에서 얼음을 형성하도록 한다.

일반적으로, 얼음 정수기에서 냉수를 공급하기 위해 정수된 물을 냉각시키는 방법에는 직접 냉각 방식과 간접 냉각 방식이 있다. 특히, 직수형 정수기에서 가장 많이 사용하는 간접 냉각 방식은 저장 탱크에 저온의 물을 유지시키고, 음료용의 물을 간접적으로 열교환하여 냉각시키는 빙축열 방식을 사용하고 있다.

이와 같이, 간접 냉각 방식이 저온의 물을 빙축하여 냉수를 만들기 위한 에너지원으로 사용하고 있기 때문에, 냉동 시스템에서는 얼음을 생성하는 제빙 모드와 냉수를 생성하는 냉수 생성 모드를 운영하고, 각 모드별로 냉매를 분배하는 밸브를 사용한다.

또한, 종래의 얼음 정수기는 얼음 탱크와 냉수 탱크가 별도 구비되고, 제빙모드에서 제빙하고 남은 제빙수와 얼음이 녹아서 발생하는 융해수를 별도의 드레인 탱크에 보관한 후 드레인 탱크에 일정량의 물이 차게 되면 배수하게 된다. 이와 같이, 종래의 얼음 정수기는 얼음 탱크, 온수 탱크, 냉수 탱크 및 드레인 탱크가 별도로 구비되어 있어, 일정한 부피의 탱크별로 정수기의 내부 공간을 각각 차지하고 있어 정수기의 외형이 커질 수밖에 없는 문제점이 있다.

냉수를 직수로 사용하지 않는 정수기의 경우, 제빙하고 남은 제빙수를 냉수로 활용하기도 하지만, 제빙수가 공기에 접촉하면서 위생상의 문제가 발생할 수 있고, 제빙하고 남은 제빙수를 재활용하여 다시 얼음을 생성하기 위한 제빙수로 재활용할 경우에도 위생상의 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 제빙시 생성되는 얼음을 빙축 에너지원으로 활용할 수 있도록 하여 제빙과 냉수를 제공하기 위한 단일 냉매 구조를 제공하고, 드레인 탱크와 빙축 탱크를 하나로 통합하여 구조를 단순화할 수 있는 얼음 정수기를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 얼음 정수기는, 냉동 시스템을 포함하는 얼음 정수기에 있어서, 증발기를 통해 제빙 트레이에 공급된 제빙수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 동작을 수행하고, 얼음이 생성되면 상기 제빙 트레이로부터 얼음을 분리하여 제빙룸으로 떨어뜨리는 탈빙 동작을 수행하는 제빙부; 상기 제빙룸의 아래에 배치되고, 내부 공간에 직수관이 배치되는 빙축 탱크; 상기 제빙룸의 내부 공간과 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 연통시켜 상기 제빙룸 내의 얼음이 상기 빙축 탱크로 투입되도록 하는 얼음 이동 가이드홀; 및 상기 빙축 탱크의 내부 온도를 기 설정된 냉각 온도로 유지시키고, 얼음 토출 요청시 상기 제빙룸에서 기 설정된 양의 얼음이 토출되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기는, 상기 제빙룸의 내부 공간과 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 연통시키는 가이드 유로를 더 포함하되, 상기 가이드 유로는 상기 제빙룸에서 제빙 동작시 발생되는 제빙수의 일부 또는 얼음이 녹아 발생하는 융해수가 상기 빙축 탱크로 투입되도록 안내하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기는, 냉매 순환 라인에 기초하여 상기 증발기의 출구측에 연결되어 냉매를 이동시키는 냉매관에 인접하게 배치되어 온도를 감지하는 제1 온도센서; 및 상기 빙축 탱크의 내부 공간에 배치되어 내부 온도를 감지하는 제2 온도센서를 더 포함하는 것이다.

