KR20050103723A - 정수기용 온수공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열코일로 공급된 고주파 전류에 의하여 발생된 와전류를 통해 유도가열방식으로 피가열체를 발열시켜 물을 가열하여 온수를 생성함으로써, 가열효율을 향상시킬 수 있는 온수공급장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와; 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과; 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온수공급장치를 제공한다.

Description

정수기용 온수공급장치{device for hot water supply in water purifier}

본 발명은 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자유도 가열방식으로 온수를 생성함으로써 가열효율을 향상시킬 수 있는 정수기용 온수공급장치에 관한 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 냉온 정수기는 외형을 형성하는 본체(미도시)의 내부 중앙에 설치되어 본체 내부로 유입되는 원수를 정제해 주는 필터(1)와, 상기 필터(1)로부터 여과된 물을 일시 저장해 주는 냉수탱크(2) 및 온수탱크(3)와, 상기 냉수탱크(2) 및 온수탱크(3)의 토수구에 각각 연결되어 상기 본체의 외부로 돌출되어 냉수 및 온수를 취수하기 위한 냉수취수콕(4) 및 온수취수콕(5)을 포함하여 구성되며, 상기 각각의 구성부품들은 수로를 형성하는 호스 및 제어를 위한 배선등으로 상호 연결되어 있다.

그리고, 상기 냉수탱크(2)의 일측에는 냉수탱크(2)에 유입된 물을 차갑게 유지하도록 하는 냉각기(6)가 연결 설치되어 있고, 상기 온수탱크(3)의 외면에는 온수탱크(3)의 물을 일정 온도 가열해 주는 밴드히터(7)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 냉온 정수기로부터 냉수 또는 온수를 취출하기 위한 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

본체 내부로 유입된 물은 필터(1)에 의해 여과되어 물에 섞여있는 불순물과 세균들이 제거된 후 냉수탱크(2) 또는 온수탱크(3)로 공급되어 일시 저장된다.

그리고, 상기 냉수탱크(2)에 저장된 물은 냉수탱크(2)의 주위에 연결 설치된 냉각기(6)에 의해 차가운 상태를 유지하게 되고, 상기 온수탱크(3)에 저장된 물은 온수탱크(3)의 외면에 설치된 밴드히터(7)에 의해 일정 온도로 가열된다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 냉수 또는 온수를 취출하기 위해 냉수취수콕(4) 또는 온수취수콕(5)에 설치된 레버를 일측 방향으로 가압하게 되면 저장되어 있던 냉수 또는 온수가 취출된다.

그러나, 상기와 같은 종래 냉온 정수기는 밴드히터(7)로 온수탱크(3)의 외면을 가열함으로써 온수탱크(3) 내부에 저장된 물을 가열하여 온수를 생성하기 때문에, 상기 온수탱크(3)의 외면에 밴드히터(7)가 접촉되는 면적에 따라 전열성능이 쉽게 가변되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 온수탱크(3)의 전열성능을 증대시키기 위해서는 상기 밴드히터(7)가 상기 온수탱크(3)에 접촉되는 면적을 크게 해야되므로 밴드히터(7)의 사용량 증가에 따른 제작비용이 상승하게 되고, 상기 밴드히터(7)를 장시간 사용함에 따라 밴드히터(7)의 밀착성이 저감되어 전열성능이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 밴드히터(7)의 내측면은 상기 온수탱크(3)의 외면에 접촉되지만, 상기 밴드히터(7)의 외측면은 외부로 노출되어 공기측으로 열을 빼앗김에 따라 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

다시 말하면, 상기와 같은 종래 냉온 정수기는 밴드히터(7)로부터 온수탱크(3)로의 전열성능이 떨어짐에 따라 온수를 생성하기 위한 가열시간이 많이 들고, 이에 따라 가열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기유도 가열방식으로 온수를 생성하는 온수공급장치를 구비하여 가열효율을 향상시키고 반영구적으로 사용 가능한 정수기용 온수공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와; 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과; 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와; 상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의해 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온수공급장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 형태에 의하면, 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와, 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과, 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기를 포함하여 구성되며; 상기 케이스는 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의해 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질임을 특징으로 하는 온수공급장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 온수공급장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기는 외형을 형성하는 본체(10)와, 상기 본체(10) 내부에 설치되는 급수관(21)과, 상기 급수관(21) 상에 설치되어 유입되는 원수를 정제해 주는 필터(30)와, 상기 필터(30)로부터 여과된 물의 유동방향을 제어하는 삼방변(40)과, 상기 급수관(21)으로부터 각각 분기되는 온수공급관(22) 및 냉수공급관(23)과, 상기 온수공급관(22)으로부터 급수된 물을 가열한후 온수를 제공하는 온수공급장치(50)와, 상기 냉수공급관(23)으로부터 급수된 물을 일시 저장하는 냉수탱크(60)와, 상기 온수공급장치(50)에 연결됨과 동시에 상기 본체(10)의 외부로 돌출되어 온수를 취수하기 위한 온수취수콕(70)과, 상기 냉수탱크(60)에 연결됨과 동시에 상기 본체(10)의 외부로 돌출되어 냉수를 취수하기 위한 냉수취수콕(80)을 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 냉수탱크(60)의 일측에는 냉수탱크(60)에 유입된 물을 차갑게 유지하도록 하는 냉각기(미도시)가 연결 설치된다.

