KR20230068124A - 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법 - Google Patents

Abstract

온수 탱크, 온수 생성 방법 및 온수 배출 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 내부 공간이 형성되는 통형의 온수 탱크 몸체; 상기 온수 탱크 몸체의 하단부에 형성되고 상기 내부 공간으로 정수를 공급하는 입수구, 및 상기 입수구를 개폐하는 입수 밸브를 구비하는 입수부; 상기 내부 공간에 저장된 정수를 가열하여 정수를 생성하는 히터부; 상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 일측에 형성되고 상기 온수를 외부로 배출하는 출수구, 및 상기 출수구를 개폐하는 출수 밸브를 구비하는 출수부; 상기 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 외부로 배출 가능하도록 상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 타측에 형성되는 출기구, 및 상기 출기구를 개폐하는 출기 밸브를 구비하는 출기부; 및 상기 출수 밸브, 상기 입수 밸브 및 상기 출기 밸브의 개폐를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

Description

온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법{A HOT WATER TANK, A METHOD OF GENERATING HOT WATER USING A HOT WATER TANK, AND A METHOD OF DISCHARGING HOT WATER USING A HOT WATER TANK}

본 발명은 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입수부를 통해 온수 탱크 몸체의 내부로 유입된 정수를 히터부를 통하여 가열하고 출수부를 통해 배출하는 과정에서 정수를 가열함에 따라 발생할 수 있는 기체를 배출하는 출기부를 구비함으로써 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되거나 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 출수부를 통해 배출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 관한 것이다.

온수 탱크는 온수 탱크로 유입되어 저장된 물을 가열하여 유출시키는 장치이다. 이러한 온수 탱크는, 저수식 정수기, 직수형 정수기 등 다양한 정수기에 설치되며 정수기의 정수 필터를 거쳐 여과된 정수를 가열하여 배출한다. 특히, 최근 1인 가구를 위한 직수형 정수기에 대한 수요가 증가함에 따라 소형으로 생산할 수 있으면서도 직수압과 증기압을 견딜 수 있는 온수 탱크에 대한 요구가 증가하고 있다.

코웨이 주식회사의 한국공개특허공보 제10-2013-0076171호는 종래의 온수탱크를 개시한다. 이러한 온수탱크에는 내부에 공간이 형성되는 탱크 본체, 탱크 본체의 하부에 형성되는 유입관, 탱크 본체의 상부에 형성되는 유출관 및 탱크본체의 외주면을 감싸는 히터부가 개시된다. 이 때, 제10-2013-0076171호에 개시된 발명은 유입관으로 유입되는 정수가 탱크 본체의 상측을 향하도록 유입됨에 따라 충분히 가열되지 못한 채 유출관으로 유출되는 문제가 있다. 또한, 정수를 가열하는 과정에서 발생하는 고온 고압의 증기를 배출하는 구성이 없어 유출관을 통해 기체가 배출되면서 사용자가 온수 이용 시 기체에 노출될 수 있는 문제가 있다.

엘지전자 주식회사의 한국공개특허공보 제10-2015-0134753호는 종래의 정수기를 개시한다. 이러한 정수기에는 내부에 공간이 형성되는 온수조, 온수조의 하부에 형성되는 유입부, 온수조의 상부에 형성되는 온수 배출관, 온수조의 내부에 설치되는 히터 및 온수조의 상부에 형성되는 증기로가 개시된다. 이 때, 제10-2015-0134753호에 개시된 발명은 유입부으로 유입되는 정수가 탱크 본체의 상측을 향하도록 유입됨에 따라 충분히 가열되지 못한 채 온수 배출관으로 유출되는 문제가 있다. 또한, 온수 배출관과 증기로가 온수조의 상부에 형성됨에 따라 온수조의 전체 높이를 줄이기 어려울 뿐만 아니라, 증기로의 방향이 상하 방향으로 연장되어 정수의 수위가 급격히 높아지는 경우 수면에서 튀어 오르는 온수가 증기로로 배출될 수 있는 문제가 있다.

코웨이 주식회사의 한국공개특허공보 제10-2014-0073413호는 종래의 온수탱크를 개시한다. 이러한 온수탱크는 내부에 공간이 형성되는 탱크본체, 탱크본체의 일측에 형성되는 입수관, 탱크본체의 하측에 형성되는 출수관, 탱크본체의 상측에 형성되는 오버히팅관 및 탱크본체의 내부에 설치되는 히터가 개시된다. 이 때, 제2014-0073413호에 개시된 발명은 입수관으로 유입되는 정수가 가열되는 과정에서 밀도차에 의해 탱크본체의 상측으로 이동하게 되면서 출수관으로 배출되는 물이 충분히 가열되지 못한 정수일 수 있다는 문제가 있다. 또한, 오버히팅관의 방향이 상하 방향으로 연장되어 정수의 수위가 급격히 높아지는 경우 수면에서 튀어 오르는 온수가 오버히팅관으로 배출될 수 있는 문제가 있다.

