KR100244105B1 - 물 증류기용 제어 회로 - Google Patents

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브이. 미스즈카 로버트
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닐 제이. 할보슨
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Abstract

증류기 제어 회로는 제1 라인 및 제2 라인을 구비하는 전력 모선과, 상기 라인들을 가로질러 연결되고 팬 모터 및 팬 자동 온도 조절기를 직렬로 구비하는 팬 회로를 포함한다. 또한, 상기 라인들을 가로질러 연결되고 히터 및 히터 자동 온도 조절기를 직렬로 포함하는 히터 회로가 있다. 팬 자동 온도 조절기는 통상적으로 개방되어 있으며, 상승된 온도에서 폐쇄되고, 온도가 하강한 때 자동적으로 재개방된다. 히터 자동 온도 조절기는 통상적으로 폐쇄되어 있으며, 상승된 온도에서 개방되고, 폐쇄 위치로 수동으로 리셋되어야 한다. 원료 물 용기는 피벗 장착된 바아 및 바아 상의 접촉면을 갖는 리셋 기구를 갖는다. 접촉면이 눌러진 때, 바아는 히터 자동 온도 조절기를 리셋시키도록 제2 위치로 된다. 히터 회로는 2-스터드 수 커넥터로 종료하고, 플랫폼은 2-슬롯 암 커넥터를 갖는다. 스터드는 원료 물 용기가 응축 플랫폼 내로 삽입된 때 슬롯과의 전기 전도성 결합 상태로 활주한다.

Description

물 증류기용 제어 회로
본 발명은 전반적으로는 액체 정화에 관한 것으로, 특히 증류에 의한 음료수로부터의 불순물 분리에 관한 것이다.
적절하게 깨끗한 음료수는 생활의 절대적인 필수 요소이며, 깨끗하고 신선한 맛의 음료수는 생활의 기쁨 중의 하나이다. 미국 등의 선진국의 대부분의 사람들은 안전하고 적절하게 깨끗한 음료수를 취하고 있다. 그러나, 인간이 소비하기에 적당한 물을 갖는 지역에서도, 이러한 물은 철 및 칼슘 등의 미네랄, 및/또는 화합물 및 다른 물질을 함유할 수 있다.
이러한 물 구성 요소가 아닌 요소들은 인간에게 해롭지는 않을 수 있지만, 이들은 종종 물에 대하여 불쾌한 맛 또는 냄새를 준다. 그리고, 통상적으로 수질이 높은 음료수는 때때로 물에 대하여 나쁜 맛을 주거나 수질을 손상시킬 수 있는 박테리아 또는 다른 미생물을 함유한다. 종종, 이러한 발생 가능한 사태는 물 처리 설비에서의 일시적인 결함으로부터 초래된다.
음료수로부터 불순물을 제거하는 하나의 주지된 시도는 증류이다. 증류는 수증기를 형성하기 위해 물을 끓이고 나서, 수증기를 응축 온도, 즉 약 100 ℃(212 ℉) 아래의 온도로 냉각시키는 것을 필요로 한다. 때때로 응축수 또는 증류수로서 언급되는 생성 액체는 음료 등의 목적을 위해 수집된다. 증류는 순수한 물과, 동반된 미네랄 및 다른 잠재적으로 맛을 나쁘게 하는 불순물을 분리시킨다. 감각적인 수질을 향상시키는 것 외에도, 공정에 수반되는 고온은 많은 종류의 잠재적으로 해로운 미생물을 죽이기에 충분하다.
물 증류기는 통상적으로 원료 물(raw water) 용기로부터의 물을 수증기로서 끓이기 위해 가열 코일을 사용한다. 팬(fan)은 응축 코일을 가로질러 공기를 송풍하며, 이는 수증기를 냉각시켜 정화된 물로 응축시킨다. 통상적으로, 증류기 전기 회로는 원료 물 용기 내의 물이 고갈되거나 또는 거의 그렇게 된 때에 증류기를 차단하기 위하여 몇몇 종류의 자동 온도 조절기(thermostat)를 갖는다.
