KR100626242B1 - 이동 가능한 식수 회수 시스템 및 식수 생성 장치 - Google Patents
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Abstract
대기로부터 수증기의 응축에 의해 고순도 액체 상태의 물을 생성하기 위한 이동 가능한 식수 생성기가 제공된다. 생성기(125)는 유입 공기로부터 입자와 연무를 제거하기 위한 공기 필터(119)를 채용한다. 내장된 열 흡수체가 여과된 공기를 그 이슬점으로 냉각하고 응축물의 액적을 응축물 수집기(5) 내부에 수집한다. 배출 전에, 수집된 이슬은 우발적으로 생존하고 있는 유기체를 제거하고 바람직하지 않고 위험한 오염물질을 여과하기 위하여 정균 장치 루프 내에서 처리된다. 재순환 루프는 작동되지 않는 기간을 포함하여 저장된 응축물을 재순환시킬 수 있게 한다. 또한, 신속 분리 피팅(55b)과 가변 길이 가요성 튜브는 본 발명을 원격 분배기 및/또는 가전제품으로서 역할하도록 사용할 수 있게 하며, 응축물이 부족한 경우 도시 급수가 장치를 통해 처리되어 사용될 수 있게 한다.
물 생성, 분배, 식수 회수, 필터, 응축, UV 캐니스터
Description
본 발명은 대기의 습기로부터 사람이 사용하기 위한 액체 상태의 물을 회수하여 이를 사람이 사용하도록 살균할 수 있는 이동 가능한 식수 생성기/분배기(portable, potable water generator/dispenser)에 관한 것이다. 본 발명의 물 생성기는 주위의 습기를 머금은 공기를 흡인하고, 공기류를 그 이슬점(dew point) 이하로 냉각시켜 액체 상태의 물을 회수한다. 유닛은 AC 110-220 V, 50-60 Hz의 주 전원(electrical mains), 단상/3상, 또는 휴대용 발전기, DC 출력 60V 배터리 또는 태양열 충전 배터리로부터 전력이 공급될 수 있다. 장치의 양호한 실시예는 대기로부터의 오염물 및 바람직하지 않은 불순물이 이슬 형성 구역(dew-forming section) 내부로 운반되지 않도록 부유 화분(suspended pollen) 또는 먼지 입자를 제거하는 다양한 종류의 공기 필터를 포함한다. 장치는 또한 가열 및 냉각 장치와, 이온화 및 산소 주입 서브시스템(ionizing and oxygenating sub-system)을 포함한다. 기본 유닛과 그의 변형의 가장 중요한 특징은 국립 과학 재단(National Science Foundation; NSF) 기준 53에 의해 정의된 바와 같이 오염물질 및 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds; VOC)이 없는 정제된 액체 상태의 물을 제공하는 여과 및 살균 시스템이다.
본 장치의 외장은 소형이고 매력적인 가구 형태의 휘일형으로 설계될 수 있으며, 일 실시예는 추가로 해충의 침입을 방지 또는 억제하도록 되어 있다. 본 발명의 물 생성기는 견고한 설계와 구조를 채택하며, 특정 실시예는 평화유지활동과 같은 가혹한 군용 환경, 화재, 지진 및 기상 재해/비상시에 장기간 동안 무인 작동되도록 의도된다. 비상시 사용을 위한 실시예에는 입력 포트에 연결된 이송 밸브 매니폴드가 준비되며, 이는 자연 재해와 같은 비상 상황에서, 수영장과 같은 임의의 공급원으로부터의 물의 선택적인 또는 추가적인 투입을 허용한다. 다른 실시예는 비포장 도로용 차량, 버스, 기차와 같은 육상 운송 차량, 해상 선박, 레저용 차량, 회사 또는 가정의 사무실 환경에서 작동하도록 의도된다. 추가의 혼성 실시예는 제빙기(icemaker), 냉장고(refrigerator), 냉수기(drink cooler), 창문형 공조 장치(window air conditioner) 등과 합체된다. 다른 실시예는 생성되는 물의 양을 감지하기 위한 센서가 장착되고 도시 급수(municipal water)의 재순환-정제 시스템으로의 주입을 제공하도록 가압 도시 급수 공급부에 연결된 자동 가압 밸브 매니폴드를 포함하며, 이 서브시스템은 대기로부터 물의 생성을 제한하는 대기 조건 하에서 작동될 것이다. 매니폴드는 도시 급수 시스템에 의해 또는 내부 펌프에 의해 가압되어, 음수대(drinking fountain)에서 또는 전기식이나 비전기식으로 냉장고 제빙기/냉각기 내부로 정제수를 즉시 분배하도록 한다. 이러한 실시예는 생성기의 임계 작동 인자를 감지하고 관련된 시각적 및 청각적 모드/상태 지시기와 함께 선택적인 작동 모드를 작동시키기 위한 전자 제어부, 구체적으로 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함한다. 전자 제어부는 또한 물의 순도를 유지시키기 위한 장치 내의 재순환을 제어하는 시간조정(timing)을 제공한다. 저장 탱크가 가득 찬 경우, 생성되는 초과의 물을 추가 시스템 또는 저장 용기로 유도하도록 전기적으로 또는 수동으로 작동되는 자동 제어도 제공한다. 또한, 소형 수하물 형태의 실시예가 여행용 또는 스포츠용으로 제공될 수 있다.
오염물질 및 바람직하지 않은 불순물이 이슬 형성 구역 내부로 운반되지 않도록 공기 필터가 부유 화분 또는 먼지 입자를 제거하기 위하여 사용된다. 장치는 응축물이 불충분할 때 도시 급수가 정제, 여과 및 분배될 수 있도록 신속 분리 피팅(quick disconnect fitting)에 의해 연결된다. 응축물 및 도시 급수 모두는 NSF-53 기준을 만족하도록 인증된 물 필터에 의해 여과된다. 수집된 응축물 및/또는 도시 급수로부터의 물은 또한 오존 발생기 또는 자외선과 같은 적절한 살균 장치를 포함하는 정균 장치(bacteriostat) 내에서 정제된다. 또한, 장치는 휴대가 용이하고, 벽에 걸거나 싱크대 상판(sink top) 상에, 다락방, 차고 또는 기타 응축물을 생성하기에 유리하고 편리한 위치 내에 배치할 수 있는 크기와 무게를 갖는다. 장치는 가요성 튜브에 의해 하나 이상의 원격의 분배기에 부착하기 위한 신속 분리 피팅을 갖는다. 이 실시예는 또한 압축기의 온/오프(on/off) 또는 증발기가 환경 조건에 의해 결빙되었을 때 응축물 수집을 최소화하기 위한 역전 시간 간격을 제어하기 위하여 재순환 루프 및 컴퓨터 프로그래밍된 타이머를 제공한다. 디지털 계수기(counter) 및 디지털 디스플레이는 시스템 작동 또는 필터 교환 여부를 지시하기 위하여 습도 조절기와 온도 조절기, 작동 지시등 및 디지털 계수기를 포함한다. 또한, 임의의 모델을 위한 최대 응축물 생성은 단지 공학표(engineering table) 및 제어된 환경 실험 챔버 내에서 모델을 실험함으로써 결정될 수 있고, 이러한 실험은 증발기의 주기적 결빙 및 해빙과, 증발기에 대한 공기 유동의 증가를 포함할 수 있다. 이러한 실험의 결과로부터, 컴퓨터 프로그램은 최대 응축물을 위한 압축기의 작동을 제어하는 타이머 내에 기록 및 프로그래밍된다. 실험의 결과는 또한 다양한 온도/습도 조합에서 기대되는 물 생성을 나타내는 그래프를 생성할 수 있다.
부가적으로, 다양한 실시예에는 기동(priming)을 위한 불순한 물용 입력 포트, 또는 기동, 증가된 출력 용량 및 주위 온도 및/또는 습도가 충분한 물의 발생을 허용하지 않을 때의 조건 하에서의 작동의 요구를 방지하기 위한 자흡식 펌프(self-priming pump)가 장착될 수 있다. 다양한 실시예는 또한 효율을 증가시키고 제조 비용을 감소시키도록 특정한 사용을 위한 물 생성기의 맞춤 제작을 허용한다.
대다수 의료 전문가들의 일치하는 견해는 물 공급이 인간 건강에 대한 가장 결정적인 요인이라는 것이다. 1993년 밀워키에서 도시에서 처리된 음료수 내의 세균 오염물질인 와포자충(cryptosporidium)에 의해 400,000명 이상의 사람들이 고통받고 있으며, 4,000명이 입원하였고, 100명 이상의 사람이 죽었다. 천연 자원 보호 위원회(Natural Resources Defense Council)는 미국에서만 900,000명 이상이 수인성 질환(water-borne disease)에 의해 매년 고통받게 될 것이며 900명이나 되는 사람이 죽을 것이라고 평가한다. 또한, "병입수"(bottled water) 자체가 도시에서 처리된 물보다 안전하지 않다는 인식이 증가하고 있다. 일부 시민들은 가정용 물 필터에 의해 보호되는 것으로 느낀다. 그러나, 2,000가지 이상의 종류/형태/크기를 갖는 필터가 도시 급수의 추가적인 처리를 위해 현재 일반에 판매되고 있지만, 이들 중 단지 일부만이 기생충, 바이러스, 세균, 살충제 및 중금속의 상당량을 제거한다. 오염된 물은 성인, 유아 및 아동에게 해롭지만, 불순한 물, 특히 중금속 또는 방사성 동위 원소의 수준이 높은 물을 마시는 것은 더욱 위험하다. 그러므로, NSF 53을 만족시키는 필터와 같은 필터를 불순물과 VOC를 제거하도록 사용하는 것이 필수적이다. 또한, 공중에서 또는 트럭에 장착된 유닛으로부터 살충제가 살포된 식물 주변에서의 또는 살충제의 살포 중의 물 생성기의 작동은 생성된 물 내에 VOC를 포함시킬 수 있다. 또한, NSF 53 필터가 없는 생성기가 설치된 집에 살충제가 살포될 때 물을 생성한다면, 이 물은 VOC에 의해 심각하게 오염될 수 있다.
미국의 일부 지역의 상황이 심각하지만, 많은 다른 선진국에서는 더욱 심각하며 제3 세계 국가에서는 위기 상황이다. 개발 도상 국가에서는, 흔히 적어도 간헐적으로 전력이 공급되지만 식수에 대한 공급원은 없다. 이러한 원격지 내의 진료소와 병원의 경우, 의사와 전문가들은 손을 씻고 약품을 준비하기 위하여 정제수를 필요로 한다. 개발 도상국의 원격지 마을의 경우, 정제수를 생성 및 분배하고 쉽게 이동되며 제조 비용이 비교적 저가이며, 최소한의 유지 관리에 의해 다양한 종류의 전력으로 작동될 수 있는 유닛이 필요하다.
가정과 사무실에서 사용하는 가장 보편적인 식수 분배기는 중력 유출식 분배 스탠드(gravity-flow dispensing stand) 상에 배치되는 20 리터 유리 또는 플라스틱 병이다. 병은 통상 처리된 샘물(spring water) 또는 우물물(well water)을 제 공하고, 대체로 식수에 대한 국가 및 지역 건강 코드를 만족함을 나타내는 표시를 갖는 상태로 판매된다. "병입수"의 가장 주요한 단점은 물로 채워진 용기가 무겁고(대략 25 내지 30 kg) 교환이 불편하다는 점이다. 다른 문제는 사용자의 스탠드에 조류가 축적될 수 있어, 물의 순도를 유지하기 위하여 주기적인 세척이 필요하다는 것이다. 용해되고 부유하는 오염물질과 바람직하지 않은 불순물과 관련하여, "병입수"는 도시 급수보다 안전하지 않을 수도 있다.
오늘날, 미국 가정의 75%가 염소 처리된(chlorine-treated) 물을 사용한다. 일반에 의해 인식되기 시작한 문제는 식물을 부패시키는 유기 재료와 염소의 반응이다. 이 반응은 발암물질(carcinogen)로 알려진 할로겐화 유기 화합물 또는 트리할로메탄(trihalomethane)으로 공지된 부산물을 생성하는 것이다. 최근의 연구는 직장암의 18%와 방광암의 9%가 물의 염소 처리와 관련된 부산물이 원인일 수 있다고 결론지었다.
현재, 휴대용 식수 공급원에 대한 시장은, (a) 특히 유아와 아동의 건강에 해로운 모든 불순물이 없음을 보증할 수 있는 고품질의 물의 생성, (b) 무거운 병을 보관하고 이동할 필요가 없음, (c) 고가이고 복잡한 유지 관리 절차/세척의 필요가 없음, (d) 낮은 작동 비용, (e) 설치를 위한 특별한 배선/배관이 없음, (f) 매력적인 사무실 가구 형태, (g) 보다 효율적인 물 생성기, (h) 응축물 생성의 온도/습도 범위를 증가시키는 저렴한 방법, (i) 시스템 작동을 지시하는 제어부 및 디스플레이 패널, 및 (j) 다양한 온도/습도 조건에서의 예상되는 물 생성을 지시할 수 있는 그래프 작성을 요구한다.
배경 기술
1차 및 2차 음료수 내의 불순물에 대한 현행 미국 환경 보호청(EPA) 기준은 미시간주 앤 아버(Ann Arbor, MI) 소재의 NSF 인터내셔널의 간행물 "NSF 인터내셔널에 의해 인증된 음료수 처리 유닛"의 32-34면(1995)에 포함되어 있다. 이 1995년 미국 환경 보호청의 음료수 기준, ANSI/NSF-53은 본 발명에 참조되어 포함되어 있다. NSF-53이 적용되는 각각의 불순물에 대한 구체적인 분석적 화학 방법은 미국 연방 관보(US Federal Register)의 EPA 간행물에 설명되어 있다. 본 기술 분야와 관련된 수개의 미국 특허들이 있다.
미국 특허 제3675442호, 1972년 7월 스완슨(Swanson)에게 허여됨(스완슨-442)
미국 특허 제4204956호, 1980년 5월 플랫토우(Flatow)에게 허여됨(플랫토우-956)
미국 특허 제5149446호, 1991년 1월 레이디(Reidy)에게 허여됨(레이디-446)
미국 특허 제5106512호, 1991년 4월 레이디에게 허여됨(레이디-512)
미국 특허 제5227053호, 1993년 7월 브라임(Brym)에게 허여됨(브라임-053)
미국 특허 제5259203호, 1993년 11월 엥겔(Engel) 등에게 허여됨(엥겔-203)
미국 특허 제5301516호, 1994년 4월 포인덱스터(Poindexter)에게 허여됨(포인덱스터-516)
미국 특허 제5517829호, 1996년 5월 마이클(Michael)에게 허여됨(마이클-829)
미국 특허 제5553459호, 1996년 9월 해리슨(Harrison)에게 허여됨(해리슨-459)
미국 특허 제5669221호, 1997년 9월 23일자로 르블뢰(LeBleu) 등에게 허여됨(르블뢰-221)
미국 특허 제5701749호, 1997년 12월 30일자로 자크뤽(Zakryk)에게 허여됨(자크뤽-749)
미국 특허 제5704223호, 1998년 1월 6일자로 맥퍼슨(MacPherson)에게 허여됨(맥퍼슨-223)
미국 특허 제5315830호, 1998년 4월 7일자로 도크(Doke) 등에게 허여됨(도크-830)
미국 특허 제5845504호, 1998년 12월 8일자로 르블뢰에게 허여됨(르블뢰-504)
미국 특허 제6029461호, 2000년 2월 29일자로 자크뤽에게 허여됨(자크뤽-461)
미국 특허 제6182453호, 2001년 2월 6일자로 포스버그(Forsberg)에게 허여됨(포스버그-453)
미국 특허 제6227003호, 2001 5월 8일자로 스몰린스키(Smolinsky)에게 허여됨(스몰린스키-003)
미국 특허 제6237352호, 2001년 5월 29일자로 굿차일드(Goodchild)에게 허여됨(굿차일드-352)
미국 특허 제6289689호, 2001년 9월 18일자로 자크뤽에게 허여됨(자크뤽-689)
본 발명의 출원인의 관련 계열사에 의해 소유되기도 한 르블뢰-221, 르블뢰-504, 및 포스버그-453을 제외하고는, 이들 공보들에 개시된 어떠한 물 생성기도 근본적으로 분배기로서 설계되어 있지 않으며, 휴대용 유닛으로서도 설계되어 있지 않다. 스완슨-442는 대형 중량 장치를 제공하며, 구체적으로 소형 휴대용 유닛은 상대적으로 비효율적인 것으로 개시한다.