한국공개특허공보 제10-2013-0076171호 한국공개특허공보 제10-2015-0134753호 한국공개특허공보 제10-2014-0073413호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 출기부를 구비함으로써 정수를 가열하는 과정에서 발생하는 기체에 의하여 온수 탱크 몸체의 내부 압력이 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 출기부가 온수 탱크 몸체의 측면에 형성됨으로써 온수 탱크 몸체의 높이를 최소화할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 온도 센서를 구비하고 감지된 온도를 기준으로 출기 밸브의 개폐를 제어하여 온수 탱크 몸체의 내부 공간의 상측에 기체가 저장되는 공간이 일정하게 형성될 수 있도록 함으로써, 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되거나 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 배출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 온수 출수 시작 신호 수신 시 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 기체를 배출한 뒤 출수 밸브와 입수 밸브를 순차적으로 개방함으로써, 출수부를 통해 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 배출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄함으로써, 출수부를 통해 배출되는 온수가 서서히 줄어들게 하고 온수 탱크 몸체 내부 압력이 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 수위 센서를 구비하고 온수 탱크 몸체 내부의 수위가 소정의 수위 이상인 경우 히터부를 통해 정수를 가열함으로써 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 출기구로부터 내부 공간 측으로 연장되되 선단부가 상측을 향하도록 형성되는 중공의 출기관을 구비함으로써, 가열에 의하여 튀어오르는 정수가 출기관을 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 입수구로부터 내부 공간 측으로 연장되되 선단부가 하측을 향하도록 형성되는 중공의 입수관을 구비함으로써, 입구관을 통하여 유입되는 저온의 정수가 온수 탱크 몸체의 내부 공간 하측부터 유입되어 충분히 가열되도록 할 수 있는 온수 탱크를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 온수 탱크는, 내부 공간이 형성되는 통형의 온수 탱크 몸체; 상기 온수 탱크 몸체의 하단부에 형성되고 상기 내부 공간으로 정수를 공급하는 입수구, 및 상기 입수구를 개폐하는 입수 밸브를 구비하는 입수부; 상기 내부 공간에 저장된 정수를 가열하여 온수를 생성하는 히터부; 상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 일측에 형성되고 상기 온수를 외부로 배출하는 출수구, 및 상기 출수구를 개폐하는 출수 밸브를 구비하는 출수부; 상기 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 외부로 배출 가능하도록 상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 타측에 형성되는 출기구, 및 상기 출기구를 개폐하는 출기 밸브를 구비하는 출기부; 및 상기 출수 밸브, 상기 입수 밸브 및 상기 출기 밸브의 개폐를 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 출수구와 인접하게 배치되어 상기 내부 공간에 저장되는 온수의 온도를 측정하는 온도 센서; 를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고, 상기 온도 센서가 측정한 상기 온도가 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우 소정의 시간 동안 상기 출기 밸브를 개방할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고, 상기 온도 센서가 측정한 온도가 증가함에 따라 상기 온도 센서가 온도를 다시 측정하는 시간을 단축할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 상기 기체를 배출한 뒤 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 순차적으로 개방할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄할 수 있다.

이 때, 상기 출수구의 상측에 상기 출수구와 인접하게 배치되는 수위 센서; 를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 출수부는 상기 출수구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 출수관; 을 더 포함하고, 상기 출수관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 하측을 향하도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하면 상기 입수 밸브를 폐쇄하고 상기 출기 밸브를 개방하고 상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하지 못하면 상기 입수 밸브를 개방하고 상기 출기 밸브를 폐쇄할 수 있다.

이 때, 상기 제어부는 상기 수위 센서를 통해 상기 온수의 수위를 감지하고, 상기 온도 센서를 통해 감지된 온도가 소정의 온도 이하인 경우 상기 히터부를 통하여 상기 온수를 가열할 수 있다.

이 때, 상기 출기부는 상기 출기구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 출기관; 을 더 포함하고, 상기 출기관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 상측을 향하도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 입수구는 상기 온수 탱크 몸체의 하부면에 형성되고 상기 입수부는 상기 입수구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 입수관; 을 더 포함하고, 상기 입수관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 하측을 향하도록 형성될 수 있다.

이 때, 상기 입수관은 선단부로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법은, 상기 히터부가 상기 내부 공간으로 유입되는 상기 정수를 가열하여 온수를 생성하는 온수 가열 단계; 상기 제어부가 상기 출기 밸브의 개폐를 제어함으로써 상기 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 상기 출기구로 배출하는 기체 제거 단계; 를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 온수 가열 단계에서는 상기 제어부가 상기 수위 센서를 통해 상기 온수의 수위를 감지하고, 상기 온도 센서를 통해 감지된 온도가 소정의 온도 이하인 경우 상기 히터부를 통하여 상기 온수를 가열할 수 있다.

이 때, 상기 기체 제거 단계에서는 상기 제어부가 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고, 상기 온도 센서가 측정한 상기 온도가 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우 소정의 시간 동안 상기 출기 밸브를 개방할 수 있다.

이 때, 상기 기체 제거 단계에서는 상기 제어부가 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고 상기 온도 센서가 측정한 온도가 증가함에 따라 상기 온도 센서가 온도를 다시 측정하는 시간을 단축할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법은, 상기 제어부가 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 상기 기체를 배출하는 출기 단계; 상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 개방하여 상기 온수를 상기 출수구를 통해 외부로 배출하는 온수 배출 시작 단계; 상기 제어부가 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 폐쇄하는 온수 배출 종료 단계; 를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 온수 배출 시작 단계에서는 상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 순차적으로 개방할 수 있다.

이 때, 상기 온수 배출 시작 단계에서는 상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하면 상기 제어부가 상기 입수 밸브를 폐쇄하고 상기 출기 밸브를 개방하고 상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하지 못하면 상기 제어부가 상기 입수 밸브를 개방하고 상기 출기 밸브를 폐쇄할 수 있다.

