KR200313258Y1 - 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기에 관한 것으로, 기존의 직접 냉각방식은 물론 간접 냉각방식을 이용한 냉온수기나 냉온정수기에 용이하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 냉수조(38)에 대한 물의 순환을 유도하여 결빙현상을 근본적으로 제거하고, 상기 냉수조(38) 내부의 온도편차를 억제함과 함께 얼음을 연속적으로 용해함으로서 많은 양의 냉수량을 보존하여 연속적인 유출에도 냉수온도의 저하 없이 다량의 냉수를 얻을 수 있다. 이를 위해 냉수조(38)의 원수 및 정수가 직접 및 간접 냉각방식에 의해 냉각 보관되는 통상의 냉온수기 또는 냉온정수기에 있어서, 냉수유출구(23)가 설치된 냉수조(38)의 저부 일측에 외부로부터 청정 공기나 산소가 유입되어 상기 냉수조(38) 내부의 물이 강제적으로 순환될 수 있도록 공기유입구(54)가 설치되고, 상기 공기유입구(54)에는 청정 공기나 산소를 주기적으로 또는 연속적으로 발생시켜 상기 냉수조(38) 내부로 배관을 통해 공급시키는 공기발생기(19)가 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기 {A Cold And Hot Water Purifier With Uniform Cooling Function Of A Cold Water Tank}

본 고안은 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉수조 내부로 청정 공기나 산소를 유입시켜 냉수조 내부의 물을 일정주기로 순환시킴으로서 전체적으로 균일한 저온의 냉각수로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 연속적인 증발기의 가동으로부터 발생하는 냉수조 내부의 결빙현상을 제거할 수 있는 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기에 관한 것이다.

잘 알려져 있는 같이, 냉온정수기는 기본적으로 물을 정수시키는 정수부와, 정수된 물을 냉수 및 온수로 보관하게 되는 냉수부 및 온수부, 그리고 냉온정수기의 작동신호를 제어하는 제어부로 구성되며, 특히 원수나 정수가 직접 혹은 위쪽의 저수조를 거쳐 냉수조에 유입되어 순환구조로 장착된 냉매관의 차가운 냉매와 열교환되고, 결과적으로 순환되는 냉매에 의한 증발작용으로 물의 열이 빼앗기면서 냉각이 이루어지게 되며, 또한 냉수조에서 유출되는 물의 양만큼 다시 냉수조로 물의 유입이 이루어지게 된다.

이러한 냉온정수기의 냉각방식은 크게 간접 냉각방식(간냉방식)과 직접 냉각방식(직냉방식)으로 구분될 수 있는데, 간접 냉각방식은 기존부터 주로 사용하고 있는 방식으로 도 4,5를 참고하면 냉수조(38)의 외측에 냉매관(40)을 일정 길이로 감아 증발기 역할을 하도록 함으로서 상기 냉수조(38) 내부의 물을 냉각하는 방식이다.

즉, 냉수조(38) 외부로의 유출수만큼 상기 냉수조(38)로의 유입수가 증가함에 따라 냉수조(38) 내부의 물은 저수조(25)의 용량에 따라 약간의 있으나, 유입수와 유출수가 상호 혼합되어 수온이 급격히 상승할 뿐만 아니라 간접 냉각방식으로 인해 근본적으로 상기 냉수조(38)의 내부와 외부, 상부와 하부의 온도에 있어 수온의 편차가 발생하게 된다.

또한 냉수조(38) 외측에 설치된 냉매관(40)의 냉매 순환에 의해 상기 냉수조(38) 내부의 물을 냉각하는 간접적인 냉각방식일 뿐만 아니라, 냉수조(38)의 외측에 감긴 냉매관(40)의 성형 및 장착 한계에 따라 상기 냉매관(40)의 바깥부위가 단열재로 보완되었다 하더라도 냉매관(40) 외측으로의 열량 손실이 많아 근본적으로 냉각효율이 저하될 수밖에 없는 한계가 있다.

