KR101541755B1

KR101541755B1 - 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치

Info

Publication number: KR101541755B1
Application number: KR1020080110774A
Authority: KR
Inventors: 문유진; 이선용; 김연국; 안형준; 한두원; 이석영
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2008-11-10
Filing date: 2008-11-10
Publication date: 2015-08-05
Also published as: KR20100051948A

Abstract

본 발명은, 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은, 냉수를 저장하는 냉수 저장 탱크(100)와, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 내부에 제공되며, 일측에는 냉수 유입을 위한 유입구(220)가 그리고 타측에는 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부로 돌출되어 처리수를 배출하게 되는 배출구(240)가 구비된 기체 분리막(200)과, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부에 제공되어 상기 기체 분리막(200)에 이산화탄소를 공급하는 저장 탱크(300) 및, 상기 배출구(240)에 제공되어 배출되는 처리수를 외부로 배출시켜 음용할 수 있도록 개폐 밸브(400)로 구성된다.

본 발명은, 탄산 음용수의 추출시 초기 추출시에도 항상 동일한 온도가 유지되면서 추출될 수 있어 탄산 음용수의 음용시 추출과 동시에 음용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기체 분리막 내의 처리수를 정수기를 통해 냉각된 냉각수를 통해 온도가 유지되도록 하여 항상 동일한 온도의 탄산 음용수를 음용할 수 있는 효과가 있다.

탄산수, 탄산수 제조장치,

Description

탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치{APPARATUS FOR PRODUCING CARBONATED WATER HAVING THE FUNCTION OF MAINTAINING INITIAL COOLING OF CARBONATED WATER}

본 발명은 탄산 음용수 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄산 음용수의 초기 추출시 필터내에 잔류된 탄산 음용수가 냉각 상태를 유지한 상태에서 추출될 수 있도록 하여 음용자가 항상 동일한 온도의 탄산 음용수를 음용할 수 있도록 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 탄산수 제조장치는, 물을 저장하는 용기와, 상기 용기내에 이산화탄소를 주입하게 되며 내부에 이산화탄소를 저장하는 가스 압력 용기와, 오리피스를 통해 상기 용기내로 에어를 공급하는 에어 공급부로 구성되어 상기 용기 내에 오리피스를 통해 에어를 공급하게 되면 이때 기포가 발생되고 이 기포에 이산화탄소를 공급하여 탄산수를 제조하게 된다.

이러한 방법은 물이 이산화탄소를 흡수하는 방법으로 탄산수가 얻어지는 것으로 탄산수가 물에 안정적으로 흡수되지 못하는 문제점이 있었다.

이를 해결하고자 기체 분리막을 이용하여 물과 탄산을 혼합하여 배출하는 기술이 제시되고 있다.

상기한 기체 분리막은 분리막이란 2상 사이에서 물질의 이동을 선택적으로 제한하는 기능을 갖는 고분자 재질의 계면(Interphase)이라 정의될 수 있으며, 최근 산업의 고도화 및 다변화로 인한 고순도, 고품위의 제품이 요구됨에 따라 분리공정은 대단히 중요한 공정으로 인식되고 있어 화학공업, 식품공업, 약품공업등의 공업분야 뿐만 아니라 의료, 생화학 및 환경분야에 이르기까지 중요한 연구과제가 되고 있다.

상기와 같이 막을 이용한 기체분리는 막에 대한 선택적인 가스 투과 원리에 의하여 진행되는데, 기체 혼합물이 막표면에 접촉하였을때 기체 성분은 막속으로 용해, 확산하게 되며 이때 각각의 기체 성분의 용해도와 투과도는 막물질에 대하여 서로 다르게 나타나게 되는 것으로 이를 통해 이산화탄소와 물을 기체 분리막을 통해 혼합하게 된다.

하지만, 상기한 탄산수 제조장치는 탄산 음용수의 초기 추출시 기체 분리막 내부에 잔존하고 있던 탄산수가 먼저 배출됨에 따라 약탄산수를 음용하고자 하는 자는 초기 탄산수를 그대로 배출시킨 후 컵 등을 통해 음용하면 되지만, 비교적 시원한 냉각 상태의 강탄산수를 음용하고자 하는 음용자는 초기 탄산수를 일정시간 외부로 배출시킨 후 적정한 온도로 냉각된 탄산 음용수를 음용하는 방식을 취하고 있어 불필요하게 초기 탄산 음용수를 낭비하게 되는 문제점이 있어왔다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 탄산 음용수의 추출시 초기 추출시에도 항상 동일한 온도가 유지되면서 추출될 수 있도록 하는데 있다.

