KR101868671B1 - 식기세척기를 이용한 온수 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터에 의해 가열된 온수를 이용하여 식기를 세척하는 식기세척기의 헹굼통 내에 설치되어 고온의 헹굼수와의 열교환을 통해 온수를 생산 및 공급하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 관한 것으로서,
식기세척기의 헹굼통(20)에 설치되고 히터(25)에 의해 가열된 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생성하며, 외부의 물이 유입되는 유입수관(11)과; 가열된 물이 배출되는 배출수관(12)과; 상기 유입수관(11)의 상측과 배출수관(12)의 상측을 연결하는 연결관(17)과; 상기 배출수관(12)을 감싸도록 설치되는 코일형 열교환기(13)와; 상기 연결관(17)의 중간 부분에 설치되어 헹굼통(20)의 수위에 따라 자동으로 개폐되는 개폐 밸브(15)와; 상기 유입수관(11)의 하단부에 설치되어 물이 상기 코일형 열교환기(13)의 입구측으로 공급되도록 하는 제1분지관(14)과; 상기 배출수관(12)의 상단에 설치되어 상기 연결관(17) 또는 코일형 열교환기(13)에서 나오는 물이 배출수관(12)을 통해 빠져나가도록 하는 제2분지관(16);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

식기세척기를 이용한 온수 공급장치{Hot Water Supply System using Dish Washer}

본 발명은 히터에 의해 가열된 온수를 이용하여 식기를 세척하는 식기세척기의 헹굼통 내에 설치되어 고온의 헹굼수와의 열교환을 통해 온수를 생산 및 공급하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 학교나 회사 등의 대규모 급식 시설에서는 식판 등을 이용하여 급식을 제공하게 되며, 이러한 식판 등을 세척하기 위하여 식기세척기를 사용하고 있다.

이러한 통상의 식기세척기는 세척의 효율성 및 소독 효과 등을 고려하여 냉수보다는 70~80℃의 온수를 이용하여 식기를 헹굼 및 세척하게 되는데, 이는 식기에서 번식하는 각종 세균이 71℃ 이상에서는 거의 사멸하기 때문이다. 따라서, 식기세척기는 헹굼수를 가열하기 위한 히터를 구비하고 있음은 물론 경우에 따라 헹굼통으로 온수를 공급하기 위한 온수기를 내장하기도 한다. 이때, 세척통의 세척수는 헹굼수에 의해 가열되도록 하는 경우가 일반적이다.

다시 말해서, 기존에 사용중인 대부분의 업소용 식기세척기는 가스 온수기나 전기 온수기에 의해 1차적으로 가열된 온수가 헹굼통으로 공급되고, 헹굼통 내에서 전기 히터를 이용하여 2차 가열함으로써 고온의 헹굼수를 얻고 있다. 그런데, 최근에는 폐수열을 회수하여 온수를 생산 및 공급하는 고효율 식기세척기가 개발되어 판매되고 있으며, 이러한 고효율 식기세척기에서는 온수 공급을 위하여 가스 온수기나 전기 온수기를 설치할 필요가 없게 되었다.

그런데, 식기세척기를 사용하는 업소에서는 식기 세척 이외의 용도로 온수를 사용하는 경우가 많고, 이로 인해 식기세척기와는 별도로 다시 가스 온수기나 전기 온수기를 설치해야 하는 문제가 발생하게 되었다.

하지만, 가스 온수기의 경우에는 가스 배관이 필요하고 가스 사용에 따른 요금 부담과 더불어 폭발성이 큰 가스로 인한 여러 문제가 발생하게 되는 단점이 있고, 전기 온수기의 경우에는 사용 전력이 커서 식기세척기와 동시에 사용할 경우 업소의 전기 용량의 대부분을 차지하여 다른 전기 기기를 사용할 수 없게 되거나 전기가 차단될 수 있는 단점이 있다. 따라서, 식기세척기와 전기 온수기를 사용하기 위해서는 전기 용량을 증가시키는 공사가 필요하고, 그로 인한 경제적 부담이 커질 수밖에 없다.

이에 따라 상당수의 업소에서는 전기 온수기를 사용하기 위하여 고효율 식기세척기의 도입을 꺼리는 경우도 있고, 고효율 식기세척기를 사용하기 위하여 전기 온수기 대신 가스 온수기를 사용하거나 아예 온수기를 사용하지 않는 경우도 많다.

