KR101032200B1

KR101032200B1 - 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템

Info

Publication number: KR101032200B1
Application number: KR1020090050332A
Authority: KR
Inventors: 최상화; 정세경
Original assignee: 정세경; 최상화
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2011-05-02
Also published as: KR20100131633A

Abstract

본 발명은 축열탱크를 통해 가열·살균된 식수를 급수탱크로 공급하는 통상의 급수시스템에 있어서, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 식수를 보관하는 급수탱크가 차례로 구비되되, 축열탱크로 유입 및 배출되는 각 관으로 이중관 형태의 열교환부를 다수개 형성하고, 상기 급수탱크 및 냉수와 온수를 공급하는 급수꼭지를 축열탱크의 고온수로 살균 및 소독하며, 축열탱크 내의 증기를 배출하는 증기배출관을 형성함으로써, 상온의 수돗물과 축열탱크에 의해 고온으로 가열된 고온수가 상기 열교환부를 통해 서로 교차하여 이동해 열교환 하여, 식수를 가열 및 냉각시키기 위한 에너지를 절약하고, 분사장치로 급수탱크의 내부 및 급수꼭지 외측면으로 고온수를 일정시간 분사하여 살균 및 소독해, 탱크 및 급수꼭지의 세척을 통한 세균의 번식을 막고, 이물질을 세척하여, 급수시스템을 용이하게 위생적으로 유지 및 관리하며, 증기배출관을 통해 축열탱크 내의 증기를 규칙적으로 배출하여, 축열탱크 내부의 압력을 유지하면서 염소 등이 제거된 안전한 식수를 제공한다.

급수시스템, 축열탱크, 급수탱크, 급수꼭지, 솔레노이드밸브

Description

냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템 { the water supply system for circulating cold water andhot water }

본 발명은 축열탱크를 통해 가열·살균된 식수를 급수탱크로 공급하는 통상의 급수시스템에 있어서, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 식수를 보관하는 급수탱크가 차례로 구비되되, 축열탱크로 유입 및 배출되는 각 관으로 이중관 형태의 열교환부를 다수개 형성하고, 상기 급수탱크 및 냉수와 온수를 공급하는 급수꼭지를 축열탱크의 고온수로 살균 및 소독하며, 축열탱크 내의 증기를 배출하는 증기배출관을 형성함으로써, 수돗물과 고온수의 열교환을 통해 에너지를 절약하고, 식수를 위생적으로 가열·살균하며, 급수탱크와 급수꼭지를 정기적으로 용이하게 살균·소독하고, 염소 등이 포함된 증기를 배출하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 학교나 대형식당 등 대용량 급수가 필요한 곳에 적용되는 급수 시스템은 수도관에 직접 연결하여 사용하는 수도관 직결식 급수기와 생수 등의 정 제된 물을 물통에 담아 공급되는 것을 사용하는 물통식 급수기가 있는데, 이러한 종래의 급수기 중 상기 수도관 직결식 급수기는 축열탱크에 수도관이 연결되어, 이에 모인 수돗물이 축열탱크에서 고온수로 가열된 후, 이를 급수관을 통해 급수탱크로 공급해 급수하게 되며, 이는 설치 및 관리가 용이하고, 대용량으로 설치 가능한 장점을 가진다.

그런데 상기와 같은 기존의 급수시스템은 축열탱크 내부로 유입된 상온의 수돗물을 높은 온도로 가열하여 고·온수를 제조하기 위해서는 높은 에너지 및 비용이 소요되고, 각 탱크의 세척이 복잡하고 힘들어, 한 번 유입된 물이 일정기간 사용되지 않을 경우 물이 정체되어 부패함에 따라 세균이 번식하고 부유물과 악취가 발생하여, 그 음용이 불가능해지며, 여름철과 같이 냉수의 음용이 많아지는 시기에는 물을 냉각하는 속도가 냉수의 사용 속도를 따라잡지 못해, 미처 냉각이 되지 못한 상태의 미지근한 물이 공급됨으로써, 급수시스템의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

게다가, 상기와 같은 급수시스템을 통해 냉수 및 온수가 급수되는 급수꼭지는 다수개가 일렬로 구비되어 사용하는데, 이는 외부로 노출되어 있어 각종 이물질이 뭍거나 세균이 번식하기 쉬우며, 이를 어린 학생 등이 직접 입을 대고 마시는 경우가 잦아 비위생적이지만, 다수개의 급수꼭지를 일일이 세척하는 것은 힘들고 장시간이 소요되며, 세균을 완전히 살균하기 힘든 등의 이유로 세척작업이 이루어 지지 않아 식수로 음용 시 위생상 위험한 문제점이 있었다.