즉, 원수를 필터링함과 동시에 이산화탄소를 공급받아 탄산 음용수가 배출되도록 하는 기체 분리막이 냉수를 저장하는 저장탱크 내에 위치되도록 하여 항상 저장탱크내의 온도와 동일한 탄산 음용수가 배출되도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

냉수를 저장하는 냉수 저장 탱크; 상기 냉수 저장 탱크의 내부에 제공되며, 일측에는 냉수 유입을 위한 유입구가 그리고 타측에는 상기 냉수 저장 탱크의 외부로 돌출되어 처리수를 배출하게 되는 배출구가 구비된 기체 분리막; 상기 냉수 저장 탱크의 외부에 제공되어 상기 기체 분리막에 이산화탄소를 공급하는 저장 탱크; 상기 배출구에 제공되어 배출되는 처리수를 외부로 배출시켜 음용할 수 있도록 개폐 밸브를 포함하여 달성된다.

그리고, 상기 기체 분리막의 유입구에, 냉수의 선택적 유입을 위한 유입 밸 브가 더 제공될 수 있다.

또한, 상기 배출구에, 상기 배출구와 연통되어 상기 개폐 밸브의 개방 전에 상기 기체 분리막으로부터 배출되는 초기 탄산수를 외부로 배출하도록 방류 밸브를 갖는 방류관이 더 제공될 수 있다.

상기 기체 분리막은, 이산화탄소 투과량이 1 kgf/cm²의 압력에서 0.55 내지 4.6 LPM(Liter Per Minute)인 것을 적용할 수 있다. 또한 막 표면 및 내부에 친수성 고분자가 코팅 형성된 것을 적용할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치는, 탄산 음용수의 추출시 초기 추출시에도 항상 동일한 온도가 유지되면서 추출될 수 있어 탄산 음용수의 음용시 추출과 동시에 음용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기체 분리막 내의 처리수를 정수기를 통해 냉각된 냉각수를 통해 온도가 유지되도록 하여 항상 동일한 온도의 탄산 음용수를 음용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리 게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 도 1의 도시에 의하여 냉수를 저장하는 냉수 저장 탱크(100)와, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 내부에 제공되며, 일측에는 냉수 유입을 위한 유입구(220)가 그리고 타측에는 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부로 돌출되어 처리수를 배출하게 되는 배출구(240)가 구비된 기체 분리막(200)과, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부에 제공되어 상기 기체 분리막(200)에 이산화탄소를 공급하는 저장 탱크(300) 및, 상기 배출구(240)에 제공되어 배출되는 처리수를 외부로 배출시켜 음용할 수 있도록 개폐 밸브(400)로 구성된다.

상기 기체 분리막(200)의 유입구(220)에는 냉수의 선택적 유입을 위한 유입 밸브(210)가 제공된다.

상기 유입 밸브(210)는, 조작 여부에 따라 외부 저장조 또는 상기 냉수 저장 탱크(100) 내의 냉수가 선택적으로 유입될 수 있도록 하게 된다.

상기 냉수 저장 탱크(100)는, 내부 공간에 냉수를 저장하게 되는 것이며, 냉수는 외부에서 펌프(120)를 통해 유입 또는 정수기에 제공되는 냉각수 공급기로부터 공급된 냉수가 저장된다.

다시말해, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 냉수는, 별도의 냉각기를 통해 냉각된 상태로 공급 또는 상기 냉수 저장 탱크(100)에 결합되는 냉각기를 통해 냉각된 것이 적용된다.

상기 기체 분리막(200)은, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 내부에 제공되며, 일측에는 유입구(220)가 그리고 타측에는 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부로 돌출되 어 처리수를 배출하게 되는 배출구(240)가 구비된다.

상기 기체 분리막(200)은, 최소량의 이산화탄소 가스를 사용하여 적절한 농도의 탄산수를 얻기 위하여 이산화탄소 투과량이 1 kgf/cm²의 압력에서 0.55 내지 4.6 LPM(Liter Per Minute), 바람직하게는 0.8 내지 1.5 LPM 인 것을 적용한다.

이러한 기체 분리막의 재질은 상기한 이산화탄소 투과량을 갖는 것이라면 어떠한 것이라도 사용이 가능하며, 본 발명에서 특별히 그 종류를 한정하지는 않는다. 대표적으로 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아마이드, 폴리아라미드, 폴리벤즈이미다졸, 또는 이들의 혼합물 등이 가능하나, 바람직하게는 폴리설폰을 사용한다.

