KR20140005735U - 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기중에 포함된 기체상태의 수증기를 액체상태의 물로 변환시키고, 상기 물을 정수 및 살균처리하여 음용으로 생성토록 하고, 정수시 발생되는 퇴수를 초음파에 의해 재활용토록 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기에 관한 것이다.

Description

초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기{atmospheric water generation purifier with ultrasonic}

본 고안은 공기중에 포함된 기체상태의 수증기를 액체상태의 물로 변환시키고, 상기 물을 정수 및 살균처리하여 음용으로 생성토록 하고, 정수시 발생되는 퇴수를 초음파에 의해 재활용토록 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기에 관한 것이다.

일반적으로 공기는 수증기의 형태로 많은 수분을 함유하고 있으며, 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.

그리고, 공기중의 습도가 높을 경우, 인체는 불쾌감을 느낄 수 있으며, 이와같은 문제점을 해소토록 종래에는 공기 중의 수분을 제거하기 위한 제습기가 개발되어 사용되고 있다.

이러한 제습기는, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 및 응축된 냉매를 증발시켜 냉각시키는 증발기로 구성되어 있어며, 공기가 증발기를 통과하면서 공기 중의 수분이 증발기에 응축되며, 수분이 제거된 공기는제습기를 떠나기 전에 응축기를 통과하여 따뜻해진 다음 공기 중으로 다시 배출된다.

그리고, 상기 증발기에서 응축된 물을 재 사용토록 하며, 물속에 남아있는 유해성분을 제거하기 위하여 역삼투압 방식을 사용하는 정수기가 이용되며, 상기 역삼투정수기는 정수된 1리터의 물을 얻기 위해 4리터의 물을 버려야 한다는 문제점이 있다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제594362호에 순환식 식수 생성장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 습도를 갖는 공기를 유입시키기 위한 팬(77)과, 상기 팬(77)에 의해 유입된 공기가 통과하며 응결되는 증발기(75), 상기 증발기(75)와 연결되는 응축기(73), 상기 증발기(75) 및 응축기(73)로 제공되는 냉매를 압축하기 위한 압축기(71)를 포함하는 식수응결시스템(70), 상기 증발기의 하부에 설치되어 증발기 표면에 응결되어 낙하되는 식수를 집수하는 집수탱크(50), 상기 집수탱크(50)로 유입되는 식수를 살균하기 위한 살균수단, 상기 집수탱크(50)에 집수된 식수를 정수하기 위한 정수시스템(40), 상기 정수시스템(40)을 통과하면서 정수된 식수를 보관하는 식수탱크(20), 상기 집수탱크(50)로부터 상기 정수시스템(40)을 통과하여 상기 집수탱크(50)와 정수시스템(40)을 연결하는 제1급수관(57) 또는 정수시스템(40)과 식수탱크(20)를 연결하는 제2급수관(58) 중 어느 한 곳에 설치되는 급수펌프(65), 상기 식수탱크(20)로부터의 물을 가열 또는 냉각시켜 외부로 제공하기 위한 온수장치(30) 및 냉수장치(35), 상기 각 수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하고, 상기 식수탱크(20)로부터 집수탱크(50)로 물이 회귀되기 위한 복귀관(90)이 구비되어 물이 연속적으로 순환되도록 설치되며, 상기 제1급수관(57)에는 외부의 식수공급원으로부터 상기 정수시스템(40)으로 식수를 공급하기 위한 외부원수 공급관(81)이 연결되는 구성으로 이루어 진다.

