KR100292244B1 - 전기보일러용 급가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기보일러에 관한 것으로, 특히 신속하게 온수가 가열 순환되도록 한 전기보일러의 급가열장치에 관한 것이다.

본 발명은 수조(2)의 상하부에 온수유출관(3)과 냉수유입관(4)이 각각 장치되고 수조(2)의 하부에 전기히타(5)가 장치된 공지의 전기보일러에 있어서, 상기 전기히타(5)의 발열봉(5a) 외곽부에 통체(11)를 설치하여 통체(11) 내부에 급가열실(12)을 구성하고 통체(11) 하방에 유입공(13)을 형성하며, 상기 통체(11)의 상단부에 온수이동관(14)의 하단부를 연결하고 급수관(14)의 상단부를 상기 온수유출관(3)의 입구측에 근접되게 설치하여 구성한 것으로서, 급가열실(12)에서 가열된 온수가 상부로 이동되어 온수유출관(3)으로 순환되므로 난방이나 온수공급에 있어 신속하게 온수를 공급할 수 있으며, 기존의 전기보일러에 간단하게 설치하여 사용할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

[색인어]

수조, 온수유출관, 냉수유입관

Description

전기보일러용 급가열장치

본 발명은 수조에 담겨진 용수를 전기히타에 의하여 가열하는 전기보일러에 관한 것으로, 특히 상기 전기히타의 근접된 곳에서 가열된 용수가 상부로 이동되게 하므로서 신속하게 온수가 순환되도록 한 전기보일러의 급가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정용이나 산업용으로 사용되는 보일러는 열원이 공급되는 방식에 따라 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러로 크게 구분된다.

상기 기름보일러와 가스보일러는 화력이 큰편으로서 수조에 담겨진 용수의 가열이 쉽게 이루어지는 반면에, 전기보일러는 용수를 가열하는데 많은 시간이 소모되었다.

상기 전기보일러는 폭발이나 유독가스의 위험요소가 없고 소음 및 냄새가 발생되지 않으므로 널리 이용되고 있으며, 특히 근래에는 심야의 저렴한 전력을 이용하여 용수를 가열한 후에, 필요할 때 온수를 순환시켜 사용하는 축열방식이 선호되고 있는 실정이다.

이러한 축열방식의 전기보일러는 용수가 담겨지는 수조의 상ㆍ하부에 온수유출관과 냉수유입관을 각각연결하고 수조의 하부측에 전기히타를 장치한 것으로서, 상기 전기히타의 작동에 따라 수조내의 용수가 가열되어 온수로 변환되는 것이다.

상기한 전기보일러는 심야전기를 이용하여 온수를 사용하지 않는 시간에 용수를 가열하므로서 축열시켜야 되므로, 수조의 용량이 크게 확보되어 있어야 한다.

때문에 전기히타에 의하여 수조내의 용수전체를 온수순환에 적합한 온도인 약 60℃~70℃로 가열하기 위하여는 많은 시간이 소모되었다.

즉, 수조내의 용수가 냉각된 상태에서 보일러를 작동시키면 온수가 가열되기 까지 일정시간이 소요되므로 온수의 순환에 의하여 실내의 난방이 이루어지기까지 많은 시간이 지연되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 연구개발된 것으로서, 축열방식의 전기보일러에 있어, 보일러가 작동되면 단시간에 온수의 순환이 이루어지도록 하여 난방효과를 극대화할 수 있도록 하는데 발명이 이루고자하는 기술적과제가 있다.

제1도는 본 발명의 일부를 절결한 사시도.

제2도는 본 발명의 측단면도.

제3도는 본 발명의 실시예를 보인 측단면도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예를 보인 측단면도.

제5도는 본 발명의 또다른 실시예를 보인 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 수조 3 : 온수유출관

4 : 냉수유입관 5 : 전기히타

5b : 보조전기히타 11 : 통체

12 : 급가열실 12a : 유도부

13 : 유입공 14 : 온수이동관

P : 격벽 H : 급가열부재

본 발명은 상기한 기술적과제를 달성하기 위하여, 용수가 담겨진 수조의 상하부에 온수유출관과 냉수유입관이 각각 장치되고 수조의 하부에 전기히타가 장치된 공지의 전기보일러에 있어서, 상기 전기히타의 근접된 위치에 급가열실을 형성하며, 상하길이가 긴 온수이동관의 하단부를 상기 급가열실에 관통되게 연결하고 온수이동관의 상단부를 상기 온수유출관의 입구측 근접된 위치에 설치한 것이다.

