KR20190103836A - 직수형 정수기용 온수 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직수형 정수기용 온수 탱크에 관한 것으로, 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 의해 탱크 본체의 상층 공간에 물이 저장되지 않은 에어 챔버가 형성되므로, 탱크 본체 내부의 물이 에어벤트 파이프를 통해 역류하는 것이 원천적으로 방지되고, 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 따라 물이 탱크 본체 내부에서 항상 일정 수위를 유지하도록 함으로써, 입수 파이프의 공급 압력에 의한 물의 혼합이 상대적으로 적고 최상층의 물만 계속해서 출수 파이프를 통해 출수되며 물이 충분히 가열된 이후 출수되므로, 연속해서 온수를 취수하더라도 계속해서 동일한 온도의 온수를 공급할 수 있어 온수 공급의 안정성 및 편리함을 배가시킬 수 있으며, 탱크 본체의 분리 작업이 편리하여 탱크 본체의 내부 공간에 대한 세척 작업을 전문가가 아니더라도 용이하게 수행할 수 있고, 재조립시에도 누수 발생 방지 및 조립 편리성이 향상된 직수형 정수기용 온수 탱크를 제공한다.

Description

직수형 정수기용 온수 탱크{Hot Tank for Directly Draining Type Water Purifier}

본 발명은 직수형 정수기용 온수 탱크에 관한 것이다. 보다 상세하게는 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 의해 탱크 본체의 상층 공간에 물이 저장되지 않은 에어 챔버가 형성되므로, 탱크 본체 내부의 물이 에어벤트 파이프를 통해 역류하는 것이 원천적으로 방지되고, 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 따라 물이 탱크 본체 내부에서 항상 일정 수위를 유지하도록 함으로써, 입수 파이프의 공급 압력에 의한 물의 혼합이 상대적으로 적고 최상층의 물만 계속해서 출수 파이프를 통해 출수되며 물이 충분히 가열된 이후 출수되므로, 연속해서 온수를 취수하더라도 계속해서 동일한 온도의 온수를 공급할 수 있어 온수 공급의 안정성 및 편리함을 배가시킬 수 있으며, 탱크 본체의 분리 작업이 편리하여 탱크 본체의 내부 공간에 대한 세척 작업을 전문가가 아니더라도 용이하게 수행할 수 있고, 재조립시에도 누수 발생 방지 및 조립 편리성이 향상된 직수형 정수기용 온수 탱크에 관한 것이다.

최근 들어 급격한 산업 발달로 인해 환경 오염이 심해지고 있으며, 이 중에서도 수질오염은 심각한 수준에 도달하여 가정에서나 관공서 등 대다수의 곳에서는 물을 정수 처리하여 식수로 음용하고 있는 실정이다.

이와 같이 물을 정수 처리하여 식수로 공급하는 장치는 일반적으로 수도 배관 등을 통해 공급받는 원수를 정수 처리한 후 냉수 및 온수로 공급하는 정수기가 널리 사용되고 있다.

정수기를 형태에 따라 분류하면, 필터를 통과하여 정화된 정수를 저수조에 저장하였다가 가열 또는 냉각하여 출수하는 저장형 정수기와, 저수조 없이 필터를 통과하여 정화된 정수를 가열 또는 냉각하여 출수하는 직수형 정수기가 있다.

최근에는 정수기의 크기를 소형화하고 비용을 저감하기 위해 저수조를 설치하지 않은 형태의 직수형 정수기의 사용이 급격히 증가하고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 직수형 정수기의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 일반적인 직수형 정수기의 온수 탱크에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.

정수기는 일반적으로 원수가 공급되는 급수 배관(Q) 상에 원수의 공급을 개폐하도록 급수 밸브(V)가 장착되고, 이러한 급수 배관(Q)은 정수 필터(20)에 연결된다. 정수 필터(20)에는 원수에 혼입된 부유물을 포함하여 인체에 유해한 성분을 제거하고 냄새를 소취하며 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하는 등의 필터링 과정이 수행될 수 있도록 다수개의 필터 장치가 선택적으로 적용되는데, 주로 세디먼트 필터(Sediment Filter), 프리 카본 필터(Pre-Carbon Filter), 중공사막 필터(UF:Ultra Filter)/역삼투압 필터(Reverse Osmosis), 포스트 카본 필터(Post-Carbon Filter) 등이 사용되고 있다.

