KR20040031651A - 이중 식수생성장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 이중 식수생성장치에 관한 것으로서, 통상의 케이싱과; 상기 케이싱내로 수분을 갖는 공기를 유입시키기 위한 팬과, 상기 팬에 의해 유입된 공기가 통과하며 응결되는 증발기와, 상기 증발기와 연결되는 응축기와, 상기 증발기 및 응축기로 제공되는 냉매를 압축하기 위한 압축기를 포함하는 식수응결시스템과; 상기 증발기의 하부에 설치되어 상기 증발기 표면에 응결되어 낙하되는 식수를 집수하는 통상의 집수탱크와; 상기 집수탱크의 상부에 설치되어 상기 집수탱크로 집수되는 식수를 살균하기 위한 살균수단과; 상기 집수탱크에 집수된 식수를 정수하기 위한 정수시스템과; 상기 정수시스템을 통과하면서 정수된 식수를 보관하는 식수탱크와; 상기 집수탱크로부터 상기 정수시스템을 통과하여 상기 식수탱크로 연장된 급수관에 설치되며, 상기 집수탱크에 집수된 식수가 상기 정수시스템을 통과하여 상기 식수탱크에 도달하도록 펌핑하는 급수펌프와; 상기 식수탱크로부터의 물을 가열 또는 냉각시켜 외부로 제공하기 위한 온수장치 및 냉수장치와; 상기 집수탱크의 일측에 연결되며, 외부의 식수공급원으로부터 상기 집수탱크로 식수를 공급하는 식수공급관과, 상기 식수공급관을 개폐하는 식수공급밸브를 갖는 보조 식수공급수단과; 상기 각 수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 공기 중의 수분을 응결시키기 어려운 경우, 외부로부터 물을 공급하여 식수로 사용할 수 있도록 함으로써, 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수분이 응결되는 증발기의 표면을 인체에 무해한 물질로 코팅함으로써, 식수의 안전성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은, 이중 식수생성장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공기 중의 수분을 응축시켜 살균 및 정수하여 식수를 생성하며, 수분의 응결이 원활하지 아니할 경우에는 일반 식수를 정수하여 사용할 수 있도록 하고, 수분이 응결되는 증발기를 무독성 물질로 코팅하여 식수의 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는 이중 식수생성장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기는 수증기의 형태로 많은 수분을 함유하고 있으며, 공기 중에 포함된 수분을 습도로 표시하고, 주로 주어진 온도에서 완전한 포화상태의 공기가 포함하는 수분의 양과 주어진 공기 내의 같은 온도에서의 수분의 양을 비교하여 퍼센트(%)로 표시하는 상대습도를 사용한다.
공기에 포함된 수분은 상대적으로 낮은 온도의 물체를 만나면 응축되어 물로 생성되는 데, 이는 공기가 상대적으로 낮은 온도의 물체와 접촉하여 온도가 낮아지면 수분에 대하여 포화상태로 변화하고 포화된 수분이 응축되므로 나타나는 현상이다.
습도가 높을 경우, 인체는 불쾌감을 느낄 수 있으며, 이에, 종래에는 공기 중의 수분을 제거하기 위한 제습기가 개발되어 사용되고 있다. 제습기는, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 및 응축된 냉매를 증발시켜 냉각시키는 증발기로 구성되어 있다. 공기가 증발기를 통과하면, 공기 중의 수분이 증발기에 응축되며, 수분이 제거된 공기는 제습기를 떠나기 전에 응축기를 통과하여 따뜻해진 다음 공기 중으로 다시 배출된다. 이렇게 증발기에 응축된 물이 냉각되는 경우, 증발기의 온도를 순간적으로 상승시켜 응축된 물을 낙하시켜 집수하게 된다.
한편, 산업화가 크게 진전됨에 따라 하천을 끼고 발달한 공업지구의 각종폐수와 생활하수로 인하여 현재의 물리화학적 정수시설로는 필요한 생활용수의 정화가 어렵다는 문제가 제기되고 있으며, 특히 단순한 여과장치나 염소처리로 제거되지 아니하는 중금속 또는 화학물질은 그대로 생활용수로 공급되고 있는 것이다. 이러한 사실은 물속에 녹아있는 물질들의 양을 말하는 TDS(Total Dissolved Material) 수치로 추정해 볼 수 있는데, 물론 이 TDS 수치에 나타난 물질은 몸에 해로운 것일 수도 있고 아닐 수도 있다. 그러나 미국 수돗물의 TDS 수치는 약 70~300 정도이고, 유럽 일부 지역의 수돗물은 500, 일부 중동지역은 5,000에 이른다는 점을 볼 때, TDS 수치가 높을수록 몸에 해로운 물질이 많이 첨가되었을 가능성이 높다고 볼 수 있다.
