KR100761427B1 - 전기물 끓임 냉온수기 - Google Patents

전기물 끓임 냉온수기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기물 끓임 냉온수기에 관한 것이다.
본 발명은 계절에 따라서 온수 또는 냉수를 선택적으로 공급할 수 있으며, 물을 저장한 다음 이를 가열하여 공기의 접촉 없이 원하는 온도를 조절하여 음용할 수 있으며, 온수 및 냉수필터가 없으므로 필터교환에 따른 비용이 절감되었으며, 또한 물탱크 내부에 배관되는 증발파이프 내부에 선단의 분사 위치가 다르게 이루어진 제1,2모세관을 통하여 중온 고압 또는 고온 고압의 액상 냉매를 분사시켜 저온 저압의 기체 냉매로 변환시킴으로써 짧은 시간에 히터에 의해 가열된 온수의 열을 빼앗게 됨으로써 열교환장치에 부하가 받지 않은 상태에서 물의 온도가 내려갈 수 있도록 한 효과가 제공된다.
냉수, 온수, 공급, 분사, 냉온수기

Description

전기물 끓임 냉온수기{electrical machine cold and hot water}
도 1은 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기를 전체적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 요부 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 동작상태도.
도 5는 도 4의 'A'부분에 대한 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 물탱크 12 : 뚜껑
15 : 모터 16 : 임펠라
40 : 열교환장치 41 : 증발파이프
42 : 배출라인 47 : 수액기
48 : 제3라인 49 : 제1냉매공급밸브
50 : 공급라인 51,52 : 제1,2모세관
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본 발명은 전기물 끓임 냉온수기에 관한 것으로, 상세하게는 학교 및 휴게소 등 많은 양의 식수가 필요한 곳에서 안심하고 마실 수 있도록 동절기에는 온수를 공급하고 하절기에는 위생적인 냉수를 선택적으로 공급할 수 있도록 구성한 것이다.
일반적으로 단체 급식을 위한 식당 등에서는 급식시 음용할 물을 공급하는 물탱크를 설치하게 되었는데, 이는 통상적으로 물의 공급을 위하여 냉수를 공급하는 물탱크와 온수를 공급하는 물탱크를 별도로 구비하고 있거나, 냉수와 온수를 복합적으로 공급할 수 있는 급수장치를 구비하고 있으나, 단체급식용으로는 그 용량에 한계가 있는 실정이다. 또한, 기존 급수장치에서 하절기에 냉수를 공급하는 경우, 단순히 정수기능을 수행하는데 그침으로써 가열에 의한 살균이 확실하게 수행되지 않는 위생상의 문제점이 발생 되었다.
그리고, 온수 및 냉수 필터가 필요로 하게 됨으로써 필터 교환에 드는 비용 및 공기 접촉에 따른 세균의 번식이 발생 되는 문제점과, 하절기와 동절기에 필요로 하는 물 온도를 유지하기가 곤란한 문제점 등이 발생 되었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 물을 담수한 다음, 이를 가열하여 공기의 접촉이 없이 원하는 온도를 조절하여 음용 할 수 있으며, 온수 및 냉수 필터가 없으므로 필터교환에 따른 비용이 절감되는 전기물 끓임 냉온수기를 제공하는 데 그 목적 있다.
이와 같은 본 발명은 물이 저장되는 물탱크; 상기 물탱크 내부에 배관된 증발파이프와; 상기 증발파이프의 일단과 배출라인으로 연결되어 증발파이프 내부의 저온 저압 냉매를 고온 고압의 냉매로 만드는 기기인 압축기와; 상기 압축기에 연결되어 압축기로부터 공급받은 고온 고압의 냉매를 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매로 만드는 기기인 응축기와; 상기 응축기와 연결되어 응축기 내부에서 응축된 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 일시적으로 저장하는 탱크로 이루어진 수액기와; 상기 수액기와 증발파이프 타단 사이에 연결된 공급라인으로 이루어진 열교환장치로 구성된 냉온수기에 있어서, 상기 물탱크 상부의 뚜껑 중앙 영역에 구비된 모터; 상기 모터에는 물탱크 내부의 물 온도를 균일하게 유지시키기 위하여 물탱크 내부에 위치되도록 회전 가능하게 구비된 임펠라; 상기 증발파이프와 압축기 사이에 연결된 상기 배출라인과 상기 수액기 사이에 연결되는 제3라인 상에 구비되어 상기 물탱크의 내부 물 온도에 따라 선택적으로 개폐되는 제1냉매공급밸브; 및 상기 공급라인과 증발파이프 내경에 각각 구비되어 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 팽창시키기 위한 제1,2모세관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기를 전체적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 요부 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기의 동작상태도이고, 도 5는 도 4의 요부 확대 단면도이 다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기물 끓임 냉온수기는 상부에 외부의 물(수돗물)이 공급되어 저장되는 물탱크(10)와; 물탱크(10) 하부에 구비되고, 물탱크(10) 내부에서 가열된 물을 적정 온도의 냉수로 전환하기 위한 열교환장치(40)가 구비된 하부케이스(30)로 이루어진다.