이러한 정수 필터(20)를 통과한 정수는 연결 배관(P)을 통해 온수 탱크(30) 및 냉수 탱크(40)로 공급되어 각각 가열 및 냉각된다. 좀더 구체적으로는, 연결 배관(P)이 직접 취수 밸브(70)에 연결되어 상온 상태의 정수가 취수되거나 또는 연결 배관(P)이 온수 탱크(30) 및 냉수 탱크(40)에 연결되고, 온수 탱크(30) 및 냉수 탱크(40)로부터 각각 연결 배관(S1,S2)에 의해 취수 밸브(70)에 연결되어 온수 및 냉수가 취수되도록 구성된다.

냉수 탱크(40)에는 냉각수가 저장되어 있고, 연결 배관(P)으로부터 냉수 탱크(40)로 유입되는 정수는 냉각 코일(42)을 통해 냉각수와 열교환하며 냉각되고, 별도의 연결 배관(S2)을 통해 취수 밸브(70)에 공급된다. 냉각 탱크(40)에는 냉각수를 냉각하기 위한 냉각 장치(41)가 구비된다.

온수 탱크(30)에는 내부에 가열 히터(31)가 구비되고, 하부에는 정수가 유입되도록 입수 파이프(34)가 결합되고, 상부에는 온수 탱크(30)의 내부에서 가열된 정수가 온수 상태로 출수되도록 출수 파이프(35)가 결합된다. 출수 파이프(35)에는 별도의 연결 배관(S1)이 결합되어 취수 밸브(70)에 연결된다. 이때, 온수 탱크(30)의 상부에는 내부 압력 배출을 위해 별도의 에어벤트 파이프(32)가 결합된다.

이러한 직수형 정수기는 사용자의 조작 신호에 의해 취수 밸브(70)가 개방되면, 연결 배관(P)을 통해 공급되는 정수의 수압에 의해 온수 탱크(30) 또는 냉수 탱크(40)로부터 온수 또는 냉수가 취수 밸브(70)로 공급되어 취수된다.

온수 탱크(30)의 경우, 온수 탱크(30) 내부의 대류 현상에 의해 뜨거운 물이 상부 공간으로 이동하고 차가운 물이 하부 공간에 위치하기 때문에, 입수 파이프(34)는 온수 탱크(30)의 하부에 위치하고 출수 파이프(35)는 온수 탱크(30)의 상부에 위치한다. 온수 탱크(30)의 내부 공간에는 항상 물이 가득 찬 상태로 유지되며, 가열 히터(31)에 의해 가열된다.

이러한 온수 탱크(30)의 구조에 따라 온수 탱크(30) 내부 압력이 증가하게 되므로, 이를 방지하기 위해 상부에는 압력 배출을 위한 에어벤트 파이프(32)가 결합된다. 그러나, 온수 탱크(30)에 항상 물이 가득찬 상태로 유지되기 때문에, 물이 가열되는 과정에서 에어벤트 파이프(32)로 뜨거운 온수가 역류하여 외부로 누출될 수 있다. 이를 방지하기 위해 에어벤트 파이프(32)에는 별도의 개폐 밸브(33)가 장착될 수 있으며, 개폐 밸브(33)는 출수 파이프(35)를 통해 온수가 출수되는 동안에만 폐쇄되고, 평상시에는 내부의 압력 배출을 위해 항상 개방 작동한다.

이와 같이 에어벤트 파이프(32)에 개폐 밸브(33)를 평상시에 항상 개방된 상태로 유지하기 때문에, 온수 가열 과정에서 에어벤트 파이프(32)를 통해 온수가 역류하여 물이 외부로 누수되는 문제가 여전히 발생하고 있다.

또한, 이러한 구조의 직수형 정수기는 취수 밸브(70)를 통해 연속적으로 온수를 취수하는 경우, 일정량의 온수 취수 이후에는 물이 온수탱크에서 충분히 가열되지 못한 상태로 취수되기 때문에, 취수되는 온수의 온도가 상대적으로 낮아지는 문제가 있다.

