KR102521606B1 - Instantaneous water heating apparatus - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 별도의 순간가열장치의 부가설치없이도 정수된 원수가 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열될 수 있도록 한 순간가열식 온수기에 관한 것이다.
개시된 내용은 일측에는 출수구가 구비되고 타측에는 설정온도 또는 출수량이 입력되는 입력패널이 구비되는 본체와, 상기 본체 내에 구비되는 온수조와, 상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터를 거쳐 상기 온수조 내에 저장되도록 상기 온수조에 연결되고 입수밸브가 설치되는 입수라인과, 상기 온수조에 설치되어 온수조 내의 물을 가열하는 히터와, 상기 히터에 의해 가열된 온수가 상기 출수구를 통해 출수되도록 상기 온수조의 상측과 상기 출수구를 연결하고 출수밸브가 설치되는 출수라인과, 상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브의 하류에 설치되고 상기 온수조로 공급되는 물의 양을 감지하는 입수유량센서와, 상기 입수라인에 설치되고 상기 온수조로 입수되는 물의 온도를 감지하는 입수온도센서와, 상기 온수조에 설치되고 상기 출수라인으로 유입되는 물의 온도를 감지하는 출수온도센서와, 상기 본체 내에 설치되고 상기 입력패널의 입력신호와, 상기 입수유량센서, 상기 입수온도센서 및 상기 출수온도센서의 센서신호에 따라 상기 히터로 제공되는 전압을 제어하는 제어패널을 포함하는 순간가열식 온수기를 일 실시예로 제시한다.The disclosed content relates to an instantaneous heating type water heater capable of rapidly heating purified raw water to a set temperature regardless of water output capacity without additional installation of a separate instantaneous heating device.
The disclosed contents include a main body having a water outlet on one side and an input panel for inputting a set temperature or water output on the other side, a hot water tank provided in the main body, and raw water supplied from a waterworks through a water purification filter to be stored in the hot water tank. An inlet line connected to the hot water tank and having an inlet valve installed, a heater installed in the hot water tank to heat water in the hot water tank, and an upper side of the hot water tank and the outlet so that the hot water heated by the heater is discharged through the outlet port. A water outlet line connected to and installed with a water outlet valve, an inlet flow sensor installed downstream of the inlet valve on the inlet line and detecting the amount of water supplied to the hot water tank, and installed in the inlet line and entered into the hot water tank An inlet temperature sensor for detecting the temperature of water, an outlet temperature sensor installed in the hot water tank and detecting the temperature of the water flowing into the outlet line, an input signal of the input panel installed in the main body, the inlet flow rate sensor, An instantaneous heating type water heater including a control panel for controlling a voltage supplied to the heater according to a sensor signal of an inlet temperature sensor and the outlet temperature sensor is presented as an embodiment.
Description
개시된 내용은 예를 들어 커피전문점, 편의점, 식당, 사무실 등과 같은 다양한 장소에 설치되어 필요시에 정수된 원수의 가열을 통해 고온 온수를 공급하는 순간 온수기에 관한 것이다.The disclosed subject matter relates to an instantaneous water heater installed in various places, such as coffee shops, convenience stores, restaurants, offices, and the like, to supply high-temperature hot water by heating purified raw water when necessary.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, material described in this section is not prior art to the claims in this application, and it is not admitted that the material described in this section is prior art.
일반적으로 커피전문점, 편의점, 식당, 사무실 등과 같은 장소에는 온수를 공급하는 온수기가 설치된다. 이러한 온수기는 온수조와, 상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터를 거쳐 온수조 내에 저장되도록 하는 입수라인과, 온수조 내에 설치되어 온수조 내의 물을 설정된 온도로 가열하는 히터와, 온수조 내의 온수 온도를 측정하는 온도센서와, 온수조 내에서 히터에 의해 가열된 온수를 출수하는 출수라인을 포함한다. In general, water heaters for supplying hot water are installed in places such as coffee shops, convenience stores, restaurants, and offices. Such a water heater includes a hot water tank, an inlet line for storing raw water supplied from the water supply through a water filter and stored in the hot water tank, a heater installed in the hot water tank to heat the water in the hot water tank to a set temperature, and a temperature of hot water in the hot water tank. It includes a temperature sensor for measuring and a water outlet line for dispensing hot water heated by a heater in the hot water tank.
종래의 온수기는 온수조 내의 온수 온도를 측정하여 항상 온수조 내의 온수 온도를 설정온도로 유지하여야 하므로 전력소모가 큰 문제점이 있을 뿐만 아니라 출수된 온수의 온도가 일정하지 못한 문제점도 있었다.Conventional water heaters measure the temperature of the hot water in the hot water tank and always maintain the temperature of the hot water in the hot water tank at the set temperature, so there is a problem of high power consumption and a problem that the temperature of the hot water discharged is not constant.
