KR102262980B1 - Water Generator with Improved Performance to Condense Rrefrigerant - Google Patents

Water Generator with Improved Performance to Condense Rrefrigerant Download PDF

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KR102262980B1
KR102262980B1 KR1020200180925A KR20200180925A KR102262980B1 KR 102262980 B1 KR102262980 B1 KR 102262980B1 KR 1020200180925 A KR1020200180925 A KR 1020200180925A KR 20200180925 A KR20200180925 A KR 20200180925A KR 102262980 B1 KR102262980 B1 KR 102262980B1
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water
condenser
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KR1020200180925A
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이용덕
정수민
최진성
강대호
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주식회사 피쉬
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for generating drinkable water from water vapor contained in air. The apparatus for generating water in accordance with the present invention comprises: a condenser in which a high-temperature gaseous refrigerant is liquefied into a low-temperature liquid refrigerant to releases heat to the outside; an evaporator which converts the water vapor in the air into liquid water by absorbing the external heat while the liquid refrigerant supplied from the condenser is vaporized into a gaseous refrigerant; a compressor which compresses the gaseous refrigerant supplied from the evaporator and transfers the compressed gaseous refrigerant to the condenser; a water collecting tank which collects and stores the water generated in the evaporator; a filter unit which purifies the water in the water collecting tank; a purified water supply tank which stores the water purified by the filter unit; and a wastewater recycling unit for cooling the condenser by spraying wastewater generated in the filter unit onto the condenser. In accordance with the present invention, the condenser is cooled by spraying the wastewater discharged from the filter unit onto the condenser, such that cooling efficiency is increased compared to conventional cooling using only outside air, thereby reducing energy consumed for water generation.

Description

냉매 응축 성능이 향상된 물 생성 장치{Water Generator with Improved Performance to Condense Rrefrigerant}Water Generator with Improved Performance to Condense Refrigerant

본 발명은 물 생성 장치에 관한 것으로서, 특히 공기 중에 포함된 수증기로 음용 가능한 물을 생성하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a water generating apparatus, and more particularly, to an apparatus for generating drinkable water from water vapor contained in air.

일반적으로 공기는 수증기의 형태로 많은 물을 함유하고 있으며, 수증기는 상대적으로 낮은 온도의 물체를 만나면 응축되어 물로 변환된다. In general, air contains a lot of water in the form of water vapor, and when water vapor meets a relatively low temperature object, it is condensed and converted into water.

공기에 포함되어 수증기를 응축하여 물을 생성하는 장치는 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 응축시켜 주위로 열을 발산하는 응축기, 및 응축된 냉매를 증발시켜 주위로부터 열을 흡수하는 증발기로 구성되어 있다. 수분을 포함하고 있는 공기가 외부에서 유입되어 증발기를 통과하면 공기 중의 수분이 증발기에 의해 응축되어 포집되며, 수분이 제거된 공기는 응축기를 통과하면서 고온 건조한 공기로 배출된다. 응축기는 통상 외부 공기에 의해 냉각되나 냉각 효율이 높지 않아 냉각 사이클을 구동하기 위해 에너지 소비가 커지는 문제가 있다. The device for generating water by condensing water vapor contained in air includes a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant to dissipate heat to the surroundings, and an evaporator that absorbs heat from the surroundings by evaporating the condensed refrigerant. Consists of. When the air containing moisture is introduced from the outside and passes through the evaporator, the moisture in the air is condensed and collected by the evaporator, and the moisture-removed air is discharged as hot and dry air while passing through the condenser. The condenser is usually cooled by external air, but the cooling efficiency is not high, so there is a problem in that energy consumption is increased to drive the cooling cycle.

한편, 증발기에서 응축된 물을 음용수로 사용하기 위해서는 물에 있는 유해성분을 제거해야 하므로 역삼투압 방식의 필터가 통상 사용된다. 이러한 역삼투압 방식의 필터는 정수된 1 리터의 물을 얻기 위해 4 리터의 물을 버려야 한다. 즉, 에너지를 사용하여 공기 중의 수증기를 물로 변환했지만 정수하여 음용수를 만드는 과정에서 많은 물을 소비하게 되므로 소비 에너지 대비 물 생성 효율이 낮은 문제가 있다. On the other hand, in order to use the water condensed in the evaporator as drinking water, it is necessary to remove harmful components in the water, so a reverse osmosis filter is usually used. In this reverse osmosis filter, 4 liters of water must be discarded to obtain 1 liter of purified water. That is, although water vapor in the air is converted using energy, a lot of water is consumed in the process of making drinking water by purifying, so there is a problem in that water generation efficiency is low compared to the energy consumed.