그러나, 상기와 같은 식수생성장치는, 정수시스템(40)에서 퇴수되는 물이 다량 발생되어 공기중에서 물의 원활한 공급이 힘들게 되고, 증발되는 물 많을 사용토록 하여 미네랄등의 섭취가 힘들게 되며, 사용시 외부 전원이 공급이 이루어져야 하여 사용이 불편하게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 본 고안의 목적은, 수도연결없이 물을 얻을 수 있도록 하고, 정수 및 살균처리와 미네랄의 보충을 통하여 음료용 물을 생성시킬 수 있도록 하며, 전원의 공급없이도 사용이 가능토록 하고, 미 사용시에는 물을 주기적으로 순환시켜 미생물의 번식을 억제할 수 있도록 하며, 공기중에서 물을 효율적으로 생성시킬 수 있도록 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 냉동싸이클의 증발작용에 의해 공기중의 기체상태인 수증기를 액체상태의 물로 변환시키는 상변환부;

상변환부에 의해 포집되는 물을 저장하는 집수통;

집수통의 물의 제1펌프를 이용하여 공급받는 저수조;

상기 저수조의 물을 제2펌프를 통하여 필터유니트에 공급한 후 저장하는 정수공급조;

상기 필터유니트의 일단에 연결되어 퇴수를 공급받으면서 공급되는 퇴수를 분무화 시켜 상변환부에 공급하는 퇴수재활용부;

상기 정수공급조에서 공급되는 물을 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수공급부를 포함하는 구성으로 이루어진 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

그리고, 본 고안의 정수공급조 일측에 미넬랄공급유니트가 구비되는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

더하여, 본 고안의 퇴수재활용부는, 퇴수통이 구비되어 제3펌프로서 공급되는 물의 초음파에 의해 분무화 시켜 증발기핀에 공급토록 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

또한, 본 고안의 필터유니트는, 마이크로필터, 프리카본, 중공사, 역삼투, 포스트카본필터가 순차로 연결되는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

계속하여, 본 고안의 저수조는 오존살균기가, 정수공급조에는 자외선살균기가 설치되는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

한편, 본 고안은 하우징의 외측에 충전기가 구비되면서 태양열전지판 또는 수동핸들로서 동작하는 발전기가 구비되는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기를 제공한다.

이상과 같이 본 고안에 의하면, 수도연결없이 물을 얻고, 정수 및 살균처리와 미네랄의 보충을 통하여 음료용 물을 생성시키며, 전원의 공급없이도 사용이 가능하고, 미 사용시에는 물을 주기적으로 순환시켜 미생물의 번식을 억제하며, 공기중에서 물을 효율적으로 생성하는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 식수 생성장치를 도시한 개략도이다.
도2는 본 고안에 따른 역삼투 에어워터 정수기를 도시한 개략도이다.
도3은 본 고안에 따른 역삼투 에어워터 정수기를 도시한 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 고안에 따른 역삼투 에어워터 정수기를 도시한 개략도이고, 도3은 본 고안에 따른 역삼투 에어워터 정수기를 도시한 블럭도이다.

본 고안은, 하우징(H)의 내측에 냉동싸이클의 증발작용에 의해 공기중의 기체상태인 수증기를 액체상태의 물로 변환시키는 상변환부(100)가 설치된다.

이때, 상기 상변환부(100)는, 전기집진필터(101)를 통과하여 유입되는 공기중의 수분을 흡수토록 압축기(110)와 응축기(130)와 모세관(150)및 증발기(170)를 통과하여 냉매가 순차로 공급토록 설치되고, 공기를 순환을 위하여 팬(190)이 설치된다.

그리고 상기 하우징(H)의 내측에, 상변환부(100)의 증발기(170) 하부에 포집되는 물을 저장토록 집수통(200)이 설치된다.

또한, 상기 집수통(200)의 일측에 집수통에 저장되는 물을 집수통에 설치되는 제1펌프(201)를 이용하여 공급받는 저수조(300)가 설치되고, 상기 집수통의 물은 활성탄소섬유필터(203)를 통하여 저수조에 공급된다.

계속하여, 상기 저수조(300)의 물을 제2펌프(310)를 통하여 필터유니트(400)에 공급한다.

이때, 상기 저수조(300)는 오존살균기(330)가 구비된다.

그리고, 상기 필터유니트(400)는, 마이크로필터(410), 프리카본필터(430), 중공사필터(450), 역삼투필터(470), 포스트카본필터(490)등이 순차로 연결 설치된다.