이라한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 온수조의 출수라인에 순간가열장치를 부설하여 사용자가 원하는 온도의 온수를 즉각적으로 공급할 수 있도록 한 순간가열기능이 구비된 고온 온수기가 개발되었다.As a solution to this problem, a high-temperature water heater equipped with an instantaneous heating function has been developed by installing an instantaneous heating device in the water outlet line of the hot water tank to immediately supply hot water at a desired temperature to the user.
이러한 온수기의 일 예로, 대한민국 특허등록 제10-0775599호(2007.11.09. 공고)에는 상온수를 저장하는 상온수탱크와, 가열수단에 의한 가열을 통하여 상온수보다 높은 온도의 미온수를 저장하는 미온수탱크와, 사용자가 원하는 물의 온도를 설정하기 위한 조작부와, 상기 상온수탱크 또는 상기 미온수탱크에서 공급된 물을 전달받아 가열시킨 후 외부로 공급하는 순간가열장치와, 상기 상온수탱크와 상기 미온수탱크에 수용된 물 중에서 상기 조작부에 의해 설정된 온도보다 낮으면서 상기 조작부에 의해 설정된 온도와 가장 근접한 온도의 물이 상기 순간가열장치로 제공되도록 유로를 제어하는 제어부를 포함하는 순간가열 기능을 구비하는 온수기가 개시된다.As an example of such a water heater, Korean Patent Registration No. 10-0775599 (published on November 9, 2007) discloses a room temperature water tank for storing room temperature water, a warm water tank for storing room temperature water at a higher temperature than room temperature water through heating by a heating means, A control unit for setting the temperature of water desired by the user, an instantaneous heating device for receiving and heating the water supplied from the room temperature water tank or the lukewarm water tank, and then supplying the water to the outside; A water heater having an instantaneous heating function including a control unit controlling a flow path so that water having a temperature lower than the temperature set by the operation unit and closest to the temperature set by the operation unit is provided to the instantaneous heating device.
또한 대한민국 특허공개 제10-2012-0011924호(2012.02.09. 공개)에는 외부로부터 입수(入水)된 원수를 필터링하는 필터부와, 상기 필터부로부터 정수(淨水)를 공급받아 온수(溫水)로 순간적으로 가열하는 가열부를 포함하는 순간온수모듈과, 상기 순간온수모듈과 연결되며, 가열된 온수가 설정 온도보다 낮은 경우 상기 가열된 온수가 전달되는 냉정수통과, 상기 냉정수통과 연결되어 냉수(冷水) 및 정수를 외부로 출수(出水)하고, 상기 순간온수모듈과 연결되어 가열된 온수가 설정 온도 이상인 경우 상기 가열된 온수를 외부로 출수하는 출수부를 포함하는 순간가열식 정수기가 개시된다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2012-0011924 (published on February 9, 2012) discloses a filter unit for filtering raw water obtained from the outside, and hot water supplied with purified water from the filter unit. ), an instantaneous hot water module including a heating unit for instantaneously heating, a cold water container connected to the instantaneous hot water module, and to which the heated hot water is delivered when the heated hot water is lower than a set temperature, and a cold water container connected to the cold purified water container An instantaneous heating type water purifier includes a water outlet for dispensing cold water and purified water to the outside and discharging the heated hot water to the outside when the hot water connected to the instantaneous hot water module is above a set temperature.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 순간가열식 온수기의 경우에는 정수된 원수를 설정온도로 가열하는 데 일정시간이 소요되고, 비교적 적은 출수용량에만 적용가능할 뿐만 아니라 온수조 이외에 순간가열장치가 별도 설치되어야 하는 관계로 보다 컴팩트하게 구성되기 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional instantaneous heating type water heater as described above, it takes a certain amount of time to heat purified raw water to a set temperature, and it is applicable only to a relatively small water output capacity, and an instantaneous heating device must be installed separately in addition to the hot water tank. There was a problem that it was difficult to configure more compactly.
별도의 순간가열장치의 부가설치없이도 정수된 원수가 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열될 수 있도록 한 순간가열식 고온 온수기를 제공하고자 한다.It is intended to provide an instantaneous heating type high-temperature water heater so that purified raw water can be rapidly heated to a set temperature regardless of the water output capacity without additional installation of a separate instantaneous heating device.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, and it is obvious that other technical problems may be derived from the following description.
