KR20120140105A - 냉온수기의 온수 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

온수 저장부에 담긴 온수의 역류를 방지할 수 있어 열손실을 최소화하면서 온수 저장부에 담긴 물이 팽창되어 압력이 상승되는 것을 방지하여 온수의 배출을 안전하게 유도할 수 있는 냉온수기의 온수 공급 장치에 관한 것이다.
본 발명의 냉온수기의 온수 공급 장치는 물이 유입 및 배출될 수 있도록 이루어지며 물을 가열하기 위한 가열장치를 구비한 온수 저장부; 상기 온수 저장부에 담긴 온수를 외부로 배출하기 위한 배출콕; 상기 가열장치의 작동으로 온수 저장부에 담긴 물이 가열되어 온수 저장부의 용적을 초과하면 온수 저장부의 외부로 유출되어 저장되는 보조 저장부를 포함하는 냉온수기의 온수 공급 장하다 제공한다.
상기 온수 저장부는 탱크형태로 이루어지거나 또는 관로형태로 이루어지고, 상기 보조 저장부는 온수 저장부의 상부쪽에 위치하여 보조 저장부에 저장된 물은 온수 저장부의 수위가 낮아지면 자중에 의하여 온수 저장부로 흐르도록 이루어진다. 상기 보조 저장부에는 공기배출구가 형성된다.