이 때, 상기 온수 배출 종료 단계에서는 상기 제어부가 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 제어부가 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄하는 온수 배출 종료 단계; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 출기부를 구비함으로써 정수를 가열하는 과정에서 발생하는 기체에 의하여 온수 탱크 몸체의 내부 압력이 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 출기부가 온수 탱크 몸체의 측면에 형성됨으로써 온수 탱크 몸체의 높이를 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 온도 센서를 구비하고 감지된 온도를 기준으로 출기 밸브의 개폐를 제어하여 온수 탱크 몸체의 내부 공간의 상측에 기체가 저장되는 공간이 일정하게 형성될 수 있도록 함으로써, 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되거나 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 배출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 온수 출수 시작 신호 수신 시 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 기체를 배출한 뒤 출수 밸브와 입수 밸브를 순차적으로 개방함으로써, 출수부를 통해 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 배출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄함으로써, 출수부를 통해 배출되는 온수가 서서히 줄어들게 하고 온수 탱크 몸체 내부 압력이 급격히 증가하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 수위 센서를 구비하고 온수 탱크 몸체 내부의 수위가 소정의 수위 이상인 경우 히터부를 통해 정수를 가열함으로써 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 출기구로부터 내부 공간 측으로 연장되되 선단부가 상측을 향하도록 형성되는 중공의 출기관을 구비함으로써, 가열에 의하여 튀어오르는 정수가 출기관을 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는, 입수구로부터 내부 공간 측으로 연장되되 선단부가 하측을 향하도록 형성되는 중공의 입수관을 구비함으로써, 입구관을 통하여 유입되는 저온의 정수가 온수 탱크 몸체의 내부 공간 하측부터 유입되어 충분히 가열되도록 할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 제어부의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 온수 가열 단계를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 기체 제거 단계를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 출기 단계 및 온수 배출 시작 단계를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 온수 배출 종료 단계를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 이하에서는 도면에 표시된 온수 탱크의 상부를 향하는 방향을 상측 방향, 하부를 향하는 방향을 하측 방향이라고 규정하여 설명한다. 도면에서 구성의 특징을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 크기를 과장되게 나타내었으며, 도면에서 나타낸 구성의 두께나 크기를 실제와 같이 나타내는 것은 아니다.

본 발명은 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입수부를 통해 온수 탱크 몸체의 내부로 유입된 정수를 히터부를 통하여 가열하고 출수부를 통해 배출하는 과정에서 정수를 가열함에 따라 발생할 수 있는 기체를 배출하는 출기부를 구비함으로써 출수부를 통해 고온의 기체가 배출되거나 기체의 압력 때문에 순간적으로 과량의 온수가 출수부를 통해 배출되는 것을 방지할 수 있는 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 직수형 정수기 내부에 설치되어 정수를 가열하여 온수를 생성 후 배출할 수 있다. 즉, 정수 이동을 위해 별도의 압력을 제공하는 구성 없이도 입수부로 유입되는 정수의 압력을 이용하여 가열되어 생성된 온수를 출수부를 통해 배출할 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 직수형 정수기에만 사용되는 것으로 제한되는 것은 아니며, 정수의 가열이 필요한 모든 기술분야에서 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 제어부의 연결관계를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크(1)는, 온수 탱크 몸체(10), 입수부(20), 히터부(30), 출수부(40), 온도 센서(60), 출기부(50) 및 제어부(80)를 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 온수 탱크 몸체(10)는 상하 방향으로 연장되는 통형으로 형성된다. 단면의 형상에는 제한이 없다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같은 원통형일 수 있다. 이 때, 온수 탱크 몸체(10)의 내부에는 내부 공간(11)이 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 온수 탱크 몸체(10)의 하단부에는 입수부(20)가 형성된다. 입수부(20)는 입수부(20) 를통하여 내부 공간(11)으로 정수를 공급하도록 내부 공간(11)과 외부가 유체 소통 가능하게 형성된다. 이 때, 입수부(20)는 입수구(22)와 입수 밸브(24)를 구비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 입수구(22)는 온수 탱크 몸체(10)의 하부면에 형성된다. 이에 따라, 내부 공간(11)으로 유입되는 정수는 내부 공간(11)의 하측부터 저장된다.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 입수구(22)에는 내부 공간(11) 측으로 연장되는 입수관(26)이 형성될 수 있다. 입수관(26)은 중공형의 관으로 형성되는데, 입수관(26)의 내부 공간(11) 측 선단부는 하측을 향하도록 형성된다. 즉, 입수관(26)은 입수구(22)로부터 내부 공간(11) 측으로 돌출되고 절곡 형성됨으로써 입수관(26)을 통해 내부 공간(11)으로 이동하는 정수가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면을 향하여 입수관(26)으로부터 배출될 수 있도록 한다.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 입수관(26)의 선단부가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면을 향하면 입수관(26)의 형상에는 제한이 있는 것은 아니며 온수 탱크 몸체(10)의 형상에 따라서 절곡되는 형상에 다양하게 설계될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 뒤집힌 U자형으로 절곡 형성될 수도 있고, 나선형으로 형성될 수도 있다.

이에 따라, 내부 공간(11)으로 입수관(26)의 선단부가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면을 향하게 됨으로써 정수는 입수관(26)을 통해 내부 공간(11)으로 이동하는 정수가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면을 향하여 입수관(26)으로부터 배출될 수 있도록 할 수 있다. 특히, 입수구(22)를 통해 유입되는 정수가 소정의 압력을 가지고 있어서 입수관(26)의 선단부로부터 강하게 내부 공간(11)으로 유입되더라도 내부 공간(11)의 상측으로 곧바로 이동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이 때, 도 2에 도시된 바와 같이, 입수관(26)의 선단부는 형상에는 제한이 없다. 예를 들면, 입수관(26)의 선단부의 단면적이 단부로 갈수록 넓어지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 입수관(26)을 이동하는 정수가 입수관(26)의 선단부로 갈수록 이동속도가 느려져 내부 공간(11)으로 유입된 이후 온수 탱크 몸체(10)의 하부면에 가하는 충격을 줄일 수 있게 된다. 또한, 정수의 이동 속도를 줄임으로써 정수와 온수 탱크 몸체(10)의 하부면 사이 충격량을 줄임으로써 정수가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면과 충돌 후 내부 공간(11)의 상측으로 이동하는 것을 억제할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 입수구(22)에는 입수구(22)를 개폐할 수 있는 입수 밸브(24)가 설치된다. 입수 밸브(24)는 공지된 다양한 밸브가 사용될 수 있으며, 제한이 있는 것은 아니다. 이 때, 입수 밸브(24)는 후술하는 제어부(80)에 의하여 개폐가 제어된다. 입수 밸브(24)의 개폐에 대한 설명은 제어부(80)와 함께 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내부 공간(11)에는 입수구(22) 및 입수관(26)을 통하여 내부 공간(11)으로 유입된 정수를 가열하여 온수를 생성하는 히터부(30)가 배치된다.

