KR20090040807A - 정수 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정수기에 의해 정화된 정수를 가열하는 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 정수기에 탈부착이 가능하며, 정수기에서 토출되는 정수를 가열시킴으로써, 온정수를 제공할 수 있는, 정수 가열 장치를 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명은, 온정수 토출을 위해 구동되는 온정수 코크; 정수기와 호스를 통해 연결되며 상기 정수기로부터 정수가 유입되는 유입구; 상기 유입구와 연결된 온수라인을 통해 전송되어온 정수를 예열시켜 저장하기 위한 예열탱크; 상기 온정수 코크의 온/오프에 따라 상기 온수라인을 온/오프 시킴으로써 상기 정수기로부터 이송되어온 정수가 상기 예열탱크로 유입되도록 하기 위한 피드 밸브; 및 상기 온정수 코크가 온 상태로 전환되는 경우에, 상기 예열탱크로부터 전송되어온 정수를 가열시켜 상기 온정수 코크로 이송하기 위한 가열부를 포함한다.
정수기, 예열탱크, 정수탱크

Description

정수 가열 장치{APPARATUS OF HEATING CLEAN WATER}
본 발명은 가열 장치에 관한 것으로서, 특히, 정수기에 의해 정화된 정수를 가열하는 장치에 관한 것이다.
가정 또는 사무실 등에 설치되어 사용되는 정수기는 수도수 또는 자연수 등의 원수(原水)를 필터링해서 온정수나 냉정수로 제공하는 기능을 갖는다.
정수기는 일반적으로 내부에 정수탱크가 마련된 저수식 정수기와, 정수탱크가 마련되지 않은 직수식 정수기로 구분되며, 원수에 혼입된 부유물과 인체에 유해한 성분을 제거함과 더불어, 수인성 질환을 유발하는 세균을 살균하기 위해, 다수의 필터가 구비되어 있다.
즉, 일반적인 정수기는, 원수 중의 미세한 입자나 녹찌꺼기를 제거하는 침전필터, 잔류염소나 냄새유발 물질 및 휘발성 유기물질 등을 흡착하여 제거하는 프리 카본필터, 중금속을 포함한 대부분의 이온성물질과 미생물 등을 제거하기 위한 멤브레인 필터, 냄새 제거와 물맛 향상을 위한 포스트 카본필터 등의 필터들을 포함 하고 있다.
직수식 정수기는 상기한 바와 같은 필터들을 거친 정수를 배수코크를 통해 바로 사용자에게 공급하고 있으며, 저수식 정수기는 상기한 바와 같은 필터들을 거친 정수를 보통 5 내지 30ℓ 가량의 정수탱크에 저장하여 두었다가 배수코크를 통해 사용자에게 공급하고 있다.
한편, 직수식 정수기는 정수를 냉각시키거나 가열시키기 위한 정수탱크가 구비되어 있지 않기 때문에, 온정수 또는 냉정수가 아닌 상온의 정수만을 제공하고 있으며, 저수식 정수기는 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 통해 온정수 또는 냉정수를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 정수기의 구성을 나타낸 예시도로서, 특히, 종래의 냉온정수기를 나타낸 것이다.
종래의 정수기는 도 1에 도시된 바와 같이, 공급된 원수를 정화시켜 정수를 생성시키는 다수의 필터로 구성된 필터부(20) 및 상기 필터부(20)에 의해 생성된 정수를 저장하는 정수탱크(30)를 구비한다. 또한, 상기 정수탱크(30)의 일측에는 냉정수의 생산을 위해 소정의 냉각수단(미도시)이 구비된 냉수탱크(40)와, 온정수를 얻을 수 있도록 소정의 가열수단(52)이 내장된 온수탱크(50)가 구비된다. 가열수단(52)으로는 주지된 형태의 히터(heater)가 이용되고 있다.
