KR20090041711A - 정수기의 순간가열 온수장치 - Google Patents

Abstract

정수된 물을 수초 내로 가열하여 온수를 제공할 수 있는 정수기의 순간가열 온수장치가 개시된다. 개시된 발명은 정수기에서 정수된 물을 공급하는 급수관에 연결된 가열관, 가열관에 장착되어 가열관의 물을 가열하는 루테녹스 히터 및 루테녹스 히터에 대한 전원공급을 제어하는 제어부를 포함함으로써 정수기의 내부에 온수탱크가 설치되지 않은 기존 정수기에 연결하여 고온의 온수를 용이하게 제공할 수 있으며, 온수를 제공하는 가열장치를 옵션으로 설치할 수 있는 정수기를 생산하여 정수기의 가격 경쟁력을 높일 수 있다.

급수관, 가열관, 루테녹스 히터, 압력센서, 케이스

Description

정수기의 순간가열 온수장치{Instant heating and suppling water device for connecting to a purifier}

본 발명은 정수기의 순간가열 온수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정수기의 급수관에 설치되어 정수된 물을 가열하여 공급하는 정수기의 순간가열 온수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 상온수는 통상적으로 17℃ 내외의 정수수를 의미하며, 온수는 40℃ 내지 70℃의 정수수, 고온수는 80℃ 내지 92℃의 정수수를 의미한다. 물론 이러한 온도범위는 상대적으로 결정될 수 있으므로 상온수와 온수 및 고온수의 온도범위는 다르게 정의될 수 있다.

그리고, 정수기의 통상적인 정수 가열시스템은 상수도로부터 공급되는 상온수를 필터 등을 이용하여 음용수에 적합한 정수수로 여과처리한 뒤, 소정의 저장탱크에 저장한 상태에서 가열 또는 냉각시켜 사용자에게 공급한다. 이러한 정수 가열시스템은 냉온수를 모두 제공할 수 있는 일반적인 정수기에 적용되어 있다.

이때, 정수 가열시스템은 정수된 정수수가 상온의 상태로 저장되는 정수탱크, 상온수를 일정한 온도로 냉각시킨 냉각수를 저장하는 냉각탱크 및 상온수를 일정한 온도로 가열시킨 온수를 저장하는 온수탱크를 포함하게 되며, 상온수는 온수탱크로 공급되고, 온수탱크 내에 설치된 히터에 의해 상온수가 온수로 가열되게 구성된다.

이와 같은 정수 가열시스템은 4℃ 내외의 냉수 또는 80℃ 내지 92℃ 의 고온수를 선택적으로 사용자에게 공급할 수 있다. 따라서 사용자에게 고온수를 공급하기 위해서는, 온수탱크 내에 설치된 히터를 가동시켜 고온수에 적합한 온도를 유지해야 한다.

이때, 고온에 도달한 고온수를 사용자가 원하는 온도로, 예를 들어 80℃ 내지 92℃의 범위 내로 조절하기 위해서는, 비열이 큰 물의 특성상 대기시간이 수십초에서 수분까지 소요된다. 더욱이 사용자에게 공급할 수 있는 온수의 온도범위가 매우 제한적이다.

위와 같은 종래의 기술에서 사용하는 히터는 일반적인 시즈히터(sheath heater)가 사용되는데, 이는 전기발열선을 보호하기 위하여 사용되는 보호관, 보호관의 중심부에 위치한 전기발열선 및 보호관과 전기발열선 사이에 충전되는 절연체를 포함한다.

이러한 시즈히터(sheath heater)로서 가열 가능한 온도범위는 제한적이며, 일반적인 정수기에서 분당 1리터의 물을 추출시킬 때 최대 수온 상승폭은 30℃로 알려져 있다.

