KR20230106860A

KR20230106860A - 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기

Info

Publication number: KR20230106860A
Application number: KR1020220002514A
Authority: KR
Inventors: 지효열
Original assignee: (주) 유앤아이
Priority date: 2022-01-07
Filing date: 2022-01-07
Publication date: 2023-07-14

Abstract

본 발명은 직수를 공급하는 정수기에 있어서, 상기 정수기 내부에 직수로 공급되는 직수관(100)에 상기 직수를 냉각시키는 냉각수단을 갖추되, 상기 냉각수단은 상기 정수기 내부에 설치되는 압축기와, 이와 연결된 응축기와 모세관 및 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

Description

이중관을 갖는 열교환 직수 정수기{Heat exchange direct water purifier with double pipe}

본 발명은 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수단을 구비함으로써 열교환 효율을 향상시킨 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 상수도나 생수통으로부터 공급되는 원수를 정수시키기 위한 장치로서, 침전, 여과 살균 등의 과정을 통하여 수돗물에 함유된 중금속 및 기타 유해물질을 제거할 수 있도록 구성된다.

이러한 정수기는 상온의 음용수를 공급할 수 있을 뿐만 아니라 음용수를 냉각시킨 냉수 또는 음용수를 가열한 온수를 생성하여 공급할 수 있게 구성될 수 있다. 냉수를 공급하기 위한 장치로는 냉수를 냉수 탱크에 저류하였다가 공급하는 저수형 냉각장치가 일반적이다.

정수형 냉각장치는 냉수탱크를 구비하여 냉수탱크 내부에 증발기를 설치하거나 냉수탱크의 외면에 증발기를 접촉 배치하고, 음용수를 냉수탱크 내부에 저장하여 음용수를 냉각시키는 방식을 취한다.

그러나 이러한 저수형 냉각장치의 경우, 냉수탱크에 주류된 냉수의 온도를 냉온으로 유지하기 위하여 냉각장치를 오랜 시간 가동하여야 하므로 전력 사용량이 높음 문제가 있었다.

또한, 냉수탱크의 오염에 의하여 냉수탱크 내부에 저장된 냉수가 오염된 채 사용자에게 공급되어 비위생적인 문제가 있었다.

이에, 냉수탱크를 사용하지 않고 순간냉각에 의하여 음용수를 공급하기 위하여 다양한 방법이 제안되었으나 음용수 냉각 성능 및 취수 성능 등에 문제가 있어 상용화가 잘 이루어지지 않고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2019-0141875호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2021-0141105호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0036368호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2019-0000270호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 냉각수단을 구비함으로써 열교환 효율을 향상시켜 음용수의 빠른 열교환을 통해 충분한 냉/온의 음용수를 공급할 수 있으면서 음용수의 빠른 열교환에 의하여 전력 사용량이 감소되는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직수를 공급하는 정수기에 있어서, 상기 정수기 내부에 직수로 공급되는 직수관(100)에 상기 직수를 냉각시키는 냉각수단을 갖추되, 상기 냉각수단은 상기 정수기 내부에 설치되는 압축기와, 이와 연결된 응축기와 모세관 및 증발기를 포함하며, 상기 냉각수단은 상기 직수관(100)의 외부를 감싸는 외측관(200)이 구비되어 상기 외측관(200)의 내면과 상기 직수관(100)의 외면 사이에 통로를 만들어 상기 통로를 통해 열교환물질을 공급하여 상기 열교환 물질과 상기 직수관(100)을 흐르는 물 사이에 열교환이 일어나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

또한, 상기 열교환물질은 상기 직수관(100)에 흐르는 물의 온도를 낮추기 위한 냉매이거나, 상기 직수관에 흐르는 물의 온도를 높이기 위한 핫가스(hot gas)이며, 상기 직수관(100)의 일단면은 물이 공급되는 물공급부(101)와 상기 직수관의 타단면은 물이 배출되는 물배출구(102)가 구비되어, 상기 물공급부(101)로 공급된 물이 상기 직수관(100)을 흐르면서 냉매나 핫가스(hot gas)에 의해 열 교환된 후에 상기 물배출구(102)를 통해 물이 배출되도록 하고, 상기 외측관(200)의 일측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유입되는 유입관(201)과 상기 외측관(200)의 타측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유출되는 유출관(202)이 구비되어 상기 냉매 혹은 핫가스가 상가 외측관으로 유입된 후 유출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

