KR100884905B1

KR100884905B1 - 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치

Info

Publication number: KR100884905B1
Application number: KR1020070120648A
Authority: KR
Inventors: 최상화
Original assignee: 최상화
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-02-20

Abstract

본 발명은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치에 관한 것으로서, 본 발명에 대해 대략 설명하면, 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치는 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 냉수를 보관하는 냉수탱크와 온수를 보관하는 온수탱크가 차례로 구비된 상태에서, 상기 축열탱크와 냉수탱크는 온냉수변환관에 의해 연결되고, 냉수탱크와 온수탱크는 이동관에 의해 연결된다.

그리고 일측으로 냉수가 유입되는 냉수급수관이 형성되고, 냉각부내에서 열교환이 이루어진 냉수가 유출되어 축열탱크로 유입되는 순환관이 구비된 냉각부가 상기 온냉수변환관을 감싸도록 하여 하나 이상 형성하고, 상기 냉각부를 통과한 온냉수변환관으로는 송풍팬을 작동시켜 공랭방식으로 다시 한번 냉각되도록 하여, 축열탱크에서 가열·살균된 고·온수는 온냉수변환관을 통해 냉수탱크로 이동하는데, 이때, 냉수가 유입된 냉각부를 통과하면, 온냉수변환관 내부의 고·온수와 냉각부 내부의 냉수가 열교환 하면서, 온냉수변환관 내부를 흐르는 식수의 온도가 내려가게 되고, 냉각부를 통과한 온냉수변환관으로는 다시 송풍팬이 작동하여 공랭방식으로 식혀, 온냉수변환관 내부를 흐르는 식수의 온도는 더욱 내려가게 된다.

이렇게 온도가 낮춰진 식수는 냉수탱크 내부로 유입되면서, 냉수탱크에 의해 음용에 적합한 낮은 온도를 유지하게 되고, 상기 냉수탱크에서 이동관을 통해 온수탱크로 유입된 식수는 온수탱크에 의해 높은 온도를 유지하게 된다.

그리고, 상기 냉각부 내부를 흐른 냉수는 온냉수변환관 내부의 고·온수와 열교환이 이루어져 높은 온도를 가지게 되며, 이러한 물을 순환관을 통해 축열탱크로 유입함으로써, 축열탱크를 통한 가열·살균된 고·온수의 제조를 더욱 용이하게 한다.

이를 통해, 상기 축열탱크를 이용해 식수의 가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 하며, 축열탱크에서 냉수탱크로 이동하는 고·온수가 냉각부 및 송풍팬을 통과하면서 냉수로 제조되어, 냉수와 온수의 공급을 확실하게 하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치에 관한 것이다.

열교환, 공랭방식, 에너지, 살균, 위생, 급수장치, 냉각부, 냉각코일

Description

냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치 { The water supply apparatus for circulating cold water and hot water }

본 발명은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치에 관한 것으로서, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 냉수를 보관하는 냉수탱크와 온수를 보관하는 온수탱크가 차례로 구비되되, 상기 축열탱크와 냉수탱크를 연결하는 온냉수변환관 및 냉수탱크와 온수탱크를 연결하는 이동관이 각각 형성되고, 상기 온냉수변환관에는 온냉수변환관을 감싸는 냉각부가 형성되며, 상기 냉각부를 통과한 온냉수변환관은 송풍팬을 통해 공랭방식으로 냉각되는 급수장치을 구성함으로써, 가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 하며, 냉수와 온수의 공급을 확실하게 하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치에 관한 것이다.

일반적으로 학교나 대형식당 등에 설치되는 냉온수기는 수도관에 직접 연결하여 사용하는 수도관 직결식 냉온수기와 생수 등의 정제된 물을 물통에 담아 공급 되는 것을 사용하는 물통식 냉온수기가 있다.

이러한 종래의 냉온수기 가운데, 상기 수도관 직결식 냉온수기는 축열탱크에 수도관이 연결되어, 이에 모인 수돗물이 축열탱크를 통하여 가열된 후, 이를 급수관을 통해 급수하게 되는데, 설치 및 관리가 용이하고, 대용량으로 설치 가능하여 주로 사용되고 있는 실정이다.

