KR100922629B1 - 가열식 살균 정수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가열식 살균 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저수조에 유입되는 물을 가열하여 살균시킴과 동시에 저수조 자체를 주기적으로 살균하여 안전한 음용수를 제공할 수 있는 가열식 살균 정수기에 관한 것이다.
본 발명은 원수공급관과 연결되어 내부로 물이 유입되는 가열조와, 상기 가열조 내부에 장착되어 상기 가열조에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 1히터와, 상기 가열조와 제 1연결관으로 연결되며, 내부에 상기 가열조에서 가열되어 살균처리된 물이 흐르는 열교환기와, 상기 열교환기가 내부에 설치되며 저장된 냉각수에 의해 상기 열교환기로부터 열을 흡수하는 냉각조와, 상기 열교환기와 상기 저수조를 연결하여 상기 열교환기에서 냉각된 물이 상기 저수조로 유입되는 제 2연결관을 구비한다.
본 발명에 의하면 저수조에 유입시키기 전에 물을 고온으로 가열하여 물속의 세균을 사멸시키므로 안전한 음용수를 제공할 수 있다. 또한, 살균처리된 물이 저장되는 저장조 자체를 고온의 스팀을 이용하여 주기적으로 살균처리함으로써 최적의 살균상태를 유지할 수 있다.
Figure R1020090049639
정수기, 가열, 살균, 히터

Description

가열식 살균 정수기{Sterilization water purifier by heating}
본 발명은 가열식 살균 정수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저수조에 유입되는 물을 가열하여 살균시킴과 동시에 저수조 자체를 주기적으로 살균하여 안전한 음용수를 제공할 수 있는 가열식 살균 정수기에 관한 것이다.
최근 널리 보급되고 있는 정수기는 수도물을 공급받아 세디멘트 필터, 선카본필터, 멤브레인필터, 후카본필터, 자외선필터 등과 같이 다양한 필터를 통과시켜 정수처리된 물을 공급하는 장치이다.
이러한 정수기는 가정 또는 사무실 등 사용자가 일부 특정인으로 제한된 장소뿐만 아니라, 학교 식당, 학교 복도, 도서관, 고속도로 휴게소, 열차 대합실, 관공서, 기타 공공 건물 등 다수의 인원이 사용할 수 있는 장소에도 설치되어 사용되고 있다.
필터에 의하여 정수된 물은 취수꼭지를 통해 이용자에게 바로 공급되기도 하지만, 냉수탱크에 저장되어 냉각장치(압축기, 응축기 및 증발기로 이루어진 가스 냉매 순환사이클이나 열전소자가 주로 사용됨)에 의하여 냉각되거나 온수탱크에 저장되어 전열코일 등의 가열 장치에 의하여 가열되어 취수꼭지를 통해 냉수 또는 온 수로 공급되기도 한다.
또한, 필터에 의하여 정수된 물은 냉수 탱크 및 온수탱크로 유입되기 전에 커다란 저수조에 저장될 수 있다. 이 경우 저수조로부터 냉수탱크 및 온수 탱크로 정수처리된 물이 유입된다.
이러한 종래의 정수기에 의하면 필터에 의해 여과처리되었다 하더라도 미생물까지 완벽히 걸러지지 않아 문제가 된다. 온수의 경우 가열장치에 의해 물을 90도 이상으로 가열하여 유지하므로 세균이 번식할 위험이 없으나 냉수의 경우 세균이 포함된 처리수가 냉수탱크에 그대로 유입됨으로써 세균이 번식할 가능성이 충분하다.
따라서 종래의 기술로서 냉수통의 상단에 자외선 램프를 구비하여 냉수통을 살균하는 방식이 있으나, 이는 그 살균효과가 미비하여 미생물의 완전살균이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
대한민국 등록 실용신안 제 0428924호에는 정수기를 포함한 냉온수기의 살균장치가 개시되어 있다.
상기 개시된 살균장치는 냉수통의 내부에 히터가 설치되어 냉온수기를 사용하지 않는 시간대에 히터를 가동시켜 냉수통의 물을 가열하여 살균효과를 가진다.
하지만 상기 살균장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 히터를 가동시켜 냉수통에 저장된 물을 가열하나 이는 냉수통의 물을 전부 가열하여야 하므로 그만큼 전력소모가 크고 가열하는 데 시간이 많이 걸린다는 문제점이 있다.
