살균기능이 우수한 냉온 정수기(A cooling and heating water purifier with excellentsterilization function)

등록특허 10-0446993
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.7
B01D 35/00
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2004년09월04일
10-0446993
2004년08월25일
(21) 출원번호 10-2001-0082167 (65) 공개번호 10-2003-0052311
(22) 출원일자 2001년12월21일 (43) 공개일자 2003년06월27일
(73) 특허권자 주식회사 나노테크닉스
경기도 시흥시 정왕동 시화공단 2바 103호
(72) 발명자 김용민
경기도고양시일산구주엽동138문촌마을1703동1001호
안경열
충청남도금산군금산읍중도리21-18낙원APT201-204
(74) 대리인 조활래
심사관 : 변상현
(54) 살균기능이 우수한 냉온 정수기
요약
본 발명은 살균기능이 우수한 냉온 정수기에 관한 것으로서, 원수를 정수처리하는 정수부(1), 내벽에 TiO 2 코팅층(2
a)이 형성되어 있으며, UV 램프(2b)가 내장되어 정수를 저장 및 살균 처리하는 저장조(2), 열교환부의 냉매로 사용된
정수를 저장하는 중간조(3), 중간조에서 공급되는 정수를 가열하는 가열부(4) 및 가열된 정수를 냉각하는 열교환부(5
)와 냉각부(6)로 구성되어, 냉수도 상기 가열부(4)에서 가열처리한 다음 이를 열교환부(5) 및 냉각부(6)에서 냉각하여
공급하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 저장조(2)에서 1차 살균처리하고, 냉수도 가열·살균 후 냉각하여 공급하기
때문에 살균 성능이 크게 향상된다. 아울러 본 발명은 열교환부(5)의 냉매로 저장조(2) 내 보관중인 정수를 사용하기
때문에 열효율이 매우 높다.
대표도
도 1
색인어
냉온 정수기, 살균, 저장조, UV 램프, 가열, 냉매, 열효율
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명 냉온 정수기의 정수 및 냉온 공정 개략도
도 2는 본 발명에서 사용하는 부직포 정수필터(1a)의 사시도
※ 도면 중 주요부분에 대한 부호설명
등록특허 10-0446993
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1 : 정수부 2 : 저장조 3 : 중간조
4 : 가열부 5 : 열교환부 6 : 냉각부
1a~1d : 정수필터 2a : TiO 2 코팅층
2b : UV 램프 F1 : 정수필터의 부직포층
F2 : 정수필터의 중공부 F3 : 정수필터의 표면부
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 살균기능과 동시에 열효율이 우수한 냉온 정수기에 관한 것이다.
통상의 냉온 정수기란, 정수기능, 정수를 냉각하는 기능 및 정수를 가열하여 온수화 하는 기능을 구비한 정수기를 의
미한다. 일반적으로 냉온 정수기는 상수를 정수하는 정수부, 정수를 냉각하는 냉수부, 정수를 가열하는 온수부 및 전
체적 기능을 통제하는 제어부로 구성된다.
일반적으로 냉온 정수기의 정수방식은 크게 역삼투압 방식과 중공사막 방식으로 나눌 수 있다.
중공사막 방식의 경우 정수의 연속 공급이 가능하고, 별도의 장치 없이도 제조되는 정수의 양이 많은 반면, 역삼투압
방식의 경우 가압펌프를 이용하더라도 연속적으로 사용하기에는 정수량이 부족하기 때문에 냉온 정수기 내부에 저장
조를 별도로 장치해야 하며, 역삼투막을 통과하지 못한 공급 원수가 낭비되는 등의 단점이 있다.
그 결과, 역삼투압 방식을 사용하는 경우 냉수의 사용이 많은 여름철이나 음식점 등의 업소에서는 냉수의 원활한 공
급을 위해 정수를 별도로 냉각 후 공급해야 하므로 불편하고, 별도 냉각에 따른 전력손실도 발생한다. 따라서 최근에
는 중공사막 방식이 많이 사용되고 있다.
한편, 냉온 정수기의 냉각 방식은 크게 증발기를 냉수조 외부에 감아서 정수를 냉각하는 방법과 증발기를 코일 형태
로 제조하여 이를 냉수조 내부에 장치하는 방법으로 구분할 수 있다.