히터부(30)는 내부 공간(11)의 하측에 배치되어 입수관(26)을 통하여 내부 공간(11)으로 유입된 정수 중 내부 공간(11)의 하측에 위치한 정수를 먼저 가열하게 된다. 이에 따라, 히터부(30)에 의하여 가열된 정수는 온수가 되며 온도가 올라감에 따라 새로 유입되는 정수보다 상대적으로 밀도가 낮아져 내부 공간(11)의 상측으로 이동하게 되는 효과가 있다. 이러한 효과를 통하여 내부 공간(11)의 순환을 위한 별도의 구성을 수반하지 않더라도 밀도차에 의한 대류를 이용하여 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)에 저장된 정수를 고르게 가열할 수 있게 된다.

히터부(30)는 내부 공간(11)에 설치되어 정수를 가열할 수 있으면 공지의 부품이 사용될 수 있으며, 형상에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 나선형의 관형으로 형성될 수 있고 양 단부가 온수 탱크 몸체(10)의 하부면에 고정될 수 있다. 이에 따라 히터부(30)의 내부로 열매체가 이동하면서 내부 공간(11)에 저장된 정수로 열을 전달함으로써 정수를 가열하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 온수 탱크 몸체(10)의 외주면 일측에는 출수부(40)가 형성된다. 출수부(40)는 히터부(30)에 의하여 가열된 온수를 온수 탱크 몸체(10) 외부로 배출하는 역할을 한다. 이를 위하여 출수부는 출수구(42), 출수 밸브(44) 및 출수관(46)을 구비한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출수구(42)는 온수 탱크 몸체(10)의 외주면 일측에 관통 형성될 수 있다. 이 때, 출수구(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 온수 탱크 몸체(10)의 상부면으로부터 하측을 이격되어 형성된다. 이에 따라, 출수구(42)가 형성된 위치와 온수 탱크 몸체(10)의 상부면 사이에는 공간이 형성된다. 형성된 공간에는 히터부(30)에 의하여 정수를 가열 시 발생하는 기체가 모이게 된다.

이 때, 출수구(42)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 공간(11) 측으로 돌출되어 형성되는 출수관(46)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 출수구(42)로부터 돌출된 출수관(46)의 선단부는 내부 공간(11)에 배치되며, 이를 통하여 온수가 외부로 배출될 수 있다.

이 때, 출수관(46)은 출수관(46)의 선단부가 출수구(42)의 위치보다 하측에 배치되도록 하측으로 절곡되어 형성될 수 있다. 즉, 출수관(46)의 선단부가 하측을 향하도록 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출수구(42)에는 출수구(42)를 개폐할 수 있는 출수 밸브(44)가 설치된다. 출수 밸브(44)는 공지된 다양한 밸브가 사용될 수 있으며, 제한이 있는 것은 아니다. 이 때, 출수 밸브(44)도 입수 밸브(24)와 함께 후술하는 제어부(80)에 의하여 개폐가 제어된다. 출수 밸브(44)의 개폐에 대한 설명은 제어부(80)와 함께 상세히 설명한다.

온도 센서(60)는 출수구(42)와 인접하게 배치되어 내부 공간(11)에 저장되어 있는 온수 중 출수구(42)를 통하여 배출이 예정되어 있는 출수구(42)와 인접한 온수의 온도를 측정한다. 이 때, 온도 센서(60)가 배치되는 위치는 출수구(42)와 인접하면 제한이 있는 것은 아니며, 도 2에서와 같이 출수구(42)의 아래에 배치되어야 하는 것은 아니다. 이 때, 온도 센서(60)는 온수의 온도를 측정할 수 있으면 온도를 측정하는 방법에는 제한이 있는 것은 아니며, 공지된 다양한 부품이 사용될 수 있다.

히터부(30)는 온도 센서(60)가 측정한 온도를 기준으로 외부로 배출된 온도가 소정의 온도에 못 미치는 경우 내부 공간(11) 하부에 위치한 정수를 가열하게 되며, 소정의 온도보다 높은 경우에는 가열을 멈추게 된다. 이 때, 히터부(30)의 가열 여부는 제어부(80)를 통하여 제어하게 되며, 이에 대한 상세한 설명은 제어부(80)와 함께 후술한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 수위 센서(70)는 내부 공간(11)에 저장되어 있는 정수 또는 온수가 수위 센서(70) 근처에 도달하였는지를 측정한다. 이에 따라, 입수구(22)를 통해 유입되는 정수의 양은 수위 센서(70)에서 정수 또는 온수의 감지 여부에 따라 달라질 수 있다. 즉, 입수구(22)를 통해 정수가 유입되면 내부 공간(11)에 저장되며 정수의 유입이 지속되면 내부 공간(11) 내에 저장되는 정수의 수위가 높아지는데, 수위 센서(70)가 높아진 수위를 감지하면 입수 밸브(24)를 통해 입수구(22)를 폐쇄하여 정수의 수위가 계속적으로 높아지는 것을 방지한다.

