(51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) B01D 35/18 (2006.01) B01D 35/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2008-0037298 (22) 출원일자 2008 년 04 월 22 일 심사청구일자 2008 년 04 월 22 일 (65) 공개번호 10-2008-0095780 (43) 공개일자 2008 년 10 월 29 일 (30) 우선권주장 1020070040006 2007 년 04 월 24 일대한민국 (KR) 1020070077886 2007 년 08 월 02 일대한민국 (KR) (56) 선행기술조사문헌 KR100613360 B1* KR100416817 B1 KR1020060006485 A KR100584912 B1 * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2010년09월17일 (11) 등록번호 10-0982701 (24) 등록일자 2010년09월10일 (73) 특허권자 웅진코웨이주식회사 충청남도공주시유구읍유구리 658 번지 (72) 발명자 김원년 서울서초구방배 2 동방배우성아파트 105-1207 박상현 서울노원구공릉 2 동 415-71 조우성 서울관악구봉천동 1708 두산아파트 211 동 2201 호 (74) 대리인 특허법인씨엔에스 로고스 전체청구항수 : 총 15 항심사관 : 김선희 (54) 수처리장치 (57) 요약 본발명에따른수처리장치는, 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 및상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 을포함한다. 본발명에의하면, 냉수의오염및재오염을방지하고, 스케일이축적되는것을방지하며, 원하는 ph 농도의물을취수할수있다. 대표도 - 1 -
특허청구의범위청구항 1 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 및상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 을포함하며, 상기냉각유닛은 : 증발된냉매가유입되는증발기 ; 및상기정수관이경유하고, 상기증발기의냉기가상기정수관에전달되도록열전달유체로서의물을수용하는열교환부를포함하고, 냉각시형성되는얼음과상기정수관이서로간섭되지않도록상기증발기는상기열교환부내부에서상기정수관의상측을통과하도록배치되거나, 상기정수관의주위를둘러싸도록감기어배치되는수처리장치. 청구항 2 삭제청구항 3 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 및상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 을포함하며, 상기냉각유닛은 : 증발된냉매가유입되는증발기 ; 및상기정수관이경유하고, 상기증발기의냉기가상기정수관에전달되도록열전달유체을수용하는열교환부를포함하고, 상기냉각유닛에는, 상기증발기에의해냉각되도록냉각매체가수용되는축열부 ; 및상기축열부와열교환부를경유하는순환관을포함하고, 상기순환관을통해부동액이순환되는부동액순환부를더포함하는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 4 삭제청구항 5 삭제청구항 6 제1항에있어서, 상기정수관은상기열교환부를경유하고, 상기증발기는정수관과이격되도록배치되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 7-2 -