개시된 내용은 일측에는 출수구가 구비되고 타측에는 설정온도 또는 출수량이 입력되는 입력패널이 구비되는 본체와, 상기 본체 내에 구비되는 온수조와, 상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터를 거쳐 상기 온수조 내에 저장되도록 상기 온수조에 연결되고 입수밸브가 설치되는 입수라인과, 상기 온수조에 설치되어 온수조 내의 물을 가열하는 히터와, 상기 히터에 의해 가열된 온수가 상기 출수구를 통해 출수되도록 상기 온수조의 상측과 상기 출수구를 연결하고 출수밸브가 설치되는 출수라인과, 상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브의 하류에 설치되고 상기 온수조로 공급되는 물의 양을 감지하는 입수유량센서와, 상기 입수라인에 설치되고 상기 온수조로 입수되는 물의 온도를 감지하는 입수온도센서와, 상기 온수조에 설치되고 상기 출수라인으로 유입되는 물의 온도를 감지하는 출수온도센서와, 상기 본체 내에 설치되고 상기 입력패널의 입력신호와, 상기 입수유량센서, 상기 입수온도센서 및 상기 출수온도센서의 센서신호에 따라 상기 히터로 제공되는 전압을 제어하는 제어패널을 포함하는 순간가열식 온수기를 일 실시예로 제시한다.The disclosed contents include a main body having a water outlet on one side and an input panel for inputting a set temperature or water output on the other side, a hot water tank provided in the main body, and raw water supplied from a waterworks through a water purification filter to be stored in the hot water tank. An inlet line connected to the hot water tank and having an inlet valve installed, a heater installed in the hot water tank to heat water in the hot water tank, and an upper side of the hot water tank and the outlet so that the hot water heated by the heater is discharged through the outlet port. A water outlet line connected to and installed with a water outlet valve, an inlet flow sensor installed downstream of the inlet valve on the inlet line and detecting the amount of water supplied to the hot water tank, and installed in the inlet line and entered into the hot water tank An inlet temperature sensor for detecting the temperature of water, an outlet temperature sensor installed in the hot water tank and detecting the temperature of the water flowing into the outlet line, an input signal of the input panel installed in the main body, the inlet flow rate sensor, An instantaneous heating type water heater including a control panel for controlling a voltage supplied to the heater according to a sensor signal of an inlet temperature sensor and the outlet temperature sensor is presented as an embodiment.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 온수조의 상측에 구비되고 상기 온수조의 내부압력이 설정압력 이상으로 상승될 경우에 개방되는 노멀오픈형 솔레노이브밸브를 더 포함한다.According to a preferred feature of the disclosure, a normally open solenoid valve provided on the upper side of the hot water tank and opened when the internal pressure of the hot water tank rises above a set pressure is further included.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브의 상류에 설치되는 감압밸브와, 상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브에 설치되는 정량밸브를 더 포함한다.According to a preferred feature of the disclosed contents, a pressure reducing valve installed upstream of the water supply valve on the water supply line, and a metering valve installed on the water water supply valve on the water water supply line are further included.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 노멀오픈형 솔레노이브밸브의 전단 또는 후단에 구비되고 상기 온수조의 내부압력이 설정압력 이상으로 상승될 경우에 개방되는 안전밸브를 더 포함한다.According to a preferred feature of the disclosed contents, a safety valve provided at a front end or a rear end of the normally open solenoid valve and opened when the internal pressure of the hot water tank rises above a set pressure is further included.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기에 의하면, 입력패널의 입력신호와, 입수유량센서, 입수온도센서 및 출수온도센서의 센서신호에 따라 제어패널이 히터로 제공되는 전압을 제어하여 설정온도의 온수가 즉각적으로 출수되도록 구성됨에 따라, 별도의 순간가열장치의 부가설치없이도 정수된 원수를 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열할 수 있는 장점이 있다.According to the instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure, the control panel controls the voltage supplied to the heater according to the input signal of the input panel and the sensor signals of the inlet flow rate sensor, the inlet temperature sensor, and the outlet temperature sensor to set the temperature. As the hot water is configured to be immediately discharged, there is an advantage in that purified raw water can be rapidly heated to a set temperature regardless of the water extraction capacity without additional installation of a separate instantaneous heating device.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 내부구조도.
