KR101405522B1 - 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉수통의 하단에 가열기와 측면 외측에 냉매관을 구비하여 새로운 물이 공급되게 되면 이를 가열기에서 가열하여 살균한 후 냉매관에 의해 냉각시켜 살균된 생수를 공급함과 동시에 냉수통으로 공급된 물이 설정수위 이하로 내려가면 물을 공급하고, 설정수위에 도달하면 자동으로 차단하여 냉수통의 물이 넘치거나 역류하는 것을 방지하도록 한 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 생수가 저장되는 냉수통과, 상기 냉수통으로 공급되는 생수통이 연결되는 워터가드부와, 상기 워터가드부에 설치되어 냉수통에 수용된 생수의 역류를 단속하는 역류방지부와, 상기 냉수통에 수용된 생수를 살균하는 살균부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치{A sterilization and water overflow prevention apparatus for hot and cold water diapemser}
본 발명은 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉수통의 하단에 가열기와 측면 외측에 냉매관을 구비하여 새로운 물이 공급되게 되면 이를 가열기에서 가열하여 살균한 후 냉매관에 의해 냉각시켜 살균된 생수를 공급함과 동시에 냉수통으로 공급된 물이 설정수위 이하로 내려가면 물을 공급하고, 설정수위에 도달하면 자동으로 차단하여 냉수통의 물이 넘치거나 역류하는 것을 방지하도록 한 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 관한 것이다.
최근 들어 급격한 도시화와 산업화에 따라 환경이 급속하게 오염되고 있는 실정이며, 특히 수질오염이 심각한 수준에 도달하여 하천수나 지하수를 음용수로 사용하는 것을 제한함과 아울러 관공서나 학교 및 직장, 가정, 음식점 등에서는 정수된 물을 음용할 수 있도록 냉온수기를 보급 설치하여 사용하고 있다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 냉온수기는 생수통의 토출구가 끼워지는 워터가드(2a)가 상면에 형성되는 하우징(2)과, 냉온수 분리판(3)이 내설되어 하우징(2)에 내설되고, 외측면에 형성된 냉각코일(4)에 의해 생수통(1)으로부터 토출되는 생수를 냉각시켜 저장하는 냉수 저장조(5)와, 냉수 저장조(5)에 연결관(6)을 통해 연통되고 냉온수 분리판(3) 상측으로부터 공급되는 생수를 내부의 히터(7)에 의해 사열하여 저장하는 온수 저장조(8)와, 냉수 저장조(5)와 온수 저장조(8)에 각각 연결되는 냉온수 코크(9)(10)로 구성되어 있다.
이때, 전술한 냉수 저장장조(5) 외측면에 감겨지는 냉각코일(4)은 냉매를 압축시키는 압축기와, 압축된 냉매를 액화시키는 응축기와, 액상의 냉매를 감압시키는 감압튜브와, 감압된 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 냉각장치에 의해 형성되는 냉매에 의해 생수를 냉각시키며, 이에 대한 상세한 설명은 당해 분야에서 사용되는 통상의 기술내용이므로 생략한다.
이와 같이 종래 기술의 냉온수기는 생수통(1)을 장기간동안 사용하는 경우에 인체에 유해한 미생물을 포함하는 각종 세균이 냉수 저장조(5) 내부에 번식할 수 있으며, 이로 인해 냉수 저장조(5)에 저장되어 변질될 수 있는 생수를 마시는 사용자, 특히 각종 질병에 대해 저항력이 떨어지는 아이들, 환자 또는 노년층인 사용자들의 건강을 해치게 되는 문제점이 있었다.