상기 참고문헌들 중 어떠한 것도 생성기가 작동되는 기후 또는 조건에 따라 선택적인 본 명세서에 설명되어 있는 이하의 다수의 특징 또는 실시예의 모두 또는 주요 사항조차도 개시되어 있지 않다.
일체형, 외부 유체 전달 밸브 및 제어부,
배출되는 공기류를 위한 이온 발생기,
해충 방제 포트 덮개/스크린, 진입 도어, 에지 결합부,
초음파 해충 방제,
물 살균 처리를 위한 오존 발생기,
들어올림 또는 굴림에 의한 용이한 이동을 위한 핸들 그립,
물 처리 서브시스템을 위한 약품/식품-처리형 튜브 및 결합부,
화학적 불활성, 열 전도성 이슬 수집면 필름,
1996년판 DOE, EPA 및 ASHRAE 기준/규정을 만족하는 열 흡수체 내의 작동 유체(예컨대 냉각제 유체 406A),
견고하고 장수명인 구성 요소 및 서브시스템,
고온수 또는 저온수를 위한 안전하고 편리한 분배 높이,
차단 상태를 위한 휘슬 알람(whistle alarm)을 구비하거나 그렇지 않은 정전(electrostatic) 또는 종래의 공기 필터,
0.3 미크론(micron) 크기까지의 오염원을 제거하도록 인증된 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터,
저광도 상황을 위한 제어부 및 전달 밸브의 야광,
공기 가열 스트립 및 팬(외부 유닛용),
VOC에 대한 NSF-53 기준을 만족하는 물 필터,
생성 기간 중 또는 미리 설정된 시간 간격 또는 물 유동에 기초한 물의 재순환,
소정 대기 상태 중에 도시 급수의 자동 도입의 제공,
초음파 해충 방제를 위한 출력 진동 주파수의 변경의 제공,
비상 상태에서 임의의 공급원으로부터 물의 수동 또는 자동 도입의 제공,
청각적 및 시각적 작동 상황/모드 디스플레이,
냉장고, 제빙기 등과 같은 기존 가전제품에 대한 연결을 위한 신속 분리의 제공,
유닛의 분배기로부터의 유닛의 원격 위치,
응축물이 불충분할 때, 정균 장치를 통과한 후의 도시 급수의 사용을 위한 입구 물 라인에 대한 신속 분리 피팅,
원격의 분배기에 대한 장치의 용이한 연결을 위하여 슬리브에 의해 둘러싸인 신속 분리 피팅을 구비한 가요성 물 라인의 가변 길이,
누수가 검출되는 경우 전력을 차단하는 누수 검출기,
소형 및 경량에 의해 휴대할 수 있는 유닛,
벽에 장착될 수 있는 유닛,
노출된 위치에서의 결빙을 방지하도록 자동 온도 조절식으로 제어되는 히터를 구비한 유닛,
통상 바람직하지 않은 상태하에서 응축물을 생성하도록 증발기를 교대로 결빙 및 해빙시키기 위하여 신속하게 역전될 수 있는 냉동 사이클을 포함하는 수단,
배출되는 공기를 정제 및 처리하고, 물을 음으로 대전시키기 위한 오존 발생기를 포함하는 대안적인 살균 방법,
살균을 최대화하기 위하여 물이 "살균 구역"을 통해 유동하도록 최적 설계된 UV 캐니스터,
저장 탱크 내의 일정한 수위를 유지할 수 있는 충분한 물이 유동하도록 센서를 구비한 UV 캐니스터,
증발기 코일로부터 직접 UV 캐니스터 내부로의 응축물의 중력에 의한 도입의 제공,
밀봉된 일회용 UV 캐니스터의 제공,
용이하게 제거될 수 있고 용이하게 세척되는 저장 탱크,
약품을 저온수 탱크 내부로 직접 도입하기 위한 고정 튜브,
약품첨가된/처리된 물과 격리하여 저장 탱크 및 UV 캐니스터를 통한 물의 재순환,
VOC를 제거하기 위한 다중 고체-코어 활성탄 필터(solid-core charcoal filter),
순수한 응축물을 광물화하기 위한 수단,
건조된 경우 파괴되지 않는 자흡식 펌프(self-priming pump),
물의 정체(standing water)를 허용하지 않는 방식으로 저장 탱크, UV 캐니스터 및 모든 필터와 구성 요소를 통한 모든 물의 완전한 재순환을 위한 시스템,
고체-코어 필터를 통한 물의 재순환을 허용하고, 또한 물의 신속한 외부 분배를 허용하기에 충분히 강한 펌프,
공간을 가열하기 위한 히터,
증발기를 통과하는 공기를 가열하기 위한 히터,
유닛의 고르지 않은 표면을 통한 이동을 용이하게 하는 대형 휘일,
누전 차단 회로,
다속 농형 팬(multi-speed squirrel cage fan),
처리되는 물에 산소를 주입하기 위한 수단,
400 p.s.i.급 NSF 승인 튜브,
공간 내부로 도입된 공기에 쾌적한 향기를 첨가하기 위한 공기 청향기 트레이,
고온수 및 저온수를 분배하기 위한 아동 보호(child-proof) 밸브,
하나는 수동으로 작동되고 다른 하나는 전자식으로 작동되는 이중 온/오프 스위치,
휴즈 및/또는 회로 차단기,
전력, 작동 모드, 팬 속도, 디스플레이 및 타이머 기능을 제어하기 위한 멤브레인 스위치 패널,
표준 냉장고 제빙기에 부착되기에 알맞은 라인,
"습기 응축"(sweating) 및 습기 축적(moisture build-up)을 방지하기 위한 저온 라인에 대한 단열,
싱크대 상판에 사용될 수 있는 크기와 무게를 갖는 유닛,
전형적인 창문형 공조 유닛과 합체된 물 생성 장치,
증발 및 응축에 의해 물을 정제하기 위한 수단, 및
폐수를 재생할 수 있는 역삼투압 멤브레인 필터(reverse-osmosis membrane filter).
상기 언급된 특허 공보들은 대체로, (a) 건물 공기 덕트에 영구적으로 부착되도록 설계된 산업용 물 응축 유닛, 또는 (b) 최적화된 UV 캐니스터를 구비한 휴대용 분배기는 아니며, (c) 저습도와 저온에서의 물 수집을 최적화하기 위한 신속하게 역전될 수 있는 냉동제 사이클을 갖지 않은 정수기(water purifier)를 개시한다. 이들 참고문헌의 일부의 상세 사항은 아래와 같다.
레이디-512는 전체 사무실 건물, 세탁소 등에 음료수를 공급하기에 적합한 위치가 고정된 대용량 고율 물 생성기를 개시한다. 장치는 "장치에 대기를 공급하 고 처리된 후에 공기를 장치의 외부로 다시 배출하는 덕트를 갖는"것으로서 설명되어 있다. 영구적으로 부착된 "덕트 장치"(ductwork)는 "구조물 또는 거주지의 외부벽을 통해 연장하는" 것으로서 추가로 특징지워진다. 센서, 지시기, 결합 장치, UV 램프를 위한 알람, 공기 필터 및 물 필터가 간략하게 언급되어 있지만, 장치의 다른 주요 구성 요소는 통상 "공기 필터 요소", "증발기 코일", "응축기 코일" 등과 같이 한마디의 설명에 의해 특징지워진다. 레이디-512 및 레이디-446 특허 모두에서, 배수구는 그의 물 생성기의 기부 상에 위치되고, 이 위치는 기계가 다리 상에 배치되거나 캐비넷 내에 장착되지 않는 한 물을 배수구가 분배하는 것을 완전히 부적절하게 한다. 레이디-512는 살균을 위하여 자외선 튜브를 통과하는 물의 2개의 통로를 개시하지만, 본 발명의 장치는 UV 살균 구역을 통한 최종 전달 탱크 내의 물의 자동적이고 연속적인 재순환을 제공한다. 레이디-512는 다수의 부가적인 제한 및 단점을 갖는데, 즉 사용자가 습도 조절기와 온도 조절기를 설정하여야 한다. 캐비넷에 대한 해충 방제는 제공되지 않으며, 중력 유출 물 필터는 수집 팬 아래에 배치되어 중력 이송 수두(pressure head)에 의한 유량 및 최소 기공 크기 모두가 심각하게 제한된다. 본 발명의 장치에서는, 물은 펌프로부터의 압력 하에 필터를 통해 유동하고, 이는 NSF 53 인증 필터 내의 다공성 탄소 블록과 같은 고율 소형 기공 필터/흡수 매체를 허용한다. 본 발명은 또한 액체가 저장 탱크를 제거할 필요 없이 장치로부터 직접 분배될 수 있지만, 레이드-512는 제거된 저장 탱크로부터 물이 유출되어야 한다.
포인덱스터-516은 살균광뿐만 아니라 원격 수집 전환 밸브도 갖지 않는다. 배수구는 도1에는 도시되지 않았지만 도2에 도시되어 있다. 배수구는 장치의 하부 상에 도시되어 있으며, 바닥 상에 장착되어 있다면 기본적으로 작동이 불가능하며, 스탠드 상에 상승되어 있다면 영구적인 벽 고정을 필요로 하는 상부가 무거운 유닛이 되게 한다.
엥겔-203은 기본적으로 2개의 탠덤 제습기(tandem dehumidifier)이다. 저장 탱크 내에 침지된 응축기 코일을 갖는 2단 압축기는 가열된 물을 생성한다. 당업자는 이러한 가열된 물이 본 발명의 장치의 가열된 물이 도달하는 75 ℃에는 결코 도달할 수 없다는 것을 알 것이다. 저장 탱크 내에 응축기 코일을 배치하는 것의 다른 문제점은 냉각 시스템의 개방 없이 세척을 위하여 탱크를 제거할 수 없다는 점이다. 또 다른 유지관리의 문제점이 배수구의 위치에 의해 발생되는데, 즉 그 위치의 고유의 제한된 접근성에 기인하여 밸브를 교체하기 위하여 적절하게 위치된 외부 분배 밸브 및 배수 밸브가 없다는 것이다.
포인덱스터-516은 스테인레스강 공기 냉각 코일과 수집 팬을 설명하며, 이는 제조 비용의 상당한 부가를 수반하고 생산 시설에서 물을 처리하기 위하여 요구되는 스테인레스강 314L의 특정한 종류를 명시하지 않는다. 명세서는 물과 접촉하는 세척 영역에 사용할 수 있는 화학물질의 종류를 상세히 논하고 있다. 본 발명의 장치에서, 저장 탱크는 완전하게 제거되고 응축물은 살균광 하부로의 여러번의 통과에 의해 살균된다.
해리슨-459는 배출 물 기류를 처리하기 위하여 UV 램프 튜브를 사용한다. 이는 세균 및 조류가 유닛 또는 그 배관 연결부 내에서 성장할 수 있다는 것을 나 타낸다. 이 유닛은 또한 UV 방사 또는 입상 활성탄(granular carbon charcoal)에 의해 제거 또는 파괴되지 않는 VOC와 같은 초기 오염물질의 공급원이 될 수 있는 대략 10 리터의 초기의 물에 의해 처음에 기동되어야 한다. 이 기술이 NSF-53을 만족하는지의 여부에 대한 의문에 남게 된다. 이 장치에서, 압축기는 물 탱크 내의 저온 설정 온도에서 유지되도록 작동되며, 즉 압축기는 장치가 활발하게 물 응축물을 생성하지 않을 때에도 탱크 내에 잔류하는 유체를 냉각시키도록 작동한다. 대조적으로, 본 발명은 물을 생성하지 않을 때 정지됨으로써 에너지를 절약한다. 또한, 본 발명은 운반 핸들, 일회용 컵, 관련 홀더, 전환 밸브 및 공기 필터 막힘 경고로 완성된 휘일이 장착된 가구형의 사용자 친화형 캐비넷을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에는 중력 유출 또는 가압 라인이 장착되기 때문에, 전력이 차단된 경우에서도 물을 흡인할 수 있다. 전기 솔레노이드 밸브를 채택한 해리슨-459 유닛은 주 전력의 부재시 물을 전달할 수 없다.
스완슨-442는 해리슨-459와 동일한 많은 결함을 갖고 있으며, 또한 공기 필터 또는 UV 소독 시스템도 없다. 스완슨-442 배출 장치가 하나의 형상으로 도시되어 있지만, 그 위치와 작동 인자는 구체화되어 있지 않다.
브라임-053은 카운터 아래에 설치되거나 캐비넷에 내장될 수 있는 수돗물(우물 또는 공공 공급원)을 위한 UV-활성 촉매 정수기/분배기를 제공한다. 이 유닛은 단지 이로 공급되는 물을 처리하며, 처리 중에 유입될 유동의 일부는 폐수로 전환된다.
마이클-829는 주로 "활성탄" 및 "플라스틱 메쉬 미공 필터"(plastic mesh micropore filter)를 통과하는 "음료수"를 생성하고 여과하기 위한 장치이다. 이는 대체로 VOC 제거를 위한 NSF-53 기준을 만족하지 않을 것이다. 또한, 순도를 유지하기 위한 물의 연속 순환, 히터 팬 및/또는 고온 가스 바이패스를 제공하지 않는다.
위에서 인용된 종래의 특허들은 대체로 그 증발기가 저온 대기에 의해 발생될 수 있는 낮은 응축물 유량하에서 결빙되는 것을 방지하도록 전형적인 냉각제 방빙 장치(deicer) 시스템을 사용한다. 예를 들면, 레이디-512 특허는 약 10 ℃에서 물 생성 중단을 설명한다. 이러한 제한은, (a) 응축물 생성이 비효율적이고, (b) 이러한 저온에서의 응축이 비용 효과적이지 않으며, (c) 증발기가 더욱 저온에서 결빙되는 경향을 갖기 때문에 발생한다. 이러한 제한은 또한 온도/습도 조합을 위하여 컴퓨터에 의해 제어되지 않는 전형적인 고온 가스 바이패스 방빙 장치를 사용하는 물 생성 장치의 설계에 의해 발생된다.