한편, 상기 빙축 탱크는, 하단부 일측에 물을 배출하는 배수 유로를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 빙축 탱크 내에 저장된 물이 제1 수위량(V1)에 도달하면, 상기 배수 유로를 통해 제2 수위량(V2, V2<V1)까지 한다. 이때, 상기 빙축 탱크는 내부에 저장된 물의 양을 감지하는 적어도 하나의 수위 측정 센서를 더 포함하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기는, 상기 얼음 이동 가이드홀에 인접하게 배치되어 상기 얼음 이동 가이드홀을 개폐할 수 있는 개폐 부재를 더 포함하는 것이다.

상기 빙축 탱크는 상단부에 배치되어 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 밀폐시키는 커버를 더 포함하는 것이다.

상기 커버는, 상기 얼음 이동 가이드홀이 배치되는 위치에 형성되는 관통홀; 및 상기 관통홀의 외주면을 따라 돌출 형성되어, 상기 얼음 이동 가이드홀이 끼워져 고정되는 걸림턱을 포함하는 것이다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 제빙시 생성되는 얼음을 빙축 에너지원으로 활용할 수 있도록 하여 제빙과 냉수를 제공하기 위한 단일 냉매 구조를 제공하고, 기존의 냉수 탱크와 드레인 탱크가 하나의 빙축 탱크로 통합되어 구조를 단순화할 수 있으며, 빙축 탱크 내에 제빙하고 버려지는 제빙수 일부와 얼음이 녹으면서 발생하는 융해수를 저장하여 냉수 냉각을 위한 빙축 에너지원으로 활용할 수 있어 냉각 성능이 더욱 우수해질 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 이동 가이드홀의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따는 가이드 유로의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 각 구성이 조립된 상태를 보여주기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 냉매순환라인을 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소가 존재하는 경우와, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성을 설명하는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 이동 가이드홀의 구성을 설명하는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따는 가이드 유로의 구성을 설명하는 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 얼음 정수기(100)는 얼음 또는 냉수를 생성시킬 수 있는 냉동 시스템 뿐만 아니라, 정수 또는 온수를 제공하기 위한 물 저장 탱크, 공급유로, 가열 유닛 등을 포함하고 있다.

일반적으로, 냉동 시스템은 얼음을 생성하기 위한 제빙 모드와 냉수 생성을 위한 냉수 생성 모드로 운영되지만, 본 발명의 냉동 시스템은 얼음을 생성하는 동시에 생성된 얼음을 빙축 에너지원으로 사용하는 단일 냉매 구조로 이루어져 있어 제빙 모드로만 운영될 수 있다.

얼음 정수기(100)는 제빙부(110), 빙축 탱크(130), 얼음 이동 가이드홀(120) 및 제어부(160)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.

제빙부(110)는 증발기(111)를 통해 제빙 트레이(113)에 공급된 제빙수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 동작을 수행하고, 얼음이 생성되면 제빙 트레이(113)로부터 얼음을 분리하여 제빙룸(114)으로 떨어뜨리는 탈빙 동작을 수행한다.

이러한 제빙부(110)는 제빙룸(114)의 내측 하단부에 스크류 형상의 얼음 이송 부재(115)가 배치되어 있어, 제어부(160)의 제어에 따라 얼음 이송 부재(115)의 구동에 의하여 얼음 토출구(116)를 통해 제빙룸(114)의 외부로 얼음이 토출된다.

한편, 제빙룸(114)의 일측 벽면에 돌출 형성된 잔수 가이드 유로(117)는 제빙 트레이(113)의 탈빙 동작시 제빙 트레이(113)에서 떨어지는 제빙하고 남은 제빙수를 배수홀(118)로 이동되도록 안내하기 위해 하향 경사지게 형성될 수 있다. 잔수 가이드 유로(117)는 상향으로 갈수록 만곡지게 형성되고, 배수홀(118)을 중심으로 만곡점이 형성될 수 있다.