하지만, 상기 축열탱크 내부로 유입된 냉수를 높은 온도로 가열하여 고·온수를 제조하기 위해서는 에너지가 많이 소요되고, 냉수탱크와 온수탱크가 별도로 설치되어, 한 번 유입된 물이 일정기간 사용되지 않을 경우 물이 정체되어, 부패함에 따라 세균이 번식하고 부유물과 악취가 발생하여, 그 음용이 불가능해지는 문제점이 있었다.

또한, 여름철과 같이 냉수의 음용이 많아지는 시기에는 물을 냉각하는 속도가 냉수의 사용 속도를 따라잡지 못해, 미처 냉각이 되지 못한 상태의 미지근한 물이 공급됨으로써, 급수장치의 효율성이 저하되는 문제점 등이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 냉수를 보관하는 냉수탱크와 온수를 보관하는 온수탱크가 차례로 구비된 상태에서, 상기 축열탱크와 냉수탱크를 연결하는 온냉수변환관 및 냉수탱크와 온수탱크를 연결하는 이동관이 각각 형성되고, 상기 온냉수변환관에는 온냉수변환관을 감싸 냉각시키는 냉각부가 형성되며, 상기 냉각부를 통과한 온냉수변환관은 송풍팬을 통해 공랭방식으로 다시 한번 냉각되는 급수장치을 구성한다.

이를 통해, 상기 축열탱크를 이용해 식수의 가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 하며, 축열탱크에서 냉수탱크로 이동하는 고·온수가 냉각부 및 송풍팬을 통과하면서 냉수로 제조되어, 냉수와 온수의 공급을 확실하게 하는 효과를 가진다.

본 발명에 대해 대략 설명하면, 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치은 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 냉수를 보관하는 냉수탱크와 온수를 보관하는 온수탱크가 차례로 구비된 상태에서, 상기 축열탱크와 냉수탱크는 온냉수변환관에 의해 연결되고, 냉수탱크와 온수탱크는 이동관에 의해 연결된다.

그리고 일측으로 냉수가 유입되는 냉수급수관이 형성되고, 타측으로는 유입된 냉수를 통과시킨 후 축열탱크로 유입하는 순환관이 구비된 냉각부가 상기 온냉수변환관을 감싸도록 하여 하나 이상 형성하고, 상기 냉각부를 통과한 온냉수변환관으로는 송풍팬을 작동시켜 공랭방식으로 다시 한번 냉각되도록 한다.

이를 통해, 축열탱크에서 가열·살균된 고·온수는 온냉수변환관을 통해 냉수탱크로 이동하는데, 이때, 냉수가 유입된 냉각부를 통과하면, 온냉수변환관 내부의 고·온수와 냉각부 내부의 냉수가 열교환 하면서, 온냉수변환관 내부를 흐르는 식수의 온도가 내려가게 되고, 냉각부를 통과한 온냉수변환관으로는 다시 송풍팬이 작동하여 공랭방식으로 식혀, 온냉수변환관 내부를 흐르는 식수의 온도는 더욱 내려가게 된다.

그리고, 상기 냉각부 내부를 흐른 냉수는 온냉수변환관 내부의 고·온수와 열교환이 이루어져 높은 온도를 가지게 되며, 이러한 물을 순환관을 통해 축열탱크 로 유입함으로써, 축열탱크를 통한 가열·살균된 고·온수의 제조를 더욱 용이하게 한다.

이와 같은 특징을 가지는 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치를 각 도면에 도시한 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치는, 도1에 도시한 바를 참조하여 설명하면, 크게 축열탱크(10)와 냉수탱크(20)와 온수탱크(20)가 차례로 형성되는데, 우선, 축열탱크(10)는 유입된 물을 저장하는 탱크로 구성되며, 그 외부로 전기가 공급되면 발열하는 히터(11)와, 축열탱크(10) 내부의 온도를 감지하는 온도센서(12)가 각각 장착되어 있어, 일정 온도 이상으로 물이 가열되며, 일측에는 물이 들어오는 입구를 형성하고, 타측에는 물이 배출되는 출구가 위치한 구조로, 그 외부는 내열성과 단열성을 가지는 보온커버(13)로 둘러싸여 내부에서 물을 가열 또는 보온 및 저장 시 온도 유지에 효과적으로 구성되어 있다.