도 3은 1차가열히터와 2차가열히터를 구비하는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 내부구조도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 블럭구성도.1 is a perspective view of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure;
2 is an internal structure diagram of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure;
3 is an internal structure diagram of an instantaneous heating type water heater including a primary heating heater and a secondary heating heater according to an embodiment of the present disclosure;
4 is a block diagram of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, look at the configuration and operational effects of the preferred embodiment. For reference, in the drawings below, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, like reference numerals refer to like components throughout the specification, and reference numerals for like components in individual drawings will be omitted.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 사시도이고, 도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 내부구조도이며, 도 3은 1차가열히터와 2차가열히터를 구비하는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 내부구조도이다. 1 is a perspective view of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the disclosed subject matter, FIG. 2 is an internal structure diagram of the instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the disclosed subject matter, and FIG. 3 is a diagram showing a primary heating heater and a secondary heating heater. It is an internal structure diagram of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the disclosed subject matter.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 일측에는 출수구(11)가 구비되고 타측에는 설정온도 또는 출수량이 입력되는 입력패널(13)이 구비되는 본체(10)와, 본체(10) 내에 구비되는 온수조(20)와, 상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터(31)를 거쳐 온수조(20) 내에 저장되도록 온수조(20)에 연결되고 입수밸브(33)가 설치되는 입수라인(30)과, 온수조(20)에 설치되어 온수조(20) 내의 물을 가열하는 히터(40)와, 히터(40)에 의해 가열된 온수가 출수구(11)를 통해 출수되도록 온수조(20)와 출수구(11)를 연결하고 출수밸브(51)가 설치되는 출수라인(50)과, 입수라인(30) 상에서 입수밸브(33)의 하류에 설치되고 온수조(20)로 공급되는 물의 양을 감지하는 입수유량센서(60)와, 입수라인(30)에 설치되고 온수조(20)로 입수되는 물의 온도를 감지하는 입수온도센서(70)와, 온수조(20)에 설치되고 출수라인(50)으로 유입되는 물의 온도를 감지하는 출수온도센서(80)와, 본체(10) 내에 설치되고 입력패널(13)의 입력신호와, 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)의 센서신호에 따라 히터(40)로 제공되는 전압을 제어하는 제어패널(90)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3 , the instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure has a
여기서, 본체(10)는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 외부하우징을 형성하는 것으로, 예를 들어 직육면체의 형상의 케이스로 형성 가능하다.Here, the
본체(10)의 중앙측에는 온수가 토출되는 출수구(11)가 구비되고, 본체(10)의 상측에는 설정온도 또는 출수량이 입력되는 입력패널(13)이 다수의 버튼과 표시패널의 조합 형태로 구비되며, 본체(10)의 하단에는 컵 또는 용기가 안착되는 안착대(15)가 구비된다.An
전술한 본체(10) 내에는 온수조(20)가 구비된다. 온수조(20)는 상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터(31)를 거쳐 저장된 후 히터(40)에 의해 가열되는 온수저장공간을 형성하는 것으로, 스테인리스스틸 재질로 일정 용량의 원통형 수조 형상으로 제조 가능하다. A
온수조(20)에는 온수조(20)의 표면온도 또는 온수조(20) 내의 온수의 온도를 측정하기 위한 온도센서가 별도 구비될 수 있다. 또한 온수조(20)의 외주면은 내열성 또는 불연성 보온재(미도시)로 둘러싸여진다.A temperature sensor for measuring the surface temperature of the
온수조(20)의 형상, 재질, 제조방법 등은 이미 온수기 또는 정수기 분야에서 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.The shape, material, manufacturing method, etc. of the
전술한 온수조(20)에는 입수라인(30)이 연결된다. 입수라인(30)은 상수도로부터 공급되는 원수가 정수된 후 온수조(20) 내에 저장되도록 하는 관로에 해당하는 것으로, 입수라인(30) 상에는 원수의 정수처리를 위한 정수필터(31)와 온수조(20)의 입수여부 및 입수량을 개폐를 통해 조절하는 입수밸브(33)가 설치된다. The
입수밸브(33)는 차후에 설명될 제어패널(90)의 전기신호에 의해 개폐조작 가능하도록 솔레노이드 밸브로 형성되는 것이 바람직하다. 입수밸브(33)는 스태핑모터가 일체로 구비된 솔레노이드 밸브로 형성될 수도 있다.The
전술한 온수조(20)에는 히터(40)가 설치된다. 히터(40)는 온수조(20) 내에 저장된 물을 설정온도로 가열하는 역할을 하는 것으로, 금속 보호관에 전열선을 코일 모양으로 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘을 넣어 함께 충진하여 열선과 보호관을 절연한 관 또는 봉 형상의 시즈히터(sheath heater)로 형성 가능하다. 히터(40)의 용량은 예를 들어 1,200W 내지 1,900W로 형성 가능하다.A
또한 히터(40)는 자체 과열이 방지될 수 있도록 입수물량에 따라 제어패널(90)의 제어에 의해 히터용량이 자동제어되게 전원연결되는 것이 바람직하다.In addition, the
히터(40)는 도 2에 도시되는 바와 같이 보온과 급속가열을 위한 1개의 히터로만 형성될 수도 있고, 실시예에 따라서는 도 3에 도시되는 바와 같이 온수조(20)의 내부 하측에 설치되는 1차 가열히터(40a)와, 온수조(20)의 내부 상측에 설치되는 2차 가열히터(40b)를 포함할 수도 있다. 이 때 1차 가열히터(40a)는 온수조(20) 내의 물을 일정 온도로 유지하기 위한 보온용 및 가열용 히터로 사용되고, 2차 가열히터(40b)는 출수 시에 설정온도의 온수로 가열하기 위한 가열용 히터로 사용될 수 있다.As shown in FIG. 2, the
온수조(20)에 대한 히터(40)의 설치구성은 온수기 또는 정수기 분야에서 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.The installation configuration of the
전술한 온수조(20)에는 출수라인(50)이 연결된다. 출수라인(50)은 히터(40)에 의해 가열된 온수가 출수구(11)를 통해 출수되도록 하는 관로에 해당하는 것으로, 온수조(20)와 출수구(11)를 연결한다.The
출수라인(50) 상에는 온수조(20) 내의 온수의 출수여부 및 출수량을 개폐를 통해 조절하는 출수밸브(51)가 설치된다. A
출수밸브(51)는 차후에 설명될 제어패널(90)의 전기신호에 의해 개폐조작 가능하도록 솔레노이드 밸브로 형성되는 것이 바람직하다. 출수밸브(51)는 스태핑모터가 일체로 구비된 솔레노이드 밸브로 형성될 수도 있다.
