KR20020024211A - 하나로 된 냉수 온수 저장용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음용 수를 냉수와 온수로 생성하여 저장하는 것에 있어 특히 정수기의 실례를 들어볼 때 종래의 정수기는 여과기에서 여과되어 정수 된 물을 저장하는 저장 조를 최상부에 두고 냉수와 온수를 생성하기위한 냉수 조와 온수 조를 저장 조와 별도로 두고 저장 조의 수위와 배출구의 수위차로 인한 수압으로 냉수와 온수를 배출 이용 하였다.상부 저장 조에 저장된 저장수의 표면에 있는 표면 수는 배출 되지 않고 항상 고여있다 그리고 그 온도는 대기의 온도와 같은 상온으로 세균 등 미생물이 번식 서식하기에 좋다. 그래서 만약 오랫동안 저장 조에 저장된 저장 수를 모두 배출 청소 하지 않을 경우 세균의 번식으로 인한 냄새와 물맛이 나빠지는 것은 물론 비위생적임으로 수시로 저장 수를 모두 배출하고 청소를 하여야 한다. 또한 저장 조의 덮개와 외 함과의 사이는 바퀴벌레 개미 등 곤충이 서식 하기에 좋은 습도와 온도를 저장 수의 증발로 인하여 유지하므로 수시로 청소 관리 하지 않을 경우 상기 곤충의 서식 처로 변한다. 이러한 문제를 해결하고 정수 된 물을 냉수와 온수로 생성 저장하는 기능을 동시에 갖는 하나로 된 정수 저장 조에 관한 것이다.

물은 온도에 따라 비중이 변하는데 온도가 높아질수록 비중이 감소하는 원리에 적응 온도차에 의한 대류현상으로 열의 유실을 막기 위하여 최상부로부터 고온수(80℃) 예열 수(40-50℃) 상온 수 냉수(5℃) 순으로 저장하는 저장 공간을 두고 온도가 다른 저장 수의 저장 공간의 경계면에는 공기 층을 형성하는 열 차단 판을둔다. 고온수를 생성하는 공간에 전열기, 예열 수를 생성하는 공간에는 냉매회로의 응축 코일, 냉수를 생성하는 공간에 냉매회로 증발 코일을 각각 두고 가열 예열 냉각을 동시에 실시 상기 공간에 고온수 예열 수 상온 수 냉수를 저장한다. 이때 이용자가 냉수와 온수를 배출하므로 상기공간에 저장된 온도가 다른 저장수가 이동 직접 접촉 상부의 고온의 열이 하부 저온의 저장수로 이동 유실됨과 최하부의 냉수에 영향을 주어 냉매회로의 냉각 부하를 증가 시키는 것을 막기위한 방법으로 저장수의 수면에 뜨게(FLOAT)를 설치하고 아래로 연결 봉을 연결 이 연결 봉의 적당한 위치에 공기 층을 형성 열의 전도를 차단 하는 가동 열 차단 판을 연결 설치 한다. 냉수와 온수를 배출 하므로 저장수의 수위가 내려갈 때 가동 열차단판도 같이 내려 가고 배출 수가 없을 때 정수 된 물이 유입 수위가 올라갈 때 같이 올라가 상부 공간에 저장된 고온의 열이 하부 공간으로 전도 유실 되는 것을 최소화 한다.

