KR100870476B1 - 빙축열 방식 냉정수기 - Google Patents

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Abstract

상정수를 순간냉각시키고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수를 취수하도록 하는 빙축열 방식 냉정수기를 제공한다.
본 발명에 따른 빙축열 방식 냉정수기는, 수용 부재에 수용된 물을 냉동 수단에 의해 얼음으로 빙축시키는 빙축열부; 및 상기 얼음을 통과하도록 순환관이 형성되며, 펌프에 의해 상기 순환관 내부를 따라 부동액이 순환하도록 구성되는 부동액 순환부;를 포함하며, 상기 얼음을 통과하면서 냉각된 상기 부동액에 의해 상정수를 냉각시킴으로써, 상기 상정수가 냉정수로서 취수되도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 상기 얼음을 통과하면서 냉각된 상기 부동액에 의해 상정수를 냉각시켜 상기 상정수가 냉정수로서 취수되도록 구성됨으로써, 상정수를 순간냉각시킬 수 있고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수를 취수하도록 할 수 있는 효과를 얻는다.
냉정수기, 빙축열, 빙점, 부동액, 판형 열교환기

Description

빙축열 방식 냉정수기{Apparatus for cold-purified water using heat transmission of ice frozen}
도 1은 종래기술에 따른 빙축열 방식 냉정수기를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빙축열 방식 냉정수기를 나타낸 평면개략도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120 : 빙축열부 122 : 수용 부재
124 : 얼음 126 : 냉동 수단
140 : 부동액 순환부 142 : 순환관
144 : 부동액 146 : 펌프
160 : 판형 열교환기 180 : 정수관
182 : 상정수 184 : 냉정수
본 발명은 빙축열 방식 냉정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빙점 이하로 냉각된 부동액을 상정수의 냉매로 사용함으로써, 상정수를 순간냉각시키고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수를 취수하도록 하는 빙축열 방식 냉정수기에 관한 것이다.
최근 들어 급격한 도시화와 산업화로 인하여 환경이 급속하게 오염되고 있는 데, 특히 수질오염이 심각한 수준에 도달하여 하천수나 지하수를 음용수로 사용하는 것을 제한함과 아울러 관공서, 학교, 직장, 가정, 음식점 등에서 정수된 물을 음용할 수 있도록 정수기가 보급, 설치되고 있다.
이와 같은 정수기 중 일부는 상정수를 냉각하여 냉정수로서 취수하기 위하여 빙축열 시스템이 채택된다. 이러한 빙축열을 이용한 빙축열 시스템은 정수를 빠른 시간 내에 냉각시키는 효율적인 순간냉각 시스템이다.
도 1은 종래기술에 따른 빙축열 방식 냉정수기를 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 상기 냉정수기는 물(25)이 수용된 수용 부재(22)와, 상기 물(25)의 온도를 떨어뜨리는 냉동 수단(26), 상기 물(25)속을 통과하도록 구성된 정수관(80), 및 교반기(90)로 구성된다.
상기 수용 부재(22)는 그 내부에 물(25)이 수용되며, 수용된 물(25)에는 냉동 수단(26) 중 일부가 잠긴다. 이때, 상기 냉동 수단(26)에서 수용 부재(22)의 물(25)에 잠긴 부분은 코일형상을 이루며, 그 둘레에 일정두께의 얼음(24)이 형성된다. 즉, 냉동 수단(26)에 인접한 물(25)은 냉동 수단(26)의 냉기에 의해 냉동되어 얼음(24)으로 변환된다.