상기 급가열부재는 전기히타의 외곽이 차단되도록 일정크기의 통체로 구성하고 통체의 하단부에 유입공을 형성하여서 수조내의 용수가 유입공을 통하여 급가열실로 유입되도록 한다.

상기 급가열부재의 크기는 수조의 용량에 비례하여 가감될 수 있으며, 그 형상은 사각통체 또는 원통형등 다양한 형태로 구성할 수 있다.

상기 유입공은 통체의 하방에 형성하여 냉수의 유입을 유도하며, 그 크기와 개수는 가감할 수 있다.

본 발명은 전기히타가 작동됨에 따라 급가열실 내부의 용수가 가열되기 시작하며 가열된 급가열실의 용수가 온수이동관을 통하여 상부로 순환되어 수조의 상부측에 도달되어 온수유출관을 통하여 온수의 유출이 개시되므로 수조 전체의 용수가 가열되기 전에 온수의 순환이 이루어지며, 계속하여 온수이동관을 통하여 온수가 유출되어 수조로 유입되고 유입공을 통하여 수조내의 용수가 급가열실로 유입되는 대류작용이 이루어지는 동안 용수 전체가 일정온도로 가열되는 것이다.

이하, 본 발명의 구성 및 이에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 일부를 절결한 사시도이며, 제2도는 본 발명의 측단면도이다.

제1도와 제2도에 도시된 바와 같이, 기체(1)의 내부에 수조(2)를 형성하여 기체(1)의 상부에 연결된 온수유출관(3)을 수조(2)와 관통되게 설치하고 기체(1)의 하부에 연결된 냉수유입관(4)을 수조(2)와 관통되게 설치하며, 기체(1)의 하부측 중앙에 전기히타(5)를 장치하여 전기히타(5)의 발열봉(5a)이 수조(2)내에 위치되도록 장치한다.

상기 발열부(5a)의 외곽부에 통체(11)를 부착 형성하고 통체(11) 내부에 급가열실(12)이 구성되도록하여, 급가열실(12) 내부에 전기히타(5)의 발열봉(5a)이 위치되도록 하므로서 급가열부재(H)를 구성한다.

상기 통체(11)의 하방에 상기 수조(2)와 급가열실(12)이 관통되도록 유입공(13)을 형성한다.

또한 상기 통체(11)의 상단부에 온수이동관(14)의 하단부를 연결하여 급가열실(12)과 온수이동관(14)이 관통되게 연결하며, 온수이동관(14)을 상부로 길게 연장하여 그 끝단부가 상기 온수유출관(3)의 입구측, 즉 수조(2)의 상부측에 위치되도록 설치한다.

급가열실(12)에 장치되는 전기히타(5)는 수조(2)의 용량이 작을 경우에는 하나, 수조(2)의 용량이 클 경우에는 두 개를 장치할 수 있는 것으로 그 개수를 필요에 따라 가감할 수 있다.

상기 온수이동관(14)의 상단부를 온수유출관(3)의 입구측 방향으로 경사지게 형성하여서 온수이동관(14)을 통하여 상승된 온수가 온수유출관(3) 측으로 이동되도록 하는 것이 바람직하다.

미설명 부호 6은 수조(2) 외벽에 설치된 보온재, 7a는 수조(2)에 담겨진 용수로서 저온의 냉수, 7b는 수조(2)에 담겨진 용수로서 고온의 온수이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전기보일러를 작동하기 전의 상태에서는 수조(2)에 담겨진 용수가 저온의 상태이므로 용수를 가열하기 위하여 전기히타(5)를 작동시킨다. 전기히타(5)의 작동은 사용자의 스위치 조작에 의하거나 용수의 온도를 측정하는 온도감지기(도면에 도시되어 있지않음)의 신호에 따라 실행된다.

전기히타(5)가 작동됨에 따라, 통체(11)에 의하여 수조(2)내의 용수와 구획되어 있는 급가열실(12) 내부의 용수가 일차적으로 가열되기 시작한다.

급가열실(12)에서 고온으로 가열된 온수는 대류현상에 의하여 상부로 이동되려는 물리적 작용이 일어나므로 온수이동관(14)을 통하여 상부로 이동된후 수조(2)의 상부측에 유출되어 제2도와 같은 상태가 된다.

즉, 급가열실(12)에서 고온으로 가열된 온수가 온수이동관(14)을 통하여 수조(2)의 상부측에 위치되므로 수조(2)의 상부측에 온수가 머무르게 되며, 이때 온수유출관(3)을 통하여 입구측에 근접된 온수가 난방을 위하여 유출되는 것이다.

