KR101633253B1 - 순간가열살균장치를 구비하는 전기냉온수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉온수기에 관한 것으로, 하우징; 상기 하우징 내 일측에 구비되고, 수도관이 직결되도록 마련되는 열교환기; 상기 열교환기를 통과한 원수가 일측으로 유입되어 가열된 후 온수용 코크로 공급되도록 마련되는 순간가열살균부; 상기 순간가열살균부를 통과한 온수가 상기 열교환기를 통과한 후 유입되도록 마련되는 냉각부; 및 상기 냉각부를 통과하여 냉각된 냉수가 공급되도록 마련되는 냉수용 코크를 포함하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기에 따르면, 나선형 주름부를 갖는 순간가열살균부에 의해 냉수 및 온수가 가열된 후 적정 온도로 공급되므로 열효율이 높고 위생성이 높은 냉온수기가 제공된다. 순간가열기에 공급되는 원수는 열교환기를 거쳐 미리 가열된 상태로 공급되므로 가열 시간이 단축되며, 가열된 열수는 다시 열교환기를 통해 냉각된 후 냉각부로 공급되므로 냉각부 효율을 높힐 수 있어 경제적이다. 또한 순간가열기에 공급되는 원수는 열교환기를 거쳐 미리 가열된 상태로 공급되므로 가열 시간이 단축되며, 가열된 열수는 다시 열교환기를 통해 냉각된 후 냉각부로 공급되므로 냉각부 효율을 높힐 수 있어 경제적이다.

Description

순간가열살균장치를 구비하는 전기냉온수기{Water supplier with instantaneous heating device}

본 발명은 냉온수기에 관한 것으로, 음용수를 살균하기 위한 순간가열살균장치가 구비되어 보다 위생적이고 열효율이 우수한 냉온수 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 다중이 이용하는 공공시설 등에 설치되는 음수기는 음용수가 나오는 다수의 코크가 설치되어 여러 사람이 동시에 음용수를 공급받을 수 있도록 마련된다.

이러한 음수기는 수도물을 정수하여 냉수 내지 온수로 공급하며, 하우징의 전면에 다수의 냉수 내지 온수 코크를 조작하여 음수가 유출되도록 형성된다. 이때 음용수의 정수 내지 냉온처리를 위해 음수대 내부에는 스케일방지장치부와 정수저장부, 냉온 처리부 등이 구비된다.

냉온처리부는 음용수의 냉각을 위한 냉각기, 냉각된 물을 보관하는 냉수탱크, 정수를 가열하기 위한 히터, 가열된 온수를 저장하는 온수탱크 및 온수탱크의 온도를 유지하기 위한 가열부 등으로 구성된다. 이러한 일반적인 방식의 음수기는 냉수탱크 내지는 온수탱크의 온도 유지를 위한 전력소모가 크고, 탱크 내부에 위생 문제가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

국내 공개특허 제10-2011-0089507(출원일 : 2010.02.01.)는 인입수물에 이물질을 제거하는 스케일 방지기(실리포스)20)과, 상기 스케일 방지기(실리포스)(20)을 통해 일정한 압력으로 인입되는 감압변(10)과, 상기 감압변(10)에 인입배관(200)으로 연결되어지는 수냉식 열교환기(30)와, 상기 수냉식 열교환기(30)에 공급관(210)으로 연결되어 물을 끓일 수 있도록 히터(41)가 내장되어지는 물끓임통(40)과, 상기 물끓임통(40)에 끓여진 물을 1차로 식혀줄 수 있도록 연결관(220)으로 연결되어지는 공냉식 열교환기(50)와, 상기 공냉식 열교환기(50)에 배출관(230)으로 연결되어 공냉식 열교환기(50)에서 1차로 식혀진 물을 2차로 냉각시키게 되는 수냉식 열교환기(30)와, 상기 수냉식 열교환기(30)에 라인관(240,241)으로 연결되어지며 냉각되어진 물을 급속으로 냉각시켜주게 되는 순간냉각기(60)와, 상기 순간냉각기(60)와 2차 라인관(241) 및 순환관(250)으로 연결되어 순간냉각기(60)로부터 급속 냉각되어진 냉각수를 저장하게되는 냉수 순환저장조(70)를 포함하는 축열식 물끓임기의 순간냉각방식을 이용한 순환살균 냉각시스템을 제공한다.

상기 인용기술은 전술한 바와 같은 일반적인 음수기의 문제점을 해결하기 위해 내부 저장 탱크를 없애고 수도관에서 음용수 공급코크까지 직결된 라인을 유지하며 음용수를 냉각 내지 가열하는 방식의 냉온수제조기를 제공한다.

