KR101295502B1 - 냉온수 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉온수 공급장치에 대한 것으로서, 정수탱크로부터 물을 공급받으며, 온수가 저장되는 온수탱크; 및 사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 상기 온수탱크 내의 온수가 기설정된 일정수준의 온도를 갖도록 유지시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 상기 온수탱크 내의 온수를 사용자가 원하는 수준의 온도를 갖도록 가열하여 출수구로 배출시키는 추출온도 가변유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는 열 전달이 빠르고 내전압 특성이 우수하며 열 팽창 수축에 의한 균열이나 절연 파괴가 없고 제조원가가 비교적 저렴함과 동시에 생산성이 우수한 효과가 있다.
온수탱크, 펌프, 가열, 추출, 온도, 밸브, 석영관, 히터, 장치
Description
본 발명은 물을 냉각 또는 가열하여 사용자에게 공급하는 냉온수 공급장치에 대한 것이다.
최근에 냉온수 공급 장치는 상품의 소형화 및 경량화를 추구하는 경향이 있어서 가능한 열 응답성이 빠르고 비교적 용량이 적은 정수탱크를 사용하여 그 내부에 히터를 삽입하여 순간 가열하는 온수장치가 사용되고 있다.
여기서 사용되는 히터는 세라믹 기재상에 저항 발열체로 텅스텐이나 몰리브덴의 분말 합금재료를 스크린 인쇄방식으로 도포한 형태를 사용하거나 발열 저항체로 은, 백금, 은-파라디움, 은-백금 분말에 안료와 바인더를 배합하여 세라믹기재나 절연층 기재 위에 도포한 형태 등을 사용하고 있다.
상기의 세라믹 히터는 소형 및 박형으로 순간 온수 가열 히터로 사용되고 열 교환 효율은 우수하나 제조공정이 복잡하고 제조원가가 고가이므로 생산비용의 부담이 상대적으로 커져 경제성이 문제되고, 히터 표면에 스케일이 발생할 경우 내전 압 특성이 떨어지며 물과 접촉되지 않은 상태에서 통전되는 경우 순간적으로 세라믹 기재 등이 열 충격에 의하여 파손되거나 발열 저항체의 도포 등이 균일하지 않으면 국부 가열 현상이 일어나는 등 여러 가지 제조 및 사용방법에 어려운 단점이 있다.
특히 종래 저탕식 가열방법에서 시즈히터(열선이 금속관 속에 매립된 히터)의 경우 열 응답 속도가 늦어 일정온도를 유지하기 위해 저항감지 방식에 의한 온도제어를 할 경우 일정온도제어가 어려우며 시즈히터 외벽에 착염 및 스케일 발생으로 오염발생이 쉽게 일어남과 동시에 세균이 발생한다. 또한 고밀도 전류를 인가할 경우 시즈히터 표면의 열전도가 떨어져 히터의 단선을 초래한다. 그 밖에 온수 추출량이 적고 추출 온도를 선택할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 열 전달이 빠르고 내전압 특성이 우수하며 열팽창 수축에 의한 균열이나 절연 파괴가 없고 제조원가가 비교적 저렴함과 동시에 생산성이 우수한 석영관 히터를 이용한 추출 온도 가변 시스템과 이를 이용한 냉온수 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉온수 공급 장치는 정수탱크로부터 물을 공급받으며, 온수가 저장되는 온수탱크; 및 사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 상기 온수탱크 내의 온수가 기설정된 일정수준의 온도를 갖도록 유지시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 상기 온수탱크 내의 온수를 사용자가 원하는 수준의 온도를 갖도록 가열하여 출수구로 배출시키는 추출온도 가변유닛;을 포함한다.
상기 냉온수 공급 장치는 상기 추출온도 가변유닛은, 상기 온수탱크의 물을 순환시키는 순환펌프; 상기 순환펌프와 온수탱크 및 출수구와 연결되며, 상기 순환펌프에 의해 순환된 물을 가열하는 가열수단; 상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 온수탱크 또는 상기 출수구로 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 유로 전환 밸브; 및, 사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 온수탱크로 유입시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 출수구로 배출시키도록 상기 순환펌프 및 유로 전환 밸브를 제어하는 콘트롤러;를 포함한다.