한편, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래의 저수식 정수기는, 온수탱크(50)의 제조공정상 용접공정이 들어가는데, 이러한 용접 부위에 녹 등이 발생할 수 있어, 위생상태가 불량해 질 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 저수식 정수기에서 온수탱크 또는 가열수단이 고장난 경우, 온수탱크와 가열수단이 전체적으로 교환되거나 수리되어야 하기 때문에 교환비용 또는 수리비용이 증가된다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 직수식 정수기를 사용하고 있는 사용자의 경우, 온정수를 추출하기 위해서는 온수탱크가 구비된 저수식 정수기를 새롭게 구입하여야 하므로, 추가비용이 발생 된다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 정수기에 탈부착이 가능하며, 정수기에서 토출되는 정수를 가열시킴으로써, 온정수를 제공할 수 있는, 정수 가열 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온정수 토출을 위해 구동되는 온정수 코크; 정수기와 호스를 통해 연결되며 상기 정수기로부터 정수가 유입되는 유입구; 상기 유입구와 연결된 온수라인을 통해 전송되어온 정수를 예열시켜 저장하기 위한 예열탱크; 상기 온정수 코크의 온/오프에 따라 상기 온수라인을 온/오프 시킴으로써 상기 정수기로부터 이송되어온 정수가 상기 예열탱크로 유입되도록 하기 위한 피드 밸브; 및 상기 온정수 코크가 온 상태로 전환되는 경우에, 상기 예열탱크로부 터 전송되어온 정수를 가열시켜 상기 온정수 코크로 이송하기 위한 가열부를 포함한다.
본 발명은 정수기에 탈부착이 용이하도록 정수기와는 독립된 개체로 제작되기 때문에, 온정수를 제공하지 않는 일반 정수기에 연결되어 온정수를 제공할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 용접공정이 요구되는 온수탱크를 정수기에 별도로 구비하지 않고서도 온정수를 제공할 수 있기 때문에, 용접공정에 따른 위생불량 문제를 해결할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 정수 가열 장치의 이용 상태를 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 정수 가열 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 정수기(200)의 코크와 연결되어, 정수기로부터 토출되는 정수를 가열시키는 기능을 수행한다.
즉, 직수식 정수기 또는 온수탱크가 구비되어 있지 않은 저수식 정수기(이하, 간단히 '정수기'라 함)(200)로부터 온정수를 공급받기 원하는 사용자는, 우선, 호스(300)를 통해 본 발명에 따른 정수 가열 장치(100)의 정수 유입구와 정수 기(200)의 코크를 연결시킨 후, 정수 가열 장치를 구동시킴으로써, 온정수를 공급받을 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 정수 가열 장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 정수 가열 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 온정수 토출을 위해 구동되는 온정수 코크(150), 정수기(200)와 호스(300)를 통해 연결되며 정수기로부터 정수가 유입되는 유입구(110), 상기 유입구와 연결된 온수라인(160)을 통해 전송되어온 정수를 예열시키기 위한 예열탱크(120), 온정수 코크의 온/오프에 따라 온수라인을 온/오프 시킴으로써 정수기로부터 이송되어온 정수가 예열탱크로 유입되도록 하기 위한 피드(Feed) 밸브(161), 온정수 코크가 선택되어진 경우에 작동되어 상기 예열탱크로부터 전송되어온 정수를 가열시켜 온정수 코크로 이송하기 위한 가열부(130), 가열부(130)에서 가열된 정수가 예열탱크로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브(131) 및 상기 가열부(130)와 예열탱크의 내부에서 발생하는 과열증기를 외부로 방출하기 위한 오버히팅(Overheating) 댐퍼(140)를 포함하고 있다. 또한, 본 발명에 따른 정수 가열 장치(100)는 상기 구성들 외에, 예열탱크(120)의 주름관으로 유입되어 예열된 정수가 유입구 방향으로 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브(121), 높은 온도로 인한 예열탱크의 오버히팅(Overheating)을 방지하기 위한 작동유체(정수)를 공급하기 위한 솔(Sol)밸브(122), 상온의 정수 토출을 위해 구동되는 정수 코크(180) 및 정수 코크의 온/오프에 따라 유입구에서 분기된 정수라인을 온/오프 시킴으로써 정수기로부터 이송되어온 정수를 정수 코크로 이송하기 위한 정수 밸브(171)를 더 포함할 수 있다. 한 편, 이하에서는 설명의 편의상, 코크 또는 밸브가 온상태로 전환된다는 표현은 코크 또는 밸브가 개방되어 정수가 코크 또는 밸브를 통과한다는 의미로 사용되며, 코크 또는 밸브가 오프상태로 전환된다는 표현은 코크 또는 밸브가 차단되어 정수가 코크 또는 밸브를 통과하지 못한다는 의미로 사용된다.