그러나 상기 인용기술에 적용되는 온수공급부는 가열수가 충진된 가열탱크 내부에 설치된 가열코일 내로 음용수가 통과하면서 가열수와 열교환하여 가열되는 간접 가열방식으로, 열효율이 떨어지고 적절한 온도의 온수를 가열 및 살균하여 공급하기 어렵다는 단점이 있다. 또한 이로 인해 가열탱크에 가열수를 공급하기 위한 선로와 음용수 공급관이 별도로 마련되어야 하므로 구조가 복잡해지고 생산단가가 높아진다는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 식수로 공급되는 온수가 발열부위에 직접 접하여 가열되는 순간가열살균부를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 음용수를 가열하거나 냉각시켜 공급하는 냉온수기에 있어서, 하우징; 상기 하우징 내 일측에 구비되고, 수도관이 직결되도록 마련되는 스케일방지장치; 상기 스케일방지장치를 통과한 원수가 공급되도록 마련되는 열교환기; 상기 열교환기를 통과한 원수가 일측으로 유입되어 가열되도록 마련되는 순간가열살균부; 상기 순간가열살균부를 통과한 온수가 다시 상기 열교환기를 통과한 후 유입되도록 마련되는 온수저장조 또는 냉각부; 및 상기 온수저장조 또는 냉각부를 통과한 냉온수가 각각 공급되도록 마련되는 코크를 포함하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

여기에서 상기 하우징은, 전면부 패널 상부에 구비되고, 다수의 냉수용 또는 온수용 코크가 구비되는 음수대; 상기 음수대의 후면에 형성되고, 상기 전면부 패널보다 내측으로 함몰된 위치에 구비되는 음수대 백패널을 포함하고, 상기 순간가열살균부는, 상기 음수대 백패널의 후면에 고정되어 구비되는 순간가열살균부 고정구에 상하단이 고정됨으로써 상기 하우징 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

또한 상기 순간가열살균부는, 관형으로 형성되는 몸체부; 상기 몸체부 상단에 결합되는 가열살균수출구; 상기 상기 가열살균수출구 상단에 결합되어 밀폐되는 압력조절부; 상기 몸체부 상단 일측에 형성되는 전원플러그; 상기 몸체부 하부에 형성되고, 몸체부의 외경부 및 내경부를 따라 형성되는 나선형 주름부; 상기 몸체부 하단 일측에 형성되는 유입구; 상기 몸체부 하단에 결합되는 하부캡; 및 상기 몸체부 내부에 고정 결합되고, 상기 전원플러그로부터 전원을 공급받아 가열되도록 마련되는 히터를 포함하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

또한 상기 몸체부는, 상기 히터와 상기 몸체부의 내경 측 사이에 온수이동부가 형성되는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

한편 상기 순간가열살균부는, 상기 열교환기를 통과한 원수를 85℃ ~ 105℃ 사이의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기가 제공된다.

본 발명에 따른 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기에 따르면, 나선형 주름부를 갖는 순간가열살균부에 의해 냉수 및 온수가 가열된 후 적정 온도로 공급되므로 열효율이 높고 위생성이 높은 냉온수기가 제공된다. 순간가열기에 공급되는 원수는 열교환기를 거쳐 미리 가열된 상태로 공급되므로 가열 시간이 단축되며, 가열된 열수는 다시 열교환기를 통해 냉각된 후 냉각부로 공급되므로 냉각부 효율을 높힐 수 있어 경제적이다.

순간가열살균부는 원수가 히터 주변을 나선형으로 회전하면서 이동하도록 나선형 주름관이 형성됨으로써 가열 효율을 높일 수 있다.

또한 순간가열살균부에 의해 원수가 100℃ 이상으로 가열되도록 하여 온수 내지 냉수로 공급되도록 하여 기본적인 살균처리가 이루어짐으로써, 별도의 살균처리장치 없이도 높은 위생성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 배면사시도이다.
도 3은 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기 중 순간가열기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 배면사시도이며, 도 3은 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기 중 순간가열기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명인 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 일 실시예를 도시한 구성도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명은 몸체부(100), 순간가열살균부(120), 열교환기(130), 냉각부(142)로 구성될 수 있다.

하우징(100)은 냉온수기(1000)의 외장을 이루는 구성으로서, 형태를 유지하기 위한 프레임(미도시) 및 각 면을 이루는 패널로 구성될 수 있다. 하우징(100)의 전면에는 전면패널부(101) 및 음수대(104)가 구비된다. 음수대(104)는 전면패널부(101)로부터 소정의 길이로 전방 돌출되어 음용수가 유출되는 코크(110)가 다수로 구비된다. 다수로 구비되는 코크(110)는 살균된 냉수 또는 온수용 코크로 각각 구비될 수 있다.