이에 덧붙여, 현재 여러 방면에서 사용되고 있는 히터는, 스테인리스 또는 동으로 제조된 공업용 히터가 대부분이어서, 이러한 히터를 축열탱크(10) 내부로 구비해, 물과 접촉하여 직접적으로 물을 가열할 때에는, 물과 접촉한 히터에서 각종 유해물질이 발생해 물이 오염되는 경우가 발생할 수 있기 때문에, 본 고안에서 사용되는 히터(11)는, 축열탱크(10) 외부로 밴드형태의 히터(11)를 밀착하여 감싸 거나, 코일형태의 히터(11)를 스프링형태로 감는 등 다양한 방법을 이용해 축열탱크(10)의 외측에서 물을 가열함으로써, 물이 오염되는 것을 방지한다.

다음으로, 냉수탱크(20)는, 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성되며, 물의 유입과 유출에 따른 출입구가 있는데, 그 상부에 물이 유입되는 입구와, 하부의 일측에 물이 유출되는 출구 및, 하부의 일측에 취수용 꼭지(21)를 구성하고, 그 하부에 드레인(22)이 위치한 구조로, 상기 냉수탱크(20)에는 실온 내지는 실온 이하의 온도를 가지는 물이 저장되며, 이러한 냉수탱크(20)의 외부로는, 단열재료에, 냉수탱크(20)에 밀착·구비되어, 냉수탱크(20)의 보온기능을 향상시키는 커버(24)가 더 구비되어, 냉수탱크(20) 내부로 유입된 냉수와 외부와의 열교환을 방지해 냉수의 온도를 유지할 수 있도록 한다..

그리고, 상기 냉수탱크(20)의 내부로는, 내부에 냉매가 순환하는 과정에서 접촉면에 열교환작용을 발생하여 온도를 낮추는 구조의 냉각코일(23)이 하나 또는, 두 개 이상의 다수개로 형성되어, 냉수탱크(20) 내부의 식수를 계속 냉각 및 유지시킬 수 있는데, 이때, 상기 냉각코일(23)에 사용되는 코일은 복원력이 풍부하고 전열효과가 뛰어난 재질을 사용함이 바람직하다.

다음으로, 온수탱크(30)는, 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성되며, 물의 유입과 유출에 따른 출입구가 있는데, 그 상부에 물이 유입되는 입구와, 하부에 취수용 꼭지(31)를 갖고, 그 하부에 드레인(32)이 위치하도록 구성된 구조이며, 참고로 이러한 온수탱크(30)의 외부를 높은 온도로 발열하는 밴드히터(33)로 감싼 후, 그 상부를 단열성과 내열성을 가진 커버(34)로 감쌈으로써, 온수탱크(30) 내부에 유입된 냉수를 가열하여 온수로 제조하는 동시에 온도를 유지할 수 있도록 하며, 이러한 온수탱크(30)에는 온수 내지는 온수 이상의 온도의 물이 저장된다.

이와 같이 구성된 축열탱크(10)와 냉수탱크(20)와 온수탱크(30)는, 먼저, 축열탱크(10)와 냉수탱크(20)는 온냉수변환관(40)에 의해 연결되어, 축열탱크(10)에서 가열·살균된 고·온수가 냉수탱크(20)로 흐르도록 하고, 냉수탱크(20)와 온수탱크(30)는 이동관(50)에 의해 연결되어, 냉수탱크(20)의 냉수가 온수탱크(30)로 흐르도록 한다.

이때, 상기 축열탱크(10)에서 유출되는 온냉수변환관(40)에는 솔레노이드밸브(41)가 설치되어, 축열탱크(10)와 냉수탱크(20) 사이의 물의 출입을 제어하고, 냉수탱크(20)로 유입되는 온냉수변환관(40)에는 압력조절밸브(42)가 설치되어, 축열탱크(10) 내부 압력을 일정수준으로 지속시켜 안전성을 높이며, 상기 온수탱크(30)로 유입되는 이동관(50)에는 펌프(51)가 설치되어, 냉수탱크(20) 내의 냉수를 온수탱크(30)로 이동시킬 수 있도록 한다.