수위 센서(70)는 특정 위치에서 액체를 감지할 수 있으면 액체를 감지하여 수위를 측정하는 방법에는 제한이 있는 것은 아니며, 공지된 다양한 부품이 사용될 수 있다.

수위 센서(70)는 출수구(42)와 인접하게 배치되어 내부 공간(11)에 저장되는 정수 또는 온수의 수위가 출수구(42)에 도달하였는지를 판단한다.

이 때, 수위 센서(70)에 의하여 출수구(42)를 통해 출수할 수 있는 상황인지를 명확하게 판단하기 위하여 수위 센서(70)는 출수구(42)보다 상측에 배치될 수 있다. 따라서, 수위 센서(70)에서 액체를 감지하면 수위가 출수구(42)보다 상측에 위치하므로 출수 밸브(44)를 개방하여 온수를 출수구를 통해 배출 시 고온의 기체가 먼저 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출기부(50)는 히터부(30)가 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 내부 공간(11)의 외부로 배출하는 역할을 한다. 이를 위하여 출기부(50)는 출기구(52), 출기관(56) 및 출기 밸브(54)를 구비한다.

출기구(52)는 도 2에 도시된 바와 같이 온수 탱크 몸체(10)의 상측에 내부 공간(11)과 외부가 유체 소통 가능하도록 형성된다. 이 때, 출기구(52)는 온수 탱크 몸체(10)의 외주면에 형성될 수 있다. 이를 통해, 온수 탱크 몸체(10)의 상부로 별도의 구성이 돌출되지 않도록 온수 탱크(1)의 전체 높이를 최소화할 수 있게 된다. 이는 최근 시장에서 요구되는 1인 가구용 직수 정수기를 위한 작은 사이즈의 온수 탱크 몸체(10)를 구현하기 적합하다는 이점이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출기구(52)의 내부 공간(11) 측에는 출기구(52)로부터 내부 공간(11) 측으로 출기관(56)이 연장될 수 있다. 출기관(56)은 출기구(52)와 연결되는 중공의 관으로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출기관(56)의 내부 공간(11) 측 선단부는 상측을 향하도록 형성될 수 있다. 이를 위하여 출기관(56)은 상측으로 절곡될 수 있다. 출기관(56)의 절곡되는 형상은 출기관(56)의 선단부가 온수 탱크 몸체(10)의 상부면에 인접하게 배치될 수 있으면 형상에 제한이 있는 것은 아니다.

이 때, 출기관(56)으로는 기체가 배출되므로 출기관(56)의 선단부와 온수 탱크 몸체(10)의 상부면은 최대한 인접하게 배치될 수 있다. 이를 통하여, 히터부(30)가 정수를 가열하는 과정에서 끓음에 의해 상측의 정수가 튀어 오르더라도 출기관(56)을 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)의 수위가 급격히 올라가더라도 출기관(56)을 통하여 정수 또는 온수가 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출기구(52)에는 출기구(52)를 개폐할 수 있는 출기 밸브(54)가 설치된다. 출기 밸브(54)는 공지된 다양한 밸브가 사용될 수 있으며, 제한이 있는 것은 아니다. 이 때, 출기 밸브(54)도 입수 밸브(24) 및 출수 밸브(44)와 함께 후술하는 제어부(80)에 의하여 개폐가 제어된다. 출기 밸브(54)의 개폐에 대한 설명은 제어부(80)와 함께 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(80)는 전술한, 온도 센서(60) 및 수위 센서(70)로부터 측정된 정보를 수집하여 출수 밸브(44), 입수 밸브(24) 및 출기 밸브(54)의 개폐를 제어한다. 이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 제어부(80)가 각 밸브를 제어하는 단계에 대하여 상세히 설명한다. 이 때, 본 실시예에서는 내부 공간(11)에 최초로 정수를 공급하는 과정에서는 온수 탱크(1) 내부로 유입된 정수의 수위가 수위 센서(70)에 도달하게 될 때 까지 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 개방하여, 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)에 정수가 충분 저장되어 있는 상태를 전제로 설명한다.

제어부(80)는 수위 센서(70)를 통해 액체가 감지되는 경우, 내부 공간(11)에 정수가 충분히 저장되어 있다고 판단하며, 제어부(80)는 정수를 가열하도록 히터부(30)를 제어한다.

이 때, 제어부(80)는 온도 센서(60)를 통해 측정된 온도를 기준으로 정수 가열 여부를 결정한다. 즉, 제어부(80)는 온도 센서(60)를 통해 측정된 온도가 미리 설정된 소정의 온도 이하인 경우 히터부(30)를 통해 정수를 가열하게 된다. 이 때, 제어부(80)의 가열 기준 온도는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 제어부(80)와 연결되는 조작부를 통하여 사용자가 특정 온도로 설정할 수도 있다.

제어부(80)는 상시적으로 온도를 측정할 수도 있고, 소정의 시간 간격으로 온도 센서(60)를 통하여 온도를 측정할 수 있다.

다만, 소정의 시간 간격으로 온도를 측정하는 경우 제어부(80)는 온도가 증가함에 따라 온도를 측정하는 시간 간격을 줄일 수 있다. 즉, 제어부(80)는 온수의 온도가 증가함에 따라 온도 센서(60)를 통해 보다 빈번하게 온도를 측정하게 된다.

