KR100889825B1 - 냉온수용 파이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징과 냉매/히터 파이프의 구조를 개선하여 유입된 물이 하우징 내부를 통해 흐르면서 직접 냉온수화 될 수 있도록 하는 냉온수 파이프 구조에 관한 것으로, 일단으로부터 유입된 물이 내부에서 냉각 또는 가열되어 타단으로 유출되는 일정 길이의 중공의 하우징;과, 상기 하우징 내부에 설치되고, 하우징의 내경보다 작은 외경을 가지며, 길이 방향으로 긴 막대 형상의 냉매/히터 파이프 고정 부재; 상기 하우징의 양단으로 일정 길이 돌출되고, 상기 하우징과 고정 부재 사이에서 상기 고정 부재의 외주면을 따라 유입된 물이 흐를 수 있는 공간이 형성되도록 나선형으로 감겨져, 유입된 물이 상기 공간을 따라 흐르면서 냉각 또는 가열되도록 하는 냉매/히터 파이프; 및 상기 하우징 내부에 물을 유출입 시키기 위하여 상기 하우징의 양단 측면에 각각 결합되는 유출입관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의해 유입되는 물이 냉온수용 파이프를 구성하는 하우징의 내부에서 직접 냉각 또는 가열될 수 있으므로, 별도의 저수탱크를 필요로 하지 않아 구조 및 제조가 간단하고, 소비 전력 면에서 효율이 우수하다.

정수기, 냉온수, 냉매 파이프, 히터 파이프, 저수탱크

Description

냉온수용 파이프{Pipe Structure for Cool and Warm Water}

본 발명은 냉온수용 파이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징과 냉매 또는 히터 파이프의 구조를 개선하여 유입된 물이 하우징 내부를 통해 흐르면서 직접 냉온수화 될 수 있도록 하는 냉온수 파이프에 관한 것이다.

일반적으로 인간은 누구나 깨끗한 물을 마시고자 하는 기본 욕구를 가지고 있으며, 이러한 욕구에 의해 가정용으로 공급되는 일반 수돗물로는 세탁이나 청소용으로 이용하고, 식수로는 별도의 생수를 음용하거나 정수기를 통하여 수돗물을 정수시켜 음용수로 이용하고 있다. 최근에는 음용수에 대한 관심이 더욱 증가하고 있으며, 이러한 관심은 물을 정수하는 정수기에 대한 개발과 발전으로 이어지고 있고, 보다 뛰어난 성능의 정수기에 의하여 신체의 건강까지 고려하는 음용수를 제공할 수 있도록 기대되고 있다.

정수기는 물 속에 함유된 각종 이물질과 유해물질을 걸러내어 깨끗한 음용수를 제공하는 것으로 그 수요가 날로 증대되고 있는데, 그 원인으로는 과밀화된 인구와 산업의 고도성장, 도시 지역의 확대 및 토지 이용의 남용 등에 따라 주위 환경이 오염되고, 이에 따라 각종 오수를 받아들이는 지표수의 오염도가 심화되어 수 돗물에 대한 불식에서 기인된다. 즉, 상수원으로 이용되고 있는 지표수에 산업폐수, 축산폐수 등이 유입되어 그 오염도가 날이 갈수록 심화되어 음용수로써 부적당한 경지에 이르고 있기 때문에 정수기는 필수 생활용품으로 인식되고 있다.

따라서, 전술한 바와 같이 음용수에 대한 관심과 다양한 기능의 정수기에 대한 기대로 인하여 정수기에 대한 연구와 개발에 많은 노력과 비용이 투자되고 있으며, 최근에는 수돗물의 정화뿐만 아니라 동시에 냉온수를 실시간으로 제공할 수 있는 정수기의 보급이 일반화되어 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따라 정수기에 적용되는 냉온수용 파이프 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 냉온수용 파이프 구조는 정수기를 구성하는 저수탱크(1) 외부에 냉매 혹은 히터 파이프(2)가 감겨 있는 형태로 설치된다. 즉, 외부에 감겨진 냉매 혹은 히터 파이프(2)에 의해 저수 탱크(1) 내부의 물이 간접적으로 냉각 또는 가열되는 간접 냉온 방식 구조를 채택하고 있다. 이러한 구조의 냉온수용 파이프 구조는 간접 냉온 방식에 의하므로 냉온 효과가 저하되는 문제점이 있다.