Description

냉온수기의 온수 공급 장치{HOT WATER SUPPLY DEVICE OF COLD ＆ HOT WATER DISPENSER}
본 발명은 냉온수기의 온수 공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온수 저장부에 담긴 온수의 역류를 방지하여 열손실을 최소화하면서 온수 저장부에 담긴 물이 팽창되어 압력이 상승되는 것을 방지하여 온수의 배출을 안전하게 유도할 수 있는 냉온수기의 온수 공급 장치에 관한 것이다.
근래에는 먹는 물에 대한 관심이 높아지면서 가정이나 사무실 및 업소 등에는 시중에서 판매되는 생수를 식수로 많이 사용하고 있다.
이러한 생수는 생수통 등에 담아 판매되어 냉장고 등에 보관하여 필요할 때 사용하거나, 또는 냉온수기를 이용하여 소정온도로 냉각하거나 가열하여 냉수/온수를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성된다.
상기 냉온수기는 상부에 생수통을 거꾸로 올려놓을 수 있는 구조를 갖추며, 냉온수기 내부에는 생수통의 물이 일정량 담겨 저장될 수 있도록 저장탱크가 설치되어 있다.
그리고 저장탱크는 냉수탱크 및 온수탱크와 각각 연결되고, 냉수탱크 및 온수탱크에 각각 설치된 냉각장치 및 가열장치에 의하여 냉수탱크 및 온수탱크에 저장된 물은 소정의 온도로 냉각되거나 가열된 상태를 유지하게 된다.
다른 타입의 냉온수기는 저장탱크를 생략하고 냉수탱크와 온수탱크로 구성하여 냉수탱크를 통하여 온수탱크로 물이 유입될 수 있도록 구성된다.
상기 냉수탱크 및 온수탱크에는 관로를 통하여 배출콕(cock)이 연결되고, 사용자는 이 배출콕을 이용하여 냉수/온수를 배출시켜 사용할 수 있도록 구성된다.
그러나 이와 같은 냉온수기의 온수 공급 장치는 온수탱크에서 물이 가열되면서 부피가 팽창하여 일부분의 온수는 저장탱크 또는 냉수탱크로 역류되는 현상이 발생한다.
이렇게 온수가 저장탱크 또는 냉수탱크로 역류되면 가열된 온수가 탱크에 담겨있던 물과 섞이게 됨으로 열손실이 발생하게 된다.
이에 따라 물을 냉각/가열 하기위한 에너지도 더 많이 소요되고, 온수가 섞이면 냉온수기에서 요구되는 냉수 및 온수의 적정온도를 유지하는데 어려움이 있다.
또한 또 다른 타입의 냉온수기로서 온수탱크의 수위를 조절할 수 있도록 온수탱크 내부에 부레를 설치하여 온수탱크에 일정량의 온수기 항상 저장될 수 있도록 구성된 냉온수기도 사용되고 있으나, 이 경우 온수탱크 내부 구조가 복잡해질 수 있고, 또 부레는 힌지 고정되어 수위에 따라서 승강하므로 구조상 일정기간 사용하면 고장이 발생할 가능성이 높다.
그리고 최근에는 생수통, 냉수탱크 및 온수탱크 내부에 세균 등이 번식할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 수도에 바로 연결하여 사용하며 물이 파이프형태로 이루어진 관로에 저장하거나 밀폐된 저장통을 사용하며, 이들의 내측이나 외측면을 따라서 냉동사이클의 냉매관로를 설치하거나 히터를 설치하여 관로에 담긴 물을 소정의 온도로 냉각 도는 가열시켜 저장하도록 구성된 냉온수기도 개발되어 사용되고 있는데, 이와 같이 파이프로 이루어진 저장부는 내부에 물이 완전히 채워진 상태이므로 그 내부의 물이 가열되면 가열된 물은 부피가 팽창하면서 높은 압력을 갖게 되고 이 상태에서 배출콕을 통하여 온수를 배출시키면 높은 압력으로 온수가 쏟아지면서 배출되어 화상을 입을 우려가 높다.
또한 이와 아울러 온수의 부피팽창으로 온수가 저장된 관로가 파손될 가능성이 높다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 온수탱크에 담긴 온수가 다른 탱크로 역류되는 것을 방지할 수 있어 열손실을 최소화하면서 온수 저장부에 담긴 물이 팽창되어 압력이 상승되는 것을 방지하여 온수의 배출을 안전하게 유도할 수 있는 냉온수기의 온수 공급 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 제안하는 냉온수기의 온수 공급 장치는, 물이 유입 및 배출될 수 있도록 이루어지며 물을 가열하기 위한 가열장치를 구비한 온수 저장부; 상기 온수 저장부에 담긴 온수를 외부로 배출하기 위한 배출콕; 상기 가열장치의 작동으로 온수 저장부에 담긴 물이 가열되어 온수 저장부의 용적을 초과하면 온수 저장부의 외부로 유출되어 저장되는 보조 저장부를 포함하는 냉온수기의 온수 공급 장치를 제공한다.
상기 온수 저장부는 탱크형태로 이루어지거나 또는 관로형태로 이루어지고, 상기 보조 저장부는 온수 저장부의 상부 쪽에 위치하여 보조 저장부에 저장된 물은 온수 저장부의 수위가 낮아지면 자중에 의하여 온수 저장부로 흐르도록 이루어진다. 상기 보조 저장부에는 공기배출구가 형성된다.
본 발명에 의한 냉온수기의 온수 공급 장치는 온수 저장부에 저장된 물이 가열되어 온수 저장부의 용적을 초과하면 보조 저장부로 임시 저장되므로, 종래와 같이 다른 탱크로 역류하여 섞이는 것을 방지하여 열손실이 발생되지 않는다.
그러한 이유로 물을 냉각/가열 하기위한 에너지를 절약할 수 있고, 냉온수기에서 요구되는 냉수 및 온수의 적정온도를 항상 정확하게 유지할 수 있다.
또한 온수 저장부의 물을 가열하여 부피가 팽창 및 압력이 상승하여도 온수 저장부가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 그러한 이유로 온수 저장부의 물이 출수 될 때 안전하게 배출되어 화상으로부터의 위험을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉온수기의 온수 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉온수기의 온수 공급 장치를 구성하는 온수 저장부가 관로형태로 이루어진 것을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉온수기의 온수 공급 장치의 구성도로서, 본 발명에 따른 냉온수기의 온수 공급 장치는 물을 공급받아 소정의 온도로 가열하여 저장할 수 있도록 이루어진 온수 저장부(2)를 포함한다.
상기 온수 저장부(2)로 공급되는 물은 본 실시예에서는 하나의 예로서 수도꼭지(4)에 연결되어 수돗물을 공급관로(6)를 통하여 공급받아 필터(8)를 통과시켜 수돗물에 포함된 이물질 등을 필터링 하여 온수 저장부(2)로 공급하는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 시중에서 판매되는 생수나 약수 등을 공급관로(6)를 통하여 공급할 수도 있다.
상기 온수 저장부(2)는 일정한 용적을 갖는 저장탱크 형태로 이루어져 내부에 소정량의 온수가 담겨질 수 있도록 이루어진다.
상기 필터(8)를 통과한 물은 2개로 분기되는 유입관로(10)(12)를 통하여 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)로 흐를 수 있도록 이루어진다.