제어부(80)는 연속적으로 변하는 온도에 따라 측정 시간 간격을 단축할 수도 있고, 복수의 온도 구간을 설정하여 해당 구간에 따라 온도를 측정하는 시간 간격을 단축할 수도 있다. 복수의 온도 구간은 온도가 높아질수록 온도 구간의 구간간격으로서 온도차가 작아질 수 있다.

제어부(80)는 온도 센서(60)를 통하여 감지한 온도가 미리 설정한 온도 구간으로써 예를 들면 제1 온도 이상 제2 온도 미만에 해당하면 폐쇄된 출기 밸브(54)의 소정의 시간 동안 개방하게 된다.

출기 밸브(54)를 통하여 정수를 가열하면서 발생하는 고온의 기체를 외부로 배출할 수 있게 된다. 이에 따라 온수 탱크 몸체(10)의 내부에 형성되는 압력을 일정하게 조절할 수 있게 되어 온수 탱크 몸체(10)가 손상이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.

이 때, 온도 구간이 복수로 형성되고, 온도가 높아짐에 따라 온도를 측정하는 시간 간격이 작아지면, 출기 밸브(54)가 개방되는 횟수가 증가하게 된다. 이에 따라, 온도가 높아지면 더 많은 기체를 외부로 배출할 수 있게 된다.

한편, 제어부(80)는 가열 과정을 충분히 거쳐 온수 탱크 몸체(10) 내부에 저장된 온수가 소정의 온도에 도달한 상태에서, 외부로부터 온수 추출 시작 신호를 수신하게 되면, 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 개방하여 입수구(22)를 통해 유입되는 정수의 압력을 통해 출수구(42)로 온수를 배출하게 된다.

이 때, 제어부(80)는 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 개방하기 전에 출기 밸브(54)를 소정의 시간 동안 개방할 수 있다. 이 경우, 출기 밸브(54)의 개방으로 출기 밸브(54)로 기체가 배출되는 내부 공간(11)의 압력이 낮아지게 된다. 즉, 출수구(42)를 통해 온수를 배출하기 전 내부 공간(11)의 압력을 낮춤으로써 입수구(22)를 통하여 유입되는 정수의 압력에 의해 내부 공간(11)의 압력이 상승하여 온수 탱크 몸체(10)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 출수 시작 시 순간적으로 물이 출수구(42)를 통해 튀어나오는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 제어부(80)는 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 순차적으로 개방함으로써 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11) 압력을 이용하여 최초에 온수가 출수구(42)를 통해 배출되도록 한다. 이를 통하여도 입수구(22)로 유입되는 높은 압력의 정수 때문에 출수 시작 시 순간적으로 물이 출수구를 통해 튀어나오는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 제어부(80)는 출수구(42)를 통하여 온수가 출수되는 과정 중에 수위 센서(70)가 액체를 감지하면, 수위가 내려가 수위 센서(70)가 액체를 감지하지 못할 때까지 출기 밸브(54)를 개방하고 입수 밸브(24)를 폐쇄할 수 있다. 이 때, 출수관(46)을 통하여 온수가 출수되고 있는 과정 중에 있고, 수위가 출수구(42)의 외부 측 단부보다 높게 형성된 상태이므로, 출기구(52)가 개방됨에 따른 사이펀 효과를 이용하여, 즉 대기압을 이용하여 온수를 출기구(52)로 배출할 수 있게 된다. 제어부(80)는 수위 센서(70)가 액체를 감지하지 못할 때까지 수위가 내려가면 다시 출기 밸브(54)를 폐쇄하고 입수 밸브(24)를 개방하여 입수되는 정수의 압력을 통해 온수를 출수하게 된다.

이와 같이, 온수를 배출하는 과정에서 입수구(22)를 통해 유입되는 정수의 압력과 출기구 개방에 따른 대기압을 이용하여 온수를 배출함으로써, 입수구(22)를 통해 유입되는 정수의 압력의 영향으로 입수되는 정수의 양이 출수되는 온수의 양보다 커서 내부 공간(11)의 수위가 급격히 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 제어부(80)는 외부로부터 온수 출수 종료 신호를 수신하게 되면, 입수 밸브(24)와 출수 밸브(44)를 폐쇄하여 온수가 출수구(42)를 통하여 배출되는 것을 차단한다.

이 때, 제어부(80)는 입수 밸브(24)를 미세한 시간 간격으로 출수 밸브(44)보다 먼저 폐쇄할 수 있다. 이를 통하여 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)의 압력이 급격히 상승하여 온수 탱크 몸체(10)에 손상을 주는 것과 온수 탱크 몸체(10)의 압력을 낮추기 위하여 출기 밸브(54)를 빈번히 개방함으로써 출기 밸브(54)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 사용자가 온수를 공급받는 마지막 순간까지 온수가 강하게 나와 불편을 겪는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 온수 가열 단계를 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법의 기체 제거 단계를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 순서도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 출기 단계 및 온수 배출 시작 단계를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법의 온수 배출 종료 단계를 도시한 도면이다.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크(1)를 이용한 온수 생성 방법과 온수 배출 방법에 대하여 설명한다. 다만, 전술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크(1)를 이용한 온수 생성 방법은, 온수 가열 단계(S110), 기체 제거 단계(S120)를 포함한다.

온수 가열 단계(S110)에서는 제어부(80)가 히터부(30)를 제어하여 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)에 저장되는 정수를 가열하여 온수를 생성한다.