그리고 직접 냉각방식은 도 2를 참조하면, 냉수조(38) 내부에 냉매관(40)이 삽입된 냉각기(61)를 장착하여 상기 냉수조(38) 내부에서 직접 냉각이 이루어지도록 함으로서, 간접 냉각방식과는 달리 냉매관(40)으로부터 전달되는 냉각열을 모두이용할 수 있기 때문에 냉각기(61)의 열효율을 저하시키기 않으며, 냉수조(38)의 내부가 장착된 냉각기(61)에 의해 일정 터널형태의 구조를 갖는 특성을 갖게 됨에 따라 연속적인 물의 유출에서도 유입되는 물과 상호 혼합이 되지 않고 층류 형태로 냉수조(38) 내부에서 물이 흐르며, 순차적으로 냉각기(61)의 냉각봉과 냉각핀의 표면부위를 장시간 이동함으로서 냉각효율을 극대화시켜 연속적인 냉수를 유출할 수 있다.

따라서 간접 냉각방식이나 직접 냉각방식 모두 최대의 해결과제는 강력한 냉각작용으로 냉수조(38) 내부에서 발생하는 결빙에 따른 정수 및 유출수의 동결, 장치의 파열, 제어부의 미작동 등의 문제 발생을 없애는 것인데, 현재까지 뚜렷한 대책이 없어 냉각수단의 성능과 저수조의 용량에 따라 상기 냉수조(38) 내부의 물의 결빙현상을 사전에 조사하고 안전율을 감안하여 냉각온도를 설정하여 냉각수단을 기동하는 실정이다.

특히, 직접 냉각방식이 에너지 효율측면에서 우수하다는 것을 냉각관련 분야에 오래 종사한 사람은 깊게 인식하고 있으나, 상기와 같은 동결 문제를 근본적으로 해결하지 못함에 따라 지금까지 실용화하지 못하였다.

한편, 냉온수기나 냉온정수기에서는 압축기(13)의 가동에 따라 냉매관(40)으로부터 전달되는 냉각열에 의해 냉수조(38) 내부의 물은 온도가 점차 낮아질 수 있어 목적으로 하는 냉수를 얻게 되나, 상기 냉수조(38)의 물을 냉각하기 위해 압축기(13)가 가동되면 일정 시간 뒤에는 필연적으로 냉수조(38) 내부에는 얼음(77)이 형성되게 된다.

기존에 적용하고 있는 직접 냉각방식의 경우, 냉수조(38) 하부 외측에 냉매관(40)이 장착되어 있기 때문에 냉각열 전달능력이 떨어져 상기 냉수조(38) 전체를 일정온도 이하로 냉각하기에는 냉각수단에 과도한 부하가 걸릴 뿐만 아니라, 가동에 따라 냉수조(38)의 하부 측면과 바닥에 얼음(77)이 형성되어 냉수유출구(42)를 막기 때문에 냉수조(38) 내측의 일부만을 얼음(77)이 형성되도록 해야 하는 안전상의 필연성이 대두되며, 상기 냉수조(38)의 온도센서에 의한 수온은 약 4℃ 정도로 조정되어 유출수는 비교적 높은 온도를 갖게 된다.

따라서 유입수에 따른 저수조(25) 내부 물의 빠른 온도 상승은 근본적으로 피할 수 없는데, 연속적인 유출에서 2-4℃의 물을 몇 잔 얻은 후에는 금방 수온이상승될 수밖에 없어 연속적인 냉수를 얻기는 불가능하였다.

또한 직접 냉각방식의 경우에도 유출 전의 냉수조(38)에 담긴 위쪽의 냉각수와 아래쪽의 냉각수의 온도편차가 간접 냉각방식보다 상대적으로 적어, 연속적인 냉수 사용은 가능하지만 근본적으로 상기와 같은 결빙 문제를 해결해야 하는 기술적 과제가 있었다.

