KR200424091Y1 - 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템에 관한 것으로서, 온수탱크와 냉수탱크와 축열탱크가 구비되어, 상기 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관과 상기 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 내부고온수관이 구성되되, 상기 내부온수관과 내부고온수관을 감싸는 이중관 형태의 메인관이 형성된 급수시스템을 구성하여, 냉, 온수의 역방향으로 흐르는 열교환을 통하여, 에너지를 절약하고, 가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 한 것이다.

본 고안을 대략 설명하면, 물을 저장하는 온수탱크(50)와 냉수탱크(60), 저장된 물을 가열하는 축열탱크(40)가 구비되어; 상기 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)를 연결하는 내부온수관(20)과, 상기 축열탱크(40)와 온수탱크(50)를 연결하는 내부고온수관(30)이 각각 구성되고, 상기 내부온수관(20)과 내부고온수관(30)이 인입되어 연결된 이중관 형태의 메인관(10)이 구성되며, 이 메인관(10)의 일단이 유입관(2)을 통해서 축열탱크(40)와 연결되고, 이중관 형태의 메인관(10)의 타단이 급수관(1)으로 연결되어, 이 급수관(1)으로 공급된 냉수는 메인관(10)에 진입함과 동시에 온수탱크(50)의 온수가 내부온수관(20)을 따라 흘러 냉수탱크(60)로 유입되면서 1차 열교환이 일어나고, 1차 열교환이 일어난 냉수는 메인관(10)을 따라 흐르되, 축열탱크(40)의 고온수가 내부고온수관(30)을 따라 흘러 온수탱크(50)로 유입되면서 2차 열교환이 일어나는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성한다.

이와 같은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템은, 1차 열교환과 2차 열교환을 통해 반복적으로 순환하는 냉, 온수의 역방향 순환 흐름에 의해 열의 이동을 효율적으로 활용하는 방식으로 에너지를 절약하고, 가열과 살균을 병행하고, 부패방지작용을 하여 위생적으로 안전한 특징이 있다.

냉온수기, 순환, 열교환, 에너지, 살균, 위생, 급수시스템

Description

냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템{The water supply system for circulating cold water and hot water}

도 1은 본 고안에 따른 전체 구조도.

도 2는 본 고안에 따른 흐름도.

도 3은 본 고안의 타 실시 예.

[도면의 주요 부분에 대한 부호 설명]

1 : 급수관 2 : 유입관

10 : 메인관

20 : 내부온수관 22 : 냉각기

30 : 내부고온수관

34 : 고온 세척·살균수 공급라인 35 : 산수장치

40 : 축열탱크 41 : 히터

50 : 온수탱크 60 : 냉수탱크

본 고안은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템에 관한 것으로서, 온수탱크와 냉수탱크와 축열탱크가 구비되어, 상기 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관과 상기 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 내부고온수관이 구성되되, 상기 내부온수관과 내부고온수관을 감싸는 이중관 형태의 메인관이 형성되어 급수시스템을 구성하여, 냉, 온수의 역방향으로 흐르는 열교환을 통하여, 에너지를 절약하고, 가열과 살균을 병행하고, 음용에 대해 위생적으로 안전하도록 한 것이다.

일반적으로 냉온수기는 수도관에 직접 연결하여 사용하는 수도관 직결식 냉온수기와 생수 등의 정제된 물을 물통에 담아 공급되는 것을 사용하는 물통식 냉온수기가 있다.

이러한 종래의 냉온수기 가운데, 상기 수도관 직결식 냉온수기는 축열탱크를 통하여 물을 가열하여 급수하는데, 이때 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 관이 별도로 구성되어 고온수의 이동 시에 열의 유실로 인한 에너지의 낭비가 있었으며, 냉수탱크와 온수탱크가 별도로 설치되어, 한 번 유입된 물이 일정기간 사용되지 않을 경우 물이 정체되어 부패함에 따라 세균이 번식하고 부유물과 악취가 발생하여 그 음용이 불가능해지는 경우가 있었다.

