KR20200122112A - 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기 및 이를 갖는 정수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기는 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로(20); 및 상기 냉매 가스 관로(20)에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온 또는 냉각을 수행하는 액체 유동 관로(30);를 포함하고, 상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)는 하나의 관 상에서 격벽을 통해 분리된 다중관 형태를 가지며, 상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)가 형성된 다중관은 절곡을 통해 2열 이상으로 직선 관로들이 배열되고, 상기 복수의 직선 관로들 사이에는 주름관 형상의 열전도판(40)이 지그재그 형상으로 배열되어져 열교환 효율을 높이게 한다.

Description

다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기 및 이를 갖는 정수 장치{Multi-purpose heat exchanger with multi-tube shape and water purification device having the same}

본 발명은 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기에 관한 것이며, 구체적으로는 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로 및 상기 냉매 가스 관로에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온(加溫) 또는 냉각(冷却)을 수행하는 액체 유동 관로를 동일한 유동 방향으로 배치하여 열교환 효율을 높이게 한 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기에 대한 것이다.

열교환기는 온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해서 온도가 낮은 유체에 온도를 전달하는 장치로서, 일반적으로는 가열기, 냉각기, 증발기 및 응축기 등에 사용된다. 열교환기 형식에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 금속관을 전열벽으로 하는 것으로서 주수식, 이중관식, 핀붙이 다관식, 투관 형식 등이 있다

상기와 같이, 열교환기는 온도차가 있는 두 환경 사이에서 한쪽의 열을 흡수하여 다른쪽으로 열을 방출시키는 장치이다. 열교환 시스템은 주변으로부터 열을 흡수하는 증발기, 열교환매체를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 열교환매체를 팽창시키는 팽창밸브로 구성된다. 상기에서 증발기나 응축기가 대표적인 열교환기일 수 있다.

증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 냉매는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 압축된 기체 상태의 냉매가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 액화된 냉매가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후 다시 증발기로 유입되어 기화하게 되어 사이클을 이루게 된다.

종래의 응축기는 상술한 바와 같이 공랭식, 즉 응축기 내를 흐르는 냉매가 외부 공기와 열교환하도록 형성되며, 리시버 드라이어는 단지 기액분리만을 수행하게 되어 있다. 즉 종래의 응축기의 경우, 응축 뿐만 아니라 과냉각 역시 공랭식으로 이루어지게 되는 것이다. 그런데 이와 같이 외부 공기와의 열교환으로 얻을 수 있는 응축 및 과냉각 효과로는, 더구나 현재 차량 부품들이 점점 더 컴팩트화되는 추세와 맞물려, 종래 공랭식의 응축기 형태를 유지하면서 설계 조건만을 변형함으로써 효율을 향상시킴에 있어 이미 거의 한계에 도달한 실정이다.

한편, 압축된 기체 상태의 냉매를 냉각시키는 과정에서 종래의 자동차용 에어컨의 경우 엔진룸 최전방에 배치된 응축기를 사용하여 열교환을 진행하고, 에어컨의 경우에는 외기 상에 배치된 실외기를 이용하여 고온 고압 상태의 냉매에 대한 열교환을 행하게 된다.

상기와 같이, 자동차 및 에어컨 등에서 열교환을 위해 사용되는 응축기의 경우에 고온고압 상태의 냉매를 액화하는 과정에서 외기의 온도 만으로는 충분하고 효율적인 열교환을 이루게 하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로 및 상기 냉매 가스 관로에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온(加溫) 또는 냉각(冷却)을 수행하는 액체 유동 관로를 동일한 유동 방향으로 배치하여 열교환 효율을 높이게 한 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기는 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로(20); 및 상기 냉매 가스 관로(20)에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온(加溫) 또는 냉각(冷却)을 수행하는 액체 유동 관로(30);를 포함하고, 상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)는 하나의 관 상에서 격벽을 통해 분리된 다중관 형태를 가지며, 상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)가 형성된 다중관은 절곡을 통해 2열 이상으로 직선 관로들이 배열되고, 상기 복수의 직선 관로들 사이에는 주름관 형상의 열전도판(40)이 지그재그 형상으로 배열되어져 열교환 효율을 높이게 한다.