따라서 TDS 수치를 낮추게 되면 이론적으로 물속에 남아있는 성분을 없애주기 때문에 물의 오염가능성을 감소시킬 수 있다. 이에, 각종 정수기가 시판되고 있으며 역삼투압 방식의 정수기들은 TDS 수치를 10 이하로 낮출 수 있다. 그러나 역삼투압 방식의 정수기는 정수된 1리터의 물을 얻기 위해 4리터의 물을 버려야 한다는 문제점이 있다. 그리고 이러한 역삼투압 방식의 정수기를 비롯한 거의 대부분 정수기의 가격이 고가임은 물론, 원하는 수준으로 정수가 될 수 있는 것인지 알수 없으며, 그 기능이 의심스러운 각종 정수기가 난립하고 있어, 최근에는 생수를 구입하여 음용하여야 하는 지경에 이르고 있는 것이다.
이에, 공기 중의 수분은 깨끗하고 순수하다는 점을 착안하여 종래의 제습기의 기능을 응용하여 집수된 물을 식수로 사용할 수 있도록 하는 물 생성장치가 제시되어 있다. 물 생성장치는, 공기 중의 수분으로 음용수를 생성하기 위한 장치로서, 기존의 제습기 구조와 정수기 구조를 단순 조합함으로써 제습기에서 생성된 응결수를 정수처리하여 음용수로 제공하는 방식이었다.
종래의 물 생성장치는, 등록실용신안 제20-152006호인 "대기수분을 이용한 물생성장치"에 제시된 바와 같이, 압축기와 열교환기 및 응축기를 포함한 제습기 구조에 수조 및 여과필터를 포함한 정수수단을 단순조합시켜 물을 생성하도록 하고 있다. 그러나 공기 중의 수분을 응결시키기 위해서는 공기의 온도와 열교환기의 온도가 10℃이상 차이 나는 것이 효율적이며, 특히, 외기온도가 영하를 밑도는 겨울에는 외부공기를 직접 유입시켜 응축기 표면에 통과시켜도 응축수를 얻기 어려우므로, 시스템의 효율성이 매우 떨어진다.
뿐만 아니라, 오염된 대기를 그대로 응축시킬 때에 각종 이물질이 혼입되며, 증발기는 일반적으로 동파이프로 제작되므로, 증발기에 응결된 수분을 식수로 직접 사용한다는 것도 중금속 등이 유입될 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 즉, 생성된 물이 음용수로서의 안전성을 보장할 수 없다는 커다란 문제점을 갖는다.
이에 따라, 공기 중의 수분을 응결시키기 어려운 경우에도 식수로 사용할 수 있도록 대체적인 방법이 강구되어야 할 것이며, 증발기에서 응축된 물을 식수로 사용할 수 있도록 응축된 물의 안전성을 향상시킬 수 있는 방법을 모색하여야 할 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 공기 중의 수분을 응결시키기 어려운 경우, 외부로부터 물을 공급하여 식수로 사용할 수 있도록 하는 이중 식수생성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 수분이 응결되는 증발기의 표면을 인체에 무해한 물질로 코팅함으로써, 식수의 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 이중 식수생성장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 식수생성장치의 외관 사시도,
도 2는 도 1의 이중 식수생성장치의 정단면도,
도 3은 도 1의 이중 식수생성장치의 측단면도,
도 4는 도 1의 이중 식수생성장치를 제어하기 위한 마이컴을 포함하는 제어회로도,
도 5는 도 1의 이중 식수생성장치의 식수생성과정을 보이는 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이싱 11 : 제1실
12 : 제2실 13 : 제3실
14 : 제4실 20 : 식수탱크
21, 53 : 수위감지센서 30 : 온수장치
35 : 냉수장치 40 : 정수시스템
50 : 집수탱크 60 : UV램프
70 : 식수응결시스템 71 : 압축기
73 : 응축기 75 : 증발기
77 : 팬 100 : 마이컴
상기 목적은, 본 발명에 따라, 식수 생성장치에 있어서, 통상의 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)내로 습도를 갖는 공기를 유입시키기 위한 팬(77)과, 상기 팬(77)에 의해 유입된 공기가 통과하며 응결되는 증발기(75)와, 상기 증발기(75)와 연결되는 압축기(71)를 포함하는 식수응결시스템(70)과; 상기 증발기(75)의 하부에 설치되어 상기 증발기(75) 표면에 응결되어 낙하되는 식수를 집수하는 통상의 집수탱크(50)와; 상기 집수탱크(50)의 상부에 설치되어 상기 집수탱크(50)로 집수되는 식수를 살균하기 위한 살균수단과; 상기 집수탱크(50)에 집수된 식수를 정수하기 위한 정수시스템(40)과; 상기 정수시스템(40)을 통과하면서 정수된 식수를 보관하는 식수탱크(20)와; 상기 집수탱크(50)로부터 상기 정수시스템(40)을 통과하여 상기 식수탱크(20)로 연장된 급수관(58)상에 설치되며, 상기 집수탱크(50)에 집수된식수가 상기 정수시스템(40)을 통과하여 상기 식수탱크(20)에 도달하도록 펌핑하는 급수펌프(65)와; 상기 식수탱크(20)로부터의 물을 가열 또는 냉각시켜 외부로 제공하기 위한 온수장치(30) 및 냉수장치(35)와; 상기 집수탱크(50)의 일측에 연결되며, 외부의 식수공급원으로부터 상기 집수탱크(50)로 식수를 공급하는 식수공급관(57)과, 상기 식수공급관(57)을 개폐하는 식수공급밸브(56)를 갖는 보조 식수공급수단과; 상기 각 수단의 작동을 제어하는 마이컴(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식수 생성장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 증발기(75)는 상기 외표면에 인체에 무해한 물질인 테프론 등으로 코팅된 것이 바람직하다.