전술한 입수라인(30) 상에서 입수유량센서(60)가 설치된다. 입수유량센서(60)는 물공급원으로부터 공급되어 정수된 후 온수조(20)로 공급되는 물의 양을 감지하여 그 센서신호를 제어패널(90)로 전송하는 센서에 해당하는 것으로, 입수라인(30) 상에서 입수밸브(33)의 하류에 설치된다.The
The water
즉, 상기 입수유량센서(60)는 상기 온수조(20)로 유입되는 분당 입수량을 측정하여 상기 제어패널(90)로 전송하고, 상기 제어패널(90)은, 상기 분당 입수량 정보를 전송받아 상기 분당 입수량에 따른 상기 히터(40)에 공급될 전원을 제어함으로써, 상기 온수의 출수 용량 변화와 관계없이 상기 설정 온도로 급속하게 가열되어 신속 출수될 수 있도록 구성된다.That is, the water acquisition
입수유량센서(60)는 내부에 수류에 의해 회전가능한 회전체가 구비되어 회전체의 회전량에 기초하여 관류한 물의 양이 산출될 수 있도록 하는 통상의 플로우미터를 비롯하여 공지된 다양한 유량센서로 형성 가능하다.The water
또한 입수라인(30)에는 입수온도센서(70)가 설치된다. 입수온도센서(70)는 온수조(20)로 입수되는 물의 온도를 감지하여 그 센서신호를 제어패널(90)로 전송하는 센서에 해당하는 것으로, 통상의 접촉식 온도센서 또는 비접촉식 온도센서로 형성 가능하다.In addition, the water
입수온도센서(70)는 입수라인(30) 상에서 입수유량센서(60)와 별개로 설치될 수도 있지만 입수유량센서(60)에 부가설치되는 것이 바람직하다.The water
전술한 온수조(20)에는 출수온도센서(80)가 설치된다. 출수온도센서(80)는 출수라인(50)으로 유입되는 물의 온도를 감지하여 그 센서신호를 제어패널(90)로 전송하는 센서에 해당하는 것으로, 통상의 접촉식 온도센서로 형성 가능하다. The water
출수온도센서(80)의 하단은 온수조(20) 내로 유입된 출수라인(50)의 하단까지 연장되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 출수온도센서(80)는 하단이 상기 온수조 내로 유입된 출수라인(50)의 하단까지 연장 설치되어, 상기 출수라인(50)으로 유출되는 온수조 내의 물의 온도를 감지하여 상기 제어패널(90)로 전송하고, 상기 제어패널(90)은 상기 출수온도센서(80)에 의해 측정된 물의 온도와 상기 설정 온도를 비교하여 상기 2차 가열히터(40a)에 공급될 전원을 제어함으로써, 상기 1차 가열히터(40a)에 의해 일정 온도로 가열된 상기 온수조 내 온수가 상기 설정 온도로 급속하게 가열되어 신속 출수될 수 있도록 한다.The lower end of the water
That is, the lower end of the water
전술한 본체(10) 내에는 제어패널(90)이 설치된다. 제어패널(90)은 입력패널(13)의 입력신호와, 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)의 센서신호에 따라 히터(40)로 제공되는 전압을 제어하여 별도의 순간가열장치의 부가설치없이도 정수된 원수가 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 입력패널(13), 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)에 전기적으로 연결되고, 입수라인(30)의 입수밸브(33)와 출수라인(50)의 출수밸브(51)에도 전기적으로 연결된다.A
제어패널(90)은 본체(10)의 내벽에 부착설치될 수도 있지만, 배선의 용이성을 위해 온수조(20)의 상부면에 고정되어 온수조(20)의 측면으로 이격되어 연장되는 설치브래킷(91) 상에 고정설치되는 것이 바람직하다. 설치브래킷(91)의 하단에는 입수라인(30)의 일부가 끼워져 거치되는 관로거치대가 부가적으로 구비될 수 있다. The
또한 전술한 온수조(20)의 상측에는 노멀오픈형 솔레노이브밸브(100)가 더 구비될 수 있다. 노멀오픈형 솔레노이브밸브(100)는 평상시에는 개방상태로 유지되어 차후에 설명될 안전밸브(130)를 거쳐 배출되는 스팀 등이 자연적으로 방출될 수 있도록 하다가 온수의 출수 시에만 제어패널(90)의 제어신호에 의해 폐쇄됨에 따라 출수 시에 안전밸브(130)를 통해 고온의 온수가 외부로 배출될 수 없도록 방지하는 역할을 하는 것으로, 전기신호에 의해 개폐 가능한 통상의 솔레노이드밸브로 형성 가능하다. In addition, a normally
이 경우에 온수조(20)의 내부에는 스팀발생 기능 여부에 따라 입/출수 스테인리스볼탑 또는 스테인리스 플로트센서가 설치되지 않을 수도 있고, 입/출수 스테인리스볼탑(미도시) 또는 스테인리스 플로트센서(미도시)가 설치될 수도 있다.In this case, the water in/out stainless ball top or stainless float sensor may not be installed inside the
또한 전술한 입수라인(30) 상에서 입수밸브(33)의 상류에는 감압밸브(110)가 설치된다. 감압밸브(110)는 압력이 높은 1차측 유체를 유량의 변동에 상관 없이 2차측 유체 압력을 1차측의 압력보다도 낮은 일정한 압력으로 감압, 다시 말해서 입수라인(30)을 통해 입수되는 물의 수압을 감압하여 일정하게 유지시키는 역할을 한다.In addition, a
감압밸브(110)는 유체가 좁은 틈새에서 넓은 장소로 나오면 압력이 떨어지고 그 틈새가 좁을수록 감압의 정도가 크게 되는 원리를 응용한 것으로, 밸브본체와 밸브시트의 틈새에서 유체를 넓은 관 내로 통하게 하여 감압하는 통상의 감압밸브 구조로 형성된다.The
또한 입수라인(30) 상에서 입수밸브(33)에 정량밸브(120)가 직결되는 것이 바람직하다. 정량밸브(120)는 상류측(1차측)의 압력 변화에 따라 밸브의 개도(개구 면적)를 변경하여 유체의 유량을 일정하게 유지하는 밸브이다.In addition, it is preferable that the quantity valve 120 is directly connected to the
전술한 감압밸브(110)와 정량밸브(120)는 입수유량센서(60)에 의한 입수량의 측정이 보다 정확하게 이루어질 수 있도록 유도한다.The above-described
전술한 노멀오픈형 솔레노이브밸브(100)의 전단 또는 후단에는 안전밸브(130)가 구비된다. 안전밸브(130)는 온수조(20)의 내부압력이 설정압력 이상으로 상승될 경우에 개방되면서 내부에 차 있는 에어나 스팀을 외부로 배기시켜 온수조(20)의 내부압력이 설정압력 미만으로 유지시키는 역할을 하는 것으로, 고온의 에어나 스팀에도 작동에 무리가 없도록 고온작동식 솔레노이드밸브로 형성되는 것이 바람직하다. A
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 블럭구성도이다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 전체 작동을 설명하면 다음과 같다:4 is a block configuration diagram of an instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure. Hereinafter, the overall operation of the instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 4:
사용자가 안착대(15) 상에 용기를 거치한 상태에서 입력패널(13)을 통해 출수되는 온수의 온도(사전 설정될 수도 있음)와 양(선택사항)을 설정하게 되면, 제어패널(90)이 입수밸브(33)를 개방시킴과 동시에 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)의 센서신호를 입력받는다.When the user sets the temperature (which may be pre-set) and the amount (optional) of the hot water discharged through the
이 때 제어패널(90)은 입력패널(13)을 통해 설정된 온수의 온도, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 입수유량, 입수온도센서(70)에 의해 측정된 입수온도 및 출수온도센서(80)에 의해 측정된 출수온도에 따라 히터(40)에 제공되는 전압을 제어함으로써 온수조(20) 내의 물이 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열될 수 있도록 한다.At this time, the
예를 들어 출수되는 온수의 온도가 입력패널(13)을 통해 98℃로 설정되고 히터(40)의 최대 허용용량이 1900W라고 가정하면, 온수의 출수 시에 온수조(20) 내에 설치된 출수온도센서(80)에 의해 측정된 출수온도가 98℃일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 전원이 인가되지 않도록 하고, 온수조(20) 내에 설치된 출수온도센서(80)에 의해 측정된 출수온도가 97℃일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 600W의 전원이 인가되도록 하며, 온수조(20) 내에 설치된 출수온도센서(80)에 의해 측정된 출수온도가 96℃일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 1,200W의 전원이 인가되도록 하고, 온수조(20) 내에 설치된 출수온도센서(80)에 의해 측정된 출수 시의 온도가 95℃일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 1,900W의 전원이 인가되도록 한다.For example, assuming that the temperature of the hot water to be discharged is set to 98° C. through the
또한 예를 들어 출수되는 온수의 온도가 입력패널(13)을 통해 95℃로 설정되고 히터(40)의 최대 허용용량이 1,600W라고 가정하면, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 500cc 이상일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 1,600W의 전원이 인가되도록 하고, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 500cc 이하일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 1,500W의 전원이 인가되도록 하며, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 400cc 이하일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 1,200W의 전원이 인가되도록 하고, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 350cc 이하일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 900W의 전원이 인가되도록 하며, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 300cc 이하일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 600W의 전원이 인가되도록 하고, 입수유량센서(60)에 의해 측정된 분당 입수량이 250cc 이하일 때 제어패널(90)은 히터(40)에 최대용량인 300W의 전원이 인가되도록 한다.In addition, assuming that, for example, the temperature of the hot water to be discharged is set to 95 ° C through the input panel 13 and the maximum allowable capacity of the heater 40 is 1,600 W, the water flow rate per minute measured by the water flow rate sensor 60 When this is 500cc or more, the control panel 90 allows power of 1,600W, which is the maximum capacity, to be applied to the heater 40, and when the water flow rate per minute measured by the water flow sensor 60 is 500cc or less, the control panel 90 Power of 1,500W, the maximum capacity, is applied to the heater 40, and when the water intake per minute measured by the water flow rate sensor 60 is 400cc or less, the control panel 90 provides the heater 40 with a maximum capacity of 1,200W. When the water flow rate measured by the water flow sensor 60 is 350 cc or less per minute, the control panel 90 allows power of 900 W, which is the maximum capacity, to be applied to the heater 40, and the water flow sensor ( When the water flow rate measured by 60) is 300cc or less, the control panel 90 allows power of 600W, which is the maximum capacity, to be applied to the heater 40, and the water flow rate measured by the water flow rate sensor 60 is 250cc per minute. When below, the