잔수 가이드 유로(117)는 전체적으로 완만하게 만곡된 원호 형상이고, 만곡점이 형성된 위치에 있는 배수홀(118)을 통해 제빙하고 남은 제빙수가 외부로 배출될 수 있다. 이때, 배수홀(118)은 제빙룸(114)의 일측 외벽에 배치되어, 빙축 탱크(130)와 연결되는 배수관에 연결될 수 있다.

따라서, 잔수 가이드 유로(117)로 인해 제빙 트레이(113)에서 떨어지는 제빙수가 제빙룸(114)으로 바로 떨어지지 않고, 배수홀(118)을 통해 빙축 탱크(130)로 유입될 수 있다. 따라서, 제빙룸(114)에 보관된 얼음이 제빙하고 남은 제빙수의 낙하로 인해 녹거나 얼음끼리 서로 엉켜붙은 현상이 방지될 수 있다.

빙축 탱크(130)는 제빙룸(114)의 하단에 인접하게 배치되고, 내부에 직수관(140)이 배치된다. 바람직하게 직수관(140)은 길게 형성되어 빙축 탱크(130)의 내측면에 인접하고, 내측면을 따라 코일링되어 배치될 수 있다. 이로써, 직수관(140)은 빙축 탱크(130)로부터 방출되는 냉기를 통해 그 내부에 유동 및 저장되는 음수가 냉각되도록 할 수 있다. 이때, 직수관(140)은 위생적이면서, 외형 변형이 없으며 누수 현상을 방지할 수 있도록 스테인리스 등의 안전성이 보장된 재질을 사용한다.

얼음 이동 가이드홀(120)은 제빙룸(114)의 하단부 일측면에서 빙축 탱크(130)의 상단부 일측면까지 수직방향으로 관통되어, 제빙룸(114) 내에 보관된 얼음을 빙축 탱크(130)로 투입되도록 안내한다. 따라서, 빙축 탱크(130)에는 일정량의 얼음이 보관되어 냉수 생성을 위한 빙축 에너지원으로 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 얼음 이동 가이드홀(120)은 얼음 이송 부재(115)의 하부에 인접해서 배치되고, 제빙부(110)에서 생성된 얼음 사이즈를 고려하여 관통된 홀의 크기가 결정될 수 있다. 얼음 정수기가 얼음의 크기를 대, 중, 소로 선택할 수 있는 경우에, 얼음 이동 가이드홀(120)은 적어도 대형 사이즈의 얼음 1개 이상이 통과될 수 있는 홀의 크기를 갖는 것이 바람직하다.

얼음 이동 가이드홀(120)은 내부면이 상부에서 하부로 갈수록 하향 경사진 경사면이 형성될 수 있고, 수평면에 대해 일정 경사각도로 경사진 경사면을 따라 얼음이 미끄러지면서 빙축 탱크(130)로 떨어지게 된다.

일반적으로, 얼음을 낙하시키기 위한 부분이 경사면이 아닌 수평면인 경우에는 얼음을 낙하시키기 위해 얼음 이동 가이드홀(120) 쪽으로 수평 힘을 가하지 않는 한 중력에 의해 자연스럽게 빙축 탱크(130)로 얼음을 낙하시킬 수 없다. 그리고, 얼음 이동 가이드홀(120)에 곧바로 얼음이 낙하되는 경우에는 빠른 속도로 얼음이 낙하되게 되고, 그로 인해 낙하된 얼음이 빙축 탱크(130)의 바닥면 또는 이미 적체된 얼음과 충돌하면서 얼음 파편이나 소음이 발생할 수 있다. 얼음 파편이 위로 튀는 경우에 얼음 이동 가이드홀(120)의 하부면에 붙게 되고, 시간이 경과할수록 얼음 이동 가이드홀(120)의 하부면에 붙어있는 얼음 파편의 양이 많아지면, 얼음 이동 가이드홀(120)의 내측면을 따라 이동하는 얼음의 이동 진로를 방해하거나, 얼음의 투입 자체가 어려워질 수 있다.

