KR100435837B1

KR100435837B1 - 냉온수기

Info

Publication number: KR100435837B1
Application number: KR10-2001-0047279A
Authority: KR
Inventors: 이봉한
Original assignee: 이봉한
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2004-06-12
Also published as: KR20030013004A

Abstract

본 발명은 냉온수기에 관한 것으로 수위조절기에 의해 수위가 일정하게 유지되며 히터에 의해 수도물을 제 1 온도로 가열하고 상기 가열된 온수를 제 1 배수기를 통해 외부로 배출하는 가열부와, 상기 가열부 내 물의 수위가 일정하게 유지하도록 제 2 연결관을 통해 물을 공급하는 제 1 냉각부와, 상기 제 1 냉각부에 수도물을 공급하는 급수관과, 상기 제 1 냉각부에 물에 잠기며 상기 가열부와 제 1 연결관을 통해 일단이 연결되게 설치되어 상기 가열된 온수가 유입되도록 하여 에워싸는 물에 의해 제 2 온도로 1차 냉각되도록 하고 상기 1차 냉각된 물을 제 3 배수기를 통해 외부로 배출하는 호스와, 상기 호스의 타단과 연결되며 유입되는 상기 1차 냉각된 물을 냉각기에 의해 제 3 온도로 2차 냉각하며 상기 2차 냉각된 물을 제 2 배수기를 통해 외부로 배출하는 제 2 냉각부를 포함한다. 따라서, 가열된 물을 수도물에 의해 자연적으로 1차 냉각시킨 후 냉각기에 의해 2차 냉각시키므로고 1차 냉각에 사용된 물을 가열부로 유입시켜 가열하므로 냉각 및 가열시 에너지를 감소시키며 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한, 냉온수 뿐만 아니라 마시기 쉬운 미지근한 물을 동시에 제공할 수 있다.

Description

냉온수기{System for cooling and heating of water}

본 발명은 냉온수기에 관한 것으로서, 특히, 적은 에너지로 물을 가열 및 냉각시킬 수 있는 냉온수기에 관한 것이다.

인구가 증가되고 산업이 발전됨에 따라 땅, 물 및 공기 등의 자연 환경이 오염되어 사람들의 건강에 악영향을 미치고 있다. 특히, 물의 오염은 사람들이 우물 등의 물을 안심하고 마실 수 없도록 하고 있다. 그러므로, 국민의 대다수는 상수도망 시설의 확충으로 인하여 소독약품으로 정수 및 소독되어 공급되는 수도물을 사용하였다.

그러나, 수도물을 생산하기 위한 원수(原水)의 오염이 심하여지고, 또한, 상수도관의 노후 및 저수 탱크의 오염으로 인하여 수도물의 수질에 대한 불신감이 증가되고 있다.

그러므로, 수도물을 정수하거나, 또는, 암반수 또는 깊은 계곡수 등의 오염이 않된 천연 생수를 구입하여 식수로 사용하고 있다. 상기에서 수도물을 정수하기 위해서는 고가의 정수기가 필요하다. 또한, 요식업소, 기숙사, 공공 시설 및 공장 등 식수를 대량으로 소비하는 시설에서는 식수로 사용되는 많은 양의 천연 생수를 구입하여야 하므로 경제적으로 부담이 된다.

그러므로, 식수를 대량으로 소비하는 시설에서는 고가의 정수기를 사용하지 않고 수도물을 끓여 식수로 사용하고 있다. 수도물을 끊이면 잔류하는 소독 약품과 공급 과정에서 생긴 오염 물질이 제거되면서 정수된다. 상기에서 수도물을 끓일 때 보리 또는 옥수수 등을 넣고 끓일 수 있다.