이를 보완하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 냉매 혹은 히터 파이프(2)가 저수탱크(1) 내부에 직접 설치되는 직접 냉온 방식이 채택되어 간접 냉온 방식에 따른 효과의 저하를 보완하게 되었다. 즉, 냉매 혹은 히터 파이프(2)가 저수탱크(1) 내부에서 나선형을 이루도록 설치되어 내부에 저수된 물을 직접 냉각 또는 가열시키는 구조를 이룬다.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 직간접 방식의 냉온수용 파이프 구조는 정수기의 구조에 있어 별도의 저수탱크가 구비되어야 하고, 저수탱크 외부 혹은 내부에 냉매 혹은 히터 파이프를 고정 설치하여야 하는 등 설치 공정에 어려움이 있으며, 이로 인하여 구조도 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 저수탱크 내부에 저수된 물을 냉각 또는 가열하는 구조로서, 저수된 많은 양의 물을 상시 냉각 또는 가열시켜야 하기 때문에 소비 전력이 상당히 많이 드는 문제가 있어 경제적인 면이나 전력의 효율적인 면에서 불합리하게 된다.

종래의 기술에 따른 냉온수용 파이프 구조는 상술한 바와 같이 구조의 복잡함과 함께 소비 전력의 효율면에서 상당히 불합리한 문제점들이 나타난다.

따라서 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위하에 제안된 것으로, 하우징의 내부에 냉매 파이프 또는 히터 파이프를 고정하기 위한 고정 부재가 설치되고, 상기 고정 부재를 따라 냉매 또는 히터 파이프가 나선형으로 감겨지면서 나선형의 수로를 형성하여, 하우징 내부를 통과하는 물이 상기 수로를 따라 흐르면서 효율적으로 냉각 또는 가열될 수 있도록 하는 냉온수용 파이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 유입된 물이 하우징 내부에서 직접 냉각 또는 가열될 수 있도록 함으로써, 별도의 저수탱크를 필요로 하지 않아 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 다양한 냉온수기에 적용될 수 있는 냉온수용 파이프를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉온수용 파이프는 하우징 내부로 유입된 물을 냉매 또는 히터 파이프를 통해 냉온수화 하기 위한 냉온수용 파이프 구조에 있어서, 일단으로부터 유입된 물이 내부에서 냉각 또는 가열되어 타단으로 유출되는 일정 길이의 중공의 하우징;과, 상기 하우징 내부에 설치되고, 하우징의 내경보다 작은 외경을 가지며, 길이 방향으로 긴 막대 형상의 냉매/히터 파이프 고정 부재; 상기 하우징의 양단으로 일정 길이 돌출되고, 상기 하우징과 고정 부재 사이에서 상기 고정 부재의 외주면을 따라 유입된 물이 흐를 수 있는 공간이 형성되도록 나선형으로 감겨져, 유입된 물이 상기 공간을 따라 흐르면서 냉각 또는 가열되도록 하는 냉매 또는 히터 파이프; 및 상기 하우징 내부에 물을 유출입 시키기 위하여 상기 하우징의 양단 측면에 각각 결합되는 유출입관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 하우징의 유입관과 유출관 사이의 공간에 설치되고, 고정 부재를 따라 상기 냉매 또는 히터 파이프가 나선형으로 감겨져, 상기 유입관과 유출관 사이에서 유입수가 냉각 또는 가열이 되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉온수용 파이프는 상기 유출입관을 통하여 다수개가 다단계로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 냉온수용 파이프 구조는 유입되는 물이 냉온수용 파이프를 구성하는 하우징의 내부에서 직접 냉각 또는 가열될 수 있으므로, 별도의 저수탱크를 필요로 하지 않아 구조 및 제조가 간단하며, 다양한 종류의 냉온수 장치에 적용될 수 있다.

또한, 하우징을 통과하는 물이 냉매 또는 히터 파이프 및, 냉각 또는 가열 부재에 의해 유입된 물이 연속적으로 냉각 또는 가열될 수 있으므로, 소비 전력 면에서 효율이 우수하다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 도면을 참조하여 이하에서 설명하는 다양한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 후술하는 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조를 나타낸 분리 사시도이고, 도 4는 결합 사시도를 나타내었다.