그리고 냉수조(38)에 담긴 물은 그 양이 증가함에 따라 냉각을 가속화시킨다 해도 단열층을 형성하여 단열효과를 갖고 있음은 주지의 사실로 상기 냉수조(38)의 부위별 수온 측정에서 바로 확인이 가능한데, 이는 냉수조(38)의 상부와 하부, 중심부와 측면부의 온도가 상호 다르고 특히 저수량이 많은 경우에 상부와 하부의 온도편차는 더욱 크게 나타난다.

따라서 어떤 인위적인 유동 없이는 냉수조(38) 내에 물이 많으면 많을수록 균일한 온도의 수온을 얻기는 불가능하며, 예를 들면 기존의 냉온수기 및 냉온정수기의 경우 상기 냉수조(38)의 물은 냉수조(38)의 중심부를 기준으로 위쪽의 물의 아래쪽의 물의 온도편차가 상기 냉수조(38)의 크기에 따라 차이가 있으며, 냉수조(38)의 크기가 커지게 되면 그 온도편차는 더욱 증가하게 되어 크게는 6-10℃ 정도까지 나게 된다.

또한 냉수조(38) 내부의 온도편차가 크게 되면 될수록 유출에 따른 유입수의 혼합에 따라 수온 상승은 가속화되어 유출수의 냉각온도가 저하하여 차가운 물을 연속적으로 얻는 것이 어렵게 된다.

그리고 냉온수기나 냉온정수기에 있어, 또 하나의 중요한 문제점은냉수조(38)의 물을 유출하지 않고 장시간 보존할 경우 물의 유동이 없으면 상기 냉수조(38) 내부에서 세균 등의 번식이 가속화되어 위생상 저해 요소가 발생하게 되며, 이는 대용량의 냉수를 요구하는 식당, 관공서, 학교, 휴게소 등에서의 냉온수기 및 냉온정수기의 사용은 근본적인 제약과 불편함을 초래하였다.

따라서 사용자가 우선 방편으로 정수된 물을 사전에 페트병 등에 담아 별도의 냉각장치에 넣어두고 사용하는 실정일 뿐만 아니라, 정수기의 근본적인 기능인 물의 정수를 필요로 한다는 점을 감안하면 장시간의 정체된 물의 보관에 따른 세균번식 등의 위생상 문제는 심각한 해결사항이 아닐 수 없다.

본 고안은 이러한 사정을 감안하여 지금까지의 냉온수기 및 냉온정수기에서 해결하지 못하였던 냉수조의 물이 균일하게 냉각 보관되어 사용될 수 있도록 하기 위해 개발된 것으로, 기존의 직접 냉각방식은 물론 간접 냉각방식을 이용한 냉온수기나 냉온정수기에 용이하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 냉수조에 대한 물의 순환을 유도하여 결빙현상을 근본적으로 제거하고, 냉수조 내부의 온도편차를 억제함과 함께 얼음을 연속적으로 용해함으로서 많은 양의 냉수량을 보존하여 연속적인 유출에도 냉수온도의 저하 없이 다량의 냉수를 얻을 수 있으며, 더 나아가 세균 등의 번식을 억제하여 위생상 효과도 증대시킬 수 있는 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따라 냉수조의 물이 균일 냉각되는 냉온정수기의 내부구성도.

도 2는 본 고안의 냉온정수기를 구성하는 직냉방식 냉수조 분리상태도.

도 3은 본 고안에 따른 직냉방식 냉수조에서의 물의 유동상태도.

도 4와 도 5는 본 고안의 냉온정수기를 구성하는 간냉방식 냉수조의 분리상태 및 결합상태도.