Description

하나로 된 냉수 온수 저장용기{UNIFING OF THE WATER STORAGE VESSEL FOR HOT ＆ CHILLED DRINKING WATER}

본 발명은 정수기에서 정수 된 물을 저장 하는데 대한 것으로 냉수, 상온 수, 예열 수, 온수를 일체형으로 하나의 용기에 저장함에 있어 물은 온도에 따라 비중이 변할 때 온도가 올라감에 따라 비중이 감소하는 특성을 이용 최상부로부터 온수( 섭시80도) 예열수(40-50도) 상온 수 냉수(5도)를 즉 온도가 높은 순으로 상부에 저장하므로 온도 차에 의한 대류 현상으로 열이 이동 유실 되는 것을 최소화 한다. 이를 위하여 일체형 용기에 고온수 저장 조(202) 예열 수 저장 조(207) 냉수 저장 조(210)로 구분 고온수 저장 조에는 가열기(504), 예열 수 저장 조에는 냉매회로(300)의 응축코일(301), 냉수 저장 조에는 냉매회로의 증발코일(305)을 각각 설치한다. 또한 각 저장 조의 경계면에는 저장된 물의 온도차에 의한 열의 전도로 인하여 열이 유실되는 것을 막기 위하여 공기 층을 형성하는 열차단 절연 판을 고온수 저장 조(202)와 예열 수 저장 조(207) 사이에 고정 열차단 절연 판(206), 예열 수 저장 조(207)와 냉수 저장 조(210) 사이에 고정 열 차단 절연 판(209)을 각각 설치 한다.

또한 일체형 저장 조에서 냉수와 온수를 배출 할 때 정수를 위한 각종 여과기로 여과되어 음용 수의 공급량 보다 배출되는 배출 수량 많을 때 저장 조(200)에 저장된 저장수의 수위는 내려 가고 이때 각 저장 조에 저장된 서로 다른 온도의 물이 이동 상부의 고온수가 하부의 저온 수와 직접 접촉 열이 유실되는 것을 방지 하기 위하여 도1의 정수 저장 조(200)에 나타낸 것과 같이 최상부 고온 수 수면에 뜨게(FLOAT)(203)을 두고 이 뜨게(FLOAT) 하부에 연결 봉(204)을 연결하고 이 연결 봉(204)은 고온 수 저장 조(202)와 예열 수 저장 조(207)를 지나 상온 수 냉수 고정 열 차단 판(209)의 중앙 물 통로 공에 삽입 설치 된다. 이 연결 봉에는 고정 열 차단 판(206,209)과 같은 형태의 공기 층을 형성 하는 열 차단 판(205,208)이 2개소에 부착 되고 저장수의 수위 변화에 따라 이동 된다. 두개의 열차단 판 중 고온수저장조(202)에 있는 이동 고온수 열 차단 판(205)은 고온수 저장 조에 설치 된 가열기(504)에 의하여 고온으로 가열된 물과 예열 수 저장 조(207)에서 예열 저장된 예열 수가 고온수 저장 조(202)로 유입 아직 고온수로 가열되지 않는 상태의 물을 분리 상부의 고온수(섭시80도이상)의 열이 하부 예열 수(40-50도)로 전도 되는 것을 차단 하고, 예열 수 저장 조(207)에 있는 이동 예열 수 열 차단 판(208)은 예열 수 저장 조에 설치된 냉매회로(300)의 응축코일(302)에 의하여 예열 된 물과 여과기에서 여과 정수 되어 유입된 물(상온 수)과 분리 상부의 예열 수의 열이 하부의 상온 수로 전도 되는 것을 차단 한다.

냉수 배출을 위하여 최하부에 위치한 냉수 저장 조(210)에 냉수 배출 관(110)을 연결하고 온수 배출을 위하여 상부의 고온 수 저장 조(202)의 중간에 온수 배출관(108)을 연결 한다. 냉수 배출 밸브(111), 온수 배출 밸브(109)를 열 때 냉수와 온수가 각각 배출되려면 배출을 위한 수압이 있어야 하므로 이 수압은 저장 수의 수위와 배출구의 수위 차에 의하여 발생 한다.이를 위하여 일체형 정수 저장 조(200)와 배출 밸브의 위치를 정하고 정수 저장 조 (200)의 최상부에는 대기와 연결되는 에어 벤트(201)를 두고 온수와 냉수의 유출을 원활히 한다.

정수기중 여과 막 역 삼투 정수기는 여과 막에서 여과되어 정수 되는 물의 양이 아주 적으므로 정수 된 정수를 일정량 이상 정수 저장 조(200)에 저장 하여야 한다.