도면을 참조하면, 냉수용 파이프 구조는 외부에서 유입되는 물이 내부를 통과하면서 냉각되기 위한 하우징(10)과 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 냉매가 주입되는 냉매 파이프(20), 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 상기 냉매 파이프(20)가 감겨져 고정될 수 있도록 하는 고정 부재(30) 및 상기 하우징(10)의 양단 측면에 결합되는 유출입관(40a,40b)으로 구성된다.

이를 더욱 구체적으로 살펴보면, 전술한 하우징(10)은 가운데가 비어있는 원통 형상으로 길이 방향으로 길게 형성되며, 그 내부에는 후술하는 냉매 파이프(20)와 고정 부재(30)가 각각 설치된다. 하우징(10) 양단의 측면에는 외부로부터 물이 유입되기 위한 유입관(40a)과 내부에서 냉각된 물이 다시 유출되기 위한 유출관(40b)이 각각 형성된다. 여기서 냉수용 파이프 구조에서의 하우징(10)은 스테인리스 금속이나 플라스틱 등의 재질로 구성될 수 있다.

하우징(10) 내부로 유입되는 상온 상태의 물은 하우징(10) 내부에 설치되는 냉매 파이프(20)와 냉각 부재(30)에 의해 차가운 물로 냉각되는데, 이러한 하우징(10)은 동시에 냉각된 물을 집수하는 저수탱크의 기능을 하게 된다. 즉, 하우징(10)의 일측 단부에 결합된 유입관(40a)을 통해 유입되는 상온 상태의 물이 타측 단부에 결합된 유출관(40b)을 향해 하우징(10) 내부를 통과하면서 점차적으로 냉각되는 구조로서, 최종적으로 유출관(40b) 부근에서의 물은 완전한 냉각수로 냉각되며, 하우징(10)은 동시에 냉각된 물을 내부에 집수하게 된다.

따라서, 본 발명의 냉수용 파이프 구조에서는 종래의 기술과 같은 별도의 저수탱크가 필요하지 않아 냉수용 파이프의 전체 구조가 간단해지고, 제조가 용이하며, 더욱 소형화된 정수기 등에 용이하게 적용될 수 있다.

전술한 냉매 파이프(20)는 하우징(10) 내부로 냉기를 전달하기 위한 것으로, 하우징(10) 내부에 설치되어 지되 외부로부터 냉매가 공급될 수 있도록 하우징(10)의 양단으로 일정 길이 돌출되도록 설치된다.

그리고, 하우징(10) 내부에서 냉매 파이프(20)는 상기 냉매 파이프 고정 부재(30)를 따라 나선형으로 감겨지면서 설치된다. 여기서 냉매 파이프(20)가 감겨져 고정되기 위하여는 별도의 고정 부재(30)가 구비되는데, 고정 부재(30)는 외경은 하우징(10)과의 내경 사이에서 냉매 파이프(20)가 감겨질 수 있는 공간이 형성될 수 있는 크기로 형성된다. 또한, 하우징(10) 내부에서 유입관(40a)과 유출관(40b) 사이에서 설치될 수 있도록 길이 방향으로 긴 막대(stick) 형상으로 형성된다.

냉매 파이프(20)는 양단이 하우징 외부로 돌출되면서, 하우징 내부에서는 상술한 고정 부재(30)를 중심축으로 하여 결합될 수 있도록 하우징 내부에 위치하는 가운데 부분은 도시된 바와 같이 나선형(helical)을 이룬다. 이 경우 나선형으로 감겨진 냉매 파이프(20)의 각 회전부 사이에는 유입된 물이 통과되면서 냉각될 수 있도록 나선형으로 소정의 공간(22)이 확보되어야 한다. 즉, 유입관(40a)에서 유입되는 물은 하우징(10)과 고정 부재(30) 사이의 공간에서 냉매 파이프(20)에 의해 형성되는 나선형 공간을 따라 유출관(40b) 방향으로 이동하면서 냉매 파이프(20)에 의해 냉각될 수 있도록 구성된다.

