KR100838668B1 - 온수기 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 열효율이 높으면서도 자연유하식으로 외부의 압력을 공급받지 않고도 온수가 배출되도록 하는 온수기가 개시된다.

본 발명의 특징은 하부에 개구부가 형성되는 단열벽을 갖는 탱크 몸체와 상기 개구부에 착탈되는 헤드가 설치되는 온수탱크; 상기 온수탱크의 상부에 설치되어 물을 저장하는 저장조; 상기 저장조와 연결되고 물이 배출되는 관출구가 상기 온수 탱크의 내부에 위치하도록 상기 헤드를 관통하여 설치되는 온수용 유입관; 상기 온수용 유입관의 관출구 보다 낮은 관입구를 갖으며 상기 헤드를 관통하여 상기 온수탱크의 물을 외부로 유출하도록 하며 단말에 온수 토출 밸브가 설치되는 온수용 유출관; 상기 온수탱크의 내부의 물을 가열하도록 상기 헤드에 설치되는 히터를 포함하는 것이다.

진공, 자연유하, 온수탱크, 냉수탱크

Description

온수기{Water heating device}

도 1은 종래의 일본 특허공개공보 특개2006-105538호의 대표도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명은 저수조로부터 물을 공급받아 가열하며 가열된 물을 배출 콕크를 개방시킬 때 자연유하방식으로 물을 배출하도록 하는 진공 단열 탱크 구조의 자연 유하식 온수기에 관한 것이다.

진공 단열 탱크 구조는 열차단 효과가 높아 온수기 또는 급탕탱크 등에 많이 사용되어져 왔으며, 일본 특허공개공보 특개2006-105538호에 기술된 바와 같이 많은 연구개발이 이루어져 왔다.

도 1은 종래의 일본 특허공개공보 특개2006-105538호의 대표도이다.

종래 온수기의 진공 단열 탱크의 몸체(1)는 내통(11)과 외통(12)으로 이루어진 2중 구조부와 2중 구조부의 하부에 형성된 개구부에는 1 중 구조부(1b)가 설치된다. 또한, 1 중 구조부(1b)에는 내통(11)의 내부공간으로 돌출되도록 히터(4)가 설치되며, 냉수 유입관(2) 및 온수 유출관(3)이 관통되도록 설치된다. 이때, 냉수 유입관(2)은 수도관에 직결되어 사용되고, 냉수 유입관(2)에 의하여 배출된 물이 히터(4)에 의하여 가열이 용이하도록 히터(4)에 인접되는 다수의 배출공이 형성되어 있다. 또한 온수 유출관(3)에 물이 유입되는 관입구는 내통(11)의 상면에 인접되어 있어 내통(11)의 내부에서 발생되는 가스가 유입구에 흡입되어 외부로 배출되는 구조를 이루고 있다.

이러한 구조의 온수기는 냉수 유입관(2)에 수도관이 직결되어 있어 수도관 단말의 수압에 의하여 단열 탱크 내에 물이 유입된 후 히터(4)에 의하여 가열되면서 저장공간의 상부에 설치되는 온수 유출관(3)의 관입구로 가열된 물과 함께 가스가 유입되어 배출된다. 따라서 냉수 유입관(2)에 유입되는 물은 강제적으로 저장용기에 저장된 물의 수압과 가스압을 극복할 수 있는 수압이 필요하게 되고, 수도관 단말로부터 이러한 수압을 얻지 못하게 되는 경우에는 냉수 유입관(2)으로 물이 유입될 수 없으며, 온수 유출관(3)으로 온수가 배출될 수 없다.