또한, 상기 필터유니트(400)의 일측에는 퇴수를 저장한 후 증발기(170)에 공급토록 퇴수재활용부(500)가 연결된다.

이때, 퇴수재활용부(500)는, 필터유니트에서 퇴수를 배출하도록 설치되는 퇴수밸브(550)와 퇴수를 저장하면서 초음파진동자에 물을 공급토록 제3펌프(511)를 갖는 퇴수저장조(510)와 퇴수를 분무화하여 상변환부의 증발기측에 공급하는 초음파진동자(530)로서 이루어 진다.

그리고, 상기 필터유니트(400)의 일측에 여과되는 순수한 물에 미네랄을 공급토록 미네랄공급유니트(600)가 연결된다.

더하여, 상기 미네랄공급유니트(600)의 일측에 여과되는 물을 저장토록 정수공급조(700)가 설치된다.

또한, 상기 정수공급조(700)에는 물을 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수가공부(720) 및 자외선살균기(740)가 연결설치된다.

한편, 상기 필터유니트(400)를 통과한 물은 3방밸브(810)를 통하여 연결되는 재공급관(800)에 의해 저수조(300)에 재 공급토록 설치된다.

다른 한편, 본 고안은 하우징(H)의 외측에 충전기가 구비되면서 태양열전지판(900) 및 상용전으로 전원을 공급받는 충전기(910)구비되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 동작을 설명한다.

도2 및 도3에서 도시한 바와같이 본 고안은, 하우징(H)의 내측에 설치되는 팬(190)의 동작시 전기집진필터(101)를 통과하여 유입되는 공기가 냉동싸이클을 형성하는 상변환부(100)의 증발기에 접촉하면서 공기중에서 기체상태인 수증기가 액체상태의 물로 변환된다.

그리고, 상기 증발기에 충돌하는 공기에 상변환되어 물로 응집된 후 낙하되면 집수통(200)에 모이도록 된다.

이때, 상기 상변환부(100)는, 압축기(110)에서 고온고압으로 압축되는 냉매가 응축기(130)에서 열전달 된 후 모세관(150)에서 팽창되어 저온 저압의 냉매로 변화되어 증발기(170)를 통과하고, 상기 냉매와 외부에서 공급되는 공기가 접촉되어 열전달하면서 기체상태의 수증기가 물로 변하게 된다.

또한, 상기 집수통(200)의 일측에 집수통에 저장되는 물을 집수통에 설치되는 제1펌프(201)를 이용하여 저수조(300)에 공급될 때 활성탄소섬유필터(203)를 통하여 1차 필터링 된 후 공급되고, 상기 저수조(300)에는 오존살균기(330)가 구비되어 저장되는 물을 오존에 의해 살균하게 된다.

계속하여, 상기 저수조(300)의 물을 제2펌프(310)를 통하여 마이크로필터(410), 프리카본필터(430), 중공사필터(450), 역삼투필터(470), 포스트카본필터(490)가 순차로 통과하면서 이물질을 제거토록 한다.

이때, 상기 필터유니트(400)는 저수조(300)에서 공급되는 물의 일부만을 필터링한 후 정수공급조(700)에 전달하게 된다.

그리고, 상기 필터유니트(400)에서 대부분의 물은 퇴수되고, 상기 퇴수는 상기 필터유니트의 일측에 설치되는 퇴수밸브(550)를 개방한 후 퇴수저장조(510)에 저장토록 한다.

계속하여, 상기 퇴수저장조(510)에 저장되는 퇴수 역시 재활용토록 제3펌프(511)를 통하여 증발기(170)측에 설치되는 초음파진동자(530)에 공급한 후 분무화 시켜 유입되는 공기와 혼합하여 증발기(170)에 공급함으로써 포집되는 물이 낭비되는 문제점을 해소토록 한다.

더하여, 상기 필터유니트(400)를 통과한 물은 영향성분의 포함되지 않는 순수한 물로서 미네랄공급유니트(600)를 통과시켜 순수한 물에 미네랄이 용해되도록 한다.