한국등록특허공보 제10-1305891호(공기정화장치가 구비된 에어워터 시스템)Korean Patent Publication No. 10-1305891 (Air water system equipped with an air purifier)

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 본 발명은 소비 에너지 대비 물 생성 효율이 높은 물 생성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention, derived to solve these conventional problems, is to provide a water generating device having high water generating efficiency compared to energy consumed.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 공기 중의 수증기를 포집하여 물을 생성하는 장치에 있어서, 고온의 기체 냉매가 저온의 액체 냉매로 액화되면서 외부로 열을 방출하는 응축기와, 상기 응축기로부터 공급된 액체 냉매가 기체 냉매로 기화되면서 외부 열을 흡수하여 공기 중의 수증기를 액체 상태의 물로 변환시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 공급된 기체 냉매를 압축해서 상기 응축기로 보내는 압축기와, 상기 증발기에서 생성된 물을 포집하여 저장하는 집수통과, 상기 집수통의 물을 정수하는 필터 유닛과, 상기 필터 유닛에서 정수된 물을 저장하는 정수 공급조와, 상기 필터 유닛에서 생성된 퇴수를 상기 응축기에 분무하여 상기 응축기를 냉각시키는 퇴수 재활용부를 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a device for generating water by collecting water vapor in the air, a condenser for discharging heat to the outside while a high-temperature gas refrigerant is liquefied into a low-temperature liquid refrigerant, and from the condenser An evaporator that absorbs external heat while the supplied liquid refrigerant is vaporized into a gaseous refrigerant to convert water vapor in the air into liquid water, a compressor that compresses the gaseous refrigerant supplied from the evaporator and sends it to the condenser; A water collecting tank for collecting and storing water, a filter unit for purifying the water in the water collecting tank, a purified water supply tank for storing water purified by the filter unit, and spraying the wastewater generated in the filter unit to the condenser. Includes a wastewater recycling unit for cooling the condenser.

바람직하게는, 상기 퇴수 재활용부는, 상기 필터 유닛에서 생성된 퇴수를 저장하는 퇴수 저장조와, 상기 퇴수 저장조의 퇴수를 상기 응축기로 공급하는 퇴수 공급관을 구비한다. Preferably, the wastewater recycling unit includes a wastewater storage tank for storing the wastewater generated by the filter unit, and a wastewater supply pipe for supplying the wastewater from the wastewater storage tank to the condenser.

바람직하게는, 상기 퇴수 공급관의 말단에 퇴수를 분사하는 노즐부를 더 포함한다. 또한, 상기 퇴수 공급관에 설치되며 상기 퇴수 저장조에 저장된 퇴수를 상기 응축기로 공급하는 퇴수 펌프를 더 포함한다. 또한, 상기 응축기에 공급되어 기화된 퇴수를 상기 증발기로 제공하는 수증기 공급관을 더 포함한다. 또한, 상기 수증기 공급관에 설치되며 상기 기화된 퇴수가 상기 증발기로 제공되는 것을 제어하는 개폐 밸브를 더 포함한다. 또한, 상기 퇴수 저장조 내의 퇴수를 기화시키는 초음파 진동자를 더 포함한다. 또한, 상기 필터 유닛은 마이크로 필터, 프리카본 필터, 중공사 필터, 역삼투 필터, 포스트카본 필터가 순차로 연결된다. 또한, 상기 집수통에 설치된 오존 살균기와, 상기 정수 공급조에 설치된 자외선 살균기를 더 포함한다. 또한, 상기 필터 유닛을 통과한 물을 상기 집수통에 다시 공급하는 재공급관을 더 포함한다.Preferably, it further comprises a nozzle unit for spraying the waste water at the end of the waste water supply pipe. In addition, it is installed in the water discharge supply pipe further includes a water discharge pump for supplying the discharge water stored in the water discharge storage tank to the condenser. In addition, it further includes a water vapor supply pipe for providing the vaporized wastewater supplied to the condenser to the evaporator. In addition, it is installed in the water vapor supply pipe further includes an on-off valve for controlling that the vaporized discharge water is provided to the evaporator. In addition, it further includes an ultrasonic vibrator for vaporizing the wastewater in the wastewater storage tank. In addition, in the filter unit, a micro filter, a pre-carbon filter, a hollow fiber filter, a reverse osmosis filter, and a post-carbon filter are sequentially connected. In addition, it further includes an ozone sterilizer installed in the water collecting tank, and an ultraviolet sterilizer installed in the purified water supply tank. In addition, it further includes a resupply pipe for re-supplying the water that has passed through the filter unit to the water collecting container.