미국 특허 제4,342,623호[로에플러(Loeffler)] 및 미국 특허 제4,861,435호[스위트 주니어(Sweet, Jr.)]에는 증류기용 제어 회로가 기재되어 있다. 로에플러 특허의 회로는 팬 및 히터 코일을 포함하는 증류기의 모든 기능을 차단하기 위하여 인입 전기선과 직렬로 된 단일 자동 온도 조절기를 사용한다. 이러한 자동 온도 조절기는 트리핑(tripping) 후에 수동으로 리셋되어야 한다.
스위트 주니어 특허에 기재된 장치는 배치식(batch) 증류 공정이라기 보다는 연속식 증류 공정으로서 설명될 수 있는 것을 수행한다. 물은 비등 탱크(boiling tank) 내에서 끓여져 수증기의 형태로 저장 탱크로 운반된다. 저장 탱크가 대체로 충만된 때, 부유 스위치(float switch)는 증류에 사용되는 장치의 부분을 차단함으로써 이러한 충만 상태를 신호로 알린다. 증류수가 사용자에 의해 소비됨에 따라, 증류는 재개된다. 소비율이 증류율과 적어도 동일하다면, 증류 공정은 연속적이 된다.
(본 발명의 관점에서 비교적 복잡한) 상기 장치 제어 회로는 압력 스위치, 부유 스위치, 2개의 자동 온도 조절기, 및 물 솔레노이드를 포함한다. 분명히, 팬을 갖지 않는다.
공지의 제어 회로의 문제점 및 단점을 해결하는 개선된 물 증류기 제어 회로는 당해 기술 분야에서 중요한 발전이다.
본 발명의 목적은 개선된 물 증류기용 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공지의 제어 회로의 문제점 및 단점을 해결하는 증류기 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배치식 증류기에 사용되는 증류기 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 증류기 히터 코일과는 무관하게 증류기를 자동 온도식으로 제어하는 증류기 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 증류기 제어 회로보다 적은 구성 요소를 갖는 증류기 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 증류기 제어를 위해 (예컨대, 부유 스위치에 의해 감지되는) 액체 레벨 매개변수가 아닌 온도 매개변수를 사용하는 증류기 제어 회로를 제공하는 것이다. 이들 및 다른 목적이 어떻게 성취되는가는 이하의 설명 및 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
도1은 응축 플랫폼, 원료 물(raw water) 용기 및 증류수 저장조를 포함하는 신규한 카운터탑(countertop) 증류기의 분해 사시도.
도2는 일부 부품이 점선으로 나타내어진, 증류기의 측면 단면도.
도3은 증류기의 배면 단면도.
도4는 증류기의 전기 제어 회로의 개략 선도.
도5a 및 도5b는 원료 물 용기의 분해도.
도6은 일부가 절결된, 증류기의 수 전기 커넥터 및 암 전기 커넥터를 나타내는 사시도.
도7은 원료 물 용기에 사용되는 리셋 기구의 측면도.
도8은 도2에 도시된 증류기의 일부분의 확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어 회로
11 : 증류기
13 : 응축 플랫폼
15 : 원료 물 용기
17 : 증류수 저장조
21 : 코일
59 : 팬 회로
63 ,69 : 자동 온도 조절기
65 : 히터 회로
67 : 히터
87 : 리셋 기구
143 : 배플 장치
신규한 증류기 제어 회로는 응축 플랫폼과, 이러한 플랫폼에 장착된 원료 물 용기 및 증류수 저장조를 구비하는 증류기에 특히 적합하게 된다. 회로는 증류 중에 예컨대 주거용 전기 시스템의 "핫(hot)" 단자 및 중성 단자들에 끼워지는 전기 코드에 연결된 제1 라인 및 제2 라인으로 구성되는 전력 모선(power bus)을 포함한다.
팬 회로는 응축 플랫폼에 장착되어 플랫폼에 대하여 고정되며, 제1 라인 및 제2 라인을 가로질러 영구 연결되고, 팬 모터 및 팬 자동 온도 조절기를 직렬로 포함한다. 이러한 자동 온도 조절기는 제1 팬 자동 온도 조절기 온도에서 통상적으로 개방되어 있고, 온도가 "설정치", 즉 제1 팬 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 팬 자동 온도 조절기 온도까지 상승된 때 자동적으로 폐쇄된다. 그리고, 팬 자동 온도 조절기는 온도가 설정치 아래로 증분식으로 어떤 값으로 감소된 때 자동적으로 재개방하는 종류의 것이다.
