KR100896597B1 - 다면균일 급속냉각방식의 음수기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다면균일 급속냉각방식의 음수기에 관한 것으로, 상온수인 수돗물을 이중 냉각구조의 급속냉각방식으로서 전체적으로 다면 균일하게 마시기 좋은 최적으로 냉각온도로 즉석에서 양의 제한 없이 신속하고 지속적으로 냉각 처리하여 음용할 수 있도록 한다. 이를 달성하기 위한 구성관계로서 본 발명은 이중 냉각구조의 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)에 대해 각각 일측과 타측이 연결되면서 냉각수보조통(40)을 통과하여 이들 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)을 통해 급속 냉각되는 냉각수가 순환되는 냉각수순환관(35)(36)과, 냉각기내통(22)의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치 연장되면서 수돗물이 유입되는 상온수유입관(33)과, 냉동사이클상의 냉매 순환유로로서 연결되어 상온수유입관(33)과 함께 냉각기내통(22)의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치되는 냉매순환관(31)(32)과, 냉각기내통(22) 및 냉각기외통(20)의 급속냉각방식으로 냉각 처리되는 냉각수가 냉각수토출구(13)로 배출될 수 있도록 냉각기내통(22) 내부의 상온수유입관(33)과 연결되는 냉각수토출관(34)을 기본적으로 포함하여 제품 구성된다.
음수기, 이중 냉각구조, 균일급속, 냉각기 외통, 냉수토출구, 온도센서
Description
본 발명은 수돗물을 신속하게 급속 냉각시킬 수 있는 음수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상온수인 수돗물을 이중 냉각구조의 급속냉각방식으로서 전체적으로 다면 균일하게 마시기 좋은 최적으로 냉각온도로 즉석에서 양의 제한 없이 신속하고 지속적으로 냉각 처리하여 음용할 수 있도록 한 다면균일 급속냉각방식의 음수기에 관한 것이다.
물은 영양소의 하나로서 체중의 55-60%를 차지하며 인체에 있어 가장 중요한 물질이다. 사람은 체내의 지질과 단백질의 절반을 잃고도 생명을 유지할 수 있지만 체내의 수분의 10%만 잃어도 생명을 유지할 수 없다고 한다. 즉, 성인의 체중을 60kg으로 볼 때 약 36리터(60%)의 물이 우리 몸 안에 들어 있는 셈이다. 이 중에서 0.6리터만 없어져도 인간은 갈증을 느끼게 되고, 3.0리터가 없어지면 혼수상태에 이르며 6.0리터 정도를 잃게 되면 사망하게 된다.
따라서 우리의 몸은 수분 배설량과 섭취량의 균형을 이루어 체내에 항상 일정량의 수분을 보유해야 한다. 성인은 하루에 호흡, 땀, 오줌 및 변을 통해서 약 2,500cc의 물을 배출하므로 우리는 식생활을 통해서 이만큼의 수분을 매일 섭취하여야 한다.
한편, 산업 발전에 따른 부작용으로 환경오염과 함께 수질오염이 발생되면서 직수인 수돗물을 직접 음용하기 보다는 정수기를 통해 여과 처리된 정수를 먹거나 또는 상대적으로 깨끗한 생수를 찾고 있는 실정이며, 실제 우리의 주변에는 수많은 종류의 정수기가 소개되어 필요 이상의 비용을 부담하면서 정수기를 통해 여과처리된 정수를 대부분의 사람들이 음용하고 있는 실정이다.
그런데 정수기는 기능적인 특성상 필터를 자주 교체해주어야 하는 번거로움은 감수할 수 있다 하더라도 수분을 섭취하면서 제공받는 물 속에 포함된 미네랄 등의 각종 영양소까지도 여과 처리될 수밖에 없어, 정수기를 통해 여과처리된 정수를 오랜 기간 계속적으로 음용할 경우 그 부작용은 심히 걱정스럽다 할 수 있다.
또한 정수기는 구조적인 특성상 한꺼번에 많은 물을 여과 처리할 수 없어 정수 후 저장탱크에 저장한 후 내보내는 방식을 적용하고 있으며, 이는 수돗물의 경우 세균 발생 억제하기 위해 최소 0.2ppm 이상의 염소가 잔류하게 조치하고 있으나 정수기 저장탱크의 물은 필터를 통과한 후 염소가 제거된 상태이기 때문에 세균의 발생을 막을 수가 없어 일주일만 지나도 저장탱크의 주변이 미끄러운 상태로 세균이 번식하기 쉽다.
