KR100697178B1

KR100697178B1 - Structure of evaporator

Info

Publication number: KR100697178B1
Application number: KR1020060012802A
Authority: KR
Inventors: 김형식; 순 동 강
Original assignee: 주식회사 후레쉬워터; 순 동 강
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-03-21

Abstract

An evaporator is provided in a cylindrical structure having a vacuum space in a wall element to maximize a contact area of water supplied to a water tank and improve water flow by forming a through-hole in the center, thereby maximizing cooling efficiency. A structure of an evaporator includes a cylindrical body(10) formed with a through-hole(12) in the center with a predetermined diameter, and a wall element(14) forming a peripheral part of the cylindrical body by a predetermined height and having a vacuum space part(16). A refrigerant supply pipe(18) and an extraction pipe(20) are symmetrically connected to an upper end of the cylindrical body(10), wherein the refrigerant supply pipe supplies refrigerant into the vacuum space part.

Description

Structure of evaporator

도 1은 종래 정수기에 있어서 내부구조를 개략적으로 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a conventional water purifier.

도 2는 종래 정수기에 사용되는 증발기를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an evaporator used in a conventional water purifier.

도 3은 본 발명에 따르는 증발기의 일실시형태를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing one embodiment of an evaporator according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따르는 증발기를 사용한 정수기의 온도분포를 도시한 그래프.4 is a graph showing the temperature distribution of the water purifier using the evaporator according to the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※

10 : 원통형본체 12 : 통공10: cylindrical body 12: through hole

14 : 벽체 16 : 진공공간부14 wall 16: vacuum space part

18 : 냉매공급관 20 : 추출관18: refrigerant supply pipe 20: extraction pipe

30 : 물통30: bucket

본 발명의 정수기의 냉각장치에 사용되는 증발기(Evaporator)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙에 통공이 형성되어 있는 원통형으로 소정높이를 가지며둘레를 형성하는 벽체 내부에 진공공간이 형성되어 있는 구조를 가지는 증발기의 구조에 관한 것이다. The present invention relates to an evaporator used in the cooling device of the water purifier of the present invention, and more particularly to a structure in which a vacuum space is formed inside a wall having a predetermined height and a circumference having a cylindrical shape having a through-hole formed in the center thereof. The branch relates to the structure of the evaporator.

일반적으로 정수기는 정수만을 행하여 공급하는 순수한 정수기와 정수를 행한 다음 냉각 또는 가열하여 온수 및/또는 냉수를 공급하는 냉온 정수기 등이 있다. In general, a water purifier includes a pure water purifier for supplying only purified water and a cold / hot water purifier for supplying hot water and / or cold water by cooling or heating.

종래 냉온 정수기에 있어서, 냉수를 공급하기 위하여 정수된 물을 냉각시키는 방식으로 정수가 저장되는 냉수탱크의 내부에 냉각장치(냉동시스템의 증발기)를 설치하여 정수를 직접 냉각하는 직접 냉각방식과 냉수탱크의 외부에 냉각장치를 설치하여 냉수탱크를 통한 열전달에 의하여 정수를 냉각하는 간접 냉각방식이 알려져 있다. In the conventional cold water purifier, a direct cooling method and a cold water tank to directly cool the purified water by installing a cooling device (evaporator of the refrigeration system) inside the cold water tank in which the purified water is stored in order to cool the purified water to supply cold water. Indirect cooling is known to cool the purified water by heat transfer through a cold water tank by installing a cooling device on the outside.

상기에서 직접 냉각방식은 식수로 사용하는 정수가 증발기와 접촉하므로, 증발기의 재료나 안전성에 많은 제한이 따르게 된다. 즉 정수에 증발기로부터 독성이나 화학물질 등이 용해되지 않아야 하며, 장기간 사용하는 경우에도 부식이나 손상이 발생하지 않고, 증발기로부터 냉매의 유출이 없어야 하는 등의 제약이 있다. In the direct cooling method, since the purified water used for drinking water contacts the evaporator, many restrictions are placed on the material and safety of the evaporator. That is, toxic or chemical substances should not be dissolved in the purified water from the evaporator, and even if used for a long time, no corrosion or damage will occur, and there should be no restriction of refrigerant from the evaporator.

상기 간접 냉각방식은 식수로 사용하는 정수와 증발기가 직접 접촉하지 않으 므로, 재료나 안전성 면에서 제한이 없어 정수기에 있어서 가장 일반적으로 채용하는 냉각방식이다. Since the indirect cooling method is not directly in contact with the purified water used for drinking water and the evaporator, there is no restriction in terms of materials and safety is the most commonly adopted cooling method in the water purifier.