이때, 상기 미네랄공급유니트(600)는, 원통의 내측에 여러 가지 성분이 혼합된 혼합물로 소결 성형된 미네랄 볼이 충전되어 있으며, 상기 미네랄 볼은 카본분말과 자철광석 분말이 혼합된 혼합분말에 마그네슘(Mg) 조각을 혼합하여 물로 반죽한 후, 이를 소결하여 형성한다.

그리고, 상기 미네랄볼을 이루는 자철광석은 마그네타이트라고도 하며 강한 자성을 가지고 있어 물분자를 육각 모양으로 만들 뿐만 아니라 그 밖에 망간, 마그네슘 등이 함유되어 있어 후술하는 물을 환원수로 변환시키는 데에 유리하다.

또한, 상기 소결체 속에 조각 형태로 존재하는 마그네슘은 물과 반응하여 그 속에 다량의 용존수소를 함유한 환원수로 만드는 역할을 수행한다.

더하여, 상기 미네랄공급유니트(600)를 통과한 물은 정수공급조(700)에 공급된 후 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수가공부(720)를 통하여 사용자에게 공급될 때 미네랄이 공급되는 정수를 사용자에게 공급하게 되는 것이다.

한편, 상기 필터유니트(400)를 통과한 물은 3방밸브(810)를 통하여 연결되는 재공급관(800)에 의해 저수조(300)에 재 공급토록 설치되어 미 사용시 정수된 물이 오염되는 문제점을 해소하게 된다.

다른 한편, 본 고안은 하우징(H)의 외측에 충전기가 구비되면서 태양열전지판(900) 및 상용전으로 전원을 공급받는 충전기(910)구비되는 구성으로 이루어져 야외에서도 사용이 가능토록 되는 것이다.

100...상변환부 101...전기집진필터
170...증발기 190...팬
300...저수조 400...필터유니트
530...초음파진동자 550...퇴수밸브
600...미네랄공급유니트 800...재공급관
810...3방밸브

Claims (3)

1. 냉동싸이클의 증발작용에 의해 공기중의 기체상태인 수증기를 액체상태의 물로 변환시키는 상변환부; 상변환부에 의해 포집되는 물을 저장하는 집수통; 집수통의 물의 제1펌프를 이용하여 공급받는 저수조; 상기 저수조의 물을 제2펌프를 통하여 필터유니트에 여과한 후 저장하는 정수공급조; 정수공급조에서 공급되는 물을 가열 또는 냉각하여 공급하는 정수공급부를 포함하고,
   상기 필터유니트의 일단에 연결되어 퇴수를 공급받으면서 공급되는 퇴수를 분무화 시켜 상변환부에 공급하는 퇴수재활용부가 더 설치되고,
   상기 퇴수재활용부는, 필터유니트에 연결되어 퇴수를 배출하도록 설치되는 퇴수밸브, 배출되는 퇴수를 저장하는 퇴수저장조, 상기 퇴수저장조에 설치되어 퇴수를 초음파진동차에 공급하는 제3펌프, 상기 퇴수저장조의 퇴수를 분무화하여 상변환부의 증발기측에 공급하도록 증발기측에 설치되는 초음파진동자로서 이루어 지고,
   상기 상변환부에 전원을 공급토록 충전기가 구비되고, 상기 충전기는 태양열전지판에 의해 전원이 공급토록 설치되고,
   상기 필터유니트를 통과한 물은 3방밸브를 통하여 연결되는 재공급관에 의해 저수조에 재 공급토록 설치되는 구성으로 이루어진 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기.
2. 제1항에 있어서, 상기 정수공급조 일측에 미넬랄공급유니트가 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기.
3. 제1항에 있어서, 상기 필터유니트는, 마이크로필터, 프리카본, 중공사, 역삼투, 포스트카본필터가 순차로 연결되고,
   상기 저수조는 오존살균기가, 정수공급조에는 자외선살균기가 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 역삼투 에어워터 정수기.

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