결과적으로, 시즈히터를 이용한 종래의 정수 가열시스템은 냉수와 고온수 만을 제공할 수 있어 사용자의 선택의 폭이 좁아지며, 고온수로 가열하는 시간이나 고온 상태에서의 온도 조절시간이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 고온수를 제공하기 위해서는 항상 높은 온도의 고온수 상태를 유지해야 하기 때문에 불필요한 에너지가 소비되며, 고온수를 저장하는 탱크를 제조하여 정수기의 내부에 설치해야 하므로 열에 대한 내구성이 강한 고가의 재료들이 사용되어 생산비가 증가하게 됨으로써 정수기의 가격경쟁력이 약화되는 문제점이 있다.

그리고, 종래의 온수탱크가 내부에 구비되지 않은 상태로 출시된 정수기는 온수를 제공할 수 없으므로 정수기에 연결되어 순간적으로 배출되는 온수를 가열한 후 음용자에게 제공할 수 있는 가열장치가 필요하였다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정수기의 내부에 온수탱크가 설치되지 않은 기존 정수기에 연결하여 고온의 온수를 용이하게 제공할 수 있으며, 온수를 제공하는 가열장치를 옵션으로 설치할 수 있는 정수기를 생산할 수 있게 함으로써 정수기의 가격 경쟁력을 높일 수 있는 정수기의 순간가열 온수장치를 제공함이 목적이다.

본 발명에 따른 정수기의 순간가열 온수장치의 구성은 케이스의 내부에 설치되고, 정수기에서 정수된 물을 공급하는 급수관에 연결되는 가열관, 상기 가열관에 장착되어 상기 가열관의 물을 가열하는 루테녹스 히터 및 상기 루테녹스 히터에 대한 전원공급을 제어하는 제어부를 포함한다.

그리고, 상기 루테녹스 히터는 전기를 공급받아 가열되는 발열체, 상기 발열체의 양측에서 전원에 연결되는 전극, 상기 발열체와 상기 전극이 배치되고, 상기 발열체에 의해 가열되는 가열판 및 상기 가열판, 발열체 및 상기 전극과 외부공기의 접촉을 차단하는 절연 코팅체를 포함한다.

여기서, 상기 제어부는 상기 가열관의 상류에 장착되어 급수관에서 상기 가열관으로 물의 급수를 감지하는 압력센서를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제어부는 상기 루테녹스에 히터에 의해 가열된 상기 가열관의 물의 온도를 측정하는 온도센서를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 정수기의 순간가열 온수장치는 정수기의 내부에 온수탱크가 설치되지 않은 기존 정수기에 연결하고, 면상히터에 의해 관로에서 유동 중인 물을 순간적으로 가열하여 고온의 온수를 용이하게 제공할 수 있으며, 온수를 제공하는 가열장치를 옵션으로 설치할 수 있는 정수기를 생산할 수 있게 함으로써 정수기의 가격 경쟁력을 높일 수 있는 일정하게 유지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정수기의 순간가열 온수장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 순간가열 온수장치의 계통도이고, 도 2는 도 1의 가열관에 배치되는 루테녹스 히터에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 정수기의 순간가열 온수장치는 케이스(100)의 내부에 설치되고, 정수기(10)에서 정수된 물을 공급하는 급수관(20)에 연결되는 가열관(105), 가열관(105)에 장착되어 가열관(105)의 물을 가열하는 루테녹스 히터(110) 및 루테녹스 히터(110)에 대한 전원공급을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.

여기서, 루테녹스 히터(110)는 전기를 공급받아 열을 발생시키는 발열체(111), 발열체(111)의 양측에서 전원에 연결되는 전극(112), 발열체(111)와 전극(112)이 배치되고, 발열체(111)에 의해 가열되는 가열판(113) 및 가열판(113)과 전극(112)이 외부공기에 접촉됨을 차단하는 절연 코팅체(114)를 포함한다.

이때, 가열판(113)의 재료는 스테인리스, 세라믹, 알루미늄, 유리 등이 가능하며 다양한 두께의 재질을 사용할 수 있고, 발열체(111)의 재료는 가열판(113)의 종류와 목적에 따라서 선택가능하고, 가열관(105)의 형상에 맞게 설계가 가능하다.

