KR101576830B1

KR101576830B1 - 온수탱크

Info

Publication number: KR101576830B1
Application number: KR1020100000173A
Authority: KR
Inventors: 이현우
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-01-04
Publication date: 2015-12-11
Also published as: KR20110080034A

Abstract

물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축되고 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있어서 효율이 높은 온수탱크를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 온수탱크는 물이 유입되는 유입관(210)과 물이 유출되는 유출관(220)이 연결된 탱크본체(200); 상기 탱크본체(200)에 구비되며 상기 탱크본체(200)에 유입되어 저장된 물을 가열하는 가열기(300); 및 일측은 상기 탱크본체(200)에 연결되고 타측은 상기 유출관(220)에 연결되며 상기 가열기(300)에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물이 상기 유출관(220)을 통해서 유출될 때 상기 가열기(300)에 의해서 오버히팅된 물이 혼합되어 추출온도가 되도록 하는 혼합부(400); 를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 저장된 물이 일정 온도범위를 유지하도록 할 수 있으며, 추출시에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 할 수 있고, 이에 따라 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축될 수 있으며, 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있고, 온수탱크의 효율을 높일 수 있다.

Description

온수탱크{HOT WATER TANK}

본 발명은 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축되고 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있어서 효율이 높은 온수탱크에 관한 것이다.

온수탱크는 이에 유입되어 저장된 물을 가열하여 유출시키는 장치이다.

이러한 온수탱크는, 예컨대 정수기에 구비된다면 한개나 복수개의 정수필터를 거치면서 여과된 물을 저장하는 정수탱크 등과 같은 물공급원으로부터 공급된 물이 유입되어 저장된다. 그리고, 온수탱크에는 가열기가 구비되어 있어서 온수탱크에 저장된 물을 추출온도로 가열한다. 이러한 가열기는 온수탱크의 내부에 구비되거나 외부에 구비된다.

종래 이러한 온수탱크는 가열기에 의해서 온수탱크에 저장된 물 전체를 추출온도로 항상 가열해주어야만 한다는 문제점이 있다. 이에 따라 온수탱크에 저장된 물을 추출온도로 가열하기 위해서 많은 에너지가 든다는 문제점이 있다. 또한, 온수탱크에 저장된 물 전체를 추출온도로 가열하기 때문에 오랜 시간이 걸린다는 문제점이 있다.

그러므로, 온수탱크의 효율이 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 온수탱크에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 온수탱크의 효율을 높일 수 있도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태에 따른 온수탱크는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 기본적으로 저장된 물이 일정 온도범위를 유지하도록 하며 추출시에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 하는 것을 기초로 한다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 온수탱크는 물이 유입되는 유입관과 물이 유출되는 유출관이 연결된 탱크본체; 탱크본체에 구비되며 탱크본체에 유입되어 저장된 물을 가열하는 가열기; 및 일측은 탱크본체에 연결되고 타측은 유출관에 연결되며 가열기에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물이 유출관을 통해서 유출될 때 가열기에 의해서 오버히팅된 물이 혼합되어 추출온도가 되도록 하는 혼합부; 를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 혼합부는 일측은 탱크본체의 상부에 연결되며 타측은 유출관에 연결되는 오버히팅관; 및 유출관에 구비된 밸브; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 혼합부는 오버히팅관에 구비되며 오버히팅관의 압력을 감지하는 압력감지센서를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 유입관은 탱크본체의 하부에 연결되며, 유출관은 탱크본체의 상부에 연결될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 저장된 물이 일정 온도범위를 유지하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 추출시에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축될 수 있다.

그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 온수탱크의 효율을 높일 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 온수탱크의 일실시예를 나타내는 도면이다
도2 내지 도4는 본 발명에 따른 온수탱크의 일실시예의 작동을 나타내는 도면이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 온수탱크에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 저장된 물이 일정 온도범위를 유지하도록 하며 추출시에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 하는 것을 기초로 한다.

도1에 도시된 실시예와 같이 본 발명에 따른 온수탱크(100)는 탱크본체(200)와 가열기(300) 및 혼합부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

탱크본체(200)에는 도1에 도시된 실시예와 같이 유입관(210)과 유출관(220)이 연결될 수 있다. 유입관(210)을 통해서는 탱크본체(200)로 물이 유입될 수 있다. 이를 위해서 유입관(210)은 물공급원에 연결될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 온수탱크(100)가 정수기(도시되지 않음)에 구비된다면, 물공급원은 한개나 복수개의 정수필터(도시되지 않음)를 거쳐서 여과된 물을 저장하는 정수탱크일 수 있다. 그러나, 물공급원은 정수탱크에 한정되지 않고 유입관(210)에 연결되어 탱크본체(200)에 물을 공급할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 가능하다.

