KR101652268B1 - 직접가열식 대용량 전기보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통체내 물이 통과하는 구간에 판형 발열체를 설치하여 물 통과시 판형 발열체와의 열교환효율을 높여 단시간내 온도를 보상받을 수 있고, 많은 량의 온수를 얻을 수 있는 직접가열식 대용량 전기보일러에 관한 것이다.

Description

직접가열식 대용량 전기보일러{Direct heating type electric boiler}

본 발명은 직접가열식 대용량 전기보일러에 관한 것으로, 더 상세히는 통체내에 판형 발열체를 설치하여 판형 발열체를 따라 물이 순환되면서 열교환이 이루어져 단시간내 온도를 보상받음과 아울러 많은 량의 온수를 확보할 수 있는 직접가열식 대용량 전기보일러에 관한 것이다.

일반적으로 온수기(혹은, 보일러)는 히팅장치가 내장되고, 이 히팅장치에 의해 온수(혹은 난방수)를 간접 또는 직접 가열되도록 하고 가열된 온수(혹은, 난방수)를 공급할 수 있는 장치이다.

이러한 온수기(혹은, 보일러)는 연소식과 전기식으로 분류되는데, 연소식의 경우에는 대부분 간접가열방식으로 열효율이 떨어지게 되며, 고유가 시대에 있어서 전기에 비해 난방비용이 많이 소요되고 대기오염을 일으키는 문제점이 있으므로 전기식 온수기(혹은, 보일러)가 선호되고 있는 실정이다.

한편, 최근 전기작동 방식의 탄소섬유가 발열체로 개발된 후에 온수기(혹은, 보일러)의 열원으로 채용되고 있다.

일예로써, 대한한국 등록특허공보 제0779726호(2007.11.27. 공고)에 의하면, 커버하우징, 이너하우징, 히터하우징, 탄소섬유 히터유닛, 열매체유, 수관을 포함하는 보일러에서, 상기 수관은 가열된 열매체유의 자연대류에 의해서 열을 전달받을 수 있도록 탄소섬유 히터유닛의 상측에 사각형 모양으로 감겨서 설치된 것을 특징으로 하는 구성이 제안되어 있다.

그러나, 상기한 전기 보일러는 수관 하부에 탄소섬유 히터가 배치되고 탄소섬유 히터유닛에서 발생한 열을 열매체유를 통하여 수관 내부의 물로 전달하기 때문에 초기 가동에 따른 시간소요가 길고 높은 열용량을 기대하기 곤란하다는 문제점이 있었다.

그리고, 또 다른 예로써, 대한민국 등록특허공보 제0711734호(2007.5.2. 공고)에 의하면, 아우터하우징, 이너하우징, 히터서포터, 탄소섬유 히터, 전원공급 라인을 지닌 전기 보일러에 있어서, 열매체유, 순환 파이프, 순환펌프를 포함하므로써, 근본적으로 상기한 대한민국 등록특허 제0779726호에 개시된 전기 보일러와 원리상으로 유사하였다.

다만, 탄소섬유 히터가 순환 파이프의 중심에 배치되므로 다소의 용량 증가는 가능하지만, 간접가열 방식에 기인한 성능상의 한계를 벗어나지 못하는 폐단이 있었다.

등록특허공보 제0779726호, 등록특허공보 제0711734호

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 통체내 물이 통과하는 구간에 판형 발열체를 설치하여 물 통과시 판형 발열체와의 열교환효율을 높여 단시간내 온도를 보상받을 수 있고, 많은 량의 온수를 얻을 수 있는 직접가열식 대용량 전기보일러를 제공한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 직접가열식 대용량 전기보일러는 물 유입구와 배출구가 구비된 통체와; 상기 통체의 상부에 설치되는 기밀유도부과; 상기 통체의 상부에 설치되며, 상기 기밀유도부를 고정하는 뚜껑과; 상기 통체의 내부에 설치되며, 길이방향으로 1열 또는 그 이상의 열로 복수의 연통공이 구비된 몸체와, 상기 연통공을 따라 지그재그로 설치되는 복수의 판형 발열체와, 상기 통체 및 기밀유도부, 뚜껑에 설치되며 상기 판형 발열체에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어진 발열수단과; 상기 전원공급부와 발열수단의 동작을 콘트롤하는 제어부로 구성된다.

