KR20110108553A - 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기를 이용한 음용수제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철과 같이 공기중의 수분이 적은 경우라도 원활히 물을 생성하여 음용수로 제조할 수 있어 편리하게 사용할 수 있는 공기를 이용한 음용수제조장치에 관한 것이다.
본 발명은 평창변을 통과한 냉매로 공기중의 수분을 응축하여 원수를 생성하는 원수생성부와, 상기 원수생성부에서 생성된 원수를 공급받아 정수하는 정수부와, 상기 정수부를 통하여 정화된 정수를 냉각 또는 가열하여 사용자가 마시거나 사용할 수 있도록 하는 식수공급부를 포함하는 공기를 이용한 음용수제조장치에 있어서, 상기 원수생성부(10)는, 일측에 공기흡입팬(35)에 의해 외부공기가 유입되도록 공기흡입구(23)가 형성되고, 타측에 공기배출구(24)가 형성된 하우징(22)과; 상기 하우징(22)의 내부에 상기 평창변(12)을 통과한 냉매가 지나가도록 평장변(12)에 연결되게 설치된 냉매관(26)과; 상기 냉매관(26)의 내,외부에 접촉되게 상기 하우징(20)의 내부에 채워지는 은사(銀絲)뭉치(28)와; 상기 은사뭉치(28)에 응결된 공기중의 수분을 가열하여 물로 변화시키도록 상기 하우징(20)의 내부에 구비되는 전열선(30)과; 상기 하우징(20)의 하부에 상기 전열선(30)에 의해 녹은 물이 낙하되어 저장되는 응축수저장통(32)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치{DRINKING WATER MAKING SYSTEM USING MOISTURE IN AIR}

본 발명은 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철과 같이 공기중의 수분이 적은 경우라도 원활히 물을 생성하여 음용수로 제조할 수 있어 편리하게 사용할 수 있는 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 정수기는 수돗물을 여러 개의 필터를 통과시켜 침전, 여과, 살균 등의 과정을 거쳐 수돗물에 함유된 중금속 및 기타 유해물질을 제거할 수 있도록 이루어지며, 정화된 물을 소정온도로 냉각하거나 가열하여 냉수 및 온수를 선택적으로 마실 수 있도록 되어 있다.

또한, 생활여건이 향상되면서 낚시나 등산과 같은 여가활동에 대한 관심이 높아지고, 이에 따른 용품들이 다양화되면서 야외에서 강물이나 시냇물 또는 호수의 물을 여과하여 식수나 취사용수로 사용할 수 있는 휴대용 정수기가 개발되어 사용되고 있다.

이와 같이 일상생활이나 여가활동시 다양한 방법으로 원수(原水)를 정화하여 음용수 즉, 식수로 사용하고 있다.

그런데, 상기한 음용수의 제조는 수돗물이나 강물 및 바닷물과 같이 존재하고 있는 물(원수)을 정수처리하여 식수로 제조하는 방식이므로, 원수(原水)가 없으면 식수를 얻을 수 없는 문제점이 있었으며, 이를 해결하기 위해 특허출원 2003-64227호, 제2003-67373호 및 2004-44068호의 식수제조를 위한 장치 및 시스템이 출원된 바 있다.

상기 기술은 도 1에서와 같이 필수적으로 휀이 설치되어 휀에 의한 공기의 강제대류로 단순히 공기를 응축기 및 증발기를 거치도록 하여 공기 중에 포함된 습기를 물로 변환시켜 식수를 제조하고 있다.

그러나, 위와 같은 기술은 단순히 공기를 증발기를 통과시키도록 이루어짐에 따라 공기에 함유된 수분을 모두 물로 변환시키지는 못하였으며, 물의 생성량 대비 전기소모량이 많아 효율이 좋지 않은 단점이 있었다.