이러한 유입관(210)은 도1에 도시된 실시예와 같이 탱크본체(200)의 하부에 연결될 수 있다. 따라서, 상대적으로 온도가 낮은 물공급원으로터 공급된 물이 유입관(210)을 통해 탱크본체(200)의 하부에 유입될 수 있다. 또한, 유입관(210)에는 도시된 실시예와 같이 밸브(V)가 구비될 수 있다. 이러한 밸브(V)에 의해서 유입관(210)을 통한 탱크본체(200)로의 물의 유입을 조절할 수 있다.

또한, 유출관(220)으로는 탱크본체(200)에 저장되어 가열기(300)에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물이 유출될 수 있다. 이러한 유출관(220)은 도1에 도시된 실시예와 같이 탱크본체(200)의 상부에 연결될 수 있다. 따라서, 탱크본체(200)에 저장되어 가열기(300)에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 상대적으로 온도가 높은 물이 유출관(220)을 통해 탱크본체(200)의 상부로부터 유출될 수 있다. 이러한 유출관(220)에는 도시된 실시예와 같이 온도감지센서(250)가 구비될 수 있다. 이러한 온도감지센서(250)에 의해서 유출관(220)을 유동하는 물의 온도를 감지할 수 있다.

한편, 도1에 도시된 실시예와 같이 탱크본체(200)에는 수위감지센서(230)가 구비될 수 있다. 이러한 수위감지센서(230)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위가 감지될 수 있다. 그리고, 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위를 일정 수위로 유지시킬 수 있다. 즉, 수위감지센서(230)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위가 일정 수위를 초과한 것이 감지되면 유입관(210)에 구비된 밸브(V)를 닫아서 탱크본체(200)로의 물의 유입을 차단할 수 있다. 그리고, 수위감지센서(230)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위가 일정 수위 미만인 것이 감지되면 밸브(V)를 열어서 탱크본체(200)로 물이 유입되도록 할 수 있다. 이에 따라, 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위를 일정 수위로 유지시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 탱크본체(200)에 저장된 물의 수위를 일정 수위로 유지시켜서 탱크본체(200)가 물로 가득차지 않고 여유공간을 가지게 할 수 있다. 이에 의해서, 후술할 바와 같이 이미 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 탱크본체(200)에 저장된 물이 유출관(220)을 통해서 유출될 때, 탱크본체(200)에 저장된 물이 오버히팅되도록 가열하는 것이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 탱크본체(200)에는 도1에 도시된 실시예와 같이 온도감지센서(240)가 구비될 수 있다. 이러한 온도감지센서(240)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물의 온도가 감지될 수 있다. 그리고, 온도감지센서(240)와 가열기(300)가 연동하여 후술할 바와 같이 탱크본체(200)에 저장된 물의 온도를 일정 온도범위로 유지시킬 수 있다.

가열기(300)는 도1에 도시된 실시예와 같이 탱크본체(200)에 구비될 수 있다. 도시된 실시예와 같이 가열기(300)는 탱크본체(200)의 내부에 구비될 수 있다. 그러나, 가열기(300)는 탱크본체(200)의 외부에 구비될 수도 있으며 탱크본체(200)에 유입되어 저장된 물을 가열할 수 있는 위치라면 탱크본체(200)의 어떠한 위치에도 구비될 수 있다. 또한, 가열기(300)는 도시된 실시예와 같이 전기에너지에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물을 가열할 수 있도록 전열선 등을 포함할 수 있다. 그러나, 가열기(300)는 이에 한정되지 않고 탱크본체(200)에 저장된 물을 가열할 수 있는 것이라면 어떠한 구성이라도 가능하다.

한편, 탱크본체(200)에 저장된 물은 유출관(220)을 통해서 유출되지 않는 경우에는, 일정 온도범위를 유지할 수 있도록 가열기(300)에 의해서 가열될 수 있다. 예컨대, 탱크본체(200)에 저장된 물은 30℃ 내지 70℃를 유지할 수 있도록 가열기(300)에 의해서 가열될 수 있다. 즉, 탱크본체(200)에 저장된 물의 온도가 30℃미만인 것이 탱크본체(200)에 구비된 온도감지센서(240)에 의해서 감지되면, 가열기(300)를 작동하여 탱크본체(200)에 저장된 물이 30℃ 이상이 되도록 가열한다. 그리고, 이러한 가열기(300)에 의한 가열에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물의 온도가 70℃를 초과한 것이 온도감지센서(240)에 의해서 감지되면, 가열기(300)의 작동을 중지한다. 이러한 방법으로 탱크본체(200)에 저장된 물의 온도를 30℃ 내지 70℃로, 즉 일정 온도범위로 유지할 수 있다.