도 6는 본 고안에 따른 간냉방식 냉수조에서의 물의 유동상태도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

19 : 공기발생기 20 : 공기필터

23 : 냉수유출구 38 : 냉수조

39 : 단열부재 40 : 냉매관

51 : 온도센서 54 : 공기유입구

61 : 냉각기 85 : 정수필터

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기는 냉수조의 원수 및 정수가 직접 및 간접 냉각방식에 의해 냉각 보관되는 통상의 냉온수기 또는 냉온정수기에 있어서, 냉수유출구가 설치된 냉수조의 저부일측에 외부로부터 청정 공기나 산소가 유입되어 상기 냉수조 내부의 물이 강제적으로 순환될 수 있도록 공기유입구가 설치되고, 상기 공기유입구에는 청정 공기나 산소를 주기적으로 또는 연속적으로 발생시켜 상기 냉수조 내부로 배관을 통해 공급시키는 공기발생기가 연결된 것을 특징으로 한다.

그리고 냉수조는 공기유입구와 공기발생기 사이에 유입되는 공기나 산소가 정화 및 살균 처리될 수 있도록 공기필터가 설치되며, 또한 상기 냉수조는 물의 온도에 대한 측정 정밀도를 높일 수 있도록 공기유입구와 연결되는 배관 단부에 이중보호막 형태의 온도센서가 설치된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기에 대한 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따라 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 직접 냉각방식의 냉온정수기의 전체적인 내부 구성관계를 나타낸 것으로, 냉각수단이 냉수조(38) 내부에 장착되고 상기 냉각수단인 증발기 역할을 수행하기 위하여 냉각수단이 냉매관(40)인 경우 출구는 압축기(13)에 연결되며, 입구는 상기 압축기(13)로부터 응축기를 거쳐 나오는 팽창변 역할의 모세관(15)에 연결된다.

특히, 외부로부터 청정 공기나 산소가 냉수조(38) 내부로 유입될 수 있도록 공기유입구(54)는 냉각수단의 중앙부와 냉수유출구(23) 사이인 냉각기(61)의 하단이 위치한 상기 냉수조(38)의 저부에 부착되며, 공기발생기(19)에 의해 발생되는공기는 청정상태로의 유입을 위하여 냉수조(38) 유입 전에 공기필터(20)를 거쳐 유입되도록 구성된다.

또한 온도센서(64)는 냉각기(61)와 냉수유출구(42) 사이에 위치하여 냉수조(38) 내부의 수온을 측정하게 되며, 상기 온도센서(51)와 공기발생기(19), 압축기(13) 등의 구성요소는 회로기판(PCB)(18)에 연결되어 설정온도 및 시간에 따라 자동 조절하도록 구성된다.

특히, 온도센서(51)는 냉수조(38)의 물에 대한 측정 정밀도를 향상시키기 위하여 상기 냉수조(38)의 바닥면에서 내부로 인입시키고, 센서보호통으로 보호되는 이중 보호막 형태의 구조로 이루어짐이 바람직하며, 미설명 부호 39는 냉수조(38)외측으로 끼움 조립되어 단열수단으로 위치하게 되는 단열부재를 나태낸 것이고, 상기 냉수조(38)를 중심으로 조립 구성되는 온도센서(51) 및 냉각기(61) 등은 패킹수단 및 너트수단에 의해 밀폐 고정됨은 물론이다.

[실시예 1]

도 2와 같은 직접 냉각방식을 이용한 냉온정수기의 냉수조의 구조는 외부 단열재(39)로 보완된 냉수조(38), 내부의 냉각기(61), 온도센서(51) 및 냉수유출구(23), 그리고 공기유입구(54)로 구성되며, 상기 공기유입구(54)가 냉각기(61)의 하부에 설치되어 냉각이 진행됨에 따라 공기유입구(54)를 통해 공기가 유입되어 상기 냉각기(61) 사이의 공간을 따라 상부로 이동하게 된다.

즉, 일정 공간에 보관된 물에 유동을 주면 물은 상호 혼합되고 결국 같은 온도가 달성될 수 있는데, 본 고안에서도 이와 같은 원리를 적용하기 위하여냉수조(38)의 하부에 공기유입구(54)를 설치하고 상기 공기유입구(54)로 청정 공기를 유입시킴으로서, 공기가 상부로 이동할 때 냉수조(38) 상부의 물은 상부쪽으로 이동하는 공기의 양만큼 하부로 이동하여 차가운 하부의 물은 상부로 이동하게 되고, 더운 상부의 물은 하부로 이동하게 되면서 최종적으로 상부의 물과 하부의 물은 거의 동일한 수온이 된다.