제1항또는제3항에있어서, 상기열교환부에는상기열전달유체를강제유동시키는교반기가더포함되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 8 제1항또는제3항에있어서, 상기열교환부를경유하는정수관부분은감긴형태로설치되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 9 제1항또는제3항에있어서, 상기냉각유닛과취수부를연결하는냉수관을더포함하는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 10 제9항에있어서, 상기필터유닛과냉각유닛사이의배관과상기취수부를연결하는바이패스관을더포함하는수처리장치. 청구항 11 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 및상기필터유닛에서토출된정수를알칼리수와산성수로이온화시키는전해조 ; 를포함하며, 상기냉각유닛은 : 증발된냉매가유입되는증발기 ; 및상기정수관이경유하고, 상기증발기의냉기가상기정수관에전달되도록열전달유체로서의물을수용하는열교환부를포함하고, 냉각시형성되는얼음과상기정수관이서로간섭되지않도록상기증발기는상기열교환부내부에서상기정수관의상측을통과하도록배치되거나, 상기증발기는상기정수관의주위를둘러싸도록감기어배치되는수처리장치. 청구항 12 삭제청구항 13 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 및상기필터유닛에서토출된정수를알칼리수와산성수로이온화시키는전해조 ; 를포함하며, 상기냉각유닛은 : 증발된냉매가유입되는증발기 ; 및상기정수관이경유하고, 상기증발기의냉기가상기정수관에전달되도록열전달유체를수용하는열교환부를포함하고, 상기냉각유닛에는, - 3 -
상기증발기에의해냉각되도록냉각매체가수용되는축열부 ; 및상기축열부와열교환부를경유하는순환관을포함하고, 상기순환관을통해부동액이순환되는부동액순환부를더포함하는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 14 제11항에있어서, 상기정수관은감긴형태로열교환부에수용되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 15 삭제청구항 16 제11항에있어서, 상기정수관은상기열교환부를경유하고, 상기증발기는정수관과이격되도록배치되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 17 제11항또는제13항에있어서, 상기열교환부에는상기열전달유체를강제유동시키는교반기가더포함되는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 18 제11항또는제13항에있어서, 상기필터유닛과냉각유닛사이의배관과상기전해조를연결하는전해수관을더포함하는것을특징으로하는수처리장치. 청구항 19 제11항또는제13항에있어서, 상기냉각유닛과취수부를연결하는냉수관을더포함하고, 상기필터유닛과냉각유닛사이의배관과상기취수부를연결하는바이패스관을더포함하는수처리장치. 청구항 20 제11항또는제13항에있어서, 상기전해조는냉각유닛의냉각수토출측에배치되는것을특징으로하는수처리장치. 명세서 발명의상세한설명 [0001] 기술분야 본발명은수처리장치에관한것이다. [0002] [0003] 배경기술일반적으로수처리장치는물에함유된이물질이나중금속등을여과하는장치이다. 상기수처리장치에는정수기, 이온수기등이있다. 상기수처리장치에는필터에서여과된물이저장되는냉수탱크와온수탱크가설치될수있다. 상기냉수탱크에 - 4 -
는물이미리냉각된상태로저장되고, 상기온수탱크에는물이미리가열된상태로저장된다. [0004] [0005] [0006] [0007] 또한, 상기수처리장치에는물을전기분해하여알칼리수를제공할수있도록전해조 (electrolyzer) 가설치될수있다. 이때, 상기전해조에서전해된알칼리수가취수부까지유동할수있도록펌프가설치된다. 그러나, 상기냉수탱크의냉수가장시간저장되므로, 상기냉수탱크에외부의이물질이침투됨에의해냉수가오염될수있다. 또한, 냉수에함유된여과되지않은물질이냉수탱크의내면에붙어물때가끼이게되므로, 상기냉수탱크의내부에저장된물이재오염될수있다. 또한, 상기냉수탱크의내부에는전기분해시발생되는스케일이냉수탱크에축적되므로, 냉수에스케일이섞여나올수있다. 또한, 상기냉수탱크의냉수가일정시간동안저장되는경우냉수의 ph 농도가감소될수있다. 나아가, 상기냉수의 ph 농도가감소됨에따라원하는 ph 농도의물을취수하기곤란했다. 발명의내용 [0008] 해결하고자하는과제 상기한제반문제점을해결하기위해, 본발명의목적은냉수의오염및재오염을방지하고, 스케일이축적되는 것을방지하며, 원하는 ph 농도의물을취수할수있는수처리장치를제공하는것이다. [0009] [0010] 과제해결수단상기목적을달성하기위해, 본발명의일실시예에따르면, 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 및상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 을포함하는수처리장치를제공한다. 