인용된 모든 장치는 대용량의 냉각 가스 제습기이다. 압축기로부터의 냉각 가스는 증발기 코일을 냉각시키고, 대기가 코일을 통과할 때 습기는 응축되어 수집기 아래로 하강한다. 장기간에 걸쳐 또는 더욱 저온에서 작동될 때, 증발기는 응축물의 낮은 유량에 의해 결빙되는 경향이 있다. 이러한 상황에서, 압축기는 고온 가스 바이패스 모드로 전환되도록 설계된다. 온도 조절기 및/또는 습도 조절기는 압축기가 전환되는 시점에 대한 결정을 보조하도록 제어된다. 더욱 저온인 상태 중의 이러한 온/오프 사이클은, 유입 공기의 온도가 너무 낮은 때 압축기가 정지될 때까지 물의 생성을 상당히 감소시킨다. 그러나, 본 발명의 시스템은 응축물을 교 대로 결빙 및 해빙시키기 위한 수개의 컴퓨터 제어 사양 중 하나에 의해 응축물을 생성하도록 냉동 사이클의 신속한 역전에 의해 발생된 결빙 및 해빙을 실제로 사용한다.
맥퍼슨-223은 인슐린 약병을 포함하는 약품 냉각 백에 부착된 열전(thermoelectric; TE) 냉각기를 설명 및 청구한다. 개시된 약품병 냉각기는 비순환식이고 폐쇄형이며 저용량인 살균 유체 시스템이기 때문에, 본 발명과 비교하여 구조 또는 기능의 유사성이 거의 없다.
자크뤽-749는 보유 탱크의 측벽에 합체된 TE 냉각 접합부를 갖는 물 냉각기를 설명 및 청구한다. 이 발명의 TE 장치는 상세히 설명되어 있지 않기 때문에, 본 발명과 그 구조 또는 기능을 비교하는 것은 곤란하다.
자크뤽-461은 자크뤽-749의 일부계속출원(CIP)이다. 이는 물 필터 조립체를 더 포함하는 자크뤽-749 특허의 물 냉각기를 추가로 설명 및 청구한다. 그러나, 이 장치 역시 상세히 설명되어 있지 않으므로, 본 발명과 그 구조 또는 기능을 비교하는 것은 곤란하다.
자크뤽-689는 침전물 필터 조립체를 포함하는 상기 자크뤽 특허들의 물 냉각기를 설명 및 청구한다. 역시, 장치는 본 발명과의 구조 및 기능의 비교를 허용하는 방식으로 기술적으로 설명되어 있지 않다.
도크-830은 단열된 소풍용 또는 음식 운반용 용기와 합체된 TE 장치를 설명 및 청구한다. 이 발명은 용기의 벽을 통한 공기 순환 팬을 포함하고 있기 때문에, 본 발명과는 구조 및 기능에서 구별된다.
스몰린스키-003은 효율을 향상시키기 위하여 초과의 냉각제를 소정 조건 하에서 수집할 수 있는 전형적으로 역전가능한 열 펌프 시스템을 설명 및 청구한다. 설명된 장치는 본 발명이 그러한 것과 같이 공기로부터 물을 추출할 수는 없다. 본 발명은 일부 실시예에서 전형적인 역전가능한 열 펌프 시스템을 사용하지만, 초과의 냉각제를 위한 탱크를 제공하지는 않는다. 오히려, 본 발명은 냉각 효율을 증가시키기 위하여 유동 래프터(rafter)를 사용한다.
굿차일드-352는 공기로부터 물을 생성하고 식수를 분배하는 장치를 설명하며, 또한 10 ℃(50 ℉)만큼 낮은 온도에서 대기로부터 물을 생성할 수 있도록 증발기 상에서 응축물이 결빙되는 것을 방지하기 위한 고온 가스 주입 시스템을 청구한다. 대조적으로, 본 발명은 증발기 상에서 응축물의 결빙을 촉진하고 그 후 응축물을 해빙시키기 위한 열 펌프 사이클을 역전시키는 유동 래프터 확장 밸브를 사용하거나 증발기를 통과하는 공기의 온도를 상승시키기 위한 가열 스트립(strip)을 사용한다.
마지막으로, 포스버그-453은 본 발명을 향상시키는 기본적인 장치를 설명한다. 본 발명은 또한 최대의 살균을 위하여 최적 설계된 UV 캐니스터와, 약품 처리, 광물화 및 추출된 물에 대한 산소 주입을 위한 수단을 청구한다. 포스버그-453의 소유자인 월드와이드 워터, 인크.(Worldwide Water, Inc.)는 본 발명의 양수인/출원인의 관련 계열사이다.
본 발명은 대기로부터 습기를 응축함으로써 음료수를 생성하는 장치이다. 대안적인 실시예는 다양한 기후, 온도 및/또는 설정에서 최대의 생성 및 효율을 위한 시스템의 맞춤 제작을 허용한다. 순수한 물을 얻기 위한 다양한 선택사양이 저습도 또는 저온 대기 상태로부터 습기의 제거의 어려움이 증가됨에 따라 사용된다. 저습도 조건에서, 도시 급수의 자동적인 정제가 제공된다. 시스템은 또한 저온에서 증발기가 결빙되는 경향을 사용한다. 결빙과 해빙의 특정한 제어에 의하여, 응축물은 대부분의 제습기가 자동적으로 꺼지는 온도보다 낮은 온도에서 생성될 수 있다.
본 발명의 물 생성기는 폐쇄된 하우징 내에서 작동되고, 물을 외부 분배 밸브로 직접 전달하기 위한 분배 서브시스템을 합체한다. 소량의 물이 요구될 때마다 하우징을 개방할 필요는 없다. 본 발명의 실외 실시예의 하우징 패널과 각종 개구에는 물의 해충에 의한 침입 및 환경적 오염을 방지하도록 조밀 밀봉 플랜지가 장착되며, 대안적으로 이러한 유닛에는 초음파 해충 방제 장치가 장착될 수 있다. 원격의 해로운 환경에서 사용되도록 설계된 임의의 분배기는 외장이 단지 유지관리를 위해서만 드물게 개방되도록 설계되어야 한다.
본 발명의 이슬 형성면(dew-forming surface)은 바람직하게는 열절달율을 증가시키도록 금으로 도금된다. 금 이외의 금속이 유사한 결과를 이루도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 은도금은 역시 동일한 작용을 하지만, 보기 안 좋은 방식으로 산화되는 경향을 갖는다. 그러나, 이러한 도금은 열전달율을 증가시키기 보다는 감소시키는(즉, 단열시키는) 경향을 갖는 테프론®과 같은 식용 등급(food- grade) 재료로 이슬 형성면을 코팅하는 종래 기술에 비해 상당히 개선된 것이다.
가정 또는 사무실에서 사용하기 위한 실시예의 경우, 소정의 해충 및 먼지 밀봉 특징은 생략될 수 있고, 캐비넷은 매력적인 가구 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 물 생성 분배기가 사무실 또는 가정에서 더욱 바람직하게 사용되도록, 유닛에는 3가지의 온도, 즉 고온, 저온 및 상온에서 물을 생성하기 위한 서브시스템이 장착될 수 있다. 물의 냉각은 2차 열 흡수체를 부가함으로써 달성될 수 있고, 이 흡수체는 역사이클 냉각 또는 펠티에 효과(Peltier effect) 또는 화학적/자기적 냉각 효과와 같은 다른 대안을 포함할 수 있다. 단열재는 하우징의 내측의 습기 "응축" 및 축적을 감소 또는 제거하도록 2차 열 흡수체의 저온 냉각제 라인을 둘러싸도록 제공될 수 있다. 물을 냉각하는 다른 방법은 제2 열 흡수체로서 열전기 탐침 모듈(thermoelectric probe-module)을 포함하는 것이며, 유닛은 탱크의 외부 상에 장착되어 팬에 의해 냉각된다.
고온수를 생성하기 위하여, 가열 요소는 단열 자켓이 부가된 가열 식품용 스테인레스강 탱크 내에 배치된다. 외부 밸브로의 전달을 위하여 가열된 물을 공급하는 대안적인 방법은 저온수 탱크의 저온 구역으로부터 고온수 외부 밸브로 전달되는 물을 가열하기에 충분한 길이의 직렬 내열 튜브를 제공하는 것이다. 또한, 전기적으로 또는 수동으로 제어되는 전환 밸브가 하우징 외측에서 용기 내부로의 펌핑을 허용하도록 설치될 수 있다. 저장 탱크와 유체 연통하는 별도의 물 탱크 내부로 약품 및/또는 비타민의 도입을 허용하도록 고정 튜브가 합체될 수 있다. 이러한 특징은 특히 전체 가정 또는 마을의 대량의 약품 처리가 요구되는 미개발 지역에서 유용하며, 따라서 대량의 물이 고정 튜브를 거쳐 처리될 수 있다. 본 발명은 약품첨가된/처리된 물의 분배 없이 응축물의 재순환을 허용한다. 편리함을 위하여, 저장 탱크는 쉽게 제거되며, 저장 탱크 뚜껑에는 모두 저장 탱크 센서가 부착되며, 이 뚜껑은 연결된 튜브 또는 센서의 분리 없이 저장 탱크 통(tub)의 제거를 허용하는 방식으로 상승된다.
본 발명은 응축에 의해 충분한 양의 물이 제공될 수 없는 상태에서도 처리된 물을 제공하기 위하여 도시 급수에 연결되도록 되어 있으며, 또한 비상 상황하에서 수영장과 같은 공급원으로부터의 물을 수용하여 이를 일시적인 기간 동안 비상 음료수 기준으로 정제하도록 되어 있다. 따라서, 중금속과 다른 유독성 물질을 제거하도록 멤브레인 필터 또는 고체 코어 활성탄 필터가 순도를 보장하도록 외부 물 입구와 직렬로 연결된다. 본 발명은 물의 순도가 물 응축면을 통과하는 유입되는 물을 증발시키고 시스템을 순환시켜 얻어질 수 있도록 실시될 수 있다. 건강 상의 이점을 부가하기 위하여, 산소 발생기가 분배되기 전의 물에 산소를 주입하도록 포함될 수 있다.
본 발명의 정균 장치의 양호한 실시예는 UV 방사의 살균 효과를 최적화하도록 설계된 자외선(UV) 캐니스터이다. 캐니스터는 액체 응축물을 유효 살균 구역 내부로 유도하도록 UV 방사 전구를 둘러싸는 형상을 갖는다. 캐니스터 벽의 내부면은 고반사 재료로 코팅된다. 이 반사 특징은 주로 UV 방사를 "살균" 구역 내부로 반사시켜, UV 방사의 살균 효과를 강화하고 이러한 방사에 의한 본 발명의 구조물의 재료의 열화를 방지한다. UV 캐니스터는 밀봉된 하우징을 개방할 필요 없이 UV 캐니스터의 신속한 교체를 위하여 배치된 밀봉된 일회용 유닛으로 제공될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시예는 본 발명의 기본 실시예보다 상당히 소형인 매력적으로 폐쇄된 하우징을 포함한다. 본 발명은 물을 생성하고 분배하기 위하여 필요한 기본적인 특징부만을 포함하여 매우 경량이 된다. 소형 하우징과 경량 장치가 가능하도록, UV 전구는 저장 탱크 내에 배치된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 전형적인 창문형 공조 유닛과 일체형이 되도록 되어 있다. 공조 유닛의 증발기는 본 발명의 이슬 형성면과 일치하고, 본 실시예의 나머지 구성 요소는 확장된 공조 유닛 플랫폼 내에 장착된다. 대안적으로, 장치는 창문형 공조기의 다른 모델과의 본 발명의 사용을 가능하게 하도록 창문형 공조 유닛에 별도로 부착될 수 있다. 물은 공조 유닛이 사용중일 때 생성된다.
저온에서의 물의 생성을 달성하기 위하여, 유닛은 결빙 및 해빙될 수 있다. 최적으로는, 컴퓨터 제어 유동 래프터 확장 밸브가 전형적인 확장 밸브와 함께 물리적으로 설치되지만, 대안적으로는 증발기 내의 냉각제의 압력 이하에서 사용됨으로서 응축물의 결빙을 촉진한다. 그리고 나서, 냉동 사이클은 이슬 형성면을 가열하도록 신속히 역전되고, 이로써 결빙된 응축물이 해빙된다. 해빙된 응축물은 수집기 내부로 낙하되고, 물을 포함하는 공기는 다시 주기적인 방식으로 결빙되도록 이슬 형성면을 통과한다. 대안적인 양호한 실시예에서, 결빙된 응축물의 해빙은 고온 가스 역전, 가변 수두 및/또는 히터에 의해 이루어질 수 있다.
물 생성이 불충분하거나 유닛을 가정용 냉장고 제빙기/냉동기에 부착하는 것 이 바람직할 경우, 도시 급수 입구 라인이 신속 분리 피팅에 의해 합체될 수 있다. 따라서, 도시 급수는 저장 탱크에 도달하기 전에 NSF-53 필터를 통해 도시 급수를 통과시킴으로써 냉장고의 분배 시스템을 가압한다. 또한, 재순환 루프가 세균 축적을 방지하기 위하여 UV 캐니스터 내부로의 정제수의 재순환이 가능하도록 채택된다. 원격의 분배기가 신속 분리 피팅을 구비한 가요성 튜브에 의해 장치에 연결된다. 따라서, 장치와 그 원격 센서 사이의 거리는 가요성 튜브의 길이를 간단히 변경함으로써 변경될 수 있다. 슬리브는 가요성 튜브를 둘러쌈으로써, 튜브는 깔끔하고 적절하게 벽에 부착될 수 있다. 먼지와 화분(pollen)이 시스템으로 진입하는 것을 방지하기 위하여, 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터 또는 다른 정전 공기 필터가 사용된다. 공기 이온화 장치는 유입 공기로부터 이 입자 물질을 제거하고 배출되는 공기를 처리하는 것을 추가로 보조하도록 사용될 수 있다. 생성된 물은 매우 순수하기 때문에, 광물을 물에 첨가하는 것도 바람직할 수 있다. 따라서, 광물화 카트리지가 요구되는 광물 농도를 달성하기 위하여 재순환 루프 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 물 생성기/분배기는 신흥 국가들 및 세계의 여러 장소에서 오랫동안 느껴온 필요를 충족시킨다. 본 발명의 목적 및 장점은 이하를 포함한다.