상기 정수시스템(40)과 상기 식수탱크(20) 사이의 상기 급수관(58)의 일 영역에는 상기 급수관(58)을 분할하는 커넥터(59)가 설치되며; 상기 케이싱(10)은 상기 커넥터(59)가 장착된 영역을 기준으로 상하로 분리될 수 있다.
상기 정수시스템(40)은, 부직포로 형성되어 식수속의 이물질을 제거하기 위한 제1여과 필터(41)와, 식수속의 염소, 맛, 냄새 등을 제거하기 위해 탄소로 형성된 제1카본 필터(42)와, 식수속의 미세물질을 여과하여 제거하기 위해 PE필터로 형성된 제2여과 필터(43)와, 제1카본 필터(42)에서 흡착되지 아니한 잔존하는 염소와 냄새를 제거하여 식수의 맛을 향상시키기 위한 제2카본 필터(44)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 살균수단은 UV램프로 형성되며, 상기 증발기(75)에서 낙하된 식수는 상기 UV램프의 조사공간을 통과하면서 살균되어 상기 집수탱크(50)에 수용되는 것이바람직하다.
상기 집수탱크(50)와 상기 식수탱크(20)에는 각각 수위를 감지하는 수위감지센서(53,21)가 설치되어 있으며; 상기 마이컴(100)은, 상기 집수탱크(50)에 설치된 수위감지센서(53)에 의해 집수탱크(50)의 수위가 일정 이상으로 판단되면 상기 급수펌프(65)가 작동하여 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 상기 식수탱크(20)로 제공하고, 상기 식수탱크(20)에 설치된 수위감지센서(21)에 의해 식수탱크(20)의 수위가 일정 이상으로 판단되면 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시킬 수 있다.
상기 온수장치(30)는, 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 온수탱크(33)와, 상기 온수탱크(33)의 일측에 설치되어 상기 식수를 가열하는 히터(31)를 포함할 수 있다.
상기 냉수장치(35)는, 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 냉수탱크(38)와, 상기 냉수탱크(38)에 저장된 물을 냉각시키기 위한 냉수용 압축기(36), 냉수용 응축기, 냉수용 증발기를 포함할 수 있다.
외기의 온도를 측정하는 외기온도센서와, 상기 증발기(75)의 온도를 측정하는 증발기온도센서를 더 포함하며; 상기 마이컴(100)은 상기 외기온도센서와 상기 증발기온도센서로부터 측정된 외기온도와 증발기온도와의 차이가 10℃이하이면, 상기 식수공급밸브(56)를 개방하여 상기 집수탱크(50)로 외부로부터의 식수를 공급하고, 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시키는 것이 바람직하다.
상기 케이싱(10)의 일측에는 상기 식수공급밸브(56)의 개방을 선택하는 별도의 듀얼선택버튼이 설치되어 있으며, 상기 마이컴(100)은 상기 듀얼선택버튼이 선택되면, 상기 식수공급밸브(56)를 개방하여 상기 집수탱크(50)로 외부로부터의 식수를 공급하고, 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시키는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 이중 식수생성장치는, 식수의 생성이 어려운 조건에서는 외부로부터 물을 공급받아 정수하여 공급함으로써, 항상 사용자에게 식수를 공급할 수 있도록 하여 효율성을 향상시킬 수 있도록 하며, 수분이 응결되는 증발기(75)의 표면을 테프론 등의 무해성 물질로 코팅함으로써, 식수의 음용 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 식수생성장치의 외관사시도이고, 도 2는 도 1의 이중 식수생성장치의 정단면도, 도 3은 도 1의 이중 식수생성장치의 측단면도이다.