또한, 증류기 회로는 원료 물 용기에 장착되어 원료 물 용기에 대하여 고정된 히터 회로를 갖는다. 증류 중에, 이러한 히터 회로는 제1 라인 및 제2 라인을 가로질러 연결되고, 히터 및 히터 자동 온도 조절기를 직렬로 포함한다. 히터 자동 온도 조절기는 제1 히터 자동 온도 조절기 온도에서 폐쇄되고, 제1 히터 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 히터 자동 온도 조절기에서 자동적으로 개방된다. 그러나, 명백하게는, 히터 자동 온도 조절기는 수동 리셋 형태의 것이며, 일단 증류의 종료시에 온도 상승에 의해 개방되면 재폐쇄되어야 한다.
매우 양호한 증류기는, 히터 회로 및 팬 회로를 서로 연결하고 응축 플랫폼이 예컨대 벽 배전구에 끼워진다고 가정하면, 히터 회로를 전력에 연결하는 혁신적인 구성을 합체하고 있다. 히터 회로는 용기 내에 장착되고 수 커넥터로 종료되며, 플랫폼은 용기가 플랫폼에 장착된 때 수 커넥터와 전기 접속하는 암 커넥터를 갖는다. 암 커넥터는 한 쌍의 이격된 슬롯을 포함하며, 수 커넥터는 원료 물 용기가 응축 플랫폼에 삽입된 때 슬롯과의 전도성 결합 상태로 활주하는 한 쌍의 동일하게 이격된 스터드(stud)를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 증류 사이클 종료시에 이러한 자동 온도 조절기가 개방된 후에 히터 자동 온도 조절기를 리셋시키는 기구를 포함한다. 리셋 기구는 원료 물 용기에 대해 노출된 접촉면을 갖는다. 증류수 저장조는 저장조와 용기가 플랫폼에 장착된 때 이러한 접촉면에 밀접하지만 이로부터 약간 이격된다.
양호한 실시예에서, 리셋 기구는 접촉면 및 리셋면을 갖는 바아(bar)를 포함한다. 바아는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 장착되고, 히터 자동 온도 조절기가 "트리핑"하는 제1 위치에 있게 되며, 사용자가 접촉면을 누른 때에 제2 위치로 되게 된다. 바아가 제2 위치에 있을 때, 리셋면은 히터 자동 온도 조절기를 리셋 위치로 되게 한다.
구체적인 실시예에서, 바아는 서로 이격된 접촉면 및 리셋면을 갖는 L자형 1등급 레버이다. 레버 지지점은 접촉면과 리셋면 사이에 있다.
본 발명의 다른 상세 사항은 이하의 상세한 설명 및 도면에 나타나 있다.
본 명세서의 첫번째 부분은 증류기의 간단한 개괄적인 설명이다. 이러한 설명 후에 자동 온도 조절기 제어 회로, 자동 차단 특징, 및 착탈 가능한 고체 제거 배플(baffle) 구성의 설명이 뒤따른다.
개요
도1(사시도), 도2(측단면도), 도3(단부 단면도) 및 도4(전기 회로)를 참조하면, 제어 회로(10)는 응축 플랫폼(13), 원료 물 용기(15) 및 증류수 저장조(17)를 갖는 증류기(11)에서 사용된다. 증류기(11)의 매우 양호한 실시예는 카운터탑(countertop) 증류기로서 종종 언급되는 종류의 가정용 또는 소비자용 장치로서 구성된다. 증류기(11)를 사용하기 위하여, 용기(15) 및 저장조(17)는 플랫폼(13)에 이 순서대로 장착된다.
응축 플랫폼(13)은 (핀-튜브 열교환기로서 실시된) 나선형 응축 코일(21)과 상기 코일(21)과 동축이고 코일(21)에 의해 둘러싸인 냉각 팬(23)이 장착된 응축 후드(hood)(19)를 구비한다. 수증기는 용기 유출 노즐(25)로부터 배출되어 튜브(27)를 통해 코일(21)의 유입 단부(29)로 유동한다. 코일(21)의 유출 단부(33)에 다른 튜브(31)가 부착되며, 튜브(31)는 응축수를 도관(35)으로 안내하고, 도관(35)으로부터 상기 응축수가 저장조(17)의 개방 입구(37) 내로 떨어진다. 양호한 튜브(27, 31)는 실리콘 고무, 듀로미터 쇼어(durometer Shore) A 45-55로 된 것이다.