국내공개특허 제10-2012-0137824호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 의해 탱크 본체의 상층 공간에 물이 저장되지 않은 에어 챔버가 형성되므로, 탱크 본체의 상단부에 연통 형성된 에어벤트 파이프가 개방되어 있더라도 탱크 본체 내부의 물이 에어벤트 파이프를 통해 역류하는 것이 원천적으로 방지되는 직수형 정수기용 온수 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 따라 물이 탱크 본체 내부에서 항상 일정 수위를 유지하도록 함으로써, 입수 파이프의 공급 압력에 의한 물의 혼합이 상대적으로 적고 최상층의 물만 계속해서 출수 파이프를 통해 출수되며 물이 충분히 가열된 이후 출수되므로, 연속해서 온수를 취수하더라도 계속해서 동일한 온도의 온수를 공급할 수 있어 온수 공급의 안정성 및 편리함을 배가시킬 수 있는 직수형 정수기용 온수 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 탱크 본체를 본체 바디와 본체 캡으로 분리 형성함으로써, 탱크 본체의 분리 작업이 편리하여 탱크 본체의 내부 공간에 대한 세척 작업을 전문가가 아니더라도 용이하게 수행할 수 있고, 재조립시에도 누수 발생 방지 및 조립 편리성이 향상된 직수형 정수기용 온수 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명은, 직수형 정수기에서 취수 밸브를 통해 온수가 토출되도록 취수 밸브에 연결되는 직수형 정수기용 온수 탱크에 있어서, 내부 공간에 물을 저장할 수 있도록 형성되는 탱크 본체; 상기 탱크 본체의 내부에 배치되어 상기 탱크 본체에 저장된 물을 가열하는 가열 히터; 상기 탱크 본체의 내부 압력을 배출할 수 있도록 상기 탱크 본체의 상단면에 결합되는 에어벤트 파이프; 상기 탱크 본체의 내부 공간에 물을 공급하도록 상기 탱크 본체에 결합되며, 상기 탱크 본체로 물이 배출되는 입수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 하부에 위치하도록 배치되는 입수 파이프; 및 상기 입수 파이프를 통해 상기 탱크 본체에 공급 저장된 물이 출수되도록 상기 탱크 본체에 결합되며, 상기 탱크 본체의 내부 공간으로부터 물이 유입되는 출수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 상기 입수구보다 더 높은 위치에 위치하도록 배치되고 상기 취수구의 반대 끝단이 상기 취수 밸브와 연결되는 출수 파이프를 포함하고, 상기 출수 파이프의 출수구는 상기 탱크 본체의 상단면으로부터 하향 이격되게 위치하여 상기 탱크 본체 내부에는 상기 출수구의 상부에 에어 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크를 제공한다.

이때, 상기 입수 파이프는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 하단에 형성된 입수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 하부에 위치하도록 상기 탱크 본체의 상단면을 상하 방향으로 관통하여 결합될 수 있다.

또한, 상기 출수 파이프는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 상단에 형성된 출수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 상단면으로부터 하향 이격된 상태로 상기 입수구보다 더 높게 위치하도록 상기 탱크 본체의 하단면을 상하 방향으로 관통하여 결합될 수 있다.

또한, 상기 출수 파이프의 내경이 상기 입수 파이프의 내경보다 더 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 탱크 본체는, 상면이 개방된 용기 형태의 본체 바디와, 상기 본체 바디의 개방된 상면에 분리 가능하게 결합되는 본체 캡을 포함하고, 상기 입수 파이프 및 에어 벤트 파이프는 상기 본체 캡에 결합되고, 상기 출수 파이프 및 가열 히터는 상기 본체 바디에 결합될 수 있다.

또한, 상기 본체 캡은 상기 본체 바디에 장착된 고정 클립에 의해 상기 본체 바디에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 본체 바디의 하단면에는 상기 탱크 본체 내부 공간에 저장된 물을 배출시킬 수 있도록 별도의 드레인 파이프가 결합될 수 있다.

한편, 본 발명은, 상기 온수 탱크; 상기 출수 파이프에 연결된 상기 취수 밸브; 및 상기 온수 탱크로부터 상기 출수 파이프를 통해 상기 취수 밸브로 물이 토출되도록 상기 출수 파이프와 상기 취수 밸브를 연결하는 연결 호스를 포함하고, 상기 취수 밸브 및 상기 연결 호스의 전체 구간 중 가장 높은 지점은 상기 출수 파이프의 출수구의 높이보다 더 낮거나 같은 높이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기를 제공한다.