유입구(110)는 정수기(200)와 정수 가열 장치(100)를 연결시키기 위한 것이다. 즉, 정수기 외부에 설치되어 정수가 토출되는 코크, 또는 정수기 내부에서 정수가 토출되는 정수 토출라인, 또는 정수기의 정수탱크와 연결된 호스(300)가 유입구(110)에 연결됨으로써, 정수기로부터 생성된 정수가 정수 가열 장치 내부로 유입될 수 있다.
온수라인(160)은 유입구(110)와 예열탱크(120)를 연결시킴으로써, 정수기로부터 이송되어온 정수를 예열탱크로 유입시키는 기능을 한다. 온수라인에는 온수 코크(150)의 온/오프 동작에 따라 온/오프되는 피드 밸브(161)가 형성되어 있다. 즉, 피드 밸브(161)는 온수 코크(150)가 온상태로 전환되면 개방되어, 정수가 유입구를 통해 예열탱크(120)로 이송되도록 하며, 온수 코크가 오프상태로 전환되면 차단되어, 정수가 예열탱크로 이송되지 못하도록 한다.
피드(Feed) 밸브(161)는 온정수 코크(150)를 누를 경우, 즉, 온정수를 추출하고자 할 경우에 온 상태가 되어 정수를 예열탱크로 공급하며, 온정수 코크가 원래의 상태로 복귀될 경우에 오프 상태가 되어 정수 공급을 차단하는 기능을 수행한다. 또한, 피드 밸브(161)는 예열탱크(120)의 저수위 센서가 저수위를 감지할 경우에 온 상태가 되어 예열탱크로 작동유체(정수)를 공급하며, 저수위 센서가 저수위 를 감지하지 못한 경우에 오프 상태가 되어 예열탱크로 공급되는 작동유체(정수)를 차단하는 기능을 수행한다. 즉, 피드 밸브(161)는 유입구와 예열탱크 사이에 배치되는 것으로서, 본 발명이 상온의 온수를 함께 제공하는 정수 가열 장치인 경우에는, 정수기와 호스를 통해 연결되는 유입구(110)로부터 분기된 온수라인(160)에 배치된다. 이 경우, 유입구(110)로부터 분기된 정수라인(170)에는 정수밸브(171)가 배치되어 있어서, 정수 코크(180)에 의해 온/오프 된다.