(a) 사무실 또는 가정의 실내 장식과 조화되면서도 영구적인 외부 배관 또는 공기 덕트를 필요로 하지 않는 휴대용 장치로부터 식수를 얻고 분배하는 수단의 제공,
(b) 대기로부터 수집된 식수를 가열 및 냉각하기 위한 장치의 제공,
(c) 원격 지역에서 이용할 수 있도록 실내 또는 실외에서 작동될 수 있는 장치의 제공,
(d) 밀봉되고 견고한 모듈로부터 쉽게 조립될 수 있는 장치의 제공,
(e) 휴대용, 즉 포장된 땅, 포장 도로, 맨 바닥, 카펫면 또는 고르지 않은 표면에서 구를 수 있는 소형 또는 대형 휘일을 갖춘 캐비넷 장치의 제공,
(f) 태양열 전기 발생 패널을 부착함으로써 DC 전기 공급 장치로부터 또는 가변 주파수, 가변 AC 전압, 단상 또는 3상 주 전원, 50/60 Hz 또는 풍력 발생기로부터 발생된 AC 전력에 의해 작동될 수 있는 장치의 제공,
(g) VOC, 해충 또는 설치류로부터의 물 오염의 가능성이 최소화된 장치의 제공,
(h) 작동자 없이 연장된 기간에 걸쳐 작동되도록 설계된 간단한 모듈 구조를 갖는 장치의 제공,
(i) 의료용 등급의 400 p.s.i.급 NSF 튜브를 갖고 이슬 형성면 상의 불활성 코팅을 포함하는 유닛을 준비함으로써 요구가 있는 즉시 및/또는 소정 시간 간격으로 고품질의 정제수의 생성,
(j) 공기 가열 스트립, 고온 가스 바이패스, 또는 역전가능한 냉동 사이클의 사용에 의해 어는점 바로 위의 낮은 공기 온도에서의 액체 상태의 물 응축물의 생성,
(k) 성인 또는 아동 또는 휠체어에 탄 사람을 위한 편리한 높이에서의 식수의 분배,
(l) 어는점 이상에서 한달 이상의 장기간 동안 공기에 개방되어 무인 상태에서 운영되는 동안 오염이 없는 식수의 생성,
(m) 사무실, 가정 또는 미개발 지역과 같은 다양한 환경에서의 고품질의 식수의 생성,
(n) 실내 및 실외 모두에서 용이하게 휴대할 수 있는 물 생성기/분배기의 제공,
(o) 3가지의 상이한 온도, 즉 상온, 대략 5 ℃의 저온 및 대략 80 ℃의 고온에서 식수의 분배를 위한 선택사양의 제공,
(p) 병입수의 갤런 당 비용과 근접한 또는 이하의 비용에 의한 식수의 생성,
(q) 냉각 및 냉동 장치에 대한 가장 최근의 ASHRAE 및 US 연방 기준에 적합한 고품질 식수의 생성,
(r) 일체형 운반 핸들에 의해 2명의 성인에 의해 용이하게 운반될 수 있는 물 생성기/분배기의 제공,
(s) 배출된 공기가 먼지, 화분 및 공기중의 입자를 제거하기 위하여 여과되는 물 생성기/분배기의 제공,
(t) 유입 공기가 입자 분리를 용이하게 하도록 음이온으로 대전되고 배출되는 공기가 음으로 대전되는 물 분배기의 제공,
(u) 미생물을 제거하기 위한 서브시스템이 고장난 경우 응축물을 생성 또는 전달하지 않는 물 생성기/분배기의 제공,
(v) 용이하게 대전되는 공기 필터를 갖는 물 생성기/분배기의 제공,
(w) 장치를 원격의 분배기에 연결하기 위한 영구적인 배관이 없는 수단의 제공,
(x) 응축물이 불충분한 경우, 정제를 위하여 도시 급수가 자동적으로 분배되도록 도시 급수를 장치에 연결하기 위한, 영구적인 배관이 없는 수단의 제공,
(y) 저장 탱크 내에 순환되지 않고 남아 있는 물이 없도록 하는 방식으로 미리 설정된 명령에 응답하여 살균하도록 주기적으로 처리된 물을 순환시키는 재순환 루프의 제공,
(z) 이동, 및 벽 또는 싱크대 상판에 대한 장착을 용이하게 하는 크기를 갖는 장치의 제공,
(aa) 결합된 응축물 수집기와 저장 탱크를 갖는 장치의 제공,
(bb) 장치가 결빙되는 것을 방지하는 수단의 제공,
(cc) 노출된 가요성 튜브를 에워싸는 슬리브의 제공,
(dd) 분배기의 개방/폐쇄에 따라 펌프를 자동적으로 작동 및 정지시키는 수단의 제공,
(ee) 각종 한계 온도/습도 조건에서 최대 응축물을 생성하도록 자동적으로 결빙 및 해빙 사이클을 작동시키는 수단의 제공,
(ff) 청각적 및 시각적 작동 상태/모드 디스플레이의 제공,
(gg) 배출되는 공기를 정제 및 처리하기 위한 오존 발생기의 제공,
(hh) 최대의 살균을 위해 최적화된 UV 캐니스터의 제공,
(ii) 약품을 추출된 물에 도입하기 위한 고정 튜브의 제공,
(jj) 약품 처리된 물을 오염시키지 않는 재순환 시스템의 제공,
(kk) 자체 밀봉 가스켓을 갖고 용이하게 제거되고 용이하게 세척되는 저장 탱크의 제공,
(ll) VOC의 제거를 위한 다중 고체-코어 활성탄 필터의 제공,
(mm) 추출된 물의 광물화의 제공,
(nn) 고체 코어 필터를 사용할 수 있는 충분한 압력을 갖는, 건조된 경우 파괴되지 않는 자흡식 펌프의 제공,
(oo) 공간을 가열하기 위한 일체형 히터의 제공,
(pp) 고전압 누전 차단 회로의 제공,
(qq) 저전압 구성 요소의 제공,
(rr) 다속 농형 팬의 사용에 의한 소음 감소의 제공,
(ss) 추출된 물에 산소를 첨가하기 위한 산소 발생기의 제공,
(tt) 공간으로 재도입된 공기에 향기를 첨가하기 위한 공기 청향 수단의 제공,
(uu) 아동 보호 안전 밸브의 제공,
(vv) 수동으로 및 전기적으로 작동되는 전원 스위치의 제공,
(ww) 휴즈 및/또는 회로 차단기의 제공,
(xx) 용이하게 세척되는 전기 멤브레인 스위치의 제공,
(yy) "습기 응축" 또는 습기 축적을 감소 또는 제거하기 위한 저온 라인의 단열재의 제공,
(zz) 전형적인 냉장고 장착 제빙기의 부착 및 사용을 위한 수단의 제공,
(aaa) 기밀 밀봉된 압축기 덮개의 사용에 의한 소음 감소의 제공,
(bbb) 향상된 열전달을 위한 금도금된 이슬 형성면 또는 유사한 결과를 갖는 다른 금속의 제공,
(ccc) 증발에 의한 물의 정제의 제공,
(ddd) 전형적인 창문형 공조 유닛과 물 생성 장치의 합체의 제공, 및
(eee) 밀봉된 일회용 UV 캐니스터의 제공.
또 다른 목적 및 장점들은 후속 설명과 도면을 참조하여 명확해질 것이다.
도1은 UV 처리, 필터, 광물화, 약품첨가/처리 및 추가의 가압된 식수의 재순환에 대한 본 발명의 시스템의 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도1a는 UV 처리, 필터, 광물화, 약품첨가/처리 및 추가의 가압된 식수의 재순환에 대한 본 발명의 시스템의 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도2는 UV 전구, 거울면, 및 전기 접속부를 포함하는, 본 발명의 UV 캐니스터의 상세한 절개 측면도이다.
도3은 하우징 및 각종 요소의 배열을 도시하는 본 발명의 유닛의 도면이다.
도4는 본 발명에 사용되는 것과 같은 전형적인 유동 래프터 확장 밸브의 도면이다.
도5는 멤브레인 필터로부터의 폐수가 폐기되는 물 여과 수단으로서 역삼투압 멤브레인 필터를 사용하는 본 발명의 시스템의 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도6은 멤브레인 필터로부터 폐수가 회수되는 물 여과 수단으로서 역삼투압 멤브레인 필터를 사용하는 본 발명의 시스템의 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도7은 멤브레인 필터와 펌프를 포함하고, 또한 외부에서 공급된 물을 보충 응축물 생성기로 유입시키도록 된 본 발명의 통합된 물 생성 및 여과 시스템을 갖는 전형적인 창문형 공조 유닛의 도면이다.
도8은 고체 코어 활성탄 필터, 펠티에 얼음 핑거와 통합된 저온수 탱크 및 물을 분배하기 위한 꼭지를 포함하는 본 발명의 통합된 물 생성 및 여과 시스템을 갖는 전형적인 창문형 공조 유닛의 도면이다.
도9는 전형적인 창문 내에서, 본 발명이 통합된 확장되어 조립된 전형적인 창문형 공조 유닛의 배치를 도시하는 도면이다.
도10은 냉각제 증발기로부터 냉각된 공기가 응축기로부터 열을 제거하도록 냉각제 응축기를 통과하고, 기밀 밀봉된 압축기 덮개가 압축기 소음을 감소시키고 압축기 효율을 증가시키는 본 발명의 시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도11은 물 여과 수단으로서 역삼투압 멤브레인 필터를 사용하는 본 발명의 카운터톱 크기를 갖는 시스템의 개략적인 흐름도이다.
도12는 불순한 외부의 물이 이슬 형성면에 대한 연속적인 통과를 위하여 증발될 수 있는 증발 탱크를 사용하는 본 발명의 대안적인 양호한 실시예의 개략적인 흐름도이다.
본 발명의 요소와 구성 성분은 그 전체 개시사항이 본 발명의 참조되어 합체 된, 프랭크 포스버그(Frank Forsberg)에게 허여되고 월드와이드 워터, 인크.(Worldwide Water, Inc.)에게 양도된 미국 특허 제6,182,453호에 상세히 설명된 종류의 시스템과 특히 그 적용 및 사용을 차용하고 있다. 그럼에도 불구하고, 당업자는 이러한 요소 및 구성 성분이 다양한 다른 습기 추출 시스템과 관련하여 사용되도록 응용될 수 있다는 것을 알 것이다.
이하의 표1은 본원에 사용되는 모든 고유한 표준 명칭이 나열되어 있으며, "표시"라는 제목은 열은 각각의 특징부 또는 요소의 도면 부호를 나타내며, "도면"이라는 제목의 열은 특징부 또는 요소가 처음으로 도시된 도면을 지시한다. 본 발명의 물 수집 및 처리 공정은 도1, 도1a, 도2, 도5 및 도6에 대체로 도시되어 있다. 도4는 증발기의 결빙을 야기하도록 물 생성 시스템의 저압측의 냉각제의 압력의 감소를 위해 사용되는 유동 래프터 확장 밸브의 단순화된 도면이다. 도7은 외부의 물을 흡입할 수 있고 전형적인 공조 유닛과 합체되며 멤브레인 필터 및 펠티에 얼음 핑거(Peltier ice finger)를 갖는 물 생성 장치를 도시한다. 도8은 멤브레인 필터 시스템 대신에 고체-코어 활성탄 필터를 사용하는 공조 유닛 실시예를 도시한다. 도10은 냉각제 제1 증발기(16)와 저압 냉각제 라인으로부터 제2 압축기(53)로 통과하는 냉각된 공기가 제1 응축기(4)로부터 열을 제거하는 것을 보조하는 열교환기 배열체와, 기밀 밀봉 덮개 내에서 제1 압축기 둘레의 냉각 코일의 배치를 도시한다. 도9는 전형적인 창문 내의 물 생성기/창문형 공조 유닛의 배치를 도시한다. 도11은 싱크대 상판 크기의 물 생성 장치의 요소를 도시한다. 도3은 하우징에 대한 휘일의 위치를 설명한다. 도6은 멤브레인 필터 폐수 재생 시스템에 대 한 흐름도를 도시한다.
도3에서 볼 수 있는 바와 같이, 작동 요소는 상부 덮개, 4개의 수직 측면 패널 및 기부를 갖춘 하우징(1)에 내장된다. 하우징은 공기 필터(119)가 삽입되는 전방 덮개 패널 개구 내의 브라켓형 개구를 포함할 수 있다. 하우징은 앨코브 쉘(alcove shell), 그리드(grid) 및 폐수 리셉터클로 구성된 전방벽 앨코브 개구 및 조립체(122)를 더 포함할 수 있다. 전술된 앨코브는 저광도 램프(low-light-level lamp; 123) 또는 "야광"(night light)이다. 앨코브는 또한 물을 분배하기 위한 유체 전달 제어부(34, 35)를 포함할 수 있다. 하우징의 일 패널은 공기 필터(119)가 삽입되는 입구 개구를 갖는다. 하우징의 일 패널은 공기 배출을 위한 출구 포트(124)를 제공한다. 이 개구는 하우징 출구 포트(124)의 내부의 (도시 안된) 해충 차단 스크린을 갖는다. 오존 발생기(ozonator; 125)가 공기중 입자를 추가로 제거하고 공기를 처리하도록 제공된다. 하우징의 최상부에 배치된 키패드(134)는 본 발명의 사용자에게 본 발명에 대한 작동 제어를 제공한다.
추가적인 안전을 위하여, 누전 차단 회로가 장치 사용자와, 고전압 압축기, 히터 및 밸러스트 변압기(ballast transformer) 모두를 보호하도록 사용된다. 펌프, 솔레노이드 밸브, 지시등 등과 같은 나머지 요소는 저전압(35 V 미만, 및 최적으로는 대략 12 V 내지 대략 24 V 사이)이다. 휴즈와 회로 차단기는 모든 전기 구성 요소를 보호한다.