후드(19)는 외팔보식으로 장착되며, 증류기 기부(39) 위에 걸쳐서 연장하고 기부와 이격되어 있다. 강성 시라우드(shroud, 41)가 후드(19)와 기부(39) 사이에서 연장하고, 이들을 서로 연결한다.
자동 온도 조절기 제어 회로
특히 도2, 도3 및 도4를 참조하면, 회로(10)는 전기 코드(49) 및 플러그(51)에 연결된 제1 라인(45) 및 제2 라인(47)으로 구성되는 전력 모선을 포함한다. 증류 중에, 플러그(51)는 예컨대 주거용 벽 배전구(57)의 "핫" 단자(53) 및 중성 단자(55)와 결합한다.
팬 회로(59)는 응축 플랫폼(13)에 장착되어 응축 플랫폼에 대하여 고정되며, 제1 라인(45) 및 제2 라인(47)을 가로질러 영구 연결되고, 팬 모터(61) 및 팬 자동 온도 조절기(FT, 63)를 직렬로 포함한다. [자동 온도 조절기(63)가 도3에 도시된 바와 같이 코일(21)에 온도 감지 관계로 장착될지라도, 상기 자동 온도 조절기(63)는 팬 모터(61)의 작동을 제어하기 때문에 팬 자동 온도 조절기로서 언급된다.]
자동 온도 조절기(63)는 제1 팬 자동 온도 조절기 온도, 예컨대 57.2 ℃(135 ℉)와, 상기 온도 아래의 모든 온도에서 통상적으로 개방되어 있다. 자동 온도 조절기(63)는 그 온도가 제1 팬 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 팬 자동 온도 조절기 온도까지 상승된 때 자동적으로 폐쇄한다. 구체적인 실시예에서, 제2 온도는 65.6 ℃(150 ℉)이다. 그리고, 팬 자동 온도 조절기(63)는 그 온도가 제1 팬 자동 온도 조절기 온도 아래에 증분식으로 있는 어떤 값, 예컨대 57.2 ℃(135 ℉)로 감소된 때 자동적으로 재개방하는 종류의 것이다.
또한, 증류기 회로(10)는 원료 물 용기(15)에 장착되어 원료 물 용기에 대하여 고정된 히터 회로(65)를 갖는다. 히터 회로(65)는 히터(67) 및 히터 자동 온도 조절기(HT, 69)를 직렬로 포함하고, 증류 중에 이러한 히터 회로(65)는 제1 라인(45) 및 제2 라인(47)을 가로질러 연결된다. 히터 자동 온도 조절기(69)는 제1 히터 자동 온도 조절기 온도에서 (그리고 상기 온도 아래의 모든 온도에서) 폐쇄되고, 제1 히터 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 히터 자동 온도 조절기에서 자동적으로 개방된다. 예시적인 제2 히터 자동 온도 조절기 온도는 115.6 ℃(240 ℉)이다.
후술되는 바와 같이 리셋된 후에, 히터 자동 온도 조절기(69)는 제2 히터 자동 온도 조절기 온도 아래의 모든 온도에서 폐쇄된 상태로 있다. 설명을 위하여 제2 히터 자동 온도 조절기 온도가 115.6 ℃(240 ℉)라고 가정하면, 112.8 ℃(235 ℉) 아래의 임의의 온도가 제1 히터 자동 온도 조절기 온도이다. 명백하게는, 히터 자동 온도 조절기(69)는, 증류의 종료시에 온도 상승에 의해 일단 개방되면 예컨대 수동으로 리셋됨으로써 재폐쇄되어야 하는 종류의 것이다.
특히, 도1, 도2, 도4, 도5b 및 도6을 참조하면, 매우 양호한 증류기(11)는, 히터 회로(65) 및 팬 회로(59)를 서로 연결하고 히터 회로(65)를 전원에 연결하는 혁신적인 구성을 합체하고 있다. 히터 회로(65)는 한 쌍의 이격된 전기 전도성 스터드(73)가 돌출된 수 커넥터(71)로 종료된다. (접지 스터드는 도6에서 생략되어 있다.)