이와 같은 구조의 강제적인 순환구조의 온수기는 외부로부터 수압이 제공되지 않는 자연 유하식의 냉온수기 및 커피 자판기 등에 사용되는 온수 시스템에는 탱크 내에 저장된 물의 수압과 가열시에 발생되는 가스압을 극복할 수 없어 사용될 수 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열효율이 높으면서도 자연유하식으로 외부의 압력을 공급받지 않고도 온수가 배출되도록 하는 온수기를 제공하기 위한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 구성의 특징은 하부에 개구부가 형성되는 단열벽을 갖는 탱크 몸체와 상기 개구부에 착탈되는 헤드가 설치되는 온수탱크; 상기 온수탱크의 상부에 설치되어 물을 저장하는 저장조; 상기 저장조와 연결되고 물이 배출되는 관출구가 상기 온수 탱크의 내부에 위치하도록 상기 헤드를 관통하여 설치되는 온수용 유입관; 상기 온수용 유입관의 관출구 보다 낮은 관입구를 갖으며 상기 헤드를 관통하여 상기 온수탱크의 물을 외부로 유출하도록 하며 단말에 온수 토출 밸브가 설치되는 온수용 유출관; 상기 온수탱크의 내부의 물을 가열하도록 상기 헤드에 설치되는 히터를 포함하는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 탱크 몸체는 2중 구조의 진공탱크인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 헤드에는 상기 온수 탱크의 내부의 물을 외부로 배출시키는 퇴수관이 관통되며, 상기 퇴수관과 상기 온수용 유출관의 최하부는 연결관에 의하여 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 저장조의 아래에는 상기 저장조로부터 물이 유입되어 냉각되는 냉각탱크가 더 설치되고, 상기 냉각탱크의 물이 냉수용 유출관에 의하여 외부로 배출되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 냉수용 유출관의 단부에는 냉수 토출 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 냉수 토출 밸브와 상기 온수 토출 밸브의 높이 가 동일한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 냉각탱크는 상부 중심에 개구부가 형성된 냉각탱크 몸체와 상기 냉각탱크 몸체의 개구부에 착탈 가능한 냉각탱크 헤드로 이루어지며, 상기 냉각탱크 헤드에는 상기 냉각탱크에 저장된 물을 냉각시키는 증발기가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 냉각탱크의 헤드에는 상기 저장조로부터 상기 냉각탱크로 물을 유입시키는 냉수용 유입관과, 상기 냉각탱크로부터 물을 배출시키는 냉수용 유출관이 관통되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2에 도시된 실시예의 온수기(100)는 온수탱크(110)와 온수탱크(110)에 설치된 부속설비들로 이루어진다. 온수탱크(110)의 상부에 저장조(300)가 설치되고, 저장조(300)와 온수탱크(110)는 온수용 유입관(101)으로 연결되어 저장조(300)로부터 온수탱크(110)로 물이 자연유하식으로 공급된다. 또한 온수기(100)와 병행으로 냉수기(200)가 설치되며, 냉수기(200)의 냉수탱크(210)는 저장조(300)와 냉수용 유입관(201)으로 연결되어 냉수탱크(210)에 물이 공급되게 된다.

온수기(100)의 온수 탱크(110)는 단열하기 위하여 벽과 벽사이가 진공된 2중 구조의 몸체(102)와 몸체(102) 하부에 형성된 개구부에 탈부착되는 1중 구조의 헤드(103)로 이루어지며, 헤드(103)에는 온수 탱크 내부에 저장된 물을 가열하는 히터(104)와, 헤드(103)에 관통하여 설치되는 온수용 유입관(101), 온수용 유출 관(105), 온수 탱크 내부의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(106)와, 온수 탱크 내부의 물을 퇴수하기 위한 퇴수관(107)이 설치된다.

온수기(100)에서 90℃ 이상으로 물을 가열하고, 가열된 물은 20℃ 정도의 상온과 많은 온도 차이를 갖고 있기 때문에 온수탱크(110)로부터 많은 열이 외부로 방출되게 되므로 온수용 유입관(101), 온수용 유출관(105)은 온수탱크(110)의 하부에 설치된 헤드(103)를 관통하도록 설치함으로써 관을 통하여 외부로 유출되는 열을 최소화하도록 한다.

온수용 유출관(105)은 대략 U자 형상으로 이루어져 헤드(102)를 관통하여 관입구(105')는 온수탱크(110) 내에 위치하게 되고, 관출구는 온수 탱크(110)의 외부에 위치하게 되고, 관출구에는 온수 토출밸브(108)가 설치되고, 온수 토출밸브(108)의 높이는 후술되는 냉수 토출밸브(208)와 같은 높이로 설치되어 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 한다.

온수용 유입관(101) 또한 대략 U자 형상으로 이루어지며 헤드(102)를 관통하고, 관입구는 저장조(300)에 연결되고, 관출구(101')는 온수탱크(110) 내에 위치하게 된다.

이때 온수용 유입관(101)의 관출구(101')의 높이는 항상 온수용 유출관(105)의 관입구(105')의 높이보다 높게 설치되도록 한다. 온수 토출밸브(108)가 잠겨져 물이 배출되지 않은 상황에서는 온수 탱크(110)의 물은 가열된 상태이기 때문에 온수 탱크(110)내에는 일정량의 가스를 내포되어 있어 가압되게 되어 온수 탱크(110) 전체에 물이 저장되지 않고, 지시선(109)과 같이 온수용 유입관(101)의 관출 구(101')와 온수용 유출관(105)의 관입구(105') 사이의 높이를 유지하게 된다. 또한, 가열에 의하여 더 많은 양의 가스가 발생되어 탱크 내의 압력이 높아지는 경우에는 가스는 저장조(300)와 온수 탱크의 높이 차이에 의하여 발생되는 수압을 극복하고 저장조(300)로 배출되게 된다.