또한, 상기 축열탱크 내부로 유입된 수돗물을 고온으로 가열함으로써, 수돗물을 살균 및 소독하여 식수로 사용하기 적합하도록 하는데, 이때, 수돗물이 100℃ 이상의 고온으로 가열되면 기화하면서 증기가 발생하기 때문에, 축열탱크 내부가 고압 상태를 가져 사고의 위험성이 있었고, 이러한 증기는 수돗물 내의 염소 등을 포함한 상태로 급수탱크로 함께 공급되는 경우도 있어, 식수로 음용 시 인체에 해를 미치는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 식수를 가열 및 살균하여 위생적으로 하면서 열교환방식을 통해 이동하는 식수를 서로 가열 또는 냉각시켜 에너지를 절약하고, 급수탱크 및 급수꼭지의 살균 및 소독을 용이하게 하여 위생적으로 유지하며, 축열탱크 내의 염소 등을 포함한 증기를 규칙적으로 배출해 축열탱크의 압력을 유지하면서 안전한 식수를 제공하는 급수시스템을 그 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 이 식수를 보관하는 급수탱크가 차례로 구비된 상태에서, 수돗물을 축열탱크로 공급하는 급수공급관이 축열탱크의 고온수를 급수탱크로 공급하는 공급관을 감싸는 이중관 형태의 열교환부를 다수개 형성하고, 축열탱크에 연결된 세척·살균수공급관이 급수탱크의 상부 및 급수꼭지의 상·하부로 각각 구비되어, 그 단부로 축열탱크 내부의 고온수를 고압으로 분사하는 분사장치를 형성하며, 축열탱크 상부로는 증기를 배출하는 증기배출관을 형성한 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성한다.

그리고 상기 열교환부는 급수시스템의 용량 및 수압에 따라 2개 내지 6개로 형성하고, 급수탱크와 이웃하는 연속적인 1개 내지 4개의 열교환부 외측을 따라서는 냉각코일을 감아 형성하며, 급수탱크는 냉수 및 온수를 공급하는 냉수탱크와 온수탱크로 나누어 구비되도록 할 수도 있다.

이를 통해, 상온의 수돗물과 축열탱크에 의해 고온으로 가열된 고온수가 상기 열교환부를 통해 서로 교차하여 이동해 열교환 함으로써, 식수를 고온으로 가열 및 살균하여 위생적으로 하면서 축열탱크로 고온수가 공급되고 급수탱크로 상온수가 공급되어 식수를 가열 및 냉각시키기 위한 에너지를 절약하고, 분사장치로 급수탱크의 내부 및 급수꼭지 외측면으로 고온수를 일정시간 분사하여 살균 및 소독해, 탱크 및 급수꼭지의 세척을 통한 세균의 번식을 막고, 이물질을 세척하여, 급수시스템을 용이하게 위생적으로 유지 및 관리하며, 증기배출관을 통해 축열탱크 내의 증기를 규칙적으로 배출함으로써, 축열탱크 내부의 압력을 유지하면서 염소 등이 제거된 안전한 식수를 제공하는 효과를 가진다.

또한, 상기 급수시스템의 용량 및 수압에 따라 2개 내지 6개의 열교환부를 선택적으로 형성하는 동시에 급수탱크와 이웃하는 연속적인 1개 내지 4개의 열교환부 외측을 따라서는 냉각코일을 감아 형성함으로써, 열교환 효율을 더욱 향상시키고, 급수탱크로 공급되는 식수의 온도를 음용 가능한 온도로 낮추며, 상기 급수탱크는 냉수 및 온수를 공급하는 냉수탱크와 온수탱크로 나누어 구비해, 온수와 냉수 를 따로 급수하는 효과를 가진다.