종래의 간접 냉각방식은 도 1에 나타낸 바와 같이, 냉수탱크(6)의 외표면에 증발기의 냉각코일(16)을 나선형상으로 권취하여 이루어진다.In the conventional indirect cooling method, as shown in FIG. 1, the cooling coil 16 of the evaporator is wound in a spiral shape on the outer surface of the cold water tank 6.

종래 정수기는 도 1에 나타낸 바와 같이, 수도나 물탱크 등의 외부로부터 유입되는 원수가 다단계의 필터(8)를 통과하면서 정수되어 정수탱크(2)에 저장되고, 상기 정수탱크(2)에 저장된 정수(3)의 일부는 냉수관(12)을 통하여 냉수탱크(6)로 공급되고 다른 일부는 온수관(10)을 통하여 온수탱크(4)로 공급되며, 냉수탱크(6)로 공급된 물은 냉수탱크(6)의 외부에 설치된 냉각코일(16)과의 열교환에 의하여 소정의 온도로 냉각되어 냉수(7)로서 냉수배출관(13)을 통하여 공급되고, 온수탱크(4)로 공급된 물은 온수탱크(4)의 내부에 설치된 히터(9)에 의하여 가열되어 온수(5)로서 온수배출관(11)을 통하여 공급되도록 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional water purifier cleans water while being supplied from outside such as tap water or a water tank through a multi-stage filter 8, and is stored in the purified water tank 2, and stored in the purified water tank 2 Part of the purified water (3) is supplied to the cold water tank (6) through the cold water pipe (12) and the other part is supplied to the hot water tank (4) through the hot water pipe (10), the water supplied to the cold water tank (6) Is cooled to a predetermined temperature by heat exchange with a cooling coil 16 installed outside the cold water tank 6, and supplied as cold water 7 through the cold water discharge pipe 13, and supplied to the hot water tank 4 Is heated by the heater 9 installed inside the hot water tank 4 is configured to be supplied through the hot water discharge pipe 11 as hot water (5).

상기에서 냉각코일(16)의 입구에는 팽창밸브가 연결되고, 출구에는 압축기가 연결된다.The expansion valve is connected to the inlet of the cooling coil 16 and the compressor is connected to the outlet.

종래 정수기의 냉수탱크(6)에 있어서는 냉각코일(16)과의 열교환이 일차적으로 냉수탱크(6)와 이루어지고, 냉수탱크(6)와 내부에 저장된 정수와의 사이에 이차적으로 열교환이 이루어지므로, 냉수탱크(6)의 냉각코일(16)과 접하는 부분은 온도가 매우 낮아서 얼음(18)이 얼게 된다. 즉 도 2에 나타낸 바와 같이, 냉수탱크(6) 내부의 온도분포는 횡단면에 있어서 중앙부는 높고 바깥쪽으로 갈수록 낮아지는 패턴을 가진다.In the cold water tank 6 of the conventional water purifier, since the heat exchange with the cooling coil 16 is primarily made with the cold water tank 6, and the heat exchange is secondarily performed between the cold water tank 6 and the purified water stored therein. , The portion in contact with the cooling coil 16 of the cold water tank (6) is very low temperature so that the ice 18 is frozen. That is, as shown in Figure 2, the temperature distribution inside the cold water tank (6) has a pattern that is higher in the center in the cross section and lower toward the outside.

상기한 문제점을 개선한 것으로 대한민국등록실용신안 제20-0159853호에 음용액체 저장물통(21) 내곡에 이중관 구조의 냉매코일형태의 증발기(27)를 삽입하여 되는 냉각구조가 개시되어 있다.(첨부도면 2 참고) 그러나, 상기와 같은 구조의 증발기는 제조가 용이하지 못한 단점이 있고, 연속하여 음용수 배출시 음용수의 온도가 급격하게 상승하는 단점이 있다. In order to improve the above-mentioned problems, Korean Utility Model Registration No. 20-0159853 discloses a cooling structure in which an evaporator 27 having a double-pipe refrigerant coil type is inserted into an inner grain of a drinking liquid storage container 21. However, the evaporator having the above structure has a disadvantage in that it is not easy to manufacture, and there is a disadvantage in that the temperature of drinking water rises rapidly when the drinking water is continuously discharged.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 중앙에 통공이 형성되어 있는 원통형으로 소정높이를 가지며 둘레를 형성하는 벽체 내부에 진공공간이 형성되어 있는 구조를 가지는 증발기를 사용하여 물탱크에 공급된 물의 접촉면적을 최대화하고 통공에 의해 저장된 물의 흐름성을 높여 냉각효율을 극대화 한 정수기의 냉각장치에 사용되는 증발기를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다. Accordingly, the present invention is to improve the above-mentioned problems, the water tank using an evaporator having a structure in which a vacuum space is formed inside a wall having a predetermined height and a circumference forming a cylindrical through-hole is formed in the center The technical task of the present invention is to provide an evaporator used for the cooling device of the water purifier that maximizes the cooling efficiency by maximizing the contact area of the water supplied to the water and increasing the flowability of the water stored by the through hole.

