KR101207025B1 - 휴일 절전 및 절수형 음수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴일 절전 및 절수형 음수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하루에 한번 이상 주기적으로 저수조에 저장된 물을 배수한 후 저수조를 고온의 스팀으로 살균함으로써 안전한 음용수를 제공함과 동시에 물의 사용이 거의 없는 휴일에는 배수 및 살균기능을 차단시켜 휴일에 절전 및 절수가 가능한 음수기에 관한 것이다.
본 발명의 휴일 절전 및 절수형 음수기는 저수조와, 저수조의 살균을 위해 주기적으로 상기 저수조에 저장된 물을 배수시키는 배수부와, 저수조의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성되며 상기 저수조의 내부와 연통되는 수용공간이 마련되는 스팀발생조와, 상기 배수부에 의해 상기 저수조에 저장된 물이 배수되면 상기 수용공간에 수용된 물을 가열하여 상기 저수조 내부에 스팀을 발생시키기 위해 상기 스팀발생조에 설치되는 제 1히터를 포함하는 스팀살균수단과, 저수조에 저장된 물의 수위가 배수저지수위를 초과하면 상기 배수부에 의한 배수를 저지하는 배수저지수단을 구비한다.

Description

휴일 절전 및 절수형 음수기{drinking water supply device for save electricity and water}
본 발명은 휴일 절전 및 절수형 음수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하루에 한번 이상 주기적으로 저수조에 저장된 물을 배수한 후 저수조를 고온의 스팀으로 살균함으로써 안전한 음용수를 제공함과 동시에 물의 사용이 거의 없는 휴일에는 배수 및 살균기능을 차단시켜 휴일에 절전 및 절수가 가능한 음수기에 관한 것이다.
최근 널리 보급되고 있는 정수기는 수도물을 공급받아 세디멘트 필터, 선카본필터, 멤브레인필터, 후카본필터, 자외선필터 등과 같이 다양한 필터를 통과시켜 정수처리된 물을 공급하는 장치이다.
이러한 정수기는 가정 또는 사무실 등 사용자가 일부 특정인으로 제한된 장소뿐만 아니라, 학교 식당, 학교 복도, 도서관, 고속도로 휴게소, 열차 대합실, 관공서, 기타 공공 건물 등 다수의 인원이 사용할 수 있는 장소에도 설치되어 사용되고 있다.
필터에 의하여 정수된 물은 취수꼭지를 통해 이용자에게 바로 공급되기도 하지만, 냉수탱크에 저장되어 냉각장치(압축기, 응축기 및 증발기로 이루어진 가스 냉매 순환사이클이나 열전소자가 주로 사용됨)에 의하여 냉각되거나 온수탱크에 저장되어 전열코일 등의 가열 장치에 의하여 가열되어 취수꼭지를 통해 냉수 또는 온수로 공급되기도 한다.
또한, 필터에 의하여 정수된 물은 냉수 탱크 및 온수탱크로 유입되기 전에 커다란 저수조에 저장될 수 있다. 이 경우 저수조로부터 냉수탱크 및 온수 탱크로 정수처리된 물이 유입된다.