본 발명에 대해 대략 설명하면, 식수를 가열·살균하는 축열탱크와 이 식수를 보관하는 급수탱크가 차례로 구비된 상태에서, 수돗물을 축열탱크로 공급하는 급수공급관이 축열탱크의 고온수를 급수탱크로 공급하는 공급관을 감싸는 이중관 형태의 열교환부를 다수개 형성하고, 축열탱크에 연결된 세척·살균수공급관이 급수탱크의 상부 및 급수꼭지의 상·하부로 각각 구비되어, 그 단부로 축열탱크 내부의 고온수를 고압으로 분사하는 분사장치를 형성하며, 축열탱크 상부로는 증기를 배출하는 증기배출관을 형성한 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성함으로써, 상온의 수돗물과 축열탱크에 의해 고온으로 가열된 고온수가 상기 열교환부를 통해 서로 교차하여 이동해 열교환 하여, 식수를 고온으로 가열 및 살균하여 위생적으로 하면서 축열탱크로 고온수가 공급되고 급수탱크로 상온수가 공급되어 식수를 가열 및 냉각시키기 위한 에너지를 절약하고, 분사장치로 급수탱크의 내부 및 급수꼭지 외측면으로 고온수를 일정시간 분사하여 살균 및 소독해, 탱크 및 급수꼭지의 세척을 통한 세균의 번식을 막고, 이물질을 세척하여, 급수시스템을 용이하게 위생적으로 유지 및 관리하며, 증기배출관을 통해 축열탱크 내의 증기를 규칙적으로 배출하여, 축열탱크 내부의 압력을 유지하면서 염소 등이 제거된 안전한 식수를 제공한다.

그리고 상기 열교환부는 급수시스템의 용량 및 수압에 따라 2개 내지 6개로 형성하고, 급수탱크와 이웃하는 연속적인 1개 내지 4개의 열교환부 외측을 따라서는 냉각코일을 감아 형성함으로써, 열교환 효율을 더욱 향상시키고, 급수탱크로 공급되는 식수의 온도를 음용 가능한 온도로 낮추며, 급수탱크는 냉수 및 온수를 공급하는 냉수탱크와 온수탱크로 나누어 구비해, 온수와 냉수를 따로 급수한다.

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

본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 도1에 도시한 바를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 실시예에서 사용되는 급수시스템은 크게 수돗물을 고온으로 가열 및 살균하는 축열탱크(30)와, 상기 축열탱크(30)에서 가열·살균된 식수를 저장해 급수하는 급수탱크(30)를 형성하는 통상의 급수시스템에 있어서, 우선, 급수공급관(10)을 통해 외부에서 유입된 저온의 수돗물을 공급받아 저장하는 축열탱크(30)는 그 내부로 다수개의 고온발열체(32)를 구비한 히터(31)와, 축열탱크(30) 내부의 온도를 감지하는 온도센서(33)가 각각 장착되어 있어, 일정 온도 이상으로 물이 가열되며, 일측으로는 급수공급관(10)을 통해 공급되는 수돗물을 축열탱크(30) 내로 유입시키는 유입관(35)을 형성하고, 타측으로는 축열탱크(30) 내부의 식수를 배출하는 공급관(36)을 형성한 구조로, 그 외부는 내열성과 단열성을 가지는 보온커버(34)로 둘러싸여 내부에서 물을 가열 또는 보온 및 저장 시 온도 유지에 효과적으로 한다.

상기 히터(31)는 다수개의 고온발열체(32)를 내부로 구비하여, 고온발열체(32)의 발열에 의해 고온으로 발열함으로써, 축열탱크(30) 내부의 수돗물을 빠르게 고온으로 가열 및 살균하여 음용 가능한 식수로 만드는데, 이러한 고온발열체(32)가 식수에 직접 닿지 않아 스케일 발생을 방지하고, 하나 이상의 고온발열체(32)가 고장이 나더라도 나머지 고온발열체(32)의 작동에 의해 가열 및 살균에 영향을 받지 않으면서, 개별 고온발열체(32)를 용이하게 교환 및 보수한다.

또한, 상기 축열탱크(30)에서 유출되는 공급관(36)에는 솔레노이드밸브(37) 및 압력조절밸브(38)가 설치되어, 축열탱크(30)와 급수탱크(40) 사이 식수의 출입을 제어하면서, 축열탱크(30) 내부압력을 일정수준으로 지속시켜 안전성을 높인다.