또한, 전술된 바와 같이 이미 일정 온도범위를 유지할 수 있도록 가열된 물이 유출관(220)을 통해서 유출되는 경우에는, 탱크본체(200)에 저장된 물은 오버히팅될 수 있도록 가열기(300)에 의해서 가열될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 온도감지센서(240)에 의해서 일정 온도범위, 예컨대 70℃가 초과된 것이 감지된다고 하더라도, 가열기(300)의 작동은 중지되지 않게 된다. 이러한 경우에는 탱크본체(200)에 저장된 물이 유출관(220)을 통해서 유출되는 것이 중지되면, 가열기(300)의 작동이 중지되게 된다.

혼합부(400)는 도1에 도시된 실시예와 같이 일측은 탱크본체(200)에 연결되고 타측은 유출관(220)에 연결될 수 있다. 이러한 혼합부(400)에 의해서 전술된 바와 같이 이미 가열기(300)에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물이 유출관(220)을 통해서 유출될 때, 가열기(300)에 의해서 오버히팅된 물이 혼합되어 추출온도가 되도록 할 수 있다. 이를 위해서, 도시된 실시예와 같이 혼합부(400)는 오버히팅관(410)과 밸브(420)를 포함할 수 있다. 또한, 혼합부(400)는 압력감지센서(430)를 더 포함할 수 있다.

도1에 도시된 실시예와 같이 오버히팅관(410)은 일측은 탱크본체(200)의 상부에 연결되며 타측은 유출관(220)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 가열기(300)에 의해서 가열되어 오버히팅된 물이 오버히팅관(410)을 통해 유출관(220)으로 유동할 수 있으며, 유출관(220)을 통해서 유출되는 이미 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물과 혼합될 수 있다. 그리고, 이와 같은 일정 온도범위를 유지하도록 가열된물과 오버히팅된 물의 혼합에 의해서 추출온도가 될 수 있다.

이와 같이, 이미 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 하기 때문에, 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축될 수 있다. 또한, 탱크본체(200)에 저장된 물 전체를 추출온도로 가열하지 않아도 되기 때문에, 적은 에너지로 저장된 물을 추출온도로 가열할 수 있다. 이에 따라, 온수탱크의 효율을 높일 수 있다.

밸브(420)는 도1에 도시된 실시예와 같이 유출관(220)에 구비될 수 있다. 밸브(420)는 닫혀있다가, 사용자의 추출명령에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물과 오버히팅관(410)을 통해 유동한 오버히팅된 물이 유출관(220)에서 혼합되어 추출온도가 되면 열려서, 사용자에게 온수를 공급할 수 있다. 이러한 밸브(420)의 작동은 유출관(220)에 구비된 온도감지센서(250)와 연동되어 이루어질 수 있다. 즉 온도감지센서(250)에서 감지된 온도가 추출온도가 되면 열리고, 그렇지 않으면 닫힐 수 있다. 또한, 밸브(420)의 작동은 후술할 바와 같이 오버히팅관(410)에 구비된 압력감지센서(430)와 연동되어서도 이루어질 수 있다.

도1에 도시된 실시예와 같이 압력감지센서(430)는 오버히팅관(410)에 구비될 수 있다. 이러한 압력감지센서(430)에 의해서 오버히팅관(410)의 압력을 감지할 수 있다. 이에 따라, 가열기(300)에 의해서 가열되어 오버히팅된 물이 오버히팅관(410)을 유동함을 알 수 있다. 즉, 오버히팅된 물이 오버히팅관(410)을 유동하게 되면 오버히팅관(410)의 압력이 높아지게 되고 높아진 압력을 압력감지센서(430)가 감지하여 오버히팅된 물이 오버히팅관(410)을 유동함을 알 수 있다. 또한, 오버히팅관(410)의 압력이 일정 압력 이상이 됨을 압력감지센서(430)가 감지하면, 밸브(420)를 열어서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물과 오버히팅된 물이 유출관(220)에서 혼합되어 추출온도로 된 온수를 사용자에게 공급할 수 있다.

이하, 도2 내지 도4를 참조로 하여 본 발명에 따른 온수탱크의 일실시예의 작동에 대하여 상세하게 설명한다.

도2에 도시된 바와 같이 유입관(210)에 구비된 밸브(V)가 열리면 물공급원(도시되지 않음), 예컨대 한개나 복수개의 정수필터(도시되지 않음)를 거쳐서 여과된 물이 저장되는 정수탱크(도시되지 않음) 등으로부터 탱크본체(200) 내로 물이 유입된다.