이러한 냉매 파이프(20)는 속으로 냉매가 주입될 수 있도록 양 단부가 하우징(10)의 외부로 일정 길이로 돌출되도록 설치되고, 하우징(10)의 양 단부가 밀폐되면서 함께 결합된다. 또한, 고정 부재(30)와 냉매 파이프(20)의 나선형 회전부(21)는 하우징(10) 내부에서의 수압을 고려하여 유출입관(40) 외측의 하우징 내부에 일정 공간(11)이 형성되도록 유입관(40a)과 유출관(40b) 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 한편, 고정 부재(30)에 감겨지는 냉매 파이프(20)의 나선형 회전수는 유입수의 유량이나 속도 등을 고려하여 적절하게 조절될 수 있다.

이러한 구조는 하우징(10)과 냉매 파이프(20), 고정 부재(30)를 간단하게 결합시킬 수 있는 구조로써, 용이하게 냉수용 파이프를 제조할 수 있으며, 하우징 내부를 통과하는 물을 직접 냉각시킬 수 있는 구조를 이룬다.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 냉수용 파이프의 상세한 내부 구조 및 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 도 4의 실시예에 따른 냉수용 파이프의 A-A 구조를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5의 실시예에 따른 냉수용 파이프의 내부 구조를 상세히 나타낸 단 면도이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조에 있어서, 하우징(10)은 일측 단부에 외부로부터 물이 유입되기 위한 유입관(40a)이 형성되고, 타측 단부에는 냉각된 물이 다시 외부로 유출되기 위한 유출관(40b)이 형성된다. 상기와 같은 구조에 의해 유입관(40a)으로 유입된 물은 하우징(10)을 통과하면서 내부에서 냉매 파이프(20)와 냉각 부재(30)에 의해 냉각되어 유출관(40b)으로 흘러 나오게 된다.

이러한 냉수용 파이프의 내부 구조를 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(10) 내부에 설치되는 고정 부재(30)를 따라 냉매 파이프(20)가 나선형으로 감겨지고, 냉매 파이프(20)의 양 단부는 냉매가 공급되기 위하여 하우징(10) 외부로 돌출되는 구조를 이룬다.

여기서 하우징(10) 내부에서의 냉매 파이프(20)는 하우징(10)의 내주면과 고정 부재(30)의 외주면에 각각 접촉되면서 나선형으로 감겨지고, 각 회전부(21) 사이를 따라 유입수가 흐를 수 있는 수로(22)가 형성된다. 이러한 수로(22)를 따라 유입수는 냉매 파이프에 직접 접촉되어 유입관(40a)으로부터 유출관(40b)까지 흐르면서 냉각된다. 이 경우 하우징(10)의 내부에서 유입관(40a)과 유출관(40b)이 형성되는 외측으로는 유입수의 압력을 고려하여 빈 공간(11)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온수용 파이프 구조를 나타낸 결합 사시도 이다.

온수용 파이프 구조는 외부에서 유입되는 물이 내부를 통과시키면서, 집수할 수 있는 하우징(10)과 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 유입수를 가열시키기 위한 히터 파이프(20'), 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 상기 히터 파이프(20)가 감겨져 고정될 수 있도록 하는 고정 부재(30) 및 상기 하우징(10)의 양단 측면에 결합되는 유출입관(40a,40b)으로 구성된다.

여기서 하우징(10)과 고정 부재(30), 유출입관(40a,40b)은 냉수용 파이프 구조와 동일한 구조를 이루는 것으로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 히터 파이프(20')에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 온수용 파이프 구조에서의 하우징(10)은 고온의 특성에서 잘 견딜 수 있어야 하므로, 플라스틱 재질 보다는 스테인리스 재질의 금속으로 구성되는 것이 바람직하다.

전술한 히터 파이프(20')는 하우징(10) 내부로 열기를 전달하기 위한 것으로, 하우징(10) 내부에서 고정 부재에 나선형으로 감져지는 구조로 설치되어 지되 하우징(10)의 양단으로 일정 길이 돌출되도록 설치된다. 또한, 히터 파이프(20')의 단부에는 도시된 바와 같이 접점 단자(23)가 형성되어 있다. 여기서 접점 단자(23)는 외부로부터 전기를 공급받아 전기에너지를 열에너지로 변환시켜 온수용 파이프 내부에 열을 공급하기 위한 구성이다.