플랫폼(13)은 한 쌍의 이격된 슬롯(77)을 갖는 암 커넥터(75)를 갖는다. 각각의 슬롯(77)은 각각의 라인(45, 47)에 연결된 각각의 스프링 클립형 전기 접촉자(79) 둘레에 있다. 스터드(71)와 슬롯(77)의 간격은, 용기(15) 및 그 수 커넥터(71)가 대체로 수평인 축(81)을 따라 이동되어 플랫폼(13) 내로 삽입된 때 스터드(73)가 슬롯 접촉자(79)와의 전기 전도성 결합 상태로 활주하도록, 협동적으로 선택된다.
특히 도1, 도2 및 도4를 참조하면, 플랫폼(13)에 대한 용기(15)의 적절한 위치 설정은 플랫폼 정지부(83) 및 용기 정지부(85)에 의해 도움을 받는다. 용기(15)가 축(81)을 따라 이동됨에 따라, 정지부(85)는 스터드(73)가 접촉자(79)와 완전히 결합하는 상대적인 용기/플랫폼 위치에서 정지부(83)와 맞닿는다.
특히 도1, 도2, 도5b 및 도7을 참조하면, 히터 자동 온도 조절기(69)가 증류 사이클의 종료시에 리셋되어야 하는 종류라는 것을 상기시킬 것이다. 본 발명의 다른 태양은 이러한 자동 온도 조절기(69)를 리셋시키는 기구(87)를 포함한다.
명세서의 이 부분에서, 히터 자동 온도 조절기 온도가 제2 히터 자동 온도 조절기(69) 온도로서 언급되는 온도까지 상승되는 증류 종료시에 증류기가 증류 사이클을 마치는 것으로 가정한다. 결과적으로, 자동 온도 조절기는 트리핑되어 리셋 버튼(89)이 돌출하도록 한다.
리셋 기구(87)는 (특정 방위에 있어서) L자형이며 레버 접촉면(95)과 자동 온도 조절기 리셋면(97) 사이에서 피벗축 또는 지지점(93)을 갖는 작동기 레버 바아(91)를 포함한다. 사용자가 증류기(11)에 용이하게 접근하도록, 용기(15)는 버튼이 눌러진 때 접촉면(95)과 접촉하는 리셋 누름 버튼(99)을 갖는다. 도2에서, 작동기 레버 바아(91)는 제1 휴지 위치에 있다.
버튼(99) 및 접촉면(95)에 인가되는 손가락 압력 하에, 바아(91)는 제1 위치로부터 도7에 도시된 제2 위치 또는 리셋 위치로 피벗된다. 바아(91)가 이렇게 피벗된 때, 리셋면(97)은 자동 온도 조절기(69)의 리셋 버튼(89)을 상방으로 가압하여 자동 온도 조절기(69)를 리셋시키도록 한다.
매우 양호한 실시예에서, 바아(91)는 서로 이격된 접촉면(95) 및 리셋면(97)을 갖는 1등급 레버로서 장착되어 사용된다. 레버 지지점(93)은 이러한 접촉면(95)과 리셋면(97) 사이에 있다.
도1, 도2, 도3 및 도4를 참조하면, 작동시, 증류기(11)는 벽 배전구(57)에 끼워지고, 용기(15)는 원료 물로 충전되어 전술된 바와 같이 플랫폼(13) 상에 위치된다. 히터 자동 온도 조절기(69)가 폐쇄되지 않으면, 이러한 자동 온도 조절기(69)는 전술된 바와 같이 폐쇄 상태로 리셋되고, 증류수 저장조(17)는 플랫폼 상에 배치된다.
히터 회로(65)는 라인(45, 47)을 가로질러 연결되므로, 히터(67)에 통전되고 용기(15) 내의 물의 온도가 상승한다. [팬 모터(61)는 팬 자동 온도 조절기(63)가 여전히 제1 팬 자동 온도 조절기 온도에 있고 여전히 개방되어 있는 것으로 여겨지기 때문에 아직 작동하지 않는다.] 물이 끓고 수증기가 코일(21)을 통해 유동할 때, 팬 자동 온도 조절기(63)의 온도는 자동 온도 조절기(63)가 폐쇄되어 팬 모터(61)를 가동시킬 때의 제2 팬 자동 온도 조절기(63) 온도와 동일하게 될 때까지 상승한다.
