KR20130047391A - 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 정수기는, 유입된 물을 냉수로 출수시키는 냉수모듈과, 유입된 물을 온수로 출수시키는 온수모듈을 구비하는 정수기에 있어서, 상기 온수모듈과 냉수모듈 중 적어도 하나는, 상기 물이 수용될 수 있는 공간이 마련되어 있는 케이스; 및 상기 케이스 내부로 유입된 물과의 접촉면적을 크게 함으로써 그 물의 열량이 감소되는 것을 억제시킬 수 있도록, 상기 케이스 내부에서 그 케이스의 중심축선을 기준으로 하여 환형으로 감싸는 형태로 배치되는 열량 보존관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

정수기{Water purifier}

본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 물과의 접촉면적을 크게 하여 그 물의 열량 감소를 억제시킬 수 있도록 구조가 개선된 정수기에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 식수용으로 사용하는 물을 정화시킬 목적으로 개발된 것으로, 그 형태에 따라 수도꼭지에 직접 연결하여 사용하는 수도꼭지 부착형과 플라스틱 물통에 물을 받아 자연낙하과정에서 정수하는 탁상형(비배관형)으로 구분되며, 정수방식에 따라서는 수도직결식, 자연여과식, 이온교환수지식, 증류식, 및 역삼투압식 등으로 구분된다.

그 중에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 역삼투압 정수기에 대해 아래에 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1은 종래기술에 의한 정수기의 구조를 개략적으로 도시한 것으로서, 주지하는 바와 같이 역삼투압을 이용한 정수방식은 상수도를 통해 원수가 공급되고, 각종 불순물이 포함된 원수에 압력을 가하여 상기 원수를 다수개의 필터를 통과시킴으로서 불순물을 거르며, 여과된 정수에 순수한 물과 용존산소 및 미량의 미네랄만이 포함된다.

이러한 정수방식을 이용한 역삼투압 정수기에서 사용되는 반투막으로는 침전필터(2), 전처리 카본필터(3), 역삼투압필터(4) 및 후처리 카본필터(5)가 구비된다.

통상의 역삼투압 정수기에는 냉각시스템과 가열시스템이 설치되어 냉수와 온 수를 선택적으로 공급할 수 있게 되는데, 냉수를 공급할 수 있도록 하는 냉각시스템은 도 1에 예시적으로 도시한 압축기를 이용한 냉매회로 냉각방식과, 도면에 도시하지는 않았지만 냉수탱크 안에 냉각코일과 같은 기능을 하는 소정의 열전소자를 삽입하여 물을 냉각하는 방식이 주로 이용된다.

종래의 정수기에서 냉각시스템의 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이, 상수도(1)로부터 공급되는 원수를 침전필터(2), 전처리 카본필터(3), 역삼투압필터(4) 및 후처리 카본필터(5)에 의해 여과시키고, 여과된 정수가 수용되는 별도의 냉수탱크(6)를 구비하며, 이 냉수탱크(6)의 일측에는 냉수의 인출을 위한 토출콕크(7)가 연결된다.

상기 냉수탱크(6)에는 냉매가 흐르는 냉각코일(8)이 설치되어 있고, 이 냉각코일(8)의 양단은 상기 냉매의 순환통로인 냉매배관(9)에 연결된다. 여기서 냉매배관(9)에서는 상기 냉각코일(8)의 출구 방향에 압축기(10)가 설치되고, 냉각코일(8)의 입구 방향에 응축기(11)가 설치되며, 상기 응축기(11)에서 응축된 냉매는 모세관(capillary tube)으로 형성된 증발기(13)에서 미세한 액체 상태로 팽창된 후 상기 냉각코일(8)에서 증발됨으로서 상기 냉수탱크(6)를 냉각시키게 된다.

그런데 종래 기술처럼 냉매를 이용하여 냉각을 실시하는 정수기는 필수적으로 압축기(10)를 구비해야 하고, 상기 압축기(10)의 구동으로 인해 소음이 발생되는 문제점이 있다.