따라서, 얼음 이동 가이드홀(120)은 상부에서 하부로 갈수록 완만한 경사면이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 이로 인해 얼음이 경사면을 따라 천천히 미끄러져 이동하게 된다. 이때, 얼음 이동 가이드홀(120)을 따라 제빙룸(114)에서 빙축 탱크(130)로 낙하하는 얼음은 그 위치 에너지가 경사면의 마찰력이나 얼음 자체의 회전 에너지 등으로 손실되기 때문에 경사각도가 수직인 경우에 비해 더 천천히 낙하하게 되고, 그로 인해 빙축 탱크(130)의 바닥면으로 떨어지는 순간에 얼음 파편이나 소음도 대폭 감소하게 된다. 그러므로, 얼음 이동 가이드홀(120)은 경사면의 경사 각도가 대략 10도에서 60도 사이가 되도록 하고, 상부에서 하부로 갈수록 다단의 하향 경사를 이루는 다단 경사면 형태로도 형성될 수 있다.

한편, 제어부(160)의 제어에 따라 개폐되는 개폐 부재(125)가 얼음 이동 가이드홀(120)의 상부면에 배치되어, 얼음 이동 가이드홀(120)이 개폐되도록 한다. 이때, 개폐 부재(125)는 전자제어식으로 개폐할 수 있도록 전자제어모듈(미도시)을 포함하거나, 자력을 이용한 스위칭 동작수단(미도시) 등을 포함할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 개폐 부재(125)로 개방/폐쇄 구동 신호를 전송하여 개폐 부재(125)가 일정 시간 동안 개방된 후 폐쇄되도록 하여 빙축 탱크(130)에 적체되는 얼음의 양을 제어할 수 있다.

제어부(160)는 빙축 탱크(130)의 내부 온도를 기 설정된 냉각 온도로 유지시키고, 냉수 취수시 직수관(140) 내의 물을 열교환하여 냉수를 공급하고, 얼음 토출 요청시 제빙룸(114)에서 기 설정된 양의 얼음을 토출시키도록 제어한다.

가이드 유로(150)는 제빙룸(114)의 하단 일측에서 빙축 탱크(130)의 상단 일측으로 연결되어, 제빙룸(114)의 내부 공간과 빙축 탱크(130)의 내부 공간을 연통시킨다. 이러한 가이드 유로(150)는 제빙 동작시 발생되는 제빙수의 일부 또는 얼음이 녹아 발생하는 융해수가 제빙룸(114)에서 빙축 탱크(130)로 이동하도록 안내한다.

직수형 얼음 정수기의 경우, (정수된) 음료용의 물이 이동되는 직수관(140)이 빙축 탱크(130)의 내측에 인접하게 배치되어 있고, 빙축 탱크(130)의 내부에 얼음뿐만 아니라 상온수보다 상대적으로 저온 상태인 제빙수의 일부 또는 융해수가 저장되어 있기 때문에 빙축 탱크(130)의 내부 온도가 기 설정된 냉각 온도를 유지할 수 있다.

이와 같이, 빙축 탱크(130)는 저장된 얼음뿐만 아니라 저온의 물을 빙축 에너지로 활용할 수 있어 냉각 효율이 증대될 수 있고, 직수관(140)을 열교환하여 직수관(140) 내의 물을 차갑게 냉각시키는 빙축 에너지원 역할을 수행한다.