상기 물탱크(10)는 상부가 개방된 직육체로 이루어지고, 바닥면에는 내부에 저장되는 물을 적정 온도로 히팅시키기 위한 히터(20)가 구비되고, 상부에는 외부에서 공급되는 물에 대한 만수위를 감지하는 만수위레벨센서(22)와, 만수위가 되면 물의 공급을 차단하기 위한 차단센서(24)가 각각 구비된다.
그리고, 물탱크(10) 상부에는 뚜껑(12)이 닫히게 되는데, 이 뚜껑(12) 중앙 영역에는 모터(15)가 구비되고, 모터(15)에는 물탱크(10) 내부로 위치되도록 회전 가능하게 임펠라(16)가 구비되어 물탱크(10) 내부의 전체적인 물 온도를 균일하게 유지시키게 된다.
또한, 물탱크(10)의 전면 일측에는 끓임 냉온수기의 전체적인 동작을 자동 및 수동으로 제어하기 위한 제어패널(18)이 구비되고, 하부에는 냉온수를 선택적으로 받아 음용할 수 있는 냉온수급수밸브(19)가 구비된다.
이러한 냉온수급수밸브(19)는 통상적으로 여러명이 동시에 사용할 수 있도록 구성되고, 그 구조는 사용자가 컵으로 누르는 것에 의하여 물이 공급될 수 있도록 구성된 것으로, 현재 정수기 또는 급수장치 등에서 많이 사용되는 것으로, 내부 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 물탱크(10)에는 외부에서 물(수돗물)을 공급하기 위한 물공급관(26)이 구비되고, 이 물공급관(26)에는 물을 공급 및 차단하기 위한 차단밸브(27)가 구비되는데, 이러한 차단밸브(27)는 만수위레벨센서(22)와 차단센서(24)의 감지와 제어패널(18)에서의 제어프로그램에 의해 차단밸브(27)가 선택적으로 개폐되어 물공급을 선택적으로 차단하게 된다.
그리고, 물공급관(27)에는 드레인라인(28)이 분기되고, 이 드레인라인(28)에는 드레인밸브(29)가 구비되어 물탱크(10)의 내부 청소시 개폐되어 물을 배출시키게 된다.
상기 하부케이스(30)는 물탱크(10) 하부에 구비되고, 하부에는 이동바퀴(32)가 구비되어 적은 힘으로써 원하는 이동위치로 신속하게 이동 가능한 것이다.
상기 열교환장치(40)는 물탱크(10) 내부에 적정 직경을 유지하여 연장되게 배관된 증발파이프(41)와; 증발파이프(41)의 일단에 배출라인(42)으로써 연결되어 증발파이프(41) 내부의 저온 저압 냉매를 고온 고압의 냉매로 만드는 기기인 압축기(43)와; 압축기(43)에 제1라인(44)으로써 연결되어 압축기(43)로부터 공급받은 고온 고압의 냉매를 고온 고압 또는 중온 고압 액체 냉매로 만드는 기기인 응축기(45)와; 응축기(45)와 제2라인(46)으로써 연결되어 응축기(45) 내부에서 응축된 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 일시적으로 저장하는 탱크로 이루어진 수액기(47)와; 수액기(47)와 배출라인(42) 사이에 연결된 제3라인(48) 상에 구비되고, 물탱크(10) 내부의 온도에 따라 선택적으로 개폐되어 압축기(43)로 공급하여 순환시키거나 증발파이프(41) 측으로 공급하게 되는 제1냉매공급밸브(49)와; 수액기(47)와 증발파이프(41) 일단 사이에 연결된 공급라인(50)으로 이루어진다.
이때, 상기 배출라인(42)은 증발파이프(41) 일단과 압축기(43) 사이에 연결된 관으로서, 열교환이 완료된 증발파이프(41) 내부의 저온 저압의 냉매를, 고압 고압의 냉매로 만드는 압축기(43)로 공급하는 것이다.
이때, 제1냉매공급밸브(49)는 물탱크(10) 내부의 물 온도가 40℃~90℃일 경우에 개방되어 냉매가 공급되고, 압축기(43) 내부로 공급되어 응축기(45)로 순환되며, 물 온도가 40℃이하 일 때에는 닫히게 되어 공급라인(50)을 따라 증발파이프(41)로 공급된다.