또한, 상기 수용 부재(22)의 물(25)에는 상정수(82)가 유동하는 정수관(80)이 통과하는데, 정수관(80)은 냉동 수단(26)으로부터 일정간격 이격되어 배치된다. 아울러, 정수관(80)은 물(25)에 접촉하는 표면적을 넓히기 위해 코일형상을 이룬다.
한편, 상기 수용 부재(22)의 물(25)을 섞기 위해 교반기(90)가 그 내부에 설치된다.
상기와 같이 구성되는 냉정수기는, 냉동 수단(26)에 의해 수용 부재(22)에 수용된 물(25)의 온도를 떨어뜨려 물(25)이 상정수(82)에 대해 냉각수로서 작용하도록 한다. 즉, 수용 부재(22) 내부의 차가운 물(25)이 정수관(80)을 유동하는 상정수(82)를 냉각하여 냉정수(84)로 변화시킨다.
여기에서, 상기 정수관(80)과 냉동 수단(26)의 이격된 거리가 가까운 경우에 열교환이 활발하여 상정수(82)의 온도가 효율적으로 떨어질 수 있지만, 그 거리가 너무 가까운 경우에는 냉동 수단(26)에 의해 정수관(80) 내의 상정수가 얼게 되어 정수관(80) 내부를 막을 수도 있다. 이러한 점을 방지하기 위해, 정수관(80)과 냉동 수단(26)은 그 사이의 이격된 거리가 일정거리 이상 떨어지게 배치된다.
그러나, 상기와 같이 구성됨으로써, 정수관(80)을 유동하는 상정수(82)는 0℃ 이상의 물(25)에 의해 냉각됨으로써, 냉정수(84)의 온도가 빙축열 방식이 아닌 일반적인 방식의 냉정수기에서의 냉정수 온도보다 높게 되며, 이로 인하여 상정수(82)의 냉각효율이 떨어지는 한계점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 빙점 이하로 냉각된 부동액을 상정수의 냉매로 사용함으로써, 상정수를 순간냉각시킬 수 있고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수를 취수하도록 할 수 있는 빙축열 방식 냉정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빙축열 방식 냉정수기는, 수용 부재에 수용된 물을 냉동 수단에 의해 얼음으로 빙축시키는 빙축열부; 및 상기 얼음을 통과하도록 순환관이 형성되며, 펌프에 의해 상기 순환관 내부를 따라 부동액이 순환하도록 구성되는 부동액 순환부;를 포함하며, 상기 얼음을 통과하면서 냉각된 상기 부동액에 의해 상정수를 냉각시킴으로써, 상 기 상정수가 냉정수로서 취수되도록 구성된다.
이때, 상기 상정수가 유동하는 정수관과 상기 부동액이 유동하는 순환관은 판형 열교환기에 설치되어 열교환되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 빙축열 방식 냉정수기를 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 빙축열 방식 냉정수기는, 냉동 수단(126)에 의해 물을 얼음(124)으로 빙축시키는 빙축열부(120)와, 상기 얼음(124)을 통과하도록 구성되는 부동액 순환부(140)를 포함한다.
상기 빙축열부(120)는 물이 수용된 수용 부재(122)와, 상기 물을 얼음(124)으로 빙축시키는 냉동 수단(126)을 포함한다.
이때, 상기 냉동 수단(126)은 수용 부재(122)에 수용된 물을 전체적으로 얼음으로 변화시키는 작용을 한다. 즉, 냉동 수단(126)은 수용 부재(122)에 수용된 물 전체를 어는점인 0℃이하로 낮춤으로써, 최대한 냉열을 빙축시킨다.
이와 같은 냉동 수단(126)은 그 구조와 크기 및 개수 등은 본 발명에 의해 한정되지 않으며, 수용 부재(122)에 수용된 물을 전체적으로 냉동할 수 있도록 적절하게 구성될 수 있다.
한편, 상기 부동액 순환부(140)는 얼음(124)을 통과하도록 형성된 순환 관(142)과, 상기 순환관(142) 내부에서 유동하는 부동액(144), 및 상기 부동액(144)이 순환관(142) 내부를 따라 순환하도록 하는 펌프(146)를 포함한다.
상기 순환관(142)은 얼음(124)을 통과하도록 설치되어 그 내부의 부동액(144)이 얼음(124)과 열교환함으로써, 부동액(144)의 온도가 0℃이하로 떨어지게 된다. 이때, 부동액(144)은 인체에 무해한 것이며, 본 발명에 의해 한정되지 않는다.