이 때, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 온수 가열 단계(S110)에서는 제어부(80)가 수위 센서(70)를 통해 온수의 수위를 감지하여 온수의 수위가 출수구(42)보다 높다고 판단되는 상태(S111)에서 히터부(30)가 온수를 가열하도록 제어할 수 있다. 이를 통해 내부 공간(11)에 정수가 충분히 저장되지 못하여 온도 센서(60)가 정수 또는 온수의 온도를 측정하지 못하는 상태에서 가열되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이 때, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 온수 가열 단계(S110)에서는 온도 센서(60)를 통하여 측정한 온도가 소정의 온도 이하인 경우(S112) 제어부(80)가 히터부(30)를 통하여 정수를 가열하게 되며(S113), 온도 센서(60)가 측정한 온도가 소정의 온도를 초과하는 경우(S112) 제어부(80)가 히터부(30)를 통한 가열을 중단시킨다.

기체 제거 단계(S120)에서는 온수 가열 단계(S110)에서 정수를 가열함에 따라 발생하는 고압의 기체, 예를 들면 수증기의 압력에 의하여 온수 탱크 몸체(10)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 제어부(80)가 출기 밸브(54)의 개폐를 제어하여 기체를 출기구(52)로 배출한다.

이 때, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기체 제거 단계(S120)에서는 제어부(80)가 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서(60)를 통해 온수의 온도를 감지하고, 온도 센서(60)가 측정한 온도가 온도 구간 내에 해당하면, 즉 제1 온도 이상 제2 온도 미만에 해당되면(S121) 소정의 시간 동안 출기 밸브(54)를 개방하여 기체를 출기구(52)로 배출한다(S122).

특히, 제어부(80)가 판단하는 온도 구간이 복수의 온도 구간, 예를 들면 구간 길이가 10도로 구분되는 온도 구간으로 형성될 수 있으며, 각 온도 구간의 온도가 높아질수록 온도 센서(60)가 온수의 온도를 측정하는 시간 간격이 단축된다. 이에 따라, 온수의 온도가 높아지면 온도 센서(60)가 온도를 더 자주 측정하게 되고 출기 밸브(54)를 더 자주 개방하게 됨으로써, 기체의 배출량을 늘리게 된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크(1)를 이용한 온수 배출 방법은, 출기 단계(S210), 온수 배출 시작 단계(S220) 및 온수 배출 종료 단계(S230)를 포함한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 출기 단계(S210)에서는 제어부(80)가 외부로부터 온수 출수 시작 신호를 수신한 때(S211)에 출기 밸브(54)를 소정의 시간 동안 개방하여 기체를 배출한다(S212). 이에 따라, 기체가 외부로 배출되면서 온수 탱크 몸체(10) 내부의 압력이 낮아지게 된다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 온수 배출 시작 단계(S220)에서는 제어부(80)가 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 개방하여 온수를 출수구(42)를 통해 외부로 배출한다. 이 때, 제어부(80)는 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 순차적으로 개방할 수 있다(S221). 이에 따라, 출수구(42)로 최초에 온수가 배출될 때, 입수구(22)로 유입되는 정수의 압력에 의하여 물이 튀어나오는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 온수 배출 시작 단계(S220)에서는 수위 센서(70)가 온수의 수위를 감지하면(S222) 제어부(80)가 출기 밸브(54)를 개방하고 입수 밸브(24)를 폐쇄할 수 있다(S223). 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 출수관(46)의 선단부가 하측을 항하도록 형성됨으로써 선단부가 온수의 수위보다 아래에 있는 상태가 유지되는 경우, 출기구(52) 개방으로 인한 대기압이 수면에 작용하여 입수구(22)를 통해 유입되는 정수의 압력 없이도 사이펀 효과에 의하여 외부로 온수를 배출할 수 있게 된다.

반면, 수위 센서(70)가 온수의 수위를 감지하지 못하면(S222) 수위가 낮아진 상태이므로 제어부(80)는 출기 밸브(54)를 폐쇄하고 입수 밸브(24)를 개방하여 다시 입수구(22)로 유입되는 정수의 압력을 이용해 온수를 외부로 배출하게 된다(S224).

도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 온수 배출 종료 단계(S230)에서는 제어부(80)가 외부로부터 온수 출수 종료 신호를 수신하게 되면(S231) 출수 밸브(44)와 입수 밸브(24)를 폐쇄하여 온수가 출수구(42)로 배출되지 않도록 한다.

이 때, 제어부(80)는 제어부가 온수 출수 종료 신호를 수신 시 제어부(80)가 입수 밸브(24)와 출수 밸브(44)를 순차적으로 폐쇄할 수 있다(S232). 이를 통하여 온수 탱크 몸체(10)의 내부 공간(11)의 압력이 급격히 상승하여 온수 탱크 몸체(10)에 손상을 주는 것과 온수 탱크 몸체(10)의 압력을 낮추기 위하여 출기 밸브(54)를 빈번히 개방함으로써 출기 밸브(54)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 사용자가 온수를 공급받는 마지막 순간까지 온수가 강하게 나와 불편을 겪는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 따른 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 대하여 설명하였으나, 본 실시예에 따른 온수 탱크, 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법 및 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법은 직수형 정수기에만 적용될 수 있는 것은 아니며, 온수를 생성하여 배출하기 위한 장치로 사용될 수도 있음을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

1 온수 탱크 50 출기부
10 온수 탱크 몸체 52 출기구
11 내부공간 54 출기 밸브
20 입수부 56 출기관
22 입수구 60 온도 센서
24 입수 밸브 70 수위 센서
26 입수관 80 제어부
30 히터부 S110 온수 가열 단계
40 출수부 S120 기체 제거 단계
42 출수구 S210 출기 단계
44 출수 밸브 S220 온수 배출 시작 단계
46 출수관 S230 온수 배출 종료 단계

Claims (21)