물론, 식기세척기의 헹굼통에 있는 헹굼수를 직접 인출하여 온수로 사용할 수도 있으나, 이 경우 헹굼수의 온도가 너무 높아 온수로 사용하기에 부적합하고, 헹굼수에는 세척제나 기름 등이 포함되어 있을 수 있으므로 생활용수로 사용하기에 부적합한 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 온수 부스타가 본체 내부에 내장됨에 따른 부피감소로 식기세척기를 설치하는데 있어서 장소의 제약을 덜 받게 되고, 온수 부스타와 세척수탱크가 나란히 설치되므로 온수 부스타에서 발생하는 열에 의해 세척수탱크에 저장되는 세척수가 보다 장시간 동안 보온상태로 유지되므로 열효율향상 및 에너지소비 감소의 효과를 기대할 수 있도록 한 온수기 내장형 식기세척기에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 세척실의 저부에 버너와 송풍팬 및 열교환기를 구비하고 직수를 소정온도로 가열하여 헹굼수 저장조로 공급해 주는 온수기를 내장 설치하되, 상기 제어부의 출력부에는 온수기의 연소관련 구동부품의 구동을 제어하는 연소관련 구동부를 설치하고, 상기 세척실의 배면으로 노출된 상기 열교환기의 배기구에는 연도를 설치하며, 상기 온수기의 열교환기 입구와 급수관 사이에는 상기 제어부의 출력신호에 부응하여 "온"될 때 온수기에 일정수량의 물을 급수시켜 주는 정수량 변을 설치함으로써, 연결관 냉각에 의한 열손실 최소화할 수 있고, 온수를 안정적으로 지속/공급할 수 있으며, 급수 자체가 아예 되지 않거나 급수가 비정상적으로 이루질 경우 즉시 에러 상태로 인식하고 이를 표시부나 경보기 등을 통해 사용자에게 알려줌은 물론 온수기의 열교환기 등이 고장을 일으키거나 소손 등에 의해 수명이 단축되는 것을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 동작에 따른 안전성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있도록 한, 온수기 내장형 식기세척기에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 3은, 가스 연소형 온수기가 내장된 식기세척기에 있어서, 연도를 소정 높이와 폭 및 넓이를 갖고 배면 상방부에는 수개의 배기공이 천공된 직사각 통체 형상의 배출가스 배기부와; 상기 배출가스 배기부에 일체로 용접 설치된 배기구 결합부;를 포함하는 2중 구조로 성형함으로써, 내외부의 온도차에 의해 발생하는 결로에 의한 응축수가 연도의 내면을 타고 열교환기 내로 직접 유입되는 것을 방지할 수 있어 응축수로 인한 열교환기의 소손 및 수명단축을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 식기세척기에 내장된 가스 연소형 온수기의 작동에 따른 신뢰도를 대폭 증대시킬 수 있고, 배기가스의 일부가 드레인 공을 통해 누출되므로 인한 환경오염 등을 미연에 방지할 수 있으며, 연도 자체를 식기세척기의 배면에 견고하게 고정 설치한 상태를 유지시킬 수 있도록 한, 온수기 내장형 식기세척기에 대하여 기재하고 있다.

그러나, 상기한 종래의 특허문헌에 기재된 온수기는 식기세척기의 헹굼통으로 온수를 공급할 수 있도록 물을 1차적으로 가열하기 위한 것으로, 폐수열을 이용하는 최근의 고효율 식기세척기에는 이러한 온수기가 내장되지 않은 경우가 대부분이다.