상기 공급관로(6) 상에는 체크밸브(V1) 및 감압밸브(V2)가 제공될 수 있고, 상기 유입관로(10)(12)상에는 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)로 물을 공급 또는 차단시키는 솔레노이드밸브(V3)(V4)가 제공될 수 있다.
상기 솔레노이드밸브(V3)(V4)는 도시되지 않은 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)의 수위 감지센서의 신호를 전달받아 제어부(미도시)의 제어에 의하여 작동한다.
그리고 상기 온수 저장부(2)에는 가열장치(14)가 설치되고, 냉수 저장부(20)에는 냉각장치(16)가 각각 설치되어 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)에 담긴 물을 소정의 온도로 가열 및 냉각 할 수 있도록 구성된다.
상기 가열장치(14)는 전원을 공급받아 열을 발생하는 통상적인 히터로 이루어질 수 있으며, 상기 냉각장치(16)는 냉매를 순환시켜 냉각작용을 행하는 냉동사이클을 이용하거나 또는 열전 냉각소자를 이용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
또한 상기 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)에는 온수 및 냉수를 외부로 배출할 수 있도록 배출콕(C1)(C2))이 각각 설치된다.
상기와 같은 냉온수기는 종래와 동일 또는 유사하게 이루어진 것으로서, 본 발명에서는 온수 공급 장치를 구성하는 온수 저장부(2)에 담긴 온수가 가열되어 온수 저장부(2)의 용적을 초과하면 이를 외부로 배출시켜 임시로 저장할 수 있도록 보조 저장부(22)가 더 제공된다.
이 보조 저장부(22)는 온수 저장부(20)와 유출관로(24)를 통하여 연결된 구조를 갖는다. 이에 따라 온수 저장부(2)에 담긴 물이 가열장치(14)의 가열로 부피가 팽창하여 온수 저장부(2)의 용적을 초과하면 초과한 양만큼의 온수는 유출관로(24)를 따라서 보조 저장부(22)로 흘러 저장된다.
상기 보조 저장부(22)는 온수 저장부(2)의 측면 또는 상부 쪽에 위치하여 온수 저장부(2)의 용적을 초과한 온수는 온수 저장부(2) 내부의 압력으로 상승하여 보조 저장부(22)에 저장되고, 온수 저장부(2)의 물이 배출콕(C1)의 조작으로 배출되어 수위가 낮아지면 자중에 의하여 온수 저장부(2)로 리턴 되도록 구성된다.
또한 상기 보조 저장부(22)에는 온수 저장부(2)의 물이 가열되면서 발생하는 기체 및 공기를 외부를 배출시킬 수 있도록 공기배출구(26)가 더 형성된다.
이러한 공기배출구(26)로 인하여 온수 저장부(2) 및 보조 저장부(22) 내부 압력은 항상 일정 수준을 유지한다.
또한 보조 저장부(22)의 외부에는 단열재가 설치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 온수 저장부(2)의 물이 배출되면 보조 저장부(22)의 물이 온수 저장부(2)로 리턴 되므로 열손실을 최소화할 수 있기 때문이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 냉온수기의 온수 공급 장치는 공급관로(6)를 통하여 공급된 물은 필터(8)를 통과하면서 이물질 등이 걸러지면서 유입관로(10)(12)를 통하여 온수 저장부(2) 및 냉수 저장부(20)로 흘러 저장된다.
그리고 각각의 저장부(2)(22)로 유입된 물은 가열장치(14) 및 냉각장치(16)에 의하여 소정의 온도로 가열 및 냉각되어 저장된다.
이때 가열장치(14)의 작동으로 온수 저장부(2)에 담긴 물이 가열되면서 부피가 팽창하게 되는데, 만약 온수 저장부(2)에 담긴 물이 온수 저장부(2)의 용적을 초과하면 온수 저장부(2)의 내부 압력에 의하여 유출관로(24)로 유출되어 보조 저장부(22)로 흘러 임시로 저장된다.
그리고 보조 저장부(22)로 온수와 함께 유입된 기체는 공기배출구(26)를 통하여 외부로 배출된다.
이 상태에서 사용자가 배출콕(C1)을 열면 온수 저장부(2)에서 온수가 외부로 배출되는데, 이때 공기배출구(26)로 일정압력 이상의 기체는 모두 배출된 상태이므로 온수 저장부(2)의 내부 압력은 높지 않아 배출콕(C1)으로 배출되는 온수는 쏟아지지 않고 비교적 낮은 압력으로 배출된다.
이렇게 배출콕(C1)으로 온수가 배출되면 보조 저장부(22)에 있던 온수는 자중에 의하여 온수 저장부(2)로 리턴 된다.
상기한 실시예에서 냉온수기의 온수 공급 장치를 구성하는 온수 저장부(2)는 소정의 용량을 갖는 탱크 형태로 이루어지지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도 2에 도시된 바와 같이 파이프를 나선형의 코일모양으로 감아 코일 내부에 물을 저장할 수 있는 관로형태의 온수 저장부(28)로 형성할 수도 있다.
이러한 관로형태의 온수 저장부(28)는 탱크 형태에 비하여 관로 내부가 완전히 밀폐된 상태이므로 이물질이나 세균 등이 침투할 수 없는 장점을 갖는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.
2: 온수 저장부 4: 수도꼭지
6: 공급관로 8: 필터
10, 12: 유입관로 14: 가열장치
16: 냉각장치 20: 냉수 저장부
22: 보조 저장부 24: 유출관로
26: 공기배출구 C1, C2: 배출콕
V1: 체크밸브 V2: 감압밸브
V3, V4: 솔레노이드밸브

Claims (6)

  1. 물이 유입 및 배출될 수 있도록 이루어지며 물을 가열하기 위한 가열장치를 구비한 온수 저장부;
    상기 온수 저장부에 담긴 온수를 외부로 배출하기 위한 배출콕;
    상기 가열장치의 작동으로 온수 저장부에 담긴 물이 가열되어 온수 저장부의 용적을 초과하면 온수 저장부의 외부로 유출되어 저장되는 보조 저장부;
    를 포함하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 온수 저장부는 탱크형태로 이루어지거나 또는 관로형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 저장부는 온수 저장부의 측면 또는 상부 쪽에 위치한 것을 특징으로 하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 저장부에는 공기배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 저장부 외측으로는 단열재가 제공된 것을 특징으로 하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
  6. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 보조 저장부에 저장된 물은 온수 저장부의 수위가 낮아지면 자중에 의하여 온수 저장부로 리턴 되는 것을 특징으로 하는 냉온수기의 온수 공급 장치.
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