본 발명에 의하면, 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 의해 탱크 본체의 상층 공간에 물이 저장되지 않은 에어 챔버가 형성되므로, 탱크 본체의 상단부에 연통 형성된 에어벤트 파이프가 개방되어 있더라도 탱크 본체 내부의 물이 에어벤트 파이프를 통해 역류하는 것이 원천적으로 방지되는 효과가 있다.

또한, 입수 파이프와 출수 파이프의 배치 구조에 따라 물이 탱크 본체 내부에서 항상 일정 수위를 유지하도록 함으로써, 입수 파이프의 공급 압력에 의한 물의 혼합이 상대적으로 적고 최상층의 물만 계속해서 출수 파이프를 통해 출수되며 물이 충분히 가열된 이후 출수되므로, 연속해서 온수를 취수하더라도 계속해서 동일한 온도의 온수를 공급할 수 있어 온수 공급의 안정성 및 편리함을 배가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 탱크 본체를 본체 바디와 본체 캡으로 분리 형성함으로써, 탱크 본체의 분리 작업이 편리하여 탱크 본체의 내부 공간에 대한 세척 작업을 전문가가 아니더라도 용이하게 수행할 수 있고, 재조립시에도 누수 발생 방지 및 조립 편리성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 직수형 정수기의 구성을 개념적으로 도시한 블록도,
도 2는 종래 기술에 의한 일반적인 직수형 정수기의 온수 탱크에 대한 구성을 개념적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 탱크 본체 분리 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 배치 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 탱크 본체 분리 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크는 직수형 정수기에서 취수 밸브를 통해 온수가 토출되도록 취수 밸브에 연결되어 설치되는 것으로, 탱크 본체(100), 가열 히터(200), 에어벤트 파이프(300), 입수 파이프(400) 및 출수 파이프(500)를 포함하여 구성된다.

탱크 본체(100)는 내부 공간에 물을 저장할 수 있도록 용기 형태로 형성된다. 이러한 탱크 본체(100)는 상면이 개방된 용기 형태의 본체 바디(110)와, 본체 바디(110)의 개방된 상면에 분리 가능하게 결합되는 본체 캡(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 본체 캡(120)은 본체 바디(110)에 장착된 고정 클립(130)에 의해 본체 바디(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

이와 같이 탱크 본체(100)를 본체 바디(110)와 본체 캡(120)으로 분리 가능하게 형성함으로써, 탱크 본체(100) 내부 공간을 세척하고자 하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 본체 캡(120)을 본체 바디(110)로부터 분리하여 내부 공간을 편리하게 세척할 수 있다. 이때, 입수 파이프(400) 및 에어벤트 파이프(300)는 본체 캡(120)에 결합되고, 출수 파이프(500) 및 가열 히터(200)는 본체 바디(110)에 결합된다. 또한, 본체 바디(110)의 하단면에는 탱크 본체(100) 내부 공간에 저장된 물을 배출시킬 수 있도록 별도의 드레인 파이프(600)가 결합될 수 있으며, 이를 통해 탱크 본체(100) 내부 공간 세척시, 드레인 파이프(600)를 통해 내부 공간의 물을 배출시킬 수 있다.

가열 히터(200)는 탱크 본체(100)의 내부 공간에 저장된 물을 가열할 수 있도록 탱크 본체(100)의 내부에 배치된다. 이때, 가열 히터(200)는 탱크 본체(100) 내부 공간의 하부 측에 위치하도록 배치되어 탱크 본체(100)의 하부에 저장된 차가운 물을 가열하도록 구성될 수 있다.

에어벤트 파이프(300)는 탱크 본체(100)의 내부 압력을 배출할 수 있도록 탱크 본체(100)의 내부 공간과 연통되는 형태로 탱크 본체(100)의 상단면에 결합된다. 이때, 에어벤트 파이프(300)는 탱크 본체(100)의 상면에 상향 돌출되는 파이프 형태로 형성되며, 탱크 본체(100)의 내부 공간으로 하향 돌출되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

입수 파이프(400)는 탱크 본체(100)의 내부 공간에 물을 공급하도록 탱크 본체(100)에 결합되며, 탱크 본체(100)로 물이 배출되는 입수구(410)가 탱크 본체(100)의 내부 공간에서 하부에 위치하도록 배치된다. 좀더 구체적으로, 입수 파이프(400)는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 하단에 물이 탱크 본체(100) 내부로 배출되는 입수구(410)가 형성되며, 하단에 형성된 입수구(410)가 탱크 본체(100) 내부 공간에서 하부에 위치하도록 탱크 본체(100)의 상단면을 상하 방향으로 관통하여 결합된다.