또한 상기 추출온도 가변유닛은, 상기 콘트롤러에 의해 제어되며, 상기 가열 수단에 공급되는 전력을 제어함으로써 추출온도를 변화시킬 수 있는 전력제어수단을 더 포함한다.
상기 가열수단은 석영관 히터인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면 열 전달이 빠르고 내전압 특성이 우수하며 열 팽창 수축에 의한 균열이나 절연 파괴가 없고 제조원가가 비교적 저렴하고 생산성이 우수하며 추출온도를 선택할 수 있는 석영관 히터를 이용한 추출 온도 가변 시스템과 이를 이용한 냉온수 공급장치를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉온수 공급장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 평상시의 냉온수 공급장치의 구조도이다.
일반적으로 냉온수 공급장치는 정수수 입수구(10)로부터 공급받은 정수를 저장하는 정수탱크(11), 정수탱크(11)와 세퍼레이트 보드(12)에 의해 분리되어 있고 냉각기관으로 냉각된 정수를 저장하는 냉수탱크(13), 가열수단(20)에 의해 기설정 된 온도로 가열된 물을 저장하는 온수탱크(17), 온수 탱크(17)의 물을 기설정된 온도로 가열하는 추출온도 가변유닛을 포함한다.
상기 추출온도 가변유닛은 온수탱크(17)와 유로에 의해 연결되어 온수탱크(17) 내의 물을 순환시키는 순환펌프(18), 순환펌프에 의해 공급받은 물을 기설정된 온도로 가열하는 가열수단(20), 가열수단(20)에 의해 가열된 물을 제어신호에 따라 온수탱크(17) 또는 출수구(23)로 선택적으로 공급하는 유로 전환 밸브(19), 사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 기설정된 온도로 가열된 물을 온수탱크(17)로 유입시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 더욱 가열된 물을 출수구(23)로 배출시키기 위해 순환펌프(18)와 유로 전환 밸브(19) 및 전력 제어 수단(21)을 제어하는 콘트롤러(24)를 포함한다.
상기 순환펌프(18)는 사용자의 온도추출의 요청이 없더라도, 온수탱크(17) 내의 물이 일정온도 이하로 내려가면 콘트롤러(24)의 제어신호에 의해 작동하게 된다.
상기 가열수단(20)은 순환펌프(18)에 의해 순환된 물을 콘트롤러(24)로부터 받은 제어신호에 따라 가열한다. 즉, 입력전원(22)은 콘트롤러(24)로부터 받은 제어신호에 따라 전력 제어 수단(21)에 의해 변경되고, 상기 가열수단(20)은 변경된 입력전원(22)을 받아 순환되는 물을 가열한다.
유로전환 밸브는 3웨이 밸브로서 사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 온수탱크 방향의 유로가 개방되고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 출수구 방향의 유로가 개방되도록 콘트롤러(24)에 의해 작동된다.
이하, 평상시의 냉온수 공급장치의 작동을 구체적으로 설명한다.
도 1 을 살펴보면, 정수된 물은 정수수 입구부(10)를 통하여 정수 탱크(11)로 유입되고, 일부의 물은 정수 탱크(11) 하부에 위치한 냉수 탱크(13)에 저장된다. 정수 탱크(11)와 냉수 탱크(13)는 세퍼레이트 보드(12)에 의해 격리된다. 냉수 탱크(13)는 미도시된 냉각 수단에 의해 냉각된다.
정수 탱크(11)에 작용되는 압력에 따라 체크 밸브(16)가 개폐되며, 정수 탱크(11)에 저장된 물은 체크 밸브(16)를 통하여 온수 탱크(17)로 유동한다.
평상시에는, 즉 온수를 추출하지 않을 때에는 유로전환밸브(19)가 온수 탱크(17) 측으로 전환되어 있어 온수 탱크(17)에 저장된 물은 순환펌프(18)의 작동에 따라 가열수단(20)을 통과하고 유로전환밸브(19)를 거쳐서 다시 온수 탱크(17)로 유입된다.
이때, 입력 전원(22)에 의해 공급되는 전원은 전력 제어 컨버터(21)에 의해
일정하게 유지되고 온수탱크(17)의 물의 온도는 일정하게 유지된다. 예를 들면, 65℃ 정도의 온도로 유지된다.
정수 탱크(11)와 냉수 탱크(13)의 물은 정수 추출 밸브(15)와 냉수 추출 밸브(14)를 통하여 개별적으로 배출된다.