이러한 히터 파이프(20')는 하우징(10)의 내부에서 공간을 형성하도록 길이 방향으로 중앙에 설치되며, 전기가 공급될 수 있도록 히터 파이프(20')의 양 단부가 하우징(10)의 외부로 일정 길이로 돌출되도록 설치되고, 하우징(10)의 양 단부가 밀폐되면서 함께 결합된다.

즉, 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉온수용 파이프 구조는 냉수 및 온수를 위한 파이프 구조에 모두 적용될 수 있는 것이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조를 나타낸 측면도이다.

도면을 참조하면, 냉수용 파이프 구조는 다수개가 직렬로 연결되어 구성된다. 즉, 도시된 바와 같이 하우징에 결합된 유출입관(40)을 통하여 서로 연결되는 것으로, 일단에서의 유출관은 타단에서의 유입관과 연결되는 형상으로 2개 이상의 냉수용 파이프가 연결되는 구조를 이룬다. 이 경우 외부로부터 최선단 하우징의 유입관(40a)으로 물이 유입되면서, 다단계로 냉각이 이루어지고, 최후단 하우징의 유출관(40b)으로 냉각된 물이 나오게 된다.

이러한 구조는 냉수용 파이프의 갯수를 늘여 더 많은 양의 물을 냉각시키거나 더 낮은 온도의 물로 냉각시킬 수 있다. 즉, 냉수용 파이프의 개수를 조절하여 물의 양이나 온도를 조절할 수도 있는 것이다.

또한, 다수개가 연결되는 냉수용 파이프 구조에 있어서 각 냉매 파이프는 직렬로 직접 연결되거나 병렬로 연결될 수 있으며, 각각 개별적으로 냉매가 공급되도록 구성될 수도 있다. 여기서 각각 개별적으로 연결되는 경우 각 냉수용 파이프의 냉각 작용을 별도로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 이러한 구조의 냉수용 파이프 구조는 온수용 파이프 구조에도 그대로 적용될 수 있음을 당업자의 수준에서 자명한 것이다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 냉온수용 파이프의 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 종래의 기술에 따른 냉온수용 파이프의 다른 구조를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조를 나타낸 분리 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조를 나타낸 결합 사시도,

도 5는 도 4의 실시예에 따른 냉수용 파이프의 A-A 구조를 나타낸 단면도,

도 6은 도 5의 실시예에 따른 냉수용 파이프의 내부 구조를 상세히 나타낸 상세 단면도,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온수용 파이프 구조를 나타낸 결합 사시도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉수용 파이프 구조를 나타낸 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 하우징

20,20' : 냉매 또는 히터 파이프

30 : 냉매 또는 히터 파이프 고정 부재

40,40a,40b : 유출입관

Claims (3)

1. 하우징 내부로 유입된 물을 냉매 또는 히터 파이프를 통해 냉온수화 하기 위한 냉온수용 파이프에 있어서,

   일단으로부터 유입된 물이 내부에서 냉각 또는 가열되어 타단으로 유출되는 일정 길이의 중공의 하우징;과

   상기 하우징 내부에 설치되고, 하우징의 내경보다 작은 외경을 가지며, 길이 방향으로 긴 막대 형상의 냉매 또는 히터 파이프 고정 부재;

   상기 하우징의 양단으로 일정 길이 돌출되고, 상기 하우징과 고정 부재 사이에서 상기 하우징의 내주면과 상기 고정 부재의 외주면을 따라 유입된 물이 흐를 수 있는 공간이 형성되도록 나선형으로 감겨져, 유입된 물이 상기 공간을 따라 흐르면서 냉각 또는 가열되도록 하는 냉매 또는 히터 파이프; 및

   상기 하우징 내부에 물을 유출입 시키기 위하여 상기 하우징의 양단 측면에 각각 결합되는 유출입관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉온수용 파이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 하우징의 유입관과 유출관 사이의 공간에 설치되고, 고정 부재를 따라 상기 냉매 또는 히터 파이프가 나선형으로 감겨져, 상기 유입관과 유출관 사이에서 유입수가 냉각 또는 가열이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉온수용 파이프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 냉온수용 파이프 구조는 상기 유출입관을 통하여 다수개가 다단계로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 냉온수용 파이프.

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