제1 온도에 있는 히터 자동 온도 조절기(69)는 폐쇄 상태로 유지되고, 증류는 용기(15) 내에 소량의 물만이 남아 있을 때까지 계속된다. 후술되는 이유로 인해, 히터 자동 온도 조절기(69)의 온도는 제2 온도까지 상승하고, 자동 온도 조절기(69)는 개방되며 끓는 것이 정지한다. 수증기가 통과하지 않는 것에 의해, 코일(21)의 온도는 감소하고, 이에 의해 팬 자동 온도 조절기(63)의 온도도 감소한다. 상기 자동 온도 조절기(63)가 제1 온도로 감소한 때, 자동 온도 조절기(63)는 개방되고 팬 모터(61)를 정지시킨다.
자동 차단 특징
이제, 도2, 도4, 도5a, 도5b 및 도8을 참조하면, 용기(15)는 서로 "스냅 끼워 맞춤"되고 양호하게는 ABS 플라스틱으로 제조된 본체 요소(101) 및 지지 요소(103)를 구비한다. 본체 요소(101)에는 프로파일이 형성된 스테인레스강 접시형 부재(pan, 105)가 부착되고, 접시형 부재(105)는 장벽 부재(barrier member, 107), 상부 외주(109), 및 상부 외주(109)에 의해 둘러싸인 대체로 평탄한 패널(111)을 구비한다. 장벽 부재(107) 및 패널(111)은 서로에 대해 대체로 직각이며, 히터(67)가 후술되는 바와 같이 내부에 배치되어 보유되는 홈(113)을 한정한다. 접시형 부재(105)에 환상 잔류수 공동(115)이 형성되며, 공동(115) 및 패널(111)은 협동하여 대체로 뒤집힌 컵형 구역(117)을 한정한다. 도8은 물을 끓이는 용기 챔버(119) 바로 아래의 구역(117)에 히터(67)가 있음을 도시한다.
히터 보유 부재(121)는 둘레에 일치하여 히터(67)가 끼워지는 오목형 채널(123)을 포함한다. 히터 보유 부재(121)는 히터(67)가 패널(111)에 대해 열전달 관계에 있도록 히터 보유 부재(121)와 패널(111) 사이에서 히터(67)를 클램핑한다. 히터 보유 부재(121)에 있는 절결부(125)는 히터 단자(127)를 수용한다. 또한, 공동(115)을 향해 열을 반사하는 열 차폐체(129)가 있다. 상기 열 차폐체(129)는 히터 보유 부재(121)로부터 이격된 제1 부분(131)과, 히터 보유 부재(121)와 접촉하는 제2 부분(133)을 구비한다. 히터(67)는 패널(111)과 제1 부분(131) 사이에 있다.
히터 자동 온도 조절기(69)는 패널(111)에 대해 열전달 관계로 구역(117)에 장착되며, 자동 온도 조절기(69)가 개방된 때 히터(67)를 자동 차단하도록 히터(67)에 연결된다. 구체적인 실시예에서, 히터(67) 및 자동 온도 조절기(69)는 패널(111)로부터 이격되어 이와 평행한 수평 기준 평면(135)과 정렬된다. 히터 보유 부재(121) 및 열 차폐체(129)에는 구멍(137) 및 개구(139)가 각각 관통 형성되어 있다. 자동 온도 조절기(69)는 개구(139) 및 구멍(137)을 통해 상방으로 돌출하며, 양호하게는 패널(111)과 맞닿는다.
이러한 열을 용기 챔버(119)를 향해 다시 반사시킴으로써 열을 보존하는 것에 더하여, 열 차폐체(129)는 증류기 요소들을 보호한다. 구체적으로, 전기 커넥터(71, 75) 및 리셋 기구(87)는 지지 요소(103) 및 열 차폐체(129)에 인접하여 이들 사이에 있다. 히터(67)에 대하여 비접촉 열반사 관계에 있는 열 차폐체(129)는 [열 차폐체(129)의 일 측면 상의] 히터(67)와 열 차폐체(129)의 다른 측면 상의 커넥터(71, 75) 및 리셋 기구(87) 사이에 개재된다.
도2, 도4, 도5a, 도5b 및 도8을 참조하면, 작동시 용기(15)는 후술되는 바와 같이 원료 물(141)로 충전되고 증류가 진행 중인 것으로 가정된다. 증류 중에 패널(111)은 원료 물(141)에 의해 덮여 있는데, 이는 패널 온도를 원료 물(141)의 끓는점 부근의 어떤 값으로 유지한다.
