순간냉각 방식 정수기의 냉수 용량 확대 방안에 대한 연구 = A Study on improvement of cold water performance for cooling water direct feed system purifier

국문 초록 (Abstract)

국내 가정용 정수기는 1948년 미국에서 최초로 도입되어 1968년에 상업화되었으며 1980년대에 활성화하기 시작했다. 그 주요 원인은 산업화 및 환경오염에 의한 수원 오염으로 인한 수질 악화였다. 정수기 기술은 초기에 비해 비약적인 발전을 하였다. 기존 정수기는 저수조 방식의 정수기가 주류를 이루고 있었으나, 저수조가 없는 직수 방식으로 기술이 발전하고 있다. 또한, 저수조 방식의 냉정수기에 문제가 되었던 저수조 내 세균번식 문제를 근본적으로 해결하기 위해 저수조를 제거하고 정수된 수돗물을 곧 바로 냉각시켜 공급하는 방식을 취함으로써 세균 위험이 없는 냉수를 취수할 수 있다. 본 논문에서는 직수형 정수기의 빙축열을 이용하여 냉수 성능을 향상하는 방안을 연구 하였다.
빙축량의 변화를 시뮬레이션 한 결과 현재의 시스템에서는 150g의 빙축량이 최적이라는 것이 확인되었다. 실제 빙축량 150g으로 실험한 결과 냉수 성능은 기존의 2 배에 달하는 것으로 나타났다. 빙축으로 인한 역기능인 유빙 소음은 메쉬 구조를 통해 향상되었으며, 실험 결과 결로 현상은 외부로의 누출은 없었다. 초기 냉기동 조건에서 냉봉량 15g 조건으로 운전시 Max Pd/Ps 값은 13.37 kgf/㎠, 1.93 kgf/㎠로 Envelop기준(14.3 kgf/㎠ 이하) 만족 하며, 냉봉량 시험결과 냉봉량 16g 조건 Max Pd 13.9 kgf/㎠로 냉매 15g 적용이 가능하다고 되며 싞뢰성에는 문제가 없는 것을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 동향 1
• 1.2 연구 목적 . 3
• 2. 직수형 정수기 구성 및 작동 원리 6
• 2.1 냉각 시스템 비교 6
• 2.1.1 저수식 시스템 6
• 2.1.2 직수식 시스템 6
• 2.2 제한사항 및 연구방법 8
• 3. 전산해석 결과 및 고찰 15
• 3.1 직수형 정수기의 증발기 해석 15
• 3.1.1 해석방법 15
• 3.1.2 해석결과 24
• 3.2 CFD 해석을 통한 냉각속도 비교 30
• 4. 빙축량에 따른 냉각성능 실험 및 고찰 33
• 4.1 냉수 출수 성능 시험 33
• 4.2 냉매 봉입량별 소비전력량 시험 36
• 4.3 결로 성능 시험 44
• 4.4 유빙 소음 확인 46
• 5. 결 론 48
• 참고문헌 50
• ABSTRACT 52