본 발명에 의하면 필터 유닛에서 버려지는 퇴수를 응축기에 분무하여 응축기를 냉각하므로 외부 공기만을 이용하여 냉각하는 종래에 비해 냉각 효율이 높아 물 생성에 소비되는 에너지를 저감할 수 있다. 응축기의 냉각효율이 증대되므로 작은 용량의 응축기를 사용할 수 있게 되어 물 생성 장치를 소형화 할 수 있다. 또한, 응축기 냉각을 위해 응축기에 분무된 퇴수는 기화하며 이를 흡입 공기에 섞어 증발기에 공급하면 흡입 공기의 상대습도가 높아지므로 소비 에너지 대비 물 생성 효율을 높일 수 있다. 또한, 퇴수를 재이용함으로써 퇴수 저장조에 저장된 물을 양을 최소화하므로 물 생성 장치를 더 청결한 상태로 유지할 수 있다. According to the present invention, since the condenser is cooled by spraying wastewater discarded from the filter unit on the condenser, the cooling efficiency is high compared to the conventional cooling using only outside air, and thus energy consumed for water generation can be reduced. Since the cooling efficiency of the condenser is increased, it is possible to use a condenser with a small capacity, so that the water generating device can be miniaturized. In addition, the wastewater sprayed on the condenser for cooling the condenser is vaporized, and when it is mixed with intake air and supplied to the evaporator, the relative humidity of the intake air increases, so that the water generation efficiency can be increased compared to energy consumption. In addition, since the amount of water stored in the wastewater storage tank is minimized by recycling the wastewater, the water generating device can be maintained in a cleaner state.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 물 생성 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for generating water according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, terms such as first and/or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the above terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, within the scope not departing from the scope of the rights according to the concept of the present invention, the first component may be named as the second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. something to do. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” or “in direct contact with” another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Other expressions for describing the relationship between elements, that is, expressions such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of an embodied feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 물 생성 장치(100)의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 물 생성 장치(100)는 냉매관(101)에 의해 순차로 연결된 증발기(102)와 압축기(104)와 응축기(106)를 포함한다. 또한 물 생성 장치(100)는 집수통(118)과 필터 유닛(130)과 정수 공급조(138)와 퇴수 재활용부(200)를 포함한다.1 is a block diagram of a water generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, the water generating device 100 includes an evaporator 102 , a compressor 104 , and a condenser 106 sequentially connected by a refrigerant pipe 101 . In addition, the water generating device 100 includes a water collecting tank 118 , a filter unit 130 , a purified water supply tank 138 , and a waste water recycling unit 200 .

응축기(106)는 기체 냉매를 액체 냉매로 액화시키면서 냉매가 외부로 열을 방출하도록 한다. 팽창밸브(108)는 응축기(108)에서 만들어진 액체 냉매를 팽창시켜 저온 저압이 되도록 하여 증발기(102)로 공급한다. 증발기(102)는 팽창밸브(108)로부터 공급된 액체 냉매가 기체 냉매로 기화되도록 하여 냉매가 외부 열을 흡수하여 공기 중의 수증기를 액체 상태의 물로 변환시킨다. 압축기(106)는 증발기(102)로부터 공급된 기체 냉매를 고압으로 압축해서 응축기(106)로 보낸다. The condenser 106 liquefies the gaseous refrigerant into a liquid refrigerant so that the refrigerant radiates heat to the outside. The expansion valve 108 expands the liquid refrigerant made in the condenser 108 so that it becomes low-temperature and low-pressure, and supplies it to the evaporator 102 . The evaporator 102 vaporizes the liquid refrigerant supplied from the expansion valve 108 into a gaseous refrigerant so that the refrigerant absorbs external heat to convert water vapor in the air into liquid water. The compressor 106 compresses the gaseous refrigerant supplied from the evaporator 102 to a high pressure and sends it to the condenser 106 .

전기집진 필터(114)는 외부에서 유입되는 공기 중의 먼지 등을 제거함으로써 증발기(102)에서 생성된 물이 먼지 등에 의해 오염되는 정도를 줄인다. 팬(116)은 외부에서 공기를 유입하여 증발기(102)와 응축기(108)를 거쳐 배출되도록 한다. The electrostatic precipitation filter 114 reduces the degree of contamination of the water generated in the evaporator 102 by dust or the like by removing dust or the like in the air introduced from the outside. The fan 116 introduces air from the outside and exhausts it through the evaporator 102 and the condenser 108 .