또한, 상기 직수관(100)과 상기 직수관의 외측에 배치된 외측관(200)으로 이루어진 하나의 모듈이 다수개 연동되도록 배치되는 연동모듈을 구성함에 따라, 상기 연동모듈에는 열교환을 하기 위해 외부로부터 직수관에 물을 공급하기 위해 배치된 물공급관(330)과, 상기 연동모듈에서 열 교환된 물을 외부로 배출하기 위해 배치된 물배출관(310)과, 상기 연동모듈의 직수관들을 연결하여 물이 흘러가도록 연결하는 직수연결관(320)이 구비되며, 상기 연동모듈들의 외측관들을 연결하여 냉매 또는 핫가스의 흐름을 연결하는 외측연결관(350)이 구비되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

경우에 따라 상기 직수관과 상기 외측관(200)으로 이루어진 하나의 모듈은 단독으로 사용될 수 있음을 당연하며 필요에 필요한 직수량에 따라 다수개를 결합하여 작동되도록 한다.

이하에서는 하나의 실시예로 상기 모듈이 3개로 이루어진 연동모듈 구조에 대해 설명하나 위에서 설명한바와 같이 필요에 따라 하나 또는 다수개의 모듈을 결합한 연동모듈로 구현하는 것이 바람직하다..

상기 연동모듈이 3개의 모듈로 이루어지는 경우 3개의 직수관(100a, 100b, 100c)과, 3개의 외측관(200a, 200b, 200c)과, 1개의 물공급관(330)과, 1개의 물배출관(310)과, 2개의 직수연결관(320)과, 2개의 외측연결관(350)을 포함하며, 상기 3개의 직수관 중에 제3직수관(100c)에 외부에서 물이 공급된 후 제2직수관(100b)으로 흐르고 다시 제1직수관(100a)을 통해 배출되며, 이에 따라 상기 물공급관(330)의 일측(331)은 외부와 연결되고 상기 물공급관의 타측(332)은 상기 제3직수관(100c)의 물공급부(101c)와 연결되며, 상기 2개의 직수연결관(320)중 하나의 직수연결관(320a) 일측(321a)은 상기 제3직수관(100c)의 물배출부(102c)에 연결되고, 하나의 직수연결관 타측(322a)은 상기 제2직수관(100b)의 물공급부(101b)에 연결되며, 상기 2개의 직수연결관(320) 중 다른 하나의 직수연결관(320b) 일측(321b)은 상기 제2직수관(100b)의 물배출부(102b)에 연결되고, 다른 하나의 직수연결관(320b)의 타측(322b)은 상기 제1직수관(100a)의 물공급부(101a)에 연결되며, 상기 물배출관(310)의 일측(311)은 외부와 연결되고 상기 물배출관의 타측(312)은 상기 제1직수관(100a)의 물배출부(102a)와 연결되어, 상기 물공급관(330)을 통해 외부로부터 물이 공급된 후 상기 제3직수관(100c)과 상기 하나의 직수연결관(320a)과 상기 제2직수관(100b)과 상기 다른 하나의 직수연결관(320b)과 상기 제1직수관(100a)을 거쳐 상기 물배출관(310)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