한편, 상기 물통식 냉온수기는 용량의 한계가 있어 물의 흐름이 지속적이지 못하고, 정체를 막기 위해 자주 관리하며 청소해야 하는 불편함이 있고, 공급되는 물은 필터를 통하여 걸러주거나, 자외선 살균 램프를 통해 살균이 이루어지고 있으나, 이러한 과정을 한 번 거쳐서는 완벽한 살균이 되지 못하는 위생상의 문제점이 있었다.

이와 같이 본 고안은, 상기 제반 문제점들을 시정하고자 안출된 것으로서, 물을 저장하는 온수탱크와 냉수탱크, 저장된 물을 가열하는 축열탱크가 구비되어; 상기 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관과, 상기 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 내부고온수관이 각각 구성되고, 상기 내부온수관과 내부고온수관이 인입되어 연결된 메인관이 구성되며, 이 메인관의 일단이 유입관을 통하여 축열탱크와연결되고, 이중관 형태의 메인관의 타단이 급수관으로 연결되어, 냉, 온수의 역방향 순환교류를 통한 열의 이동을 효율적으로 활용하는 방식으로 에너지를 절약하고, 축열탱크에서 가열과 살균을 병행하고, 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관을 통해 물의 정체를 막아 부패를 방지하여 위생적인 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

그리고 상기 축열탱크의 내부에 히터가 내장되되, 이 히터는 튜브 내부에 전열선이 스프링의 형태로 내장된 튜브형히터로 물을 가열하여 온도 상승을 용이하게 하고, 상기 냉각탱크로 유입되는 내부온수관에는 냉각기가 설치되어 냉각탱크로 유입되는 물의 온도를 낮춰주는 목적이 있다.

또한, 상기 냉각탱크로 유입되는 내부온수관에 펌프가 설치되고, 상기 축열탱크에서 유출되는 내부고온수관에 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 온수탱크로 유입되는 내부고온수관에 압력조절밸브가 설치되어 물의 흐름을 용이하게 하는 목적이 있다.

이에, 냉수탱크의 상측으로 고온수관과 연결된 고온 세척·살균수 공급라인과 산수장치를 더 구비하여, 장기 사용에 따른 냉수탱크 내의 세균번식의 우려와 청소의 필요성이 있을 경우, 상기 고온 세척·살균수를 이용하여 냉수탱크 내의 효과적인 살균과 청소가 이루어지도록 하고자 함에 또 다른 목적이 있다.

본 고안은 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템에 관한 것으로서, 온수탱크와 냉수탱크와 축열탱크가 구비되어, 상기 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관과 상기 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 내부고온수관이 구성되되, 상기 내부온수관과 내부고온수관을 감싸는 이중관 형태의 메인관이 형성된 급수시스템을 구성하여, 냉, 온수의 역방향으로 흐르는 열교환을 통하여, 에너지를 절약하고, 가열과 살균을 병행하고, 위생적으로 안전한 것이다.

본 고안을 대략 설명하면, 물을 저장하는 온수탱크(50)와 냉수탱크(60), 저장된 물을 가열하는 축열탱크(40)가 구비되어; 상기 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)를 연결하는 내부온수관(20)과, 상기 축열탱크(40)와 온수탱크(50)를 연결하는 내부고온수관(30)이 각각 구성되고, 상기 내부온수관(20)과 내부고온수관(30)이 인입되어 연결된 이중관 형태의 메인관(10)이 구성되며,이 메인관(10)의 일단이 유입관(2)을 통하여 축열탱크(40)와 연결되고, 이중관 형태의 메인관(10)의 타단이 급수관(1)으로 연결되어, 이 급수관(1)을 통하여 공급된 냉수는 메인관(10)에 진입함과 동시에 온수탱크(50)의 온수가 내부온수관(20)을 따라 흘러 냉수탱크(60)로 유입되면서 1차 열교환이 일어나고, 1차 열교환이 일어난 냉수는 메인관(10)을 따라 흐르되, 축열탱크(40)의 고온수가 내부고온수관(30)을 따라 흘러 온수탱크(50)로 유입되면서 2차 열교환이 일어나는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성한다.

이와 같이 본 고안은, 크게 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)와 축열탱크(40)가 구비되어, 상기 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)를 연결하는 내부온수관(20)과 상기 축열탱크(40)와 온수탱크(50)를 연결하는 내부고온수관(30)이 구성되되, 상기 내부온수관(20)과 내부고온수관(30)을 감싸고 있는 이중관의 형태로 구성되어 연결된 메인관(10)을 가지는 구조이다.