이러한 종래의 정수기에 의하면 필터에 의해 여과처리되었다 하더라도 미생물까지 완벽히 걸러지지 않아 문제가 된다. 온수의 경우 가열장치에 의해 물을 90도 이상으로 가열하여 유지하므로 세균이 번식할 위험이 없으나 냉수의 경우 세균이 포함된 처리수가 냉수탱크에 그대로 유입됨으로써 세균이 번식할 가능성이 충분하다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 저수조에 저장된 물을 배수한 후 저수조 내부에 고온의 스팀을 발생시켜 저수조 내부를 하루에 한번 이상 주기적으로 살균할 수 있는 휴일 절전 및 절수형 음수기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 학교나 관공서, 회사 등과 같이 물의 사용이 거의 없는 휴일에는 배수 및 살균기능을 차단시켜 휴일에 낭비되는 물 및 전기를 크게 절감할 수 있는 휴일 절전 및 절수형 음수기를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴일 절전 및 절수형 음수기는 저수조와; 상기 저수조의 살균을 위해 주기적으로 상기 저수조에 저장된 물을 배수시키는 배수부와; 상기 저수조의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성되며 상기 저수조의 내부와 연통되는 수용공간이 마련되는 스팀발생조와, 상기 배수부에 의해 상기 저수조에 저장된 물이 배수되면 상기 수용공간에 수용된 물을 가열하여 상기 저수조 내부에 스팀을 발생시키기 위해 상기 스팀발생조에 설치되는 제 1히터를 포함하는 스팀살균수단과; 상기 저수조에 저장된 물의 수위가 배수저지수위를 초과하면 상기 배수부에 의한 배수를 저지하는 배수저지수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 배수부는 상기 저수조의 바닥에 입구가 형성되도록 상기 저수조에 설치되는 배수관과, 상기 배수관에 설치되어 전원이 인가되면 상기 배수관의 유로를 개방하는 배수밸브를 구비하고, 상기 배수저지수단은 상기 저수조의 내부에 설치되는 지지관과, 상기 지지관에 설치되며 상기 저수조에 저장된 물의 수위가 상기 배수저지수위를 초과하는 상태에서는 상기 배수밸브 및 상기 제 1히터에 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조에 가열살균된 물을 공급하는 원수공급수단;을 더 구비하고, 상기 원수공급수단은 내부로 물이 유입되는 가열조와, 상기 가열조 내부에 장착되어 상기 가열조에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 2히터와, 상기 가열조와 제 1연결관으로 연결되고 내부에 상기 가열조에서 가열되어 살균처리된 물이 흐르는 냉각코일과, 상기 냉각코일이 내부에 수용되고 상기 냉각코일로부터 열을 흡수하는 열교환조와, 상기 냉각코일과 상기 저수조를 연결하여 상기 냉각코일을 통과한 물이 상기 저수조로 유입되는 제 2연결관을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조에 저장된 물을 4 내지 8℃로 냉각시키기 위한 냉각부를 더 구비하고, 상기 냉각부는 상기 저수조 내부에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 설치되어 상기 응축기에 의해 응축된 냉매를 교축하기 위한 교축밸브를 구비하며, 상기 원수공급수단은 상기 응축기로부터 발생된 열을 상기 가열조로 유입되는 물로 전달하는 예열부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 예열부는 상기 응축기가 내부에 설치되고 열교환매체가 채워진 축열탱크와, 상기 축열탱크의 내부에 설치되어 상기 열교환매체와 열교환이 이루어지는 열교환기와, 상기 열교환기의 일측에 연결되어 물을 상기 열교환기 내부로 공급하는 원수공급관과, 상기 열교환기를 통과한 물이 상기 가열조로 유입될 수 있도록 상기 열교환기의 타측에 연결되어 상기 가열조로 연장되는 예열수이동관을 구비하고, 상기 배수관과 상기 열교환조를 연결하여 상기 배수부에 의한 배수시 상기 배수관으로부터 배수되는 차가운 물을 상기 열교환조로 경유시키는 경유부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 하루에 한번 이상 주기적으로 저수조 내부에 고온의 스팀을 발생시켜 저수조 내부를 살균함으로써 안전한 음용수를 제공할 수 있다. 또한, 저수조의 살균처리시 스팀발생에 필요한 최소한의 물만 스팀발생조에 남겨둔 채 저수조의 물은 모두 배수시킨 후 가열하므로 가열에 따른 소모전력을 크게 줄이고 살균시간을 단축할 수 있다.
그리고 본 발명은 학교나 관공서, 회사 등과 같이 물의 사용이 거의 없는 휴일에는 배수 및 살균기능을 차단시켜 휴일에 낭비되는 물 및 전기를 크게 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음수기의 사시도이고,
도 2는 도 1의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 3은 도 1에 적용된 음수기의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이고,
도 4는 도 1에 적용된 음수기의 요부를 발췌한 분리사시도이고,
도 5는 도 1에 적용된 음수기의 저수조 내부를 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 음수기의 제 1히터 및 배수밸브를 나타낸 회로도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 음수기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴일 절전 및 절수형 음수기에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 휴일 절전 및 절수형 음수기(10)는 학교, 관공서, 직장 등에 구내식당 등에 설치되어 단체급수를 위한 대용량의 음수기로서, 살균처리되어 안전하게 마실 수 있는 음용수를 공급한다. 이러한 음수기는 물을 끓여 제공하므로 물끓이기로 불릴 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 음수기(1)는 크게 저수조와, 배수부와, 스팀발생조(110)와 제 1히터(115)를 포함하는 스팀살균수단과, 배수저지수단을 구비한다.