하우징(150)의 내측에서 증발기(102)의 하부에는 증발기(102)에서 포집된 물을 저장하는 집수통(118)이 설치된다. 집수통(118)에 포집된 물은 증발기(102)와 활성탄소섬유필터(122)를 경유하여 증발기(102)에 공급된다. 증발기(102)의 물은 펌프(128)를 통하여 필터 유닛(130)에 공급된다. 증발기(102)에는 오존살균기(126)가 구비된다. A water collecting tank 118 for storing the water collected by the evaporator 102 is installed at the lower portion of the evaporator 102 inside the housing 150 . The water collected in the water collecting tank 118 is supplied to the evaporator 102 via the evaporator 102 and the activated carbon fiber filter 122 . Water from the evaporator 102 is supplied to the filter unit 130 through a pump 128 . The evaporator 102 is provided with an ozone sterilizer 126 .

필터 유닛(130)은 마이크로 필터, 프리카본 필터, 중공사 필터, 역삼투 필터, 포스트카본 필터가 순차로 연결될 수 있다. 필터 유닛(130)을 통과한 물은 재공급관(134)에 의해 증발기(102)에 다시 공급된다. 필터 유닛(130)의 일측에는 여과되는 순수한 물에 미네랄을 공급하는 미네랄 공급 유닛(136)가 연결된다. 미네랄 공급 유닛(136)의 일측에는 여과되는 물을 저장하는 정수 공급조(138)가 설치된다. 정수 공급조(138)에는 물을 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수 가공부(142) 및 자외선 살균기(140)가 연결 설치된다. 필터 유닛(130)를 통과한 물은 3방 밸브(132)를 통하여 연결되는 재공급관(134)에 의해 증발기(102)에 다시 공급될 수 있다.In the filter unit 130 , a micro filter, a pre-carbon filter, a hollow fiber filter, a reverse osmosis filter, and a post-carbon filter may be sequentially connected. The water that has passed through the filter unit 130 is supplied back to the evaporator 102 by a resupply pipe 134 . A mineral supply unit 136 for supplying minerals to filtered pure water is connected to one side of the filter unit 130 . A purified water supply tank 138 for storing filtered water is installed at one side of the mineral supply unit 136 . In the purified water supply tank 138 , a water purification processing unit 142 and an ultraviolet sterilizer 140 for heating or cooling water and supplying it are connected and installed. The water passing through the filter unit 130 may be supplied back to the evaporator 102 by a resupply pipe 134 connected through the three-way valve 132 .

필터 유닛(130)에는 정수 과정에서 생성된 퇴수를 저장한 후 응축기(108)에 공급하기 위한 퇴수 재활용부(200)가 연결된다. 퇴수 재활용부(200)는 필터 유닛(130)에서 생성된 퇴수를 응축기(106)에 분무하여 응축기(106)를 냉각시킨다. 퇴수 재활용부(200)는, 필터 유닛(130)에서 생성된 퇴수를 저장하는 퇴수 저장조(204)와, 퇴수 저장조(204)의 퇴수를 응축기(106)로 공급하는 퇴수 공급관(208)을 구비한다. 퇴수 저장조(204)는 퇴수 배출관(202)을 통해 필터 유닛(130)에서 생성된 퇴수를 수집한다.The filter unit 130 is connected to the wastewater recycling unit 200 for storing the wastewater generated in the water purification process and then supplying it to the condenser 108 . The wastewater recycling unit 200 cools the condenser 106 by spraying the wastewater generated by the filter unit 130 on the condenser 106 . The wastewater recycling unit 200 includes a wastewater storage tank 204 for storing the wastewater generated by the filter unit 130 and a wastewater supply pipe 208 for supplying the wastewater from the wastewater storage tank 204 to the condenser 106 . . The wastewater storage tank 204 collects the wastewater generated in the filter unit 130 through the wastewater discharge pipe 202 .

응축기(106) 쪽에 설치되는, 퇴수 공급관(208)의 말단에는 퇴수를 분사하는 노즐부(210)가 설치된다. 퇴수 공급관(208)에 퇴수 펌프(206)가 설치되며, 퇴수 펌프(206)는 퇴수 저장조(204)에 저장된 퇴수를 응축기(106)로 공급한다. A nozzle unit 210 for spraying wastewater is installed at the end of the wastewater supply pipe 208, which is installed on the condenser 106 side. A water discharge pump 206 is installed in the water discharge supply pipe 208 , and the water discharge pump 206 supplies the water stored in the water discharge storage tank 204 to the condenser 106 .