예열탱크(120)는, 외관을 형성하는 하우징, 하우징 내부로 유입된 정수를 이송시킬 수 있는 주름진 관 형태로 구성된 주름관, 예열탱크에 저장되는 작동유체(정수)의 저수위를 감지하기 위한 저수위 센서, 예열탱크에 저장되는 작동유체(정수)의 오버 플로우(Overflow)를 감지하기 위한 오버 플로우 센서, 하우징 내부에 유입되는 작동유체의 온도를 제어하는 써미스터, 예열탱크의 과열을 방지하기 위한 바이메탈 및 작동유체를 가열하기 위한 히터를 포함하고 있다. 하우징 내부에 관 형태로 탑재되어 있는 주름관은 상기 온수라인(160)과 연결되어 있으며, 상기 히터에 의해 가열된 작동유체로부터 열을 받아 그 내부를 흐르는 정수를 예열시킨다. 저수위 센서는 예열탱크 내부의 작동유체(정수)의 수위를 감지하는 것으로서, 미도시된 제어부는 저수위 센서에서 감지된 수위정보를 이용하여 피드 밸브(161)를 온/오프 시킴으로써 예열탱크가 오버히팅되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 즉, 저수위 센서로부터 저수위가 감지된 경우, 제어부는 예열탱크의 오버히팅을 방지하기 위해 피드 밸브(161)를 온 시켜 예열탱크로 작동유체(정수)를 공급할 수도 있으며, 솔 밸브가 구비된 경우에는 솔 밸브(122)를 온 시켜 작동유체를 예열탱크 내부로 공급시킬 수도 있다. 상기한 바와 같이, 작동유체는 주름관으로 열을 전송시키는 한편, 예열탱크의 오버히팅을 방지하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 정수를 작동유체로 사용하고 있으며, 작동유체(정수)는 솔밸브 및 피드밸브(161)가 온 상태로 전환되면 예열탱크 내부로 유입될 수 있다. 오버 플로우 센서는 예열탱크의 작동유체(정수)가 넘치는 것을 방지하기 위한 것으로서, 오버 플로우 센서로부터 전송된 감지 신호에 따라 제어부가 피드 밸브를 온/오프 시킴으로써 예열탱크의 수위가 조절될 수 있다.
솔(Sol)밸브(122)는 상기한 바와 같이, 작동유체(정수)의 증발에 의해 예열탱크가 오버히팅되는 것을 방지하기 위하여 새로운 작동유체(정수)를 공급하는 기능을 수행한다.
역류방지 벨브(121)는 주름관의 물이 유입구 방향으로 역류하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
가열부(130)는 온수를 가열하기 위한 가열부 히터, 상기 히터가 장착되며 예열탱크로부터 이송되어온 온수의 유로를 형성하는 히터플레이트, 가열부 히터의 온도를 제어하기 위한 써미스터, 가열부 히터의 과열을 방지하기 위한 바이메탈을 포함하여 구성되어 있다. 즉, 가열부는 예열탱크로부터 예열된 상태로 이송되어온 정수를, 가열부 히터를 이용하여 사용자가 원하는 고온으로 급속 가열시키는 한편, 가열된 정수를 온정수 코크로 이송시키는 기능을 수행한다.
체크밸브(131)는 가열부(130)에서 가열된 정수가 예열탱크로 역류되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.
오버히팅 댐퍼(140)는 가열부(130)와 예열탱크(120)의 내부에서 발생하는 과열증기를 외부로 방출하는 기능을 수행한다.
온정수 코크(150)는 정수기에 일반적으로 연결되어 이용되는 코크가 이용될 수 있으며, 연속공급과 정량추출시에 유로를 전활할 수 있는 2Way 밸브로 구성될 수 있다.
정수 코크(180)는 정수라인(170) 및 정수밸브(171)와 함께 구비되어, 정수기로부터 이송되어온 상온의 정수를 공급하는 기능을 수행한다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 정수 가열 장치의 동작 방법을 설명하도록 하겠다.
사용자가 온정수 코크(150)를 동작시키지 않은 상태, 즉, 대기모드에서, 정수 가열 장치(100)는 예열탱크 내부의 주름관으로 유입된 일정량의 정수를 예열시킨다.
이를 위해, 예열탱크 내부의 센서들(저수위 센서 및 오버 플로우 센서 등)은 예열탱크 내부의 작동유체(정수)의 수위를 감지하고 있으며, 감지된 수위 정보는 상기 제어부로 전송된다. 제어부는 상기 수위 정보를 분석하여 수위가 낮다고 판단되는 경우에는 피드 밸브(161)를 온시킴으로써 정수기로부터 작동유체(정수)가 예열탱크로 유입되도록 하며, 수위가 높다고 판단되는 경우에는 피드 밸브를 오프시킴으로써 정수기로부터 작동유체(정수)가 예열탱크로 유입되지 못하도록 한다. 즉, 작동유체는 예열탱크를 적정온도로 유지시키는 기능을 수행한다.