상기의 구성요소들을 내장하는 하우징(2)은 스테인레스 등의 내부식성이 강한 금속 소재를 이용한다. 하우징(2)의 전면에는 취수꼭지(3)가 돌출되어 형성된다. 이 경우 취수꼭지(3)는 많은 사람이 동시에 이용할 수 있도록 다수가 설치된다. 취수꼭지(3)는 하우징(2)의 내측 상부에 설치된 저수조(10)와 연결된다.
그리고 취수꼭지(3)의 하방에는 하우징(2)의 전면으로부터 돌출되어 배수대(4)가 형성된다. 배수대(4)는 취수꼭지(3)로부터 배출된 물을 자연스럽게 모아서 하우징(2)의 하부로 흘러나가게 하는 배수구를 가진다. 배수대(4)의 전면에는 취수꼭지(3)를 개방시키는 버튼(5)이 부착된다. 도시된 하우징(2)의 형태는 일 예에 불과하며 다양한 변경이 가능함은 물론이다.
저수조(10)는 하우징(2)의 내측 상부에 설치된다. 저수조(10)는 내부가 빈 장방형의 사각 통 구조를 갖는다. 저수조(10)의 내부에는 음용 가능한 물이 저장된다. 저수조(10)에는 후술할 제 2연결관(29)을 통해 약 25 내지 40℃의 물이 유입되어 저장된다. 저수조로 유입된 물은 냉각부(40)에 의해 4 내지 8℃로 냉각된다.
냉각부(40)는 저수조(10) 내부에 설치되는 증발기(41)와, 증발기(41)로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기(43)와, 압축기(43)에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기(45)와, 응축기(45)와 증발기(41) 사이에 설치되어 응축기(45)에 의해 응축된 냉매를 교축하기 위한 교축밸브(47)를 구비한다. 이러한 냉각부는 통상적인 냉동사이클 구조를 갖는다.
냉각부는 저수조(10)에 설치된 제 1수온센서(11)에 의해 감지되는 저수조(10)의 온도가 4 내지 8℃보다 높으면 제어부(120)의 제어에 의해 작동된다.
저수조(10)의 내부로 물을 공급하기 위한 원수공급수단은 가열살균된 물을 저수조(10)에 공급할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 원수공급수단은 내부로 물이 유입되는 가열조(20)와, 가열조(20) 내부에 장착되어 가열조(20)에 저장된 물을 가열하는 제 2히터(21)와, 가열조(20)와 제 1연결관(23)으로 연결되고 내부에 가열조(20)에서 가열된 물이 흐르는 냉각코일(28)과, 냉각코일(28)이 내부에 수용되는 열교환조(30)와, 냉각코일(28)과 저수조(10)를 연결하여 냉각코일(28)을 통과한 물이 저수조(10)로 유입되는 제 2연결관(29)을 구비한다.
가열조(20)는 원수공급관(7)과 연결되어 내부로 원수가 유입된다. 원수공급관(7)은 상수도관과 연결되어 원수로 상수를 이용할 수 있다. 가열조(20)는 내부에 일정한 크기의 공간이 형성되며 밀폐된 구조를 가진다. 원수공급관(7)에는 유로를 개폐하기 위한 제 1밸브(8)가 설치되고, 원수공급관(7)의 단부는 가열조(20) 내측 하부까지 연장되어 형성된다. 가열조(20)의 내부에는 가열조(20)에 저장된 물을 가열하는 제 2히터(21)가 설치된다. 제 2히터(21)에 의해 가열조(20)의 내부에 저장된 원수는 약 95 내지 100도로 가열된다. 그리고 가열조(20)의 내부에는 제 2수온센서(26)가 설치된다. 제 2수온센서(26)에 의해 감지된 물의 온도에 의해 제어부(120)가 제 2히터(21)의 작동을 제어한다.
제어부(120)는 마이크로프로세스 및 구동회로로 이루어지는 통상적인 구조로서, 각종 센서로부터 출력되는 신호를 받아 제 1히터(115), 제 2히터(21) 및 냉각부(40), 각종 밸브의 작동을 제어한다.