이와 같은 제어패널(90)에 의한 히터(40)의 전원공급제어는 즉시 온도상승과 히터(40)의 오프(OFF) 이후 잡열에 의한 과열현상 및 스팀발생이 최소화되도록 한다.The power supply control of the
전술한 제어패널(90)에 의한 히터(40)의 전원공급제어를 통해 온수조(20) 내의 온수가 설정온도로 가열되었음이 출수온도센서(80)에 의해 측정되면 출수밸브(51)를 일정시간동안 개방시켜 온수가 출수구(11)를 통해 설정량만큼 출수되도록 함과 동시에 입수밸브(33)를 개방시키고 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)의 센서신호를 재차 입력받아 히터(40)에 전원을 공급하는 것을 반복한다. When it is measured by the water
따라서, 개시된 내용의 일 실시예에 따른 순간가열식 온수기의 경우에는, 입력패널(13)의 입력신호와, 입수유량센서(60), 입수온도센서(70) 및 출수온도센서(80)의 센서신호에 따라 제어패널(90)이 히터(40)로 제공되는 전압을 제어하여 설정온도의 온수가 즉각적으로 출수되도록 구성됨에 따라, 별도의 순간가열장치의 부가설치없이도 정수된 원수가 출수용량에 관계없이 설정온도로 급속하게 가열되어 신속하게 출수될 수 있게 된다.Therefore, in the case of the instantaneous heating type water heater according to an embodiment of the present disclosure, the input signal of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and represent all the technical ideas of the present invention. Since it is not, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 본체
11 : 출수구
13 : 입력패널
15 : 안착대
20 : 온수조
30 : 입수라인
31 : 정수필터
33 : 입수밸브
40 : 히터
50 : 출수라인
51 : 출수밸브
60 : 입수유량센서
70 : 입수온도센서
80 : 출수온도센서
90 : 제어패널
91 : 설치브래킷
100 : 노멀오픈형 솔레노이브밸브
110 : 감압밸브
120 : 정량밸브
130 : 안전밸브10: body
11: outlet
13: input panel
15: seating base
20: hot water tank
30: intake line
31: water filter
33: intake valve
40: heater
50: exit line
51: water outlet valve
60: water flow sensor
70: water temperature sensor
80: water outlet temperature sensor
90: control panel
91: installation bracket
100: normally open solenoid valve
110: pressure reducing valve
120: quantitative valve
130: safety valve
Claims (6)
상기 본체 내에 구비되는 온수조;
상수도로부터 공급되는 원수가 정수필터를 거쳐 상기 온수조 내에 저장되도록 상기 온수조에 연결되고 입수밸브가 설치되는 입수라인;
상기 온수조에 설치되어 온수조 내의 물을 가열하는 히터;
상기 히터에 의해 가열된 온수가 상기 출수구를 통해 출수되도록 상기 온수조의 상측과 상기 출수구를 연결하고 출수밸브가 설치되는 출수라인;
상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브의 하류에 설치되고 상기 온수조로 공급되는 물의 양을 감지하는 입수유량센서;
상기 입수라인에 설치되고 상기 온수조로 입수되는 물의 온도를 감지하는 입수온도센서;
상기 온수조에 설치되고 상기 출수라인으로 유출되는 물의 온도를 감지하는 출수온도센서;
상기 본체 내에 설치되고 상기 입력패널의 입력신호와, 상기 입수유량센서, 상기 입수온도센서 및 상기 출수온도센서의 센서신호에 따라 상기 히터로 제공되는 전압을 제어하는 제어패널;
상기 온수조의 상측에 배열되고 평상시에는 개방상태로 유지되다가 온수의 출수 시에만 폐쇄되는 노멀오픈형 솔레노이브밸브; 및
상기 노멀오픈형 솔레노이브밸브의 전단 또는 후단에 구비되고 상기 온수조의 내부압력이 설정압력 이상으로 상승될 경우에 개방되는 안전밸브를 포함하고,
상기 히터는,
상기 온수조의 내부 하측에 설치되고 상기 온수조 내의 물을 일정 온도로 가열 및 유지하기 위한 보온용 및 가열용 히터로 사용되는 1차 가열히터와, 상기 온수조의 내부 상측에 설치되고 출수 시에 상기 입력 패널의 입력 신호에 따른 설정 온도로 온수조 내의 물을 급속하게 가열하는 가열용 히터로 사용되는 2차 가열히터를 포함하며,
상기 출수온도센서는,
하단이 상기 온수조 내로 유입된 출수라인의 하단까지 연장 설치되어, 상기 출수라인으로 유출되는 온수조 내의 물의 온도를 감지하여 상기 제어패널로 전송하고,
상기 제어패널은,
상기 출수온도센서에 의해 측정된 물의 온도와 상기 설정 온도를 비교하여 상기 2차 가열히터에 공급될 전원을 제어함으로써, 상기 1차 가열히터에 의해 일정 온도로 가열된 상기 온수조 내 온수가 상기 설정 온도로 급속하게 가열되어 신속 출수될 수 있으며,
상기 입수유량센서는,
상기 온수조로 유입되는 분당 입수량을 측정하여 상기 제어패널로 전송하고,
상기 제어패널은,
상기 분당 입수량 정보를 전송받아 상기 분당 입수량에 따른 상기 히터에 공급될 전원을 제어함으로써, 상기 온수의 출수 용량 변화와 관계없이 상기 설정 온도로 급속하게 가열되어 신속 출수될 수 있도록 구성된 순간가열식 온수기.A body having a water outlet on one side and an input panel on the other side for inputting a set temperature or water output;
a hot water tank provided in the main body;
an inlet line connected to the hot water tank and installed with an inlet valve so that raw water supplied from the waterworks passes through a water filter and is stored in the hot water tank;
a heater installed in the hot water tank to heat water in the hot water tank;
a water outlet line connected to the upper side of the hot water tank and the outlet so that the hot water heated by the heater is discharged through the outlet and a water outlet valve is installed;