만일 온수용 유입관(101)의 관출구(101')가 온수용 유출관(105)의 관입구(105') 보다 낮게 되면, 온수 탱크(110) 내의 발생가스는 온수용 유출관(105)의 관입구(105')에 유입된 후 온수 토출밸브(108)를 통하여 외부로 배출되어야 하기 때문에 사용자가 온수 토출밸브(108)를 열게 되면 온수가 배출되지 않고 한동안 기체만이 배출되게 되어 사용상 매우 불편하게 된다.

또한, 온수용 유출관(105)의 높이가 가장 부분에는 퇴수관(107)에 연결된 연결관(111)이 연결되어 퇴수관(107)의 단부에 설치된 퇴수밸브(112)를 열개되면 온수 탱크(110) 내에 저장된 물 뿐만 아니라 온수용 유출관(105)내의 물도 함께 배출되도록 한다.

냉수탱크(210)는 단열 진공방식의 2중 구조의 몸체(202) 몸체(202)의 상부 중심에 형성된 개구부에 착탈되는 헤드(203)로 이루어진다. 또한, 헤드(203)에는 냉수탱크(210)에 저장된 물을 냉각시키는 증발기(204)가 설치되며,냉수용 유입관(201)과 냉수용 유출관(205)이 관통되어 설치되고, 냉수탱크(210)의 내부의 온도를 측정하는 온도 센서(206)가 설치된다. 냉수용 유출관(201)의 관출구에는 냉수 토출밸브(208)가 설치된다.

이때, 냉수기(200)에서 냉수탱크(210)의 상부에 헤드를 설치하고, 냉수용 유 입관(201), 냉수용 유출관(205)이 헤드를 관통하도록 설치하는 이유는 냉각된 물은 상향으로 열전달이 잘 발생되지 않기 때문에 냉각효율을 높이도록 하기 위한 것이다.

상기의 기술적 과제와 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 자연유하식으로 온수기 또는 냉수기로부터 온수 또는 냉수를 배출되도록 하고, 열효율을 극대화시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 하부에 개구부가 형성되는 단열벽을 갖는 탱크 몸체와 상기 개구부에 착탈되는 헤드가 설치되는 온수탱크;

   상기 온수탱크의 상부에 설치되어 물을 저장하는 저장조;

   상기 저장조와 연결되고 물이 배출되는 관출구가 상기 온수 탱크의 내부에 위치하도록 상기 헤드를 관통하여 설치되는 온수용 유입관;

   상기 온수용 유입관의 관출구 보다 낮은 관입구를 갖으며 상기 헤드를 관통하여 상기 온수탱크의 물을 외부로 유출하도록 하며 단말에 온수 토출 밸브가 설치되는 온수용 유출관;

   상기 온수탱크의 내부의 물을 가열하도록 상기 헤드에 설치되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탱크 몸체는 2중 구조의 진공탱크인 것을 특징으로 하는 온수기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 헤드에는 상기 온수 탱크의 내부의 물을 외부로 배출시키는 퇴수관이 관통되며, 상기 퇴수관과 상기 온수용 유출관의 최하부는 연결관에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 온수기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 저장조의 아래에는 상기 저장조로부터 물이 유입되어 냉각되는 냉각탱크가 더 설치되고, 상기 냉각탱크의 물이 냉수용 유출관에 의하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 온수기.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 냉수용 유출관의 단부에는 냉수 토출 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 온수기.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 냉수 토출 밸브와 상기 온수 토출 밸브의 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 온수기.
7. 청구항 4에 있어서, 상기 냉각탱크는 상부 중심에 개구부가 형성된 냉각탱크 몸체와 상기 냉각탱크 몸체의 개구부에 착탈 가능한 냉각탱크 헤드로 이루어지며, 상기 냉각탱크 헤드에는 상기 냉각탱크에 저장된 물을 냉각시키는 증발기가 설치되는 것을 특징으로 하는 온수기.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 냉각탱크의 헤드에는 상기 저장조로부터 상기 냉각탱크로 물을 유입시키는 냉수용 유입관과, 상기 냉각탱크로부터 물을 배출시키는 냉수용 유출관이 관통되는 것을 특징으로 하는 온수기.

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