냉수를 배출 할 때 정수 저장 조에서 배출되는 물의 양이 정수 저장 조로 유입되는 공급 수의 양보다 많으므로 정수 저장 조(200)의 저장수의 수위는 아래로 이동하고 이와 함께 뜨게(FLOAT)(203)에 연결 부착된 이동 열 차단 판(205,208)이 이동한다. 즉 최상부의 고온 수 예열 수 상온 수가 모두 냉수를 배출하는 양에 따라 아래로 이동 할 때 고온수 층 예열 수 층 상온 수 층 각 층간에 설치된 이동 열 차단 판(205,208)이 함께 이동 고온 수 층 예열 수 층 상온 수 층을 그대로 유지하여 각층간의 서로 다른 온도의 저장 수가 이동 직접 접촉 상부 저장 수 층의 고온 열이 하부 저온의 물로 이동 유실되는 것을 막는다.

온수를 배출 할 때 그 배출 양에 따라 정수 저장 조의 수위가 내려가고 이와 함께 뜨게(FLOAT)(203)에 연결 부착된 이동 열 차단 판(205,208)이 내려간다.이때 이동 고온 수 열 차단 판(205) 하부의 예열 수가 고온 수 층으로 이동 가열기(504)에 의하여 가열 되고, 이동 예열 수 열 차단 판(208) 하부의 상온 수가 예열 수 층으로 이동 냉매회로 응축코일(302)에 의하여 예열 된다. 저장 수의 배출이 없을 때 정수 된 물의 유입으로 저장 수의 수위가 상승 일정 수위를 유지 한다.

본 발명의 목적은 정수 된 물을 저장하고 냉수와 온수를 이용자에게 공급 함에 있어 세균의 번식으로 변질의 위험이 전혀 없고 반영구적으로 청소를 하지 않아도 되는 냉온 정수기를 얻는 데 그 목적이 있다.

종래의 냉온 정수기는 정수 된 물을 저장 하는 정수 저장 조를 최상부에 두고 냉수를 생성하는 냉수 조와 온수를 생성 하는 온수 조를 하부에 설치 냉수와 온수를 배출 하는데 있어 최상부의 정수 저장 조에 저장된 저장 수의 표면 수는 배출 되지 않고 계속 고여 있다. 수시로 정수 저장 조의 저장 수를 모두 배출 청소를 하지 않을 경우 오랫동안 고여있는 표면 수는 상온으로 대기와 접하고 있으므로 세균이 번식 변질 된다. 이로 인하여 정수 된 물에서 냄새도 나고 위생적으로 문제가 있다. 그래서 수시로 저장 수를 모두 배출 청소하여야만 하므로 불편함과 아까운 물을 낭비 하였다.

그리고 정수 저장 조의 상부와 외 함 사이 공간은 온도와 습도가 바퀴 벌래 개미 등 곤충이 서식 하기에 적당한 분위기를 조성 상기 곤충이 서식하여 위생적으로 문제가 발생 한다 이를 막기 위하여 수시로 청소 관리 하는 불편 함이 있다.

정수 저장 조와 냉수 온수를 생성하는 냉 온 수 저장 조를 별도로 두고 관으로 연결하므로 제작 하는 데 많은 재료가 소모 되고 이에 따라 조립 인건비 및 많은 공간을 필요로한다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여는 상온 의 음용 수를 대기와 접하지 않게 저장하기 위한 일체형 저장 용기에 최하부에서부터 냉수(5℃), 상온 수, 예열 수(40-50℃), 고온 수(80℃이상) 순으로 저장 시 물의 특성인 온도가 상승 함에 따라 비중이 감소 하므로 상부의 고온 수는 가벼워 계속 상승 하려 하므로 대류에 의하여 열이 유실되지는 않는다.

최상부에 고온 수를 저장 하므로 대기와 접하는 표면 수의 온도를 80℃이상의 고온을 유지하게 하므로 세균의 번식이 없으므로 오래 동안 저장 수를 배출 청소 할 필요가 없이 냉수와 온수를 공급 하는 장치를 얻기 위하여 다음과 같은 기술적 과제를 해결 하여야 한다.