또한, 물이 생수통(1)으로부터 냉온수 저장조(5)(8)로 과대하게 공급되어 넘침 현상이 발생하여 냉온수기의 주변 및 내측을 오염시킴과 동시에 냉온수기의 부품들이 이 넘치는 물에 의해 부식 등이 발생하고 이 부식으로 인해 부식된 금속성분이 취출수에 포함되어 이를 음용하는 경우 건강을 해치게 되는 문제점이 있었다
한편, 냉온수기는 온수의 온도는 80℃~90℃를 유지하여 살균이 이루어질 수 있도록 온도를 유지하고 있으나, 냉수는 3℃~7℃를 유지하고 있어 살균을 위하여 UV살균 오존 살균 기능을 채용한 기술이 있으나, UV살균 시스템은 완전한 살균이 이루어지지 않고, 오존 살균 시스템은 냄새와 인체에 해로움이 있을 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 냉수통의 만수 살균시 가열방식 살균시에는 가열된 생수가 역류하여 생수통 내부 공간부 온도가 상승하여 공기팽창이 발생되어 압력이 높아지게 되고, 이로 인해 생수통의 물을 고온 공기 압력으로 인하여 하부로 냉수 저장조로 밀어내는 작용을 하게 됨으로써, 냉수저장조의 물 수위가 높아져 물 넘침이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉수통 하단부에 가열기가 구비되고, 냉수통의 외주면에는 냉매가 순환하는 냉매관을 구비하여 냉수통으로 공급된 물을 가열하여 살균한 다음 냉매관을 순환하는 냉매에 의해 냉각시켜 살균된 냉수를 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 생수공급구에 역류방지밸브를 구비함으로써, 냉수통으로 생수를 공급함과 동시에 냉수통으로 공급된 생수를 가열 살균할 때 생수가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 역류방지부재는 볼 방식을 이용하여 생수의 공급과 역류하는 것을 단속함으로써, 오작동이 발생하지 않고 안전하게 생수의 공급 및 역류를 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 냉수통에는 온도를 측정하는 온도측정부재를 구비함으로써, 냉수를 살균시 과열되는 것을 방지하고, 설정온도에서 살균이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 냉수 살균방식으로 PTC히터에 의한 직접가열 살균 방식을 채택함으로써,인체에 유해함이 전혀 없고 더욱 확실한 살균이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 생수가 저장되는 냉수통과, 상기 냉수통으로 공급되는 생수통이 연결되는 워터가드부와, 상기 워터가드부에 설치되어 냉수통에 수용된 생수의 역류를 단속하는 역류방지부와, 상기 냉수통에 수용된 생수를 살균하는 살균부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 냉수통은 용기 형상으로 형성되어 상부가 개방되게 내측에 수용공이 형성되고, 수용공의 바닥부에는 이동구가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 워터가드부는 상부에 생수통이 안착되는 워터가드부재가 구비되고, 상기 워터가드부재의 하부에 결속되는 고정부재가 구비되며, 상기 고정부재에 결속 고정되되, 고정부재에 결속 고정되는 입수관이 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 역류방지부는 관 형상으로 형성되어 워터가드부의 입수관의 하부에 결속 고정되되, 길이 방향으로 내측에 유로가 형성되고, 이 유로와 연통되게 길이 방향 일측에 통공이 형성되며, 측부에는 배출공이 형성된 몸체가 구비되고, 상기 몸체의 유로에는 볼이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 살균부는 냉수통의 하부에 설치되는 가열기가 구비되고, 상기 냉수통의 외측부에는 냉매가 순환하는 냉매관이 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 냉수통의 수용공 바닥부에는 온도측정부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열기는 PTC히터인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 냉수통 하단부에 가열기가 구비되고, 냉수통의 외주면에는 냉매가 순환하는 냉매관을 구비하여 냉수통으로 공급된 물을 가열하여 살균한 다음 냉매관을 순환하는 냉매에 의해 냉각시켜 살균된 냉수를 공급할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 생수공급구에 역류방지밸브를 구비함으로써, 냉수통으로 생수를 공급함과 동시에 냉수통으로 공급된 생수를 가열 살균할 때 생수가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 역류방지부재는 볼 방식을 이용하여 생수의 공급과 역류하는 것을 단속함으로써, 오작동이 발생하지 않고 안전하게 생수의 공급 및 역류를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 냉수통에는 온도를 측정하는 온도측정부재를 구비함으로써, 냉수를 살균시 과열되는 것을 방지하고, 설정온도에서 살균이 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 냉수 살균방식으로 PTC히터에 의한 직접가열 살균 방식을 채택함으로써,인체에 유해함이 전혀 없고 더욱 확실한 살균이 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 냉온수기를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치를 보인 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 역류방지밸브를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 대한 작용관계를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치를 보인 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 역류방지밸브를 보인 도면이다.