그리고 급수탱크(40)는 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성되며, 물의 유입과 유출에 따른 출입구가 있는데, 그 상부로는 축열탱크(30)의 공급관(36)이 연결되어 이를 통해 식수가 급수탱크(40) 내부로 공급되고, 하부 일측으로는 식수를 공급하는 급수꼭지(70) 측으로 급수하는 급수관(41) 및, 급수탱크(40) 내부의 물을 유출하는 드레인(42)을 형성하며, 이러한 급수탱크(40) 외측으로는 냉각코일(43)이 밀착하여 감기도록 구비되어, 급수탱크(40) 내부의 식수를 음용 가능한 온도로 낮추어 유지되도록 한다.

상기와 같이 축열탱크(30)와 급수탱크(40)가 구성된 상태에서, 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템은 식수로 사용되는 수돗물 냉수를 유입하는 급수공급관(10)과 이 수돗물을 축열탱크(30) 내부로 유입시키는 유입관(35) 사이로 다수개의 열교환부(20)를 연속적으로 이웃하여 형성하게 되는데, 급수공급관(10)과 유입관(35)을 연결하는 확관된 관 형태에, 그 내부로는 축열탱크(30)의 공급관(36)이 차례로 관통하여 통과해 급수탱크(40)에 연결되는 구조를 가진다.

즉, 도1에 도시한 바와 같이 급수공급관(10)의 단부에 연결된 확관된 관 형태의 열교환부(20) 4개가 연속하여 형성되어 차례로 제1 열교환부(20a), 제2 열교 환부(20b), 제3 열교환부(20c), 제4 열교환부(20d)를 형성해 다시 유입관(35)과 연결되며, 축열탱크(30) 내의 식수를 급수탱크(40)로 공급하는 공급관(36)은 반대로 제4 열교환부(20d) 내부에부터 관통하면서 제3 열교환부(20c), 제2 열교환부(20b), 제1 열교환부(20a)를 차례로 거쳐 급수탱크(40) 상부로 연결되게 된다.

이를 통해, 급수공급관(10)을 통해 공급되는 저온의 수돗물은 제1 열교환부(20a)에서부터 제2 열교환부(20b), 제3 열교환부(20c), 제4 열교환부(20d)의 순으로 각 열교환부(20)를 차례로 통과하면서 유입관(35)를 거쳐 축열탱크(30)로 유입되고, 축열탱크(30) 내에서 고온으로 가열 및 살균된 식수는 공급관(36)을 따라 이동하면서 제4 열교환부(20d) 내부에부터 제3 열교환부(20c), 제2 열교환부(20b), 제1 열교환부(20a)의 순으로 각 열교환부(20)를 차례로 거쳐 급수탱크(40) 내로 공급되며, 이렇게 각 열교환부(20)를 거쳐 이동하는 저온의 수돗물과 공급관(36)을 따라 이동하는 고온의 식수는 서로 열교환 함으로써, 각 열교환부(20)를 거쳐 이동하는 수돗물은 온도가 점차로 높아진 상태로 축열탱크(30) 내로 유입되고, 공급관(36)을 따라 이동하는 고온의 식수는 온도가 점차로 낮아진 상태로 급수탱크(40) 내로 공급되어, 축열탱크(30)를 통한 수돗물의 가열을 적은 에너지로 단시간에 용이하게 하는 동시에 급수탱크(40) 내의 식수 역시 음용 가능한 적정온도로 단시간에 냉각한다.

이때, 상기 각 열교환부(20) 내부로 위치하는 공급관(36)은 스프링형태로 감 기도록 형성함으로써, 각 열교환부(20) 내부를 흐르는 저온의 수돗물과 공급관(36)의 접촉면적을 넓혀, 열교환이 더욱 잘 이루어지도록 하며, 이때, 급수탱크(40)와 이웃하는 제1 열교환부(20a) 및 제2 열교환부(20b)의 외측면으로는 냉각코일(21)을 감아, 제1 열교환부(20a)와 제2 열교환부(20b)를 통과하는 수돗물을 저온으로 냉각함으로써, 그 내부를 통과하면서 수돗물과 열교환 하는 공급관(36)의 식수의 온도 역시 음용 가능한 수준의 온도로 더욱 낮아진 상태로 급수탱크(40) 내로 공급되고, 이로 인해 급수탱크(40)의 냉각코일(43)을 이용해 적은 에너지로 단시간에 식수를 냉각시킬 수 있게 된다.