한편, 공급라인(50)과 증발파이프(41) 내부에는 응축기(45)를 거친 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 기체 냉매로 변환하는 기능을 갖는 제1,2모세관(51)(52)이 각각 구비되는데, 여기서는 제1,2모세관으로 설명하였으나 다수개의 모세관을 설치하여 사용할 수 있는 것이다.
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이러한 제1모세관(51)은 물탱크(10) 내부로 연결되는 증발파이프(41) 내부의 공급위치에 그 선단이 구비되고, 제2모세관(52)은 제1모세관(51)과 적정 간격을 유지한 증발파이프(41) 내부에 선단이 구비되어 액상의 냉매를 기체로 분사시켜, 즉액상의 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 기체 냉매로 변환시켜 내부의 열 빼앗아 물탱크(10) 내부의 물을 냉수로 전환하게 된다.
그리고, 상기 제1,2모세관(51)(52)은 동일한 압력을 유지하기 위하여 전체적인 길이가 동일하게 이루어지게 된다. 즉, 증발파이프(41) 내부에 기체가 분사되는 부위는 각각 다르게 이루어지나 전체적인 길이는 동일하게 이루어진다.
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한편, 공급라인(50) 적정 위치에는 액체의 냉매에 포함된 수분과 이물질을 제거하기 위한 필터드라이어(60)가 구비되고, 필터드라이어(60) 일측의 공급라인(50)에는 공급되는 액상에 냉매를 공급하기 위한 제2냉매공급밸브(62)가 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작상태를 설명하면, 도 1 및 도 4에서와 같이 먼저, 동절기와 같이 온수를 공급해야 하는 경우 물탱크(10) 전면의 제어패널(18)의 시작버튼을 누르면, 물공급관(26)의 차단밸브(27)가 열리면서 물탱크(10) 내부로 수돗물이 공급되고, 물이 공급되는 동안 물조절(일일 소비량을 조절할 수 있는 기능)버튼을 누르지 않으면, 본래 기기의 양만큼 물탱크(10) 내부에 차이게 된다.
이때, 물탱크(10) 상부의 만수위레벨센서(22)와 차단센서(24)의 감지와 제어패널(18)에서의 제어프로그램에 의해 차단밸브(27)가 닫히게 되어 물공급이 차단됨과 동시에 물탱크(10) 내부에 구비된 히터(20)가 발열되어 물탱크(10) 내부의 물을 가열하게 된다. 이렇게 가열되는 온수에는 보리차 또는 녹차 등을 적정량 혼합하거나 티백을 넣어 다양한 기능성 음료로 음용할 수 있게 된다.
이러한 온수는 사용자의 조작에 의하여 냉온수급수밸브(19)를 통해 공급되어 사용자가 간편하게 온수를 음용 할 수 있으며, 사용이 완료된 컵은 미도시된 컵투입구를 통해 내부에서 보관하여 별도로 세척하게 되는 것이다.
그리고, 물탱크(10) 상부의 뚜껑(12)에는 모터(15)가 구비되고, 이 모터(15)에는 물탱크(10) 내부로 위치되는 임펠라(16)가 구비되어 임펠라(16)의 회전으로 내부의 물 온도를 균일하게 유지시키게 된다.
한편, 하절기 등과 같이 냉수를 공급해야 할 경우에는 제어패널(18)을 조작시키는 것에 의하여 하부케이스(30) 내부의 열교환장치(40)를 동작시키게 된다.
이를 구체적으로 설명하면, 압축기(43)가 동작되어 증발파이프(41) 일단과 배출라인(42) 사이에 연결된 배출라인(42)을 통하여 압축기(43) 내부로 저온 저압의 냉매가 공급되어 고온고압의 냉매로 응축시키고, 응축된 고온 고압의 냉매가 제1라인(44)으로써 연결된 응축기(45)로 공급되어 고온 고압 또는 중온 고압의 액상 냉매로 만들어지게 된다.
이와 같은 중온 고압 또는 고온 고압의 액상 냉매는 응축기(45)와 제2라인(46)으로써 연결된 수액기(47)로 일시적으로 공급된다. 이때, 수액기(47)와 배출라인(42) 사이에 연결된 제3라인(48) 상에 구비된 제1냉매공급밸브(49)가 물탱크(10) 내부의 물 온도에 따라 선택적으로 개폐된다.