또한, 상기 냉매 또는 핫가스인 열교환물질은 상기 3개의 외측관(200a, 200b, 200c) 중에 제3외측관(200c)에 공급된 후 제2외측관(200b)으로 흐르고 다시 제1외측관(200a)을 통해 배출되며, 이에 따라 열교환물질 공급관(380)은 상기 제3외측관(200c)의 유입구(201c)와 연결되고, 상기 2개의 외측연결관(350)중 하나의 외측연결관(350a) 일측(351a)은 상기 제3외측관(200c)의 열교환물질 배출부(202c)에 연결되고, 하나의 외측연결관(350a) 타측(352a)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 공급부(201b)에 연결되며, 상기 2개의 외측연결관(350)중 다른 하나의 직수연결관(350b) 일측(351)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 배출부(202b)에 연결되고, 다른 하나의 외측연결관(350b)의 타측(352b)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 공급부(201a)에 연결되며, 상기 열교환물질 배출관(390)의 일측(391)은 외부와 연결되고 상기 열교환물질배출관의 타측(392)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 배출부(202a)와 연결되어, 상기 열교환물질 공급관(380)을 통해 공급된 열교환물질은 상기 제3외측관(200c)과 상기 하나의 외측연결관(350a)과 상기 제2외측관(200b)과 상기 다른 하나의 외측연결관(350b)과 상기 제1외측관(200a)을 거쳐 상기 열교환물질 배출관(390)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기가 제공된다.

또한 본 발명의 구성에서 접합부는 레이저용접 또는 브레이징을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 구성에서 식수가 직접접촉하는 부위에는 위생을 위해 전해연마 처리하는 것이 유리하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 직수관의 외부를 감싸는 외측관이 구비됨으로써 열교환 표면적을 증가하여 열교환효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 직수관의 외면에 엠보형상에 의해 열교환 표면적을 증가하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 냉각수단을 구비함으로써 열교환 효율을 향상시켜 음용수의 빠른 열교환을 통해 충분한 냉/온의 음용수를 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 냉각수단을 구비함으로써 음용수의 빠른 열교환에 의하여 전력 사용량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직수관과 외측관 사이의 열교환 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직수관 및 외측관이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지수관의 엠보형상을 개략적으로 도시한 평면도,
도 6은 도 5의 A, B, C, D의 단면적을 나타낸 도.
도 7 및 도 8는 본 발명의 바람직한 또 다른실시예에 따른 직수관 및 외측관이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직수관과 외측관 사이의 열교환 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직수관 및 외측관이 결합된 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 지수관의 엠보형상을 개략적으로 도시한 평면도, 도 6은 도 5의 A, B, C, D의 단면적을 나타낸 도이다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이 본 발명은 직수를 공급하는 정수기에 있어서, 상기 정수기 내부에 직수로 공급되는 직수관(100)에 상기 직수를 냉각시키는 냉각수단을 갖추되, 상기 냉각수단은 상기 정수기 내부에 설치되는 압축기와, 이와 연결된 응축기와 모세관 및 증발기를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 압축기와 응축기, 모세관 및 증발기의 구조는 당업자에게 이미 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명 및 도면은 생략한다.

또한, 상기 직수관(100) 및 외측관(200)은 내식성을 향상시켜 제품의 사용수명을 향상시킬 수 있는 스테인리스(stainless)로 구비되는 것이 바람직하며, 이는 일실시예로써 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 냉각수단은 상기 직수관(100)의 외부를 감싸는 외측관(200)이 구비되어 상기 외측관(200)의 내면과 상기 직수관(100)의 외면 사이에 통로(P)를 만들어 상기 통로를 통해 열교환물질을 공급하여 상기 열교환 물질과 상기 직수관(100)을 흐르는 물 사이에 열교환이 일어나도록 구성된다.

이때 상기 외측관(200)의 내면과 상기 직수관(100)의 외면 사이에 통로(P)를 만들어 상기 통로를 통해 열교환물질을 공급하여 상기 열교환 물질과 상기 직수관(100)을 흐르는 물 사이에 열교환이 일어나도록 하기 위해서는 상기 외측관의 양쪽 단부는 상기 직수관의 외면과 접합되어 접합부를 이룸으로써 밀폐되도록 결합되어야 하며 본 발명에서는 결합구조에 대해 한정하지 않는다.

여기서 상기 접합부는 레이저용접 또는 브레이징을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열교환물질은 상기 직수관(100)에 흐르는 물의 온도를 낮추기 위한 냉매이거나, 상기 직수관에 흐르는 물의 온도를 높이기 위한 핫가스(hot gas)일 수 있다.