도 3 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치(100)는 생수가 수용될 수 있도록 용기 형상으로 형성되되, 상부가 개방되게 내측에 수용공(112)이 형성되고, 이 수용공(112)의 바닥부에는 생수를 냉수출수구(미도시) 또는 온수통(미도시)으로 생수를 이동 공급하는 이동구(114)가 형성된 냉수통(110)이 구비된다.
그리고, 상기 냉수통(110)의 내측 상단부에 설치되어 생수통(N)의 생수를 냉수통(110)으로 공급하는 워터가드부(210)가 구비된다.
여기서, 상기 워터가드부(210)는 상부에 생수통(N)이 안착되도록 상부 가장자리가 상부로 절곡 형성되고, 중앙 하부로 돌출 안착구(214)가 형성된 워터가드부재(212)가 구비된다.
나아가, 상기 워터가드부재(212)의 안착구(214)의 하부에 결속되는 결속구(222)가 상부에 돌출 형성된 고정부재(220)가 구비된다.
아울러, 상기 고정부재(220)에 형성된 결속구(222)의 상, 하부로 돌출되게 결속 고정되되, 결속구(222)의 상부로 돌출된 돌출부에 생수통(N)이 연결되는 입수관(230)이 구비된다.
따라서, 상기 워터가드부재(212)에 생수통(N)을 안착시킴과 동시에 워터가드부재(212)에 안착된 생수통(N)의 뚜껑을 입수관(230)의 상부가 관통하여 생수통(N)에 수용된 생수가 이 입수관(230)을 통하여 냉수통(110)의 수용공(112)으로 공급되게 된다.
또한, 상기 워터가드부(210)에 설치되어 냉수통(110)의 수용공(112)에 수용된 생수가 생수통(N)으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지부(310)가 구비된다.
여기서, 상기 역류방지부(310)는 워터가드부(210)의 입수관(230) 하부에 고정수단에 의해 결속되게 설치되는 몸체(312)가 구비된다.
이때, 상기 몸체(312)는 관 형상으로 형성되어 내측에 유로(313)가 형성되고, 길이 방향 양측 끝단부에는 통공(314)과 설치공(316)이 형성되되, 입수관(230)에 결속된 방향에는 입수관(230)과 연통되는 통공(314)이 형성되고, 타측 끝단부에는 설치공(316)이 형성되며, 측부에는 다수개의 배출공(318)이 형성된다.
나아가, 상기 몸체(312)의 유로(313)에 구비되어 냉수통(110)에 수용된 생수의 수위에 따라 유로(313) 상에서 승하강하면서 통공(314)을 선택적으로 차단하여 생수의 공급을 단속하는 볼(320)이 구비된다.
따라서, 상기 냉수통(110)의 수용공(112)으로 공급되는 생수의 수위, 즉 생수의 수위가 낮아지면 볼(320)이 하강하여 설치공(316)에 안착됨과 동시에 통공(314)이 개방되어 생수통(N)의 생수가 냉수통(110)으로 공급되고, 냉수통(110)의 수위가 높아지게 되면 볼(320)을 상승하여 통공(314)을 차단하여 생수통(N)의 생수가 냉수통(110)으로 공급되는 것을 차단하게 된다.
그리고, 상기 워터가드부(210)를 통하여 냉수통(110)으로 공급된 생수를 살균하는 살균부(410)가 구비된다.
여기서, 상기 살균부(410)는 냉수통(110)의 하부에 함몰되게 안착홈(116)이 형성되고 이 안착홈(116)에 안착되는 가열기(412)가 구비된다.
따라서, 상기 가열기(412)에서 발생하는 열기에 의해 냉수통(110)에 수용된 생수가 가열되게 되어 살균이 이루어지게 된다.
이때, 상기 가열기(412)는 PTC히터에 의해 직접가열 살균방식을 사용함으로써, UV살균시 완전한 살균이 이루어지지 않고, 오존 살균시의 냄새와 인체에 해로움이 있을 수 있는 문제점을 제거할 수 있다.
나아가, 상기 냉수통(110)의 외주면에 권취되되, 내측으로 냉매가 순환하는 냉매관(414)이 구비된다.
따라서, 상기 가열기(412)에 의해 냉수통(110)에 수용된 생수가 가열되어 온도가 상승한 상태에서 이 냉매관(414)을 통하여 순환하는 냉매에 의해 냉각되게 된다.