상기 본 발명의 바람직한 실시예에서는 4개의 열교환부(20)를 형성하고, 2개의 열교환부(20)에 냉각코일(21)을 감아, 저온의 수돗물과 고온의 식수를 효과적으로 열교환 하였지만, 이는 일반적인 급수시스템에 한정되지 않고, 적용할 급수시스템의 급수용량 및 수압에 따라서, 2개 내지 6개의 연속하는 열교환부(20)를 선택적으로 형성함과 동시에, 1개 내지 4개의 열교환부(20) 외측으로 냉각코일(21)을 감아, 다양한 급수시스템에 맞는 효과적인 열교환이 이루어지도록 한다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 축열탱크(30)의 일측으로는 내부의 고온수를 배출하는 세척·살균수공급관(50)을 형성하는데, 이 세척·살균수공급관(70)은 급수탱크(40) 상부 및 각 급수꼭지(70)의 상부와 하부를 따라 각각 분기하여 형성되며, 급수탱크(40)의 상부 개방단 및 각 급수꼭지(70) 측의 개방단으로는 스프링클 러나 노즐 등과 같이 고압으로 분사하는 분사장치(51)가 각각 장착되며, 이러한 세척·살균수공급관(50)의 축열탱크(30) 측과 급수탱크(40) 측 및 급수꼭지(70)의 상부 및 하부 측으로는 각각 솔레노이드밸브(52)를 더 추가하여 형성함으로써, 축열탱크(30)의 고온수가 급수탱크(40)와 급수꼭지(70)의 상부 및 하부로 선택적으로 공급될 수 있도록 한다.

이를 통해, 급수시스템의 세척 시, 급수탱크(40)의 드레인(42)을 개방하여 내부의 물을 모두 배수한 다음, 각 솔레노이드밸브(52)를 개방하여 급수탱크(40) 및 급수꼭지(70)의 상부와 하부로 고압의 고온수를 장시간 분사함으로써, 급수탱크(40) 내부 및 급수꼭지(70) 표면으로 고온수가 높은 압력으로 분사되어 이물질 등을 세척하는 동시에 고온으로 소독·살균하여 세균의 번식을 막아, 세척과 살균이 함께 이루어져 급수시스템을 위생적으로 유지 및 관리할 수 있게 된다.

다음으로, 상기와 같이 형성된 축열탱크(30)는 히터(31)를 통해 내부의 수돗물을 고온으로 가열 및 살균하여 음용 가능한 식수가 되도록 하는데, 이때, 수돗물을 고온으로 가열하게 되면 수돗물이 기화한 증기가 축열탱크(30) 내로 차게 되며, 이 때문에, 축열탱크(30) 내부는 가득 찬 증기에 의해 고압상태가 되어 사고의 위험성이 있고, 증기는 수돗물의 염소 등 인체에 유해한 물질을 포함한 상태로 유지되면서 공급관(36)을 통해 급수탱크(40)로 공급되어, 급수탱크(40) 내에서 다시 물로 변하면서 염소 등의 유해한 물질을 포함한 식수가 급수되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같이 구성된 축열탱크(30)의 상부로 관 형태를 가지는 증기배출관(60)을 형성하고, 이에 솔레노이드밸브(61)를 더 추가하여 형성함으로써, 축열탱크(30) 내부로 증기가 차게 되면 주기적으로 솔레노이드밸브(61)를 열어 증기배출관(60)을 통해 축열탱크(30) 내부의 증기를 배출하여, 축열탱크(30) 내부의 압력을 유지하여 사고를 방지하고, 염소 등을 포함한 증기를 외부로 배출하여 안전한 식수를 공급하도록 한다.

또한, 이상과 같이 구성된 급수시스템의 급수탱크(40)로는 내부로 저장된 식수 내의 염소를 제거하는 동시에 냉각효율을 향상시키기 위한 장치를 더 부가하여 급수시스템을 통해 급수되는 식수의 질을 더욱 향상시킬 수도 있는데, 이를 위해서는, 외부에서 급수탱크(40) 내부로 삽입되어 내부에 저장된 식수 내로 잠겨 고속으로 회전하면서 식수를 직접적으로 저어주는 회전 팬(44)과, 급수탱크(40) 내부 하부로 구비되어 다수개의 분출공을 통해 외부에서 공급되는 고압의 에어를 분출하는 에어분출구(45)를 각각 구비하며, 이러한 급수탱크(40)의 상부로는 내부 공기를 환기하는 하나 이상의 환풍기(46)를 형성한다.