그리고, 절연 코팅체(114)는 전기적인 전열성능을 가지고 있으며, 물리적인 외력에 의한 손상 및 공기와의 접촉을 차단하여 발열체(111) 및 전극(112)에 대한 산화 방지 역할을 한다.

이와 같은 루테녹스 히터(110)는 발열체(111)와 가열판(113)의 열전달 경로가 단순하여 가열관(105)의 순간가열이 가능하고, 0.3 ~ 2mm 두께의 구조로써 공간 활용을 극대화 할 수 있으며, 기존 히터에서 발생되는 열선의 산화문제가 없고 수명이 반영구적이고, 필요한 부위만 가열이 가능하므로 높은 열 효율을 얻을 수 있으며, 피가열체의 온도 조절 시 높은 응답속도로 제어가 가능하고, 정밀한 온도분포를 제공하게 제작할 수 있다.

한편, 정수기(10)의 내부에서 정수된 물은 정수기(10)의 저장탱크에 저장되 어 있다가 저장탱크에 연결된 별도의 급수관(20)을 통해서 외부로 배출될 수 있으며, 급수관(20)이 케이스(100)의 가열관(105)과 연결될 때 급수관(20)의 정수된 물은 가열관(105)으로 유동될 수 있고, 가열관(105)을 둘러싸는 루테녹스 히터(110)에 의해 순간 가열되어 음용자에게 공급될 수 있다.

또한, 제어부(120)는 가열관(105)의 상류에 장착되어 급수관(20)에서 가열관(105)으로 물의 급수를 감지하는 압력센서(115)를 포함함으로써 급수관(20)에서 물이 가열관(105)으로 공급될 때 루테녹스 히터(110)에 즉시 전원이 공급되어 루테녹스 히터(110)에 의해 가열관(105)을 유동하는 물이 가열된 후 배출될 수 있다.

여기서, 루테녹스 히터(110)의 가열판(113)은 가열관(105)의 일부 구간을 둘러싸게 배치되며, 가열관(105)의 일부 구간을 통과하는 시간동안 정수된 물은 고온으로 가열되어 배출될 수 있다.

또한, 제어부(120)는 루테녹스에 히터에 의해 가열된 가열관(105)의 물의 온도를 측정하는 온도센서(117)를 포함하고, 온도센서(117)에 의해 가열관(105) 내부의 온도를 감지하여 루테녹스 히터(110)의 연속적인 작동에 의해 가열관(105)이 과열되는 것을 방지할 수 있고, 전원 공급부(130)에서 공급되는 전원을 효율적으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 순간가열 온수장치의 계통도이다.

도 2는 도 1의 가열관에 배치되는 루테녹스 히터에 대한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 정수기 20: 급수관

100: 케이스 105: 가열관

110: 루테녹스 히터 111: 발열체

112: 전극 113: 가열판

114: 절연 코팅체 115: 압력센서

117: 온도센서 120: 제어부

130: 전원 연결부

Claims (4)

1. 케이스의 내부에 설치되고, 정수기에서 정수된 물을 공급하는 급수관에 연결되는 가열관;

   상기 가열관에 장착되어 상기 가열관의 물을 가열하는 루테녹스 히터; 및

   상기 루테녹스 히터에 대한 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하는 정수기의 순간가열 온수장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 루테녹스 히터는 전기를 공급받아 가열되는 발열체;

   상기 발열체의 양측에서 전원에 연결되는 전극;

   상기 발열체와 상기 전극이 배치되고, 상기 발열체에 의해 가열되는 가열판; 및

   상기 가열판, 발열체 및 상기 전극과 외부공기의 접촉을 차단하는 절연 코팅체를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기의 순간가열 온수장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 가열관의 상류에 장착되어 급수관에서 상기 가열관으로 물의 급수를 감지하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기의 순간가열 온수장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 루테녹스에 히터에 의해 가열된 상기 가열관의 물의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기의 순간가열 온수장치.

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