따라서 저장탱크 내부를 오존 및 UV램프 등의 방법으로 살균처리하고 있으나 일반 세균을 제거하기에는 한계가 있고 비싼 필터 교환비용에 대한 부담이 있으며, 특히 정수된 물 한컵을 위해 5배 이상의 물을 낭비해야 하는 등의 비경제적인 단점 은 물론 정수기의 관리를 소홀히 할 경우 상온수 상태의 직수인 수돗물을 직접 음용하는 것 보다 더 비위생적일 수 있다는 문제점이 있다.
즉, 건강을 위해 음식뿐만 아니라 식수 역시 그 소중함이 아무리 강조해도 부족하지 않는 웰빙시대에 있어, 정수기를 통한 정수(물) 1,000cc를 얻기 위해 약 2,200cc의 물이 버려지고 있는 실정과 정수기를 통과한 물은 물 속에 포함된 미네랄, 칼슘, 철분 등 우리 몸에 필요한 각종 무기물을 모두 걸러내어 사실 상의 죽은 물에 가까운 정수(물)을 먹을 수밖에 없었던 지금까지의 정수기를 사용한 식수문화의 제반 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 여과 처리된 정수물에 비해 물 고유의 각종 영양소가 크게 파괴되지 않고 살아 있는 상온수인 수돗물을 즉석에서 먹기에 좋으면서 건강에도 유익한 육각수 수준에 가깝게 차가운 냉각상태로 처리시켜 음용할 수 있는 다면균일 급속냉각방식의 음수기를 제공함에 기본적인 목적이 있다.
특히, 상온수인 수돗물을 이중 냉각구조의 급속냉각방식으로서 전체적으로 다면 균일하게 마시기 좋은 최적으로 냉각온도로 즉석에서 배출되는 양의 제한 없이 신속하고 지속적으로 냉각 처리하여 건강에 유익한 냉각온도의 건강수로서 음용할 수 있는 다면균일 급속냉각방식의 음수기에 제공함에 구체적인 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다면균일 급속냉각방식의 음수기는, 이중 냉각구조의 냉각기외통 및 냉각기내통에 대해 각각 일측과 타측이 연결되면서 그 중간에는 냉각수보조통을 통과하여 이들 냉각기외통 및 냉각기내통을 통해 급속 냉각되는 냉각수가 순환되는 냉각수순환관과, 상기 냉각기내통의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치 연장되면서 상온수인 수돗물이 유입되는 상온수유입관과, 냉동사이클상의 냉매 순환유로로서 연결되어 상기 상온수유입관과 함께 상기 냉각기내통의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치되는 냉매순환관과, 상기 냉각기내통 및 냉각기외통의 이중 냉각구조에 의한 급속냉각방식으로 냉각 처리되는 차가운 냉각수가 음수기본체 상측의 음수기덮개 위쪽으로 노출된 냉각수토출구로 배출될 수 있도록 상기 냉각수순환관과 별도로 상기 냉각기내통 내부의 상온수유입관과 연결되는 냉각수토출관을 기본적으로 포함하여 제품 구성된다.
특히, 냉각수순환관은 냉각기외통 및 냉각기내통을 통해 냉각 처리되는 냉각수가 상기 냉각기외통 위쪽의 냉각수보조통으로 배출되어 다시 냉각기내통으로 공급 순환될 수 있도록 순환펌프가 설치되고, 상기 냉각기내통에는 냉각 처리되는 냉각수의 냉각온도를 감지하는 온도센서가 설치된다.
또한 냉각수토출관은 해당 냉각수토출구가 아닌 다른 냉각수토출구로도 해당 작동버튼의 조작에 따라 차가운 냉각수가 배출될 수 있도록 다른 냉각수토출관으로 분기되어 상기 다른 냉각수토출구와 연결되고, 작동버튼의 구동 조작에 따라 차가운 냉각수가 해당 냉각수토출구쪽으로 각각 개폐 제어되도록 솔레노이드밸브가 설치된 구성관계를 이룬다.