[표 1]
명칭 및 표시의 설명
표시 설명, 기능 도면
1 하우징, 케이스, 캐비넷 10
2 팬 조립체, 다속 유입구, 제1 증발기 10
3 팬 조립체, 다속 유입구, 제1 응축기 10
4 제1 응축기, 냉각, 물 생성 10
5 수집기, 응축물 1
6 튜브, UV 캐니스터를 위한 응축물 수집기 1
7 캐니스터, UV 1
8 튜브, 통기구 1
9 센서, UV 캐니스터 하부 1
10 센서, UV 캐니스터 상부 1
11 튜브, 밀봉됨, UV 캐니스터 출구, 유체 전달 1
12 튜브, 밀봉됨, UV 캐니스터 출구를 위한 저장 탱크,
재순환 1
13 전구, UV 1
14 와이어, 전력 전달, UV 전구를 위한 밸러스트 변압기 1
15 변압기, 밸러스트, UV 전구 1
16 제1 증발기, 냉각, 물 생성 1
17 캡, 캐니스터 1
18 홀더, UV 전구 1
19 표면, 거울형, UV 캐니스터 1
20 스위치, 릴레이, 펌프 2
21 와이어, 전력 전달, 상부 UV 캐니스터 센서를 위한
스위치 릴레이 펌프 1
22 와이어, 전력 전달, UV 캐니스터 센서를 위한
스위치 릴레이 펌프 1
23 솔레노이드, 외부 물 유입구, 기본설정-폐쇄 1
24 밸브, 확인, 외부 물 유입구 1
25 튜브, 밀봉됨, 고온 물 탱크를 위한
저온수 탱크 1
26 튜브, 밀봉됨, 스테인레스강, 저온수 탱크를 위한
저장 탱크 1
27 탱크, 저장 1
28 가스켓, 자체 밀봉, 고온수 1
29 가스켓, 자체 밀봉, 저온수 1
30 탱크, 고온수 1
31 요소, 가열, 고온수 탱크 1
32 탱크, 저온수 1
33 코일, 제2 증발기 냉각제, 저온수 탱크 냉각 1
34 꼭지, 아동 보호, 고온수 분배 1
35 꼭지, 저온수 분배 1
37 뚜껑, 저장 탱크 1
38 가스켓, 저장 탱크 1
39 고리, 고정, 저장 탱크 뚜껑 1
40 스위치, 온/오프, 고온수 탱크 가열 요소 1
41 펌프, 자흡식 1
42 필터, 고체-코어 활성탄 1
43 캐니스터, 광물 대체 1
44 신속 분리, 암형, 외부 물 1
45 튜브, 외부/내부 물 이중-용도 1
46 신속 분리, 수형, 외부 물 입구 솔레노이드 결합 1
46A 피팅, 전형적인 가정용 물꼭지 1
47 단열재, 탱크 1
48 스위치, 부표, 저장 탱크 수위 1
49 스위치, 부표, 저장 탱크 수위 지시등 1
50 커넥터, 유체 전달 튜브를 위한 저장 탱크 1
51 튜브, 약품/비타민 1
52 제1 압축기, 물 생성 10
53 제2 압축기, 저온수 냉각기 10
55 튜브, 냉장고 제빙기를 위한 물 시스템 1
55A 신속 분리, 솔레노이드 결합, 외부 물 입구 1
55B 신속 분리, 냉장고 제빙기 결합 1
56 포트, 반투명, UV 시각적 지시기 1
57 라인, 저온, 냉각, 저온수 탱크 코일 진입 1
58 라인, 저온, 냉각, 저온수 탱크 코일 배출 1
59 솔레노이드, 재순환, 기본설정 폐쇄 1
60 밸브, 수동 블리더(bleeder), 재순환 1
61 센서, 응축물 수집기 과유동 1
62 스크린, 침전물 1
63 센서, 저장 탱크, 하부 물 1
64 예비필터, 외부 물 5
65 플리넘(plenum), 대기 10
66 열교환기 10
67 튜브, 폐수 출구 5
68 펌프, 부스터, 멤브레인 필터 5
69 튜브, 저장 탱크를 위한 멤브레인 필터 5
70 필터, 멤브레인, 역삼투압 5
71 튜브, 외부 물 공급원 1
72 솔레노이드, 폐수 출구, 기본설정 폐쇄 5
73 튜브, 멤브레인 필터를 위한 외부 물 5
74 제2 응축기 10
75 스위치, 타이머, 외부 물 유입 5
76 유동 제한기, 폐수 5
77 팬, 다속, 제2 응축기 10
78 공조 유닛, 전형적인 창문 장착형 7
79 신속 분리, 폐수 출구 5
80 스위치, 압력, 폐수 5
81 튜브, 폐수 배출 신속-분리 5
83 코일, 냉각, 제2 증발기 10
84 피팅, 티(tee), 물 튜브 1
85 덮개, 제1 압축기, 기밀 밀봉 10
88 밸브, 확장, 유동 래프터 4
89 캐비넷, 카운터톱(countertop) 11
90 단열재, 노이즈 완화 10
91 꼭지, 주위 물 분배 8
92 튜브, 폐수 배출 11
93 얼음 핑거, 펠티어 8
94 탱크, 얼음 핑거 보유 8
95 튜브, 유체 전달, 얼음 핑거 보유 탱크를 위한
저장 탱크 11
98 LED 1
102 덮개, 확대된 플랫폼 7
103 플랫폼, 확대됨, 전형적인 창문형 공조 시스템 7
104 튜브, UV 캐니스터 배출 8
105 밸브, UV 캐니스터 배출 8
107 탱크, 재생 6
110 탱크, 증발 12
111 솔레노이드, 재생 6
112 센서, 상부 부표 6
113 센서, 하부 부표 6
114 밸브, 확인 6
115 필터, 모래/침전물 6
116 후-필터, 멤브레인 필터 6
117 밸브, 확인, 후-멤브레인 필터 6
118 캐니스터, 수위 1A
119 필터, 공기 10
122 앨코브 3
123 등 3
124 포트, 출구, 배출 공기 3
125 오존 발생기 3
126 산소 발생기 3
127 해충 방제 장치, 초음파 3
128 히터, 전기식 3
129 금도금 1
130 센서, 상부 증발 탱크 12
131 센서, 하부 증발 탱크 12
132 튜브, 증발 탱크를 위한 외부 물 12
133 요소, 제2 가열 12
134 키패드 3
136 필터, 공기 3
138 패널, 디스플레이 3
본 발명의 작동은 도1에 도시된 바와 같이, 하우징 상에 배치된 수동으로 작동되는 온/오프 스위치(75)에 의해 초기에 제어된다. 전자식으로 작동되는 온/오프 스위치는 시각적 디스플레이를 끄는 것과 관련하여 사용되거나, 수동으로 작동되는 온/오프 스위치 대신에 사용될 수 있다. 다속 팬 제어 스위치(도시 안됨)는 하우징 상에서 온/오프 스위치에 인접해 있다.
도1과 도10에서 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(1)으로 진입하는 공기는 먼저 교환가능한 공기 필터(119)를 통해 플리넘(plenum; 65)을 통과하고, 선택적으로 자체 내장된 이온화 장치(도시 안됨)를 가로지른다. 그리고 나서, 공 기는 다속 팬 제어 스위치에 의해 제어되는 다속 유입 팬 조립체(2)에 의해 제1 증발기(16)의 필름이 코팅된 이슬 형성면을 가로질러 흡인된다. 액체 응축물은 중력에 의해 응축물 수집기(5) 내부로 유동하고, 그 후 튜브(6)를 통해 UV 캐니스터(7)의 제1 단부로 유동한다. 통기 튜브(8)는 UV 캐니스터 내의 공기가 액체 응축물(물)에 의해 변위되는 것을 허용한다. 센서(61)는 냉각제 제1 압축기(52)로의 전력 공급을 차단하도록 응축물 수집기(5)의 림(rim) 바로 아래에 제공됨으로써, 응축물 수집기(5)를 과유동시키는 이슬점으로 제1 증발기(16)가 대기를 냉각하는 것을 방지한다. 제1 응축기(4)는 응축하는 물로부터 추출된 열을 제거하도록 제공된다. 제1 증발기(16)로부터 제1 응축기(4)에 대한 공기 유동이 제1 응축기(4)로부터 열을 충분히 제거하지 못한다면, 제2 압축기(53)로부터의 저압 냉각제 라인이 추가적인 열의 제거를 위하여 제1 응축기(4)와 열전도 관계로 배치될 수 있다. 도1a에 도시되어 있는 바와 같이, 대안적인 양호한 실시예는 추가로 밀봉되고 일회용이며, UV 전구(13)의 교환에 편리한 위치에 배치되는 UV 캐니스터(canister; 7)를 제공한다.
UV 캐니스터(7)는 도2에서 알 수 있는 바와 같이 최적 주파수의 자외선 방사로 살균 효과를 최대화하도록 설계된다. 따라서, 캐니스터의 내부면(19)은 반사 재료로 코팅되며, UV 캐니스터(7)는 액체 응축물을 최적 살균 구역 내부로 유도하도록 UV 전구(13)를 둘러싸는 형상을 갖는다. UV 전구(13)는 UV 전구 홀더(18)에 의해 보유되고, 와이어(14)에 의해 전기적으로 접속된 밸러스트 변압기(ballast transformer; 15)에 의해 전력이 공급된다. 이 UV 전구(13)는 캐니스터 캡(17)의 제거에 의해 교환될 수 있다. 펌프(14)가 하부 센서(9)와 상부 센서(10)에 의하여 UV 캐니스터(7) 내의 물의 체적에 따라 작동될 수 있다. 하부 센서(9)와 상부 센서(10)는 모두 와이어(22, 21)에 의해 펌프 릴레이 스위치(pump relay switch; 20)에 전기적으로 접속된다. 펌프 릴레이 스위치(20) 회로는 하부 센서(9)와 상부 센서(10) 모두가 물 속에 침지된 때 폐쇄되어 펌프(41)에 대한 전력 공급을 허용한다. 펌프(41)는 UV 캐니스터(7)의 제2 단부로부터 침전물 스크린(62)을 통해 물을 흡인하기에 충분한 여분의 중력에 의한 압력을 제공한다. UV 캐니스터(7), 침전물 스크린(62) 및 펌프(41)는 유체 전달 튜브(11)를 통해 유체 연통한다. 체크 밸브(check valve; 21)는 펌프(41)가 작동을 중지한 때 물의 유동이 역전되는 것을 방지하도록 펌프(41)와 UV 캐니스터(7)에 대해 직렬로 배치된다. 투명 포트(56)는 UV 지시기로서 역할하도록 UV 캐니스터(7) 내부에 설치된다. 도1a에 도시된 바와 같이, 밀봉되고 일회용인 UV 캐니스터(7)를 포함하는 대안적인 양호한 실시예는 펌프(41)의 작동을 위한 센서(9, 10)를 내장하는 별도의 수위 캐니스터(118)를 제공한다.
펌프(41)는 바람직하게는 자흡식이다. 펌프(41)는 물을 고체-코어 활성탄 필터(42)와 광물화 카트리지(43)를 통해 저장 탱크(27) 내부로 가압한다. 펌프(41), 고체-코어 활성탄 필터(42), 정제수에 광물을 첨가하는 광물화 카트리지(43), 및 저장 탱크 뚜껑(37)은 유체 전달 튜브(11)를 통해 유체 연통한다. 저장 탱크 뚜껑(37)은 또한 해제 및 고정가능한 고리(39)에 의해 저장 탱크(27)에 부착되며, 저장 탱크 뚜껑(37)과 저장 탱크(27) 사이에 개재된 가스켓(38)에 의해 저장 탱크(27)에 대해 밀봉된다. 저장 탱크 뚜껑(37)에는 저장 탱크(27) 내의 수위가 부착된 저장 탱크 뚜껑(37)에 도달할 때 (도시 안된) 냉각제 압축기에 전력을 공급하지 않도록 하는 과유동 부표 스위치(48)가 제공되어, 제1 증발기(16) 상의 물의 응축을 정지시킨다. 저장 탱크 뚜껑(37)에는 저장 탱크(27)의 수위가 부착된 저장 탱크 뚜껑(37)에 도달되는 경우 디스플레이 패널(138) 상에 위치된 지시등(98)의 조명을 허용하는 제2 과유동 부표 스위치(49)가 추가로 제공된다.
저장 탱크(27)로부터의 물은 중력에 의해 자체-밀봉 가스켓(29)을 통해 그리고 스테인레스강 튜브(26)를 통해 저온수 탱크(32) 내부로 유동한다. 그리고 나서, 물은 저온수 탱크(32) 내에서 저온수 탱크(32) 둘레에 감겨져 있고 저온수 탱크(32) 냉각제 코일(33) 유입 라인(57) 및 저온수 탱크(32) 냉각제 코일(33) 유출 라인(58)에서 냉각제 제2 압축기(53)에 유체 연결된 저압 제2 증발기 냉각제 코일(3)에 의해 대략 4 ℃ 내지 12 ℃ 범위 내의 온도로 냉각된다. 물은 꼭지(35)에 의해 하우징(1)의 외부로 중력에 의해 추가로 분배될 수 있다. 저온수 탱크(32)로부터 소실되는 에너지는 단열재(47)에 의해 감소된다. 부가적으로, 고정가능한 튜브(51)가 저온수 탱크(32)의 약품 및/또는 비타민의 직접 도입을 허용하도록 주변 단열재(47)를 통해 저온수 탱크(32)에 밀봉 연결된다. (도시 안된) 단열재는 습기 "응축" 및 축적을 감소 또는 제거하도록 2차 냉각 장치 저온 냉각제 라인 주위에 배치된다. 이러한 단열재는 원하지 않는 열전달을 감소시키도록 고온 및 저온 냉각제 라인 모두 상에 유사하게 배치될 수 있다. 제2 응축기(74)는 제2 압축기(53)로부터의 열을 배출하기 위하여 팬(77)에 의해 공랭되는(air-cooled) 부가적인 수 단을 제공한다.
저온수 탱크(32)로부터의 물은 중력에 의해 자체-밀봉 가스켓(28)을 통해 그리고 튜브(25)를 통해 고온수 탱크(30)로 유동한다. 그리고 나서, 물은 고온수 탱크(30) 내에서 스위치(40)를 통해 가열 요소(31)로 전력을 공급함으로써 대략 75 ℃ 내지 대략 91 ℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다. 물은 아동 보호 꼭지(34)에 의해 하우징(1)의 외부로 중력에 의해 추가로 분배될 수 있다. 고온수 탱크(30)로부터의 에너지 소실은 단열재(47)에 의해 감소된다. 고온수 및 저온수 모두의 온도는 디스플레이 패널(138) 상에 표시된다.
도1 및 도3에 도시된 양호한 실시예의 경우, 상온의 물은 가열 요소(31)에 전력이 공급되지 않을 때 아동 보호 꼭지(34)를 통해 고온수 탱크(30)로부터 분배된다. (도시 안된) 온도 감지 수단에 연결된 디스플레이 패널(138)은 고온수 탱크(30) 내의 물의 온도를 표시하도록 제공된다. 가열 요소(31)에 대한 선택적인 전력 공급을 가능케 함으로써 저온수 탱크(32) 부근의 온도의 유지를 보다 효과적이게 할 수 있다. 저온수에 적합한 일회용 액체 용기, 예컨대 종이컵이 하우징의 측면 상에 장착된 (도시 안된) 부착된 분배기로부터 제공된다.
액체 응축물은 물 내에 건강에 유익한 산소를 도입시키기 위하여 저장 탱크(27) 내부로 도입되기 전에 산소 발생기(126)를 통과한다. 신속 분리 튜브(45)는 가득 찬 저장 탱크(27)로부터 물을 외부 용기로 유도하도록 신속 분리부(44)에 부착될 수 있다.
저장 탱크(27) 내의 물은 UV 캐니스터(7), 커넥터(50) 및 유체 전달 튜브 (12)를 통해 재순환된다. 전력이 솔레노이드 밸브(59)에 공급되지 않는 한 저장 탱크(27)로부터 UV 캐니스터(7)로의 물의 유동을 방지하는 솔레노이드 밸브(59)가 저장 탱크(27)와 UV 캐니스터(7) 사이의 유체 전달 라인(12)을 통해 유체 연통식으로 직렬로 배치된다. 이는 장치에 대한 전력 공급이 실패한 경우, 저장 탱크(27) 내의 물이 배출되는 것을 방지한다. 또한, 저장 탱크(27)로부터 UV 캐니스터(7)로 유동하는 물의 체적을 조절하기 위하여 수동으로 조절될 수 있는 블리더 밸브(bleeder valve; 60)가 저장 탱크(27)와 UV 캐니스터(7) 사이에서 유체 전달 라인(12)을 통해 유체 연통하도록 직렬로 배치된다.
본 발명의 설계의 주요한 개선점은 전형적으로 제공되는 냉동 확장 밸브 외에 물리적으로 설치되는, 도4에 도시된 바와 같은 컴퓨터 제어 유동 래프터 확장 밸브(88)를 제공하는 것이지만, 대기가 저온 상태이지만 여전히 습한 경우 제1 증발기(16) 상의 응축물의 결빙을 촉진하도록 대안적으로 사용된다. 본 발명은 또한 냉각제 유동의 역전을 가능하게 하고, 따라서 결빙된 응축물의 신속한 해빙을 위하여 제1 증발기(16)를 가열하고 이로써 응축물이 응축물 수집기(5) 내부로 하강하게 한다. 이 사이클은 매우 신속하게 역전될 수 있어, 물이 대기 상태에서 추출되도록 하는 반면, 비역전 냉동 사이클은 대기로부터 물을 추출하는 기능을 할 수 없을 것이다. 종래 기술의 장치는, 유동 래프터 확장 밸브의 사용과 냉동 사이클의 역전에 의한 결빙 및 해빙의 적극적인 유도보다는 단지 냉각제 사이클을 차단하여 결빙된 응축물이 해빙되도록 한다. 결빙 및 해빙 사이클은 대기 조건에 따라 사이클 시간조정을 전자적으로 조절하도록 시간조정되고 작동 스위치 회로(도시 안됨)에 의해 작동된다. 응축물 수집은 확대된 제1 증발기(16)의 사용을 포함하는 다양한 방식으로 증가될 수 있으므로, 제1 증발기(16)에 대한 공기 유동을 증가시키고 제1 증발기(16)에 대한 공기 유동의 온도를 상승시킨다. 따라서, 도3에 도시된 바와 같은 전기 히터(128)는 제1 증발기(16)를 통과하는 저온 대기를 가열하도록 제1 증발기(16)의 상류에 배치될 수 있다. 제1 응축기(4)로부터의 열은 제1 응축기(4) 표면을 통과하고 나서 제1 증발기(16) 표면을 통과하는 공기에 의해 제거된다. 증발기의 결빙/해빙 사이클이 작동되고 제1 증발기(16)가 얼음으로 막힌 때 제1 응축기(4) 표면의 냉각을 위하여, 별도의 다속 팬(3)이 도10에 도시된 바와 같이 제1 응축기(4)에 대한 통과를 위하여 공기 필터(136)를 통해 대기를 흡인한다. 제1 응축기(4)를 냉각하기 위하여, 제2 압축기(53)로부터 열전도 관계로 제1 응축기(4)로 (열교환기(66)로 도시된) 저압 냉각제 라인이 추가로 제공된다.