빙축 탱크(130)의 내부에는 물의 양(고수위, 저수위)을 감지하기 위한 수위 센서(W1, W2)가 배치될 수 있고, 제어부(160)는 수위 센서(W1, W2)와 연결되어, 고수위용 수위 센서(W1)를 통해 빙축 탱크(130)에 저장된 얼음 또는 물의 양이 기 설정된 고수위(V1)에 도달하면 배수를 지시하고, 저수위용 수위센서(W2)를 통해 빙축 탱크(130) 내 얼음 또는 물의 양이 기 설정된 저수위(냉각 성능을 발휘할 수 있는 최소 수위, V2)에 도달하면 배수를 종료할 수 있다. 따라서, 제어부(160)는 빙축 탱크(130) 내에 고수위와 저수위의 차이(V1-V2)만큼의 물의 양을 담수할 수 있어, 냉수 생성에 필요한만큼의 빙축 에너지를 유지할 수 있다.

본 발명은 빙축 탱크(130)를 이용한 빙축 에너지를 직수관(140)에 순간적으로 열교환하는 방식이므로, 냉각 성능을 향상시키기 위해 강제 열교환할 수 있는 펌프 또는 교반 모터 등을 더 포함할 수도 있다.

제빙룸(114)의 하단에는 일측에 외부와 연결되는 얼음 토출구(116)가 배치되고, 타측에 빙축 탱크(130)와 연통되는 얼음 이동 가이드홀(120)과 가이드 유로(150)가 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 유로(150)는 제빙룸(114)과 빙축 탱크(130)가 외부 공기에 노출되어 오염되지 않도록 실링 부재(1512)를 이용한 밀폐 구조로 형성된다.

한편, 빙축 탱크(130)의 하단 일측에는 배수 유로(132)가 배치되어 있어, 빙축 탱크(130) 내의 물이 고수위(V1)에 도달하면 배수 유로(132)를 통해 최소 수위(V2)까지 배출하게 된다.

또한, 빙축 탱크(130)의 상단에는 빙축 탱크(130) 내부가 먼지나 기타 오염물질로 인한 오염 가능성을 방지하기 위해 내부를 밀폐시키는 커버(131)가 배치된다. 이때, 커버(131)는 얼음 이동 가이드홀(120)이 배치되는 위치에 관통홀(132)이 형성되고, 관통홀(132)은 얼음 이동 가이드홀(120)의 홀 크기에 대응되는 크기로 형성된다. 또한, 관통홀(132)의 외주면을 따라 돌출 형성되는 걸림턱(131a)은 얼음 이동 가이드홀(120)이 일정한 가압에 의해 끼워져 고정되도록 한다.

이와 같이, 얼음 정수기(100)는 제빙 모드로만 동작하여 얼음을 지속적으로 생성하고, 제빙부(110)의 하단에 배치된 빙축 탱크에 얼음을 적체하여 냉수 생성을 위한 빙축 에너지로 활용하고 있으며, 기존의 빙축 탱크(또는 냉수 탱크)와 드레인 탱크가 하나로 통합된 구조로 단순화될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 각 구성이 조립된 상태를 보여주기 위한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼음 정수기의 냉매순환라인을 설명하는 도면이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 얼음 정수기(100)는 압축기(미도시), 응축기(210), 드라이어(220), 모세관(240), 3방 밸브(230), 증발기(111), 액분리기(250)를 포함하는 냉매순환라인을 형성하고 있다.

압축기는 냉매관(231)에 연결되어 냉매를 고온 고압으로 압축시키고, 응축기(210)는 압축기에서 압축된 냉매를 중온 고압으로 열교환시키며, 모세관(240)은 응축기(210)에서 열교환된 냉매를 저온 전압으로 변환시켜 증발기(111)의 침지관(112)으로 공급함에 따라 제빙 과정이 이루어진다. 응축기(210)에는 응축기(210)로부터 발생된 열을 냉각시키는 방열팬(211)이 설치될 수 있다.