한편, 상기 온수공급장치(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스(51)와, 상기 케이스(51)의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일(52)과, 상기 케이스(51) 내부에 설치되어 물의 온도를 측정하는 온도센서(53)와, 상기 온도센서(53)에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기(54)와, 상기 온도 검출기(54)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기(55)를 포함하여 구성된다.

이와 더불어, 상기 주파수 제어기(55)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(52)에 공급하는 고주파 발생기(56)와, 상기 케이스(51) 내부에 설치되며 상기 가열코일(52)로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스(51)로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체(57)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 케이스(51)는 속이 빈 원통형상으로 형성되며, 상기 피가열체(57)는 상기 케이스(51)와 대응되는 형상인 속이 빈 원통형상으로 형성되되 상기 케이스(51)의 축방향으로 길이를 갖도록 형성된다.

즉, 상기 피가열체(57)는 상기 케이스(51)로 급수되는 물의 높이 방향으로 길이를 갖도록 형성되어 물과의 열전달면적이 최대화되도록 형성된다.

그리고, 상기 가열코일(52)은 상기 케이스(51)의 외주면에 밀착되게 설치되며, 상기 피가열체(57)는 상기 케이스(51) 내부에 설치되되 상기 가열코일(52)과 소정간격 이격되도록 설치된다.

상기와 같이 구성된 냉온 정수기로부터 온수를 취출하기 위한 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

급수관(21)을 통해 본체(10) 내부로 유입된 물은 필터(30)를 거쳐 물에 섞여있는 불순물과 세균들이 제거된 후 삼방변(40)을 통해 온수공급장치(50)를 구성하는 케이스(51) 내부로 유입된다.

이 때, 상기 케이스(51)를 감싸 권선시킨 가열코일(52)로 전원을 인가시키게 되는데, 여기서 전원이 가열코일(52)로 공급되기 앞서, 상기 가열코일(52)과 연결되어 있는 고주파 발생기(56)를 통해 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환시킨 다음, 이를 상기 가열코일(52)로 공급되도록 하여 상기 가열코일(52)에 고주파 전류가 흐르게 된다.

이와 같이, 상기 가열코일(52)에 고주파 전류가 흐르게 되면서 유도기전력에 의한 와전류가 발생하게 되고, 상기와 같이 발생된 와전류가 임의의 저항(抵抗)을 가진 전기전도성 물체인 피가열체(57)를 흐르면서 전기에너지가 열에너지로 변환되어 상기 피가열체상에 JOUL 열이 발생하게 되는 유도가열방식을 통해 상기 케이스(51) 내부로 급수된 물을 가열하게 된다.

한편, 상기 케이스(51) 내부에는 온도센서(53)가 설치되어 있어 급수된 물의 온도를 조절할 수 있다.

즉, 상기 온도센서(53)는 상기 케이스(51)로 급수된 물이 가열되는 동안 수시로 물의 온도를 센싱하고, 상기 온도센서(53)에 의해 센싱된 물의 온도를 온도 검출기(54)에서 검출한다.

그리고, 상기 온도 검출기(54)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 주파수 제어기(55)에서 조절하고, 상기 주파수 제어기(55)에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(52)에 공급함으로써, 상기 피가열체(57)상에 발생되는 JOUL 열을 조절한다.

따라서, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 상기 케이스(51) 내부로 급수된 물의 온도를 사용자가 원하는 온도로 용이하게 조절할 수 있다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 온수를 취출하기 위해 온수취수콕(70)에 설치된 레버를 일측 방향으로 가압하게 되면 온수가 취출된다.

여기서, 상기 냉수를 취출하기 위한 과정은 전술한 종래 냉온 정수기와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 온수공급장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 온수공급장치(150)는, 내부로 급수된 물이 하부 일측으로 유입되어 가열된 후 하부 타측으로 토출되는 속이 빈 원통형상의 가열케이스(151)와, 상기 가열케이스(151)의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일(152)과, 상기 가열케이스(151) 내부에 설치되어 상기 가열케이스(151) 내부로 급수된 물의 온도를 측정하는 온도센서(153)와, 상기 온도센서(153)에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기(154)와, 상기 온도 검출기(154)를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기(155)를 포함하여 구성되되, 상기 가열케이스(151)는 상기 가열코일(152)로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키도록 전도성 물질로 형성된다.