장치는 도5에 도시된 바와 같이 도시 급수와 같은 외부 공급원으로부터 액체 상태의 물을 수용한다. 따라서, 유체 전달 튜브(11)에는 외부 물 공급원과 장치의 유체 연통을 허용하도록 티(tee; 84)가 장착된다. 솔레노이드 밸브(23)는 저장 탱크(27)의 내측 하부에 제공된 저수위 센서(63)에 의해 전력의 부재시 티(84)의 외부 물 공급원측을 통해 물이 유동하는 것을 방지하도록 제공된다. 솔레노이드 밸브(23)의 외부 물 공급원측에는 외부 물 공급원 튜브(71)의 용이한 결합 및 분리를 허용하는 암형 신속 분리 피팅(44)이 제공된다. 보다 편리한 대안적인 실시예는 표준 가정용 수도꼭지와 튜브(45)를 결합하기 위한 일 단부의 암형 수도꼭지 피팅(46A)과, 암형 신속 분리 피팅(44)과 튜브(45)의 결합을 위한 수형 신속 분리 피팅 (46)을 제공한다. 외부에서 공급된 물은 저장 탱크의 방향으로 유체 전달 튜브(11)를 거쳐 티(84)와 고체 코어 활성탄 필터(42)를 통과한다. 체크 밸브(24)는 물이 UV 캐니스터(7)를 향해 유동하는 것을 방지한다.
대안적인 양호한 실시예에서, 외부에서 공급되는 물은 도5 및 도11에 도시된 바와 같이 역삼투압 멤브레인 필터(70)를 통해 유도될 수 있고, 이어서 동시에 유체 전달 튜브(69)를 통해 저장 탱크(27) 내부로 여과된 물을 유도하고 신속 분리부(79)에서 시스템에 연결된 유체 전달 튜브(67) 및 배수 튜브(81)를 통해 폐기를 위한 배수구로 폐수를 유도한다. 신속 분리 피팅(79)은 폐수 배수 튜브(81)의 신속한 결합 및 분리를 허용하도록 제공된다. 이 멤브레인 필터(70) 실시예에서, 솔레노이드 밸브(23)는 유체 전달 튜브(73)를 통해 저장 탱크(27) 내측 하부에 제공된 저수위 센서(63)에 의해 전력 공급의 부재시 멤브레인 필터(70)로의 물의 유동을 방지하도록 제공된다. 외부 물 공급원 튜브(71)의 용이한 결합 및 분리를 허용하도록 암형 신속 분리 피팅(44)이 솔레노이드 밸브(23)의 외부 물 공급원측에 제공된다. 유체 연통 스크린(64)이 외부로부터 공급된 물로부터의 부유 입자를 제거하도록 솔레노이드 밸브(23)와 부스터 펌프(booster pump; 68) 사이에 직렬로 추가로 제공된다. 유체 연통 모래/침전물 필터(115) 및 예비 필터(64)가 외부로부터 공급된 물로부터 중금속과 VOC를 제거하도록 부스터 펌프(68)와 멤브레인 필터(70) 사이에 연속적으로 제공된다. 멤브레인 필터(70)로부터의 폐수는 멤브레인 필터(70) 내부의 일정한 압력의 유지를 보조하도록 유체 전달 튜브(67)를 거쳐 유동 제한기(76)를 통해 유도되고, 이어서 배수구로 유도된다.
대안적으로, 멤브레인 필터(70)로부터의 폐수는 도6에 도시된 바와 같이 재생될 수 있다. 이 실시예에서, 부가적인 재생 탱크(107)가 부스터 펌프(68)와 유체 연통하도록 직렬로 제공되며, 이를 통해 외부로부터 공급된 물은 솔레노이드(23)와 솔레노이드(111)를 통과한 후에 유도된다. 재생 탱크(107) 내의 최대 수위는 재생 탱크(107)가 넘치는 것을 방지하도록 상부 부표 센서(112)에 의해 제한되고, 최저 수위는 하부 부표 센서(113)에 의해 감지된다. 저장 탱크(27) 내의 수위가 센서(63)의 회로를 차단하기에 충분한 정도로 감소된 때, 센서(63)는 전기 신호를 솔레노이드(11)로 송신하여 물이 솔레노이드(111)를 통해 재생 탱크(107)로 유동하는 것을 허용한다. 동시에, 전기 신호가 센서(63)의 상태를 지시하기 위하여 외부 수단(도시 안됨)에 의해 송신된다. 그러면, 본 발명의 작동자는 스위치(75)를 수동으로 조작하여, 전기 신호를 솔레노이드(23)로 송신할 수 있으므로 물은 이를 통해 유동하게 된다. 재생 탱크(107) 내의 수위가 센서(112) 회로를 차단하기 충분한 정도로 상승된 때, 전기 신호가 솔레노이드(111)로 송신되어, 외부로부터 공급된 물의 유동을 차단하고 부스터 펌프(68)를 작동시킨다. 부스터 펌프(68)는 물을 스크린(62)을 통해 흡인하고, 물을 모래/침전물 필터(115)와 예비 필터(64)를 통해 멤브레인 필터(70)로 유도한다. 그 후, 멤브레인 필터로 여과된 물은 튜브(69), 후-필터(116) 및 후-필터 체크 밸브(117)를 통해 저장 탱크(27)로 향하게 되고, 동시에 멤브레인 필터로부터의 폐수는 추가적인 멤브레인 여과를 위해 폐수 출구 튜브(67)와 폐수 유동 제한기(76)를 통해 그리고 체크 밸브(114)를 통해 부스터 펌프(68)로 재진입하기 위하여 재생 탱크(107) 내부로 복귀되도록 배출된다. 재생 탱크(107)로 복귀되는 폐수의 사이클은 재생 탱크 내의 수위가 이후에 부스터 펌프(68)를 정지시키는 하부 부표 센서(113)의 회로를 폐쇄하도록 충분히 감소될 때까지 계속된다. 하부 부표 센서(113)가 차단된 때에만 부스터 펌프(68)가 정지될 것이고, 수위의 감소에 의한 상부 부표 센서(112)의 개방은 솔레노이드(111)가 재생 탱크(107) 내부로의 부가적인 외부로부터 공급된 물의 유동을 허용하도록 재개방되는 수단이 되며, 이럼으로써 수위는 센서(112)와 결합하도록 상승되어 펌프(68)를 작동시킨다. 또한, 스위치(75)의 수동 작동이 솔레노이드(23)를 폐쇄시킬 것이며, 따라서 추가적인 물이 솔레노이드(111)를 통해 유동하는 것이 방지되고, 폐수 재생 공정은 재생 탱크(107) 내의 수위가 부스터 펌프(68)를 정지시키기에 충분한 정도로 감소될 때까지 계속될 것이다. 저장 탱크(27) 내의 부표 스위치(48)는 주 전기 오버라이드(master electrical override)로서 역할하여, 저장 탱크(27) 내의 수위가 부표 스위치(48)와 결합하도록 충분히 상승된 때 펌프(68)를 폐쇄하고 솔레노이드(111)를 차단한다.
다른 대안적인 폐수 재생 실시예는 외부로부터 공급된 물의 재생 탱크(107) 내부로의 자동 도입을 제공한다. 이 대안적인 실시예에서, 장치는 외부 물 공급원에 반영구적으로 연결되고, 스위치(75)는 솔레노이드(23)를 개방하도록 초기에 작동된다. 그런 후에, 재생 탱크(107)의 충전, 폐수의 재생, 및 저장 탱크(27) 내부로의 순수한 물의 배출은 어떠한 추가적인 스위치(75) 작동도 필요 없이 전술한 바와 같이 자동적으로 수행된다.
멤브레인 필터를 갖지 않는 대안적인 양호한 실시예에서, 불순한 물은 도12 에 도시된 바와 같이 증발에 의해 정제된다. 검사시, 저장 탱크(27)가 빈 경우, 스위치(75)는 솔레노이드(23)를 개방하도록 작동될 수 있어, 불순한 외부에서 공급된 물은 제2 가열 요소(133)에 의해 증발되도록 외부 물 공급원으로부터 튜브(132)를 통해 직접 증발 탱크(110) 내부로 운반되게 한다. 스위치(75)의 작동은 동시적으로 전력이 제2 가열 요소(133)로 흐르도록 한다. 증발 탱크(110)는 증발 탱크(133)로부터의 증기가 응축 및 응축물 수집기(5) 내부로의 통과를 위하여 제1 증발기(16)의 이슬 형성면 위로 통과되도록 제1 증발기(16)와 관련하여 위치된다. 그리고 나서, 응축물은 양호한 실시예처럼 UV 캐니스터(7) 및 다른 시스템 구성 요소를 통해 운반된다. 상부 센서(130)와 하부 센서(131)는 증발 탱크(110) 내의 수위를 조절하기 위한 수단을 제공한다. 외부로부터 공급된 물이 증발 탱크(110)를 상부 센서(130)와 결합하기 충분할 정도로 채웠을 때, 상부 센서(130)는 솔레노이드(23)를 폐쇄하도록 전기 신호를 송신하고, 따라서 외부로부터 공급되는 물은 차단된다. 증발 탱크(110) 내의 수위가 하부 센서(131)와 결합하기 충분한 정도로 감소된 때, 하부 센서(131)는 전기 신호를 솔레노이드(23)를 개방시키도록 송신하고, 따라서 물은 증발 탱크 내부로 유동하게 된다. 고온수 탱크(30)의 충전 및 불순한 물의 증발 사이클은 솔레노이드(23)를 폐쇄하고 제2 가열 요소(133)로부터 전력을 제거하도록 스위치(75)의 작동에 의해 수동으로 차단될 때까지 계속된다. 솔레노이드(23)가 스위치(75)의 수동 작동에 의해 폐쇄되지 않은 때, 저장 탱크(27) 내의 수위는 오버라이드 센서(48)와 결합하도록 상승될 것이며, 따라서 솔레노이드(23)를 폐쇄하고 제2 가열 요소(133)로부터 전력을 제거한다.
장치는 또한 장치로부터 전형적인 냉장고 제빙기로 액체 응축물을 공급하도록 되어 있다. 따라서, 튜브(55)에는 냉장고 제빙기와 튜브(55)의 결합을 허용하기 위한 제빙기 결합 신속 분리 피팅(55B) 및 암형 신속 분리 피팅(44)과 튜브(55)의 결합을 위한 수형 신속 분리 피팅(55A)이 채택된다. 솔레노이드(23)에는 티(84)의 외부 물 공급원측을 통한 물의 유동을 허용하도록 타이머 제어 전원 스위치(75)로부터 전력이 공급된다. 펌프(41)는 물을 티(84)를 통해 제빙기 내부로 가압하도록 작동된다. 물은 개재된 고체 코어 활성탄 필터(42)와 광물화 카트리지(43)에 의해 유체 전달 튜브(11)를 통한 저장 탱크(27) 내부로의 유동이 차단된다.
본 발명의 노이즈는 2가지의 특징부, 즉 도10에 도시된 바와 같이 다속 농형 팬(multi-speed squirrel cage fan; 2, 3) 및 단열재(90)에 의해 추가로 단열된 기밀 밀봉 압축기 덮개(85)에 의해 주로 감소된다. 본 발명은 물 냉각기 제2 증발기 코일(33)의 여분의 냉각 용량을 사용함으로써 이러한 밀봉된 압축기 덮개(85)의 사용을 허용한다. 제2 증발기 코일(33)의 냉각제 라인 코일(83)의 부분은 제1 압축기(52)에 의해 발생된 열을 흡수하도록 제1 압축기(52) 둘레에 권취되며, 따라서 압축기 덮개(85)가 제1 압축기(52)의 과열을 초래하지 않고 제1 압축기(52)를 밀봉식으로 둘러싸도록 한다. 대안적인 양호한 실시예에서, 별도의 유체 운반 코일이 자동차 엔진에 사용되는 것과 유사하게 제1 압축기(52)로부터 외부 방열기(도시 안됨)로의 열의 전달을 위해 제1 압축기(52) 둘레에 권취될 수 있다.
도11에 도시된 바와 같이, 장치의 보다 소형인 싱크대 상판 형태는 소형 캐비넷(89) 내부에 대형 실시예의 모든 이점을 포함한다. 열교환기(66)는 물을 응축 하도록 공기가 통과하는 제1 증발기(16)와 함께 제공된다. 응축물은 중력에 의해 응축물 수집기(5) 내부로 이송되고, 그 후 유체 전달 튜브(6)를 거쳐 UV 캐니스터(7) 내부로 배출된다. 충분한 응축물이 UV 캐니스터(7)로 진입된 때, 펌프(41)는 일련의 필터(64, 42) 및 광물화 캐니스터(43)를 통해 저장 탱크(27) 내부로 물을 유도하도록 작동된다. 저장 탱크(27)로부터, 상온의 물이 꼭지(91)를 통해 분배될 수 있다. 꼭지(35)로부터의 저온수의 분배를 위하여, 응축물은 튜브(95)를 통해 물을 냉각시키는 펠티어 효과 얼음 핑거(93)를 포함하는 탱크(94) 내부로 유동하며, 얼음 핑거 효과 및 사용은 본 발명에 참조로서 합체된 미국 특허 제6,182,453호에 개시되어 있다. 저장 탱크 내의 수위는 물 생성을 중지시키도록 제1 압축기(52) 또는 부스터 펌프(68)로부터 전력을 제거하는 고수위 스위치(48), 및 외부로부터 공급된 물이 시스템 내부로 유동하는 것을 허용하도록 솔레노이드(23)를 개방할 수 있는 저수위 스위치(63)에 의해 대체로 냉각된다. 외부로부터 공급된 물은 신속 분리 피팅(46)을 피팅(44)과 정합함으로써 부착된 (도11에는 도시 안된) 튜브(45)를 통해 시스템 내부로 도입된다. 튜브(45)의 타 단부는 피팅(46A)을 거쳐 전형적인 가정용 수도꼭지에 부착된다. 시간 조정 스위치(75)는 솔레노이드 밸브(23)를 개방하도록 그리고 물을 멤브레인 필터(70)로 유도하는 부스터 펌프(68)에 전력을 제공하도록 사용될 수 있다. 외부로부터 공급된 물은 튜브(69)를 거쳐 멤브레인 필터(70)로부터 저장 탱크(27) 내부로 유도된다. 멤브레인 필터(70)로부터 배출 튜브(92)를 통한 폐수의 유동은 멤브레인 필터(70)의 수압을 유지하도록 유동 제한기(76)에 의해 제어된다. 멤브레인 필터(70)로부터 유동하는 물이 저장 탱크 (27)의 상부를 채울 때, 고수위 스위치(48)는 솔레노이드(23)와 부스터 펌프(68)에 대한 전력을 차단하도록 스위치(75)를 오버라이드한다. 솔레노이드(59)는 전력이 장치에 공급되는 한 개방되어 유지되며, 이러한 동력이 차단된 경우 폐쇄되어 저장 탱크(27)의 배수를 방지한다. 유동 제어기(60)를 개방하고 펌프(41)를 작동함으로써, 물은 가득 찬 저장 탱크(27)로부터 UV 캐니스터(7), 일련의 필터(64, 42), 광물화 캐니스터(43) 및 펌프(41)를 통해 저장 탱크(27) 내부로 역전되어 재순환을 개시할 수 있으며, 이들 모두는 유체 전달 튜브(11, 12)를 거친다. 순환 유동의 체적은 유동 제어기(60)에 의해 제어된다. 솔레노이드 밸브(59)는 장치에 대한 전력이 차단되는 경우 저장 탱크(27)의 배수를 방지하도록 제공된다. 대안적인 싱크대 상판 실시예는 공간 절약을 위하여 저장 탱크(27) 내의 UV 전구(13)의 배치를 제공한다.