따라서 본 발명의 직접가열식 대용량 전기보일러는 통체내 물이 통과하는 구간에 판형 발열체를 설치하여 물 통과시 판형 발열체와의 열교환효율을 극대화하여 많은 량의 온수를 단시간내 보상받을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기보일러를 보인 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 전기보일러를 보인 일단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전기보일러의 개략적인 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 전기보일러의 기밀유도부를 보인 일부단면도.

본 발명에 따른 직접가열식 대용량 전기보일러를 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

한편, 기술을 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.

도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직접가열식 대용량 전기보일러는 통체(10)가 구비되고, 상기 통체(10)의 상부에 설치되는 기밀유도부(20)와 뚜껑(30)과, 상기 통체(10)과 기밀유도부(20) 및 뚜껑(30)에 설치되는 발열수단(40)과, 상기 전원공급부(50)와 발열수단(40)의 동작을 콘트롤하는 제어부와, 상기 통체(10)에 연결되는 순환관(60)과, 상기 순환관(60)에 설치되는 펌프(70) 및 물탱크(80)로 구성된다.(상기 제어부는 도면상에 도시하지 않았음)

상기 통체(10)의 내부에는 하부에 받침편(11)이 형성되고, 상기 받침편(11)의 상부에 케이스(17)가 구비되며, 상부에는 안착홈(12)이 형성되고, 상,하측에 물 유입부(13)와 배출부(14)가 형성되며, 바닥에는 드레인관(15)이 구비되고, 상기 드레인관(15)에 드레인밸브(16)가 설치된다.

상기 케이스(17)는 추후 설명할 발열수단(40)의 몸체(41)가 끼워지며, 외측면에서 복수의 고정수단(18)이 체결되어 상기 발열수단(40)을 고정하게 된다.

상기 기밀유도부(20)는 절연체 또는 부도체로 구비되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)에 복수의 나사결합공(22)이 형성되며, 상기 나사결합공(22)에 나사결합되는 동볼트(23)와, 상기 동볼트(23)의 상,하부에는 추후 설명할 상기 전원공급부(50)의 내외측전선(51,52)이 각각 결합되고, 상기 내외측전선(51,52)과 고정부(21) 사이에 오링(24)이 구비되며, 상기 동볼트(23)에 너트(25)가 체결되어 상기 내외측전선(51,52)을 고정함과 아울러 오링(24)에 의해 기밀을 유지하게 된다.

그리고 상기 기밀유도부(20)의 고정부(21)는 통체(10)의 안착홈(12)에 안착되어 상기 뚜껑(30)에 의해 체결고정된다.

상기 뚜껑(30)은 통체(10)의 상부에 플랜지 결합되며, 외측전선(52)의 유입되는 유입공(31)이 형성된다.

상기 발열수단(40)은 통체(10)의 받침편(11)에 안착됨과 아울러 상기 케이스(17)에 삽입,고정되는 몸체(41)와, 상기 몸체(41)에 지그재그로 설치되는 복수의 판형 발열체(44)와, 상기 기밀유도부(20)와 뚜껑(30) 및 판형 발열체(44)에 설치되는 전원공급부(50)로 이루어진다.

상기 몸체(41)는 내부에 1열 또는 그 이상의 열로 복수의 연통공(42)이 형성되며, 상부 양측에 체결공(43)이 형성된다.

상기 판형 발열체(44)는 몸체(41)의 연통공(42) 내부를 따라 지그재그로 설치되며, 양측단부에 연결단자(45)가 연결된다.