도 1을 참고하여 구조를 상세하게 살펴보면, 먼저, 온수탱크(50)는 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성되며 물의 유입과 유출에 따른 세 개의 출입구가 있는데, 그 상부에 물이 유입되는 입구와 하부의 일측에 물이 유출되는 출구와 이 맞은 편에 취수용 꼭지(51)를 갖고, 그 하부에 드레인(52)이 위치하도록 구성된 구조이며, 참고로 이러한 온수탱크의 외부를 단열성과 내열성을 가진 커버로 감싸 온수의 온도를 유지할 수 있도록 하며 이러한 온수탱크에는 온수 내지 고온이 저장된다.

그리고 냉수탱크(60)는 통상의 물을 저장하는 탱크로 구성되며 물의 유입과 유출에 따른 두 개의 출입구가 있는데, 그 상부에 물이 유입되는 입구와 하부의 일측에 취수용 꼭지(61)를 갖고, 그 하부에 드레인(62)이 위치한 구조로, 상기 냉수탱크에는 실온 내지 냉수가 저장된다.

또한, 축열탱크(40)는 유입된 물을 저장하는 탱크로 구성되며 그 내부에 전기가 공급되면 발열하는 히터(41)가 내장되어 물을 가열하되, 예컨대 이러한 히터(41)는 튜브 내부에 전열선이 스프링의 형태로 내장된 튜브형히터가 있고, 상기 히터(41)는 위생적으로 안전한 재질로 마감처리된 것이고, 이 축열탱크(40)의 내부에는 내부의 온도를 감지하는 온도센서(42)가 장착되어 있으며, 하단에 물이 들어오는 입구와 상부에 물이 나가는 출구가 위치한 구조이고, 그 외부는 내열성과 단열성을 가지는 보온커버(43)로 둘러싸여 내부에서 물을 가열 또는 보온 및 저장 시 온도 유지에 효과적으로 구성되어 있다.

그리고 상기 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)와 축열탱크(40)를 잇는 메인관(10)과 내부온수관(20), 내부고온수관(30)으로 구성하되, 먼저, 내부온수관(20)은 온수탱크(50)의 출구와 냉수탱크(60)의 입구를 연결하는 관으로, 냉수탱크와 가까운 내부온수관(20)에는 펌프(21)와 물의 온도를 낮춰주는 냉각기(22)를 가진다.

다음으로, 내부고온수관(30)은 축열탱크(40)의 출구와 온수탱크(50)의 입구를 연결하는 관으로, 축열탱크(40)에 가까운 내부고온수관(30)에는 솔레노이드밸브(31)가 설치되고, 온수탱크(50)와 가까운 내부고온수관(30)에는 압력조절밸브(32)가 설치된다.

또한, 메인관(10)은 상기 내부온수관(20)의 일부와 내부고온수관(30)의 일부가 인입되어 연결된 구조로, 이에 의해 1차 열교환부와 2차 열교환부로 나눠지는데, 여기서 1차 열교환부는 상기 내부온수관(20)의 일부를 감싸는 부분이고, 2차 열교환부는 상기 내부고온수관(30)의 일부를 감싼 부분이다.

이 이중관 형태의 메인관(10)의 일단이 유입관(2)를 통하여 축열탱크(40)와 연결되고, 이 이중관 형태의 메인관(10)의 타단이 급수관(1)으로 연결되어 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성한 것이다.

이와 함께 상기 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템의 전체적인 흐름을 도 2를 참고하여 설명하면, 공급된 냉수가 메인관(10)에 진입함과 동시에 온수탱크(50)의 온수가 내부온수관(20)을 따라 흘러 냉수탱크(60)로 유입되면서 1차 열교환부에서 열교환이 이루어져 냉수는 열을 받아 온도가 상승하고, 온수는 열을 잃어 온도가 낮아져 약 40℃ 상태에서 온도를 낮춰주는 냉각기(22)를 거쳐 냉수탱크(60)로 유입된다.