한편, 예열탱크는 히터를 이용하여 작동유체를 가열시키게 되며, 주름관은 상기 작동유체로부터 열을 전달받아, 그 내부를 흐르는 정수를 예열시킨다. 이때, 예열에 의해 발생된 증기는 오버히팅 댐퍼(140)를 통해 외부로 배출된다.
상기한 바와 같은 대기모드에서, 온정수를 음용하고자 하는 사용자가 온정수 코크(150)를 온시키면, 피드 밸브(161)가 온상태로 됨으로써, 정수기로부터 이송되어온 정수가 예열탱크(120) 및 가열부(130)를 경유하여 온정수 코크를 통해 외부로 토출된다.
이때, 예열탱크(120)에서 미리 예열된 상태로 저장되어 있던 정수들이 먼저 가열부(130)로 이송되어 가열됨으로써, 보다 신속하게 온정수가 토출될 수 있다. 한편, 예열탱크에 저장되어 있던 정수들이 가열부(130)로 이송되는 동안, 예열탱크로 새롭게 유입된 정수들이 예열탱크에 축적되면서 예열된 후 가열부로 이송된다.
이후, 온정수 코크(150)가 오프되면, 피드 밸브 역시 오프상태로 전환됨으로써, 정수기(200)로부터의 정수 유입이 차단되어 온정수 토출이 정지된다.
한편, 본 발명에 따른 정수 가열 장치에 추가적으로 정수 코크(180)가 구비되어 있는 경우, 사용자는 정수 코크를 이용함으로써, 온정수가 아닌 상온의 정수를 음용할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 정수기로부터 유입된 정수를 예열탱크를 통해 소정의 온도로 예열시킨 후, 가열부를 통해 정수를 순간적으로 가열시킴으로써, 사용자가 온정수를 음용할 수 있도록 하고 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발 명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 정수기의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 정수 가열 장치의 이용 상태를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 정수 가열 장치의 구성도.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100 : 정수 가열 장치 200 : 정수기
300 : 호스

Claims (6)

  1. 온정수 토출을 위해 구동되는 온정수 코크;
    정수기와 호스를 통해 연결되며 상기 정수기로부터 정수가 유입되는 유입구;
    상기 유입구와 연결된 온수라인을 통해 전송되어온 정수를 예열시켜 저장하기 위한 예열탱크;
    상기 온정수 코크의 온/오프에 따라 상기 온수라인을 온/오프 시킴으로써 상기 정수기로부터 이송되어온 정수가 상기 예열탱크로 유입되도록 하기 위한 피드 밸브; 및
    상기 온정수 코크가 온 상태로 전환되는 경우에, 상기 예열탱크로부터 전송되어온 정수를 가열시켜 상기 온정수 코크로 이송하기 위한 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부와 상기 예열탱크의 내부에서 발생하는 과열증기를 외부로 방출하기 위한 오버히팅 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부에서 가열된 정수가 상기 예열탱크로 역류되는 것을 방지하기 위한 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 예열탱크는,
    외관을 형성하는 하우징;
    상기 하우징 내부로 유입된 작동유체를 가열시키기 위한 히터;
    상기 온수라인과 연결된 주름진 관 형태로 상기 하우징 내부에 탑재되며, 상기 작동유체로부터 열을 전달받아 상기 온수라인을 통해 이송되어온 정수를 예열시키기 위한 주름관;
    상기 하우징에 저장되는 상기 작동유체의 수위를 감지하기 위한 센서;
    상기 센서로부터 전송된 수위 정보에 따라 상기 피드 밸브를 온/오프 시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주름관으로부터 상기 온수라인 방향으로 정수가 역류하는 것을 방지하기 위한 역류방지밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 작동유체는 상기 온수라인을 통해 유입되는 정수인 것을 특징으로 하는 정수 가열 장치.
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