더욱이, 공기중의 습기가 많은 여름철에는 그나마 많은 양의 물을 생산할 수 있으나, 습기가 소량 존재하고 온도가 낮은 겨울철에는 열교환이 제대로 이루어지지 않아 물을 생산할 수 없게 되어 식수제조장치 자체를 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 겨울철에는 열교환이 제대로 이루어지지 않아 물을 생산하지 못함으로써 연속해서 압축기, 응축기 및 증발기를 동작시키게 되어 부하를 일으키는 요인이 되고 있으며, 이로 인해 부품의 교체 등 유지보수비용의 증가를 가져왔다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 겨울철과 같이 공기중의 수분이 적은 경우라도 원활히 물을 생성하여 음용수로 제조함으로써 편리하게 사용할 수 있는 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기존의 수분 응축방법과는 전혀 다른 새로운 방식으로 수분을 응축시켜 물을 생성하도록 함으로써 기존에 비해 더욱 많은 양의 물을 생성할 수 있게 되는 등 효율이 매우 좋은 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 평창변을 통과한 냉매로 공기중의 수분을 응축하여 원수를 생성하는 원수생성부와, 상기 원수생성부에서 생성된 원수를 공급받아 정수하는 정수부와, 상기 정수부를 통하여 정화된 정수를 냉각 또는 가열하여 사용자가 마시거나 사용할 수 있도록 하는 식수공급부를 포함하는 공기를 이용한 음용수제조장치에 있어서, 상기 원수생성부(10)는, 일측에 공기흡입팬(35)에 의해 외부공기가 유입되도록 공기흡입구(23)가 형성되고, 타측에 공기배출구(24)가 형성된 하우징(22)과; 상기 하우징(22)의 내부에 상기 평창변(12)을 통과한 냉매가 지나가도록 평장변(12)에 연결되게 설치된 냉매관(26)과; 상기 냉매관(26)의 내,외부에 접촉되게 상기 하우징(20)의 내부에 채워지는 은사(銀絲)뭉치(28)와; 상기 은사뭉치(28)에 응결된 공기중의 수분을 가열하여 물로 변화시키도록 상기 하우징(20)의 내부에 구비되는 전열선(30)과; 상기 하우징(20)의 하부에 상기 전열선(30)에 의해 녹은 물이 낙하되어 저장되는 응축수저장통(32)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 공기중에 수분이 적은 경우, 상기 공기흡입팬(35)과 전열선(30)은 서로 교호적으로 작동되어져 상기 전열선(30)의 미작동시 공기중의 수분이 응결되고, 상기 전열선(30)의 작동으로 응결된 수분이 녹아 물로 변환되는 과정을 반복하면서 물을 생성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 겨울철과 같이 공기중의 수분이 적은 경우라도 원활히 물을 생성하여 음용수로 제조함으로써 편리하게 사용할 수 있게 되며, 기존의 수분 응축방법과는 전혀 다른 새로운 방식으로 더욱 많은 양의 물을 생성할 수 있어 효율을 월등히 높일 수 있게 된다.

도 1은 종래의 식수제조장치의 내부연결상태를 보인 개략적인 상태도,
도 2는 본 발명에 의한 음용수제조장치를 보인 개략적인 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치는 상기 도면에 도시된 바와 같이, 평창변(12)을 통과한 냉매로 공기중의 수분을 응축하여 원수를 생성하는 원수생성부(20)와, 상기 원수생성부(20)에서 생성된 원수를 공급받아 정수하는 정수부(40)와, 상기 정수부(40)를 통하여 정화된 정수를 냉각 또는 가열하여 사용자가 마시거나 사용할 수 있도록 하는 식수공급부(45)를 포함하여 이루어진다.

상기 정수부(40)는 통상적인 정수기에 제공된 필터부재로 이루어질 수 있는데, 그러한 필터부재는 예를 들면 침전필터, 전처리카본필터, 증공사막필터, 후처리카본필터가 관로를 통하여 순차적으로 연결된 구조로 이루어질 수 있으며, 후처리 카본필터 후단에 각종 세균 및 바이러스의 완전 살균제거를 위해 살균장치가 더 설치되어 진다.

따라서, 상기 원수생성부(10)에 의해 응축된 응축수 즉, 원수는 상기 정수부(20)를 통과하면서 침전, 여과, 살균 등의 과정을 거쳐 원수에 함유된 중금속 및 기타 유해물질이 제거된 후 식수공급부(45)로 저장되어 진다.

본 발명의 특징부 기술인 상기 원수생성부(10)는 외부공기가 유입되는 하우징(22)과, 상기 하우징(22)의 내부에 상기 평창변(12)을 통과한 냉매가 지나가도록 평장변(12)에 연결되게 설치된 냉매관(26)과, 상기 냉매관(26)의 내,외부에 접촉되게 상기 하우징(20)의 내부에 채워지는 은사(銀絲)뭉치(28)와, 상기 은사뭉치(28)에 응결된 공기중의 수분을 가열하여 물로 변화시키도록 상기 하우징(20)의 내부에 구비되는 전열선(30)과, 상기 하우징(20)의 하부에 상기 전열선(30)에 의해 녹은 물이 낙하되어 저장되는 응축수저장통(32)으로 구성되어 진다.

이때, 상기 하우징(22)의 일측에는 공기흡입팬(35)에 의해 외부공기가 유입되도록 공기흡입구(23)가 형성되어 있고, 타측에는 건조된 공기의 배출을 위해 공기배출구(24)가 형성되어 있다.

이와 같은 상기 원수생성부(10)는 외부공기가 하우징(22)으로 유입된 후 냉매관(26)을 통과하면서 공기 중의 수분이 응결되어 은사뭉치(28)에 응결된 상태로 맺혀지게 되고, 수분을 제외한 건조된 상태의 공기는 상기 공기배출구(24)를 통해 배출되어 진다.

상기 은사뭉치(28)에 응결된 상태의 수분은 전열선(30)의 발열로 녹아내리면서 응축수저장통(32)에 낙하되어 저장되어 진다.