외부에 별도의 정수 저장 조가 없이 하나의 저장 조에 냉수를 얻기 위한 냉각 조와 온수를 얻기 위한 가열 조 및 저장을 위한 저장 역할 을 동시에 수행 하는 것에 있어서 온도가 다른 저장 수를 저장 하고 각 저장 수의 경계면에 상부 고온의 열이 하부 저온의 저장 수로 전도 유실되는 것을 막기 위하여 공기 층을 형성 하는 고정 열 차단 절연 판(206,209)을 설치 하고 또한 냉수와 온수를 배출 하므로 저장 수의 수위가 아래로 이동하므로 상부의 고온 수가 하부의 저온 수와 직접 접하여 열이 유실 된다.

정수 저장 조(200)에 저장된 상부의 온수와 하부의 냉수를 배출 이용 하므로 저장 수의 수위가 내려 가고 저장 수의 배출이 없고 정수 된 물의 공급 만 있을 때 공급 수의 공급에 따라 저장 수의 수위가 위로 올라간다. 이로서 수위의 이동에 따라 함께 이동하는 열 차단 판을 두고 온수와 냉수의 배출 및 정수 된 정수의 공급으로 저장 수 전체가 이동 할 때 온도가 같은 층의 저장 수 층이 그대로 유지 되며 그 층의 경계면에 열의 전도를 차단 하는 이동 열 차단 판이 상부의 고온의 열이 하부 저온의 물로 전도 되는 것을 막아 열의 유실을 방지 하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.

도 1 : 본 발명에 의한 저장 용기를 중심으로 한 정수 및 열 회수식 냉온 정수기의 개략도

도 2 : 본 발명에 의한 냉온 정수기의 제어 장치 부록도

도 3 : 가동 열차단 판의 구조 및 조립도

* 도면의 부호 설명 *

100 공급 수 관 101 세디멘트 휠타

102 공급 수 공급 밸브 103 프리 카본 휠타

104 맴브레인 휠타 105 음용 수 공급 관

106 포스트 카본 휠타 107 배출 수 배출관 1

108 온수 배출판 109 온수 배출 밸브

110 냉수 배출관 111 냉수 배출 밸브

112 배출 수 제어 소래노이드 밸브 113 배출 수 배출관2

200 하나로 된 정수 저장 조

201 에어벤트 202 고온수 저장 조

203 뜨게 (FLOAT) 204 연결 봉

205 이동 고온수 열차단 판 206 고온수 예열 수 고정열차단판

207 예열 수 저장 조 208 이동 예열 수 열차단판

209 상온 수 냉수 고정열차단판 210 냉수 저장 조

211 소독용 배출 밸브 212 열차단 보온층

300 냉매 회로

301 냉매압축기 302 응축코일

303 보조응축코일 304 모세관

305 증발코일 306 보조증발코일

400 배출수 열회수기

401 보조 응축조 402 열 차단 공기 층

402 보조 증발 조

500 전기 전자 제어장치

501 공급수 공급밸브용 소레노이드 502 배출수 제어밸브 소레노이드

503 냉매 압축기 구동 모타 504 가열기

505 상부 수위 감지 스위치 506 하부 수위 감지 스위치

507 고온수 온도 감지기 508 예열수 온도 감지기

509 냉수 온도 감지기

600 표시기

601 온수 온도 표시 602 가열기 작동 표시

603 냉수 온도 표시 604 냉매 압축기 작동 표시

상기 기술적 과제를 해결 하기 위한 본 발명의 구성은 도1에 개략적으로 나타나있고 여기서 그 구성은

물을 여과 정수하는 정수장치,정수 된 물을 냉수 와 온수로 생성 저장 하는 정수 저장 조(200), 저장 된 물을 냉각과 동시에 예열 하는 냉매회로(300), 여과되지 않고 배출되는 배출 수에서 열을 회수하는 배출 수 열 회수기(400), 본 발명에 의한 장치를 제어하는 전기 전자 제어 장치(500), 냉수와 온수의 온도 와 전열기 압축기의 작동 상태를 표시 하는 표시기(600)로 구성 되어 있고 그 중에서 본 발명과 직접 연관이 되는 부분은 정수 된 물을 냉각과 동시에 가열 하여 온수와 냉수를 생성하고 온수와 냉수를 저장 보관 하는 정수 저장 조(200)의 구성 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.