3방 밸브(230)는 증발기(111)로 공급되는 냉매의 양을 제어하기 위해 응축기(210)의 출구 측에 배치된다. 또한, 3방 밸브(230)는 응축기(210)에서 토출되는 냉매를 선택적으로 바이패스관(232) 또는 냉매관(231)에 전달되도록 한다. 즉, 3방 밸브(230)는 바이패스관(232)을 폐쇄시켜 제빙을 위한 냉매가 증발기(111)로 이동되도록 개방하고, 일정 간격으로 탈빙을 위해 바이패스관(232)을 개방시킨다. 이에 따라, 침지관(112)으로 제빙을 위한 냉매와 탈빙을 위한 냉매를 선택적으로 공급하게 된다. 제어부(160)는 3방 밸브(230)의 유로를 전환하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.

드라이어(220)는 모세관(240)과 3방 밸브(230) 사이에 배치되어, 응축기(210)에서 열교환되어 토출되는 액상 냉매만 모세관(240)으로 전달되도록 한다.

액분리기(250)는 증발기(111)로부터 배출된 냉매 중 액냉매를 분리하여 기체 상태의 냉매만이 압축기로 공급되도록 한다.

또한, 얼음 정수기(100)는 증발기(111)의 출구측에서 냉매를 이동시키는 냉매관에 인접하게 설치된 제1 온도센서(T1) 및 빙축 탱크(135)의 내부 공간에 배치되어 온도를 감지하는 제2 온도센서(T2)를 포함하고, 온도 센서(T1, T2) 외에도 얼음 정수기의 각종 작동에 필요한 상태를 감지하기 위한 감지수단을 포함할 수 있다.

제어부(160)는 제1 온도센서(T1)와 제2 온도센서(T2)를 통해 감지된 온도 정보를 이용하여, 빙축 탱크(130)의 내부 온도가 기 설정된 냉각 온도 이하가 유지되도록 제빙룸(114)으로부터 투입되는 얼음의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(16)는 제1 온도센서(T1)로 측정되는 온도와 제2 온도센서(T2)로 측정되는 온도를 비교하여, 제2 온도센서(T2)로 측정되는 온도가 제1 온도센서(T1)로 측정되는 온도보다 기 설정된 기준 온도 이상으로 낮은 경우 얼음이 빙축 탱크(130)로 투입되지 않도록, 개폐 부재(125)를 제어하여 얼음 이동 가이드홀(120)을 폐쇄할 수 있다. 또한, 제2 온도센서(T2)로 측정되는 온도가 제1 온도센서(T2)로 측정되는 온도보다 기 설정된 기준 온도 이상으로 높은 경우 얼음이 빙축 탱크(130)로 투입되도록, 개폐 부재(125)를 제어하여 얼음 이동 가이드홀(120)을 개방할 수 있다.

본 발명의 얼음 정수기(100)는 제빙룸(114)의 내부 공간에 있는 얼음을 얼음 이동 가이드홀(120)을 통해 빙축 탱크(130)의 내부 공간으로 투입시키고, 얼음이 녹으면서 발생하는 융해수 또는 제빙하고 남은 제빙수 일부를 가이드 유로(150)를 통해 빙축 탱크(130)의 내부 공간에 담수하여 빙축 에너지원으로 활용하고 있다. 이때, 얼음 정수기(100)의 냉동 시스템은 하나의 제빙 모드로만 단순하게 동작되어 계속적으로 얼음만 생성하게 되어, 제빙과 빙축(냉수 생성)을 위해 병렬 냉매 구조를 구축할 필요가 없게 된다.