둘째로, 히터에 의해 물을 90℃이상으로 가열시켜 살균을 한 후 냉각수단을 동원하여 냉수통에 저장된 물을 다시 4℃정도로 냉각하여야 하는 데, 가열된 물을 냉각시키기 위해서는 그 만큼 전력소모량이 크고 냉각시간도 길어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 저수조에 저장된 물을 냉각 또는 가열하여 냉수 또는 온수를 공급하는 정수기에 있어서 저수조에 유입시키기 전에 물을 고온으로 가열하여 물속의 세균을 사멸시켜 안전한 음용수를 제공할 수 있는 정수기를 제공하는 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 물이 저장되는 저장조 자체를 고온의 스팀을 이용하여 주기적으로 살균처리함으로써 1차적으로 가열살균된 물이 저장되는 저장조도 최적의 살균상태를 유지할 수 있는 정수기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저수조의 살균처리시 가열에 필요한 최소한의 물만 저수조에 남겨둔 채 나머지 물은 배수시킨 후 가열하여 소모전력을 크게 줄이고 살균시간을 단축할 수 있는 정수기를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가열식 살균 정수기는 저수조에 저장된 물을 냉각 또는 가열하여 냉수 또는 온수를 공급하는 정수기에 있어서, 원수공급관과 연결되어 내부로 물이 유입되는 가열조와; 상기 가열조 내부에 장착되어 상기 가열조에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 1히터와; 상기 가열조와 제 1연결관으로 연결되며, 내부에 상기 가열조에서 가열되어 살균처리된 물이 흐르는 열교환기와; 상기 열교환기가 내부에 설치되며 저장된 냉각수에 의해 상기 열교환기로부터 열을 흡수하는 냉각조와; 상기 열교환기와 상기 저수조를 연결하여 상기 열교환기에서 냉각된 물이 상기 저수조로 유입되는 제 2연결관;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 원수공급관에 설치되어 상기 저수조의 수위가 하강하면 상기 원수공급관의 유로를 개방하여 상기 가열조에 압력을 가하여 상기 열교환기에서 냉각된 물을 상기 저수조로 유입시키며, 상기 저수조의 수위가 설정된 수위까지 도달하면 상기 원수공급관의 유로를 차단하는 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조의 저장된 물을 설정된 수위까지 배수시키면 상기 저수조의 내부에 스팀을 발생시켜 상기 저수조를 살균시키는 저수조살균수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조살균수단은 상기 저수조의 내부에 설치되어 상기 저수조의 수위를 감지하는 수위감지센서유니트와, 상기 저수조의 저장된 물을 설정된 수위까지 배수시키면 상기 수위감지센서유니트의 신호에 의해 작동되어 상기 저수조에 남아 있는 물을 가열시켜 증기를 발생시키는 제 2히터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저수조는 상기 저수조의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성되어 일정량의 물이 수용되며 상기 제 2히터가 장착된 히터수용부가 구비되고, 상기 수위감지센서유니트는 상기 히터수용부에서 상기 저수조의 상부까지 연장되어 형성된 지지관과, 상기 지지관의 상부 및 하부에 각각 설치되어 상기 저수조의 수위변화에 의해 상기 지지관을 따라 상하 방향으로 유동하는 제 1 및 제 2플로트와, 상기 지지관에 설치되어 상기 제 1플로트의 상하 유동범위를 상기 저수조의 상부로 제한하는 제 1스토퍼와, 상기 지지관에 설치되어 상기 제 2플로트의 상하 유동범위를 상기 히터수용부의 상부로 제한하는 제 2스토퍼와, 상기 지지관에 내장되어 상기 제 1 및 제 2플로트의 유동에 의해 온/오프 신호를 출력하는 제 1 및 제 2리드스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 가열식 살균 정수기에 의하면 저수조에 유입시키기 전에 물을 90도 이상의 고온으로 가열하여 물속의 세균을 사멸시키므로 안전한 음용수를 제공할 수 있다.
또한, 살균처리된 물이 저장되는 저장조 자체를 고온의 스팀을 이용하여 주기적으로 살균처리함으로써 최적의 살균상태를 유지할 수 있다.