KR 10-2001-0026792 A KR 10-1273553 B1 KR 10-1304973 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폐수열을 이용하는 고효율 식기세척기의 헹굼통에 채워진 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생산 및 공급할 수 있도록 함으로써, 음식점 등에서 가스 요금의 부담이나 전기 용량의 증설과 같은 문제를 부딪치지 않고 식기세척기를 사용하면서도 깨끗한 온수를 원활하게 사용할 수 있도록 하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 식기세척기의 헹굼통에 설치되어 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생성하는 장치로서, 외부의 물이 유입되는 유입수관과; 가열된 물이 배출되는 배출수관과; 상기 유입수관의 상측과 배출수관의 상측을 연결하는 연결관과; 상기 배출수관을 감싸도록 설치되는 코일형 열교환기와; 상기 연결관의 중간 부분에 설치되어 헹굼통의 수위에 따라 자동으로 개폐되는 개폐 밸브와; 상기 유입수관의 하단부에 설치되어 물이 상기 코일형 열교환기의 입구측으로 공급되도록 하는 제1분지관과; 상기 배출수관의 상단에 설치되어 상기 연결관 또는 코일형 열교환기에서 나오는 물이 배출수관을 통해 빠져나가도록 하는 제2분지관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 상기 개폐 밸브는 헹굼통 내의 헹굼수에 의한 부력으로 작동되는 부력식 밸브인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 상기 개폐 밸브는 헹굼통 내의 수위를 감지하는 수위 감지센서의 신호에 따라 작동되는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 상기 코일형 열교환기는 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 상기 코일형 열교환기는 직경이 10~25㎜이고, 길이는 2~4m인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 상기 배출수관을 통해 배출되는 물의 온도는 40~70℃인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치는 식기세척기가 구비된 음식점 등에서 온수를 사용하기 위하여 가스 온수기나 전기 온수기를 설치해야 하는 문제를 해결하고, 특히 식기세척기와 전기 온수기를 동시에 사용하기 위하여 전기 용량을 증가시켜야 하는 문제를 해결할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 따르면, 연결관을 개폐하는 개폐 밸브로 부력식 밸브를 사용함으로써 추가적인 전력 소비를 방지하고 고장이 거의 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 식기세척기를 이용한 온수 공급장치가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에서 온수 배출시의 유동 경로가 도시된 참고도.
도 3은 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에서 냉수 배출시의 유동 경로가 도시된 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 식기세척기를 이용한 온수 공급장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 식기세척기의 헹굼통(20)에 설치되고 히터(25)에 의해 가열된 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생성하는 장치로서, 외부의 물이 유입되는 유입수관(11)과; 가열된 물이 배출되는 배출수관(12)과; 상기 유입수관(11)의 상측과 배출수관(12)의 상측을 연결하는 연결관(17)과; 상기 배출수관(12)을 감싸도록 설치되는 코일형 열교환기(13)와; 상기 연결관(17)의 중간 부분에 설치되어 헹굼통(20)의 수위에 따라 자동으로 개폐되는 개폐 밸브(15)와; 상기 유입수관(11)의 하단부에 설치되어 물이 상기 코일형 열교환기(13)의 입구측으로 공급되도록 하는 제1분지관(14)과; 상기 배출수관(12)의 상단에 설치되어 상기 연결관(17) 또는 코일형 열교환기(13)에서 나오는 물이 배출수관(12)을 통해 빠져나가도록 하는 제2분지관(16);을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 개폐 밸브(15)로는, 전기 또는 전자 장치를 사용하지 않는 기계식 밸브인, 상기 헹굼통(20) 내의 헹굼수에 의한 부력으로 작동되는 부력식 밸브를 이용할 수 있다. 즉, 상기 헹굼통(20) 내의 수위가 만수위에 도달하면 부력에 의해 상기 연결관(17)을 기계적으로 차단하여 상기 유입수관(11)을 통해 유입된 물이 코일형 열교환기(13)를 거쳐 배출수관(12)으로 배출되도록 하고, 식기세척기의 사용에 따라 상기 헹굼통(20) 내의 수위가 낮아지면 부력이 작용하지 않아 상기 연결관(17)이 개방되고 상기 유입수관(11)을 통해 유입된 물이 개방된 연결관(17)을 거쳐 배출수관(12)으로 배출되도록 하도록 구성하는 것이다.

또, 상기 개폐 밸브(15)로, 상기 헹굼통(20) 내의 수위를 감지하는 수위 감지센서(23)의 신호에 따라 작동되는 솔레노이드 밸브를 사용할 수도 있다. 즉, 상기 수위 감지센서(23)에 의해 감지된 상기 헹굼통(20) 내의 수위가 만수위에 도달하면 솔레노이드 밸브로 이루어진 개폐 밸브(15)가 닫히고, 수위가 낮아지면 개폐 밸브(15)가 열리게 되어 상기 유입수관(11)을 통해 유입된 물이 개방된 연결관(17)을 거쳐 배출수관(12)으로 배출되도록 하도록 구성하는 것이다.

그리고, 상기 코일형 열교환기(13)는 열교환 효율의 상승을 위하여 주름관으로 이루어지는 것이 바람직하며, 직경이 10~25㎜이고, 길이는 2~4m 인 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 식기세척기를 이용한 온수 공급장치는 식기세척기가 작동하는 동안에는 별도의 가열수단 없이 식기세척기의 헹굼통에 저장된 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생산하여 공급하고 식기세척기가 작동하지 않으면 온수가 아닌 냉수를 공급하게 된다.

식기세척기를 최초로 작동시키면 솔레노이드 밸브(도시 생략)에 의해 상수도 등 외부로부터 물이 유입된다. 헹굼통(20)의 상단 일측에 위치한 수위 감지센서(23)에 의해 물이 감지되어 만수위에 도달한 것이 확인되면 솔레노이드 밸브가 작동하여 물의 유입이 차단된다. 상기 헹굼통의 물은 식기세척기를 사용하는 경우에는 수위가 지속적으로 변화되고, 식기세척기를 사용하지 않은 경우에는 항상 만수위 상태를 유지하게 된다. 따라서, 온수 공급장치의 개폐 밸브(15)는 닫힌 상태가 된다.