또한, 상기 직수관(100)의 일단면은 물이 공급되는 물공급부(101)와 상기 직수관의 타단면은 물이 배출되는 물배출구(102)가 구비된다.

따라서 상기 물공급부(101)로 공급된 물이 상기 직수관(100)을 흐르면서 냉매나 핫가스(hot gas)에 의해 열 교환된 후에 상기 물배출구(102)를 통해 물이 배출되도록 형성된다.

또한, 상기 외측관(200)의 일측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유입되는 유입관(201)과 상기 외측관(200)의 타측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유출되는 유출관(202)이 구비되어 상기 냉매 혹은 핫가스가 상가 외측관으로 유입된 후 유출된다.

또한, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 직수관(100)과 상기 직수관의 외측에 배치된 외측관(200)으로 이루어진 하나의 모듈이 다수개 연동되도록 배치되는 연동모듈을 구성함에 따라, 상기 연동모듈에는 열교환을 하기 위해 외부로부터 직수관에 물을 공급하기 위해 배치된 물공급관(330)과, 상기 연동모듈에서 열 교환된 물을 외부로 배출하기 위해 배치된 물배출관(310)과, 상기 연동모듈의 직수관들을 연결하여 물이 흘러가도록 연결하는 직수연결관(320)이 구비되며, 상기 연동모듈들의 외측관들을 연결하여 냉매 또는 핫가스의 흐름을 연결하는 외측연결관(350)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 물공급관(330), 물배출관(310), 직수연결관(320) 및 외측연결관(350)은 내식성을 향상시켜 제품의 사용수명을 향상시킬 수 있는 스테인리스(stainless)로 구비되는 것이 바람직하며, 이는 일실시예로써 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

또한, 상기 연동모듈은 3개의 모듈로 이루어짐에 따라, 3개의 직수관(100a, 100b, 100c)과, 3개의 외측관(200a, 200b, 200c)과, 1개의 물공급관(330)과, 1개의 물배출관(310)과, 2개의 직수연결관(320)과, 2개의 외측연결관(350)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 3개의 직수관 중에 제3직수관(100c)에 외부에서 물이 공급된 후 제2직수관(100b)으로 흐르고 다시 제1직수관(100a)을 통해 배출된다.

이에 따라 상기 물공급관(330)의 일측(331)은 외부와 연결되고 상기 물공급관의 타측(332)은 상기 제3직수관(100c)의 물공급부(101c)와 연결된다.

그리고 상기 2개의 직수연결관(320)중 하나의 직수연결관(320a) 일측(321a)은 상기 제3직수관(100c)의 물배출부(102c)에 연결되고, 하나의 직수연결관 타측(322a)은 상기 제2직수관(100b)의 물공급부(101b)에 연결된다.

또한, 상기 2개의 직수연결관(320) 중 다른 하나의 직수연결관(320b) 일측(321b)은 상기 제2직수관(100b)의 물배출부(102b)에 연결되고, 다른 하나의 직수연결관(320b)의 타측(322b)은 상기 제1직수관(100a)의 물공급부(101a)에 연결된다.

그리고 상기 물배출관(310)의 일측(311)은 외부와 연결되고 상기 물배출관의 타측(312)은 상기 제1직수관(100a)의 물배출부(102a)와 연결되어, 상기 물공급관(330)을 통해 외부로부터 물이 공급된 후 상기 제3직수관(100c)과 상기 하나의 직수연결관(320a)과 상기 제2직수관(100b)과 상기 다른 하나의 직수연결관(320b)과 상기 제1직수관(100a)을 거쳐 상기 물배출관(310)을 통해 배출된다.

도 3에서 제3직수관(100c)의 물배출부(102c)와 물공급부(101c)와 제3직수관(100c)의 직경보다 작은 직경으로 도시되어 있으나 도 7과 같이 제3직수관(100c)의 직경과 동일한 민자구조를 형성될 수 있다.