그리고, 저수조의 살균처리시 스팀발생에 필요한 최소한의 물만 저수조에 남겨둔 채 나머지 물은 배수시킨 후 가열하므로 가열에 따른 소모전력을 크게 줄이고 살균시간을 단축할 수 있다.
또한, 지지관을 상하로 이동시켜 높이를 조절함으로써 수위감지센서유니트가 감지하는 수위를 변화시킬 수 있으므로 저수조의 용량에 따라 가열하는 물의 양을 자유롭게 조절할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가열식 살균 정수기에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 정수기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 1에 적용된 저수조의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이고, 도 4는 도 1에 적용된 수위감지센서유니트를 나타내는 분리사시도이고, 도 5는 도 1에 적용된 수위감지센서유니트의 사용 상태를 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정수기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기(10)는 단체급수를 위한 대용량의 정수기로서, 살균처리되어 안전하게 마실 수 있는 음용수를 공급한다. 도시되지 않았지만 본 발명은 가정용으로 이용되는 소형의 정수기로 구현될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기(10)는 크게 하우징(15)과, 원수공급관(7)과 연결되어 유입되는 원수를 가열하여 살균처리하는 원수살균수단과, 원수살균수단으로부터 가열된 물을 공급받아 저장하는 저장조(30)와, 저장조(30)에 저장된 물을 냉각시켜 식수용 냉수를 공급하는 냉수공급부(70)로 구비된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 정수기(10)를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기의 구성요소들을 내장하는 통형의 하우징(15)은 스테인레스 등의 내부식성이 강한 금속 소재를 이용한다. 하우징(15)의 전면에는 취수꼭지(1)가 돌출되어 형성된다. 이 경우 취수꼭지(1)는 많은 사람이 동시에 이용할 수 있도록 다수가 설치된다.
그리고 취수꼭지(1)의 하방에는 하우징(15)의 전면으로부터 돌출되어 배수대(3)가 형성된다. 배수대(3)는 취수꼭지(1)로부터 배출된 물을 자연스럽게 모아서 하우징(15)의 하부로 흘러 나가게 하는 배수구를 가진다. 배수대(3)의 전면에는 취수꼭지(1)를 개방시키는 버튼(5)이 부착된다. 하우징(15)의 상부에는 컵을 보관하는 컵보관대(미도시)가 형성될 수 있고, 하우징(15)의 배수대(3)의 하부에는 사용한 컵을 수거가능하도록 다수의 컵수거부(미도시)가 형성될 수 있다. 도시된 하우징(15)의 형태는 일 예에 불과하며 다양한 변경이 가능함은 물론이다.
하우징(15)의 외부로부터 인입되어 내부로 연장되는 원수공급관(7)은 상수도관과 연결되어 원수를 하우징(15)의 내부로 공급한다. 원수공급관(7)을 통해 공급되는 원수는 원수살균수단으로 공급된다.
본 발명의 실시 예에서는 상수를 원수로 이용하여 가열하여 살균처리하므로 통상적인 필터부를 생략할 수 있다는 장점을 가진다. 다만, 도시된 바와 달리 원수로서 상수 외에 다른 물을 이용하거나 필요에 따라서는 필터부를 설치할 수 있음은 물론이다. 가령, 오염물질을 여과하기 위한 프리필터와, 염소성분이나 유기 화학물질 및 기타 세균 등을 제거하기 위한 선카본필터 (Pre-carbon filter) 및 멤브레인필터(Membrane filter)와 후카본필터( After-carbon filter), 납이나 카드늄 등과 같은 중금속을 제거하는 필록스 메이아 필터, 독극성 화합물질을 제거하는 티씨알 필터 등으로 이루어진 필터부를 설치할 수 있다.
본 발명의 특징인 원수살균수단은 크게 가열조(20)와, 제 1히터(21)와, 열교환기(25)와, 냉각조(40)로 구비된다.
가열조(20)는 원수공급관(7)과 연결되어 내부로 원수가 유입된다. 가열조(20)는 내부에 일정한 크기의 공간이 형성되며 밀폐된 구조를 가진다. 원수공급 관(7)에는 유로를 개폐하기 위한 제 1밸브(8)가 설치되고, 원수공급관(7)의 단부는 가열조(20) 내측 하부까지 연장되어 형성된다. 가열조(20)의 내부에는 가열조(20)에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 1히터(21)가 설치된다. 제 1히터(21)로는 공지의 카트리지 히터가 이용될 수 있다. 제 1히터(21)에 의해 가열조(20)의 내부에 저장된 원수는 약 95 내지 100도로 가열된다. 그리고 가열조(20)의 내부에는 통상적인 제 1수온센서(26)가 설치된다. 제 1수온센서(26)에 의해 감지된 물의 온도에 의해 제어부(120)가 제 1히터(21)의 작동을 제어한다.