그리고 상기와 같이 형성된 온냉수변환관(40)으로는, 상기 온냉수변환관(40)을 감싸는 탱크형태에, 일측으로 식수로 사용되는 수돗물 냉수가 유입되는 냉수급수관(61)이 형성되고, 냉각부(60)내에서 온냉수변환관(40)에 의해 열교환이 이루어진 냉수를 순환관(62)로 유출하여 축열탱크(10)으로 공급하는 냉각부(60)가 하나 또는 둘 이상이 이웃하여 형성되는데, 이를 통해, 축열탱크(10)를 통해 가열·살균된 고·온수가 온냉수변환관(40)을 따라 흐르면서, 냉수탱크(20)로 이동하는 도중, 냉각부(60)를 통과하면서, 냉수급수관(61)을 통해 냉각부(60) 내부로 유입된 냉수와 온냉수변환관(40) 내부를 흐르는 고·온수가 서로 열교환 함으로써, 온냉수변환관(40)을 흐르는 고·온수는 온도가 내려가면서 냉수로 변하게 되고, 냉각부(60)를 통과한 냉수는 온도가 높아지면서 온수로 변해 축열탱크(10) 내부로 유입되어, 축열탱크(10)를 통한 고·온수의 제조를 단시간에 더욱 용이하게 하여 에너지를 절약한다.

이때, 상기 냉각부(60) 내부로 위치하는 온냉수변환관(40)은 스프링형태로 감기도록 형성함으로써, 냉각부(60) 내부를 흐르는 냉수와 온냉수변환관(40)의 접촉면적을 넓혀, 열교환이 더욱 잘 이루어지도록 하며, 이와 같이, 하나 이상의 냉각부(60) 및 그 내부에 스프링형태로 감기도록 형성된 온냉수변환관(40)을 통해, 가열·살균된 고·온수가 온냉수변환관(40)을 흐르면서 효율적으로 냉수로 변환되도록 한다.

그리고, 상기와 같이 형성된 냉각부(60)를 통과한 온냉수변환관(40)의 외측으로는, 양측면이 관통된 파이프형태의 공기유도로(72)로 온냉수변환관(40)을 감싼 후, 상기 공기유도로(72)의 하단에는 공기유도로(72)내부로 외부공기를 송풍하는 모터(71)에 연결된 송풍팬(70)을 작동시킴으로써, 송풍팬(70)의 작동에 의해 발생한 바람이 공기유도로(72)를 따라 이동하면서, 그 내측의 온냉수변환관(40)을 공랭방식으로 냉각시켜, 냉각부(60)를 통해 냉각된 온냉수변환관(40) 내부의 냉수가 다시 한번 냉각되어, 확실하게 냉각되도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치의 작동순서를 살펴보면, 먼저, 냉수급수관(61)을 통해 식수인 수돗물 냉수가 공급되면, 상기 식수는 축열탱크(10)로 유입되면서 일정온도로 가열·살균된 고·온수로 제조되어 온냉수변환관(40)을 따라 흐르게 되고, 이는 냉각부(60) 및 송풍팬(70)에 의해 온도가 내려가 냉수로 변환되어, 냉수탱크(20)로 유입된다.

이렇게 냉수탱크(20)로 유입된 식수는 냉각부(60) 및 송풍팬(70)로 인해 일정온도로 내려가 있어서, 냉각코일(22)과 커버(24)에 의해 용이하게 저온으로 냉각 및 유지되고, 상기 냉각탱크(20)의 냉수 중 일부는 이동관(50)에 의해 온수탱크(30)로 유입되어, 밴드히터(33)에 의해 가열되어, 일정온도 이상의 온수로 유지된다.