이와 같은 현상을 이용하면 냉각 초기에는 냉각기(61)의 전 표면에서 전달되는 냉각열을 직접 이용하게 되고, 일정 시간 후에는 상기 냉각기(61) 표면에 형성되는 얼음(77)을 용이하게 물로 치환시켜 아주 차가운 얼음물을 형성할 수 있는데, 냉수조(38) 내부의 냉각수 전체를 1℃ 정도로 낮게 유지하는 것이 가능할 뿐만 아니라 유출수와의 혼합이 있더라도 냉각수의 유출량을 현격히 증대할 수 있으며, 또한 공기가 일정 공간을 형성하여 이동하기 때문에 결빙현상에 따른 위험을 원천적으로 배제할 수 있다.

아울러 본 고안에 따른 냉수조(38)에 적용되는 냉각기(61)는 내부에 냉매관(40)이 삽입된 일체형의 냉각수단으로서 중앙의 냉각봉에 일정 각도를 갖고 있는 냉각핀으로 구성되어 있으며, 상기 냉각핀은 냉수조(38)의 측면과 밀착되어 냉수조(38) 내부의 유입된 물의 유동이 일정 공간의 연속적인 유로를 형성하면서 냉각핀(62) 사이를 순차적으로 통과하도록 구성된다.

그리고 직접 냉각방식의 경우에 냉각기(61)가 가동되어 일정 시간이 흘러 냉수조(38)의 수온이 낮아지게 되면 상기 냉각기(61)의 표면에는 중앙의 냉각봉을 시작으로 냉각핀(62)으로 점차 얼음(77)이 형성되기 시작하는데, 이때 공기를 순환시키면 공기의 유동에 따라 물의 유동이 시작되기 시작하여 얼음(77)은 물로 치환된다.

[실시예 2]

도 4,5는 본 고안에 따라 분배판(31)을 냉수조(38)에 적용시킨 간접 냉각방식의 냉온정수기의 조립구조 및 단면구조를 나타낸 것으로, 단열부재(39)와 냉매관(40)이 외부로 성형된 상기 냉수조(38) 및 냉수조(38) 내부의 상기 분배판(31), 냉수유출구(23) 등으로 구성된다.

특히, 분배판(31)은 냉수조(38)에 유입된 물의 온수조(12)로의 이동통로와 상기 온수조(12)로부터 역으로 나오는 더운 증기형태의 물과 상호 혼합하지 않도록 구성되며, 상기 냉수조(38)에서 냉각수를 유출하면 유출수 만큼 냉수조(38)로 원수및 정수가 유입되는데, 상기 분배판(31)의 최외각 사이를 통해 하부에 저장되어 상기 냉수조(38) 외측의 냉매관(40)으로 발생하는 증발열을 이용하여 냉각이 이루어진다.

즉, 분배판(31)은 유출수가 없는 정체 상태에서 냉수조(38)의 상부와 하부의 물의 혼합 방지에는 작지만 효과는 있으나, 상기 냉수조(38)가 크면 클수록 분배판(31)의 상부와 하부뿐만 아니라 상기 분배판(31) 밑에서도 상부와 하부의 수온편차가 크게 발생하며, 유출에 따른 유입수에 의해 빠른 시간 내에 상호 혼합되어 낮은 냉각수의 유출량은 기대하기 어렵다.

그러나 본 고안에 따른 냉수조(38)의 물의 순환을 이용하면 상기 냉수조(38)의 물을 상호 혼합시켜 거의 동일한 수온으로 유지함은 물론, 결빙현상을 억제할 수 있기 때문에 초기 냉수조(38) 내부의 수온을 기존의 4℃ 정도보다 낮은 1℃ 정도로 설정함으로서, 전체적으로 낮은 냉수온도를 유지하고, 연속적인 사용에서도 급격한 온도 저하의 방지에 따라 냉수의 유출량을 증대시킬 수 있다.