도 2 는 고온의 온수를 추출할 경우의 냉온수 공급장치의 구조도를 나타낸 것이다.
도 2 를 참조하면, 유로전환밸브(19)는 출수구(23) 측으로 전환되어 있어 온수 탱크(17)에 저장된 물은 순환펌프(18)의 작동에 따라 가열수단(20)을 통과하고 유로전환밸브(19)를 거쳐서 출수구(23)로 배출된다.
이 경우 콘트롤러(24)는 제어신호를 전력 제어 수단으로 송신하여, 입력 전원(22)을 변경하고, 변경된 전원을 가열수단(20)에 공급하도록 하며, 가열수단에 의해 가열된 고온의 물은 출수구(23)로 이동하게 된다.
즉, 본 장치에서는 처음 정수탱크로 유입된 물은 약 17℃이고, 가열장치(20)에 의해 일정온도로 가열되어 온수 탱크(17)에 저장된 물은 약 65℃ 정도이며, 사용자가 고온의 온수(80℃~92℃)를 추출하기 위해 콘트롤러를 작동시킨 경우, 본 발명의 가열수단(20)에 의하여 이를 통과하는 물을 더욱 가열한다.
이는 일정온도를 유지하고 있는 온수를 순간적으로 더욱 가열하므로, 쉽게 고온의 온수를 획득할 수 있는 효과가 있다.
정수 탱크(11)와 냉수 탱크(13)의 물은 정수 추출 밸브(15)와 냉수 추출 밸브(14)를 통하여 개별적으로 배출된다.
도 1 과 도 2 에서의 가열수단(20)은 석영관 히터인 것이 바람직하다.
석영관 히터를 사용하는 경우 열 전달이 빠르고 내전압 특성이 우수하며 열 팽창 수축에 의한 균열이나 절연 파괴가 없고 제조원가가 비교적 저렴하고 생산성이 우수하며 추출온도를 선택할 수 있는 추출 온도 가변 시스템을 제공할 수 있다.
즉, 기존의 세라믹 히터는 제조 공정이 복잡하고 생산비용이 커서 경제성이 문제되며 열 충격에 의한 파손이 문제되나 석영관 히터를 사용하는 경우 이러한 문제점을 극복할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상 술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
도 1 은 평상시의 냉온수 공급장치의 구조도.
도 2 는 고온의 온수를 추출할 경우의 냉온수 공급장치의 구조도를 나타낸 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 명칭>
10 : 정수수 입구부 11 : 정수탱크
12 : 세퍼레이트 보드 13 : 냉수탱크
14 : 냉수 추출 밸브 15 : 정수 추출 밸브
16 : 체크 밸브 17 : 온수 탱크
18 : 순환 펌프 19 : 유로 전환 밸브
20 : 가열 수단 21 : 전력 제어 수단
22 : 입력 전원 23 : 출수구
24 : 콘트롤러
Claims (4)
- 정수탱크로부터 물을 공급받으며, 온수가 저장되는 온수탱크; 및사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 상기 온수탱크 내의 온수가 기설정된 일정수준의 온도를 갖도록 유지시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 상기 온수탱크 내의 온수를 사용자가 원하는 수준의 온도를 갖도록 가열하여 출수구로 배출시키는 추출온도 가변유닛;을 포함하며,상기 가변유닛은,상기 온수탱크의 물을 순환시키는 순환펌프; 및상기 순환펌프와 상기 온수탱크 및 상기 출수구와 연결되며, 상기 순환펌프에 의해 순환된 물을 가열하는 가열수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 공급 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 추출온도 가변유닛은,상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 온수탱크 또는 상기 출수구로 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 유로 전환 밸브; 및,사용자로부터 온수추출의 요청이 없는 경우 상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 온수탱크로 유입시키고, 사용자로부터 온수추출의 요청이 있는 경우 상기 가열수단에 의해 가열된 물을 상기 출수구로 배출시키도록 상기 순환펌프 및 유로 전환 밸브를 제어하는 콘트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 공급 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 추출온도 가변유닛은,상기 콘트롤러에 의해 제어되며, 상기 가열 수단에 공급되는 전력을 제어함으로써 추출온도를 변화시킬 수 있는 전력제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온수 공급 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 가열수단은 석영관 히터인 것을 특징으로 하는 냉온수 공급 장치.
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