이렇게 1차 열교환이 일어난 냉수가 메인관(10)을 따라 2차 열교환부에 이르 고, 이와 동시에 축열탱크(40)에서 유출된 고온수가 내부고온수관(30)을 따라 흘러 온수탱크(50)로 유입되면서 2차 열교환이 일어나, 상기 1차 열교환이 일어난 냉수는 열을 받아 온도가 더 상승한 상태에서 유입관(2)을 통해 축열탱크(40)로 유입되고, 고온수는 열을 잃어 온도가 약 70℃ 상태가 되어 온수탱크(50)로 유입되고, 이에 다시 내부온수관(20)을 통해 유출되어 상기와 같이 순환하는 것을 반복한다.

여기서, 2차 열교환부에서 열교환이 일어나 온도가 상승한 냉수는 축열탱크로 유입되어 내부에 분포된 히터(41)에 의해 가열되어 100℃의 고온수가 되고, 이러한 과정에서 가열 및 살균이 이루어진 후에 축열탱크(40)에서 유출되어 내부고온수관(30)을 따라 이동하면서 다시 상기와 같이 순환하는 것을 반복한다.

이러한 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템은 상기 냉, 온수의 반복적인 역방향 순환과정을 통하여, 1차 열교환부와 2차 열교환부를 거치면서 열교환을 하는 방식으로, 열의 이동을 교류냉각을 통하여 효율적으로 사용하는 과정을 가져, 고온수는 음용에 편리한 온수로 식히고, 냉수는 두 차례의 열교환을 통하여 단시간에 고온수로 가열하고, 에너지를 절약하는 특징이 있다.

또한, 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)를 연결하는 내부온수관(20)은 용수가 정체하지 않고 지속적으로 유동 가능하게 하여 세균 번식과 물의 부패를 방지하여 위생적으로 안전한 용수를 제공한다.

마지막으로, 상기 온수탱크(50)와 냉수탱크(60)는 각각의 드레인(52)(62)을 통해 물을 완전히 배출하여 청소를 용이하게 한다.

한편, 본 고안에서는 일차적으로 용수가 정체하지 않고 지속적으로 유동 가능하게 하여 위생상 안전한 용수를 제공할 수 있도록 한 것이기는 하나, 상기 고온의 온수 탱크(50)과 달리 냉수탱크(60)에는 저온의 냉수가 장기 저장되어 있어 장기간 사용에 따라 세균의 번식에 따른 살균과 청소의 필요성이 요구되어, 이러한 필요성에 따른 바람직한 실시 예가 도 3에 예시되어 있다.

이는 내부 고온수관(30)의 압력 조절밸브(32)와 온수탱크(50) 사이에 개폐변환밸브(33)를 구비한 고온 세척·살균수 공급라인(34)을 구비하고, 그 타단부가 냉수탱크(60)의 상부에 연결되어, 상기 냉수탱크(60)의 상부에서 내부로 인입된 고온 세척·살균수 공급라인(34)의 개방단에는 개방형 스프링쿨러 등의 산수장치(35)가 장착된 구조이다.

이와 같은 고온 세척·살균수 공급라인(34)과 산수장치(35)를 더 구비함으로써, 장기간 사용에 따라 상기 냉수탱크(60) 내에 세균번식의 우려와 청소의 필요성이 있을 경우, 먼저 냉수탱크(60)의 하부드레인(62)을 개방하여 냉수탱크(60) 내의 냉수를 모두 드레인한 후 개폐변환밸브(33)를 개방하여 냉수탱크(60) 내로 고온 세 척·살균수를 급수하게 되면 상기 고온 세척·살균수의 압력에 의하여 개방형 산수장치(35)가 냉수탱크(60) 내에서 산수하여, 자연히 냉수탱크(60) 내의 살균과 세척이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이, 본 고안은 물을 저장하는 온수탱크와 냉수탱크, 저장된 물을 가열하는 축열탱크가 구비되어, 상기 온수탱크와 냉수탱크를 연결하는 내부온수관과, 상기 축열탱크와 온수탱크를 연결하는 내부고온수관이 각각 구성되고, 상기 내부온수관과 내부고온수관이 인입되어 연결된 메인관이 구성되며, 이 이중관 형태의 메인관의 일단이 유입관을 통하여 축열탱크와 연결되고, 이 이중관 형태의 메인관의 타측이 급수관으로 연결된 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템을 구성함으로써, 상기 급수관으로 냉수를 공급하여 이중관 형태의 메인관을 지나면서 두 차례의 열교환을 통한 냉, 온수의 역방향 순환교류를 통하여 에너지를 절약하고, 축열 탱크에서 가열과 살균을 병행하며, 온수 탱크에서 냉수 탱크로 내부 온수관을 연결하여 물의 정체를 막아 세균의 번식과 물의 부패를 방지하여 위생적으로 안전한 효과가 있다.