도 6은 간접 냉각방식 및 직접 냉각방식의 냉온정수기에 있어서 냉수조(38)의 냉매관(40) 양상 및 일정 시간 후의 결빙현상을 나타낸 것으로, 얼음 형성이 간접 냉각방식의 경우 상기 냉수조(38) 하부의 내측으로 형성되는 반면에 간접 냉각방식의 경우에는 냉수조(38) 내부의 냉각기(61) 표면에서 얼음(77)이 형성된다.

도 3은 직접 냉각방식의 냉온수기를 예를 들어 본 고안을 이용한 경우의 저수조(25) 내부의 공기와 물의 흐름을 나타낸 것으로, 냉수조(38) 하부에 유입되는 청정 공기는 하부에서 상부로 냉각기(61)의 냉각핀 공간을 따라 이동하게 되며, 공기가 이동함으로서 물은 공기의 이동방향과 반대로 상부에서 하부로 이동되어 전체적으로는 상기 냉수조(38) 내부의 물이 순환 및 혼합되어 균일한 수온의 물로 치환된다.

한편, 본 고안에 따른 냉온정수기의 냉수조(38)는 전력공급부와 냉각구동부 및 공기발생부가 상호 연계되어 설정된 온도와 시간에 따라 제어하도록 하였으며 공기 유입은 일정 주기나 지속적으로 유입시킬 수 있는데, 냉각기(61) 가동 시작부터 일정 주기로 유입시키거나 초기 냉각기(61) 가동시에는 정지했다가 상기 냉수조(38)의 냉각이 일정 수준이 되었을 때 즉, 일정 시간 후부터 주기적으로 유입시키거나 상기 냉각기(61) 가동 초기부터 일정량의 유입을 지속적으로 유입시킬 수 있다.

즉, 공기 유입은 온도센서(51)에 의해 수온을 측정하여 일정 온도 이하가 되면 주기적으로 가동되게 하거나 일정 시간 간격으로 연속적으로 유입시킬 수 있으며, 그 신호제어는 회로기판(18)상에서 자동으로 구현할 수 있다.

또한 온도센서(51)는 1차적으로는 수온 측정을 하고 냉수조(38) 내부에 형성되는 얼음 형성의 제어용으로 사용되는데, 상기 온도센서(51)의 장착위치는 냉수조(38) 내부의 냉각기(61)의 중앙부와 냉수유출구(23) 사이에 장착하여 냉수조(38) 내부의 수온이 일정 온도가 되기 전에 얼음(77)이 형성되는 경우에라도 얼음(77)이 온도센서(51) 부근까지 접근되면 냉각기(61)의 가동이 중단되도록 하여 결빙에 따른 안전상의 문제가 보완될 수 있다.

[실시예 3]

표 1과 2는 직접 냉각방식을 도입하여 개발된 본 고안에 따른 냉온정수기의 냉수조(38) 내의 상부와 하부의 수온 측정결과이며, 저수량은 4리터를 기준으로 냉각 가동시간에 따라 부위별 온도측정 및 그 편차를 나타낸 것이다.

본 고안의 장치를 장착하지 않은 냉온정수기의 경우에 냉수조(38) 내부의 수온편차가 9-10℃ 정도로 크게 나타난 반면, 본 고안의 장치를 장착한 냉온정수기의 경우 공기 유입에 따른 물의 순환에 따라 상기 냉수조(38) 내부의 수온편차가 약 20분 뒤에는 거의 동일한 온도를 나타내었으며, 또한 냉수조(38) 내부의 수온이 거의 1℃ 정도로 낮아져 아주 차가운 물을 유출할 수 있었다.

[표 1] 기존의 냉온정수기 냉수조 내의 수온 측정결과

[표 2] 본 고안의 냉온정수기 냉수조 내의 수온 측정결과

[실시예 4]

표 3,4는 간접 냉각방식으로 사용되고 있는 냉온정수기의 실험결과로서, 저수량이 2리터이고, 유입수의 온도가 29℃인 경우에 냉각기의 가동에 따라 냉수조(38) 내부의 부위별 냉수온도 측정결과이다.