또한 종래 기술에 따른 정수기는 여과된 정수를 저장하기 위해 상기 냉수탱크(6)가 구비되어야 하고, 상기 냉각탱크(6) 내부에 정수가 정체된 상태로 유지되기 때문에 상기 냉각탱크(6) 내부에 물이끼 등이 생성되어 정수를 오염시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 물의 냉각 및 히팅의 효율을 높일 수 있는 정수기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 열전소자를 이용하여 물의 냉각 및 히팅에 따른 작동소음이 발생되지 않는 정수기를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 정수기는, 유입된 물을 냉수로 출수시키는 냉수모듈과, 유입된 물을 온수로 출수시키는 온수모듈을 구비하는 정수기에 있어서, 상기 온수모듈과 냉수모듈 중 적어도 하나는, 상기 물이 수용될 수 있는 공간이 마련되어 있는 케이스; 및 상기 케이스 내부로 유입된 물과의 접촉면적을 크게 함으로써 그 물의 열량이 감소되는 것을 억제시킬 수 있도록, 상기 케이스 내부에서 그 케이스의 중심축선을 기준으로 하여 환형으로 감싸는 형태로 배치되는 열량 보존관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는, 내부에서 발생한 복사열이 외부로 방출되는 것을 억제시키기 위한 복사열 방지시트;를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 케이스는, 외부로 노출되는 위치에 마련되는 마감재와, 그 케이스의 내부에 마련되는 상기 복사열 방지시트 사이에 배치되는 보온 시트를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 냉수모듈과 온수모듈이 각각 냉수와 온수를 출수시킬 수 있도록, 그 냉수모듈과 온수모듈 사이에 배치되고, 열전소자로 구성된 열전반도체를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예에 따른 정수기는, 내부에 물이 유동할 수 있게 하는 공간을 가지는 케이스에, 복사열 방지시트와 보온 시트가 마련되도록 구성됨으로써, 물의 열량 감소를 억제시켜 물의 냉각효율 및 히팅효율을 향상시킬 수 있는 장점을 도출하고, 물과의 접촉면적을 크게 하는 열량 보존관을 구비함으로써, 히팅 또는 냉각시에 그 물에 열전달 효과가 우수할 뿐만 아니라 전달된 열의 손실을 억제시킬 수 있어서, 결국 물의 히팅효율 및 냉각효율을 향상시킬 수 있고 물의 히팅 또는 냉각을 위한 반응속도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 종래기술에 의한 정수기의 구조를 개략적으로 보인 블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정수기의 구조를 개략적으로 보인 블럭도.
도 3은 본 발명 일실시예의 일요부를 보인 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 단면도.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 정수기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정수기의 구조를 개략적으로 보인 블럭도이고, 도 3은 본 발명 일실시예의 일요부를 보인 사시도이며, 도 4는 도 3의 단면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 정수기는, 유입된 물을 냉수로 출수시키는 냉수모듈(30)과, 유입된 물을 온수로 출수시키는 온수모듈(20)을 포함하여 이루어진다.

상기 냉수모듈(30)은 필터를 거쳐 여과된 정수가 유입된 이후 냉수를 출수시키고, 상기 온수모듈(20)은 내부로 유입된 정수를 온수로 출수시킨다. 본 실시예에서, 상기 냉수모듈(30)은 하나가 채용되었고, 상기 온수모듈(20)은 상기 냉수모듈(30)을 사이에 두고 대칭인 위치에 한 쌍이 채용되었다.

본 발명에서 상기 냉수의 출수 및 온수의 출수를 가능하게 하기 위하여 채택된 구성으로, 상기 제1열전반도체(41)와 제2열전반도체(42)가 채용되었다.

상기 제1열전반도체(41)와 제2열전반도체(42)는, 각각 펠티어 효과를 이용하여 작동되는 열전소자(thermoelectric element)로 구성된 것으로서, 상기 열전소자는 n, p type 열전쌍(Thermo couple)을 전기적으로는 직렬로 열적으로는 병렬이 되도록 연결한 모듈의 형태로 구성되어있고, 직류 전류를 흘렸을 때는 열전효과에 의해서 모듈의 양면에 온도차가 발생되어 한쪽 면은 냉각되고 반대쪽 면은 가열된다.

이러한 열전반도체는 냉매를 순환시키기 위해 압축기를 가동시키는 기존의 냉각방식을 대체하는 환경 친화적인 냉각방식으로서 인가된 전류에 의해 상온의 대상물을 -30～+180까지 냉각과 가열을 동시에 수행할 수 있고, 온수와 냉수를 동시에 사용하는 정수기에 적합하다.

본 실시예에서는 상기 열전반도체가 2개 사용되었으나 정수량에 따라 4개, 6개로 확장되어 사용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예의 구현을 위해 채용된 제1열전반도체(41)는 한 쌍의 온수모듈(20)들 중 어느 하나와 냉수모듈(30) 사이에 배치되고, 제2열전반도체(42)는 한 쌍의 온수모듈(20)중 다른 하나 냉수모듈(30) 사이에 배치된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 제1열전반도체(41)가 상기 어느 하나의 온수모듈(20)의 히팅작용과 냉수모듈(30)의 쿨링작용을 동시에 하고, 상기 제2열전반도체(42)가 상기 다른 하나의 온수모듈(20)의 히팅작용과 냉수모듈(30)의 쿨링작용을 동시에 할 수 있게 됨에 따라, 상기 냉수모듈(30)과 한 쌍의 온수모듈(20)들이 간소한 구성으로 요구되는 기능을 수행할 수 있게 하는 장점을 도출한다.