그리고 제어부(120)는 통상적인 컨트롤러로 이루어지는 것으로서, 각종 센서로부터 출력되는 신호를 받아 제 1히터(21)에 인가되는 전원을 제어하고 제 1밸브(8)의 개폐를 제어한다. 이외에도 후술할 제 2 및 제 3, 제 4밸브(53)(57)(37)도 제어하게 된다.
이와 같이 제 1히터(21)의 작동에 의해 고온으로 가열된 물은 가열조(20)에서 살균처리된다. 그리고 제 1밸브(8)가 원수공급관(7)의 유로를 개방시키게 되면 원수공급관(7)을 통해 가열조(20)로 공급되는 물의 압력에 의해 가열조(20)에서 살균처리된 물은 제 1연결관(23)을 통해 열교환기(25)로 이송된다. 그리고 원수공급관(7)을 통해 가열조(20)로 원수가 새롭게 유입되면 가열조(20) 내부에 저장된 물의 온도가 낮아지게 되고, 이에 따라 약 95도까지 온도가 저하되면 제 1수온센서(26)로부터 감지된 신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(7)의 유로를 차단시키고 제 1히터(21)에 전원을 인가하여 물을 가열시킨다.
가열조(20)의 상부에 설치된 제 1연결관(23)은 냉각조(40) 내부에 장착된 열교환기(25)와 연결된다. 열교환기(25)는 코일 형상의 파이프로 이루어져, 내부에 제 1연결관(23)을 통해 유입되는 살균처리된 물이 흐르게 된다.
냉각조(40)는 밀폐되거나 상부가 개방된 구조일 수 있다. 냉각조(40)의 내부에는 냉각수 유입관(41)을 통해 실온의 냉각수가 유입된다. 냉각수 유입관(41)은 상수도관과 연결될 수 있다. 냉각수는 냉각조(40)의 열교환기(25)로부터 열을 흡수하여 일정 온도로 데워지면 냉각수 배출관(45)을 통해 외부로 배출된다. 냉각조(40)에는 냉각수의 온도를 감지하는 제 2수온센서(27)가 설치되다. 냉각수 유입관(41)과 냉각수 배출관(45)에는 제 2수온센서(27)의 신호를 받아 제어부(120)의 제어에 의해 조작되는 제 2 및 제 3밸브(43)(57)가 각각 설치된다.
이와 같이 냉각조(40)에 설치된 열교환기(25)는 냉각수와 열교환이 이루어지므로 열교환기(25)의 내부를 흐르는 물은 약 20 내지 30도의 실온상태로 냉각된다. 열교환기(25)와 연결된 제 2연결관(31)을 통해 실온으로 냉각된 물은 저수조(30)로 유입된다. 제 2연결관(31)은 저수조(30) 바닥을 관통하여 저수조(30) 내부에 일정 높이까지 연장된다.
저수조(30)는 도시되지 않았지만 상부에 저수조(30)의 내부를 개폐할 수 있는 도어가 설치될 수 있다. 저수조(30)의 하부에는 물을 배수시킬 수 있도록 저수조 배수관(35)이 연결되고, 저수조 배수관(35)에는 제 4밸브(37)가 설치된다. 저수조(30)에 저장된 물은 냉수공급부(70)로 유입되어 냉각되고 나서 최종적으로 취수꼭지(1)를 통해 배출된다.