본 이중 식수생성장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 사각 통상의 케이싱(10)으로 외관을 형성하고 있으며, 케이싱(10)의 측부에는 케이싱(10) 내부에 장착된 기기를 냉각시키고 케이싱(10)의 후방으로부터 유입된 공기의 배출을 위한 다수의 공이 형성된 배출망(18b)이 장착되어 있고, 케이싱(10)의 후방에는 케이싱(10) 내부로 공기를 유입시키기 위한 다수의 공이 형성되어 있으며 공기의 오염물질을 1차로 거르기 위한 필터(18a)가 장착되어 있다. 이러한 케이싱(10)의 전방에는 온수와 냉수를 공급하기 위한 온수공급노브(17) 및 냉수공급노브(19)가 장착되어 있다. 온수공급노브(17) 및 냉수공급노브(19)의 하부에는 낙하된 물을 집수하여 배출하기 위한 드레인조(15)가 형성되어 있고, 드레인조(15)의 상부에 컵을 안착시키기 위한드레인판(16)이 장착되어 있다.
한편, 케이싱(10)은 드레인조(15)의 상부를 기준으로 상하로 분리가능하며, 케이싱(10)의 분리에 따라 케이싱(10)내에 장착된 각종 기기들도 분리가능하게 설치되어 이중 식수생성장치의 이송시 두 개의 부분으로 분리하여 운반할 수 있으므로, 이송이 간편해진다.
이러한 케이싱(10)의 내부에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 최상부에서 최하부까지 4단으로 구획되어 있고, 이렇게 구획된 각 방을 상부로부터 하부로 가면서 각각 제1실(11), 제2실(12), 제3실(13), 제4실(14)로 칭한다. 먼저, 제3실(13)과 제4실(14)에는 공기 중의 수분을 응결시켜 식수를 생성하기 위한 식수응결시스템(70)이 장착되어 있다. 식수응결시스템(70)은, 제4실(14)의 후방에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기(71)와, 제3실(13)에 설치되며 압축기(71)로부터 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(73)와, 응축기(73)의 후방에 나란히 설치되며 응축기(73)에서 응축된 냉매를 증발시켜 냉각시키는 증발기(75)를 포함한다. 그리고 증발기(75)의 후방에는 상술한 필터(18a)가 설치되어 있고, 응축기(73)의 전방에는 팬(77)이 설치되어 있다. 이에 따라, 압축기(71)와 팬(77)이 작동하면, 증발기(75)의 온도가 저하되고, 필터(18a)를 통해 공기가 유입되며, 증발기(75)에 도달한 공기는 증발기(75)의 표면에 응결되고, 응축기(73)를 통과하면서 온도가 상승된 공기는 배출망(18b)을 통해 외부로 배출된다.
상기 응축기(73) 표면으로는 증발기(75)를 거치면서 냉각된 공기가 유입되어 응축기의 발열을 효과적으로 방열시켜줌으로 응축기의 작동이 더욱 원활하게 이루어진다. 아울러, 응축기(73)를 통과하면서 공기의 온도가 상승함으로써 외기온도의 변동을 방지할 수 있다.
이러한 식수응결시스템의 증발기(75)는, 일반적인 증발기(75)와는 달리 냉각핀이 장착되어 있지 아니하며, 단지 상하방향으로 지그재그로 배치된 파이프상으로 형성된다. 그리고 증발기(75)의 표면에는 인체에 무해한 테프론으로 코팅되어 있으며, 이러한 테프론에 의해 증발기(75)에 응결된 수분에 종래와 같이 중금속 등의 오염물질이 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 응결된 수분이 녹아 낙하할 경우 테프론의 점착도가 낮으므로 수분의 낙하를 촉진시킬 수 있게 되므로, 집수시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 테프론은 내연성을 가지며 기계적 강도가 좋기 때문에 기기의 수명을 연장시킬 수 있다. 여기서는, 테프론을 사용하였으나, 인체에 무해하고 수분의 낙하를 촉진시킬 수 있으며 내연성이나 기계적 강도가 좋은 다른 화학물질로 얼마든지 대체할 수 있음은 물론이다.