이를 통해, 급수탱크(40) 내부로 공급되는 식수를 회전 팬(44)을 이용하여 고속으로 저어주거나, 에어분출구(45)를 통해 식수 내로 에어를 공급함으로써, 공급관(36)을 통해 열교환하여 미지근한 온도로 공급되는 식수의 온도를 더욱 낮춰, 식수의 온도유지를 위한 에너지 효율을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 축열탱크(30)에서 가열되어 증기형태로 배출되고도 남은 식수 내 미량의 염소가 회전 팬(44)의 회전 및 에어분출구(45)의 에어공급에 의해 공기 중으로 자연배출되어 환풍기(46)를 통해 외부로 배출되어, 음용 가능한 낮은 온도의 염소가 없는 안전한 식수를 공급할 수 있게 되며, 회전 팬(44)이나 에어분출구(45) 중 하나를 사용하거나 둘 모두를 함께 사용하는 등 다양하게 적용해 적절히 사용 가능하다.

이와 같이 구성된 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템의 작동순서를 살펴보면, 먼저, 급수공급관(10)을 통해 공급되는 저온의 수돗물은 각 열교환부(20)를 거친 다음 유입관(35)을 통해 축열탱크(30) 내로 유입되고, 축열탱크(30) 내부의 수돗물은 고온으로 발열하는 히터(31)를 통해 가열 및 살균되어 음용 가능한 식수로 유지되다가, 솔레노이드밸브(37) 및 압력조절밸브(38)의 작동으로 공급관(36)을 통해 축열탱크(30) 내의 식수를 급수탱크(40)로 공급하게 된다.

이때, 상기 공급관(36)을 따라 공급되는 고온의 식수는 각 열교환부(20) 내부를 관통하여 이동함으로써, 열교환부(20)를 이동하는 저온의 수돗물과 그 내부 공급관(36)을 따라 흐르는 고온의 식수가 서로 열교환 하게 되고, 이를 통해, 각 열교환부(20)를 거쳐 이동하는 수돗물은 온도가 점차로 높아진 상태로 축열탱크(30) 내로 유입되면서, 반대로 공급관(36)을 따라 이동하는 고온의 식수는 온도가 점차로 낮아진 상태로 급수탱크(40) 내로 공급되어, 축열탱크(30)를 통한 수돗물의 가열을 적은 에너지로 단시간에 용이하게 하는 동시에 급수탱크(40) 내의 식수 역시 음용 가능한 적정온도로 단시간에 냉각할 수 있어, 이렇게 냉수가 온수가 서로 순환교류하는 방식에 따라 수돗물과 식수를 동시에 가열 및 냉각하면서 이를 위한 에너지를 비약적으로 절감할 수 있게 된다.

게다가, 급수탱크(40)와 이웃하는 열교환부(20)의 외측면으로 냉각코일(21)을 감아 형성함으로써, 그 내부를 흐르는 수돗물의 온도를 매우 낮게 낮추게 되어, 열교환부(20)를 거치면서 충분히 식혀지지 않은 공급관(36) 내의 식수가 상기 냉각코일(21)이 감긴 열교환부(20)를 통과하면서 열교환을 통해 충분히 식혀져, 급수탱크(40)로 공급 시 음용 가능한 상온의 온도를 가지게 하며, 덕분에 급수탱크(40) 외측으로 감긴 냉각코일(43)의 작동시간을 줄여 에너지를 더욱 절감한다.

그리고 상기와 같이 작동하는 급수시스템의 세척 시에는, 급수탱크(40)의 드레인(42)을 개방하여, 급수탱크(40) 내의 식수를 모두 배수한 다음, 세척·살균수공급관(50)의 솔레노이드밸브(52)를 개방하여 급수탱크(50) 내부 및 급수꼭지(70)의 상부와 하부의 분사장치(51)를 통해 고압의 고온수를 장시간 분사함으로써, 급수탱크(40) 내부 및 급수꼭지(70) 표면으로 고온수가 높은 압력으로 분사되어 이물질 등을 세척하는 동시에 고온으로 소독·살균하여 세균의 번식을 막아, 세척과 살균이 함께 이루어져 급수시스템을 위생적으로 유지 및 관리할 수 있게 한다.