그러나, 수도물을 끓여 식수로 사용하는 방법은 수도물을 끓일 때와 끓인 물을 냉각시킬 때 많은 에너지와 시간이 필요한 문제점이 있었다. 또한, 수도물을 끓인 후에 보온 또는 냉각하여 단지 온수 또는 냉수 만을 사용하므로 냉온수를 동시에 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 수도물의 가열 및 냉각시 에너지를 감소시키며 시간을 단축시킬 수 있는 냉온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 냉온수와 마시기 쉬운 미지근한 물을 동시에 제공할 수 있는 냉온수기를 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉온수기는 수위조절기에 의해 수위가 일정하게 유지되며 히터에 의해 수도물을 제 1 온도로 가열하고 상기 가열된 온수를 제 1 배수기를 통해 외부로 배출하는 가열부와, 상기 가열부 내 물의 수위가 일정하게 유지하도록 제 2 연결관을 통해 물을 공급하는 제 1 냉각부와, 상기 제 1 냉각부에 수도물을 공급하는 급수관과, 상기 제 1 냉각부에 물에 잠기며 상기 가열부와 제 1 연결관을 통해 일단이 연결되게 설치되어 상기 가열된 온수가 유입되도록 하여 에워싸는 물에 의해 제 2 온도로 1차 냉각되도록 하고 상기 1차 냉각된 물을 제 3 배수기를 통해 외부로 배출하는 호스와, 상기 호스의 타단과 연결되며 유입되는 상기 1차 냉각된 물을 냉각기에 의해 제 3 온도로 2차 냉각하며 상기 2차 냉각된 물을 제 2 배수기를 통해 외부로 배출하는 제 2 냉각부를 포함한다.

상기에서 가열부 및 제 1 냉각부는 열 차단 효과가 우수한 우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기에서 제 1 냉각부는 물통 또는 파이프로 형성되는 것이 바람직하다.

상기에서 호스는 실리콘으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기에서 제 1, 제 2 및 제 3 온도는 각각 70∼90℃, 30∼40℃ 및 5∼20℃인 것이 바람직하다.

상기에서 제 1 냉각부 내의 물을 제 4 배수기를 통해 외부로 배출할 수 있는는 것이 바람직하다.

상기에서 제 1 연결관에 상기 가열부와 호스 사이에서 온수가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브가 형성되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수기의 단면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수기의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 가열부 13 : 수위조절기

15 : 히터 19, 23 : 제 1 및 제 2 연결관

25, 29 : 제 1 및 제 2 냉각부

17, 33, 35, 37 : 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 배수기

27 : 호스 31 : 냉각기

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수기의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉온수기는 가열부(11), 수위조절기(13), 히터(15), 제 1 및 제 2 냉각부(25)(29), 제 1 및 제 2 연결관(19)(23), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 배수기(17)(33)(35)(37), 호스(27), 냉각기(31) 및 급수관(39)을 포함한다.

상기에서 가열부(11)는 열 차단 효과가 우수한 우레탄 등의 물통으로 수위조절기(13)에 의해 일정 수위가 유지되며 히터(15)에 의해 물을 고온의 제 1 온도, 예를 들면, 70∼90℃ 정도의 온도로 가열된다. 그러므로, 물은 잔류하는 소독 약품과 공급 과정에서 생긴 오염 물질이 제거되면서 정수된다.

제 1 냉각부(25)는 가열부(11)와 동일하게 열 차단 효과가 우수한 우레탄 등의 물통으로 급수관(39)을 통해 수도물이 공급되며 제 2 연결관(23)을 통해 가열부(11)에 물을 공급한다. 또한, 제 1 냉각부(25)는 내부에 일측이 제 1 연결관(19)에 의해 가열부(11)와 연결되는 호스(27)가 물에 잠기도록 설치된다. 상기에서 호스(27)는 내부에 가열부(11)에서 가열된 온수가 채워져 제 1 냉각부(25) 내의 물에 의해 식게 되는 것으로 부식되지 않고 녹이 생기지 않으며, 또한, 열전달이 양호한 실리콘 등으로 형성된다.

상기에서 호스(27) 내부의 온수는 이 호스(27)를 에워싸는 제 1 냉각부(25) 내의 물에 열을 방출하여 제 2 온도로, 예를 들면, 30∼40℃ 정도의 온도로 1차 냉각되어 미지근하게 된다. 호스(27)는 코일 형상으로 설치되어 물의 잔류 시간을 증가시키므로 냉각 효율을 향상시킨다.

제 1 냉각부(25) 내의 물은 호스(27) 내의 온수에서 방출되는 열에 의해 수온이 상승되어 가열부(11)로 공급되며, 이에 의해 가열부(11) 내에서 물이 쉽게 가열되어 에너지의 소모와 가열 시간이 감소된다.

제 2 냉각부(29)는 호스(27)의 타측과 연결되어 제 2 온도로 1차 냉각된 물이 공급되며, 이 물은 냉각기(31)에 의해 제 3 온도로, 예를 들면, 5∼20℃ 정도의 온도로 2차 냉각된다. 상기에서 물을 제 2 온도에서 제 3 온도로 냉각하므로 제 1 온도에서 제 3 온도로 바로 냉각할 때 보다 쉽게 냉각되므로 에너지 소모와 냉각 시간이 감소된다.