한편, 도 3 내지 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 상기 온수모듈(20)과 냉수모듈(30) 중 적어도 하나는, 케이스(22) 및 열량 보존관(24)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이스(22)는 물이 수용될 수 있는 공간이 마련되어 있는 부분으로, 본 실시예에서는 복사열 방지시트(22a)와 보온 시트(22b)를 구비한다.

상기 복사열 방지시트(22a)는, 상기 케이스(22) 내부에 배치된 물체(예컨대, 상기 열량 보존관(24))로부터의 복사열이 외부로 방출되는 것을 방지되게 함으로써, 상기 케이스(22) 내부에서 유동하는 물의 열량 감소를 방지시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 보온 시트(22b)는, 상기 케이스(22) 내부에서 발생된 열이 외부로 방출되는 것을 차단하여, 상기 케이스(22) 내부에서 유동하는 물의 열량 감소를 방지시키는 역할을 한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 정수기는, 내부에 물이 유동할 수 있게 하는 공간을 가지는 케이스(22)에, 상기 복사열 방지시트(22a)와 보온 시트(22b)가 마련되도록 구성됨으로써, 물의 열량 감소를 억제시켜 물의 냉각효율 및 히팅효율을 향상시킬 수 있는 장점을 도출한다.

상기 열량 보존관(24)은, 상기 케이스(22) 내부에서 그 케이스(22)의 중심축선을 기준으로 하여 환형으로 감싸는 형태로 배치되어서, 상기 케이스(22) 내부로 유입된 물과의 접촉면적을 크게 하여 그 물의 열량이 감소되는 것을 억제시키는 역할을 한다.

본 실시예에서 상기 열량 보존관(24)은, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 원형관 형상을 가지도록 구성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 설계될 수 있음은 물론이다.

상기 열량 보존관(24)에는 물이 유입되는 유입구(24a)와 물이 배출되는 배출구(24b)가 마련되어 있고, 그 유입구(24a)과 배출구(24b) 사이의 관 경로를 통해 물이 유동할 수 있는 구조가 채택되었다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 종래기술과는 달리, 상기 열량 보존관(24)과 물과의 접촉면적을 크게 하여 히팅 또는 냉각시에 그 물에 열전달 효과가 우수할 뿐만 아니라 전달된 열의 손실을 억제시킬 수 있어서, 결국 물의 히팅효율 및 냉각효율을 향상시킬 수 있고 물의 히팅 또는 냉각을 위한 반응속도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

도면 중 미설명부호 22c는 상기 케이스(22)의 외면을 마감하는 마감재이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기의 도 4에 대응되는 단면도이다.

이 도면에 도시된 실시예는, 앞에서 설명한 실시예에서 설명한 열량 보존관(24; 도 3참조)이 원형관 형상을 가지는 것과는 달리, 사각관 형상(34)을 가지도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명은 열량 보존관(24;도 3참조, 34;도 7참조)의 형상에 한정되지 않고, 물과 열량 보존관(24)(34)의 접촉면적이 크게 될 수 있는 구조라면 다른 형상을 가지도록 설계될 수 있음은 물론이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

20:온수모듈 22:케이스
22a:복사열 방지시트 22b:보온 시트
22c:마감재 24:열량 보존관
24a:유입구 24b:배출구
30:냉수모듈 41:제1열전반도체
42:제2열전반도체

Claims (4)

1. 유입된 물을 냉수로 출수시키는 냉수모듈과, 유입된 물을 온수로 출수시키는 온수모듈을 구비하는 정수기에 있어서,
   상기 온수모듈과 냉수모듈 중 적어도 하나는,
   상기 물이 수용될 수 있는 공간이 마련되어 있는 케이스; 및
   상기 케이스 내부로 유입된 물과의 접촉면적을 크게 함으로써 그 물의 열량이 감소되는 것을 억제시킬 수 있도록, 상기 케이스 내부에서 그 케이스의 중심축선을 기준으로 하여 환형으로 감싸는 형태로 배치되는 열량 보존관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정수기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스는,
   내부에서 발생한 복사열이 외부로 방출되는 것을 억제시키기 위한 복사열 방지시트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 정수기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이스는,
   외부로 노출되는 위치에 마련되는 마감재와, 그 케이스의 내부에 마련되는 상기 복사열 방지시트 사이에 배치되는 보온 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정수기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 냉수모듈과 온수모듈이 각각 냉수와 온수를 출수시킬 수 있도록, 그 냉수모듈과 온수모듈 사이에 배치되고, 열전소자로 구성된 열전반도체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정수기.

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