또한, 축열탱크(30)에 형성된 증기배출관(60)의 솔레노이드밸브(61)를 규칙적으로 열어, 축열탱크(30) 내부의 증기를 배출함으로써, 축열탱크(30) 내부에서 계속하여 발생하는 증기를 빼내 압력을 유지하여 사고를 방지하고, 염소 등을 포함한 증기를 외부로 배출하여 공급관(36)을 통해 급수탱크(40)로 유입되는 것을 방지하여, 안전한 식수를 공급하도록 한다.

게다가, 상기 급수탱크(40) 내부로 구비되어 작동하는 회전 팬(44) 및 에어분출구(45)를 통해 급수탱크(40) 내 식수의 온도를 효과적으로 낮추면서 식수 내에 포함된 염소를 자연배출하여 환풍기(46)를 통해 외부로 배출함으로써, 음용 가능한 낮은 온도의 염소가 없는 안전한 식수를 공급한다.

이상에서 설명한 본 발명인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템은 하나의 축열탱크(30)와 급수탱크(40)로 구성하여 식수를 급수하지만, 이에 제한되지 않고, 도2에 도시한 바와 같이 상기 급수탱크(40)를 냉수탱크(40a)와 온수탱크(40b)로 나누어 구성함으로써, 급수꼭지(70)를 통해 냉수 및 온수를 각각 급수할 수 있도록 할 수도 있는데, 도1에 도시한 실시예의 급수탱크(40)는 냉수탱크(40a)로 대체되어, 축열탱크(30)의 공급관(36)이 연결되고, 하부 일측으로는 식수를 공급하는 급수꼭지(70) 측으로 급수하는 급수관(41a) 및, 냉수탱크(40a) 내부의 물을 유출하는 드레인(42a)을 형성하며, 이러한 냉수탱크(40a) 외측을 따라서는 내부에 냉매가 순환하는 과정에서 접촉면에 열교환작용을 발생하여 온도를 낮추는 구조의 냉각코일(43a)이 밀착하여 감기도록 구비되어, 냉수탱크(40a) 내부의 식수를 계속 냉각 및 유지시키도록 한다.

또한, 상기 냉수탱크(40a)의 하부로는 펌프(45a)가 설치된 이동관(44a)이 연결되고, 이러한 이동관(44a)은 이웃하여 구비된 온수탱크(40b)로 연결되어, 냉수탱크(40a)의 식수가 펌프(45a)의 작동에 의해 이동관(44a)을 따라 온수탱크(40b)로 공급되는데, 역시 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성된 온수탱크(40b)는 하부의 일측에 급수꼭지(70)로 연결되는 급수관(41b)을 갖고, 그 하부에 드레인(42b)이 위치하도록 구성된 구조이며, 이러한 온수탱크(40b)의 외측으로는 고온으로 발열하는 히터(43b)를 구비함으로써, 온수탱크(40b) 내부에 유입된 냉수를 가열하여 온수로 제조하는 동시에 온도를 유지할 수 있도록 하며, 이러한 온수탱크(40b)에는 온수 내지는 온수 이상의 온도의 물이 저장된다.

그리고 세척·살균수공급관(50) 역시, 냉수탱크(40a) 상부와 온수탱크(40b) 상부를 따라 분기해 형성하여, 그 상부 개방단으로 분사장치(51)를 각각 형성함으로써, 급수시스템의 세척 시, 냉수탱크(40a)와 온수탱크(40b) 내부를 고온수로 소독·살균할 수 있어, 급수탱크(40) 하나로 구성하나, 냉수탱크(40a)와 온수탱크(40b)로 나누어 구성하나 본 발명의 기능은 동일하게 작동한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 복합적으로 다양한 변형·실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 구조도.