나아가 상온수유입관 중간에 온열수조의 상온수분기관이 연결되어 상온수인 수돗물이 냉각기내통과 별도로 상기 상온수분기관을 통해 유입되어 온열처리되면서 해당 작동버튼의 구동 조작에 따라 음수기덮개 위쪽으로 노출된 온열수토출구로 배출될 수 있도록 온열수조가 더 포함된 구성관계로서 제품 형성됨을 기술적 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 다면균일 급속냉각방식의 음수기는, 여과 처리된 정수물에 비해 물 고유의 각종 영양소가 크게 파괴되지 않고 살아 있는 상온수인 수돗물을 다면균일 급속냉각방식을 통해, 즉석에서 먹기에 좋으면서 건강에도 유익한 육각수 수준에 가깝게 차가운 냉각상태로 처리시켜 음용할 수 있어, 기존의 정수기를 사용해서 여과 처리된 정수물을 음용하고자 정수된 물 한컵을 위해 5배 이상의 물을 낭비해야 하는 등의 비경제적인 단점을 근본적으로 해결할 수 있다. 또한 정수기의 기능적 구조적인 특성상 관리 소홀로 인해 각종 세균의 번식이 쉽게 발생되기 쉬운 위생적인 문제점도 직수인 수돗물을 즉석에서 차갑게 냉각 처리하여 음용할 수 있음으로서 경제성은 물론 위생상으로도 그 효과는 크다 할 수 있다.
특히, 상온수인 수돗물을 이중 냉각구조의 급속냉각방식으로서 전체적으로 다면 균일하게 마시기 좋은 최적으로 냉각온도로 즉석에서 배출되는 양의 제한 없이 신속하고 지속적으로 냉각 처리하여 건강에 유익한 냉각온도의 건강수로서 음용할 수 있어, 비위생적이면서 건강에도 치명적인 정수기를 사용할 때의 제반 문제점을 구조적으로 모두 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
이하, 본 발명에 따른 다면균일 급속냉각방식의 음수기의 구체적인 구성관계 및 작동원리를 첨부한 바람직한 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명의 기술요지인 이중 냉각구조에 의한 다면균일 급속냉각방식이 구현 작동되도록 하는 전원부나 제어부 및 감지부 등의 구체적인 구성관계는 도면 및 설명 편의상 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 다면균일 급속냉각방식의 음수기 제품의 외부구조를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 기본 실시예로 다면균일 급속냉각방식의 냉각장치가 구현되는 작용원리를 보인 음수기 내부구조를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 응용 실시예로서 다면균일 급속냉각방식의 냉각장치와 함께 통상의 온수장치를 함께 구성 적용시킨 음수기 내부구조를 도시한 것이다.
도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다면균일 급속냉각방식의 음수기는 이중 냉각구조의 냉각기(장치)가 구현될 수 있도록 기본적으로 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)에 대해 각각 일측과 타측이 연결되면서 그 중간에는 냉각수보조통(40)을 통과하여 이들 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)을 통해 급속 냉각되는 냉각수가 순환되는 냉각수순환관(35)(36)이 구성된다.
그리고 통상의 냉각장치에 적용되는 냉동사이클상의 냉매 순환유로로서 냉매순환관(31)(32)이 냉각기내통(22)의 내부와 외부(냉각기외통과 냉각기내통 사이의 공간)에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치 연장되며, 상온수인 수돗물이 유입되는 상온수유입관(33)이 상기 냉매순환관(31)(32)의 설치형태와 동일하게 나란히 이들 냉각기내통(22)의 내부와 냉각기외통(20)의 내부에 연속적으로 설치된다. 이는 이중 냉각방식의 냉각장치인 상기 냉각기외통(20)과 냉각기내통(22) 내부에 나선 형태로서 연속적으로 설치 배열되는 냉매순환관(31)(32)의 차가운 냉매가 이들 냉각기외통(20)과 냉각기내통(22)의 공간에 저장되어 순환되는 상온수를 구조적으로 다면균일하게 급속냉각시키는 작동원리가 구현될 수 있도록 한다.
즉, 직수로서 상온수인 수돗물이 한쪽의 상온수유입관(33)을 통해 냉각기내통(22)으로 유입되어 냉각기외통(20)으로 공급되고, 계속해서 상기 냉각기외통(20) 바깥쪽에 설치 구성된 냉각수순환관(35)을 통해 중간 저장유로로서 상기 냉각기외통(20) 위쪽에 설치된 냉각수보조통(40)으로 공급되고, 반대편 다른 한쪽의 냉각수순환관(36)을 통해 다시 냉각기내통(22)으로 귀환되는 순환동작이 이루어지며, 결국 상온수유입관(33)을 통해 냉각기내통(22)과 냉각기외통(20)으로 유입되어 냉각수순환관(35)(36)을 통해 다시 이들 냉각기내통(22) 및 냉각기외통(20)으로 귀환 반복되는 상온수인 수돗물은 이중 냉각구조로서 상기 냉각기내통(22)과 냉각기외통(20)에 배열 구성된 냉매순환관(31)(32)의 차가운 냉매와 다면균일하게 접촉되어 열교환되면서 급속냉각이 이루어질 수 있다.