상기 열전도판(40)은 상기 냉매 가스 관로(20) 상호간 또는 상기 액체 유동 관로(30) 상호간을 연결하는 방식인, 다중관 형태를 갖는다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 공기조화기능을 갖는 정수 장치는 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기를 거친 냉매에 포함된 고열을 외부로 발산시키는 과정을 통해 온수통에 저장된 정수 온도를 상승하게 하는 응축기(200)와, 상기 응축기에서 응축된 고온 고압의 냉매를 저온 저압으로 상변화시키는 팽창 밸브(300)와, 상기 팽창 밸브를 거친 저온 저압의 냉매를 통과시키며 냉수통에 저장된 정수를 냉각하기 위한 증발기로 이루어지고, 상기 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기를 상기 응축기 및 증발기에 적용한다.

상기 정수 장치는, 상기 응축기를 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 유입되는 공기 상에 열을 공급하여 온풍을 생성하고, 상기 증발기를 통해 유입되는 공기에서 열을 획득하여 냉풍을 생성하게 하며, 상기 정수 장치의 냉온수 공급 기능을 제한한 상태에서 상기 응축기 및 증발기를 이용하여 유입된 공기의 냉각 및 가열을 수행함으로써 기존 에어컨의 실외기를 대체할 수 있게 한다.

상기 정수 장치는, 상기 팽창 밸브(300)와 증발기 사이에 배치된 솔레노이드 밸브를 더 포함하고, 상기 증발기는 상기 정수 장치 상으로 1차로 유입되는 공기에 대한 직접 냉각을 수행하는 제1 증발부(400) 및 상기 응축기를 거친 온풍과 상기 제1 증발부를 거친 냉풍이 혼합된 상태의 공기가 유입되는 제2 증발부(500)를 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브를 통해서 상기 응축기와 팽창 밸브를 거친 공기의 선택적인 유동을 가능하게 한다.

상기 제2 증발부(500)는 다단으로 적층된 튜브 형상을 갖는다.

상술한 바와 같은 본 발명은 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로 및 상기 냉매 가스 관로에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온 또는 냉각을 수행하는 액체 유동 관로를 동일한 유동 방향으로 배치하여 열교환 효율을 높이게 한 다중관 형태를 갖는다는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명은 응축기를 이용하는 과정에서 기존의 에어컨에 필수적으로 적용되는 응축기 기능을 수행하는 실외기의 필요성을 제거함으로써 설치 공간을 최소화한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기의 전체적인 개념을 보인다.
도 2는 본 발명에 따른 다목적 열교환기를 채용한 일 실시예로서 정수 장치의 전체적인 구조도를 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기는 냉매 가스를 이용한 열교환 시스템에 사용되는 것으로서, 냉각 시스템을 비롯한 열교환 시스템의 도입 부분인 압축기의 출구 측에 연결한 상태에서 고온 고압의 가스 열원을 이용하여 공급된 물, 오일, 공기에 대한 온수, 온유, 온열을 행하는데 사용한다.

한편, 본 발명에 따른 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기를 냉각 시스템의 중간 부분인 증발기 측에 연결한 상태에서 급속 냉각을 수행하여 공급된 물, 오일, 공기에 대한 냉수, 냉유, 냉풍 등에 사용할 수 있다.

상기와 같이, 기본적인 열교환 시스템에 적용하는 경우에 냉온수, 냉온유, 냉온풍 등을 포함하여 공급된 유체에 대한 냉온을 조절하는 다양한 열교환 시스템에 사용가능하다.

다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기(10)는 액화 또는 증발을 수행하여 열을 방출하거나 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로(20) 및 상기 냉매 가스 관로(20)에서 열을 흡수하거나 방출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온 또는 냉각을 수행하는 액체 유동 관로(30)를 동일한 유동 방향으로 배치한다.