제 1 및 제 2 배수기(17)(33)는 각각 제 1 및 제 2 냉각부(25)(29)와, 제 3 및 제 4 배수기(35)(37) 각각 호스(27) 및 제 1 냉각부(25)와 연결된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 냉각부(25)(29)와 호스(27) 내의 물은 음용수로 사용될 수 있으며 각각 제 1, 제 2 및 제 3 배수기(17)(33)(35)를 통해 외부로 배출된다. 그리고, 제 1 냉각부(25) 내의 물은 가열에 의한 정수를 하지 않아 허드렛 물로 사용될 수 있는 것으로 제 4 배수기(37)를 통해 외부로 배출된다. 상기에서 제 3 배수기(35)를 통해 배출되는 호스(27) 내부의 물이 미지근하여 수온이 사람의 체온과 차이가 크지 않으므로 마실 때 크게 부담을 주지않게 된다. 또한, 제 1 냉각부(25) 내의 물을 배수관(도시되지 않음)을 통해 다른 장소로 송수하여 부엌 등에서 그릇 닦는 물로 사용할 수 도 있다.

상기에서 제 1 냉각부(25) 내의 물을 제 4 배수기(37) 및 배수관(도시되지 않음)을 통해 외부로 배출시키는 것에 의해 수도물이 급수관(39)으로 유입된다. 그러므로, 제 1 냉각부(25) 내의 물은 수온이 더 낮게 되어 호스(27) 내부의 물의 수온을 더 낮게하므로 1차 냉각이 용이하게 된다.

또한, 제 1 연결관(19)에 가열부(11)와 호스(27) 사이에서 온수가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(21)가 형성된다.

상술한 구성의 냉온수기의 동작을 설명한다.

먼저, 제 1 연결관(19)에 형성된 체크밸브(21)를 잠궈 가열부(11)와 호스(27)를 공간적으로 분리시킨다. 그리고, 가열부(11) 및 제 1 냉각부(25)에 수도물을 채운 후 가열부(11) 내부의 물을 히터(15)로 제 1 온도, 예를 들면, 70∼90℃ 정도의 온도로 가열한다. 이 때, 수도물은 잔류하는 소독 약품과 공급 과정에서 생긴 오염 물질이 제거되어 정수된다.

그리고, 체크밸브(21)를 열어 가열부(11)에서 제 1 온도로 가열된 물이 제 1 연결관(19)을 통해 호스(27)를 통과하도록 한다. 호스(27) 내부의 가열된 물은 이 호스(27)를 에워싸고 있는 제 1 냉각부(25) 내부의 물과 온도 차이에 의해 열을 방출하여 제 2 온도로, 예를 들면, 30∼40℃ 정도의 온도로 1차 냉각된다. 이 때, 제 1 냉각부(25) 내부의 물은 호스(27) 내부의 가열된 물에서 방출된 열에 의해 수온이 상승된다.

호스(27)에서 제 2 온도로 1차 냉각된 물이 제 2 냉각부(29)을 채운다. 그리고, 제 2 냉각부(29) 내부의 물을 냉각기(31)에 의해 제 3 온도로, 예를 들면, 5∼20℃ 정도의 온도로 2차 냉각시킨다. 상기에서 물이 제 2 온도에서 제 3 온도로 냉각되므로 제 1 온도에서 제 3 온도로 바로 냉각될 때 보다 쉽게 냉각되어 냉각기(31)의 에너지 소모가 감소되고 짧은 시간에 냉각된다.

상기에서 제 2 냉각부(29) 또는 호스(27) 내부의 물을 제 2 및 제 3 배수기(33)(35)를 통해 배출하면 배출된 물 만큼 보충하기 위해 가열부(11) 내의 물이 제 1 연결관(19)을 통해 이동된다. 이에 가열부(11) 내의 물의 수위가 낮아지므로 수위조절기(13)가 열려 제 2 연결관(23)을 통해 제 1 냉각부(25) 내의 물이 가열부(11)으로 주입된다. 그러므로, 가열부(11) 내 물의 수위가 일정하게 유지된다. 그리고, 제 1 냉각부(25)은 급수관(39)을 통해 수도물이 유입되어 채우게 된다.

또한, 가열부(11) 내의 물을 제 1 배수기(17)를 통해 외부로 배출하면 온수가 제 1 연결관(19)을 통해 호스(27) 쪽으로 이동되는 것을 제외하고 제 2 냉각부(29) 또는 호스(27) 내부의 물을 제 2 및 제 3 배수기(33)(35)를 통해 배출하는 것과 같이 동작한다.