상기 연결단자(45)는 판형 발열체(44)에 연결되어 상기 체결공(43)에 결합된 고정볼트(46)에 의해 고정되고, 상기 기밀유도부(20)의 내측에 구비된 내측전선(51)에 연결된다.

그리고 상기 발열수단(40)은 하나 또는 그 이상으로 구비될 수 선택적으로 설치될 수 있는 것이다.

상기 전원공급부(50)는 기밀유도부(20)를 기준으로 내측전선(51)과 외측전선(52)이 구비되며, 220v 또는 330v의 전류가 선택적으로 공급될 수 있는 것이다.

상기 순환관(60)은 물 유입부(13)와 배출부(14)에 각각 연결되며, 상기 물탱크(80)측에 연결된다.

상기 펌프(70)는 물 유입부(13)측에 연결된 순환관(60)에 설치된다.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명의 직접가열식 대용량 전기보일러는 먼저 상기 펌프(70)를 구동시키면 상기 물탱크(80)내의 물이 상기 순환관(60)을 따라 상기 통체(10)의 물 유입부(13)측으로 유입되어 상기 몸체(41)의 연통공(42)을 통과하여 상기 통체(10)의 배출부(14)측으로 이동되어 상기 순환관(60)을 따라 상기 물탱크(80)측으로 순환되는 상태에서, 상기 전원공급부(50)에서 전원을 인가하면 상기 판형 발열체(44)의 소정온도가 상승되면, 물이 상기 몸체(41)의 연통공(42)을 통과하면서 가열된 상기 판형 발열체(44)와 열교환이 이루어진다.

이때 상기 판형 발열체(44)는 구조상 높은 열을 발생하기 때문에, 물이 좁은 상기 연통공(42)을 통과하면서 상기 판형 발열체(44)와 열교환이 이루어져 열교환효율을 극대화함과 아울러 상기 판형 발열체(44)를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 것이다.

이처럼 본 발명의 직접가열식 대용량 전기보일러는 판형 발열체(44)와 물 열효교환 효율을 높여 단시간내 많은 량의 온수를 공급할 수 있는 것이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.

10: 통체 20: 기밀유도부
30: 뚜껑 40: 발열수단

Claims (3)

1. 물 유입구와 배출구가 구비된 통체(10)와;
   상기 통체(10)의 상부에 설치되는 기밀유도부(20)과;
   상기 통체(10)의 상부에 설치되며, 상기 기밀유도부(20)를 고정하는 뚜껑(30)과;
   상기 통체(10)의 내부에 설치되며, 길이방향으로 1열 또는 그 이상의 열로 복수의 연통공(42)이 구비된 몸체(41)와, 상기 연통공(42)을 따라 지그재그로 설치되는 복수의 판형 발열체(44)와, 상기 몸체(41)에 설치되며 상기 판형 발열체(44)를 고정하는 고정볼트(46)와, 상기 통체(10) 및 기밀유도부(20), 뚜껑(30)에 설치되며 상기 판형 발열체(44)에 전원을 공급하는 전원공급부(50)로 이루어진 발열수단(40)과;
   상기 전원공급부(50)와 발열수단(40)의 동작을 콘트롤하는 제어부와;
   상기 통체(10)내에 설치됨과 아울러 상기 발열수단(40)의 몸체(41)를 고정하는 케이스(17)로 구성된 것을 특징으로 하는 직접가열식 대용량 전기보일러.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 기밀유도부(20)는 통체(10)와 뚜껑(30) 사이에 설치되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)에 복수의 나사결합공(22)이 형성되며, 상기 나사결합공(22)에 나사결합되는 동볼트(23)와, 상기 동볼트(23)의 상,하부에는 상기 전원공급부(50)의 내,외측전선(51,52)이 각각 결합되고, 상기 내,외측전선(51,52)과 고정부(21) 사이에 오링(24)이 구비되며, 상기 동볼트(23)에 너트(25)가 체결된 것을 특징으로 하는 직접가열식 대용량 전기보일러.

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