이와 같이 제 2히터(21)의 작동에 의해 고온으로 가열된 물은 가열조(20)에서 살균처리된다. 그리고 제 1밸브(8)가 원수공급관(7)의 유로를 개방시키게 되면 원수공급관(7)을 통해 가열조(20)로 공급되는 물의 압력에 의해 가열조(20)에서 살균처리된 물은 제 1연결관(23)을 통해 냉각코일(28)로 이송된다. 그리고 원수공급관(7)을 통해 가열조(20)로 원수가 새롭게 유입되면 가열조(20) 내부에 저장된 물의 온도가 낮아지게 되고, 이에 따라 약 95도까지 온도가 저하되면 제 2수온센서(26)로부터 감지된 신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(7)의 유로를 차단시키고 제 2히터(21)에 전원을 인가하여 물을 가열시킨다.
가열조(20)의 상부에 설치된 제 1연결관(23)은 열교환조(50) 내부에 장착된 냉각코일(28)과 연결된다. 냉각코일(28)은 코일 형상의 파이프로 이루어져, 내부에 제 1연결관(23)을 통해 유입되는 살균처리된 물이 흐르게 된다.
열교환조(30)는 밀폐되거나 상부가 개방된 구조일 수 있다. 열교환조(30)의 내부에는 냉각수 유입관(31)을 통해 실온의 냉각수가 유입된다. 냉각수 유입관(31)은 상수도관과 연결될 수 있다. 냉각수는 열교환조(30)의 냉각코일(28)로부터 열을 흡수하여 일정 온도로 데워지면 냉각수 배출관(35)을 통해 외부로 배출된다. 열교환조(30)에는 냉각수의 온도를 감지하는 제 3수온센서(39)가 설치되다. 냉각수 유입관(31)과 냉각수 배출관(35)에는 제 3수온센서(39)의 신호를 받아 제어부(120)의 제어에 의해 조작되는 제 2 및 제 3밸브(33)(37)가 각각 설치된다.
이와 같이 열교환조(30)에 설치된 냉각코일(28)는 냉각수와 열교환이 이루어지므로 냉각코일(28)의 내부를 흐르는 물은 약 25 내지 40℃로 냉각된다. 냉각코일(28)과 연결된 제 2연결관(29)을 통해 25 내지 40℃로 냉각된 물은 저수조(10)로 유입된다. 제 2연결관(29)은 저수조(10) 바닥을 관통하여 저수조(10) 내부에 일정 높이까지 연장된다.
저수조(10)에 저장된 물은 취수꼭지(3)를 통해 외부로 배출되면 저수조(10)의 수위가 그만큼 하강하게 되고, 이에 따라 저수조(10)의 내부에 설치되어 저수조(10)의 최고수위(A)를 감지하는 수위감지센서(50)의 감지신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(7)을 개방하게 된다.
원수공급관(7)이 개방되면 상술한 바와 같이 가열조(20)로 원수가 유입되고, 이때 원수의 유입압력에 의해 가열조(20)에 저장된 물은 차례로 제 1연결관(23), 냉각코일(28), 제 2연결관(29)을 따라 흘러 저수조(10)에 유입된다. 그리고 저수조(10)의 수위가 최고수위(A)에 도달하면 수위감지센서(50)로부터 감지된 신호에 의해 제어부(120)가 원수공급관(7)의 유로를 차단하도록 제 1밸브(8)를 제어하여 저수조(10) 내로 물의 유입을 중단시킨다. 이를 위해 저수조(10)는 가열조(20) 및 냉각코일(25)보다 더 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 저수조(10)의 최고수위는 저수조 상단 높이와 동일하거나 저수조 상단에서 10 내지 30mm 정도 더 낮게 설정될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 원수공급관(7)부터 저수조(10)까지 단일의 통로를 형성하기 때문에 제 1밸브(8)의 개폐에 따라 저수조(10)에 물이 유입되거나 차단된다. 그리고 본 발명은 원수를 고온으로 가열하여 살균처리된 물을 저수조(10)로 유입시키므로 원수 중에 함유된 유해한 세균들을 사멸시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 더욱 안전한 음용수를 제공하기 위해 저수조(10) 내부를 주기적으로 살균할 수 있도록 스팀살균수단을 더 구비한다. 이는 저수조(10)에 유입된 물이 가열살균처리되어 유해한 세균을 제거하였다 하더라도 저수조(10) 자체에 유해한 세균이 서식할 수 있기 때문이다.