전면패널부(101)의 상부 일측에는 표시부가 마련되어 음용수의 온도, 원수 공급 상태, 순간가열살균부(120) 내지 냉각부(142)의 운용 상태 등이 표시되도록 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 하우징(100) 내부에는 순간가열살균부(120), 열교환기(130), 컴프레셔(141), 냉각부(142), 스케일방지장치(150) 및 온수저장조(160)가 구비될 수 있다.

먼저 도 3을 참조하면, 순간가열살균부(120)는 관형으로 이루어지는 몸체부(123), 몸체부(123) 상단에 결합되는 가열살균수출구(122), 가열살균수출구 상단에 결합되어 밀폐되는 압력조절부(121), 몸체부(123) 상단 일측에 형성되는 전원플러그(127), 몸체부(123) 하단에 형성되고, 몸체부(123)의 외경부 및 내경부를 따라 형성되는 나선형 주름부(124), 몸체부(123) 하단 일측에 형성되는 원수 유입구(125), 몸체부(123) 하단에 결합되는 하부캡(126) 및 몸체부(123) 내부에 고정 결합되고, 전원플러그(127)로부터 전원을 공급받아 가열되도록 마련되는 히터(128)로 구성될 수 있다.

순간가열살균부(120)는 음수대(104)의 후면에 구비되는 음수대백패널(106)의 배면에 고정됨으로써 설치된다. 음수대백패널(106)은 전면패널부(101)보다 내측으로 후퇴하여 함몰된 위치에 구비된다. 음수대백패널(106)의 배면에는 순간가열살균부고정구(106a, 106b)가 구비되어 순간가열살균부(120)의 상하단이 음수대백패널(106) 배면에 수직하게 고정되도록 할 수 있다.

히터(128)는 몸체부(123) 내부에 결합되되, 몸체부(123) 내경부와 소정의 간격으로 이격되어 온수이동부(o)가 형성되도록 몸체부(123) 내경부보다 작은 외경을 갖도록 마련된다. 이에 따라 원수 유입구(125)로 유입되는 원수가 온수이동부(o)를 따라 몸체부(123) 내부의 상단으로 이동하면서 히터(128)에 접촉되어 가열될 수 있다. 이때 몸체부(123) 하부에 형성되는 나선형 주름부(124)에 의해 원수의 이동이 지체되어 원수가 히터(128)로부터 충분한 시간동안 열을 전달받아 가열되도록 할 수 있다.

도 3의 A에 도시된 바와 같이, 나선형 주름부(124)는 다수의 나선형 주름을 갖도록 몸체부(123)의 내경부 및 외경부를 따라 형성됨으로써 온수이동부(o)를 통과하는 원수가 나선형 주름부(124)의 주름 사이에 체류하는 동시에 히터의 외주면을 따라 나선형으로 상승하면서 히터에 의해 가열된다. 따라서 원수가 히터에 의해 가열되는 시간이 증가하여 열효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다.

가열된 원수는 몸체부(123)의 상단으로 이동하여 열교환기(130)를 거쳐 45℃ 내외로 냉각된 뒤, 온수저장조(160)에 저장되어 다시 85℃ 정도로 재가열된 후 코크(110)로 공급된다. 온수저장조(160)는 별도의 가열수단에 의해 저장된 온수가 일정한 온도로 유지되도록 함으로써 순간가열살균부(120)의 가열 용량을 초과하는 온수가 배출되어 온수 공급이 지체되는 것을 방지한다. 순간가열살균부(120) 내에서 발생하는 수증기는 몸체부(123) 상단의 압력조절부(121)를 통해 배출되어 순간가열살균부(120)가 증기압에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한 압력조절부(121)는 가열살균수출구(122)보다 상단에 위치하도록 마련됨으로써 몸체부(123) 내부에서 발생하는 증기가 가열살균수출구(122)로 배출되지 않고 상단의 압력조절부(121)로 이동하도록 함으로써,코크(110)에서 증기가 유출되어 사용자가 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.

이때 순간가열살균부(120)에서 가열되는 온수의 온도는 85℃ ~ 105℃ 사이가 유지되도록 함으로써 수도물인 원수가 살균되어 사용자에게 공급되도록 할 수 있다. 가열된 온수는 온수저장조(160)에서 재가열되어 적정한 온도로 사용자에게 공급될 수 있고, 열교환기(130)를 거쳐 냉각부(142)에서 냉각된 후 냉수로 공급될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 순간가열살균부(120)에서 85℃ ~ 105℃로 가열 및 살균된 온수는 열교환기(130)를 거치면서 45℃ 정도로 냉각된다. 열교환기(130)에는 수도물 원수가 공급됨으로써 냉각부(142)로 공급되는 온수의 온도를 낮추는 동시에, 순간가열살균부(120)로 공급되는 원수의 온도를 45℃ 정도로 높여 온수 가열 시간을 줄일 수 있다.