제 1 냉각부(25) 내의 물을 제 4 배수기(37) 또는 배수관(도시되지 않음)을 통해 외부로 배출하면 급수관(39)을 통해 수도물이 공급되는 데, 이에 의해 제 1 냉각부(25) 내의 물의 수온이 낮아져 호스(27) 내의 온수와 온도 차가 크게된다. 그러므로, 호스(27) 내의 온수는 빨리 식게될 뿐만 아니라 제 2 냉각부(29)로 유입되는 물의 수온도 더욱 낮아지게 하여 냉각기(31)의 에너지 소모를 감소시키며 냉각 시간을 단축시키게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수기의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온수기는 제 1 냉각부(41) 및 호스(43)를 제외하고 도 1에 도시된 냉온수기와 거의 동일하다. 상기에서 제 1 냉각부(41)는 물통이 아닌 열 차단 효과가 우수한 우레탄 등의 파이프가 지그재그로 형성된다. 그리고, 호스(43)가 제 1 냉각부(41) 내에 설치된다.

상기에서 호스(43) 내의 물은 제 1 연결관(19)과 연결되는 부분에서 수온이 가장 높으므로 제 1 냉각부(41)의 수도물도 호스(43)의 이 부분을 에워싸는 부분의 수온이 가장 높다. 제 1 냉각부(41)의 이 부분이 제 2 연결관(23)에 의해 가열부(11)와 연결되므로 이 가열부(11)에 수온이 높은 물이 유입되므로 에너지 소모 감소 및 가열 시간 단축의 효과가 증가된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 가열부에서 가열된 물을 제 1 냉각부의 수도물에 의해 자연적으로 1차 냉각시킨 후 제 2 냉각부에서 냉각기에 의해 2차 냉각시키고, 1차 냉각시 사용된 물을 가열부로 유입시키며, 또한, 1차 냉각된 물을 음용할 수 있다.

따라서, 본 발명은 가열된 물을 수도물에 의해 자연적으로 1차 냉각시킨 후 냉각기에 의해 2차 냉각시키므로고 1차 냉각에 사용된 물을 가열부로 유입시켜 가열하므로 냉각 및 가열시 에너지를 감소시키며 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한, 냉온수 뿐만 아니라 마시기 쉬운 미지근한 물을 동시에 제공할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

수위조절기에 의해 수위가 일정하게 유지되며 히터에 의해 수도물을 제 1 온도로 가열하고 상기 가열된 온수를 제 1 배수기를 통해 외부로 배출하는 가열부와,

상기 가열부 내 물의 수위가 일정하게 유지하도록 제 2 연결관을 통해 물을 공급하는 제 1 냉각부와,

상기 제 1 냉각부에 수도물을 공급하는 급수관과,

상기 제 1 냉각부에 물에 잠기며 상기 가열부와 제 1 연결관을 통해 일단이 연결되게 설치되어 상기 가열된 온수가 유입되도록 하여 에워싸는 물에 의해 제 2 온도로 1차 냉각되도록 하고 상기 1차 냉각된 물을 제 3 배수기를 통해 외부로 배출하는 호스와,

상기 호스의 타단과 연결되며 유입되는 상기 1차 냉각된 물을 냉각기에 의해 제 3 온도로 2차 냉각하며 상기 2차 냉각된 물을 제 2 배수기를 통해 외부로 배출하는 제 2 냉각부를 포함하는 냉온수기.
청구항 1에 있어서 상기 가열부 및 제 1 냉각부는 열 차단 효과가 우수한 우레탄으로 형성된 냉온수기.
청구항 2에 있어서 상기 제 1 냉각부는 물통 또는 파이프로 형성된 냉온수기.
청구항 1에 있어서 상기 호스는 실리콘으로 형성된 냉온수기.
청구항 1에 있어서 상기 제 1, 제 2 및 제 3 온도는 각각 70∼90℃, 30∼40℃ 및 5∼20℃인 냉온수기.
청구항 1에 있어서 상기 제 1 냉각부 내의 물을 제 4 배수기를 통해 외부로 배출할 수 있는 냉온수기.
청구항 1에 있어서 상기 제 1 연결관에 상기 가열부와 호스 사이에서 온수가 역류되는 것을 방지하는 체크밸브가 형성된 냉온수기.