출수 파이프(500)는 입수 파이프(400)를 통해 탱크 본체(100)에 공급 저장된 물이 출수되도록 탱크 본체(100)에 결합되며, 탱크 본체(100)의 내부 공간으로부터 물이 유입되는 출수구(510)가 탱크 본체(100)의 내부 공간에서 입수구(410)보다 더 높은 위치에 위치하도록 배치되고 출수구(510)의 반대 끝단은 취수 밸브(800)와 연결된다. 좀더 구체적으로, 출수 파이프(500)는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 상단에 물이 탱크 본체(100)로부터 유입되는 출수구(510)가 형성되며, 상단에 형성된 출수구(510)가 탱크 본체(100)의 내부 공간에서 입수 파이프(400)의 입수구(410)보다 더 높게 위치하도록 탱크 본체(100)의 하단면을 상하 방향으로 관통하여 결합된다.

이때, 출수 파이프(500)의 상단에 형성된 출수구(510)는 탱크 본체(100)의 내측 상단면으로부터 하향 이격되게 위치하고, 탱크 본체(100) 내부에는 출수구(510)의 상부에 에어 챔버(101)가 형성된다.

좀더 자세히 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 입수 파이프(400)는 탱크 본체(100)의 상단면을 상하 방향으로 관통하여 결합되고, 출수 파이프(500)는 탱크 본체(100)의 하단면을 상하 방향으로 관통하여 결합된다. 입수 파이프(400)를 통해 물이 탱크 본체(100)로 입수되는데, 물은 정수 필터(미도시)로부터 별도의 공급 호스(미도시)를 통해 입수 파이프(400)의 상단에 공급되고, 입수 파이프(400)의 상단으로 유입된 물이 입수 파이프(400) 하단을 통해 배출되어 탱크 본체(100) 내부 공간으로 유입된다. 이때, 입수 파이프(400)는 물이 배출되는 하단의 입수구(410)가 탱크 본체(100)의 내측 바닥면으로부터 h1 높이에 위치하도록 배치된다. 입수 파이프(400)를 통해 탱크 본체(100) 내부로 유입되어 저장된 물은 출수 파이프(500)를 통해 출수되는데, 출수 파이프(500)의 상단 높이까지 물이 저장되면, 그 이상 높이의 물은 출수 파이프(500)의 상단을 통해 출수 파이프(500)로 유입되고, 출수 파이프(500)의 타단을 통해 외부로 출수된다. 출수 파이프(500)의 타단에는 별도의 연결 호스(700)가 결합되며, 이러한 연결 호스(700)는 출수 파이프(500)와 취수 밸브(800)를 연결한다. 출수 파이프(500)는 물이 유입되는 상단의 출수구(510)가 탱크 본체(100) 내측 바닥면으로부터 h2 높이에 위치하도록 배치된다. 이때, 탱크 본체(100)의 내측 바닥면으로부터 탱크 본체(100)의 내측 상단면까지의 높이는 h2보다 더 높은 h3로 설정된다.

입수 파이프(400)의 입수구(410)를 통해 탱크 본체(100)의 내부 공간으로 유입된 물은 계속해서 그 수위를 증가시켜가며 탱크 본체(100)의 내부 공간에 저장되며, 그 수위가 출수 파이프(500)의 출수구(510) 높이인 h2 높이에 이르게 되면, 그 시점부터는 입수구(410)를 통해 유입된 물이 출수구(510)를 통해 출수되게 된다. 따라서, 탱크 본체(100) 내부에는 물이 h2 높이까지만 저장되고, 이에 따라 h2 높이부터 h3 높이 사이 공간에는 물이 저장되지 않는 에어 챔버(101)가 형성된다.