탱크본체(200)에 유입되어 저장된 물(W)의 수위가 도3에 도시된 바와 같이 일정 수위, 즉 수위감지센서(230)가 위치된 수위까지 이르게 되면, 수위감지센서(230)가 이를 감지하게 된다. 그리고, 이와 같이 수위감지센서(230)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 수위가 일정 수위가 되었음이 감지되면, 밸브(V)가 닫혀서 탱크본체(200)로의 물의 유입이 차단된다.

이와 같이, 탱크본체(200)에 저장된 물(W)이 일정 수위에 도달하면, 가열기(300)가 작동되어서 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 일정 온도범위를 유지하도록 한다. 예컨대, 전술된 바와 같이 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 30℃ 내지 70℃의 범위를 유지하도록 할 수 있다. 즉, 전술된 바와 같이 온도감지센서(240)에 의해서 감지된 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 30℃ 미만이면, 가열기(300)가 작동되어 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 30℃ 이상이 되도록 한다. 그리고, 가열기(300)의 가열에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 70℃를 초과한 것이 온도감지센서(240)에 의해서 감지되면 가열기(300)의 작동이 중지된다.

이와 같이, 가열기(300)와 온도감지센서(240)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물(W)의 온도가 일정 온도범위로 유지된 상태에서, 예컨대 사용자가 추출버튼을 누른다든지 하여 온수 추출명령이 있게 되면, 먼저 도4에 도시된 바와 같이 가열기(300)가 작동되어 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 탱크본체(200)에 저장된 물(W)이 가열된다. 이 경우에는 오버히팅이 발생할 수 있도록 가열기(300)에 의해서 탱크본체(200)에 저장된 물(W)이 가열된다. 그러므로, 이 경우에는 온도감지센서(240)에 의해서 감지된 온도가 일정 온도범위를 초과한다고 하더라도, 가열기(300)의 작동은 중지되지 않는다.

가열기(300)에 의해서 가열되어 오버히팅된 물은 도4에 도시된 바와 같이 혼합부(400)의 오버히팅관(410)을 통해 유출관(220)으로 유동한다. 그리고, 이는 오버히팅관(410)에 구비된 압력감지센서(430)에 의해서 감지될 수 있다.

오버히팅관(410)이 연결된 이후의 유출관(220)에서는 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물과 오버히팅된 물이 혼합되게 되고 이에 따라 추출온도가 될 수 있다. 그리고, 이는 유출관(220)에 구비된 온도감지센서(240)에 의해서 감지될 수 있다.

압력감지센서(430)에 의해서 유출관(220)의 압력이 일정 압력 이상이 됨이 감지되거나, 또는 온도감지센서(250)에 의해서 물의 온도가 추출온도가 됨이 감지되면, 도4에 도시된 바와 같이 밸브(420)가 열리게 된다. 이에 따라, 온수가 사용자에게 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 온수탱크의 일실시예를 사용하면, 저장된 물이 일정 온도범위를 유지하도록 할 수 있고, 추출시에 오버히팅된 물을 혼합하여 추출온도가 되도록 할 수 있으며, 이에 따라 물을 추출온도로 가열하는 시간이 단축될 수 있고, 또한, 적은 에너지로 물을 추출온도로 가열할 수 있다. 따라서, 온수탱크의 효율을 높일 수 있다.

상기와 같이 설명된 온수탱크는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 온수탱크 200 : 탱크본체
210 : 유입관 220 : 유출관
230 : 수위감지센서 240,250 : 온도감지센서
300 : 가열기 400 : 혼합부
410 : 오버히팅관 420, V : 밸브
430 : 압력감지센서 W : 물

Claims

물이 유입되는 유입관(210)과 물이 유출되는 유출관(220)이 연결된 탱크본체(200);
상기 탱크본체(200)에 구비되며 상기 탱크본체(200)에 유입되어 저장된 물을 가열하는 가열기(300); 및
일측은 상기 탱크본체(200)에 연결되고 타측은 상기 유출관(220)에 연결되며 상기 가열기(300)에 의해서 일정 온도범위를 유지하도록 가열된 물이 상기 유출관(220)을 통해서 유출될 때 상기 가열기(300)에 의해서 오버히팅된 물이 혼합되어 추출온도가 되도록 하는 혼합부(400);
를 포함하여 구성된 온수탱크.
제1항에 있어서, 상기 혼합부(400)는
일측은 상기 탱크본체(200)의 상부에 연결되며 타측은 상기 유출관(220)에 연결되는 오버히팅관(410); 및
상기 유출관(220)에 구비된 밸브(420);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수탱크.
제2항에 있어서, 상기 혼합부(400)는
상기 오버히팅관(410)에 구비되며 상기 오버히팅관(410)의 압력을 감지하는 압력감지센서(430)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수탱크.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입관(210)은 상기 탱크본체(200)의 하부에 연결되며,
상기 유출관(220)은 상기 탱크본체(200)의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 온수탱크.