스팀살균수단은 저수조(10)에 저장된 물이 모두 배수되면 작동된다. 저수조(10)의 배수는 배수부에 의해 이루어진다. 저수조(10)의 배수 및 스팀살균은 주기적으로 수행된다. 가령, 하루에 한번 또는 2번 이상 수행될 수 있다. 예를 들어 저녁 식사가 끝나는 오후 6시 또는 7시에 매일 배수 및 스팀살균이 이루어질 수 있다.
배수부는 저수조(10)의 바닥에 입구가 형성되도록 저수조(10)에 설치되는 배수관(100)과, 배수관(100)에 설치되어 전원이 인가되면 배수관(100)의 유로를 개방하는 배수밸브(101)를 구비한다. 배수밸브(101)에 전원이 인가되면 배수밸브(101)가 배수관(100)의 유로를 개방시켜 저수조(10)의 물이 모두 배수된다.
스팀살균수단은 스팀발생조(110)와 제 1히터(115)를 구비한다. 스팀발생조(110)는 저수조(10)의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성된다. 스팀발생조(110)에는 일정한 크기의 수용공간(113)이 마련된다. 스팀발생조(110)의 수용공간(113)은 저수조(10)의 내부와 연통된다. 따라서 저수조(10)에 물이 유입되면 스팀발생조(110)의 수용공간(113)에 먼저 물이 채워진다. 그리고 배수부에 의해 저수조910)의 물이 모두 배수되더라도 스팀발생조의 수용공간(113)에는 물이 채워진 상태로 유지된다. 스팀발생조(110)에는 제 1히터(115)가 설치된다. 제 1히터(115)로는 건식히터 또는 습식히터가 이용될 수 있으나, 대용량의 물을 빠른 시간에 가열할 수 있는 장점을 가진 습식히터를 사용하는 것이 바람직하다.
주기적인 배수 및 스팀살균은 배수밸브(101) 및 제 1히터(115)에 주기적으로 전원을 인가함으로써 이루어질 수 있다. 이는 제어부(120)에 의해 제어되거나, 별도의 타이머를 설치하여 제어될 수 있다.
가령, 매일 오후 6시에 배수밸브(101) 및 제 1히터(115)에 전원을 인가되도록 설정된 경우, 오후 6시가 되면 배수밸브(101) 및 제 1히터(115)에 전원이 인가되어 배수관(100)의 유로는 개방되고 제 1히터(115)가 가동된다. 이때 제어부(120)에 의해 제 1밸브(8)는 원수공급관(7)의 유로를 차단시킨다. 저수조(10)에 저장된 물이 저수조(10)의 바닥까지 배수가 되고 스팀발생조(110)에만 물이 남아 있는다. 제 1히터(115)에 의해 스팀발생조(110)에 수용된 물이 가열되고, 이때 발생한 고온의 스팀이 저수조(10)의 내부를 살균처리하게 된다. 그리고 저수조(10)에 설치된 제 3수온센서(11)에 의해 저수조(10)의 내부 온도가 일정 온도, 예를 들어 100 내지 120도의 온도가 되면 제어부(120)는 제 1히터(115)의 작동을 중단시키고 제 1밸브(101)를 제어하여 원수공급관(7)의 유로를 개방시킨다. 원수공급관(7)을 통해 원수가 유입되면 가열조(20)에서 살균처리된 물이 저수조(10)로 유입된다. 저수조(30)의 수위가 최고수위(A)에 도달하면 수위감지센서(50)에서 발생한 신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(8)의 유로를 차단시킨다.
이와 같이 본 발명은 하루에 한번 이상 주기적으로 배수 및 살균이 수행된다. 하지만 학교나 관공서, 회사 등과 같이 물의 사용이 거의 없는 휴일에도 배수 및 살균기능이 계속적으로 작동하게 되면 물과 전기가 낭비된다. 본 발명은 이를 방지하기 위해 물의 사용이 없는 휴일에 배수 및 살균이 이루어지지 않도록 배수저저지수단을 구비한다.