정수 저장조(200)는 종래의 냉온 정수기의 정수 저장 조 와 냉수를 생성하는 냉각 조와 온수를 생성하는 가열 조를 모두 합하여 저장, 냉각, 가열, 등 세 가지의 기능을 동시에 한다. 이를 위하여 세 부분으로 구분하면 고온수 저장 조(202), 예열 수 저장 조(207), 냉수 저장 조(210)로 되어 있고 고온수 저장 조와 예열 수 저장 조 사이는 공기 층을 형성하는 열차단 절연 판(206)이 있고 예열 수 저장 조와 냉수 저장 조 사이는 공기 층을 형성하는 열차단 절연 판(209)이 있어 각 조의 저장 수가 적접 접촉 하는 것을 막고 있다.

그리고 고온 수 저장 조(202)에는 예열 수 저장 조(207)에서 예열 유입된 예열 수(40-50℃)와 고온으로 가열된 고온 수(80℃이상)가 직접 접하지않게 구분하는공기 층을 형성하는 열 차단 절연 판(205)이 있고, 예열 수 저장 조(207)에는 상기 고온 수 저장 조와 같이 정수 된 물이 공급 관을 통하여 유입 상온 상태의 물과 냉매회로(300) 응축코일(302)로 예열 된 예열 수(40-50℃)와 직접 접하지않게 구분 하는 공기 층을 형성 하는 열 차단 절연 판(208)이 있다.

상기 4개의 공기 층을 형성 하는 열 차단 절연 판 중 2개(206,209)는 고정 된 것이고 2개(205,208)은 저장 수의 배출 과 유입에 따라 수위가 이동 할 때 함께 이동 한다.

상기 이동하는 2개의 열차단 절연 판(205, 208)을 저장 수의 수위가 이동 할 때 동시에 이동 하게 하기 위하여 수면에 뜨게(FLOAT)(203)을 설치하고 이 뜨게(FLOAT)에 연결 봉(204)을 연결 이 연결 봉(204)은 고온수 저장 조(202)와 예열 수 저장 조(207)를 통과 하고 냉수 저장 조(210) 입구에 이른다. 이 연결 봉(204)에 상기 열 차단 판(205,208)이 부착 되고 수위가 이동 함에 따라 2개의 열 차단 판이 이동 각각 고온수 저장 조와 예열 수 저장 조에서 상부의 고온 수와 하부의 저온 수를 구분 하고 상부의 열이 하부로 전도 유실 되는 것을 막는 역할 을 한다.

냉수를 배출 할 때 냉수 배출 관(110) 입구가 연결된 그 상부의 저장 수는 냉수가 배출되는 양에 따라 아래 방향으로 이동 한다. 즉 수위가 이동 된다 저장 수가 이동 할 때 그 이동 거리는 저장 수의 수위와 온수와 냉수 배출 밸브(109,111)의 출구의 수직 거리의 범위 안에 있다. 냉수와 온수가 배출되는 것은 저장 수의 수위와 배출 밸브 출구와의 거리에 의한 수위차로 인한 수압으로 배출 되고 이 수위차의 거리와 같은 거리의 공간이 고온수 저장 조(202)와 예열 수 저장 조(207)에 있어야 한다.

온수를 배출 할 때는 온수 배출 관(108) 입구가 연결된 그 상부의 저장 수는 온수가 배출 되는 양에 따라 아래 방향으로 이동하고 그 하부의 저장 수는 이동 하지않고 그대로 있다. 그런데 그 하부에 있는 2개의 이동 열 차단 판(205,208)은 상부 수위가 이동 함에 따라 이동하는 뜨게(FLOAT)(203)에 연결 되어 있으므로 수위가 내려간 거리 만큼 내려 가게 된다 이때 열 차단 판 하부의 저온 저장 수가 열 차단 판 상부로 이동 유입 되고 그 유입되는 양은 온수 배출 양에 일치 하여 유입 되고 고 온수 저장 조에는 가열기(504)에 의하여 가열 되고 예열 수 저장 조에는 응축 코일(302)에 의하여 예열 된다.