이들의 정수 냉각원리를 살펴보면, 전자의 경우 증발기 내부로 흐르는 냉매에 의해 냉수조와 증발기가 접히는 부위에
얼음이 얼고 이에의해 정수가 냉각되는 방식으로 증발기와 접촉하고 있는 냉수조 내부 벽면으로 열 전달이 일어난다.
후자의 경우에는 증발기를 냉수조의 내부에 장치하여 정수가 직접 증발기와 접촉하여 열전달이 일어난다.
종래 냉온 정수기로서 대한민국 공개실용신안공보 제1999-24511호에서는 냉수살균을 위해 온수통에 저장된 온수
를 강제 순환시켜 냉수통 내벽에 온수를 분사해 주는 냉온 정수기를 제안하고 있다.
또한 대한민국 공개실용신안공보 제1998-13728호에는 냉수살균을 위해 냉수조와 냉수 취수콕 사이에 살균수단이
설치된 냉온 정수기를 제안하고 있다.
이와 같은 종래의 냉온 정수기는 별도로 냉매를 사용해야 하기 때문에 공정 및 장치가 복잡할 뿐만 아니라, 열효율이
낮아 에너지 소모가 많은 문제점이 있었다.
또한 종래의 냉온 정수기는 수중에 존재하는 세균을 제거하는 기능(살균기능)이 완벽하지 못하였다. 그 이유로는 정
수부를 거치면서 원수 내에는 세균 번식을 억제하는 염소가 존재하지 않게 되므로, 정수부를 거친후 냉온수로 공급되
기전 사이에 수중에 세균이 증식될 우려가 높다. 특히, 냉수 공급시에는 살균기능을 갖는 가열부를 거치지 않기 때문
에 더욱 더 살균기능이 저하 되었다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 냉온 정수기의 문제점들을 해결함으로서, 살균기능과 열효율이 동시에 우수한 냉
온 정수기를 제공하기 위한 것이다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 정수부를 통과한 원수 내에서 세균이 번식하지 못하도록 저장조(2)에서 1차 살균처리 할 수 있고, 냉수 공
급시에도 가열·살균 공정을 반드시 거치도록 하여 냉온 정수기의 살균기능을 크게 향상시키고자 한다. 아울러, 본
발명은 열교환부의 냉매로 저장조(2)에 저장중인 정수를 사용하여 열효율을 개선하고자 한다.
발명의 구성 및 작용
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 냉온 정수기는, 원수를 정수처리하는 정수부(1), 내벽에 TiO 2 코팅층(2a
)이 형성되어 있으며, UV 램프(2b)가 내장되어 정수를 저장 및 살균 처리하는 저장조(2), 열교환부의 냉매로 사용된
정수를 저장하는 중간조(3), 중간조에서 공급되는 정수를 가열하는 가열부(4) 및 가열된 정수를 냉각하는 열교환부(5
)와 냉각부(6)로 구성되어, 냉수도 상기 가열부(4)에서 가열처리한 다음 이를 열교환부(5) 및 냉각부(6)에서 냉각하여
공급하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 활용하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 냉온 정수기는 원수를 정수처리하는 정수부(1), 정수를 저장 및 살균처리하는 저장조(2), 열교환부의 냉매
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로 사용된 정수를 저장하는 중간조(3), 중간조에서 공급되는 정수를 가열하는 가열부(4) 및 가열된 정수를 냉각하는
열교환부(5)와 냉각부(6)로 구성된다.
상기 정수부(1)는 침전물 제거용 부직포 정수필터(1a), 활성탄 및/또는 활성탄소섬유가 내장된 정수필터(1b), 역삼투
막 및/또는 중공사막이 내장된 정수필터(1c) 및 활성탄 또는 은 증착 활성탄이 내장된 정수필터(1d)로 구성되는 것이
바람직 하다.
상기 침전물 제거용 부직포 정수필터(1a)로는 도 2와 같이 단면 중앙에는 필터 중공부(F2)가 형성되도록 1~8개의 부
직포층(F1)들이 원통상 구조로 적층되어 있으며, 상기 부직포층(F1)과 필터 중공부(F2)와의 거리가 멀어질수록 부직
포층(F1)을 구성하는 부직포 중량이 점진적으로 감소하는 다층 필터를 사용하는 것이 필터의 교체 수명 연장 및 정수
효율 향상에 더욱 바람직 하다.