냉매 가스 관로(20)는 압축기를 통과한 고온 고압의 가스를 통과하게 하여 고온의 가스 관로 상태를 유지하게 하거나 팽창밸브를 통과한 저온 저압의 가스를 통과하게 하여 저온의 가스 관로 상태를 유지하게 한다.

액체 유동 관로(30)는 냉매 가스 관로(20)와 직접적인 열교환을 가능하게 하도록 서로 밀착배치되는 구조를 갖는 것으로서, 고온의 냉매 가스 관로(20)에서 열을 제공받아 유동하는 물 또는 오일을 따뜻하게 유지하게 하거나, 저온의 냉매 가스 관로(20)에 열을 방출하는 과정을 통해 유동하는 물 또는 오일을 차갑게 유지하게 한다.

상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)는 하나의 관 상에서 전열벽 기능을 하는 격벽을 통해 분리된 상태의 복수의 관로로 형성됨으로써 효과적인 열교환을 가능하게 한다. 구체적인 예로는, 사각 단면을 갖는 유로 상에 마주보는 양측벽을 가로지르는 방식으로 배치된 격벽을 통해 복수의 관로를 형성하는 방식이 있을 수 있다.

상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)가 형성된 다중관은 상하 방향을 따라 2열 이상으로 직선 관로들이 배열되는데, 상기와 같이 복수의 직선 관로들이 열을 달리하는 과정에서 다중관 상에는 절곡이 이루어지게 된다. 즉, 다중관을 중단 없이 하나의 라인으로 구성하되 상하 방향을 따라 복수의 열을 이루도록 형성하는 경우에는 복수의 직선 관로들 사이에 소정의 간격이 발생할 수 밖에 없는바, 복수의 직선 관로들을 갖는 다중관 상에서 인접한 직선 관로들 사이에는 주름관 형상의 열전도판(40)을 형성한다.

상기 열전도판(40)은 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)를 각각 유동하는 유체들이 공간의 제약 상의 이유로 절곡을 통해 복수의 직선 관로들을 이루게 되는 경우에, 인접한 냉매 가스 관로(20)들 또는 인접한 액체 유동 관로(30)들을 상호 열적으로 연결하도록 지그재그 방식으로 주름진 형상의 주름판을 배치한다.

즉, 열교환 시스템 상에서 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기가 응축기 기능을 하는 것을 보면 다음과 같다.

압축기를 거쳐 냉매 가스 관로(20)를 통해 공급된 고온 고압의 기체 가스를 저온 저압의 액체 가스로 변환하는 과정에 있어서, 액체 유동 관로(30) 상에 상온의 액체를 통과하게 하여 상기 고온 고압의 기체 가스에서 열을 흡수하는 효과를 얻을 수 있다. 이를 통해, 여름철에 더운 공기를 인한 응축기의 부하를 덜어주게 함으로써 냉각 시스템 적으로 안정적인 효과를 얻게 한다.

다음으로는, 상기 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기(10)를 공기조화기능을 갖는 정수 장치에 적용한 실시예를 설명한다.

공기조화기능을 갖는 정수 장치는 기본적으로는 유입되는 물을 정수한 상태에서 냉각 및 가열을 실시하여 냉온수를 선택적으로 공급하는 기능을 하지만, 때에 따라 상기 냉온수 공급 기능을 배제한 상태에서 유입된 공기에 대한 가열 및 냉각을 통해 공기조화 기능을 간이한 방식으로 수행하게 하는 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기능을 갖는 정수 장치를 설명한다.

공기조화기능을 갖는 정수 장치는 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기를 거친 냉매에 포함된 고열을 외부로 발산시키는 과정을 통해 온수통에 저장된 정수 온도를 상승하게 하는 응축기(200)와, 상기 응축기에서 응축된 고온 고압의 냉매를 저온 저압으로 상변화시키는 팽창 밸브(300)와, 상기 팽창 밸브를 거친 저온 저압의 냉매를 통과시키며 냉수통에 저장된 정수를 냉각하기 위한 증발기(400,500)를 포함한다.