도2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전체 구조도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 공급급수관 20: 열교환부 30: 축열탱크

40: 급수탱크 50: 세척·살균수공급관 60: 증기배출관

70: 급수꼭지 21,43,43a: 냉각코일 31,43b: 히터

32: 고온발열체 33: 온도센서 34: 보온커버

35: 유입관 36: 공급관 41: 급수관

42: 드레인 44: 회전 팬 45: 에어분출구

46: 환풍기 37,52,61: 솔레노이드밸브 38: 압력조절밸브

44a: 이동관 45a: 펌프 51: 분사장치

Claims

축열탱크(30) 내부의 수돗물을 히터(31)로 가열·살균한 식수를 급수탱크(40)로 공급해 급수꼭지(70)를 통해 급수하는 급수시스템에 있어서,

수돗물을 공급하는 급수공급관(10)과 이 수돗물을 축열탱크(30) 내부로 유입시키는 유입관(35) 사이로 확관된 관 형태의 열교환부(20)를 연결해 형성하고, 축열탱크(30) 내의 식수를 급수탱크(40)로 공급하는 공급관(36)이 상기 열교환부(20) 내부를 관통하여 통과하며;

상기 축열탱크(30)의 일측으로 연결되어 급수탱크(40) 상부 및 급수꼭지(70)로 각각 구비되도록 분기해, 각 개방단으로 분사장치(51)를 장착한 세척·살균수공급관(50)을 형성하고;

상기 축열탱크(30) 상부로 증기를 배출하는 증기배출관(60)을 형성함으로써,

열교환방식으로 에너지를 절약하고, 급수탱크와 급수꼭지를 용이하게 살균·소독하며, 축열탱크(30) 내의 증기를 배출하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 1항에 있어서,

상기 열교환부(20)는,

급수시스템의 급수용량 및 수압에 따라, 2개 내지 6개를 연속하여 차례로 형 성하고;

축열탱크(30)의 공급관(36)은 축열탱크(30)와 이웃하는 열교환부(20)에서부터 반대로 각 열교환부(20)를 관통하여 급수탱크(40)에 연결됨으로써,

열교환 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 2항에 있어서,

상기 열교환부(20)는,

급수탱크(40)와 이웃하는 1개 내지 2개의 열교환부(20) 외측으로 냉각코일(21)을 감아 내부의 수돗물을 저온으로 냉각함으로써,

그 내부를 통과하는 공급관(36)의 식수를 음용 가능한 수준의 온도로 열교환 하여 급수탱크(40)로 공급하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 축열탱크(30)의 공급관(36)은,

열교환부(20) 내부로 위치하는 공급관(36)이 스프링형태로 감기도록 형성함으로써,

열교환부(20) 내부를 흐르는 수돗물과 공급관(36)의 접촉면적을 넓혀, 열교환 효율의 향상을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 1항에 있어서,

상기 급수시스템은,

상기 축열탱크(30)의 공급관(36)으로 솔레노이드밸브(37) 및 압력조절밸브(38)를 설치하고;

상기 세척·살균수공급관(50)의 축열탱크(30) 측과 급수탱크(40) 측과 급수꼭지(70)의 상부 및 하부 측으로 각각 솔레노이드밸브(52)를 설치하며;

상기 증기배출관(60) 측으로도 솔레노이드밸브(61)를 설치함으로써,

식수의 출입 및 압력수준을 제어하면서, 급수시스템의 세척 및 증기배출을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 1항에 있어서,

상기 급수탱크(40)는,

외측으로 냉각코일(43)을 밀착하여 감아 구비함으로써,

급수탱크(40) 내부의 식수를 음용 가능한 온도로 낮추어 유지하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 6항에 있어서,

상기 급수탱크(40)는,

내부로 삽입되어 식수 내에 잠긴 상태로 고속회전하는 회전 팬(44)과;

내부 하부에서 분출공을 통해 고압의 에어를 분출하는 에어분출구(45) 및;

상부에서 내부공기를 환기하는 환풍기(46)를 형성함으로써,

식수의 온도를 효율적으로 낮추고, 염소를 자연배출하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
제 1항에 있어서,

상기 급수탱크(40)는,

외측으로 냉각코일(42a)이 밀착하여 감긴 냉수탱크(40a)와, 외측으로 히터(43b)를 구비한 온수탱크(40b)로 나누어 구성하여;

축열탱크(30)의 공급관(36)이 냉수탱크(40a)에 연결되고, 냉수탱크(40a)와 온수탱크(40b)를 펌프(45a)가 설치된 이동관(44a)으로 연결해, 냉수탱크(40a)의 식수를 펌프(45a)의 작동에 의해 이동관(44a)을 따라 온수탱크(40b)로 공급함으로써,

냉수와 온수를 각각 급수하는 것을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.