상기한 기술적 과제를 해결한 본 발명은 정수기의 물통내부에 삽입하여 설치되는 증발기에 있어서, 원통형본체(10)의 중앙에 소정의 지름을 가지는 통공(12)이 형성되어 있고, 소정높이를 가지며 둘레를 형성하는 벽체(14) 내부에 진공공간부(16)가 형성되어 있으며, 상기 진공공간부(16)에 냉매를 공급하는 냉매공급관(18)과 추출관(20)이 원통형본체(10)의 상단에 상호 대칭이 되게 연결되어 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 증발기의 구조를 제공한다. In the present invention to solve the above technical problem is provided in the evaporator is inserted into the water tank of the water purifier, the through-hole 12 having a predetermined diameter is formed in the center of the cylindrical body 10, has a predetermined height and the circumference The vacuum space portion 16 is formed inside the wall 14 forming the coolant, and the coolant supply pipe 18 and the extraction pipe 20 for supplying the coolant to the vacuum space 16 are formed in the cylindrical body 10. It provides a structure of the evaporator, characterized in that consisting of a structure that is connected symmetrically on the top.

이하, 본 발명의 증발기의 구조를 첨부도면을 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the structure of the evaporator of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따르는 증발기가 일실시형태를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따르는 증발기를 사용한 정수기의 온도분포를 도시한 그래프로서, 이에 따르면 본 발명의 증발기의 구조는 소정의 지름을 가지며, 상측부와 하측부가 몸통에 비하여 지름이 작은 원통형본체(10)로 되며, 상기 원통형본체(10)의 중심으로 물순환이 용이하도록 통공(12)이 형성되어 있고, 소정높이를 가지며 둘레를 형성하는 몸통의 벽체(14) 내부에 진공공간부(16)가 형성되어 있다. Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of the evaporator according to the present invention, Figure 4 is a graph showing the temperature distribution of the water purifier using the evaporator according to the present invention, according to the structure of the evaporator of the present invention It has a diameter of the upper portion and the lower portion is a cylindrical body 10 having a smaller diameter than the body, the through hole 12 is formed to facilitate the water circulation to the center of the cylindrical body 10, the predetermined height The vacuum space part 16 is formed in the wall 14 of the trunk which has a perimeter.

상기 진공공간부(16)의 상측부에 냉매를 공급하는 냉매공급관(18)과 추출관(20)이 원통형본체(10)의 상단에 상호 대칭이 되게 연결되게 된다. The coolant supply pipe 18 and the extraction pipe 20 for supplying the coolant to the upper portion of the vacuum space 16 are symmetrically connected to the upper end of the cylindrical body 10.

본 발명에 따르는 증발기는 열전도율이 높은 금속재로 되는 것이 좋으며, 물에 의해 부식이 일어나지 않는 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 증발기의 원통형본체를 크게 제작하여 표면적을 넓힐수록 냉각효율이 증가하게 되며, 그 크기는 제조되는 정수기의 크기에 따라 다양하게 제조하여 사용할 수 있는 것이다. The evaporator according to the present invention is preferably made of a metal material having high thermal conductivity, and preferably made of aluminum or stainless steel, which does not cause corrosion by water. In addition, as the cylindrical body of the evaporator is made larger and the surface area is increased, the cooling efficiency is increased, and the size thereof can be manufactured and used in various ways according to the size of the water purifier to be manufactured.