이 상태에서 사용자의 조작에 의해 온수가 취수되도록 작동 신호가 발생하면, 입수 파이프(400)를 통해 물이 공급되도록 물 공급 신호가 발생하여 입수 파이프(400)로 물이 공급되고 입수구(410)를 통해 탱크 본체(100) 내부로 물이 공급된다. 이러한 물 공급에 따라 탱크 본체(100) 내부의 수위가 증가하게 되는데, 이때, 내부에 저장된 물 중 상층부에 위치한 물(h2 높이 부분에 위치한 물)이 출수구(510)로 유입되어 출수 파이프(500)를 통해 출수되고 취수 밸브(800)로 공급된다. 즉, 입수 파이프(400)를 통해 정수가 유입되는 유동 압력에 따라 탱크 본체(100) 내부에 저장된 물 중 상층부에 위치한 뜨거운 물이 출수구(510)로 유입되어 출수 파이프(500)를 통해 취수 밸브(800)로 공급된다.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 입수 파이프(400)와 출수 파이프(500)의 배치 구조에 의해 탱크 본체(100)의 상층 공간에 물이 저장되지 않은 에어 챔버(101)가 형성되므로, 탱크 본체(100)의 상단부에 연통 형성된 에어벤트 파이프(300)가 개방되어 있더라도 탱크 본체(100) 내부의 물이 에어벤트 파이프(300)를 통해 역류하는 것이 원천적으로 방지된다.

이때, 입수 파이프(400)를 통해 공급되는 단위 시간당 물 공급량보다 출수 파이프(500)를 통해 출수되는 단위 시간당 물 출수량이 더 크게 설정되는 것이 바람직하며, 이를 위해 출수 파이프(500)의 내경이 입수 파이프(400)의 내경보다 더 크게 형성될 수 있다. 이러한 구조에 따라 입수 파이프(400)를 통한 단위 시간당 물 공급량이 최대인 경우라도, 출수 파이프(500)를 통한 단위 시간단 물 출수량의 최대치보다 작으므로, 탱크 본체(100) 내부 공간에서 출수 파이프(500)의 출수구(510) 높이(h2)보다 더 높은 수위로 물이 저장되지 않고, 항상 에어 챔버(101)가 유지된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 이와 같이 내부에 저장된 물이 항상 일정한 수위를 유지한 상태로 저정되며, 이 상태에서 최상층에 위치한 물부터 순차적으로 출수 파이프(500)의 출수구(510)로 유입되어 출수되므로, 연속적으로 출수되는 온수의 양이 증가한다.

좀더 자세히 살펴보면, 온수 탱크에 저장된 물은 가열 히터(200)에 의해 가열되지만 대류 현상에 의해 하층은 상대적으로 저온이고 상층은 상대적으로 고온이다. 따라서, 출수 파이프(500)의 출수구(510)는 온수 탱크의 저장된 물의 상층부에서 물이 출수되도록 위치한다. 배경 기술에서 설명한 바와 같이 종래 기술의 일반적인 직수형 정수기의 온수 탱크는 하부에 입수 파이프가 연결되고 상부에 출수 파이프가 연결된다. 이러한 온수 탱크의 경우, 취수 밸브를 통해 온수를 연속적으로 취수하는 경우, 계속적으로 입수 파이프를 통해 저온의 물이 공급되므로, 온수를 일정량 취수한 이후에는 온수 탱크에서 물이 충분히 가열되지 않은 상태로 물이 출수되어 뜨거운 물이 취수되지 못하는 문제가 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 입수 파이프(400)와 출수 파이프(500)의 배치 구조에 따라 물이 일정 수위(h2)를 유지하며, 입수 파이프(400)의 공급 압력에 의한 물의 혼합이 상대적으로 적어 최상층의 물만 계속해서 출수 파이프(500)를 통해 출수되고, 물이 충분히 가열된 이후 출수되므로, 연속해서 온수를 취수하더라도 계속해서 동일한 온도의 온수를 공급할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 직수형 정수기용 온수 탱크의 배치 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 직수형 정수기에서 취수 밸브(800)는 온수 탱크의 출수 파이프(500)와 연결 호스(700)를 통해 연결되는데, 이러한 구조에 따라 사용자가 온수를 취수하도록 정수기를 조작하면, 온수 탱크의 출수 파이프(500)로부터 온수가 출수되어 연결 호스(700)를 통해 취수 밸브(800)로 공급된다. 취수 밸브(800)를 통해 온수 출수가 완료되면, 취수 밸브(800)가 폐쇄 작동하고, 연결 호스(700) 전체 구간에는 온수가 존재하는 상태로 유지된다.