상기 저장조(2)에는 살균기능을 부여하기 위하여 UV 램프(2b)가 설치되어 있으며, 살균효과를 보다 증진시키고자 내
벽에는 광촉매 특성을 갖는 TiO 2 코팅층이 형성되어 있다.
본 발명의 냉온 정수기에서 원수를 정수 및 냉온하는 공정을 구체적으로 살펴본다.
먼저, 원수(原水)는 정수부(1)로 유입되어 정수필터(1a~1d)들을 거치면서 수중의 침전물, 염소, 유기화합물 등의 불
순물이 제거되어 정수로 전환된다.
정수부(1)에서 정수처리된 정수는 저장조(2) 내로 이동되어 저장된다. 이때 저장조에서는 UV 램프(2b)를 조사하여
살균처리도 하게 된다.
살균처리된 저장조(2) 내 정수는 열교환부(5)의 냉매로 사용된 후 중간조(3)에 저장된다. 그 결과 중간조(3)에 저장된
정수는 1차적으로 예비 가열된 상태가 되어 추후 가열부(4)에서의 에너지 사용량을 절감시킬 수 있게 된다. 상기 중
간조(3)에는 유량측정 게이지가 설치되어 냉온수 사용량에 비례하여 저장조(2) 내 정수가 중간조(3)로 이동하게 된다
.
다음으로 중간조(3)에 저장된 정수는 가열부(4)를 거쳐 가열·살균처리된 다음, 그 상태로 온수로 공급되거나, 열교
환부(5) 및 냉각부를 거치면서 냉각된 후 냉수로 공급된다.
이와 같이, 본 발명의 냉온 정수기는 수중에 살균작용을 하는 염소성분이 제거되어 세균번식 우려가 높은 저장조(2)
에서 1차적으로 살균처리 함과 동시에 냉수도 가열부(4)에서 가열·살균처리한 다음 냉각하여 공급하기 때문에 살균
기능이 크게 향상된다.
아울러, 본 발명의 냉온 정수기는 중간조(3)에 저장되는 정수가 열교환부(5)의 냉매로 사용되면서 예비가열되는 효과
가 있어서 에너지 소모량도 감소하게 된다.
발명의 효과
본 발명의 냉온 정수기는 수중에 세균을 완벽하게 살균 할 수 있으며, 열효율이 높아 에너지 소모량을 크게 줄일 수
있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
원수를 정수처리하는 정수부(1), 내벽에 TiO 2 코팅층(2a)이 형성되어 있으며, UV 램프(2b)가 내장되어 정수를 저장
및 살균 처리하는 저장조(2), 열교환부의 냉매로 사용된 정수를 저장하는 중간조(3), 중간조에서 공급되는 정수를 가
열하는 가열부(4) 및 가열된 정수를 냉각하는 열교환부(5)와 냉각부(6)로 구성되어, 냉수도 상기 가열부(4)에서 가열
처리한 다음 이를 열교환부(5) 및 냉각부(6)에서 냉각하여 공급하는 것을 특징으로하는 살균기능이 우수한 냉온 정수
기.
청구항 2.
1항에 있어서, 열교환부(5)의 냉매로 중간조(3)에 저장중인 정수를 사용하는 것을 특징으로 하는 살균기능이 우수한
냉온 정수기.
청구항 3.
1항에 있어서, 정수부(1)가 침전물 제거용 부직포 정수필터(1a), 활성탄 및/또는 활성탄소 섬유가 내장된 정수필터(1
b), 역삼투막 및/또는 중공사막이 내장된 정수필터(1c) 및 활성탄 또는 은이 증착된 활성탄이 내장된 정수필터(1d)로
구성되는 것을 특징으로 하는 살균기능이 우수한 냉온 정수기.
청구항 4.
3항에 있어서, 침전물 제거용 부직포 정수필터(1a)가 단면중앙에는 필터 중공부(F2)가 형성되도록 1~8개의 부직포
층(F1)들이 원통상 구조로 적층되어 있고, 상기 부직포층(F1)과 필터 중공부(F2)와의 거리가 멀수록 부직포층(F1)을
구성하는 부직포의 중량이 감소하는 것을 특징으로 하는 살균기능이 우수한 냉온 정수기.
도면
등록특허 10-0446993
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도면1
도면2