이 상태에서 식기세척기에 전원을 인가하면 상기 헹굼통(20)의 하부에 위치한 히터(25)가 작동하여 헹굼통(20) 내부의 물, 즉 헹굼수를 가열하게 된다. 상기 히터(25)는 헹굼통(20) 내의 헹굼수 온도가 대략 90℃ 정도가 되면 정지하되, 온도가 일정 정도 하강하면 다시 작동함으로써 헹굼수가 90℃ 전후의 온도를 유지하도록 하게 된다.

이 상태에서 싱크대 등에서 온수를 사용하기 위하여 온수 배출 밸브를 열게 되면, 유입수관(11)을 통해 냉수가 유입되고 유입된 냉수는 유입수관(11)의 상측으로 흘러감과 동시에 제1분지관(14)에서 갈라져 코일형 열교환기(13)로도 흘러가게 된다. 이때, 상기 유입수관(11)의 상측과 배출수관(12)의 상측을 연결하는 개폐 밸브(15)가 닫혀 있으므로, 유입수관(11)으로 유입된 냉수는 연결관(17)으로는 흐르지 않고 코일형 열교환기(13)로만 흐르게 된다.

이에 따라 냉수가 상기 코일형 열교환기(13)를 통과하면서 고온의 헹굼수와 열교환을 하게 되고, 그로 인해 대략 40~70℃까지 온도가 올라가게 된다. 헹굼수와의 열교환을 통해 생성된 온수는 상기 코일형 열교환기(13)가 연결된 제2분지관(16)을 거쳐 배출수관(12)으로 빠져나간 후 싱크대 등의 사용처로 공급된다.

하지만, 식기세척기를 사용하게 되면, 헹굼통(20)의 수위가 낮아지고 그로 인해 상기 개폐 밸브(15)가 개방되어 연결관(17)의 통로가 열리게 된다. 이에 따라, 유입수관(11)을 통해 유입된 냉수가 연결관(17)을 통과하여 배출수관(12)으로 그대로 배출되므로, 온수가 아닌 냉수가 배출된다.

이때, 상기 유입수관(11)으로 유입된 냉수의 일부가 제1분지관(14)에서 코일형 열교환기(13)측으로도 흐를 수 있으나, 상기 코일형 열교환기(13)의 내부 저항이 작용함과 더불어 코일형 열교환기(13)의 상측 끝단부에 제2분지관(16)에 연결되어 연결관(17)을 통과한 냉수의 압력이 작용하여 상기 유입수관(11)으로 유입된 냉수는 연결관(17)측으로만 흐르게 된다.

따라서, 식기세척기에 전원이 인가되었지만 사용중이 아닌 경우에는 온수공급장치를 이용하여 온수를 사용할 수 있지만, 식기세척기를 사용하는 도중에는 온수공급장치의 작동이 중지되어 온수를 사용할 수 없으며, 히터에 의해 가열된 헹굼수는 온전히 식기 세척에만 이용된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

11...유입수관
12...배출수관
13...코일형 열교환기
14....제1분지관
15...개폐 밸브
16...제2분지관
17...연결관

Claims (6)

1. 식기세척기의 헹굼통(20)에 설치되어 고온의 헹굼수를 이용하여 온수를 생성하는 장치로서,
   외부의 물이 유입되는 유입수관(11)과;
   가열된 물이 배출되는 배출수관(12)과;
   상기 유입수관(11)의 상측과 배출수관(12)의 상측을 연결하는 연결관(17)과;
   상기 배출수관(12)을 감싸도록 설치되는 코일형 열교환기(13)와;
   상기 연결관(17)의 중간 부분에 설치되어 헹굼통(20)의 수위에 따라 자동으로 개폐되는 개폐 밸브(15)와;
   상기 유입수관(11)의 하단부에 설치되어 물이 상기 코일형 열교환기(13)의 입구측으로 공급되도록 하는 제1분지관(14)과;
   상기 배출수관(12)의 상단에 설치되어 상기 연결관(17) 또는 코일형 열교환기(13)에서 나오는 물이 배출수관(12)을 통해 빠져나가도록 하는 제2분지관(16);을 포함하고,
   상기 개폐 밸브(15)는 헹굼통(20) 내의 헹굼수에 의한 부력으로 작동되는 부력식 밸브, 또는 헹굼통(20) 내의 수위를 감지하는 수위 감지센서(23)의 신호에 따라 작동되는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서.
   상기 코일형 열교환기(13)는 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 코일형 열교환기(13)는 직경이 10~25㎜이고, 길이는 2~4m 인 것을 특징으로 하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치.
6. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배출수관(12)을 통해 배출되는 물의 온도는 40~70℃인 것을 특징으로 하는 식기세척기를 이용한 온수 공급장치.

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