본발명의다른실시예에따르면, 물을여과하여정수로만드는필터유닛 ; 상기필터유닛에서토출된정수가유동하는정수관 ; 상기정수관이경유하고, 상기정수관을냉각시켜냉수를생성하는냉각유닛 ; 및상기필터유닛에서토출된정수를알칼리수와산성수로이온화시키는전해조 ; 를포함하는수처리장치를제공한다. [0011] 효과 본발명에의하면, 냉수의오염및재오염을방지하고, 스케일이축적되는것을방지하며, 원하는 ph 농도의물 을취수할수있는효과가있다. [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] 발명의실시를위한구체적인내용이하본발명의목적이구체적으로실현될수있는본발명의바람직한실시예들을첨부된도면을참조하여설명하기로한다. 도 1은본발명에따른수처리장치의제1실시예를도시한구성도이다. 도 1을참조하면, 상기수처리장치는필터유닛 (10), 정수관 (20) 및냉각유닛 (110) 을포함할수있다. 상기필터유닛 (10) 은세디먼트필터 (11)(sediment filter), 프리카본필터 (12)(pre-carbon filter), 역삼투멤브레인필터 (13)(reverse omosis membrane filter) 및포스트카본필터 (14)(post-carbon filter) 를포함할수있다. 또한, 상기필터유닛 (10) 에는중공사막필터 ( 미도시 )(ultra filtration filter) 와나노필터 ( 미도시 )(nano-filtration filter) 이더포함될수있다. 상기세디먼트필터 (11) 는부직포가적용되어원수에함유된이물질과부유물질을여과한다. 상기프리카본필터 (12) 는계면활성탄이적용되어원수에함유된염소성분이나냄새등을여과한다. 상기역삼투멤브레인필터 (13) 는 0.001μm정도의미세한입자를여과한다. 상기포스트카본필터 (14) 는프리카본필터의계면활성탄보다흡착력이상대적으로우수하여색소와냄새를제거한다. 상기중공사막필터는가운데가비어있는실모양의막이적용되어원수에함유된세균을여과한다. 상기필터유닛 (10) 에서여과된정수는정수관 (20) 을따라유동되어상기냉각유닛 (110) 에유입된다. 이러한냉각유닛 (110) 에관해서는아래에서상세히설명하기로한다. 상기정수관 (20) 에는전해조 (101)(electrolyzer) 가더포함될수있다. 이때, 상기전해조 (101) 는냉각유닛 - 5 -
(110) 의정수유입측또는또는정수토출측에배치될수있다. 또한, 상기냉각유닛 (110) 과전해조 (101) 사이 의정수관부분 (21) 에는개폐밸브 (22a) 가배치될수있다. [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] 상기필터유닛 (10) 과냉각유닛 (110) 사이의정수관부분 (21) 과상기전해조 (101) 를직접연결할수있도록전해수관 (25) 이더포함될수있다. 이때, 상기전해수관 (25) 의흡입단에는삼방밸브 (21a)(three way valve) 가배치될수있다. 상기삼방밸브 (21a) 는필터유닛 (10) 에서토출된정수를상기냉각유닛 (110) 과전해조 (101) 중어느하나에선택적으로공급시킨다. 상기전해수관 (25) 은필터유닛 (10) 에서토출된정수가상기냉각유닛 (110) 을거치지않고상기전해조 (101) 에제공되도록한다. 상기전해조 (101) 는냉수를전기분해하여산성수와알칼리수로이온화시킨다. 상기전해조 (101) 의알칼리수는정수관 (23) 을통해취수부 (60) 에제공되고, 상기전해조 (101) 의산성수는드레인관 (26) 을통해배출된다. 상기취수부 (60) 는사용자가물을취수할수있는콕과같은구성을의미한다. 상기전해조 (101) 와취수부 (60) 사이의정수관부분 (23) 과상기드레인관 (26) 이연결되고, 상기연결되는부분에삼방밸브 (23a)(three way valve) 가배치될수있다. 상기와같이구성된본발명에따른제1실시예의작용에관해설명하기로한다. 도 1을참조하면, 냉각알칼리수가선택되면, 상기필터유닛 (10) 에는원수가공급된다. 상기원수를필터유닛 (10) 을통과하면서여과되어정수가된다. 