한편, 냉각기내통(22) 및 냉각기외통(20)의 이중 냉각구조에 의한 급속냉각방식으로 냉각 처리되는 차가운 냉각수가 음수기본체(10) 상측의 음수기덮개(12) 위쪽으로 노출된 냉각수토출구(13)로 배출될 수 있도록, 상기 냉각수순환관(35)(36)과 별도로 상기 냉각기내통(22) 내부의 상온수유입관(33)과 연결되는 냉각수토출관(13)이 설치 구성된다.
또한 냉각수순환관(35)(36)은 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)을 통해 상온수 상태에서 차갑게 냉각 처리되는 냉각수(수돗물)가 상기 냉각기외통(20) 위쪽의 냉각수보조통(40)으로 배출되어 다시 냉각기내통(22)으로 공급 순환될 수 있도록 순환펌프(23)가 설치되고, 상기 냉각기내통(22)의 저부에는 냉각 처리되는 냉각수의 냉각온도를 감지하여 불필요하게 냉동싸이클상의 압축기(30) 등이 작동되는 것을 막을 수 있도록 온도센서(21)가 설치됨이 바람직하다.
또한 냉각수순환관(34) 별도로 차갑게 냉각 처리된 냉각수를 냉각수토출구(13)를 통해 외부 배출시키기 위한 냉각수토출관(34)은 해당 냉각수토출구(13)가 아닌 다른 냉각수토출구(14)로도 음수기본체(10) 외측으로 노출되게 설치된 해당 작동버튼(16)의 조작에 따라 차가운 냉각수가 배출될 수 있도록 다른 냉각수토출관(37)으로 분기되어 상기 다른 냉각수토출구(14)와 연결되며, 특히 작동버튼(16)의 구동 조작에 따라 차가운 냉각수가 해당 냉각수토출구(13)(14)쪽으로 각각 전기신호로서 개폐 제어되도록 솔레노이드밸브(24)(25)가 설치된다.
본 발명은 기본적으로 상술한 도 2의 기본 실시예에서 보는 것처럼, 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)으로 냉동싸이클상의 냉매순환관(31)(32)과 함께 상온수유입관(33)이 나선 형태로 배열 설치됨으로서 상기 냉매순환관(31)(32)을 통해 차가운 냉매가 이들 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)의 공간에 저장되는 수돗물과 전체적으로 다면균일하게 접촉면적이 확대되어 열교환될 수 있으며, 이때 상온수유입관(33)을 통해 이중 냉각구조의 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)으로 유입되는 상온수는 바깥쪽의 냉각수순환관(35)(36)에 의해 다시 순환 동작되면서 저장되어 상기 냉매순환관(31)(32)과 이중 냉각구조로서 다면균일하게 급속냉각 처리될 수 있다.
결국 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)의 이중 냉각구조에 의한 급속냉각 처리되는 수돗물인 냉각수는 음수기본체(10) 외측에 설치된 해당 작동버튼(16)의 조작에 따라 냉각수토출관(34)(37)을 통해 해당 냉각수토출구(13)(14)로 배출 동작될 수 있다. 미설명한 도면부호 11은 상기 냉각수토출구(13)(14)가 노출되는 음수기덮개(12)에 공간 요홈되어 냉각수를 담을 수 있도록 하는 물받이공간을 도시한 것이며, 도면부호 41은 냉각기외통(20)의 냉각수가 냉각수보조통(40)과의 순환 동작이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 상기 냉각기외통(20) 상측과 냉각수보조통(40) 하측을 관통시켜 일정높이로 돌출시킨 공기출입구를 도시한 것이며, 아울러 도면부호 42는 필요시 상기 냉각수보조통(40)으로 물을 보충 및 인출시킬 수 있도록 물보충구를 구성시킨 것이다.
계속해서 본 발명의 음수기는 도 3의 응용 실시예의 도면에서 보는 것처럼, 냉각기내통(22) 내부로 상온수인 수돗물이 공급되는 상온수유입관(33) 중간에 온열수조(50)로도 수돗물이 공급되어 온열처리될 수 있도록 상온수분기관(38)이 연결되고, 상온수인 수돗물은 상기 냉각기내통(22)과 별도로 상기 상온수분기관(38)을 통해 통상의 온열수조(50)로 유입되어 상기 온열수조의 히팅장치(도면도시 생략)에 의해 따뜻하게 온열처리될 수 있다.