저수조(30)에 저장된 물이 냉수공급부(70)로 공급되면 저수조(30)의 수위가 그만큼 하강하게 되고, 이에 따라 저수조(30)의 내부에 설치되어 저수조(30)의 수위를 감지하는 수위감지센서유니트(50)의 감지신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(7)을 개방하게 된다. 수위감지센서유니트(50)에 대해서는 후술한다. 원수공급관(7)이 개방되면 상술한 바와 같이 가열조(20)로 원수가 유입되고, 이때 원수의 유입압력에 의해 가열조(20)에 저장된 물은 차례로 제 1연결관(23), 열교환기(25), 제 2연결관(31)을 따라 흘러 저수조(30)에 유입된다. 그리고 저수조의 수위가 설정된 수위에 도달하면 제어부가 원수공급관(7)의 유로를 차단하도록 제 1밸브(8)를 제어하여 저수조(30) 내로 물의 유입을 중단시킨다. 이를 위해 저수조(30)는 가열조(20) 및 열교환기(25)보다 더 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 본 발명은 원수공급관(7)부터 저수조(30)까지 단일의 통로를 형성하기 때문에 제 1밸브(8)의 개폐에 따라 저수조(30)에 물이 유입되거나 차단된다.
냉수공급부(70)는 일 예로, 제 1공급관(72)에 의해 저수조(30)와 연결되는 냉수탱크(71)와, 냉수탱크(71)에 저장된 물을 냉각시키기 위한 것으로 냉수탱크(71)의 내부에 설치되는 증발기(73)와, 이 증발기(73)로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 열교환 매체를 압축하는 압축기(77)와, 압축기(77)에 의해 압축된 기상의 열교환 매체를 응축하는 응축기(75)와, 응축기(75)와 증발기(73)의 사이에 설치되어 응축기(75)에 의해 응축된 열교환 매체를 교축하기 위한 교축밸브(79)를 구비한다. 그리고 냉수냉크(71)의 내부에는 물의 수위를 감지할 수 있는 통상적인 수위감지센서(미도시)가 설치될 수 있다. 이외에도 냉수탱크(71)의 내부에는 물의 온 도를 감지하는 수온센서(미도시)가 설치될 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 원수살균수단에 의해 원수를 고온으로 가열하여 살균처리된 물을 저수조(30)로 유입시키므로 원수 중에 함유된 유해한 세균들을 사멸시켜 안전한 음용수를 제공할 수 있다.
그리고 본 발명은 더욱 안전한 음용수를 제공하기 위해 저수조(30) 내부를 주기적으로 살균할 수 있도록 저수조살균수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이는 저수조(30)에 유입된 물이 가열살균처리되어 유해한 세균을 모두 제거하였다 하더라도 실온의 상태로 냉각되어 저수조(30)에 저장된 물은 시간이 지남에 따라 유해한 세균이 서식할 수 있기 때문이다. 저수조살균수단은 저수조(30)에 저장된 물을 설정된 수위까지 배수시키면 저수조(30)의 내부에 고온의 스팀을 발생시켜 저수조(30)를 살균시킨다.
일 예로, 저수조살균수단은 저수조(30)의 내부에 설치된 제 2히터(38)와, 상기 저수조(30)의 내부에 설치되어 수위를 감지하는 수위감지센서유니트(50)로 구비된다.
도시된 바와 같이 저수조(30)의 바닥에는 하방으로 돌출되어 일정한 크기의 공간이 형성된 히터수용부(39)가 마련되고, 히터수용부(39)에 전원과 연결되는 제 2히터(38)가 설치된다. 제 2히터(38)로는 건식히터 또는 습식히터가 이용될 수 있으나, 대용량의 물을 빠른 시간에 가열할 수 있는 장점을 가진 습식히터를 사용하는 것이 바람직하다.
저수조(31)의 수위를 감지하는 수위감지센서유니트(50)는 수직하게 설치된 지지관(51)과, 지지관(51)의 상부 및 하부에 각각 설치되어 고수위 및 저수위를 감지하기 위한 것으로 지지관(51)을 따라 상하로 유동하며 자성체(54)가 내장된 제 1 및 제 2플로트(53)(55)와, 지지관(51)에 내장되어 제 1 및 제 2플로트(53)(55)의 유동을 감지하는 제 1 및 제 2리드스위치(93)(97)와, 제 1 및 제 2플로트(53)(55)의 상하 유동범위를 제한하는 제 1 및 제 2스토퍼(60)(61)를 구비한다.
지지관(51)은 저수조(30)의 외부에서 히터수용부(39)의 바닥을 관통하여 저수조(30)의 내부에 수직으로 연장되도록 형성된다. 지지관(51)은 내부가 중공인 관체로 형성된다. 제 1스토퍼(60)는 제 1플로트(53)의 상부 및 하부에, 제 2스토퍼(61)는 제 2플로트(55)의 상부 및 하부에 위치하는 지지관(51) 상에 각각 한 쌍씩 설치된다. 따라서 각 플로트(53)(55)는 한쌍의 스토퍼의 이격거리 이내로 유동범위가 제한되게 된다. 제 1 및 제 2스토퍼(60)(61)는 지지관(51)에 형성된 장착홈(52)에 장착되는 스냅링을 이용할 수 있다.