본 발명은 도7, 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 창문형 공조(A/C) 시스템(78)에 합체될 수 있다. 이 실시예에서, A/C 유닛의 증발기는 본 발명의 제1 증발기(16)의 이슬 형성면과 일치한다. 도7의 실시예는 응축물이 UV 캐니스터(7)를 통과한 후에 A/C 증발기로부터 응축물을 여과하기 위한 멤브레인 필터(70)를 사용한다. 이 실시예는 또한 외부에서 공급되는 물을 수용하도록 되어 있다. 도8의 실시예는 응축물이 UV 캐니스터(7)를 통과한 후에 A/C 증발기로부터 응축물을 여과하기 위한 고체 코어 활성탄 필터(42)를 사용한다. 그리고 나서, 두 실시예의 응축물은 꼭지(91)를 통한 추가적인 외부 분배를 위해 저장 탱크(27) 내부를 통과하거나, 별도의 꼭지(35)를 통한 외부 분배를 위하여 펠티어 얼음 핑거에 의해 냉각되 도록 탱크(94)로 유도된다. 자립형(free-standin) 장치에 제공되는 것과 같은 재순환이 또한 A/C 유닛 실시예에 제공된다. 이들 공조 유닛 실시예는 플랫폼(102)과 함께 이동되도록 확대된 공조 유닛 플랫폼(102) 내에 끼워지도록 되어 있거나, 창문형 공조 유닛(78)에 간단히 부착되어 요구되는 바에 따라 상이한 유닛(78)으로 이동될 수 있다. 상이한 A/C 유닛(78)으로의 실시예의 이동 전에, UV 캐니스터(78)는 배수 밸브(105)를 통해 배수 튜브(104)를 거쳐 배출될 수 있다.
부가적인 특징이 설명된다. 하우징에는 공기의 질을 더욱 향상시키기 위하여 배출되는 공기류에 인접하게 오존 발생기(125)가 장착된다. 하우징은 또한 연속적으로 작동하는 와블링 초음파 해충 방제 장치(warbling, ultrasonic pest-control device; 127)를 포함한다. 장치의 대안적인 실시예의 이동성을 제공하기 위하여, 본 발명의 무게와 크기에 적합한 4개의 캐스터(caster) 또는 롤러(도시 안됨)가 하우징의 기부의 하부측의 4개의 코너에 부착될 수 있다. 평탄하지 않은 표면에 대한 본 발명의 대안적인 실시예의 추가적인 이동성을 제공하기 위하여, 5 인치 직경까지의 2개의 확대된 휘일이 하우징의 기부의 하부측의 2개의 인접한 코너에 부착될 수 있다. 본 발명의 무게와 크기에 적합한 운반 핸들(도시 안됨) 또한 2명의 성인에 의한 운반을 위하여 적당한 높이에서 하우징의 각각의 측면 상에 하나씩 설치될 수 있다.
추가적인 건강상의 이점을 위하여, 본 발명의 열흡수 시스템은 중금속에 의한 응축물의 오염을 방지하도록 무연 솔더(lead-free solder)를 사용하여 조립된다.
본 발명에 참조로서 합체되어 있는 미국 특허 제6,182,453호에 설명된 바와 같이, 본 발명의 시스템에는 집적 회로 및 센서 신호를 수신하고 안전 중지 기능을 포함하는 작동 기능을 작동시키도록 된 마이크로프로세서를 포함하는 자동적인 순서 제어 작동을 위한 다양한 장치와, 관련 시스템 구성 요소가 제공되며, 모든 작동은 미리 설정된 논리 제어 순서에 따라 작동된다. 본 발명에는 온/오프 작동을 위한 센서, 대기 습도, 유체 유량, 유체 수위, 유체 압력, 수두 압력, 전류 흐름, 방사 강도, 작동 주파수, 온도, 경과 시간, 누적 유동 체적, 소량의 낭비된 액체 상태의 물의 존재, 개방 또는 폐쇄된 솔레노이드 밸브 상태, 외부 물 입력 포트의 개폐 상태, 외부 물 전달 포트의 개폐 상태, 비상 물 입력 포트 상태, 및 안전 고정의 상태를 포함하는, 모니터링 및/또는 무결성에 대한 시각적 표시를 위한 장치가 제공된다.
본 발명은 공조 장치로서 작동될 수 있다. 즉, 본 발명의 팬과 전기 히터 시스템은 실내의 대기를 가열하도록 물 생성 서브시스템과 독립적으로 작동될 수 있다.
본 발명의 작동
유입 공기는 공지된 깊은 스크린 필터 조립체 또는 정전 필터 조립체에 의해 여과된다. 가정 또는 사무실에서의 작동이 요구된다면, 오존 발생기가 포함될 수 있으며, 이러한 부가는 본 발명이 대전 입자 발생기 및 실내 공기 정화기로서 기능하도록 한다. 부가적으로, 산소 발생기가 산소를 정제수 내부로 도입하도록 포함될 수 있다.
제1 증발기를 가로지르는 공기 유동으로부터 수집된 응축물은 응축물을 위한 수집기로 중력에 의해 하방으로 유동하고, 중력에 의해 UV 캐니스터 내부로 안내된다. 이 UV 캐니스터는 UV 캐니스터가 가득 찬 경우 펌프를 작동시키는 센서 세트이다. 응축물은 UV 전구로부터 자외선 살균광에 노출되도록 UV 캐니스터를 통해 안내된다. UV 캐니스터와 VOC 필터를 통한 응축물의 재순환은 미리 설정된 유동 또는 시간동안 탱크 체적의 1 내지 50배 또는 특정 유량에서 1 내지 200 분의 범위에서 1 내지 12 시간의 미리 결정된 시간 간격으로 적어도 한번 재순환 펌프를 작동시킴으로써 달성된다. 이러한 반복 공정에 의해, 물은 물 생성기가 사용될 때마다 정제 회로의 UV 부분과 VOC 필터를 가로질러 단속적이고 연속적으로 재순환된다. 유동 지속 기간은 순환되는 체적 또는 시간에 의해 한정될 수 있다. 하우징을 통해 볼 수 있는 UV 캐니스터의 외부 상의 지시기 포트는 UV 캐니스터(7)의 적절한 작동을 확인한다.
응축물은 NSF-53 정제가 가능한 VOC 정제 필터 조립체를 통해 정압(positive pressure)하에서 가압되고 나서, 식품용 서비스에서 통상적인 플라스틱 또는 스테인레스강으로 제조된 저장 탱크 내로 가압된다. 응축물이 저장 탱크로부터 직접 중력에 의해 이송되는 저온수 탱크는 폴리머 폼(polymer foam)과 같은 비독성 재료로 제조된 폼 적합 단열 자켓에 의해 포장될 수 있다. 저온수 탱크로부터의 물은 중력에 의해 아동 보호 유체 전달 꼭지를 갖는 고온수 탱크 내부로 중력에 의해 추가로 유동한다. 저온수 탱크는 유사하게 유체 전달 꼭지를 갖는다. 일 실시예의 저장 탱크는 세척을 위해 제거될 수 있다. 유체 전달 꼭지는 바닥 위에 인간 환경 공학적으로 올바른 높이에 배치되어, 아동 또는 휠체어에 탄 사람이 물에 쉽게 접근할 수 있다. 일회용 저온 액체 용기를 위한 (도시 안된) 홀더가 유체 전달 제어부에 근접하게 도시되어 있다.
저장 탱크에는 분리 및 고정 가능한 고리에 의해 저장 탱크에 부착될 수 있는 저장 탱크 뚜껑이 제공된다. 가스켓은 저장 탱크 뚜껑과 저장 탱크 사이의 밀봉을 제공한다. 저장 탱크는 자체 밀봉 가스켓에 의해 저온수 탱크 입구 튜브에 추가로 밀봉된다. 재순환 유체 전달 튜브는 신속 분리 피팅을 거쳐 저장 탱크에 부착된다. 이러한 특징부들은 저장 탱크가 세척을 위해 장치로부터 쉽게 제거될 수 있게 한다.
저온수 탱크 내의 수집된 정제수를 5 ℃의 공칭 온도로 냉각하는 것은 2차 냉각 장치, 제2 증발기를 추가함으로써 달성된다. 제2 증발기의 코일은 저온수 탱크와 주변 단열재 사이에 배치된다.
물을 75 ℃의 온도로 가열하는 것은 고온수 탱크 내의 가열 요소에 의해 달성된다. 물은 튜브를 통해 저온수 탱크로부터 고온수 탱크 내부로 중력 이송된다. 고온수는 고온수 탱크에 연결된 아동 보호 유체 전달 꼭지를 통해 분배된다.
저장 탱크의 하부에는 하부 응축물 스위치가 제공된다. 저장 탱크 내의 하부에 물이 있다면, 전기 신호가 펌프로 송신되거나, 또는 장치가 외부 물 공급원에 연결되는 경우 개방되는 입구 물 솔레노이드로 송신되어 물이 시스템으로 가압되게 한다. 외부로부터 공급된 물은 저장 탱크 내부로 도입되기 전에 고체 코어 필터 또는 대안적인 역삼투압 멤브레인 필터를 통과한다. 그런 후에, 저장 탱크로부터 의 응축물 또는 도시 급수는 UV 캐니스터를 통해 자동적으로 재순환될 수 있고, 멤브레인 필터로부터의 폐수는 반복되는 멤브레인 여과를 위해 재생된다. 수위 부표 스위치는 저장 탱크 내의 수위가 이를 당기기에 충분할 정도로 상승된 때 물의 유동을 정지시킨다. 도시 급수 공급원뿐만 아니라 원격의 분배기가 신속 분리 피팅에 의해 부착된다.
증발에 의한 물의 정제를 위하여, 외부로부터 공급된 물은 증발 탱크의 내측 상부 부근의 센서가 물의 유동을 차단하도록 솔레노이드에 신호를 송신할 때까지 증발 탱크 내부로 유동하게 된다. 증발 탱크 내의 가열 요소는 물을 증발시키며, 이는 이슬 형성면 위로 통과한다. 응축물은 장치의 응축물 수집기 및 물 처리대로 떨어진다. 증발 탱크 내의 수위가 증발 탱크의 내측 하부 부근의 센서를 작동시키기에 충분한 정도로 감소된 때, 솔레노이드가 보다 많은 양의 물이 고온수 탱크 내로 진입하도록 개방된다. 증발 탱크를 채우고 물의 증발에 의해 비우는 사이클은 저장 탱크 오버라이드/과유동 스위치에 의해 차단되거나 수동으로 종료될 때가지 계속된다.
응축물의 생산에 적합하지 않은 시간 동안, 제1 압축기는 냉동될 때까지 작동될 수 있고, 그리고 나서 서리가 녹아 응축물을 생성할 때 정지된다. 습도 조절기에 의해 지시된 바와 같은 충분한 습도를 갖지만 온도가 낮은 경우, 제1 증발기는 결빙될 것이다. 특히, 전형적인 냉동 확장 밸브는 바이패스되고, 유동 래프터는 저압 저온 냉동 라인 내의 압력이 더욱 감소되도록 사용된다. 증발기와 응축물의 결빙시, 냉동제 사이클은 역전되고, 따라서 응축물을 용융시키도록 증발기-역전 -응축기(evaporator-turned-condenser)를 신속하게 가열한다. 해빙된 응축물이 응축물 수집기 내부로 통과할 때, 냉동 사이클은 증발기는 냉각시키고 통과하는 공기로부터 수집된 응축물을 결빙시키도록 다시 역전된다. 이 사이클은 최적의 물 생성을 위하여 컴퓨터 제어된다. 이 방법에서, 물은 고온 가스 바이패스의 사용 또는 단지 압축기의 온-오프-온 작동에 의해 생성되는 것보다 높은 비율로 생성된다. 또한, 오랜 부재 시에, 재순환 스위치(도시 안됨)는 펌프 타이머(도시 안됨)에 의해 시간 설정됨으로써 UV 캐니스터와 물 필터를 통해 저장 탱크로부터 물의 재순환을 작동시킨다. 본 발명은 티 커넥터와 신속 분리 피팅을 통해 원격 위치된 다양한 분배기에 연결된다. 용이한 세척, 균일한 표면, 작동 제어 패널은 전기적 또는 청각적 지시 시스템 작동을 표시하는 다양한 지시기를 포함한다.
또한, 온도와 습도의 다양한 조합에서 기대되는 물 생성을 보여주는 (도시 안된) 습도/온도 물 생성 챠트가 제어된 환경 실험 챔버 내에서 수행된 실험에 따라 생성될 수 있다. 이 그래프는 기대되는 물 생성을 보여주도록 하우징의 외부 상에 배치될 수 있다.