이때, 상기필터유닛 (10) 과냉각유닛 (110) 사이의삼방밸브 (21a) 가제어됨에의해상기필터유닛 (10) 에서토출된정수는상기냉각유닛 (110) 내부로유입된다. 이때, 상기정수관 (20) 은냉각유닛 (110) 을경유하도록설치되므로, 상기정수관 (20) 의냉각수는냉각유닛 (110) 을통과하는동안에급속냉각된다. 상기냉각유닛 (110) 에서냉각된정수는개폐밸브 (22a) 가개방됨에의해전해조 (101) 로유입된다. 상기전해조 (101) 의정수는전기분해에의해산성수와알칼리수로이온화된다. 상기산성수는드레인관 (26) 을통해배출되고, 상기알칼리수는취수부 (60) 에제공된다. 한편, 상온의알칼리수가선택되면, 상기필터유닛 (10) 과냉각유닛 (110) 사이의삼방밸브 (21a) 가제어됨에의해상기필터유닛 (10) 에서토출된정수는전해수관 (25) 을따라유동된다. 이때, 상기냉각유닛 (110) 에는상기필터유닛 (10) 에서정수된정수가공급되지않을수있다. 상기냉각유닛 (110) 에서이온화된알칼리수는곧바로취수부 (60) 에제공되어사용자는정확한 ph 농도의상온알칼리수를얻을수있게된다. 또한, 이온화된산성수는드레인관 (26) 을통해외부로배출될수있다. 상기한수처리장치는알칼리수가이온화된직후에곧바로취수부 (60) 에제공되므로, 사용자가원하는 ph 농도의냉각알칼리수를취수할수있게된다. 따라서, 이온화된알칼리수가일정시간동안저장됨에의해알칼리수의 ph 농도가감소되는문제를원천적으로해소시킬수있다. 또한, 상기전해조 (101) 에서이온화된알칼리수가취수부 (60) 에곧바로배출되므로, 상기전해조 (101) 에서전기분해에의해스케일이발생되더라도상기전해조 (101) 내부에누적되는것을방지할수있다. 또한, 상기수처리장치에는냉수탱크가별도로설치되지않고정수관 (20) 을따라물이유동되므로물의유동저항이현저히감소된다. 따라서, 상기정수관 (20) 의물은필터유닛 (10) 의유입측에서작용하는수압에의해상기취수부 (60) 까지유동될수있게되므로, 상기수처리장치에는정수관 (20) 에물을유동시키기위한펌프를별도로설치하지않아도된다. 상기펌프가설치되지않으므로수처리장치에서발생되는소음을현저히감소시킬수있다. 상기한수처리장치는이온화된정수를제공할수있는기기이다. 이러한수처리장치는사용자의선택에따란냉각이온수또는상온이온수를제공한다. 다음으로, 본발명에따른수처리장치의제2실시예을설명하기로한다. 상기제2실시예에따른수처리장치는이온수를제공하는구성과이온화되지않은정수를제공하는구성으로이루어진다. 상기제2실시예에서이온수를제공하는구성에관해서는상술한제1실시예와실질적으로동일하다. 그러므로, 상기제2실시예를설명함에있어이온화되지않은정수를제공하는구성에관해서만설명하고, 제1실시예와실질적으로동일한구성에관해서는도일한도번을부여하기로한다. 도 2는본발명에따른수처리장치의제2실시예를도시한구성도이이다. - 6 -
[0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] 도 2를참조하면, 상기냉각유닛 (110) 과취수부 (60) 를직접연결하는냉수관 (28) 이더포함될수있다. 이러한냉수관 (28) 은냉각유닛 (110) 의냉수가전해조 (101) 를거치지않고취수부 (60) 에공급되도록한다. 또한, 상기필터유닛 (10) 과냉각유닛 (110) 사이의정수관부분 (21) 과상기냉수관 (28) 을직접연결하는바이패스관 (28) 이더포함될수있다. 이러한바이패스관 (28) 은필터유닛 (10) 에서토출된정수가상기냉각유닛 (110) 와전해조 (101) 를거치지않고취수부 (60) 에공급되도록한다. 상기와같이구성된본발명에따른수처리장치의제2실시예의작용에관해설명하기로한다. 도 2를참조하면, 상기수처리장치는사용자의선택에따라이온수또는이온화되지않은정수를제공하는과정으로구분된다. 또한, 상기이온수를제공과정은냉각알칼리수와상온알칼리수를제공하는과정으로구분되고, 상기이온화되지않은정수제공과정은냉각수와상온정수를제공하는과정으로구분된다. 상기이온수를제공하는과정은제1실시예와실질적으로동일하므로그설명을생략하기로한다. 냉각수가선택되면, 상기필터유닛 (10) 에서토출된정수는삼방밸브 (21a) 제어에의해냉각유닛 (110) 으로유입된다. 이때, 상기전해수관 (25) 과바이패스관 (28) 에는정수가유입되지않는다. 