한편, 증발기(75)의 하부에는 증발기(75)로부터 낙하된 식수를 집수하기 위한 집수판(66)과 집수관(67)이 장착되어 있으며, 제4실(14)에는 집수관(67)과 연결되어 증발기(75)로부터 낙하된 식수를 집수하는 집수탱크(50)가 설치되어 있다. 집수탱크(50) 내에는 집수탱크(50)내의 수위를 측정하기 위한 수위감지센서(53)가 설치되어 있으며, 수위감지센서(53)는, 물의 수위에 따라 상하방향으로 이동하는 플로터(52)와, 집수탱크(50)의 천정면에 인접하게 설치되며 플로터(52)와의 접촉시 전자적인 신호를 발생하는 센서부(51)를 포함하며, 플로터(52)에는 자성체가 장착되어 자성체가 센서부(51)에 접촉하게 되면 신호를 발생하게 된다.
이러한 집수탱크(50)의 상부에는 집수탱크(50)로 유입되는 식수를 살균하기 위한 UV램프(60)가 장착되어 있다. UV램프(60)는 밀폐된 투명용기에 수용되어 있고, 투명용기의 외측에는 집수관(67)을 통과한 식수가 안내되는 UV램프(60)의 주위를 따라 유동하도록 살균실이 형성되어 있다. 이에 따라, 살균실로 유입된 식수는 UV램프(60)의 외부를 따라 유동하면서 충분한 시간을 가지고 UV에 노출됨으로써 살균이 된 다음 집수탱크(50)에 수용된다.
한편, 집수탱크(50)의 측부에는 케이싱(10)의 하단 측부를 통과하여 외부로 돌출된 보조관(55)이 형성되어 있으며, 보조관(55)의 말단부에는 외부의 식수공급원으로부터 집수탱크(50)로 식수를 공급하는 식수공급관(57)이 장착되어 있고, 보조관(55)에는 식수공급관(57)으로부터 공급되는 물의 유입을 조절하기 위한 식수공급밸브(56)가 장착되어 있다. 이러한 식수공급관(57)은 공기의 온도와 증발기(75)의 온도가 10℃ 이상 차이 나지 아니하여 수분의 응결이 어려워 식수를 공급할 수 없는 경우, 차선책으로 식수를 공급할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 케이싱(10)의 전방에는 식수공급관(57)으로 식수를 공급하는 것을 선택할 수 있도록 도시않은 듀얼선택버튼이 형성되어 있다. 식수공급관(57)은 사용자의 선택에 따라 장착 및 탈착이 가능하며, 식수공급관(57) 대신 빗물이나 별도의 탱크 등과 연결되는 다른 관을 연결할 수도 있다.
한편, 제3실(13)의 전방에는 집수탱크(50)에 수용된 물의 정수를 위한 정수시스템(40)이 설치되어 있으며, 제1실(11)에는 정수시스템(40)에 의해 정수된 식수가 수용되는 식수탱크(20)가 설치되어 있다. 이에, 제4실(14)의 집수탱크(50)에수용된 물을 정수시스템(40)을 거쳐 식수탱크(20)로 공급하기 위해 제4실(14)에는 급수펌프(65)가 설치되어 있으며, 급수펌프(65)는 집수탱크(50)로부터 정수시스템(40)을 거쳐 식수탱크(20)까지 연장되는 급수관(58) 상에 설치된다. 또한, 급수관(58) 상에는 정수시스템(40)과 식수탱크(20) 사이에 급수관(58)을 연결 또는 분리할 수 있도록 커넥터(59)가 설치된다. 커넥터(59)는 급수관(58) 분리영역의 양 단에 설치되며, 상호 분리된 상태에서는 그 단부가 차단되도록 함으로써, 식수의 누수를 방지하도록 한다. 이러한 커넥터(59)는 널리 사용되고 있는 것이므로, 본 상세한 설명에서는 그 구체적 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이렇게 커넥터(59)에 의해 급수관(58)이 분리됨에 따라, 케이싱(10)과 내부의 기기들을 케이싱(10)을 기준으로 상하로 분리할 수 있게 된다.
정수시스템(40)은, 부직포로 형성되며 녹이나 부유물질 등 5mm 크기 이상의 이물질을 제거하기 위한 제1여과 필터(41)와, 식수속의 염소, 맛, 냄새 등을 흡착하여 제거하기 위해 탄소로 형성된 제1카본 필터(42)와, 식수속의 미세물질을 여과하여 제거하기 위해 PE필터로 형성된 제2여과 필터(43)와, 제1카본 필터(42)에서 흡착되지 아니한 잔존하는 염소와 냄새를 제거하여 식수의 맛을 향상시키기 위한 제2카본 필터(44)를 포함한다. 정수시스템(40)을 거친 식수의 TDS 수치는 10 이하로 나타났으며, 이는 일반적인 역삼투압 방식의 정수기와 거의 비슷한 수치로서, 본 정수시스템(40)은, 정수된 물의 3배를 버려야 하는 역삼투압 정수기에 비해 정수성능이 뛰어나다고 할 수 있다.