배수저지수단은 저수조(10)에 저장된 물의 수위가 배수저지수위(B)를 초과하면 배수와 스팀살균기능이 작동하지 않도록 한다. 배수저지수위(B)는 최고수위(A)보다 낮게 설정된다. 가령 배수저지수위(B)는 최고수위(A)의 70 내지 90%에서 결정될 수 있다.
배수저지수단은 저수조(10)의 내부에 설치되는 지지관(51)과, 지지관(51)에 설치되며 저수조(10)에 저장된 물의 수위가 배수저지수위(B)를 초과하는 상태에서는 배수밸브(101) 및 제 1히터(115)에 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부(60)를 구비한다.
지지관(51)은 저수조(10)의 외부에서 스팀발생조(110)의 바닥을 관통하여 저수조(10)의 내부에 수직으로 연장되도록 형성된다. 지지관(51)은 내부가 중공인 관체로 형성된다. 지지관(51)은 체결수단(80)에 의해 저수조(110) 바닥에 결합된다. 체결수단(80)은 스팀발생조(110)의 바닥에 형성된 장착공(112)에 관통되도록 장착되며 지지관(51)이 수직으로 관통되는 니플(85)과, 니플(85)의 하부에 나사결합되어 니플(85)을 스팀발생조(110)의 바닥에 고정시키는 너트(89)와, 스팀발생조(110) 바닥과 너트(89) 사이에 설치되어 수밀을 유지하는 제 1실링부재(87)와, 니플(85)의 상부에 나사결합되어 지지관(51)을 일정 위치게 고정시키는 조임너트(81)와, 조임너트(81)와 니플(85) 사이에 설치되어 수밀을 유지하는 제 2실링부재(83)을 구비한다.
스위칭부(60)는 지지관(51)에 설치되어 저수조(10)의 수위변화에 의해 지지관(51)을 따라 상하로 유동하며 자성체(63)가 내장된 플로트(61)와, 플로트(61)의 유동에 따라 접속 및 단락되는 한 쌍의 리드(69)를 포함하는 스위치(65)를 구비한다. 스위칭부(60)는 저수조(10)에 저장된 물의 수위가 배수저지수위(B)를 초과하면 배수밸브(101) 및 제 1히터(115)에 인가되는 전원을 차단한다.
플로트(61)의 상하 유동범위를 제한하기 위한 제 1 및 제 2스토퍼(70)(71)가 상하로 이격되어 지지관(51)에 각각 설치된다. 제 1 및 제 2스토퍼(70)(71) 사이의 지지관(51)에 플로트(61)가 장착된다. 플로트(61)는 제 1 및 제 2스토퍼(70)(71)의 이격 거리 이내로 유동범위가 제한된다. 플로트(61)가 최대로 하강하여 제 1스토퍼(70)와 접촉하는 위치가 배수저지수위(B)와 동일하다. 제 1 및 제 2스토퍼는 지지관(51)에 형성된 장착홈(73(74)에 각각 장착되는 스냅링을 이용할 수 있다.
플로트(61)는 물의 비중보다 가볍다. 플로트(61)는 중앙에 원형의 관통홀이 형성된다. 관통홀은 지지관(51)의 외경보가 더 크게 형성된다. 지지관(51)이 관통홀을 관통하도록 설치된 플로트(61)는 저수조(10)의 수위에 따라 지지관(51)을 따라 상하로 이동하게 된다. 물론 이때 상하 이동범위는 제 1 및 제 2스토퍼(70)(71)에 의해 제한된다.
스위치(65)는 지지관의 내부에 설치된다. 스위치(65)의 설치 위치는 플로트(61)가 최대로 하강하여 제 1스토퍼(70)와 접촉하는 위치와 동일하다. 스위치(65)는 자성체로 만들어지며 전선(68)과 연결되는 한쌍의 리드(69)가 비활성 가스를 충전한 유리관(67) 속에 설치된 구성이다. 플로트(61)가 제 1 및 제 2스토퍼(70)(71) 사이에서 상하로 이동하면서 스위치(65)와 대응되는 위치에 플로트(61)가 위치하게 되면 플로트(61)에 내장된 자성체(63)로부터 발생하는 자력은 단락되어 있는 2개의 리드(69)를 접속시킨다. 그리고 플로트(61)가 스위치(65)와 대응되는 위치에서 벗어나게 되면 2개의 리드(69)는 단락된다. 2개의 리드(69)는 플로트(61)가 최대로 하강한 위치에서 접속되고, 플로트(61)가 상승하면 단락된다.