수증기 공급관(212)는 응축기(108)에 공급되어 기화된 퇴수를 증발기(102)로 제공한다. 개폐 밸브(214)는 수증기 공급관(212)에 설치되며 응축기(108)에서 기화된 퇴수가 증발기(102)로 제공되는 것을 제어한다. The water vapor supply pipe 212 is supplied to the condenser 108 to provide vaporized wastewater to the evaporator 102 . The opening/closing valve 214 is installed in the water vapor supply pipe 212 and controls that the discharged water vaporized in the condenser 108 is provided to the evaporator 102 .

응축기(106)는 응축기 수조(109)의 내부에 설치되며, 응축기 수조(109)의 바닥면에 근접하게 초음파 진동자(216)가 설치된다. 응축기(106)에 분무된 후 응축기 수조(109)에 쌓인 퇴수는 초음파 진동자(216)에 의해 기화되고, 수증기 공급관(212)을 통해 증발기(102)로 공급된다. The condenser 106 is installed inside the condenser water tank 109 , and the ultrasonic vibrator 216 is installed close to the bottom surface of the condenser water tank 109 . After being sprayed on the condenser 106 , the wastewater accumulated in the condenser water tank 109 is vaporized by the ultrasonic vibrator 216 , and is supplied to the evaporator 102 through the water vapor supply pipe 212 .

응축기(106)에서 기화되어 수증기 공급관(212)을 통해 증발기(102)로 제공되는 기체는 고온 다습한 상태이다. 냉매는 증발기(102)를 지나면서 외부로부터 열을 흡수하여 팽창한 기체 상태가 되나, 액체 상태의 냉매가 일부 존재한다. 증발기(102)와 압축기(104) 사이의 냉매관(101)에 수증기 공급관(212)을 접촉시켜 열교환을 하게 되면 수증기 공급관(212)을 지나는 기체는 온도가 저하되므로 응축기(106)에서 응축이 더 잘 되게 된다. 반면 냉매는 열을 흡수하여 더욱 기체 상태가 되므로 압축기(104)에서의 압축 효율이 좋아진다. 도 1에서는 편의상 수증기 공급관(212)이 증발기(102)의 후단부에 접촉하여 열교환하는 것으로 도시되어 있다. The gas vaporized in the condenser 106 and provided to the evaporator 102 through the water vapor supply pipe 212 is in a high temperature and high humidity state. The refrigerant absorbs heat from the outside while passing through the evaporator 102 and becomes an expanded gaseous state, but some refrigerants in a liquid state exist. When the steam supply pipe 212 is brought into contact with the refrigerant pipe 101 between the evaporator 102 and the compressor 104 to exchange heat, the temperature of the gas passing through the steam supply pipe 212 is lowered, so that the condenser 106 is more condensed. it goes well On the other hand, since the refrigerant absorbs heat and becomes more gaseous, the compression efficiency in the compressor 104 is improved. In FIG. 1 , for convenience, the water vapor supply pipe 212 is shown to be in contact with the rear end of the evaporator 102 to exchange heat.

하우징(150)의 외측에는 태양전지판(144) 및 배터리(146)가 설치된다. 배터리(146)는 태양전지판(144)에서 생성된 전력을 저장하며, 압축기(104), 펌프(120, 206), 정수 가공부(142), 자외선 살균기(140), 초음파 진동자(216) 등에 전력을 공급한다. A solar panel 144 and a battery 146 are installed outside the housing 150 . The battery 146 stores power generated by the solar panel 144 , and power to the compressor 104 , the pumps 120 , 206 , the water purification unit 142 , the ultraviolet sterilizer 140 , the ultrasonic vibrator 216 , etc. to supply

이하에서는 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of this embodiment will be described in detail.

하우징(150)의 내측에 설치되는 팬(116)의 동작시 전기집진 필터(114)를 통과하여 유입되는 공기가 증발기(102)에 접촉하면 공기 중에서 기체 상태인 수증기가 액체 상태의 물로 변환된다. 이렇게 생성된 물은 낙하하여 집수통(118)에 모인다.When the air flowing through the electrostatic precipitation filter 114 comes into contact with the evaporator 102 during the operation of the fan 116 installed inside the housing 150 , the gaseous water vapor in the air is converted into liquid water. The water thus generated falls and is collected in the water collecting tank 118 .