아울러, 상기 냉수통(110)의 수용공(112)에는 냉수통(110)에 수용된 생수의 온도를 측정하는 온도측정부재(416)가 구비된다.
따라서, 상기 온도측정부재(416)의 온도측정에 의해 냉수통(110)에 수용된 생수를 가열기(412)에 의해 가열될 때 설정된 온도로 가열되고, 냉각 또한 설정된 온도로 냉각시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 냉수통(110)의 외주면과 하부를 통하여 열기 및 냉기가 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 단열재(420)가 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 대한 작용관계를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치(100)는 먼저, 상기 워터가드부(210)의 워터가드부재(212)의 상부에 생수통(N)을 삽입시키게 되면 생수통(N)의 입구를 커버하고 있는 뚜껑을 입수관(230)이 관통된 상태로 워터가드부재(212)의 상부에 안착되게 된다.
이렇게, 상기 워터가드부재(212)의 상부에 안착된 생수통(N)에 수용된 생수는 입수관(230)을 통하여 냉수통(110)의 수용공(112)으로 공급되게 된다.
이때, 상기 역류방지부(310)의 볼(320)은 몸체(312)의 유로(313)의 하부에 위치된 상태를 유지하게 된다.
즉, 상기 볼(320)은 몸체(312)의 유로(313) 하부에 형성된 설치공(316)에 안착된 상태를 유지하게 된다.
이와 같이 상기 볼(320)이 몸체(312)의 유로(313)를 따라 하강한 상태에서 몸체(312)의 통공(314)이 개방되게 되게 되어 생수통(N)의 생수는 몸체(312)의 측부에 형성된 배출공(318)을 통하여 냉수통(110)의 수용공(114)으로 공급되게 된다.
이렇게, 상기 냉수통(110)을 생수가 공급되어 설정된 수위만큼 생수가 공급되게 되면 볼(320)은 몸체(312)의 유로(313)를 따라 상부로 상승하여 몸체(312)의 상부에 형성된 통공(314)을 차단하여 생수통(N)으로부터 생수가 더 이상 통공(314)을 통하여 공급되는 것이 차단하게 된다.
또한, 상기 냉수통(110)의 내측으로 공급된 생수를 냉수출수구(미도시) 또는 온수통(미도시)으로 이동 공급시켜 냉수통(110)의 수위가 낮아지는 경우에 볼(320)은 몸체(312)의 유로(313)를 따라 하강하여 통공(314)을 개방시켜 생수통(N)의 생수가 냉수통(110)으로 공급되고, 설정 수위에 생수가 도달하게 되면 볼(320)은 유로(313)를 따라 상승하여 통공(314)을 차단하여 생수의 공급을 차단하게 된다.
이렇게, 상기 냉수통(110)의 수용된 생수의 수위에 따라 볼(320)이 몸체(312)의 유로(313)를 따라 승하강하면서 통공(314)을 개방 또는 차단하는 방법으로 하여 냉수통(110)에는 항상 생수가 일정한 수위를 유지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 냉수통(110)에 생수의 공급완료 후에 살균부(410)의 가열기(412)에 전원을 인가시키게 되면 가열기(412)에서 발산하는 열기에 의해 생수가 가열되게 된다.
이때, 상기 냉수통(412)에 수용된 생수를 가열시킬 때 온도측정부재(416)에 의해 가열되는 생수의 상승 온도를 측정하여 설정온도로 가열될 수 있도록 제어수단(미도시)에 의해 제어되어 설정온도로 가열되게 되면 가열기(412)로 전달되는 전원이 차단되어 더 이상 생수를 가열시키지 안게 된다.
또한, 상기 가열기(412)에 의해 가열된 생수는 냉수통(110)의 외측부에 구비된 냉매관(414)을 순환하는 냉매에 의해 냉각되어 설정된 온도로 냉각되게 되면 냉매의 순환이 정지되게 된다.
따라서, 상기 냉수통(110)으로 공급된 생수를 가열함과 동시에 가열된 생수를 냉각시킴으로써 생수의 살균이 이루어지게 된다.