상기냉각유닛 (110) 에서유입된정수는냉각유닛 (110) 에의해냉각되어냉각수가된다. 상기냉각유닛 (110) 과전해조 (101) 사이의개폐밸브 (21a) 는유로를폐쇄시키고, 상기냉수관 (28) 의삼방밸브 (28a) 는냉수관 (28) 의유로를개방시킨다. 상기정수관 (20) 은냉각유닛 (110) 을경유하므로, 상기정수관 (20) 의냉각수는냉각유닛 (110) 을통과하는동안에급속냉각된다. 상기냉각유닛 (110) 의냉각수는냉수관 (28) 을따라유동되어취수부 (60) 에유입된다. 따라서, 사용자는냉각수를취수할수있게된다. 한편, 상온정수가선택되면, 상기필터유닛 (10) 과냉각유닛 (110) 사이의삼방밸브 (21a) 가폐쇄된다. 이때, 상기필터유닛 (10) 의정수는냉각유닛 (110) 및전해수관 (25) 으로유입되지않는다. 상기필터유닛 (10) 의상온정수는상기바이패스관 (27) 따라유동된다. 이때, 상기바이패스관 (28) 의토출단에배치된삼방밸브 (28a) 가제어됨에따라상기바이패스관 (28) 의상온정수가취수부 (60) 에유입된다. 따라서, 사용자는상온의정수를취수할수있게된다. 또한, 상기수처리장치에는냉수탱크가별도로설치되지않으므로, 상기수처리장치에이온수가유동될경우또는이온화되지않은정수가유동되는어느경우에도정수관 (20) 을따라물이유동되므로, 물의유동저항이현저히감소된다. 따라서, 상기수처리장치에는정수관 (20) 에물을유동시키기위한펌프를별도로설치하지않아도되므로, 수처리장치에서발생되는소음을현저히감소시킬수있다. 상기한수처리장치의제1,2실시예에는정수를급속냉각시키기위한냉각유닛 (110) 이공통적으로적용된다. 아래에서는제1,2실시예에적용될수있는냉각유닛 (110) 의실시예들에관해설명하기로한다. 도 3은수처리장치를구성하는냉각유닛의제1실시예를도시한구성도이다. 도 3을참조하면, 상기냉각유닛 (110) 은증발기 (111) 및열교환부 (118) 를포함할수있다. 상기증발기 (111) 는압축기 ( 미도시 ), 응축기 ( 미도시 ) 및팽창장치 ( 미도시 ) 를포함하는냉매시스템의일부를구성한다. 상기냉각시스템이가동되면, 상기압축기에서압축된냉매는응축기및팽창장치에유입된후팽창되어상기증발기 (111) 에저온저압의냉매가공급된다. 상기열교환부 (118) 에는순환관 (116) 과정수관 (31) 이경유하도록배치된다. 이러한열교환부 (118) 에는열전달유체가수용될수있다. 이때, 상기열교환부 (118) 를경유하는정수관부분 (31) 은직선형태로열교환부 (118) 의내부에수용되거나나선형으로감겨진형태로수용될수있다. 상기정수관이나선형으로감겨진형태를가지를경우, 상기정수관이열교환부 (118) 와열교환하는시간이증가할것이다. 상기냉각유닛 (110) 에는축열부 (112) 와부동액순환부 (115) 를더포함할수있다. 이러한축열부 (112) 와부동액순환부 (115) 는상기증발기 (111) 의냉기를열교환부 (118) 에전달한다. 상기축열부 (112) 는상기증발기 (111) 가경유하는수용부재 (113) 와, 상기수용부재 (113) 의내부에수용되는열교환매체 (114) 를포함할수있다. 상기열교환매체 (114) 로는열전달유체또는얼음이적용될수있다. - 7 -
[0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] [0068] [0069] 상기부동액순환부 (115) 는내부에부동액이유동되는순환관 (116) 과, 상기순환관 (116) 의부동액을유동시키는순환펌프 (117) 를포함할수있다. 여기서, 상기부동액에는염화칼슘용액, 염화마그네슘용액, 에틸렌글리콜용액또는에틸알콜용액등이적용될수있다. 상기와같이구성된냉각유닛의제1실시예의작용에관해설명하기로한다. 상기냉매시스템이가동되면, 상기증발기 (111) 에는저온의냉매가유입된다. 상기증발기 (111) 의냉기는축열부 (112) 에수용된물을냉각시켜얼려축열부 (112) 내에얼음을형성한다. 이때, 상기축열부 (112) 는얼음에의해냉기를축열시키므로, 실질적으로는빙축열부 (112) 로작용한다. 또한, 상기부동액순환부 (115) 의펌프가가동되면, 상기순환관 (116) 을따라부동액이순환하게된다. 