an inlet flow rate sensor installed downstream of the inlet valve on the inlet line and sensing an amount of water supplied to the hot water tank;
an inlet temperature sensor installed in the inlet line and sensing the temperature of the water inlet to the hot water tank;
a water outlet temperature sensor installed in the hot water tank and sensing a temperature of water flowing out of the water outlet line;
a control panel installed in the main body and controlling a voltage supplied to the heater according to an input signal of the input panel and sensor signals of the water inlet flow rate sensor, the water inlet temperature sensor, and the water outlet temperature sensor;
a normally open solenoid valve arranged on the upper side of the hot water tank, maintained open in normal times, and closed only when hot water is discharged; and
A safety valve provided at the front or rear of the normally open solenoid valve and opened when the internal pressure of the hot water tank rises above a set pressure,
the heater,
A primary heating heater installed on the inside lower side of the hot water tank and used as a warming and heating heater for heating and maintaining the water in the hot water tank at a certain temperature, and a primary heating heater installed on the inside upper side of the hot water tank and inputting the input at the time of dispensing water It includes a secondary heating heater used as a heating heater that rapidly heats the water in the hot water tank to a set temperature according to the input signal of the panel,
The water outlet temperature sensor,
The lower end extends to the lower end of the water outlet line flowing into the hot water tank, detects the temperature of the water in the hot water tank flowing out through the water outlet line, and transmits the temperature to the control panel;
The control panel,
By comparing the temperature of the water measured by the water outlet temperature sensor with the set temperature and controlling the power to be supplied to the secondary heating heater, the hot water in the hot water tank heated to a certain temperature by the primary heating heater is supplied to the set temperature. It can be rapidly heated to the temperature and quickly discharged,
The water intake flow sensor,
Measures the amount of water per minute flowing into the hot water tank and transmits it to the control panel,
The control panel,
An instantaneous heating type water heater configured to rapidly heat to the set temperature and quickly dispense water regardless of a change in the water output capacity of the hot water by receiving the information on the water quantity per minute and controlling the power to be supplied to the heater according to the water quantity per minute. .
상기 온수조의 내부에 입/출수 스테인리스볼탑 또는 스테인리스 플로트센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 순간가열식 온수기.The method of claim 1,
An instantaneous heating type water heater, characterized in that an input / output stainless steel ball top or stainless float sensor is installed inside the hot water tank.
상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브의 상류에 설치되는 감압밸브; 및
상기 입수라인 상에서 상기 입수밸브에 설치되는 정량밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순간가열식 온수기.The method of claim 1,
a pressure reducing valve installed upstream of the inlet valve on the inlet line; and
An instantaneous heating type water heater, characterized in that it further comprises a metering valve installed in the water supply valve on the water supply line.
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