전원은 스위치(65)를 통과하여 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 인가되도록 구성된다. 따라서 스위치(65)의 단락여부에 따라 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 전원인가 여부가 결정된다. 즉, 플로트(61)가 최대로 하강한 위치에서는 스위치의 2개의 리드(69)가 접속된 상태이므로 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 전원이 인가되어 배수 및 살균스팀이 진행된다. 그리고 플로트(61)가 상승하면 스위치의 2개의 리드(69)가 단락되어 전원이 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 인가되지 않는다.
평일에는 저녁식사 시간에 많은 양의 물이 저수조(10)에서 배출되므로 도 5에 도시된 바와 같이 식사 시간 후에 저수조(10)의 수위(C)는 배수저지수위(B)보다 낮게 유지된다. 따라서 스위칭부(60)로 전원을 공급하는 시간이 매일 저녁식사 후 시간으로 설정된 경우 저수조(10)의 수위가 배수저지수위(B)보다 낮아 플로트(61)가 최대로 하강한 위치에 머문다. 따라서 공급되는 전원이 스위칭부의 스위치(65)를 거쳐 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 공급되므로 배수 및 스팀살균기능이 작동하다. 하지만, 휴일에는 물의 사용이 없으므로 저수조(10)의 수위가 최고수위(A)에 도달하여 있는 상태이므로 플로트(61)가 최대로 상승한 위치에 머문다. 따라서 설정된 시간에 전원이 스위칭부(60)에 공급되더라도 스위치(65)가 단락된 상태를 유지하므로 전원이 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 공급되지 않는다. 따라서 배수 및 스팀살균기능이 작동하지 않는 것이다.
타이머를 이용한 배수저지수단의 회로도를 개략적으로 도 6에 도시하고 있다. 제 1히터(115)와 배수밸브(101)가 전원과 연결되고, 제 1히터(115)와 전원 사이에 타이머(80)와 스위칭부의 스위치(65)가 연결된다. 따라서 타이머(80)가 하루에 한번 설정된 시간에 전원을 연결하면 스위치(65)의 단락 여부에 따라 제 1히터(115) 및 배수밸브(101)에 전원인가 여부가 결정된다.
이와 같이 물의 사용이 없는 휴일에 저수조(10)의 수위가 최고 수위(A)를 유지하는 점을 이용하여 본 발명은 배수와 스팀살균기능이 휴일에 작동하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 음수기에 적용되는 원수공급수단은 냉각부(40)의 응축기(45)로부터 발생된 열을 가열조(20)로 유입되는 물에 전달하는 예열부를 더 구비할 수 있다.
도 7을 참조하면, 예열부는 응축기(45)가 내부에 설치되고 열교환매체가 채워진 축열탱크(90)와, 축열탱크(40)의 내부에 설치되어 열교환매체와 열교환이 이루어지는 열교환기(91)와, 열교환기(91)의 일측에 연결되어 원수를 열교환기(91) 내부로 공급하는 원수공급관(93)과, 열교환기(91)를 통과한 물이 가열조(20)로 유입될 수 있도록 열교환기(91)의 타측에 연결되어 가열조(20)로 연장되는 예열수이동관(95)을 구비한다.
축열조(90)에 저장된 열교환매체로 공기 또는 물 등의 유체를 이용할 수 있다. 열교환기(91)는 지그재그로 형성된 파이프의 외주면에 다수의 핀이 형성된 구조를 갖는다. 도시된 예에서 제 1밸브(8)는 예열수이동관(95)에 설치된다. 이와 달리 원수공급관(93)에 설치될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 예열부 구조에 의해 응축기(45)에서 버려지는 열을 이용하여 원수를 예열된 상태로 가열조(20)에 유입시킬 수 있다. 예열부에 의해 원수의 온도를 5 내지 10℃정도 상승시킬 수 있다. 따라서 가열조(20)에서 원수를 가열하기 위한 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 도시된 예에서 배수관(100)과 열교환조(30)를 연결하여 배수부에 의한 배수시 배수관(100)으로부터 배수되는 차가운 물을 열교환조(30)로 경유시키는 경유부를 구비할 수 있다. 경유부는 배수관(100)에서 분기되어 열교환조와 연결되는 경유관(99)과, 경유관(99)과 배수관(100)의 분기지점에 설치되는 삼방밸브(97)로 구비된다.