이와 같이 상기 냉수통(110)의 생수가 살균되어 냉수출수구 또는 온수통으로 이동 공급되어 냉수통(110)의 수위가 낮아져 생수통(N)에 있는 생수가 냉수통(110)으로 공급되게 되면 상기와 동일하게 가열기(412)의 열로 가열시키고 냉매관(414)을 순환하는 냉매에 의해 냉각시켜 살균을 반복적으로 수행하게 된다.
이때, 상기 냉수통(110)의 생수를 가열 및 냉각시켜 살균작업을 수행함에 있어서, 가열기(412)의 작동 및 냉매관(414)을 순환하는 냉매의 순환은 냉수통(110)으로 새로운 생수가 공급될 때만 작동할 수 있도록 할 수도 있고, 생수의 공급과는 상관없이 타이머를 설정하여 일정시간마다 작동하여 살균작업이 이루어질 수 있도록 할 수도 있다.
이와 같이 상기 냉수통(110)으로 공급된는 생수의 수위에 따라 역류방지부(310)의 볼(320)이 유로(313)를 따라 승하강하면서 몸체(312)의 통공(314)을 개폐시키게 되어 생수의 공급을 단속하여 냉수통(110)에는 항상 일정한 수위의 생수가 유지되게 된다.
따라서, 상기 냉수통(110)의 수용된 생수가 역류 또는 넘치는 것을 방지하게 되어 주변이 오염되는 것을 방지함과 동시에 냉온수기의 부품 등이 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 냉수통(110)에 수용된 생수를 살균부(410)의 작동에 의해 살균작업을 수행할 때 생수의 가열로 상승되는 생수가 입수관(230)하을 통하여 생수통(N)으로 역류하는 것을 볼(320)이 차단하게 된다.
따라서, 상기 냉수통(110)에 수용된 생수의 살균이 이루어짐과 동시에 냉수통(110)의 가열된 생수가 생수통(N)으로 역류하는 것을 차단하여 생수통(N)의 생수 온도 및 생수통(N)의 공간 온도상승을 차단하여 압력발생을 저하시키게 되고, 이로 인해 냉수통(110)의 압력 상승이 방지되어 생수의 넘침이 방지되게 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치
110 : 냉수통 112 : 수용공
114 : 이동구 116: 안착홈
210 : 워터가드부 212 : 워터가드부재
214 : 안착구 220 : 고정부재
222 : 결속구 230 : 입수관
310 : 역류방지부 312 : 몸체
313 : 유로 314 : 통공
316 : 설치공 318 : 배출공
320 : 볼 410 : 살균부
412 : 가열기 414 : 냉매관
416 : 온도측정부재 420 : 단열재
N : 생수통

Claims (7)

  1. 생수가 저장되는 냉수통과,
    상기 냉수통으로 공급되는 생수통이 연결되는 워터가드부와,
    상기 워터가드부에 설치되어 냉수통에 수용된 생수의 역류를 단속하는 역류방지부와,
    상기 냉수통에 수용된 생수를 살균하는 살균부로 이루어지고,
    상기 워터가드부는 상부에 생수통이 안착되는 워터가드부재가 구비되고,
    상기 워터가드부재의 하부에 결속되는 고정부재가 구비되며,
    상기 고정부재에 결속 고정되되, 고정부재에 결속 고정되는 입수관이 구비되며,
    상기 역류방지부는 관 형상으로 형성되어 워터가드부의 입수관의 하부에 결속 고정되되, 길이 방향으로 내측에 유로가 형성되고, 이 유로와 연통되게 길이 방향 일측에 통공이 형성되며, 측부에는 배출공이 형성된 몸체가 구비되고, 상기 몸체의 유로에는 볼이 구비되며,
    상기 살균부는 냉수통의 하부에 단열재에 의해 커버되도록 설치되는 가열기가 구비되고,
    상기 냉수통의 외측부에는 냉매가 순환하는 냉매관이 단열재에 의해 커버되도록 구비된 것을 특징으로 하는 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉수통은 용기 형상으로 형성되어 상부가 개방되게 내측에 수용공이 형성되고, 수용공의 바닥부에는 이동구가 형성된 것을 특징으로 하는 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉수통의 수용공 바닥부에는 온도측정부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열기는 PTC히터인 것을 특징으로 하는 냉온수기용 살균 및 물 넘침 방지장치.
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