원료 물(141)은 끓여 증발되고, 결국은 패널(111)은 덮여 있지 않게 되며, 별로 많지 않은 양의 원료 물(141)만이 공동(115) 내에 남아 있게 된다. 증류 사이클의 이 시점에서, 물 레벨은 대체로 패널(111)과 정렬되어 있다. 패널(111)이 덮여 있지 않은 때, 그 온도는 물 끓는점에서 또는 그 부근에서 더 이상 유지되지 않는다. 다른 방식으로 설명하면, 패널(111)의 온도는 상승하고[히터(67)가 여전히 가동되고 있음을 상기하기 바람], 이에 의해 히터 자동 온도 조절기(69)의 온도도 상승한다. 상기 자동 온도 조절기(69)의 온도가 제2 히터 자동 온도 조절기 온도, 예시적으로는 115.6 ℃(240 ℉)에 도달한 때, 자동 온도 조절기(69)는 개방되고 히터(67)로부터 전력을 끊는다.
착탈 가능한 고체 제거 배플 구성
이제, 도1, 도2 및 도5a를 참조하면, 증류기(11)를 위한 신규하고 용이하게 제거 가능한 배플 장치(baffle device, 143)는 본체 축(147)을 따라 연장하는 긴 관형 본체(145)를 갖는다. 본체(145)는 방사상 외측으로 돌출하는 보유 견부(149)를 둘레에서 가지며, 견부(149)의 방사상 "정면 폭" 및 그 외경은 대체로 원료 물 용기 노즐 단부(151)의 정면 폭 및 외경에 대응한다.
배플 장치(143)는 견부(149)로부터 멀리 대향 방향들로 연장하는 제1 튜브 부분(153) 및 제2 튜브 부분(155)을 갖는다. 각각의 튜브 부분(153, 155)은 견부(149)로부터 제1 본체 단부(157) 및 제2 본체 단부(159)로 각각 테이퍼진다.
판형 배플 부재(161)는 본체(145)에 대하여 고정되는데, 특히 제1 튜브 부분(153)에 대하여 고정되며 제1 단부(157)에 있다. 상기 배플 부재(161)는 본체(145)를 통한 구멍(163)을 부분적으로 폐색하며, 복수개의 관통 통로(165)를 갖는다. 매우 양호한 실시예에서, 상기 통로는 원형이며, 축(147)의 노즐(25)에 대체로 직각인 평면과 일치한다.
배플 장치(143)는 용기(15)로부터 대체로 수평으로 연장한다. 배플 장치 본체(145)는 노즐(25) 내에 있으며, 노즐(25)과 삽통식 결합 상태에 있다. 배플 장치(143)는 예컨대 나삿니에 의해 노즐에 장착된 보유 부품(167)에 의하여 노즐(25)에 제거 가능하게 고정된다. 보유 부품(167)은 배플 장치(143)가 노즐(25)에 장착되어 고정된 때 보유 견부(149)와 중첩 결합 관계에 있는 방사상 내측으로 연장되는 환상 림(rim, 169)을 구비한다.
원료 물 용기(15) 및 배플 장치(143)는 응축 플랫폼(13)을 포함하는 양호한 물 증류기(11)와 함께 사용된다. 상기 플랫폼(13)에는 내부에 수증기 수용 포트(171)가 형성된다. 물을 끓여 증류하기 위하여, 배플 장치(143)가 부착된 용기(15)를 플랫폼(13)에 위치시킨 때, 배플 장치(143)는 수증기 수용 포트(171)와 노즐(25) 사이에서 연장되고, 이들을 함께 연결하여 이들을 통해 수증기가 유동하도록 한다. 포트(171)로부터, 수증기는 튜브(27)와, 수증기가 신선하고 깨끗한 물(173)로 응축하는 코일(21)을 통해 유동한다.