정수 장치 상에서 하부 중앙에 배치된 압축기(100)를 중심으로 하여 일측 상에 응축기(200)가 배치되고, 타측 상에 증발기(400,500)가 배치된다. 상기 응축기와 증발기 사이엔 팽창밸브(300)가 적절히 배치된다.

상기 응축기(200) 및 증발기(400,500) 상에 상술한 다목적 열교환기(10)를 적용한다.

정수 장치는 응축기(200)를 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 유입되는 공기 상에 열을 공급하여 온풍을 생성하고, 증발기(400,500)를 통해 유입되는 공기에서 열을 획득하여 냉풍을 생성하게 한다.

응축기(200)는 압축기(100)에서 송출되는 고온/고압의 기체가스를 고온/고압의 액체가스로 응축하는 과정에서 약 40 ~ 100℃의 발생하는 열을 이용하여 열교환함으로써 물 또는 오일류 등을 따뜻한 온도를 공급할 수 있다.

한편, 증발기(400,500)는 액화된 가스를 증발시키는 과정을 통해서 급속 냉각을 행하는 기능을 담당하는데, 구체적으로는 약 -10 ~ -29℃의 냉기를 이용하여 열교환함으로써 물 또는 오일류 등을 차가운 온도를 공급할 수 있다.

한편, 상기의 증발기(400,500)를 이용한 액체류의 냉각 과정 상에서 급속 냉각되는 냉기를 이용하여 유입되는 공기를 냉각하는 경우에는 제습 효과 및 냉풍을 이용한 에어컨 기능까지 가능하다.

또한, 공기정화필터를 이용한 공기 정화 기능도 가능하게 된다.

공기정화필터는 헤파필터를 채용한다. 헤파필터는 유리섬유 등으로 만들어진 시트 모양의 필터로 섬유간격이 0.5~2.0마이크로미터로 아주 촘촘하게 구성되어 있다. 공기가 헤파필터를 통과하면서 섬유 표면과 사이 등에 공기 중에 미세입자들이 걸리게 되는데, 확산, 차단, 관성충돌, 정전유도 등의 작용을 통해 필터링이 진행된다.

상기 응축기(200)는 정수된 물이 저장된 온수통을 감싸는 방식으로 형성된 응축 관로를 구비하는데, 상기 응축 관로의 외측 상으로는 유입된 공기의 가열을 위한 공기 가열 챔버가 형성된다. 공기 가열 챔버는 그 일측과 타측에 각각 외부공기 유입구 및 가열 공기 토출구가 형성되고, 그 내부에는 응축 관로로 감싸진 온수통이 배치된 구조일 수 있다. 외부공기 유입구 및 가열 공기 토출구에는 공기정화필터(240) 및 가열공기 유입팬(250) 등을 배치할 수 있다. 도면 부호 260은 온수 공급부이다. 도면 부호 270은 물받이부이다.

일 실시예로 다목적 열교환기(10)의 구성을 상기 응축 관로에 적용할 수 있다.

상기 증발기(400,500)는 정수 장치 상으로 1차로 유입되는 공기에 대한 직접 냉각을 수행하는 제1 증발부(400) 및 상기 응축기(200)를 거친 온풍과 상기 제1 증발부(400)를 거친 냉풍이 혼합된 상태의 공기가 유입되는 제2 증발부(500)를 포함한다.

정수 장치 상에서 제2 증발부(500)는 제1 증발부(400)의 상부 상에 배치된다.

제1 증발부(400)는 정수된 물이 저장된 냉수통을 감싸는 방식으로 형성된 냉각 관로를 구비하는데, 상기 냉각 관로의 외측 상으로는 유입된 공기의 냉각을 위한 공기 냉각 챔버가 형성된다. 공기 냉각 챔버는 그 일측과 타측에 각각 외부공기 유입구 및 냉각 공기 토출구가 형성되고, 그 내부에는 냉각 관로로 감싸진 냉수통이 배치된 구조일 수 있다. 외부공기 유입구 및 냉각 공기 토출구에는 공기정화필터(440) 및 냉각공기 유입팬(450) 등을 배치할 수 있다. 도면 부호 460은 냉수 공급부이다.