동일하게 제2직수관(100b)의 물배출부(102b)와 물공급부(101b)와 제2직수관(100b)의 직경보다 작은 직경으로 도시되어 있으나 도 7과 같이 제2직수관(100b)의 직경과 동일할 수 있으며, 마찬가지로 제1직수관(100a)의 물배출부(102a)와 물공급부(101a)도 제1직수관(100a)와 동일한 직경을 갖는 민자구조로 형성될 수 있다.

이에 따라서 1개의 물배출관(310)과, 2개의 직수연결관(320)과, 2개의 외측연결관(350)의 내부직경도 위 물배출부(102a, 102b, 102c)와 물공급부(101a, 101b, 101c)의 직경에 맞추어 변경되어야 함은 당연하다.

또한, 상기 냉매 또는 핫가스인 열교환물질은 상기 3개의 외측관(200a, 200b, 200c) 에 공급되어 흐르되 먼저, 제3외측관(200c)에 공급된 후 제2외측관(200b)으로 흐르고 다시 제1외측관(200a)을 통해 배출된다.

이에 따라 열교환물질 공급관(380)은 상기 제3외측관(200c)의 유입구(201c)와 연결되고, 상기 2개의 외측연결관(350)중 하나의 외측연결관(350a) 일측(351a)은 상기 제3외측관(200c)의 열교환물질 배출부(202c)에 연결되고, 하나의 외측연결관(350a) 타측(352a)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 공급부(201b)에 연결된다.

도 4에서는 열교환물질 공급관(380)은 상기 제3외측관(200c)의 유입구(201c)와 연결되는 구조이지만 필요에 따라 도 8과 같이 열교환물질 제2공급관(381) 상기 제2외측관(200b)의 별도의 유입구에 공급되어 열교환 효율을 높일 수 있음을 당연하다.

또한 상기 2개의 외측연결관(350)중 다른 하나의 직수연결관(350b) 일측(351b)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 배출부(202b)에 연결되고, 다른 하나의 외측연결관(350b)의 타측(352b)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 공급부(201a)에 연결된다.

또한, 상기 열교환물질 배출관(390)의 일측(391)은 외부와 연결되고 상기 열교환물질배출관의 타측(392)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 배출부(202a)와 연결되어, 상기 열교환물질 공급관(380)을 통해 공급된 열교환물질은 상기 제3외측관(200c)과 상기 하나의 외측연결관(350a)과 상기 제2외측관(200b)과 상기 다른 하나의 외측연결관(350b)과 상기 제1외측관(200a)을 거쳐 상기 열교환물질 배출관(390)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 도 2 및 도 5 내지 도 6을 참조하면, 상기 직수관(100)의 외면에는 상기 열교환물질과의 열교환효율을 높이기 위해 엠보형상을 갖는다.

또한, 상기 엠보형상은 상기 직수관(100)의 외면에서 안쪽으로 오목하게 들어간 오목부(111, 112, 113, 114)로 이루어지되 상기 오목부는 다수가 형성된다.

또한, 상기 오목부(111, 112, 113, 114)는 상기 직수관(100)을 축방향에서 보았을 때 2개 내지 4개가 서로 다른 각도에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오목부는 A단면에서 A오목부(111)가 형성되되 0도 위치에 형성되고, 상기 A단면과 인접한 B단면에서 B오목부(112)가 형성되되 90도 위치에 형성된다.

그리고 상기 B단면과 인접한 C단면에서 C오목부(113)가 형성되되 180도 위치에 형성되고, 상기 C단면과 인접한 D단면에서 D오목부(114)가 형성되되 270도 위치에 형성된다.

위에 같이 A오목부와 B오목부와 C오목부와 D오목부가 각각 90도씩 바꾸어 가면서 위치하는 구성에 대해 도시하였으나, 각도는 필요에 따라 크게 혹은 작게 변경할 수 있으며 나선형으로 혹은 서로 대칭되도록 혹은 두 개씩 대칭되도록 설치하여 제품의 특성에 따라 효율을 높이기 위해 다양한 배치를 구현할 수 있음은 당연하다.

나아가 상기 도시된 앰보형상이 반구형이나 각형, 원형, 바형태 등 다양한 형상을 갖도록 변경될 수 있다.