냉, 온수 배출이 없을 때 정수 된 물이 공급 유입 됨에 따라 저장수의 수위는 상승 하고 수위가 일정 위치에 도달 하면 공급 수 공급 밸브(102)가 자동으로 닫히므로 수위는 정지 한다.

이상에 기술한 발명으로 냉 온 정수기는 다음 과 같은 효과를 얻을 수 있다.

1) 종래의 냉 온 정수기의 가장 큰 문제점인 저장 수의 표면 수가 배출 되지않고 상온 상태로 고여 있으므로 고여 있는 표면 수에 세균이 번식 냄새가 나고 부식 되어 비위생적이므로 수시로 청소를 위하여 아까운 물을 모두 배출 청소하여야 하는 불편 함과 동시에 물을 낭비한다. 본 발명에 의하여 제작된 냉 온 정수기는 배출되지않고 고여 있는 표면 수의 온도가 80℃이상의 고온수이므로 세균이 번식부식될 염려가 없으므로 장시간 청소가 필요 없는 편리함과 물을 낭비하지 않는 효과가 있다.

2) 종래의 냉 온 정수기는 저장 조, 냉각 조, 가열 조, 등 별도로 제작 관으로 연결 하여 구성 되어 있고 본 발명에 의한 냉 온 정수기는 하나의 정수 저장 조로 구성 되므로 제작에 소요되는 자재의 절약과 동시에 조립 인건비 설치공간이 절약 된다. 이를 감안 제작에 필요한 경비가 최소 30%는 절약 될 것이다.

3) 종래의 냉 온 정수기는 장시간 사용 후에 정수 저장 조를 살균 소독 할 방법이 없지만 본 발명에 의한 냉 온 정수기는 장시간 사용 시 공급 수에 유입된 병원 균의 유입 우려가 있을 때 공급 수의 유입을 정지하고 최상부에 저장된 고온 수를 배출 하는 간단 한 조작으로 살균 소독을 할 수 있다.

4) 정수 저장 조의 상부와 외 함과의 사이공간이 종래에는 상온이고 저장 수로 인하여 항상 습기가 차있어 바퀴 벌레 및 개미 등의 서식처로 변하기 쉬워 수시로 청소를 하여야 하는 불 편함이 있으나 본 발명에 의한 냉 온 정수기는 저장 조의 상부에 고온의 저장 수가 상존 하므로 고온이고 습기가 없이 건 조 하므로 상기 곤충이 서식 할 수가 없다.

Claims (2)

1. 상기 와 같은 효과를 얻을 수 있는 하나로 된 정수 저장 조(200)의 상부에는 고온수 저장 조(202), 중간 부분에는 예열 수 저장 조(207), 하부에는 냉수 저장 조(210)를 두고 각 저장 조의 경계면에는 공기 층을 형성하는 열차단 절연 판(206,209)을 두어 온도가 다른 각 저장 수의 저장 공간을 구분하고 고온수 저장 조(202)에는 가열기(504), 예열 수 저장 조(207)에는 냉매회로(300)의 응축코일(302), 냉수 저장 조(210)에는 냉매회로(300)의 증발 코일(305)을 각각 두고 저장 수를 냉각과 동시에 가열하여 저장하는 기능을 갖는 정수 저장 조에서 고온 수 저장 조(202)의 중간부와 예열 수 저장 조의 중간부에 각각 저장수의 수위의 이동에 따라 연계 이동하는 열차단 판(205,208)을 정수 저장수의 배출과 유입으로 인하여 저장 수가 이동 될 때 상부 고온의 열이 하부로 전도 이동 하므로 유실 되는 것을 막기위한 뜨게(FLOAT)(203), 연결 봉(204),이동 고온 수 열 차단 판(205),이동 예열 수 열 차단 판(208)로 구성 되는 냉 온 정수장치
2. 정수 된 물을 저장 할 때 상기와 같은 구조의 정수 저장 조를 이용 배출되지 않고 고여 있는 표면 수가 세균에 의하여 부식되지 않고 보관 될 수 있게 하기 위하여 표면 수를 고온의 온도로 유지하여 보관 하는 그 방법