이러한 정수시스템(40)을 거쳐 정수된 식수가 저장되는 식수탱크(20)에는 집수탱크(50)와 마찬가지로 수위감지센서(21)가 설치되어 있으며, 그 구조 또한 집수탱크(50)의 것과 동일하다. 식수탱크(20)의 하부에는 식수의 배출을 위한 한 쌍의 배출구(23)가 형성되어 있으며, 배출구(23)를 통해 배출된 식수는 제2실(12)에 설치되어 식수탱크(20)에 저장된 물을 가열 또는 냉각하여 공급하기 위한 온수장치(30) 및 냉수장치(35)에 제공된다.
온수장치(30)는, 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 온수탱크(33)와, 온수탱크(33)의 일측에 설치되어 식수를 가열하는 히터와, 온수의 온도를 감지하기 위한 온수온도센서(32)를 포함하며, 케이싱(10) 외부에 설치된 도시않은 온수선택버튼에 의해 선택적으로 구동시킬 수 있다. 냉수장치(35)는, 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 냉수탱크(38)와, 냉수용 압축기(36), 냉수용 응축기, 냉수탱크(38)를 둘러싸며 식수를 냉각시키기 위한 냉수용 증발기와, 냉수의 온도를 감지하기 위한 냉수온도센서(37)를 포함하며, 온수장치(30)와 마찬가지로, 케이싱(10) 외부에 설치된 도시않은 냉수선택버튼에 의해 선택적으로 구동시킬 수 있다. 여기서, 냉수탱크(38)와 온수탱크(33)에는 케이싱(10)의 전방에 설치된 냉수공급노브(19) 및 온수공급노브(17)까지 연장된 냉수공급관(39)과 온수공급관(34)이 연결되어 있다.
이러한 이중 식수생성장치를 제어하는 마이컴(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부로부터 전원이 공급되면 사용자의 선택에 따라 디스플레이 패널(110)을 제어하여 이중 식수생성장치의 작동상황이 표시되도록 한다. 예를 들어, 사용자가 온수선택버튼 및/또는 냉수선택버튼을 선택한 경우, 온수장치(30) 및/또는 냉수장치(35)가 작동하고 있음이 표시되도록 제어한다. 이와 동시에, 마이컴(100)은, 온수장치(30)의 히터(31) 작동을 제어하기 위한 온수온도센서(32)인 한 쌍의 바이메탈과, 냉수장치(35)의 압축기(71) 작동을 제어하기 위한 냉수온도센서(37)인 써모스텟의 작동을 감지하여 외부로 표시한다. 마찬가지로, 마이컴(100)은, 사용자가 듀얼선택버튼을 선택한 경우, 공기 중의 수분이 아닌 외부로부터 공급된 식수가 정수되어 공급되고 있음이 표시되도록 한다.
또한, 마이컴(100)은, 집수탱크(50)의 수위감지센서(53)와 식수탱크(20)의 수위감지센서(21)로부터의 감지결과를 제공받으며, 감지결과에 따라 식수응결시스템(70)의 압축기(71) 및 팬(77)과, 급수펌프(65)의 작동을 제어한다. 자세히 설명하면, 집수탱크(50)의 수위감지센서(53)에 의해 집수탱크(50)의 수위가 일정 이상임이 감지되면, 마이컴(100)은 급수펌프(65)를 작동시켜 집수탱크(50)로부터의 식수가 정수시스템(40)을 거쳐 식수탱크(20)로 제공되도록 함으로써, 집수탱크(50)의 물이 넘치는 것을 방지한다. 그리고 식수탱크(20)의 수위감지센서(21)에 의해 식수탱크(20)의 수위가 일정 이상임이 감지되면, 마이컴(100)은 집수탱크(50)의 수위감지센서(53)로부터 감지된 수위를 판단하고, 집수탱크(50)의 수위가 일정 이상이면, 식수의 집수를 중단해야 된다고 판단하여 압축기(71)와 팬(77)의 구동을 중지시키게 된다.