상기순환관 (116) 의부동액은축열부 (112) 의냉기를열교환부 (118) 에전달하여열교환부 (118) 를냉각시킨다. 이때, 상기정수관 (31) 은열교환부 (118) 를경유하도록설치되므로, 상기정수관 (31) 의정수는열교환부 (118) 를통과하면서급속냉각된다. 이와같이, 상기수처리장치는정수관을따라유동되는정수를급속냉각시킨후취수부 (60) 를통해곧바로취수되는구성을갖는다. 이러한수처리장치는냉수탱크가별도로설치되지않기때문에, 외부의오염물질이냉수탱크내부로유입되어냉수가오염되는문제를원천적으로해소할수있다. 또한, 상기냉수탱크가별도로설치되지않은만큼수처리장치의크기를감소시킬수있다. 도 4는수처리장치를구성하는냉각유닛의제2실시예를도시한구성도이다. 도 4를참조하면, 상기냉각유닛 (120) 은증발기 (121) 및열교환부 (123) 를포함할수있다. 상기열교환부 (123) 내부에는열전달유체 (124) 가수용된다. 이때, 상기열전달유체 (124) 로는물, 부동액등다양한열전달유체가적용될수있다. 상기정수관 (33) 은감긴형태로열교환부 (123) 에수용되고, 상기증발기 (121) 는감겨진형태의정수관부분 (3 3) 을둘러싸도록감긴형태를가질수있다. 이때, 상기증발기 (121) 는감겨진형태의정수관부분 (33) 을둘러싸도록형성되므로, 상기열교환부 (123) 에수용되는냉매관의길이를상대적으로길게할수있다. 나아가, 상기열교환부 (123) 의냉각용량을증대시킬수있다. 상기증발기 (121) 는정수관의감겨진부분 (33) 과서로이격되어상기정수관부분 (33) 의정수가어는것을방지하는것이바람직하다. 또한, 상기증발기 (121) 는열전도성이우수한알루미늄판과같은열전달부재와, 상기열전달부재의내부에지그재그형태로설치된냉매관을포함할수있다. 이때, 상기열전달부재는상기정수관 (33) 의주위를둘러싸도록배치될수있다. 이러한구조에관해서는도시하지않았다. 상기열교환부 (123) 에는상기열전달유체 (124) 를강제유동시킬수있도록교반기 (126) 가더포함될수있다. 상기교반기 (126) 는모터 (127) 와팬 (128) 을포함할수있다. 이러한교반기 (126) 의팬 (128) 은정수관 (20) 을따라정수가유동되는방향과반대방향으로회전될수있다. 상기와같이구성된냉각유닛의제2실시예의작용에관해설명하기로한다. 상기냉매시스템이가동되면, 상기증발기 (121) 의냉매는감겨진부분을따라유동된다. 또한, 상기교반기 (126) 의팬 (128) 이상기증발기 (121) 의냉매유동방향과반대방향으로회전될경우, 상기열교환부 (123) 의열전달유체 (124) 는상기냉매의유동방향과반대로수류를형성하게된다. 따라서, 상기열전달유체 (124) 와냉매의열교환효율을향상시킬수있게된다. 상기정수관 (33) 은열교환부 (123) 를경유하는부분이감겨진형태를가지므로, 상기열교환부 (123) 를경유하는동안충분히냉각될수있다. 이와같이, 상기수처리장치는정수관 (33) 을따라유동되는정수를급속냉각시킨후취수부 (60) 를통해곧바로취수되는구성을갖는다. 이러한수처리장치는냉수탱크가별도로설치되지않기때문에, 외부의오염물질이냉수탱크내부로유입되어냉수가오염되는문제를원천적으로해소할수있다. 또한, 냉수탱크가별도로설치되지않은만큼수처리장치의크기를감소시킬수있다. 도 5는수처리장치를구성하는냉각유닛의제3실시예를도시한구성도이고, 도 6은냉각유닛을도시한단면도이고, 도 7은냉각유닛에서전산유체해석시뮬레이션결과를나타낸도면이다. - 8 -
[0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [0075] [0076] [0077] [0078] [0079] [0080] [0081] [0082] [0083] [0084] 도 5를참조하면, 상기냉각유닛 (130) 은정수관 (35) 의상측에배치되는증발기 (131) 와, 상기증발기 (131) 와정수관 (35) 을열교환시키는열전달유체를수용하는열교환부 (133) 를포함할수있다. 이때, 상기열전달유체가물인경우, 상기증발기 (131) 는상기정수관 (35) 의상측을통과하도록배치되어냉각시형성되는얼음과상기정수관 (35) 이서로간섭되지않도록할수있다. 상기정수관 (35) 은상기열교환부 (133) 를경유하고, 상기증발기 (131) 는상기정수관 (35) 의상부에정수관과이격되도록배치될수있다. 