기존 냉온정수기의 경우 냉수조(38) 내부의 부위별 수온 차이가 10℃ 이상이 발생한데 반해, 본 고안의 청정 공기 유입에 따른 냉수조(38)의 물의 순환에 따른 냉온정수기의 경우 냉각기(61)가 가동된 후 일정 시간이 경과하면 상기 냉수조(38)내부의 물 전체가 거의 같은 수온을 유지하는 것을 알 수 있다.

[표 3] 기존의 냉온정수기 냉수조 내부의 수온 측정결과

[표 4] 본 고안의 냉온정수기 냉수조 내의 수온 측정결과

한편, 본 고안에 대한 자체의 실험 결과 청공 공기나 산소 뿐만 아니라 냉수조(38) 내부에 즉, 공기유입구(54) 자리에 수중펌프나 수중교반기, 프로펠러와 같은 장치를 유입시켜 가동하면, 기존의 기체 형태의 매질과는 다른 물 자체의 유동을 일으켜 순환시키는 기계적 매체로도 효과가 있음을 알 수 있었는데, 이는 결과적으로 유출되는 고압력의 물이 냉각장치를 따라 상부로 이동하고 상부의 물은 하부로 유동하여 상기 냉수조(38) 내부의 물은 순환을 거듭하게 되며, 일정시간이 경과하면 냉수조(38) 전체의 물은 일정 온도의 수온을 유지하게 됨을 확인할 수 있었다. 이때 사용된 수중펌프는 소형으로 가로×세로×높이가 각각 3㎝ 내외를 적용시켰다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 냉수조의 균일냉각기능을 갖는 냉온정수기는, 기존의 직접 냉각방식 뿐만 아니라 간접 냉각방식을 이용한 냉온수기나 냉온정수기에 용이하게 적용하여 저수조의 내부 물의 순환을 유도하여 결빙현상을 근본적으로 막을 수 있으며, 온도편차를 억제함으로서 많은 양의 냉수 량을 보존하고 연속적인 유출에도 냉수온도의 저하를 구조적으로 방지할 수 있는 등의 많은 효과가 제공될 수 있다.

이는 식당, 관공서, 학교, 휴게소 등의 많은 냉수 량을 요구하는 분야의 요구를 충족할 수 있으며, 특히 정체되지 않고 연속적으로 물의 유동을 가능하게 하여 세균 등의 번식을 억제하도록 하는 냉수조의 균일 냉각기능을 구비한 청정 냉온정수기의 제작이 가능하고, 더 나아가 물의 용존 산소량을 증대시키는 부과적인 효과도 있다.

Claims (3)

1. 냉수조(38)의 원수 및 정수가 직접 및 간접 냉각방식에 의해 냉각 보관되는 통상의 냉온수기 또는 냉온정수기에 있어서, 냉수유출구(23)가 설치된 냉수조(38)의 저부 일측에 외부로부터 청정 공기나 산소가 유입되어 상기 냉수조(38) 내부의 물이 강제적으로 순환될 수 있도록 공기유입구(54)가 설치되고, 상기 공기유입구(54)에는 청정 공기나 산소를 주기적으로 또는 연속적으로 발생시켜 상기 냉수조(38) 내부로 배관을 통해 공급시키는 공기발생기(19)가 연결된 것을 특징으로 하는 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉수조(38)는 공기유입구(54)와 공기발생기(19) 사이에 유입되는 공기나 산소가 정화 및 살균 처리될 수 있도록 공기필터(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 냉수조(38)는 물의 온도에 대한 측정 정밀도를 높힐 수 있도록 공기유입구(54)와 연결되는 배관 단부에 온도센서(51)가 설치된 것을 특징으로 하는 냉수조의 균일 냉각기능을 갖는 냉온정수기.