이때, 상기 응축수저장통(32)에는 수위조절센서가 설치되어 있어 응축수저장통(32)에 일정량의 물이 채워지면 상기 전열선(30)의 작동이 중지되고, 상기 응축수저장통(32)의 수위가 일정수준 이하로 내려가면 상기 전열선(30)이 동작되면서 은사뭉치(28)에 응결된 수분을 가열하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 습기와 많은 여름철 외에 열교환이 잘 이루어지지 않고 습기가 적은 겨울철에도 물을 원활히 생성하도록 설계되어 있다.

이와 같이, 공기중에 수분이 적은 경우에는 상기 공기흡입팬(35)과 전열선(30)이 서로 교호적으로 작동되도록 하여, 상기 전열선(30)의 미작동시에는 공기중의 수분이 응결되고, 상기 공기흡입팬(35)이 작동하지 않고 상기 전열선(30)의 작동시에는 응결된 수분이 녹아 물로 변환되는 과정을 반복하면서 물을 생성하도록 이루어져 있다.

본 발명의 은사뭉치(28)는 실에 은이 도포되거나 은 자체를 실로 형성한 것을 사용할 수 있고, 이러한 은(silver)은 다른 물질에 비해 열전도성이 뛰어나 공기중의 수분을 효과적으로 응축시킬 수 있어 물의 생성량을 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 살펴보면, 공기흡입팬(35)의 작동으로 외부공기를 하우징(22)의 내부로 유입시켜 냉매관(26)을 통과시키게 되면, 냉매관(26)을 감싸는 은사뭉치(28)의 표면에 공기중의 수분이 응결되어 지고, 이 상태에서 공기흡입팬(35)을 정지시킨 후 전열선(30)을 동작시켜 발열시키게 되면 응결된 수분이 녹아내리면서 물(응측수)을 생성시키게 된다.

이러한 작용으로 하우징(22)의 하부에 설치된 응축수저장통(32)에 물이 저장되어 지고, 저장된 물은 각종 필터로 이루어진 정수부(40)를 거쳐 정화되어 진 후 식수공급부(45)를 통해 외부로 배출되어 진다.

이때, 상기 식수공급부(45)에는 냉수와 온수의 공급을 위해 냉각장치와 가열장치가 설치될 수 있으며, 냉수와 온수의 배출을 위해 배출콕이 구비되어 사용자는 상기 배출콕을 개폐시킴으로써 필요한 물을 얻게 된다.

이와 같이, 본 발명은 겨울철 등 공기중의 수분이 적은 경우에도 물을 원활히 생성할 수 있어 계절에 상관없이 사용할 수 있게 되며, 특히 물의 생성시 공기중의 수분을 대부분 응결시켜 물을 변환시킬 수 있어 기존의 식수제조장치에 비해 월등히 많은량의 물을 생성할 수 있는 등 효율이 매우 높은 유용한 발명이다.

10: 응축기 12: 평창변
20:원수생성부 22: 하우징
23: 공기흡입구 24: 공기배출구
26: 냉매관 28: 은사(銀絲)뭉치
30: 전열선 32: 응축수저장통
35: 공기흡입팬 40: 정수부
45: 식수공급부

Claims (2)

1. 평창변을 통과한 냉매로 공기중의 수분을 응축하여 원수를 생성하는 원수생성부와, 상기 원수생성부에서 생성된 원수를 공급받아 정수하는 정수부와, 상기 정수부를 통하여 정화된 정수를 냉각 또는 가열하여 사용자가 마시거나 사용할 수 있도록 하는 식수공급부를 포함하는 음용수제조장치에 있어서,
   상기 원수생성부(10)는, 일측에 공기흡입팬(35)에 의해 외부공기가 유입되도록 공기흡입구(23)가 형성되고, 타측에 공기배출구(24)가 형성된 하우징(22)과;
   상기 하우징(22)의 내부에 상기 평창변(12)을 통과한 냉매가 지나가도록 평장변(12)에 연결되게 설치된 냉매관(26)과;
   상기 냉매관(26)의 내,외부에 접촉되게 상기 하우징(20)의 내부에 채워지는 은사(銀絲)뭉치(28)와;
   상기 은사뭉치(28)에 응결된 공기중의 수분을 가열하여 물로 변화시키도록 상기 하우징(20)의 내부에 구비되는 전열선(30)과;
   상기 하우징(20)의 하부에 상기 전열선(30)에 의해 녹은 물이 낙하되어 저장되는 응축수저장통(32)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   공기중에 수분이 적은 경우, 상기 공기흡입팬(35)과 전열선(30)은 서로 교호적으로 작동되어져 상기 전열선(30)의 미작동시 공기중의 수분이 응결되고, 상기 전열선(30)의 작동으로 응결된 수분이 녹아 물로 변환되는 과정을 반복하면서 물을 생성하는 것을 특징으로 하는 공기중의 수분을 이용한 음용수제조장치.

Images