즉, 상기 온수공급장치(150)에서의 가열케이스(151)는 전술한 온수공급장치(50:도 3참조)에서의 케이스(51:도 3참조)와 피가열체(57:도 3참조)의 역할을 동시에 수행하도록 구성되는 것이다.

다시 말하면, 상기 가열케이스(151)는 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 동시에, 상기 가열코일(152)에 의한 전기유도 가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열하도록 전도성 물질로 형성되어 있다.

그리고, 상기 가열케이스(151) 내부에도 역시 온도센서(153)가 설치되어 있어 급수된 물의 온도를 조절할 수 있다.

즉, 상기 가열케이스(151)로 급수된 물이 가열되는 동안 상기 온도센서(153)는 수시로 물의 온도를 센싱하고, 상기 온도센서(153)에 의해 센싱된 물의 온도를 온도 검출기(154)에서 검출하여 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 주파수 제어기(155)에서 조절한다.

또한, 상기 주파수 제어기(155)에 의해 제어된 전원의 주파수를 주파수 발생기(156)에서 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일(152)에 공급함으로써 상기 가열코일(152)로 감싸진 가열케이스(151)상에 JOUL 열을 발생시켜 가열케이스(151) 내부로 급수된 물을 가열한다.

그리고, 상기와 같은 과정을 반복함으로써 상기 가열케이스(151) 내부로 급수된 물의 온도는 사용자가 원하는 온도로 조절된다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 온수를 취수하기 위하여 온수취수콕(70:도 2참조)에 설치된 레버를 일측 방향으로 가압하게 되면 온수가 취출된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전기유도 가열방식으로 피가열체 또는 가열케이스를 발열시키고 이때 발생하는 열로 물을 직접 가열하여 온수를 생성함으로써, 이로 구성된 온수공급장치의 가열효율을 향상시켜 사용자에게 신속하게 위생적인 온수를 공급하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 본 발명에 따른 온수공급장치가 적용된 냉온 정수기를 개략적으로 나타낸 구성도

도 3은 도 2의 온수공급장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도

도 4는 본 발명에 따른 온수공급장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:본체 21:급수관

22:온수공급관 23:냉수공급관

30:필터 40:삼방변

50:온수공급장치 51:케이스

52:가열코일 53:온도센서

54:온도 검출기 55:주파수 제어기

56:고주파 발생기 57:피가열체

Claims (7)

1. 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와;

   상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과;

   상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와;

   상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 상기 케이스로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 온수공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스 내부에 설치되어 상기 물의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출기를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기를 더 포함하여 구성되며;

   상기 고주파 발생기는 상기 주파수 제어기에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일에 공급하도록 구성됨을 특징으로 하는 온수공급장치.
3. 내부로 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와, 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과, 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기를 포함하여 구성되며;

   상기 케이스는 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질임을 특징으로 하는 온수공급장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 케이스 내부에 설치되어 상기 물의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 센싱된 물의 온도를 검출하는 온도 검출기와, 상기 온도 검출기를 통해 검출된 물의 온도에 따라 인가된 전원의 주파수를 제어하는 주파수 제어기를 더 포함하여 구성되며;

   상기 고주파 발생기는 상기 주파수 제어기에 의해 제어된 전원의 주파수를 고주파 전류로 변환하여 상기 가열코일에 공급하도록 구성됨을 특징으로 하는 온수공급장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 케이스는 하부 일측으로 물이 유입되어 가열된 후 하부 타측으로 토출됨을 특징으로 하는 온수공급장치.
6. 외형을 형성하는 본체와;

   상기 본체 내부에 설치되는 급수관과;

   상기 급수관상에 설치되어 급수관으로 유입되는 원수를 정제하는 필터와;

   상기 급수관으로부터 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과;

   상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와;

   상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과;

   상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기와;

   상기 케이스 내부에 설치되며, 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 물을 가열시키는 전도성 물질의 피가열체:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉온 정수기.
7. 외형을 형성하는 본체와, 상기 본체 내부에 설치되는 급수관과, 상기 급수관상에 설치되어 급수관으로 유입되는 원수를 정제하는 필터와, 상기 급수관으로부터 각각 분기되는 온수공급관 및 냉수공급관과, 상기 온수공급관으로부터 급수된 물이 가열되는 공간인 케이스와, 상기 케이스의 외면을 감싸 다수 권선된 가열코일과, 상기 가열코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 발생기를 포함하여 구성되며;

   상기 케이스는 상기 가열코일로 공급된 고주파 전류가 작용되면서 발생된 와전류에 의한 유도가열방식으로 발열되어 내부로 급수된 물을 가열시키는 전도성 물질임을 특징으로 하는 냉온 정수기.