이때, 기체 분리막은 막 표면 및 내부에 친수성 고분자가 코팅된 것이 바람직하다. 상기 친수성 고분자는 이 분야에서 공지된 것을 사용할 수 있으며, 일예로 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종이 가능하다.

상기 저장 탱크(300)는, 상기 냉수 저장 탱크(100)의 외부에 제공되어 상기 기체 분리막(200)에 이산화탄소를 공급하게 되는 것이며, 이산화탄소를 압축 저장하는 용기와 이산화탄소 공급 라인에 제공되어 이산화탄소 공급을 제어하는 밸브(310)로 이루어진다.

그리고, 상기 배출구(240)에는, 상기 기체 분리막(200)을 통해 배출되는 초기 추출수를 외부로 방류시킬 수 있도록 방류관(500)이 더 제공되며, 상기 방류관(500)에는 개폐를 위한 방류 밸브(520)가 제공된다.

상기 배출구(240)을 통해 초기 탄산수 추출시 상기 기체 분리막(200)에 잔존하고 있는 압력에 의해 탄산수가 폭발 현상을 발생시키게 되는데 이때, 상기 방류밸브(520)를 개방시켜 상기 방류관(500)을 통해 초기 탄산수 만을 방류시키고자 하는 것이다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명은, 도 1에 도시된 바와같이 냉수 저장 탱크(100)내에 항상 냉각된 냉수가 저장됨에 따라 상기 냉수 저장 탱크(100)내의 기체 분리막(200) 또한 상기 냉수와 동일 온도를 유지하게 되고 이에따라 상기 기체 분리막(200)내에서 처리되고 남은 처리수도 냉수와 동일 온도를 유지하게 된다.

이 상태에서 음용자가 탄산 음용수를 음용하고자 하면, 상기 개폐 밸브(400)를 개방시켜 배출되는 초기 탄산 음용수를 바로 음용하면 된다.

여기서, 초기 탄산 음용수의 배출시 강한 압력으로 폭발현상이 발생되면 상기 개폐 밸브(400)의 개방 전에 방류 밸브(520)를 개방시켜 짧은 시간 초기 탄산 음용수를 방류관(500)을 통해 방류시킨 후 다시 개폐 밸브(400)를 개방시켜 탄산 음용수를 음용하면 된다.

탄산 음용수 제조장치에 적용되는 것임.

도 1은 본 발명에 따른 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 냉수 저장 탱크

200: 기체 분리막

300: 저장 탱크

400: 개폐 밸브

500: 방류관

Claims

냉수를 저장하는 냉수 저장 탱크;

상기 냉수 저장 탱크의 내부에 제공되며, 일측에는 냉수 유입을 위한 유입구가 그리고 타측에는 상기 냉수 저장 탱크의 외부로 돌출되어 처리수를 배출하게 되는 배출구가 구비된 기체 분리막;

상기 냉수 저장 탱크의 외부에 제공되어 상기 기체 분리막에 이산화탄소를 공급하는 저장 탱크; 및

상기 배출구에 제공되어 배출되는 처리수를 외부로 배출시켜 음용할 수 있도록 개폐 밸브를 포함하고,

상기 냉수 저장 탱크의 냉수는 별도의 냉각기를 통해 냉각된 상태로 공급 또는 상기 냉수 저장 탱크에 결합되는 냉각기를 통해 냉각된 것을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 기체 분리막의 유입구에,

냉수의 선택적 유입을 위한 유입 밸브가 더 제공됨을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
청구항 1에 있어서,

상기 배출구와 연통되어 상기 개폐 밸브의 개방 전에 상기 기체 분리막으로부터 배출되는 초기 탄산수를 외부로 배출하도록 방류 밸브를 갖는 방류관이 더 제공됨을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
청구항 1에 있어서,

상기 기체 분리막은,

이산화탄소 투과량이 1 kgf/cm²의 압력에서 0.55 내지 4.6 LPM 인 것을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
청구항 5에 있어서,

상기 기체 분리막은,

이산화탄소 투과량이 1 kgf/cm²의 압력에서 0.8 내지 1.5 LPM 인 것을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
청구항 1에 있어서,

상기 기체 분리막은,

폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아마이드, 폴리아라미드, 폴리벤즈이미다졸 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.
청구항 1에 있어서,

상기 기체 분리막은,

막 표면 및 내부에 친수성 고분자가 코팅 형성된 것임을 특징으로 하는 탄산 음용수의 초기 냉각 유지 기능을 갖는 탄산 음용수 제조장치.