1. 내부 공간이 형성되는 통형의 온수 탱크 몸체;
   상기 온수 탱크 몸체의 하단부에 형성되고 상기 내부 공간으로 정수를 공급하는 입수구, 및 상기 입수구를 개폐하는 입수 밸브를 구비하는 입수부;
   상기 내부 공간에 저장된 정수를 가열하여 온수를 생성하는 히터부;
   상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 일측에 형성되고 상기 온수를 외부로 배출하는 출수구, 및 상기 출수구를 개폐하는 출수 밸브를 구비하는 출수부;
   상기 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 외부로 배출 가능하도록 상기 온수 탱크 몸체의 외주면의 타측에 형성되는 출기구, 및 상기 출기구를 개폐하는 출기 밸브를 구비하는 출기부; 및
   상기 출수 밸브, 상기 입수 밸브 및 상기 출기 밸브의 개폐를 제어하는 제어부; 를 포함하는, 온수 탱크.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 출수구와 인접하게 배치되어 상기 내부 공간에 저장되는 온수의 온도를 측정하는 온도 센서; 를 더 포함하는, 온수 탱크.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고,
   상기 온도 센서가 측정한 상기 온도가 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우 소정의 시간 동안 상기 출기 밸브를 개방하는, 온수 탱크.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고,
   상기 온도 센서가 측정한 온도가 증가함에 따라 상기 온도 센서가 온도를 다시 측정하는 시간을 단축하는, 온수 탱크.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 제어부는 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 상기 기체를 배출한 뒤 폐쇄하고 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 순차적으로 개방하는, 온수 탱크.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 제어부는 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄하는, 온수 탱크.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 출수구의 상측에 상기 출수구와 인접하게 배치되는 수위 센서; 를 더 포함하는, 온수 탱크.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 출수부는 상기 출수구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 출수관; 을 더 포함하고,
   상기 출수관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 하측을 향하도록 형성되는, 온수 탱크.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하면 상기 입수 밸브를 폐쇄하고 상기 출기 밸브를 개방하고
   상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하지 못하면 상기 입수 밸브를 개방하고 상기 출기 밸브를 폐쇄하는, 온수 탱크.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수위 센서를 통해 상기 온수의 수위를 감지하고, 상기 온도 센서를 통해 감지된 온도가 소정의 온도 이하인 경우 상기 히터부를 통하여 상기 온수를 가열하는, 온수 탱크.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 출기부는 상기 출기구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 출기관; 을 더 포함하고,
    상기 출기관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 상측을 향하도록 형성되는, 온수 탱크.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 입수구는 상기 온수 탱크 몸체의 하부면에 형성되고
    상기 입수부는 상기 입수구로부터 상기 내부 공간 측으로 연장되는 중공의 입수관; 을 더 포함하고,
    상기 입수관은 상기 내부 공간에 배치되는 선단부가 하측을 향하도록 형성되는, 온수 탱크.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 입수관은 선단부로 갈수록 내경이 커지도록 형성되는, 온수 탱크.
14. 제7 항에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 생성 방법에 있어서,
    상기 히터부가 상기 내부 공간으로 유입되는 상기 정수를 가열하여 온수를 생성하는 온수 가열 단계;
    상기 제어부가 상기 출기 밸브의 개폐를 제어함으로써 상기 정수를 가열함에 따라 발생하는 기체를 상기 출기구로 배출하는 기체 제거 단계; 를 포함하는, 온수 생성 방법.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 온수 가열 단계에서는 상기 제어부가 상기 수위 센서를 통해 상기 온수의 수위를 감지하고, 상기 온도 센서를 통해 감지된 온도가 소정의 온도 이하인 경우 상기 히터부를 통하여 상기 온수를 가열하는, 온수 생성 방법.
16. 제14 항에 있어서,
    상기 기체 제거 단계에서는 상기 제어부가 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고, 상기 온도 센서가 측정한 상기 온도가 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우 소정의 시간 동안 상기 출기 밸브를 개방하는, 온수 생성 방법.
17. 제14 항에 있어서,
    상기 기체 제거 단계에서는 상기 제어부가 소정의 시간 간격으로 상기 온도 센서를 통해 상기 온수의 온도를 감지하고 상기 온도 센서가 측정한 온도가 증가함에 따라 상기 온도 센서가 온도를 다시 측정하는 시간을 단축하는, 온수 생성 방법.
18. 제8 항에 따른 온수 탱크를 이용한 온수 배출 방법에 있어서,
    상기 제어부가 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 출기 밸브를 소정의 시간 동안 개방하여 상기 기체를 배출하는 출기 단계;
    상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 개방하여 상기 온수를 상기 출수구를 통해 외부로 배출하는 온수 배출 시작 단계;
    상기 제어부가 온수 출수 시작 신호를 수신 시 상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 폐쇄하는 온수 배출 종료 단계; 를 포함하는, 온수 배출 방법.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 온수 배출 시작 단계에서는 상기 제어부가 상기 출수 밸브와 상기 입수 밸브를 순차적으로 개방하는, 온수 배출 방법.
20. 제18 항에 있어서,
    상기 온수 배출 시작 단계에서는
    상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하면 상기 제어부가 상기 입수 밸브를 폐쇄하고 상기 출기 밸브를 개방하고
    상기 수위 센서가 상기 온수의 수위를 감지하지 못하면 상기 제어부가 상기 입수 밸브를 개방하고 상기 출기 밸브를 폐쇄하는, 온수 배출 방법.
21. 제18 항에 있어서,
    상기 온수 배출 종료 단계에서는 상기 제어부가 온수 출수 종료 신호를 수신 시 상기 제어부가 상기 입수 밸브와 상기 출수 밸브를 순차적으로 폐쇄하는, 온수 배출 방법.
    

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