그리고 온열수조(50)를 통해 가열 처리된 온열수는 온수토출관(51)을 통해 음수기덮개(12)에 노출 구성된 온수토출구(15)로 배출될 수 있으며, 온열수가 음수기본체(10)의 해당 작동버튼(16)의 조작에 따라 상기 온수토출구(15)로의 토출동작 이 용이하도록 상기 온수토출관(51) 중간에는 구동원인 가압펌프(53)와 전기신호로서 유로를 개폐 동작시키는 솔레노이드밸브(52)가 설치 구성됨이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 다면균일 급속냉각방식의 음수기 제품사시도.
도 2는 본 발명의 기본 실시예로 다면균일 급속냉각방식의 냉각장치를 적용시킨 음수기 내부구조도.
도 3은 본 발명의 응용 실시예로 다면균일 급속냉각방식의 냉각장치와 함께 통상의 온수장치를 함께 구성 적용시킨 음수기 내부구조.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 음수기본체 11 : 물받이공간
12 : 음수기덮개 13,14 : 냉각수토출구
14 : 온열수토출구 15 : 작동버튼
20 : 냉각기외통 21 : 온도센서
22 : 냉각기내통 23 : 순환펌프
24,25 : 솔레노이드밸브 30 : 압축기
31,32 : 냉매순환관 33 : 상온수유입관
34 : 냉각수토출관 35,36 : 냉각수순환관
40 : 냉각수보조통 41 : 공기출입구
42 : 물보충구 50 : 온열수조
51 : 온열수토출관 53 : 가압펌프
Claims (4)
- 이중 냉각구조의 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)에 대해 각각 일측과 타측이 연결되면서 그 중간에는 냉각수보조통(40)을 통과하여 이들 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)을 통해 급속 냉각되는 냉각수가 순환되는 냉각수순환관(35)(36)과,상기 냉각기내통(22)의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치 연장되면서 상온수인 수돗물이 유입되는 상온수유입관(33)과,냉동사이클상의 냉매 순환유로로서 연결되어 상기 상온수유입관(33)과 함께 상기 냉각기내통(22)의 내부와 외부에 대해 나선 형태로서 연속적으로 설치되는 냉매순환관(31)(32)과,상기 냉각기내통(22) 및 냉각기외통(20)의 이중 냉각구조에 의한 급속냉각방식으로 냉각 처리되는 차가운 냉각수가 음수기본체(10) 상측의 음수기덮개(12) 위쪽으로 노출된 냉각수토출구(13)로 배출될 수 있도록 상기 냉각수순환관(35)(36)과 별도로 상기 냉각기내통(22) 내부의 상온수유입관(33)과 연결되는 냉각수토출관(34)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다면균일 급속냉각방식의 음수기.
- 청구항 1에 있어서,상기 냉각수순환관(35)(36)은 냉각기외통(20) 및 냉각기내통(22)을 통해 냉각 처리되는 냉각수가 상기 냉각기외통(20) 위쪽의 냉각수보조통(40)으로 배출되어 다시 냉각기내통(22)으로 공급 순환될 수 있도록 순환펌프(23)가 설치되고, 상기 냉각기내통(22)에는 냉각 처리되는 냉각수의 냉각온도를 감지하는 온도센서(21)가 설치된 것을 특징으로 하는 다면균일 급속냉각방식의 음수기.
- 청구항 1에 있어서,상기 냉각수토출관(34)은 해당 냉각수토출구(13)가 아닌 다른 냉각수토출구(14)로도 해당 작동버튼(16)의 조작에 따라 차가운 냉각수가 배출될 수 있도록 다른 냉각수토출관(37)으로 분기되어 상기 다른 냉각수토출구(14)와 연결되고, 작동버튼(16)의 구동 조작에 따라 차가운 냉각수가 해당 냉각수토출구(13)(14)쪽으로 각각 개폐 제어되도록 솔레노이드밸브(24)(25)가 설치된 것을 특징으로 하는 다면균일 급속냉각방식의 음수기.
- 청구항 1에 있어서,상기 상온수유입관(33) 중간에 온열수조의 상온수분기관(38)이 연결되어 상온수인 수돗물이 냉각기내통(22)과 별도로 상기 상온수분기관(38)을 통해 유입되어 온열 처리되면서 해당 작동버튼(16)의 구동 조작에 따라 음수기덮개(12) 위쪽으로 노출된 온열수토출구(15)로 배출될 수 있도록 온열수조(50)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 다면균일 급속냉각방식의 음수기.
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