제 1스토퍼(60)는 제 1플로트(53)가 저수조의 상부, 즉 저수조(30)높이의 약 8/10 내지 9/10 높이에서 상하로 유동할 수 있도록 제한하고, 제 2스토퍼(61)는 제 2플로트(55)가 히터수용부(39)의 상부, 즉 저수조(30)의 바닥 높이보다 약간 더 높거나 더 낮은 범위 이내에서 상하로 유동할 수 있도록 제한한다.
제 1리드스위치(93)는 지지관(51)에 내장되는 것으로서, 제 1플로트(53)와 대응되는 위치에 설치된다. 제 1리드스위치(93)는 자성체로 만들어지며 전선(96)과 연결되는 2개의 리드(94)가 비활성 가스를 충전한 유리관(95) 속에 설치된 구성으로서, 수면에 부유하는 제 1플로트(53)가 수위를 따라 제 1리드스위치(93)가 위치 한 지지관(51)상으로 이동하게 되면 제 1플로트(53)에 내장된 자성체(54)로부터 발생하는 자력선은 리드(94) 내부를 더 많이 통과하여 상호 떨어진 2개의 리드(94)를 접촉시킨다. 리드(94)의 접촉 또는 분리에 의해 발생하는 전기적 온/오프 신호는 제어부(120)로 제공된다. 상기 제 1리드스위치(93)는 접점의 동작 및 복귀가 빠르고, 또한 신뢰도가 높다는 장점을 가진다.
제 2리드스위치(97)는 지지관(51)에 내장되는 것으로서, 제 2플로트(55)와 대응되는 위치에 설치된다. 구성은 상기 제 1리드스위치(93)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
지지관(51)의 상부에 위치한 제 1플로트(53) 및 제 1리드스위치(93)는 저수조(30)의 고수위를 감지하기 위한 것으로, 저수조(30)에 물이 상부까지 차오르면 제 1플로트(53)가 상방으로 유동하게 되고 그에 따라 제 1리드스위치(57)는 전기적 신호를 제어부(120)로 출력하게 된다. 제어부(120)는 고수위를 감지하여 제 1밸브(8)를 작동시켜 원수공급관(7)의 유로를 폐쇄시켜 물의 유입을 차단한다.
지지관(51)의 하부에 위치한 제 2플로트(55) 및 제 2리드스위치(97)는 저수조의 저수위를 감지하는 것으로서, 저수조의 살균시 가열에 필요한 최소한의 물의 수위를 감지하는 것이다. 즉, 제 2리드스위치(97)의 높이 이하로 저수조(30)에 남아 있는 물이 가열되는 물의 양이 되는 것이다. 본 발명에서는 히터수용부(39)에 수용된 물의 양만큼 가열되는 것이다. 가열되는 물의 양은 저수조(30) 내부 용량의 약 4 내지 10%가 적합하다.
본 발명에 따른 저수조(30)의 살균처리 과정을 간단하게 살펴보면, 저수 조(30)를 살균처리하기 위해 하우징(15)의 후면에 설치된 히터전원버튼(미도시)을 사용자가 조작하게 되면 전원이 제 2히터(38)에 인가됨과 동시에 제어부(120)에 의해 제 1밸브(8) 및 제 4밸브(37)가 작동되어 원수공급관(7)의 유로는 차단되고, 저수조 배수관(35)의 유로는 개방된다. 저수조(30)에 저장된 물이 저수조(30)의 바닥까지 배수가 되고 히터수용부(39)에만 물이 채워지게 되면 제 2리드스위치(97)로부터 발생한 신호에 의해 제어부(120)는 제 4밸브(37)를 제어하여 저수조 배수관(35)의 유로를 차단시킨다. 제 2히터(38)에 의해 히터수용부(39)에 수용된 물이 가열되고, 이때 발생한 고온의 증기가 저수조(30) 내측면을 살균처리하게 된다. 그리고 저수조(30)에 설치된 제 3수온센서(29)에 의해 저수조(30)의 내부 온도가 일정 온도, 예를 들어 100 내지 120도의 온도가 되면 제어부(120)는 제 2히터(38)의 작동을 중단시키고 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(7)의 유로를 개방시킨다. 원수공급관(7)을 통해 원수가 유입되면 가열조(20)에서 살균처리된 물이 저수조(30)로 유입된다. 저수조(30)의 수위가 일정 수위에 도달하면 제 1리드스위치(93)로부터 발생한 신호에 의해 제어부(120)는 제 1밸브(8)를 제어하여 원수공급관(8)의 유로를 차단시킨다.