전술된 정지부(83, 85)는 스터드(73)와 접촉자(79)의 결합을 도울 뿐만 아니라, 배플 장치(143)와 수증기 수용 포트(171)의 결합을 "고정"시키기도 한다. 즉, 용기 정지부(85)가 플랫폼 정지부(83)에 맞닿은 때, 사용자는 제2 단부(159)가 수증기 수용 포트(171) 내로 적절하게 삽입된 것을 확신하게 된다. 일치하는 U자형으로 된 이러한 정지부(83, 85)는 축(81)에 평행하게 연장하는 안내 모서리(175)를 갖는다. 상기 모서리(175)는 원료 물 용기(15)가 증류기 축(81)에 대하여 회전 가능하게 위치되어 제2 단부(159)가 수증기 수용 포트(171)와 정렬되고 스터드(73)가 슬롯(77)과 정렬되도록 하는 것을 보장하는 데 도움을 준다.
도2 및 도5a를 참조하면, 작동시 증류가 진행 중이며 수증기가 원료 물 용기 노즐(25)을 통해, 특히 노즐(25)의 배플 장치(143) 및 배플 부재(161)를 통해 유동한다고 여겨진다. "스트리핑(stripping)"이 일어나는 이유에 대하여 임의의 특정 이론을 기재하지는 않지만, 배플 부재(161)는 용해된 고체가 수증기로부터 스트리핑되게 한다.
신규한 배플 장치(143) 및 관련 원료 물 용기(15)의 특별한 이점은 세척의 용이성이다. 시간이 지남에 따라, 제거된 불순물이 용기(15), 노즐(25) 및 배플 장치(143)에 축적된다. 배플 장치(143)가 용이하게 제거되므로, 배플 장치 및 노즐(25) 모두는 용이하게 세척된다. 그리고, 여유있는 크기로 된 용기 개구(177) 또한 용기 세척을 용이하게 한다.
본 발명의 원리가 몇몇 양호한 실시예와 관련하여 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예들은 예시적인 것이고 제한하는 것이 아님을 명백하게 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 공지의 제어 회로의 문제점 및 단점을 해결하는 개선된 물 증류기용 제어 회로가 마련되는데, 본 발명의 증류기 제어 회로는 증류기 히터 코일과는 무관하게 증류기를 자동 온도식으로 제어하며, 종래 기술의 증류기 제어 회로보다 적은 구성 요소를 갖는다.

Claims (8)

  1. 제1 라인 및 제2 라인을 구비하는 전력 모선과, 상기 라인들을 가로질러 연결되고 팬 모터 및 팬 자동 온도 조절기를 직렬로 구비하는 팬 회로와, 상기 라인들을 가로질러 연결되고 히터 및 히터 자동 온도 조절기를 직렬로 구비하는 히터 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 팬 자동 온도 조절기는 제1 팬 자동 온도 조절기 온도에서 개방되고, 제1 팬 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 팬 자동 온도 조절기 온도에서 자동 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  3. 제1항에 있어서, 히터 자동 온도 조절기는 제1 히터 자동 온도 조절기 온도에서 폐쇄되고, 제1 히터 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 히터 자동 온도 조절기 온도에서 자동 개방되는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  4. 제2항에 있어서, 히터 자동 온도 조절기는 제1 히터 자동 온도 조절기 온도에서 폐쇄되고, 제1 히터 자동 온도 조절기 온도보다 높은 제2 히터 자동 온도 조절기 온도에서 자동 개방되는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  5. 제3항에 있어서, 히터 자동 온도 조절기는 수동 리셋형 자동 온도 조절기이고, 팬 자동 온도 조절기는 자동 리셋형 자동 온도 조절기인 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  6. 제1항에 있어서, 응축 플랫폼과 응축 플랫폼 상에 장착되도록 구성된 원료 물 용기를 구비하는 증류기와 조합되어 사용되는 증류기 제어 회로로서, 히터 회로는 원료 물 용기에 장착되고 수 커넥터로 종료하며, 응축 플랫폼은 원료 물 용기가 플랫폼 상에 장착된 때 수 커넥터와 전기 접속하는 암 커넥터를 구비하는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  7. 제6항에 있어서, 원료 물 용기는 원료 물 용기에 대해 노출되는 접촉면을 갖는 리셋 기구를 포함하고, 리셋 기구는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 장착된 바아를 포함하며, 접촉면이 눌러진 때 바아는 히터 자동 온도 조절기를 리셋시키도록 제2 위치로 되는 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
  8. 제7항에 있어서, 바아는 접촉면과, 접촉면으로부터 이격된 리셋면과, 접촉면과 리셋면 사이의 지지점을 갖는 1등급 레버인 것을 특징으로 하는 증류기 제어 회로.
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