이러한 경유부에 의해 저수조(10)의 배수시 저수조(10)에서 4~8℃로 차갑된 냉각된 물을 열교환조(30)로 유입시켜 냉각코일(28)을 냉각시키기 위한 냉각수로 활용할 수 있으므로 냉각효과를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 실시 예의 중에서 위에서 설명되지않은 구성요소는 도 1과 도 2에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
3: 취수꼭지 2: 하우징
10: 저수조 20: 가열조
30: 열교환조 40: 냉각부
50: 열교환조

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 저수조와;
    상기 저수조의 살균을 위해 주기적으로 상기 저수조에 저장된 물을 배수시키는 배수부와;
    상기 저수조의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성되며 상기 저수조의 내부와 연통되는 수용공간이 마련되는 스팀발생조와, 상기 배수부에 의해 상기 저수조에 저장된 물이 배수되면 상기 수용공간에 수용된 물을 가열하여 상기 저수조 내부에 스팀을 발생시키기 위해 상기 스팀발생조에 설치되는 제 1히터를 포함하는 스팀살균수단과;
    상기 저수조에 저장된 물의 수위가 배수저지수위를 초과하면 상기 배수부에 의한 배수를 저지하는 배수저지수단;을 구비하며,
    상기 배수부는 상기 저수조의 바닥에 입구가 형성되도록 상기 저수조에 설치되는 배수관과, 상기 배수관에 설치되어 전원이 인가되면 상기 배수관의 유로를 개방하는 배수밸브를 구비하고,
    상기 배수저지수단은 상기 저수조의 내부에 설치되는 지지관과, 상기 지지관에 설치되며 상기 저수조에 저장된 물의 수위가 상기 배수저지수위를 초과하는 상태에서는 상기 배수밸브 및 상기 제 1히터에 인가되는 전원을 차단하는 스위칭부를 구비하고,
    상기 저수조에 가열살균된 물을 공급하는 원수공급수단;을 더 구비하고,
    상기 원수공급수단은 내부로 물이 유입되는 가열조와, 상기 가열조 내부에 장착되어 상기 가열조에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 2히터와, 상기 가열조와 제 1연결관으로 연결되고 내부에 상기 가열조에서 가열되어 살균처리된 물이 흐르는 냉각코일과, 상기 냉각코일이 내부에 수용되고 상기 냉각코일로부터 열을 흡수하는 열교환조와, 상기 냉각코일과 상기 저수조를 연결하여 상기 냉각코일을 통과한 물이 상기 저수조로 유입되는 제 2연결관을 구비하며,
    상기 저수조에 저장된 물을 4 내지 8℃로 냉각시키기 위한 냉각부를 더 구비하고,
    상기 냉각부는 상기 저수조 내부에 설치되는 증발기와, 상기 증발기로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의해 압축된 기상의 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 설치되어 상기 응축기에 의해 응축된 냉매를 교축하기 위한 교축밸브를 구비하며,
    상기 원수공급수단은 상기 응축기로부터 발생된 열을 상기 가열조로 유입되는 물로 전달하는 예열부를 더 구비하고,
    상기 예열부는 상기 응축기가 내부에 설치되고 열교환매체가 채워진 축열탱크와, 상기 축열탱크의 내부에 설치되어 상기 열교환매체와 열교환이 이루어지는 열교환기와, 상기 열교환기의 일측에 연결되어 물을 상기 열교환기 내부로 공급하는 원수공급관과, 상기 열교환기를 통과한 물이 상기 가열조로 유입될 수 있도록 상기 열교환기의 타측에 연결되어 상기 가열조로 연장되는 예열수이동관을 구비하고,
    상기 배수관과 상기 열교환조를 연결하여 상기 배수부에 의한 배수시 상기 배수관으로부터 배수되는 차가운 물을 상기 열교환조로 경유시키는 경유부를 구비하며,
    상기 경유부는 상기 배수관에서 분기되어 상기 열교환조와 연결되는 경유관과, 상기 경유관과 상기 배수관의 분기지점에 설치되는 삼방밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴일 절전 및 절수형 음수기.
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