또한, 상기 D단면 이후에는 상기 D단면과 인접하여 A단면과 B단면과 C단면과 D단면이 연속하여 배치되며, 상기 A단면과 인접한 B단면 사이의 거리를 AB라 하고, 상기 B단면과 인접한 C단면사이의 거리를 BC라 하고, 상기 C단면과 인접한 D단면사이의 거리를 CD라 하고, 상기 D단면과 인접한 A단면사이의 거리를 DA라고 할 때 AB=BC=CD=DA 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 A단면의 내부면적을 Aa라 하고, 상기 B단면의 내부면적을 Ba라 하며, 상기 C단면의 내부면적을 Ca라 하고, 상기 D단면의 내부면적을 Da라 할 때 Aa=Ba=Ca=Da 인 것이 바람직하다.

따라서 상기 직수관(100)의 외면에 각각 다른 방향에 오목부가 형성됨으로써 직수관(100)의 외면에 고르게 접촉 면적이 증가하면서 흐르게 되므로 직수관(100)의 흐르는 물을 고르게 냉각시킬 수 있다.

또한, 직수관(100)에 흐르는 음용수와 직수관(100)의 접촉 면적이 넓어져 직수관(100)과 음용수 간의 열교환이 보다 활발히 일어날 수 있다.

즉, 상기 직수관(100)의 외면에 엠보형상에 의해 표면적이 증가하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 직수관 101 : 물공급부
102 : 물배출구 111,112,113,114 : 오목부
200 : 외측관 201 : 유입관
202 : 유출관 310 : 물배출관
320 : 직수연결관 330 : 물공급관
350 : 외측연결관 380 : 열교환물질 공급관
390 : 열교환물질 배출관