이 상태에서 만약, 취수 밸브(800) 및 연결 호스(700)의 일부 구간이 출수 파이프(500)의 출수구(510) 높이(h2)보다 높게 배치되어 있으면, 연결 호스(700)에 저장된 물은 수두차에 의해 출수 파이프(500) 측으로 역류하게 되고, 출수구(510)를 통해 탱크 본체(100) 내부로 다시 유입되게 된다. 이러한 물의 유입이 반복되면, 탱크 본체(100) 내부의 저장된 물의 양이 증가하게 되므로, 수위가 증가할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 도 6에 도시된 바와 같이 취수 밸브(800) 및 연결 호스(700)의 전체 구간 중 가장 높은 지점이 출수 파이프(500)의 출수구(510)의 높이(h2)보다 더 낮거나 같은 높이에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하며, 이를 통해 연결 호스(700)로부터 탱크 본체(100)로 물이 역류하는 것을 방지하고, 탱크 본체(100) 내부의 저장 수위의 증가를 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 탱크 본체
101: 에어 챔버
110: 본체 바디 120: 본체 캡
200: 가열 히터
300: 에어벤트 파이프
400: 입수 파이프 410: 입수구
500: 출수 파이프 510: 출수구
600: 드레인 파이프
700: 연결 호스
800: 취수 밸브

Claims (8)

1. 직수형 정수기에서 취수 밸브를 통해 온수가 토출되도록 취수 밸브에 연결되는 직수형 정수기용 온수 탱크에 있어서,
   내부 공간에 물을 저장할 수 있도록 형성되는 탱크 본체;
   상기 탱크 본체의 내부에 배치되어 상기 탱크 본체에 저장된 물을 가열하는 가열 히터;
   상기 탱크 본체의 내부 압력을 배출할 수 있도록 상기 탱크 본체의 상단면에 결합되는 에어벤트 파이프;
   상기 탱크 본체의 내부 공간에 물을 공급하도록 상기 탱크 본체에 결합되며, 상기 탱크 본체로 물이 배출되는 입수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 하부에 위치하도록 배치되는 입수 파이프; 및
   상기 입수 파이프를 통해 상기 탱크 본체에 공급 저장된 물이 출수되도록 상기 탱크 본체에 결합되며, 상기 탱크 본체의 내부 공간으로부터 물이 유입되는 출수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 상기 입수구보다 더 높은 위치에 위치하도록 배치되고 상기 취수구의 반대 끝단이 상기 취수 밸브와 연결되는 출수 파이프
   를 포함하고, 상기 출수 파이프의 출수구는 상기 탱크 본체의 상단면으로부터 하향 이격되게 위치하여 상기 탱크 본체 내부에는 상기 출수구의 상부에 에어 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 입수 파이프는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 하단에 형성된 입수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 하부에 위치하도록 상기 탱크 본체의 상단면을 상하 방향으로 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 출수 파이프는 양단 개방된 중공 파이프 형태로 상단에 형성된 출수구가 상기 탱크 본체의 내부 공간에서 상단면으로부터 하향 이격된 상태로 상기 입수구보다 더 높게 위치하도록 상기 탱크 본체의 하단면을 상하 방향으로 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 출수 파이프의 내경이 상기 입수 파이프의 내경보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탱크 본체는
   상면이 개방된 용기 형태의 본체 바디와, 상기 본체 바디의 개방된 상면에 분리 가능하게 결합되는 본체 캡을 포함하고,
   상기 입수 파이프 및 에어 벤트 파이프는 상기 본체 캡에 결합되고, 상기 출수 파이프 및 가열 히터는 상기 본체 바디에 결합되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 본체 캡은 상기 본체 바디에 장착된 고정 클립에 의해 상기 본체 바디에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 본체 바디의 하단면에는 상기 탱크 본체 내부 공간에 저장된 물을 배출시킬 수 있도록 별도의 드레인 파이프가 결합되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기용 온수 탱크.
   
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 온수 탱크;
   상기 출수 파이프에 연결된 상기 취수 밸브; 및
   상기 온수 탱크로부터 상기 출수 파이프를 통해 상기 취수 밸브로 물이 토출되도록 상기 출수 파이프와 상기 취수 밸브를 연결하는 연결 호스
   를 포함하고, 상기 취수 밸브 및 상기 연결 호스의 전체 구간 중 가장 높은 지점은 상기 출수 파이프의 출수구의 높이보다 더 낮거나 같은 높이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 직수형 정수기.
   
   

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