또한, 상기 순환관(142)에서 얼음(124)을 통과한 후 얼음(124)의 외측에 위치한 부분은 정수관(180)과 열교환 가능하도록 설치된다. 이와 같이 순환관(142)의 소정부분이 정수관(180)과 열교환 가능하도록 배치되어 설치됨으로써, 순환관(142)의 부동액(144)과 정수관(180)의 상정수(182)가 열교환되어 상기 상정수(182)의 온도가 떨어져서 냉정수(184)로 변환된다.
이때, 상기 상정수(182)가 유동하는 정수관(180)과 상기 부동액(144)이 유동하는 순환관(142)은 판형 열교환기(160)에 설치될 수 있으며, 상기 판형 열교환기(160)를 통해 상정수(182)와 부동액(144)이 열교환되는 것이 바람직하다. 이러한 판형 열교환기(160)는 외부와 열전달이 차단되는 일정한 공간에 배치된다.
여기에서, 상기 판형 열교환기(160)가 비록 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 일 예로서 간단히 설명하자면 다음과 같다. 판형 열교환기는 0.6~1.2mm의 금 속판을 고도의 정밀한 기술로 초대형 유압프레스에 성형가공하고, 전열판에 수많은 돌기가 형성시켜서 이상적인 난류형성을 일으켜 급속하고 높은 열교환을 이루어지도록 한다. 아울러, 판형 열교환기(160)는 전열판에 가스켓을 부착하여 유체의 밀봉과 유로를 형성하며, 설계에 의한 전열판을 고정 프레임과 이동 프레임 사이에 배열하고 후레임 및 조임볼트로 체결 압축·조립함으로써, 높은 효율의 열교환이 이루어지도록 한다.
상기와 같은 판형 열교환기(160)를 통해 부동액(144)과 상정수(182)가 열교환됨으로써, 상정수(182)의 온도는 급속하게 떨어져 냉정수(184)로 변환된다.
한편, 상기 상정수(182)와 부동액(144)의 열교환작용을 하는 열교환기는 판형 열교환기(160)에 의해 한정되지 않으며, 정수관(180)과 순환관(142) 사이에 열교환이 가능한 종래의 어떠한 열교환기도 적용가능하다.
결과적으로, 본 발명은 빙점 이하로 냉각된 부동액(144)을 상정수(182)의 냉매로 사용함으로써, 상정수(182)를 순간냉각시킬 수 있고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수(184)를 취수하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 빙축열 방식 냉정수기는, 수용 부재에 수용된 물을 냉동 수단에 의해 얼음으로 빙축시키는 빙축열부, 및 상기 얼음을 통과하도록 순환관이 형 성되며, 펌프에 의해 상기 순환관 내부를 따라 부동액이 순환하도록 구성되는 부동액 순환부를 포함하며, 상기 얼음을 통과하면서 냉각된 상기 부동액에 의해 상정수를 냉각시켜 상기 상정수가 냉정수로서 취수되도록 구성됨으로써, 상정수를 순간냉각시킬 수 있고, 일반적인 냉정수기 수준의 냉온도를 유지하는 냉정수를 취수하도록 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (2)

  1. 수용 부재(122)에 수용된 물을 냉동 수단(126)에 의해 얼음(124)으로 빙축시키는 빙축열부(120);
    상기 얼음(124)을 통과하고 그 내부에 부동액이 수용되는 순환관(142)과, 상기 순환관(142) 내부를 따라 부동액(144)을 순환시키는 펌프(146)를 포함하는 부동액 순환부(140);
    상정수가 유동하는 정수관(180); 및
    상기 순환관(142)과 정수관(180)이 통과하도록 설치되어 상기 얼음(124)을 통과하는 순환관(142)의 부동액(144)에 의해 상기 정수관(180)의 상정수가 냉각되어 취출되도록 하는 판형 열교환기(160)를 포함하는 빙축열 방식 냉정수기.
  2. 삭제
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