즉, 제1냉매공급밸브(49)는 물탱크(10) 내부의 물 온도가 40℃~90℃일 경우에 개방되어 냉매가 공급되고, 압축기(43) 내부로 공급되어 응축기(45)로 공급되고, 다시 수액기(47)로 공급되면서 순환이 이루어진다.
그리고, 물탱크(10) 내부의 물 온도가 40℃이하 일때에는 제1냉매공급밸브(49)가 닫히게 되어 공급라인(50) 적정 위치의 필터드라이어(60)에 의해 액상에 포함된 수분과 이물질이 제거되고, 필터드라이어(60) 일측의 공급라인(50)의 제2냉매공급밸브(62)에 의해 냉매가 공급되며, 공급라인(50)과 증발파이프(41) 내경에 연결된 제1,2모세관(51)(52)을 통하여 증발파이프(41) 내부로 공급되어 액상의 냉매가 분사되면서 저온 저압의 기체로 변환하게 되어 히터(20)에 의해 물탱크(10) 내부의 물 온도가 올라간 상태의 온수 열을 순간적으로 빼앗아 냉수로 전환시키게 된다.
삭제
이와 같이 순간적으로 빼앗긴 열은 증발파이프(41)와 배출라인(42)을 통하여 압축기(43) 내부로 공급되어 상기한 바와 같이 반복적으로 순환된다.
이때, 제1,2모세관(50)(51)은 동일한 압력을 유지하기 위하여 전체적인 길이가 동일하게 이루어지게 된다. 즉, 증발파이프(41) 내부에 선단의 위치는 각각 다르게 이루어지나 전체적인 길이는 동일하게 이루어진다.
한편, 냉온수기의 사용이 완료되고 나면, 제어패널(18)의 청소기능 버튼을 사용하여 드레인라인(28)에 구비된 드레인밸브(29)를 자동으로 동작시켜 드레인라인(28)을 통하여 물탱크(10) 내부의 물을 외부로 배출시켜 청소를 편리하게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
그리고 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 자명하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 계절에 따라서 온수 또는 냉수를 선택적으로 공급할 수 있으며, 물을 저장한 다음 이를 가열하여 공기의 접촉 없이 원하는 온도를 조절하여 음용할 수 있으며, 온수 및 냉수필터가 없으므로 필터교환에 따른 비용이 절감되었으며, 또한 물탱크 내부에 배관되는 증발파이프 내부에 선단의 분사 위치가 다르게 이루어진 제1,2모세관을 통하여 중온 고압 또는 고온 고압의 액상 냉매를 분사시켜 저온 저압의 기체 냉매로 변환시킴으로써 짧은 시간에 히터에 의해 가열된 온수의 열을 빼앗게 됨으로써 열교환장치에 부하가 받지 않은 상태에서 물의 온도가 내려갈 수 있도록 한 효과가 제공된다.

Claims (3)

  1. 물이 저장되는 물탱크; 상기 물탱크 내부에 배관된 증발파이프와; 상기 증발파이프의 일단과 배출라인으로 연결되어 증발파이프 내부의 저온 저압 냉매를 고온 고압의 냉매로 만드는 기기인 압축기와; 상기 압축기에 연결되어 압축기로부터 공급받은 고온 고압의 냉매를 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매로 만드는 기기인 응축기와; 상기 응축기와 연결되어 응축기 내부에서 응축된 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 일시적으로 저장하는 탱크로 이루어진 수액기와; 상기 수액기와 증발파이프 타단 사이에 연결된 공급라인으로 이루어진 열교환장치로 구성된 냉온수기에 있어서,
    상기 물탱크(10) 상부의 뚜껑(12) 중앙 영역에 구비된 모터(15);
    상기 모터(15)에는 물탱크(10) 내부의 물 온도를 균일하게 유지시키기 위하여 물탱크(10) 내부에 위치되도록 회전 가능하게 구비된 임펠라(16);
    상기 증발파이프(41)와 압축기(43) 사이에 연결된 상기 배출라인(42)과 상기 수액기(47) 사이에 연결되는 제3라인(48) 상에 구비되어 상기 물탱크(10)의 내부 물 온도에 따라 선택적으로 개폐되는 제1냉매공급밸브(49); 및
    상기 공급라인(50)과 증발파이프(41) 내경에 각각 구비되어 고온 고압 또는 중온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 팽창시키기 위한 제1,2모세관(51)(52);
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기물 끓임 냉온수기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1모세관(51)과 제2모세관(52)은 증발파이프(41) 내부에서 저압 기체의 냉매로 팽창되는 위치가 다르게 이루어지고, 전체적인 길이가 동일하게 이루어진 것을 특징으로 하는 전기물 끓임 냉온수기.
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