열교환기(130)를 통과한 원수는 냉각부(142)에서 적정한 온도, 예컨대 2℃ ~ 7℃ 정도로 냉각되어 코크(110)를 통해 사용자에게 냉수로 공급된다. 이때 공급되는 냉수는 순간가열살균부(120)에 의해 가열되어 살균 처리되므로 위생성을 유지할 수 있다. 물론 원수는 별도로 마련되는 스케일방지장치(150)를 거쳐 일차적으로 침전물이나 불순물이 걸러지도록 할 수도 있다.

한편 도 5를 참조하면, 원수는 순간가열살균부(20)로 직접 공급되지 않고 냉각부(242)로 먼저 공급되도록 할 수 있다. 냉각부(242)에서 냉각된 원수는 열교환기(230)로 이동하여 순간가열살균부(220)로부터 열교환기(230)로 공급되는 온수와 열교환을 하게 된다. 이와 같이 구성됨으로써 순간가열살균부(220)로부터 열교환기(230)로 공급되는 온수가 더욱 빠르게 냉각되어 냉각부(242)로 공급될 수 있다. 또한 냉각부(242)에서 냉각된 원수는 열교환기(230)를 거치면서 적절한 온도로 가열되어 순간가열살균부(220)로 공급됨으로써 가열 시간을 단축할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면 나선형 주름부를 갖는 순간가열살균부에 의해 냉수 및 온수가 가열된 후 적정 온도로 공급되므로 열효율이 높고 위생성이 높은 전기냉온수기가 제공된다. 순간가열기에 공급되는 원수는 열교환기를 거쳐 미리 가열된 상태로 공급되므로 가열 시간이 단축되며, 가열된 열수는 다시 열교환기를 통해 냉각된 후 냉각부로 공급되므로 냉각부 효율을 높힐 수 있어 경제적이다.

또한 순간가열살균부에 의해 원수가 85 ~ 105℃, 바람직하게는 100℃ 이상으로 가열되도록 하여 온수 내지 냉수로 공급되도록 하여 기본적인 살균처리가 이루어짐으로써, 별도의 살균처리장치 없이도 높은 위생성을 유지할 수 있다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1000 : 전기냉온수기
100 : 몸체부 110 : 코크
120 : 순간가열살균부 121 : 압력조절부
122 : 가열살균수출구 123 : 몸체부
124 : 나선형 주름부 125 : 유입구
126 : 하부캡 127 : 전원플러그
128 : 히터 o : 온수이동부
130 : 열교환기 141 : 컴프레셔
142 : 냉각부 150 : 스케일방지장치
160 : 온수저장조

Claims (5)

1. 음용수를 가열하거나 냉각시켜 공급하는 냉온수기에 있어서,
   하우징;
   상기 하우징 내 일측에 구비되고, 수도관이 직결되도록 마련되는 스케일방지장치;
   상기 스케일방지장치를 통과한 원수가 공급되도록 마련되는 열교환기;
   상기 열교환기를 통과한 원수가 일측으로 유입되어 가열되도록 마련되는 순간가열살균부;
   상기 순간가열살균부를 통과한 살균수가 다시 상기 열교환기를 통과한 후 유입되도록 마련되는 온수저장조 또는 냉각부; 및
   상기 온수저장조 또는 냉각부를 통과한 냉온수가 각각 공급되도록 마련되는 코크를 포함하고,
   상기 순간가열살균부는,
   관형으로 형성되는 몸체부;
   상기 몸체부 상단에 결합되는 가열살균수출구;
   상기 가열살균수출구 상단에 결합되어 밀폐되는 압력조절부;
   상기 몸체부 상단 일측에 형성되는 전원플러그;
   상기 몸체부 하부에 형성되고, 몸체부의 외경부 및 내경부를 따라 형성되는 나선형 주름부;
   상기 몸체부 하단 일측에 형성되는 유입구;
   상기 몸체부 하단에 결합되는 하부캡; 및
   상기 몸체부 내부에 고정 결합되고, 상기 전원플러그로부터 전원을 공급받아 가열되도록 마련되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은,
   전면부 패널 상부에 구비되는 음수대;
   상기 음수대의 후면에 형성되고, 상기 전면부 패널보다 내측으로 함몰된 위치에 구비되는 음수대 백패널을 포함하고,
   상기 순간가열살균부는,
   상기 음수대 백패널의 후면에 고정되어 구비되는 순간가열살균부 고정구에 상하단이 고정됨으로써 상기 하우징 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체부는,
   상기 히터와 상기 몸체부의 내경 측 사이에 온수이동부가 형성되는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 순간가열살균부는,
   상기 열교환기를 통과한 원수를 85℃ ~ 105℃ 사이의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 순간가열장치를 구비하는 전기냉온수기.

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