이러한 구성에 의한 이중 식수생성장치의 식수생성과정을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
이중 식수생성장치에 전원이 공급되고, 사용자가 온수 및 냉수의 생성을 위한 온수선택버튼과 냉수선택버튼을 선택하면, 마이컴(100)은 디스플레이 패널(110)에 온수 및 냉수가 생성되고 있음을 표시한다. 이와 동시에 마이컴(100)은 압축기(71)와 팬(77)을 구동시키고, 압축기(71)의 가동에 따라 증발기(75)가 냉각된다. 그러면, 팬(77)에 의해 필터(18a)를 통과하여 케이싱(10)내로 유입된 공기 중의 수분이 증발기(75)의 표면에 응결되고, 증발기(75)를 통과하면서 수분을 빼앗긴 공기는 응축기(73)를 통과하면서 온도가 상승되어 배출망(18b)을 통해 외부로 배출된다. 이렇게 압축기(71)를 일정 시간, 예를 들면, 30분 정도 가동시키면 외기와 증발기(75)의 온도차가 10℃ 이상 차이 나는 경우에는 충분한 양의 수분이 증발기(75)의 표면에 응결된다. 그러면, 마이컴(100)은, 소정 시간, 예를 들면, 8분 정도 압축기(71)의 가동을 중지시켜 증발기(75)의 온도를 상승시킴으로써, 증발기(75)의 표면에 응결되었던 수분이 녹아 낙하하도록 한다. 이 때, 증발기(75)의 표면이 테프론으로 코팅되어 있으므로, 수분에는 유해성 물질이 침투하지 않을 뿐만 아니라, 테프론에 의해 낙하속도가 상승되어 수분의 집수속도가 신속해진다. 증발기(75)의 하부에 집수판(66)에 집수되어 집수관(67)을 통해 유동된 식수는 집수탱크(50)의 상부에 설치된 UV램프(60)를 통과하면서 살균되어 집수탱크(50)에 수용된다.
이렇게 압축기(71)가 구동 및 중지를 반복하면서 집수탱크(50)에는 식수가 증가하게 되며, 집수탱크(50)내의 수위감지센서(53)에 의해 감지된 수위가 일정 이상이 되면, 마이컴(100)은 급수펌프(65)를 작동시킨다. 급수펌프(65)가 작동되면, 집수탱크(50) 내의 식수가 정수시스템(40)을 거쳐 정수된 다음, 식수탱크(20)로 유입된다. 식수탱크(20)의 식수는 배출구(23)를 통해 온수탱크(33)와 냉수탱크(38)로 제공되며, 온수탱크(33)와 냉수탱크(38)에 수용된 식수는 각각 히터(31)와 냉수용 증발기에 의해 가열 및 냉각되고, 사용자의 조작에 의해 온수공급노브(17) 및/또는 냉수공급노브(19)가 작동하면 외부로 배출된다.
한편, 마이컴(100)은, 식수의 생성이 원활히 이루어져 식수탱크(20)의 수위와 집수탱크(50)의 수위가 모두 일정 이상이 되면, 압축기(71)의 구동을 중지시켜 수분의 응결 및 집수가 이루어지지 아니하도록 한다. 이에 반해, 마이컴(100)은, 식수가 거의 생성되지 아니할 때, 예를 들면, 식수탱크(20)와 집수탱크(50)의 수위가 일정 시간동안 상승하지 않는다든지, 외기의 온도를 측정하는 외기온도센서와 증발기(75)의 온도를 측정하는 증발기(75)온도센서와의 온도차가 10℃ 이하라든지 하면, 자동으로 식수공급밸브(56)를 개방하여 식수공급관(57)을 통해 외부로부터 식수가 공급되도록 할 수 있다. 아니면, 마이컴(100)은 부저 등을 이용하여 식수가 자동으로 생성되지 아니함을 외부로 알리고, 사용자가 듀얼선택버튼을 선택하도록 유도할 수도 있다. 이렇게 식수공급관(57)을 통해 공급된 식수는 정수시스템(40)을 거쳐 식수탱크(20)로 저장된다.
이와 같이, 본 이중 식수생성장치는, 공기 중의 수분을 이용한 식수의 생성이 원활하지 아니할 경우에는 외부로부터 식수를 제공받고, 제공받은 식수를 정수하여 공급함으로써, 식수의 생성이 원활하지 아니한 경우에도 식수를 공급할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 만족을 도모할 수 있으며, 이중 식수생성장치의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 증발기(75)의 표면을 인체에 무해한 테프론으로 코팅함으로써, 생성되는 식수의 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 집수를 신속하게 할 수 있다. 게다가, 기계적 강도와 내연성이 상승됨에 따라 기기의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
또한, 급수관(58)에 커넥터(59)를 설치하고, 케이싱을 상하방향으로 분리함으로써, 이중 식수생성장치의 운반이 용이해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공기 중의 수분을 응결시키기 어려운 경우, 외부로부터 물을 공급하여 식수로 사용할 수 있도록 함으로써, 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수분이 응결되는 증발기의 표면을 인체에 무해한 물질로 코팅함으로써, 식수의 안정성을 향상시킬 수 있다.