한편, 제2 증발부(500)의 경우도 정수된 물이 저장된 냉수통을 감싸는 방식으로 형성된 복수의 냉각 관로(510)를 구비하는데, 상기 냉각 관로의 외측 상으로는 유입된 공기의 냉각을 위한 공기 냉각 챔버가 형성된다. 공기 냉각 챔버는 그 하측과 상측에 각각 공기 유입구 및 냉각 공기 토출구가 형성된 구조일 수 있다. 공기 유입구 및 냉각 공기 토출구에는 혼합공기 유입팬(540) 및 냉각공기 토출팬(550) 등을 배치할 수 있다.

일 실시예로 다목적 열교환기(10)의 구성을 상기 냉각 관로(510)에 적용할 수 있다.

제2 증발부(500)는 냉각 관로(510)에 연결된 냉각 관로 선택 밸브를 구비한다. 냉각 관로 선택 밸브를 선택적으로 개폐함으로써 복수의 냉각 관로(510) 중 일부를 유동하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 정수 장치는, 팽창 밸브(300)와 증발기(400,500) 사이에 배치된 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수 있다. 솔레노이드 밸브는 팽창 밸브(300)를 통과한 냉매 가스를 제1 증발부(400) 또는 제2 증발부(500)로 선택적으로 유동하게 한다.

제1 증발부(400)는 공기의 유입부 및 배출부가 각각 하단 및 상단에 형성된다.

정수 장치의 하부 양측 상에 배치된 응축기(200) 및 제1 증발부(400)에서 각각 배출된 온풍 및 냉풍은 솔레노이드 밸브의 작동을 통해 제2 증발부(500)의 하단 상에 배치된 공기유입팬을 통해 강제적으로 유입된 상태에서 냉각과정을 진행한다.

상기 과정에서 응축기(200) 및 제1 증발부(400) 사이에 형성된 제1 가이드(503)를 통해 온풍 및 냉풍은 상부의 제2 증발부(500)로 안내되고 제2 증발부(500)의 하단 양측 상으로는 유입되는 유체의 안정적인 안내를 위해 제2 가이드(501)가 형성된다.

한편, 제2 증발부(500)는 냉각 관로가 다단으로 적층된 튜브 형상을 갖는 구조이다.

제2 증발부(500)를 이루는 다단 튜브 상에는 차단막 기능을 하는 배플을 설치함으로써 다단 중 일부 단을 선택적으로 이용하게 할 수 있다.

본 발명은 평소에 응축기와 증발기 구조를 통해 냉온수 기능을 수행하지만, 정수 공급 기능을 중지한 상태에서 유입된 공기에 대한 냉온풍 공급 기능을 수행할 수 있다.

상기 응축기(200) 및 증발기(400)에 연통하도록 결합되는 유체 유동 관로인 응축 관로(230) 및 냉각 관로(430)는 복수의 관로가 서로 인접한 상태로 형성되는 다중 관로 형태이다. 즉, 냉매 가스 관로(20) 및 액체 유동 관로(30)가 서로 인접한 상태로 형성된다.

구체적으로, 상기 응축 관로(230) 및 냉각 관로(430)는 냉매 가스가 유동하는 냉매 가스 관로(20) 및 유입 공기 내지 물이 유동하는 액체 유동 관로(30)를 포함한 상태에서 상기 관로(20,30) 상에 효과적인 열전달을 가능하게 하도록 열전달계수가 높은 재질로 격벽을 구비한다. 한편, 상기 격벽 상에는 열전달 효율을 높이기 위하여 복수의 열전달 핀을 형성한다. 일 예로, 고온의 냉매 가스가 냉매 가스 관로(20)를 통해 유동하는 경우에 액체 유동 관로(30)를 통해 유동하는 물 또는 공기를 동시에 효과적으로 가열하게 하는 기능을 한다.

상기와 같이, 본 발명은 정수 장치를 통해 과냉각을 실시할 경우를 대비하여 상기 솔레노이드 밸브를 통해서 상기 응축기와 팽창 밸브를 거친 공기의 선택적인 유동을 가능하게 한다.