또한, 제어부(160)는 온도 센서들(T1, T2)과 수위 센서들(W1, W2)로 측정되는 센싱 값에 기초하여, 빙축 탱크(130)에 수용되는 얼음과 담수량을 제어할 수 있다. 예를 들어 빙축 탱크(130) 내부의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높고, 수위가 기준 수위 보다 높은 경우 얼음을 투입시키고 담수를 배수할 수 있다. 또한, 빙축 탱크(130) 내부의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 낮고, 수위가 기준 수위 보다 낮은 경우 얼음이 투입되지 않도록 하고, 담수가 배수되지 않도록 할 수 있다. 빙축 탱크(130) 내부의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 높고, 수위가 기준 수위 보다 낮은 경우 얼음을 투입시키고 담수가 배수되지 않도록 할 수 있다. 빙축 탱크(130) 내부의 온도가 기 설정된 기준 온도보다 낮고, 수위가 기준 수위 보다 높은 경우 얼음 투입을 막고 담수가 배수되도록 할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 얼음 정수기
110 : 제빙부
111: 증발기
112 : 침지관
113 : 제빙 트레이
114 : 제빙룸
115 : 얼음 이송 부재
116 : 얼음 토출구
117 : 잔수 가이드 유로
118 : 배수홀
120 : 얼음 이동 가이드홀
130 : 빙축 탱크
131 : 커버
140 : 직수관
150 : 가이드 유로
160 : 제어부
210 : 응축기
220 : 드라이어
230 : 3방 밸브
240 : 모세관
250 : 액분리기

Claims (8)

1. 냉동 시스템을 포함하는 얼음 정수기에 있어서,
   증발기를 통해 제빙 트레이에 공급된 제빙수를 냉각시켜 얼음을 생성하는 제빙 동작을 수행하고, 얼음이 생성되면 상기 제빙 트레이로부터 얼음을 분리하여 제빙룸으로 떨어뜨리는 탈빙 동작을 수행하는 제빙부;
   상기 제빙룸의 아래에 배치되고, 내부 공간에 직수관이 배치되는 빙축 탱크;
   상기 제빙룸의 내부 공간과 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 연통시켜 상기 제빙룸 내의 얼음이 상기 빙축 탱크로 투입되도록 하는 얼음 이동 가이드홀; 및
   상기 빙축 탱크의 내부 온도를 기 설정된 냉각 온도로 유지시키고, 얼음 토출 요청시 상기 제빙룸에서 기 설정된 양의 얼음을 토출되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 얼음 정수기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제빙룸의 내부 공간과 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 연통시키는 가이드 유로를 더 포함하되.
   상기 가이드 유로는 상기 제빙룸에서 제빙 동작시 발생되는 제빙수의 일부 또는 얼음이 녹아 발생하는 융해수가 상기 빙축 탱크로 투입되도록 안내하는 것인, 얼음 정수기.
3. 제1항에 있어서,
   냉매 순환 라인에 기초하여 증발기의 출구측에 연결되어 냉매를 이동시키는 냉매관에 인접하게 배치되어 온도를 감지하는 제1 온도센서; 및
   상기 빙축 탱크의 내부 공간에 배치되어 내부 온도를 감지하는 제2 온도센서를 더 포함하는 것인, 얼음 정수기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 빙축 탱크는, 하단부 일측에 물을 배출하는 배수 유로를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 빙축 탱크 내에 저장된 물이 제1 수위량(V1)에 도달하면, 상기 배수 유로를 통해 제2 수위량(V2, V2<V1)까지 배수되도록 하는, 얼음 정수기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 빙축 탱크는 내부에 저장된 물의 양을 감지하는 적어도 하나의 수위 측정 센서를 더 포함하는, 얼음 정수기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 얼음 이동 가이드홀에 인접하게 배치되어 상기 얼음 이동 가이드홀을 개폐할 수 있는 개폐 부재를 더 포함하는, 얼음 정수기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 빙축 탱크는 상단부에 배치되어 상기 빙축 탱크의 내부 공간을 밀폐시키는 커버를 더 포함하는, 얼음 정수기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 커버는,
   상기 얼음 이동 가이드홀이 배치되는 위치에 형성되는 관통홀; 및
   상기 관통홀의 외주면을 따라 돌출 형성되어, 상기 얼음 이동 가이드홀이 끼워져 고정되는 걸림턱을 포함하는, 얼음 정수기.
   
   
   

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