Claims (10)
- 식수 생성장치에 있어서,통상의 케이싱(10)과;상기 케이싱(10)내로 습도를 갖는 공기를 유입시키기 위한 팬(77)과, 상기 팬(77)에 의해 유입된 공기가 통과하며 응결되는 증발기(75)와, 상기 증발기(75)와 연결되는 응축기(73)와, 상기 증발기(75) 및 응축기(73)로 제공되는 냉매를 압축하기 위한 압축기(71)를 포함하는 식수응결시스템(70)과;상기 증발기(75)의 하부에 설치되어 상기 증발기(75) 표면에 응결되어 낙하되는 식수를 집수하는 통상의 집수탱크(50)와;상기 집수탱크(50)의 상부에 설치되어 상기 집수탱크(50)로 집수되는 식수를 살균하기 위한 살균수단과;상기 집수탱크(50)에 집수된 식수를 정수하기 위한 정수시스템(40)과;상기 정수시스템(40)을 통과하면서 정수된 식수를 보관하는 식수탱크(20)와;상기 집수탱크(50)로부터 상기 정수시스템(40)을 통과하여 상기 식수탱크(20)로 연장된 급수관(58)상에 설치되며, 상기 집수탱크(50)에 집수된 식수가 상기 정수시스템(40)을 통과하여 상기 식수탱크(20)에 도달하도록 펌핑하는 급수펌프(65)와;상기 식수탱크(20)로부터의 물을 가열 또는 냉각시켜 외부로 제공하기 위한 온수장치(30) 및 냉수장치(35)와;상기 집수탱크(50)의 일측에 연결되며, 외부의 식수공급원으로부터 상기 집수탱크(50)로 식수를 공급하는 식수공급관(57)과, 상기 식수공급관(57)을 개폐하는 식수공급밸브(56)를 갖는 보조 식수공급수단과;상기 각 수단의 작동을 제어하는 마이컴(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 증발기(75)는 상기 외표면에 인체에 무해한 물질인 테프론 등으로 코팅된 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 정수시스템(40)과 상기 식수탱크(20) 사이의 상기 급수관(58)의 일 영역에는 상기 급수관(58)을 분할하는 커넥터(59)가 설치되며;상기 케이싱(10)은 상기 커넥터(59)가 장착된 영역을 기준으로 상하로 분리되는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 정수시스템(40)은, 부직포로 형성되어 식수속의 이물질을 제거하기 위한 제1여과 필터(41)와, 식수속의 염소, 맛, 냄새 등을 제거하기 위해 탄소로 형성된 제1카본 필터(42)와, 식수속의 미세물질을 여과하여 제거하기 위해 PE필터로 형성된 제2여과 필터(43)와, 제1카본 필터(42)에서 흡착되지 아니한 잔존하는 염소와 냄새를 제거하여 식수의 맛을 향상시키기 위한 제2카본 필터(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 살균수단은 UV램프로 형성되며, 상기 증발기(75)에서 낙하된 식수는 상기 UV램프의 조사공간을 통과하면서 살균되어 상기 집수탱크(50)에 수용되는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 집수탱크(50)와 상기 식수탱크(20)에는 각각 수위를 감지하는 수위감지센서(53,21)가 설치되어 있으며;상기 마이컴(100)은, 상기 집수탱크(50)에 설치된 수위감지센서(53)에 의해 집수탱크(50)의 수위가 일정 이상으로 판단되면 상기 급수펌프(65)가 작동하여 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 상기 식수탱크(20)로 제공하고, 상기 식수탱크(20)에 설치된 수위감지센서(21)에 의해 식수탱크(20)의 수위가 일정 이상으로 판단되면 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 온수장치(30)는, 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 온수탱크(33)와, 상기 온수탱크(33)의 일측에 설치되어 상기 식수를 가열하는 히터(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 냉수장치(35)는, 상기 집수탱크(50)로부터의 식수를 일시적으로 수용하는 냉수탱크(38)와, 상기 냉수탱크(38)에 저장된 물을 냉각시키기 위한 냉수용 압축기(36), 냉수용 응축기, 냉수용 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,외기의 온도를 측정하는 외기온도센서와, 상기 증발기(75)의 온도를 측정하는 증발기온도센서를 더 포함하며;상기 마이컴(100)은 상기 외기온도센서와 상기 증발기온도센서로부터 측정된 외기온도와 증발기온도와의 차이가 10℃이하이면, 상기 식수공급밸브(56)를 개방하여 상기 집수탱크(50)로 외부로부터의 식수를 공급하고, 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 케이싱(10)의 일측에는 상기 식수공급밸브(56)의 개방을 선택하는 별도의 듀얼선택버튼이 설치되어 있으며, 상기 마이컴(100)은 상기 듀얼선택버튼이 선택되면, 상기 식수공급밸브(56)를 개방하여 상기 집수탱크(50)로 외부로부터의 식수를 공급하고, 상기 식수응결시스템(70)의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 이중 식수생성장치.
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