상기 제1 증발부(400) 만을 거친 공기에 대한 과냉각을 방지하기 위하여 상기 응축기(200)를 거친 온풍과의 혼합을 통해 온도 조절된 공기에 대한 제2 증발부(500)를 통한 냉각을 행한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로 및 상기 냉매 가스 관로에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온 또는 냉각을 수행하는 액체 유동 관로(30)를 동일한 유동 방향으로 배치하여 열교환 효율을 높이게 한 다중관 형태를 갖는다는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명은 정수기의 냉온수 공급 기능을 제한한 상태에서 냉수 제조 기능을 담당하는 응축기 및 증발기를 이용하여 유입된 공기의 냉각 및 가열을 수행함으로써 필요에 따라 냉온 정수 공급 기능을 대신하여 냉풍 내지 온풍을 공급할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 다목적 열교환기
20 : 냉매 가스 관로
30 : 액체 유동 관로
40 : 열전도판
100 : 압축기
200 : 응축기
300 : 팽창 밸브
400,500 : 증발기

Claims (5)

1. 액화하여 열을 배출하거나 증발하여 열을 흡수하는 기능을 하는 냉매 가스 관로(20); 및
   상기 냉매 가스 관로(20)에서 열을 흡수하거나 배출하는 과정을 통해 유동하는 유체에 대한 가온(加溫) 또는 냉각(冷却)을 수행하는 액체 유동 관로(30);를 포함하고,
   상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)는 하나의 관 상에서 격벽을 통해 분리된 다중관 형태를 가지며,
   상기 냉매 가스 관로(20)와 액체 유동 관로(30)가 형성된 다중관은 절곡을 통해 2열 이상으로 직선 관로들이 배열되고,
   상기 복수의 직선 관로들 사이에는 주름관 형상의 열전도판(40)이 지그재그 형상으로 배열되어져 열교환 효율을 높이게 한, 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 열전도판(40)은 상기 냉매 가스 관로(20) 상호간 또는 상기 액체 유동 관로(30) 상호간을 연결하는 방식인, 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기.
   
3. 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기(100)와, 상기 압축기를 거친 냉매에 포함된 고열을 외부로 발산시키는 과정을 통해 온수통에 저장된 정수 온도를 상승하게 하는 응축기(200)와, 상기 응축기에서 응축된 고온 고압의 냉매를 저온 저압으로 상변화시키는 팽창 밸브(300)와, 상기 팽창 밸브를 거친 저온 저압의 냉매를 통과시키며 냉수통에 저장된 정수를 냉각하기 위한 증발기로 이루어진 공기조화기능을 갖는 정수 장치에 있어서,
   상기 응축기 및 증발기를 제 1항에 따른 다목적 열교환기로 치환하고,
   상기 정수 장치는, 상기 응축기를 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 유입되는 공기 상에 열을 공급하여 온풍을 생성하고, 상기 증발기를 통해 유입되는 공기에서 열을 획득하여 냉풍을 생성하게 하며,
   상기 정수 장치의 냉온수 공급 기능을 제한한 상태에서 상기 응축기 및 증발기를 이용하여 유입된 공기의 냉각 및 가열을 수행함으로써 기존 에어컨의 실외기를 대체할 수 있게 한, 공기조화기능을 갖는 정수 장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 정수 장치는, 상기 팽창 밸브(300)와 증발기 사이에 배치된 솔레노이드 밸브를 더 포함하고,
   상기 증발기는 상기 정수 장치 상으로 1차로 유입되는 공기에 대한 직접 냉각을 수행하는 제1 증발부(400) 및 상기 응축기를 거친 온풍과 상기 제1 증발부를 거친 냉풍이 혼합된 상태의 공기가 유입되는 제2 증발부(500)를 포함하고,
   상기 솔레노이드 밸브를 통해서 상기 응축기와 팽창 밸브를 거친 공기의 선택적인 유동을 가능하게 하는, 공기조화기능을 갖는 정수 장치.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 제2 증발부(500)는 다단으로 적층된 튜브 형상을 갖는, 공기조화기능을 갖는 정수 장치.

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