Claims (84)
- 물을 생성 및 분배하기 위한 이동 가능한 식수 회수 시스템에 있어서,(a) 입구 포트 및 출구 포트를 포함하는 이동 가능한 외피와,(b) 상기 입구 포트로부터 상기 출구 포트로 대기를 순환시키는 공기 순환 수단으로서, 내부 덕트형, 전기식, 회전식, 제어 가능한 가변 공기-체적 공기-이동 장치 및 상기 공기 순환 수단의 상류에서 밀봉식으로 연결되어 100 마이크로미터 이상의 최대 치수 범위를 갖는 공기중 입자를 포집하도록 구성된 여과 수단을 포함하는 공기 순환 수단과,(c) 상기 공기 순환 수단의 하류측에 밀봉식으로 연결된 물 응축 수단으로서, 응축물 수집기, 제1 냉각제 및 제1 냉각제 라인, 이슬 형성면을 구비한 제1 증발기, 제1 응축기 및 제1 압축기를 포함하고, 상기 이슬 형성면이 상기 대기의 평형 이슬점 아래 적어도 1 ℃의 온도로 인접 공기를 냉각시켜 이슬 형성면 상에 액체 상태의 물을 형성하고 상기 액체 상태의 물이 상기 응축물 수집기 내부로 중력에 의해 유동할 수 있도록 형성되고 위치 설정된 물 응축 수단과,(d) 상기 응축물 수집기로부터 상기 액체 상태의 물의 직접적인 중력 유동을 수용하는 자외선(UV) 캐니스터와,(e) 중력 이상의 압력에 의해 상기 액체 상태의 물을 그 내부로 수용하도록 상기 UV 캐니스터에 밀봉식으로 연결되고 NSF-53 기준을 만족하는 물 여과 수단과,(f) 상기 액체 상태의 물을 그 내부로 수용하도록 상기 물 여과 수단에 밀봉식으로 연결된 저장 탱크를 포함하며,출구 포트가 상기 저장 탱크로부터 상기 액체 상태의 물의 외부 분배를 허용하도록 상기 저장 탱크에 밀봉식으로 연결된 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 여분의 중력에 의한 압력은 펌프에 의해 제공되는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 펌프는 자흡식 펌프를 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 UV 캐니스터는 살균 주파수로 자외선을 방사할 수 있는 전구와, 상기 응축물 수집기로부터의 상기 액체 상태의 물을 상기 UV 전구에 인접한 최적 살균 구역을 통해 상기 전구 주변으로 유동하도록 안내하는 캐니스터를 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 물 여과 수단은 고체-코어 활성탄 필터를 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 물 여과 수단은 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제2항에 있어서, 재순환을 개시하는 미리 설정된 제어 명령에 따라 상기 펌프, 상기 UV 캐니스터 및 물 여과 수단을 통해 상기 저장 탱크로부터 물을 자동적으로 재순환시키기 위하여 상기 저장 탱크와 유체 연결된 재순환 루프 도관을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 물 응축 수단은 저습도 및 저온 상태에서 응축물을 생성하도록 컴퓨터로 제어되는 순서에 따라 상기 제1 냉각제의 유동 방향을 역전시키는 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 물 응축 수단은 상기 제1 증발기 내의 냉각제 압력을 낮추기 위한 유동 래프터 확장 밸브를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 저장 탱크에 밀봉식으로 연결된 물 냉각 수단을 갖는 저온수 탱크를 더 포함하며, 저온수는 외부로 분배될 수 있는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 저온수 탱크 내부로 약품, 비타민 및/또는 기타 유사한 유익한 물질의 직접 도입을 허용하는 고정가능한 튜브를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제11항에 있어서, 상기 저온수 탱크 내의 약품첨가된/처리된 물을 효과적으로 격리시키는 방식으로 재순환을 개시하는 미리 설정된 명령에 따라 상기 펌프, 상기 UV 캐니스터 및 상기 물 여과 수단을 통해 상기 저장 탱크로부터의 물을 자동적으로 재순환시키기 위하여 상기 저장 탱크와 유체 연결된 재순환 루프 도관을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제10항에 있어서, 제2 냉각제와 제2 냉각제 유동 라인, 제2 증발기, 제2 응축기 및 제2 압축기를 포함하는 물 냉각 수단을 더 포함하며,상기 물 냉각 수단은 상기 저온수 탱크에 연결되며, 상기 저온수 탱크 내에 함유된 물을 냉각하도록 구성된 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 저온수 탱크에 연결된 펠티어 효과 열전 얼음 핑거를 포함하는 물 냉각 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제13항에 있어서, 상기 물 냉각 수단은 또한 기밀 밀봉된 단열 덮개 내에 상기 제1 압축기를 내장하도록 상기 제1 압축기로부터 열을 흡수하도록 구성된 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 저온수 탱크에 밀봉식으로 연결된 물 가열 수단을 갖는 고온수 탱크를 더 포함하며, 고온수는 외부로 분배될 수 있는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 물이 외부로 분배될 수 있는 아동 보호 밸브를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 제1 가열 요소를 구비하는 물 가열 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제9항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위하여 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 분배기의 개방시 상기 물 필터와 상기 UV 캐니스터를 통해 배출 라인을 거쳐 유동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위하여 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 분배기의 개방시 상기 물 필터와 상기 UV 캐니스터를 통해 배출 라인을 거쳐 유동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제9항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위하여 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 부스터 펌프, 비멤브레인 물 여과 수단 및 역삼투압 멤브레인 필터를 통해 상기 저장 탱크 내부로 배출 라인을 거쳐 유동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위하여 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 부스터 펌프, 비멤브레인 물 여과 수단 및 역삼투압 멤브레인 필터를 통해 상기 저장 탱크 내부로 배출 라인을 거쳐 유동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제9항에 있어서, 정제수를 전형적인 냉장고 장착 제빙기로 배출하도록 구성된 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 정제수를 전형적인 냉장고 장착 제빙기로 배출하도록 구성된 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제13항에 있어서, 원하지 않는 응축에 의해 발생되는 습기의 축적을 감소시키고 원하지 않는 열전달을 감소시키도록 상기 시스템 내의 상기 냉각제 제2 유동 라인과 열전도 관계인 단열재를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 이슬 형성면을 통한 열전달율을 증가시키도록 금으로 도금된 이슬 형성면을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 정제수에 광물을 첨가하도록 정제수가 외부 분배 전에 통과하는 광물화 캐니스터를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 유입 공기로부터의 입자 물질의 제거를 추가로 보조하도록 상기 적어도 하나의 여과 수단의 상류에 장착된 오존 발생기를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 상기 정제수 내부로 산소를 주입하도록 정제수가 외부 분배 전에 통과하는 산소 발생기를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 0.3 미크론을 초과하는 직경을 갖는 입자를 제거 및 포집하도록 HEPA 기준을 만족하는 공기 여과 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 전형적인 창문형 공조 유닛과 통합되도록 되어 있으며, 상기 이슬 형성면은 전형적인 창문형 공조 유닛 증발기와 일치하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제9항에 있어서, 공간 절약을 위하여 카운터톱 실시 형태로 소형화되는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제16항에 있어서, 공간 절약을 위하여 카운터톱 실시 형태로 소형화되는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 물 응축 수단을 통과하는 공기에 열을 도입하기 위한 전기 히터를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제33항에 있어서, 상기 물 응축 수단을 통과하는 공기에 열을 도입하기 위한 전기 히터를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제21항에 있어서, 상기 멤브레인 필터로부터의 폐수를 상기 멤브레인 필터 내부로 유동하는 물 내로 유도하여, 상기 폐수를 재생하기 위한 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제22항에 있어서, 상기 멤브레인 필터로부터의 폐수를 상기 멤브레인 필터 내부로 유동하는 물 내로 유도하여, 상기 폐수를 재생하기 위한 수단을 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제4항에 있어서, 밀봉된 일회용 UV 캐니스터를 더 포함하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제18항에 있어서, 증발 탱크와 제2 가열 요소를 포함하는 물 증발 시스템을 더 포함하며, 상기 증발 탱크 내로 도입된 물은 상기 제1 증발기에 대한 수증기로의 통과를 위하여 상기 제2 가열 요소에 의해 증발되는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제34항에 있어서, 상기 전기 히터, 상기 제1 압축기, 및 변압기 또는 변압기들 이외의 모든 전기 구성 요소는 "저전압"이 되도록 대략 35 볼트 미만의 전압에서 작동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- 제39항에 있어서, 상기 제1 가열 요소, 상기 전기 히터, 상기 제1 압축기, 상기 제2 압축기, 상기 제2 가열 요소 및 변압기 또는 변압기들 이외의 모든 전기 구성 요소는 "저전압"이 되도록 대략 35 볼트 미만의 전압에서 작동하는 이동 가능한 식수 회수 시스템.
- (a) 공기 입구 포트 및 공기 출구 포트를 갖는 이동 가능한 외피와,(b) 상기 공기 입구 포트로부터 상기 공기 출구 포트로 공기를 이동시키도록 상기 외피 내에 배치되는 팬과,(c) 상기 공기 입구 포트를 통해 상기 외피로 들어온 공기를 여과하도록 배치되는 공기 필터와,(d) 수증기가 상기 공기로부터 응축되어 응축물을 형성하는 이슬 형성면을 갖는 물 응축기와,(e) 중력 유동에 의해 상기 응축물을 수용하도록 배치되는 정균 장치와,(f) 상기 정균 장치로부터 응축물을 끌어 당겨 물 필터를 통해 저장 탱크로 상기 응축물을 상향으로 가압하도록 배치되는 펌프와,(g) 중력 유동에 의해 상기 응축물을 상기 저장 탱크로부터 수용하도록 배치되는 저온수 탱크를 포함하고,상기 저온수 탱크는 상기 응축물을 저온수 탱크로부터 분배하는 분배기를 갖는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 정균 장치는 오존 발생기를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 정균 장치는 자외선 광원을 포함하는 식수 생성 장치.
- 제44항에 있어서, 상기 자외선 광원은,(a) 내부 반사면을 갖는 캐니스터와,(b) 상기 캐니스터 내에 적어도 부분적으로 배치되는 전구를 포함하고,상기 전구는 상기 응축물을 통과하여 상기 내부 반사면을 향해 자외선을 방사할 수 있는 식수 생성 장치.
- 제45항에 있어서, 물의 부피를 감지하여 상기 펌프를 가동하도록 할 수 있는 센서를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 저장 탱크 및 정균 장치와 유체 연통된 도관을 더 포함하고, 상기 도관은 저장 탱크로부터 상기 응축물을 정균 장치 및 물 필터를 통해 재순환시키도록 할 수 있는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 응축기는 압축기, 확장 밸브 및 냉매를 포함하고, 상기 압축기 및 확장 밸브는 폐 루프에서 상기 냉매의 유동을 허용하도록 연결되는 식수 생성 장치.
- 제48항에 있어서, 상기 물 응축기는 상기 물 응축기 내의 냉매의 유동 방향을 역전시키는 유동 역전기를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제49항에 있어서, 상기 유동 역전기는 유동 래프터 확장 밸브를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 응축기는 상기 응축물을 생성하는 증발기를 교대로 결빙 및 해빙시키도록 신속히 역전 가능한 냉각 사이클을 갖는 증발기를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제51항에 있어서, 상기 증발기는 유동 래프터 확장 밸브를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 불순물이 섞인 물로부터 증기를 발생시키도록 된 가열 요소를 갖는 증발 탱크를 더 포함하고, 상기 증기는 상기 이슬 형성면에 응축되어 상기 응축물을 형성하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 필터는 고체-코어 활성탄 필터를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 필터는 역삼투압 멤브레인 필터를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 저온수 탱크로부터 응축물을 수용하도록 배치된 고온수 탱크를 더 포함하고, 상기 고온수 탱크는 상기 응축물을 가열하도록 된 가열 요소를 갖는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 저온수 탱크로 약품 또는 비타민의 직접 도입을 허용하는 튜브를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제57항에 있어서, 상기 저온수 탱크 내의 약품 또는 비타민 처리된 물을 효과적으로 격리시키는 방식으로, 상기 펌프, 상기 정균 장치 및 물 필터를 통해 상기 저장 탱크로부터 물을 자동적으로 재순환시키기 위하여 상기 저장 탱크와 유체 연결된 재순환 루프 도관을 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 저온수 탱크에 연결된 펠티어 효과 열전 얼음 핑거를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 응축기는 압축기를 포함하고, 상기 저온수 탱크에 연결된 물 냉각기는 상기 압축기로부터 열을 흡수하도록 구성되어 기밀 밀봉된 단열 덮개 내로 상기 압축기를 감싸는 것을 허용하는 식수 생성 장치.
- 제56항에 있어서, 상기 가열 요소에 전력이 공급되지 않는 경우 대기 온도의 물이 상기 고온수 탱크로부터 분배되는 식수 생성 장치.
- 제56항에 있어서, 물이 외부로 분배될 수 있는 아동 보호 밸브를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위한 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 분배기의 개방시 상기 물 필터와 상기 정균 장치를 통해 배출 라인을 거쳐 유동하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 물이 대기로부터 생성될 수 없는 경우 도시 급수의 도입을 위한 입구 물 라인, 작동 제어부 및 관련 밸브를 더 포함하고, 상기 도시 급수는 부스터 펌프, 비멤브레인(non-membrane) 물 필터 및 역삼투 멤브레인 필터를 통해 상기 저장 탱크로 배출 라인을 거쳐 유동하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 정제수를 냉장고 장착 제빙기로 배출하도록 구성된 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 이슬 형성면은 상기 이슬 형성면을 통한 열전달율을 증가시키도록 금으로 도금된 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 응축물에 광물을 첨가하도록 응축물이 외부 분배 전에 통과하는 광물화 캐니스터를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 유입 공기로부터의 입자 물질의 제거를 추가로 보조하도록 상기 공기 필터의 상류에 장착된 오존 발생기를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 응축물 내부로 산소를 주입하도록 응축물이 외부 분배 전에 통과하는 산소 발생기를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 공기 필터는 상기 공기로부터 0.3 미크론을 초과하는 직경의 입자를 제거하도록 구성된 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 공조 유닛과 통합되도록 되어 있으며, 상기 이슬 형성면은 상기 공조 유닛의 증발기와 일치하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 공간 절약을 위하여 카운터톱 실시 형태로 소형화되는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 물 응축기를 통과하는 공기에 열을 도입하기 위한 전기 히터를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제64항에 있어서, 폐수를 상기 멤브레인 필터로부터 상기 멤브레인 필터 내부로 유동하는 물로 지향하여, 상기 폐수를 재생하기 위한 수단을 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제45항에 있어서, 상기 캐니스터는 밀봉된 일회용인 식수 생성 장치.
- 제73항에 있어서, 상기 물 응축기는 압축기를 포함하고, 상기 전기 히터, 상기 압축기, 및 적어도 하나의 변압기 이외의 모든 전기 구성 요소는 "저전압"이 되도록 대략 35 볼트 미만의 전압에서 작동하는 식수 생성 장치.
- 제53항에 있어서, 상기 물 응축기를 통과하는 공기에 열을 도입하기 위한 전기 히터를 더 포함하고, 상기 물 응축기는 압축기를 포함하며, 상기 가열 요소, 상기 전기 히터, 상기 압축기, 및 적어도 하나의 변압기 이외의 모든 전기 구성 요소는 "저전압"이 되도록 대략 35 볼트 미만의 전압에서 작동하는 식수 생성 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 저온수 탱크는 상기 응축물을 냉각하기 위한 냉각제 코일을 포함하는 식수 생성 장치.
- 제42항 내지 제78항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 저장 탱크, 상기 저온수 탱크, 및 상기 고온수 탱크 중 적어도 하나로부터 상기 응축물을 분배하도록 구성된 적어도 하나의 꼭지를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- (a) 공기 입구 포트 및 공기 출구 포트를 갖는 이동 가능한 외피와,(b) 상기 공기 입구 포트로부터 상기 공기 출구 포트로 공기를 이동시키도록 상기 외피 내에 배치되는 팬과,(c) 상기 공기 입구 포트를 통해 상기 외피로 들어온 공기를 여과하도록 배치되는 공기 필터와,(d) 수증기가 상기 공기로부터 응축되어 응축물을 형성하는 이슬 형성면을 갖는 물 응축기와,(e) 상기 응축물을 수용하고 상기 응축물 내의 세균을 죽이도록 배치되는 정균 장치와,(f) 상기 응축물을 수용하고 상기 응축물로부터 입자를 제거하도록 배치되는 물 필터를 포함하고,상기 물 응축기는 상기 응축물을 생성하는 증발기를 교대로 결빙 및 해빙시키도록 신속히 역전 가능한 냉각 사이클을 갖는 증발기를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제80항에 있어서, 상기 물 응축기는 유동 래프터 확장 밸브를 포함하는 식수 생성 장치.
- (a) 불순물이 섞인 물로부터 증기를 발생시키도록 된 가열 요소를 포함하는 증발 탱크와,(b) 상기 증기를 수용하도록 위치되고, 상기 증기가 응축되어 응축물을 형성하는 적어도 하나의 이슬 형성면을 포함하는 증발기와,(c)상기 응축물을 수용하고 상기 응축물에서 세균을 죽이도록 배치된 정균 장치와,(d) 상기 응축물을 수용하고 상기 응축물로부터 입자를 제거하도록 배치된 물 필터를 포함하는 식수 생성 장치.
- 제82항에 있어서, 상기 응축물을 수용하기 위한 저장 탱크를 더 포함하는 식수 생성 장치.
- 제83항에 있어서, 상기 응축물을 상기 물 필터를 통해 상기 저장 탱크로 이동시키도록 구성된 펌프를 더 포함하는 식수 생성 장치.
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