상기한 구조를 가지는 본 발명에 따른 증발기는 냉각장치의 물통의 중앙에 놓이게 설치하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 물통(30) 바닥면으로부터 소정의 높이만큼 떨어지게 설치하는 것이 좋다. 그 이유는 첨부도면 도 3에서 보는 바와 같이 물통에 채워진 물의 상하 유동이 원활하게 이루어지게 하기 위함이며, 원통형본체의 통공을 통과하여 물이 순환하므로써, 물이 증발기와 접촉하는 표면적이 넓 어지게 되어 그만큼 냉각속도도 빨라지게 된다. Evaporator according to the present invention having the above structure is preferably installed in the center of the bucket of the cooling device, more preferably, it is installed to be separated by a predetermined height from the bottom surface of the bucket (30). The reason is that the up and down flow of the water filled in the water tank as shown in the accompanying drawings is made smoothly, as the water circulates through the through hole of the cylindrical body, the surface area of the water in contact with the evaporator is widened The cooling speed is also increased.

상기한 냉각구조를 설명하면, 증발기의 원통형본체(10)의 상단 일측부에 연결되어 있는 냉매공급관(18)으로 냉매가 본체 몸통의 벽체 내부에 형성된 진공공간부(16)로 공급되면, 작은 관을 통하여 유입된 냉매가 진공공간부로 급격하게 확산되게 되고 그로 인하여 진공공간부의 압력이 급상승하게 된다. 그로 인하여 증발기 몸체의 표면온도가 급격하게 떨어져 표면에 얼음이 얼게 되고, 얼음이 형성된 표면에 물통에 채워진 물이 증발기의 원통형본체의 통공을 통과하여 순환하면서 원통형본체의 외벽과 내벽에 접촉하게 되어 물이 냉각되게 된다. Referring to the above cooling structure, when the refrigerant is supplied to the vacuum space portion 16 formed inside the wall of the main body to the refrigerant supply pipe 18 connected to the upper end side of the cylindrical body 10 of the evaporator, the small tube The refrigerant introduced through the gas is rapidly diffused into the vacuum space portion, whereby the pressure of the vacuum space portion is rapidly increased. As a result, the surface temperature of the evaporator body drops sharply, and ice is frozen on the surface, and water filled in the bucket on the surface where the ice is formed circulates through the through-hole of the cylindrical body of the evaporator and contacts the outer wall and the inner wall of the cylindrical body. Is cooled.

본 발명에 따르는 증발기는 작은 관을 통과하여 냉매가 도는 것이 아니라 작은 관에서 통으로 확산됨으로써 압력이 갑자기 급상승하면서 효율능력이 배가 되게 되어 기존 코일형태의 증발기에서 유동하는 냉매보다 휠씬 좋은 효율을 나타내게 된다. 이러한 효율은 종래의 정수기, 코일형태의 증발기를 사용한 정수기, 본 발명에 따른 증발기를 사용한 정수기 및 물통에 입수되는 물의 온도를 물 배출 잔의 수에 따른 온도변화를 비교한 첨부도면 도 4에 도시된 그래프에서 보는 바와 같이 본 발명의 증발기를 사용한 정수기의 냉각성능이 월등히 우수함을 알 수 있다. The evaporator according to the present invention does not pass through the small pipe but the refrigerant flows from the small pipe to the cylinder, so that the pressure suddenly rises and the efficiency capacity is doubled, which is much better than the refrigerant flowing in the conventional coil type evaporator. This efficiency is shown in the accompanying drawings comparing the temperature of the water obtained in the water purifier using a conventional water purifier, a water purifier using a coil type evaporator, the water purifier using an evaporator according to the present invention and a bucket according to the number of water discharge cups As shown in the graph it can be seen that the cooling performance of the water purifier using the evaporator of the present invention is excellent.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 증발기의 구조는 원통형본체의 벽체 내부에 진공공간부가 형성되어 있어 좁은관으로부터 유입되는 냉매가 급격하게 확산되어 압력이 증가함에 따라 순간적으로 증발기 본체의 표면을 냉각시킴으 로써 순환하는 물통의 물을 빠른 속도로 냉각시키게 되어, 냉각효율이 높은 효과를 가지게 된다. As described above, the structure of the evaporator according to the present invention has a vacuum space portion formed inside the wall of the cylindrical body so that the refrigerant flowing from the narrow tube is rapidly diffused and the surface of the evaporator body is instantaneously cooled as the pressure increases. By cooling the water in the circulating bucket at a high speed, the cooling efficiency is high.

Claims

In the evaporator which is inserted into the water tank of the water purifier,

The through-hole 12 having a predetermined diameter is formed in the center of the cylindrical body 10, the vacuum space portion 16 is formed inside the wall 14 having a predetermined height and forming a circumference, the vacuum space A structure of an evaporator, characterized in that the refrigerant supply pipe (18) for supplying the refrigerant to the unit (16) and the extraction pipe (20) is configured to be symmetrically connected to the top of the cylindrical body (10).