압축기(104)에서 고압으로 압축된 기체 상태의 냉매는 응축기(106)에서 고의 액체 상태의 냉매로 상전이 된다. 고압의 액체 상태의 냉매는 팽창밸브(108)에서 팽창되어 저압의 액체 상태의 냉매로 되어 증발기(102)에 공급되고, 증발기(102)에서 기체 상태의 냉매로 상전이 하면서 외부 공기의 온도를 낮추어 외부 공기 내에 포함된 수증기가 물로 변하게 된다.The gaseous refrigerant compressed to a high pressure in the compressor 104 is converted into a solid liquid refrigerant in the condenser 106 . The high-pressure liquid refrigerant is expanded by the expansion valve 108 to become a low-pressure liquid refrigerant and is supplied to the evaporator 102 , while the phase transition to the gaseous refrigerant in the evaporator 102 is lowered by lowering the temperature of the external air. Water vapor contained in the air turns into water.

집수통(118)의 일측에 설치되는 펌프(201)를 이용하여 저수조(124)에 공급될 때 활성탄소섬유필터(122)를 통하여 1차 필터링되고, 저수조(124)에는 오존 살균기(126)가 구비되어 저장되는 물을 오존에 의해 살균하게 된다.When supplied to the water storage tank 124 using a pump 201 installed on one side of the water collecting tank 118, it is first filtered through an activated carbon fiber filter 122, and an ozone sterilizer 126 is installed in the water storage tank 124. The provided and stored water is sterilized by ozone.

저수조(124)의 물은 펌프(128)를 통하여 필터 유닛(130)을 구성하는 마이크로 필터, 프리카본 필터, 중공사 필터, 역삼투 필터, 포스트카본 필터를 순차로 통과하면서 이물질이 제거된다. 필터 유닛(130)은 저수조(124)에서 공급되는 물의 일부만을 필터링한 후 정수 공급조(138)에 전달하게 된다. The water in the water storage tank 124 sequentially passes through the micro filter, the free carbon filter, the hollow fiber filter, the reverse osmosis filter, and the post carbon filter constituting the filter unit 130 through the pump 128 to remove foreign substances. The filter unit 130 filters only a portion of the water supplied from the water storage tank 124 and then delivers it to the purified water supply tank 138 .

필터 유닛(130)에서 대부분의 물은 퇴수되고, 상기 퇴수는 필터 유닛(130)의 일측에 설치되는 퇴수 배출관(202)을 통해 퇴수 저장조(204)에 저장된다. 퇴수 저장조(204)에 저장되는 퇴수는 펌프(206)에 의해 퇴수 공급관(208)을 경유하여 노즐(210)에 의해 응축기(106)에 분사된다. 분사된 후 흘러내리는 퇴수는 응축기 수조(109)의 하부에 수집된다. 초음파 진동자(216)는 응축기 수조(109)의 바닥면에 설치되며, 응축기 수조(109)의 하부에 수집된 퇴수를 기화시킨다. 기화된 퇴수는 수증기 공급관(212)을 경유하여 외부 공기와 함께 증발기(102)에 공급된다. 증발기(102)에 공급되는 공기는 기화된 퇴수를 함유하게 되므로 습도가 높아 증발기(102)에서 쉽게 응축되어 물을 생성하게 된다. 즉, 증발기(102)의 온도를 적게 낮추어도 상대적으로 많은 물이 생성되므로 소비 에너지 대비 물 생성 효율이 커지게 된다. Most of the water is discharged from the filter unit 130 , and the discharged water is stored in the water discharge storage tank 204 through the discharge discharge pipe 202 installed on one side of the filter unit 130 . The wastewater stored in the wastewater storage tank 204 is sprayed to the condenser 106 by the nozzle 210 via the wastewater supply pipe 208 by the pump 206 . The wastewater flowing down after being sprayed is collected in the lower part of the condenser water tank 109 . The ultrasonic vibrator 216 is installed on the bottom surface of the condenser water tank 109 and vaporizes the wastewater collected in the lower part of the condenser water tank 109 . The vaporized wastewater is supplied to the evaporator 102 together with the outside air via the water vapor supply pipe 212 . Since the air supplied to the evaporator 102 contains vaporized wastewater, it is easily condensed in the evaporator 102 due to high humidity to produce water. That is, since a relatively large amount of water is generated even when the temperature of the evaporator 102 is decreased to a small extent, the water generation efficiency is increased compared to the energy consumed.