Claims

직수를 공급하는 정수기에 있어서,
상기 정수기 내부에 직수로 공급되는 직수관(100)에 상기 직수를 냉각시키는 냉각수단을 갖추되,
상기 냉각수단은 상기 정수기 내부에 설치되는 압축기와, 이와 연결된 응축기와 모세관 및 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제1항에 있어서,
상기 냉각수단은 상기 직수관(100)의 외부를 감싸는 외측관(200)이 구비되어 상기 외측관(200)의 내면과 상기 직수관(100)의 외면 사이에 통로(P)를 만들어 상기 통로를 통해 열교환물질을 공급하여 상기 열교환 물질과 상기 직수관(100)을 흐르는 물 사이에 열교환이 일어나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제2항에 있어서,
상기 열교환물질은 상기 직수관(100)에 흐르는 물의 온도를 낮추기 위한 냉매이거나, 상기 직수관에 흐르는 물의 온도를 높이기 위한 핫가스(hot gas)인 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제3항에 있어서,
상기 직수관(100)의 일단면은 물이 공급되는 물공급부(101)와 상기 직수관의 타단면은 물이 배출되는 물배출구(102)가 구비되어, 상기 물공급부(101)로 공급된 물이 상기 직수관(100)을 흐르면서 냉매나 핫가스(hot gas)에 의해 열 교환된 후에 상기 물배출구(102)를 통해 물이 배출되도록 하고,
상기 외측관(200)의 일측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유입되는 유입관(201)과 상기 외측관(200)의 타측에는 상기 냉매 혹은 핫가스가 유출되는 유출관(202)이 구비되어 상기 냉매 혹은 핫가스가 상가 외측관으로 유입된 후 유출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제4항에 있어서,
상기 직수관(100)과 상기 직수관의 외측에 배치된 외측관(200)으로 이루어진 하나의 모듈이 다수개 연동되도록 배치되는 연동모듈을 구성함에 따라,
상기 연동모듈에는 열교환을 하기 위해 외부로부터 직수관에 물을 공급하기 위해 배치된 물공급관(330)과,
상기 연동모듈에서 열 교환된 물을 외부로 배출하기 위해 배치된 물배출관(310)과,
상기 연동모듈의 직수관들을 연결하여 물이 흘러가도록 연결하는 직수연결관(320)이 구비되며,
상기 연동모듈들의 외측관들을 연결하여 냉매 또는 핫가스의 흐름을 연결하는 외측연결관(350)이 구비되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제5항에 있어서,
상기 연동모듈은 3개의 모듈로 이루어짐에 따라,
3개의 직수관(100a, 100b, 100c)과, 3개의 외측관(200a, 200b, 200c)과, 1개의 물공급관(330)과, 1개의 물배출관(310)과, 2개의 직수연결관(320)과, 2개의 외측연결관(350)을 포함하며,
상기 3개의 직수관 중에 제3직수관(100c)에 외부에서 물이 공급된 후 제2직수관(100b)으로 흐르고 다시 제1직수관(100a)을 통해 배출되며,
이에 따라 상기 물공급관(330)의 일측(331)은 외부와 연결되고 상기 물공급관의 타측(332)은 상기 제3직수관(100c)의 물공급부(101c)와 연결되며,
상기 2개의 직수연결관(320)중 하나의 직수연결관(320a) 일측(321a)은 상기 제3직수관(100c)의 물배출부(102c)에 연결되고, 하나의 직수연결관 타측(322a)은 상기 제2직수관(100b)의 물공급부(101b)에 연결되며,
상기 2개의 직수연결관(320) 중 다른 하나의 직수연결관(320b) 일측(321b)은 상기 제2직수관(100b)의 물배출부(102b)에 연결되고, 다른 하나의 직수연결관(320b)의 타측(322b)은 상기 제1직수관(100a)의 물공급부(101a)에 연결되며,
상기 물배출관(310)의 일측(311)은 외부와 연결되고 상기 물배출관의 타측(312)은 상기 제1직수관(100a)의 물배출부(102a)와 연결되어,
상기 물공급관(330)을 통해 외부로부터 물이 공급된 후 상기 제3직수관(100c)과 상기 하나의 직수연결관(320a)과 상기 제2직수관(100b)과 상기 다른 하나의 직수연결관(320b)과 상기 제1직수관(100a)을 거쳐 상기 물배출관(310)을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제6항에 있어서,
상기 냉매 또는 핫가스인 열교환물질은 상기 3개의 외측관(200a, 200b, 200c) 중에 제3외측관(200c)에 공급된 후 제2외측관(200b)으로 흐르고 다시 제1외측관(200a)을 통해 배출되며,
이에 따라 열교환물질 공급관(380)은 상기 제3외측관(200c)의 유입구(201c)와 연결되고, 상기 2개의 외측연결관(350)중 하나의 외측연결관(350a) 일측(351a)은 상기 제3외측관(200c)의 열교환물질 배출부(202c)에 연결되고, 하나의 외측연결관(350a) 타측(352a)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 공급부(201b)에 연결되며,
상기 2개의 외측연결관(350)중 다른 하나의 직수연결관(350b) 일측(351b)은 상기 제2외측관(200b)의 열교환물질 배출부(202b)에 연결되고, 다른 하나의 외측연결관(350b)의 타측(352b)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 공급부(201a)에 연결되며,
상기 열교환물질 배출관(390)의 일측(391)은 외부와 연결되고 상기 열교환물질배출관의 타측(392)은 상기 제1외측관(200a)의 열교환물질 배출부(202a)와 연결되어,
상기 열교환물질 공급관(380)을 통해 공급된 열교환물질은 상기 제3외측관(200c)과 상기 하나의 외측연결관(350a)과 상기 제2외측관(200b)과 상기 다른 하나의 외측연결관(350b)과 상기 제1외측관(200a)을 거쳐 상기 열교환물질 배출관(390)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직수관(100)의 외면에는 상기 열교환물질과의 열교환효율을 높이기 위해 엠보형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제8항에 있어서,
상기 엠보형상은 상기 직수관(100)의 외면에서 안쪽으로 오목하게 들어간 오목부(111, 112, 113, 114)로 이루어지되 상기 오목부는 다수가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.
제9항에 있어서,
상기 오목부는 상기 직수관을 축방향에서 보았을 때 2개 내지 4개가 서로 다른 각도에 형성되는 것을 특징으로 하는 이중관을 갖는 열교환 직수 정수기.