그리고 상기 축열탱크의 내부에 히터가 내장되되, 이 히터는 튜브 내부에 전열선이 스프링의 형태로 내장된 튜브형히터로 물을 가열하여 온도 상승을 용이하게 하고, 상기 냉각탱크로 유입되는 내부온수관에는 냉각기가 설치되어 냉각탱크로 유입되는 물의 온도를 낮춰주는 효과가 있다.

또한, 상기 냉각탱크로 유입되는 내부온수관에 펌프가 설치되고, 상기 축열탱크에서 유출되는 내부고온수관에 솔레노이드밸브가 설치되고, 상기 온수탱크로 유입되는 내부고온수관에 압력조절밸브가 설치되어 물의 흐름을 용이하게 하는 효과가 있다.

이에, 냉수탱크의 상측으로 고온수관과 연결된 고온 세척·살균수 공급라인과 산수장치를 더 구비하여, 장기 사용에 따른 냉수탱크 내의 세균번식의 우려와 청소의 필요성이 있을 경우, 상기 고온 세척·살균수를 이용하여 냉수탱크 내의 효과적인 살균과 청소가 이루어지도록 하는 부가적인 효과를 달성할 수 있다.

Claims (4)

1. 온수와 냉수가 각각 저장된 온수탱크(50)와 냉수탱크(60), 저장된 물을 가열하는 축열탱크(40)가 구비되어; 상기 온수탱크(50)의 출구와 냉수탱크(60)의 입구를 연결하는 내부온수관(20)과, 상기 축열탱크(40)의 출구와 온수탱크(50)의 입구를 연결하는 내부고온수관(30)이 각각 구성되고, 상기 내부온수관(20)과 내부고온수관(30)이 각각 인입되어 연결된 이중관 형태의 메인관(10)이 구성되며, 이 메인관(10)의 일단이 유입관(2)을 통하여 축열탱크(40)와 연결되고, 이중관 형태의 메인관(10)의 타단이 급수관(1)으로 연결되어, 상기 급수관(1)으로 냉수를 공급하여 이중관 형태의 메인관(10)을 지나면서 냉, 온수의 역방향 순환교류를 통하여, 열의 이동을 효율적으로 활용함을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 축열탱크(40)의 내부에 히터(41)가 내장되되, 이 히터(41)는 튜브 내부에 전열선이 스프링의 형태로 내장된 튜브형히터로 물을 가열하고, 상기 냉수탱크(60)로 유입되는 내부온수관(20)에는 냉각기(22)가 설치되어, 냉수탱크(60)로 유입되는 물의 온도를 낮춰줌을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 냉수탱크(60)로 유입되는 내부온수관(20)에 펌프(21)가 설치되고, 상기 축열탱크(40)에서 유출되는 내부고온수관(30)에는 솔레노이드밸브(31)가 설치되며, 상기 온수탱크(50)로 유입되는 내부고온수관(30)에 압력조절밸브(32)가 설치되어 물의 흐름을 용이하게 함을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.
4. 제1항에 있어서,

   내부 고온수관(30)의 압력 조절밸브(32)와 온수탱크(50) 사이에 개폐변환밸브(33)를 구비한 고온 세척·살균수 공급라인(34)을 구비하여, 그 타단부가 냉수탱크(60)의 상부에 연결되고, 상기 냉수탱크(60) 내부로 인입된 고온 세척·살균수 공급라인(34)의 개방단에는 개방형 산수장치(35)가 더 구비되어, 상기 냉수탱크 내의 살균과 세척이 효과적으로 이루어지도록 함을 특징으로 하는 냉수와 온수의 순환교류방식에 따른 급수시스템.

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