상기정수관 (35) 은감긴형태로열교환부 (133) 의하측에배치될수있다. 이러한정수관은감겨진부분 (35) 이나란하게배열되도록감겨질수있다. 상기증발기 (131) 는냉매관이감긴형태로형성되어상기정수관 (35) 의상측에배치될수있다. 상기증발기 (131) 에는열교환핀이형성될수도있다. 또한, 상기증발기 (131) 는열전도성이우수한알루미늄판과같은열전달부재와, 상기열전달부재의내부에지그재그형태로설치된냉매관을포함할수있다. 이러한구조에관해서는도시하지않았다. 상기열교환부 (136) 의내부에는열전달유체 (134) 가수용된다. 이때, 상기열전달유체 (134) 로는물, 부동액등다양한열전달유체가적용될수있다상기냉각유닛 (130) 에는상기열전달유체 (134) 를강제로유동시킬수있도록교반기 (136) 가더포함될수있다. 상기교반기 (136) 는모터 (137) 와팬 (138) 을포함할수있다. 이러한교반기 (136) 의팬 (138) 은정수관 (3 5) 을따라정수가유동되는방향과반대방향으로회전되어상기정수가유동하는방향과열전달유체 (134) 의수류를반대로형성할수있다. 따라서, 상기열전달유체 (134) 와정수관 (35) 의열교환효율을향상시킬수있다. 상기와같이구성된냉각유닛의제3실시예의작용에관해설명하기로한다. 도 6을참조하면, 상기증발기 (131) 의감긴부분은열교환부 (133) 의상측에배치되므로, 상기열교환부 (133) 의열전달유체 (134) 는증발기 (131) 근처에서가장먼저냉각된다. 이때, 상기열전달유체 (134) 로서물이적용되는경우, 물은 4 일때에밀도가가장크기때문에온도가하강할수록밀도구배의차이에의해얼음은상측으로부터얼게된다. 이때, 상기증발기는상기정수관의상측을통과하도록배치되어냉각시형성되는얼음과상기정수관이서로간섭되지않도록할수있다. 상기증발기 (131) 에의해물의온도가급격하게하강되는경우, 상기열교환부 (133) 의물은얼음영역 (141) 과열교환영역 (142) 이상하로구분된다. 도 7을참조하면, 상기열교환부 (133) 의온도분포를전산유체해석으로시물레이션을수행한결과, 물의온도가하강하더라도얼음은열교환부 (133) 의상측에서만성장하고하측으로는거의성장하지않는것을알수있다. 따라서, 상기열교환부 (133) 의열전달유체 (134) 로물이적용되더라도상기정수관 (35) 의정수가결빙되는것을방지할수있다. 이때, 상기증발기 (131) 의하측으로얼음이거의성장하지않게됨에따라상기얼음이정수관 (35) 과서로간섭되지않으므로, 상기정수관 (35) 의정수가어는것을방지할수있다. 또한, 상기얼음이성장하는영역 (141) 이열교환영역 (142) 으로침범하는것을방지할수있다. 앞서설명된실시예들이외에도본발명이그취지와범주에서벗어남없이다른특정형태로구체화될수있다는사실은해당기술에통상의지식을가진이들에게는자명한것이다. 그러므로, 상술된실시예는제한적인것이아니라예시적인것으로여겨져야하고, 이에따라본발명은상술한상세한설명에한정되지않고첨부된청구항의범주및그동등범위내에서변경될수도있다. [0085] 산업이용가능성 본발명은냉수의오염및재오염을방지하고, 스케일이축적되는것을방지하며, 원하는 ph 농도의물을취수 할수있으므로, 산업상으로현저한이용가능성이있다. 도면의간단한설명 - 9 -
[0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] [0098] [0099] 도 1은본발명에따른수처리장치의제1실시예를도시한구성도이고, 도 2는본발명에따른수처리장치의제2실시예를도시한구성도이이고, 도 3은수처리장치를구성하는냉각유닛의제1실시예를도시한구성도이고, 도 4는수처리장치를구성하는냉각유닛의제2실시예를도시한구성도이고, 도 5는수처리장치를구성하는냉각유닛의제3실시예를도시한구성도이고, 도 6은도 5의냉각유닛을도시한단면도이고, 도 7은도 5의냉각유닛에서전산유체해석시뮬레이션결과를나타낸도면이다. * 도면의주요부분에대한부호의설명 * 10: 필터유닛 20,31,33: 정수관 60: 취수부 101: 전해조 110,120,130: 냉각유닛 111,121: 증발기 112: 축열부 115: 부동액순환부 118,123,133: 열교환부 126,136: 교반기 124,134: 열전달유체 도면 도면 1-10 -
도면 2-11 -
도면 3 도면 4-12 -
도면 5 도면 6 도면 7-13 -