필터 유닛(130)을 통과한 물은 영양 성분이 포함되지 않는 순수한 물이므로, 미네랄 공급 유닛(136)를 통과시켜 순수한 물에 미네랄이 용해되도록 한다. 미네랄 공급 유닛(136)은, 원통의 내측에 여러 가지 성분이 혼합된 혼합물로 소결 성형된 미네랄 볼이 충전되어 있다. 상기 미네랄 볼은 카본 분말과 자철광석 분말이 혼합된 혼합 분말에 마그네슘(Mg) 조각을 혼합하여 물로 반죽한 후에, 이를 소결하여 형성한다. 자철광석은 마그네타이트라고도 하며 강한 자성을 가지고 있어 물분자를 육각 모양으로 만들 뿐만 아니라 그 밖에 망간, 마그네슘 등이 함유되어 있어 물을 환원수로 변환시키는 데에 유리하다. 미네랄 공급 유닛(136)를 통과한 물은 정수 공급조(138)에 공급된 후 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수 가공부(142)를 통하여 사용자에게 공급될 때 미네랄이 공급되는 정수를 사용자에게 공급하게 되는 것이다. 필터 유닛(130)를 통과한 일부의 물은 3방 밸브(132)를 통하여 연결되는 재공급관(134)에 의해 저수조(124)에 다시 공급되어 미 사용시 정수된 물이 오염되는 문제점을 해소하게 된다.Since the water that has passed through the filter unit 130 is pure water that does not contain nutrients, it passes through the mineral supply unit 136 to dissolve the minerals in the pure water. The mineral supply unit 136 is filled with mineral balls sintered into a mixture in which various components are mixed inside the cylinder. The mineral ball is formed by mixing a magnesium (Mg) piece with a mixed powder of carbon powder and magnetite ore, kneading it with water, and then sintering it. Magnetite, also called magnetite, has strong magnetism, so it not only makes water molecules into hexagonal shapes, but also contains manganese and magnesium, so it is advantageous for converting water into reduced water. When the water passing through the mineral supply unit 136 is supplied to the purified water supply tank 138 and then supplied to the user through the water purification processing unit 142 that heats or cools the water, the purified water supplied with minerals is supplied to the user. will become Part of the water that has passed through the filter unit 130 is supplied back to the water storage tank 124 by the resupply pipe 134 connected through the three-way valve 132 to solve the problem of contamination of purified water when not in use. .

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of

100 : 물 생성 장치 101 : 냉매관
102 : 증발기 104 : 압축기
106 : 응축기 108 : 팽창밸브
109 : 응축기 수조 114 : 전기집진 필터
116 : 팬 118 : 집수통
120 : 펌프 122 : 활성탄소섬유필터
124 : 저수조 126 : 오존살균기
128 : 펌프 130 : 필터 유닛
132 : 3방 밸브 134 : 재공급관
136 : 미네랄 공급 유닛 138 : 정수 공급조
140 : 자외선 살균기 142 : 정수 가공부
144 : 태양전지판 146 : 배터리
150 : 하우징 200 : 퇴수 재활용부
202 : 퇴수 배출관 204 : 퇴수 저장조
206 : 퇴수 펌프 208 : 퇴수 공급관
210 : 노즐부 212 : 수증기 공급관
214 : 개폐 밸브
100: water generating device 101: refrigerant pipe
102: evaporator 104: compressor
106: condenser 108: expansion valve
109: condenser tank 114: electric dust filter
116: fan 118: water tank
120: pump 122: activated carbon fiber filter
124: water tank 126: ozone sterilizer
128: pump 130: filter unit
132: 3-way valve 134: resupply pipe
136: mineral supply unit 138: purified water supply tank
140: UV sterilizer 142: water purification processing unit
144: solar panel 146: battery
150: housing 200: wastewater recycling unit
202: wastewater discharge pipe 204: wastewater storage tank
206: drain pump 208: drain supply pipe
210: nozzle unit 212: water vapor supply pipe
214: on-off valve

Claims (10)