이와 같이 냉수탱크(20) 및 온수탱크(30)의 냉수 및 온수는 사용자의 선택에 의해 취수용꼭지(21)(31)를 통하여 적정온도를 가지는 식수를 용이하게 사용할 수 있고, 드레인(22)(32)을 통해 냉수탱크(20) 및 온수탱크(30) 내부의 식수를 모두 빼낸 후 각 탱크(20)(30)의 청소를 하는 등 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치는 짧은 시간 내에 냉수 및 온수를 제조하고, 유지 및 관리가 용이하며, 에너지를 절약하는 등 대형급식소 및 식당 등에 사용하기에 적합한 특징을 가진다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 구조도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 축열탱크 11: 히터 12: 온도센서

13: 보온커버 20: 냉수탱크 21: 취수용 꼭지

22: 드레인 23: 냉각코일 24: 커버

30: 온수탱크 31: 취수용 꼭지 32: 드레인

33: 밴드히터 40: 온냉수변환관 41: 솔레노이드밸브

42: 압력조절밸브 50: 이동관 51: 펌프

60: 냉각부 61: 냉수급수관 62: 순환관

70: 송풍팬 71: 모터 72: 공기유도로

Claims

냉온수 급수 장치에 있어서,

유입된 식수를 저장하는 탱크형태에, 외부로 접한 히터(11) 및 보온커버(13)로 둘러싸이고, 내부의 온도를 감지하는 온도센서(12)가 장착된 축열탱크(10)와;

식수를 저장하는 탱크형태에, 내부로 온도를 낮추는 구조의 냉각코일(23)이 적어도 하나 형성되고, 하부 일측으로 취수용 꼭지(21) 및 드레인(22)이 형성된 냉수탱크(20)와;

식수를 저장하는 탱크형태에, 외부는 고온으로 발열하는 밴드히터(33) 및 커버(34)로 감싸고, 하부 일측으로 취수용 꼭지(31) 및 드레인(32)이 형성된 온수탱크(30)가 각각 구비되고;

축열탱크(10)와 냉수탱크(20) 사이로 연결되어 식수가 이동하는 온냉수변환관(40) 및 냉수탱크(20)와 온수탱크(30) 사이로 연결되어 식수가 이동하는 이동관(50)이 각각 형성되며;

상기 온냉수변환관(40)을 감싸는 탱크형태에, 일측으로 냉수가 유입되는 냉수급수관(61)이 형성되고, 냉각부(60)내에서 냉온수변환관(40)에 의해 열교환이 이루어진 냉수를 순환관(62)로 유출하여 축열탱크(10)로 공급하는 냉각부(60)와;

상기 냉각부(60)를 통과한 온냉수변환관(40)의 외측으로 양측면이 관통된 파이프형태의 공기유도로(72)가 형성되어 온냉수변환관(40)을 감싼 후, 상기 공기유도로(72)의 하단에는 공기유도로(72)내부로 외부공기를 송풍하는 모터(71)에 연결된 송풍팬(70)이 각각 구비된 급수장치을 구성함으로써,

가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 하며, 냉수와 온수의 공급을 확실하게 하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각부(60)는,

냉수급수관(61)으로는 식수로 사용되는 수돗물 냉수가 유입되고;

순환관(62)은 냉각부(60)를 통과한 식수를 축열탱크(10)로 유입시킴으로써,

축열탱크(10)를 통한 고·온수의 제조를 단시간에 더욱 용이하게 하여 에너지를 절약하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치.
제 2항에 있어서,

상기 냉각부(60) 내부로 위치하는 온냉수변환관(40)은,

스프링형태로 감기도록 형성함으로써,

냉각부(60) 내부를 흐르는 냉수와 온냉수변환관(40)의 접촉면적을 넓혀, 열교환이 더욱 잘 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉수탱크(20) 외부로는,

단열재료에, 냉수탱크(20)에 밀착·구비되는 커버(24)가 구비됨으로써,

냉수탱크(20) 내부의 냉수와 외부와의 열교환을 방지해 냉수의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치.
제 1항에 있어서,

상기 축열탱크(10)에서 유출되는 온냉수변환관(40)으로는 솔레노이드밸브(41)가 설치되고;

상기 냉수탱크(20)로 유입되는 온냉수변환관으로는 압력조절밸브(42)가 설치되며;

상기 온수탱크(30)로 유입되는 이동관(50)으로는 펌프(51)가 설치됨으로써;

물의 흐름을 용이하게 함은 물론 축열탱크(10) 내부 압력을 일정수준으로 지속시키는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수장치.