그리고 상술한 바와 달리 일정시간이 지나면 주기적으로 저수조(30)를 살균할 수 있도록 제어부(120)의 제어에 의해 히터(38)를 가동시키거나, 히터(38)를 가동시키기 위한 별도의 타이머(미도시)가 하우징(15)의 일측에 설치될 수 있다.
한편, 상술한 수위감지센서유니트는 도 7에 도시된 바와 같이 고수위를 감지하기 위한 제 1플로트(53) 및 제 1리드스위치(93)가 생략될 수 있다. 이 경우 통상 적인 수위감지센서가 저수조(30)의 내부에 별도로 설치되어 고수위를 감지할 수 있음은 물론이다.
또한, 지지관이 2개가 각각 설치되고, 어느 한 지지관에 고수위를 감지하기 위한 제 1플로트 및 제 1리드스위치가 설치되며, 다른 지지관에 저수위를 감지하기 위한 제 2플로트 및 제 2리드스위치가 설치될 수 있다.
그리고 수위감지센서유니트(50)는 상기 지지관(51)의 높이를 변화시켜 감지하는 수위를 조정할 수 있도록 상기 지지관(51)을 상하로 이동 가능하게 저수조(30)의 바닥에 지지시키는 승강수단(100)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 지지관(51)을 일정 높이로 상승시키거나 하강시키는 경우 제 1 및 제 2플로트(51)(55)의 높이가 변하게 되어 고수위 및 저수위를 사용자가 임의로 설정할 수 있다. 이는 음용수의 일일 사용량에 따라 저장되는 물의 양을 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 저수조(30)의 살균처리시 가열되는 물의 양을 임의로 조절할 수 있기 위함이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 승강수단(100)은 히터수용부(39)의 바닥에 형성된 장착공(32)에 관통되도록 장착되며 지지관(51)이 수직으로 관통되는 니플(105)과, 니플(105)의 하부에 나사결합되어 니플(105)을 히터수용부(39)의 바닥에 고정시키는 너트(109)와, 히터수용부(39) 바닥과 너트(109) 사이에 설치되어 수밀을 유지하는 제 1실링부재(107)와, 니플(105)의 상부에 나사결합되어 지지관(51)을 일정 위치게 고정시키는 조임너트(101)와, 조임너트(101)와 니플(105) 사이에 설치되어 수밀을 유지하는 제 2실링부재(103)을 구비한다.
따라서 지지관(51)을 승강시키기 위해서 조임너트(101)를 풀면 지지관(51)은 상하로 이동이 가능하며, 위치조절 후 지지관(51)을 고정시키기 위해서 조임너트(101)를 니플(105)에 체결하게 되면 조임너트(105)가 체결되는 과정에서 제 2실링부재(103)를 가압하게 되고 제 2실링부재(103)는 지지관(51)의 외주면에 밀착되어 지지관(51)이 이동되는 것을 방지함과 동시에 저수조(30)의 물이 외부로 누수되지 않도록 수밀작용을 한다.
본 발명의 다른 실시 예로서 도 6에 도시된 바와 같이 저수조(30)와 연결된 온수 공급부(80)가 더 구비될 수 있다. 온수 공급부(80)는 저수조(30)와 제 2공급관(82)으로 연결된 온수탱크(81)와, 온수탱크(81) 내의 물을 가열하기 위한 온수용 가열히터(85)를 더 구비한다. 상기 온수공급부(80)는 상술한 실시 예에 의해 한정되지 않고 물을 가열시킬 수 있는 구조이면 통상의 정수기에 적용되는 온수공급부를 이용하는 것도 가능하다. 냉수탱크(71) 및 온수탱크(81)는 다수의 취수꼭지 (91)와 연결되어 취수꼭지(91)를 통해 냉수 또는 온수가 배출된다.