공기 중의 수증기를 포집하여 물을 생성하는 장치에 있어서,
고온의 기체 냉매가 저온의 액체 냉매로 액화되면서 외부로 열을 방출하는 응축기와,
상기 응축기로부터 공급된 액체 냉매가 기체 냉매로 기화되면서 외부 열을 흡수하여 공기 중의 수증기를 액체 상태의 물로 변환시키는 증발기와,
상기 증발기로부터 공급된 기체 냉매를 압축해서 상기 응축기로 보내는 압축기와,
상기 증발기에서 생성된 물을 포집하여 저장하는 집수통과,
상기 집수통의 물을 정수하는 필터 유닛과,
상기 필터 유닛에서 정수된 물을 저장하는 정수 공급조와,
상기 필터 유닛에서 생성된 퇴수를 상기 응축기에 공급하여 상기 응축기를 냉각시키고, 상기 응축기에서 상기 퇴수가 기화되도록 하는 퇴수 재활용부를
포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
An apparatus for generating water by collecting water vapor in the air, the apparatus comprising:
A condenser that emits heat to the outside while high-temperature gas refrigerant is liquefied into low-temperature liquid refrigerant
an evaporator for absorbing external heat while the liquid refrigerant supplied from the condenser is vaporized into a gaseous refrigerant to convert water vapor in the air into liquid water;
a compressor that compresses the gas refrigerant supplied from the evaporator and sends it to the condenser;
A water collecting passage for collecting and storing the water generated in the evaporator;
a filter unit for purifying the water in the water collecting tank;
a purified water supply tank for storing water purified by the filter unit;
A wastewater recycling unit that supplies wastewater generated in the filter unit to the condenser to cool the condenser, and vaporizes the wastewater in the condenser.
Water generating device, characterized in that it comprises.
제1항에 있어서,
상기 퇴수 재활용부는, 상기 필터 유닛에서 생성된 퇴수를 저장하는 퇴수 저장조와, 상기 퇴수 저장조의 퇴수를 상기 응축기로 공급하는 퇴수 공급관을 구비하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
According to claim 1,
The water waste recycling unit includes a water discharge storage tank for storing the water discharge generated by the filter unit, and a water discharge supply pipe for supplying the discharge water from the water discharge storage tank to the condenser.
제2항에 있어서,
상기 퇴수 공급관의 말단에 퇴수를 분사하는 노즐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
3. The method of claim 2,
The water generating apparatus according to claim 1, further comprising a nozzle for spraying wastewater at an end of the wastewater supply pipe.
제2항에 있어서,
상기 퇴수 공급관에 설치되며 상기 퇴수 저장조에 저장된 퇴수를 상기 응축기로 공급하는 퇴수 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
3. The method of claim 2,
and a water discharge pump installed in the water discharge supply pipe and supplying the water discharge stored in the water discharge storage tank to the condenser.
제2항에 있어서,
상기 응축기에 공급되어 기화된 퇴수를 상기 증발기로 제공하는 수증기 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
3. The method of claim 2,
and a water vapor supply pipe for supplying the vaporized wastewater supplied to the condenser to the evaporator.
제5항에 있어서,
상기 수증기 공급관에 설치되며 상기 기화된 퇴수가 상기 증발기로 제공되는 것을 제어하는 개폐 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
6. The method of claim 5,
and an opening/closing valve installed in the water vapor supply pipe and controlling that the vaporized wastewater is provided to the evaporator.
제2항에 있어서,
상기 응축기의 수조의 바닥면에 근접하게 설치되며, 상기 응축기 수조에 쌓인 퇴수를 기화시키는 초음파 진동자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
3. The method of claim 2,
The water generating device according to claim 1, further comprising an ultrasonic vibrator installed close to the bottom surface of the water tank of the condenser to vaporize the wastewater accumulated in the water tank of the condenser.
제1항에 있어서,
상기 필터 유닛은 마이크로필터, 프리카본, 중공사, 역삼투, 포스트카본필터가 순차로 연결되는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
According to claim 1,
The filter unit is a water generating device, characterized in that the micro-filter, pre-carbon, hollow fiber, reverse osmosis, and post-carbon filter are sequentially connected.
제1항에 있어서,
상기 집수통에 저장된 물을 오존 살균하는 오존 살균기와, 상기 정수 공급조에 저장된 물을 자외선 살균하는 자외선 살균기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
According to claim 1,
The water generating apparatus according to claim 1, further comprising: an ozone sterilizer for ozone sterilizing the water stored in the water collecting tank; and an ultraviolet sterilizer for sterilizing the water stored in the purified water supply tank by ultraviolet rays.
제1항에 있어서,
상기 필터 유닛을 통과한 물을 상기 집수통에 다시 공급하는 재공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물 생성 장치.
According to claim 1,
and a resupply pipe for supplying the water that has passed through the filter unit back to the water collecting container.
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