또한, 냉각조(40)의 냉각수 배출관(45)과 원수공급관(7)은 제 3연결관(130)으로 연결된다. 따라서 냉각조(40)에서 열교환기와 열교환되어 가열된 냉각수를 가열조(20)로 유입시키므로 제 1히터(21) 가동에 따른 전력 소모량을 낮출 수 있다. 제 3연결관(130)에는 제어부의 제어에 의해 유로를 개폐시키는 제 5밸브(28)가 설치된다.
그리고 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 적용되는 저수조(30)를 나타내고 있다. 도 7을 참조하면, 저수조(30)의 내부에 증발기(140)가 설치된다. 물론 도시되지 않았지만 상기 증발기(140)로부터 증발잠열을 흡수하여 증발된 열교환 매 체를 압축하는 압축기와, 압축기에 의해 압축된 기상의 열교환 매체를 응축하는 응축기와, 응축기와 증발기의 사이에 설치되어 응축기에 의해 응축된 열교환 매체를 교축하기 위한 교축밸브가 저수조(30)의 외부에 설치됨은 물론이다.
이와 같이 도 7에 도시된 예에서는 별도의 냉수탱크를 구비할 필요 없이 저수조(30) 자체가 냉수탱크로 활용될 수 있어 구성을 간소화시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정수기의 사시도이고,
도 2는 도 1의 정수기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 3은 도 1에 적용된 저수조의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이고,
도 4는 도 1에 적용된 수위감지센서유니트를 나타내는 분리사시도이고,
도 5는 도 1에 적용된 수위감지센서유니트의 사용 상태를 나타내는 단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 정수기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 정수기에 적용된 저수조의 내부를 나타낸 일부 절개 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 취수꼭지 15: 하우징
20: 가열조 30: 저수조
40: 냉각조 71: 냉수탱크
120: 제어부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 저수조에 저장된 물을 냉각 또는 가열하여 냉수 또는 온수를 공급하는 정수기에 있어서,
    원수공급관과 연결되어 내부로 물이 유입되는 가열조와;
    상기 가열조 내부에 장착되어 상기 가열조에 저장된 물을 가열하여 살균시키는 제 1히터와;
    상기 가열조와 제 1연결관으로 연결되며, 내부에 상기 가열조에서 가열되어 살균처리된 물이 흐르는 열교환기와;
    상기 열교환기가 내부에 설치되며 저장된 냉각수에 의해 상기 열교환기로부터 열을 흡수하는 냉각조와;
    상기 열교환기와 상기 저수조를 연결하여 상기 열교환기에서 냉각된 물이 상기 저수조로 유입되는 제 2연결관;을 구비하며,
    상기 저수조의 저장된 물을 설정된 수위까지 배수시키면 상기 저수조의 내부에 증기를 발생시켜 상기 저수조를 살균시키는 저수조살균수단을 더 구비하고,
    상기 저수조살균수단은 상기 저수조의 내부에 설치되어 상기 저수조의 수위를 감지하는 수위감지센서유니트와, 상기 저수조의 바닥에서 하방으로 돌출되어 형성된 히터수용부에 장착되고 상기 저수조의 저장된 물을 상기 저수조의 바닥까지 배수시키면 상기 수위감지센서유니트의 신호에 의해 작동되어 상기 히터수용부에 남아 있는 물을 가열시켜 증기를 발생시키는 제 2히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 가열식 살균 정수기.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 수위감지센서유니트는 상기 히터수용부에서 상기 저수조의 상부까지 연장되어 형성된 지지관과, 상기 지지관의 상부 및 하부에 각각 설치되어 상기 저수조의 수위변화에 의해 상기 지지관을 따라 상하 방향으로 유동하는 제 1 및 제 2플로트와, 상기 지지관에 설치되어 상기 제 1플로트의 상하 유동범위를 상기 저수조의 상부로 제한하는 제 1스토퍼와, 상기 지지관에 설치되어 상기 제 2플로트의 상하 유동범위를 상기 히터수용부의 상부로 제한하는 제 2스토퍼와, 상기 지지관에 내장되어 상기 제 1 및 제 2플로트의 유동에 의해 온/오프 신호를 출력하는 제 1 및 제 2리드스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 가열식 살균 정수기.
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