따라서, 온수유출관(3)을 통하여 유출되는 온수가 소형의 급가열실(12)에서 가열되는 것이므로 수조전체의 용수가 일정온도 이상으로 가열되기 전에 60~70℃의 적정온도를 신속하게 유지시킬 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 효과를 살펴보면 표 1과 같다.

상기 표 1에서와 같이, 수조의 용량과 히타의 용량이 동일조건하에서 수조 상부측의 용수를 60~70℃로 가열하기 위한 시간, 즉 종래의 전기보일러에서의 소요시간은 100~150min이나 본 발명에서는 10~15min이 소요된다.

또한, 본 발명은 수조(2) 상부측에 온수가 집결되어 온수의 순환이 시작된후에도 계속하여 전기히타(5)가 작동되므로 급가열실(12) 내부의 용수가 계속 가열되어 온수이동관(14)을 통하여 상부로 이동되고 수조(2) 내의 냉수는 유입공(13)을 통하여 급가열실(12)로 유입되는 과정이 반복적으로 이루어지는 동안 수조전체의 용수가 적정온도 60~70℃로 가열된다.

수조내의 용수를 가열하여 축열시키기 위하여는 전기히타(5)의 계속적인 작동에 의하여 용수의 온도를 90℃로 가열한 후, 온도감지기의 신호에 의하여 전기히타(5)의 작동이 정지되는 것이다.

본 발명의 실시예로서, 제3도에 도시된 바와 같이, 온수유출관(3)의 입구측을 수조(2) 내부로 길게 연장하여 횡관(3a)을 구성하여 하단부가 급가열실(12)에 연결된 온수이동관(14)의 상단부를 상기 횡관(3a)에 연결하여 구성한 것이다.

이러한 실시예는 온수유출관(3)에 온수이동관(14)이 직접연결되어 있으므로 급가열실(12)에서 이동된 온수가 직접 온수유출관(3)을 통하여 순환되므로 보다 신속하게 온수를 순환시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 제4도에 도시된 바와 같이, 급가열실(12)의 상부측에 상부가 좁고 하부가 넓은 유도부(12a)를 형성하고 유도부(12a)의 상단부에 온수이동관(14)을 연결하며, 온수유출관(3)의 입구측에 대향되게 일정간격을 두고 격벽(P)을 설치하여 온수이동관(14)의 상단부가 온수유출관(3)의 입구측과 격벽(P) 사이에 위치되게 구성한다.

이러한, 실시예는 급가열실(12)에서 가열된 온수가 유도부(12a)에 의하여 상부로의 이동이 원활하게 이루어지며, 온수이동관(14)의 상부로 유출된 온수가 격벽(P)에 의하여 이동이 지체되고 수조(2)내의 냉수와 분리되므로 온수유출관(3)을 통하여 격벽(P)내에 지체된 온수가 순환되는 것으로 신속하게 온수를 순환시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예로서, 제5도에 도시된 바와 같이, 온수유출관(3)의 근접된 위치에 보조전기히타(5b)를 장치한 것으로서, 이러한 실시예는 보조전기히타(5b)의 작동에 의하여 수조(2) 상부의 용수를 일차적으로 가열시키므로서, 온수의 순환을 신속하게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 기존의 수조내부에 급가열실을 설치하므로서, 전기히타에 의하여 급가열실의 용수를 일차적으로 가열하고 가열된 온수를 수조의 상부측으로 이동되게 하여 온수순환관을 통하여 짧은 시간에 온수를 순환되게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명은 기존의 전기보일러 구조를 크게 변경시키지 않은 상태로 간단하게 설치하여서 축열식 전기보일러가 갖고 있는 초기가열시간이 지체되는 문제를 완전 해결한 유익한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 수조(2)의 상하부에 온수유출관(3)과 냉수유입관(4)이 각각 장치되고 수조(2)의 하부에 전기히타(5)가 장치된 공지의 전기보일러에 있어서, 상기 전기히타(5)의 발열봉(5a) 외곽부에 통체(11)를 설치하여 통체(11) 내부에 급가열실(12)을 구성하고 통체(11) 하방에 유입공(13)을 형성하며, 상기 통체(11)의 상단부에 온수이동관(14)의 하단부를 연결하고 온수이동관(14)의 상단부를 상기 온수유출관(3)의 입구측에 근접되게 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 전기보일러용 급가열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 온수이동관(14)은 그 상단부를 상기 온수유출관(3)에 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기보일러용 급가열장치.
3. 제1항에 있어서, 급가열실(12)의 상부측에 유도부(12a)를 형성하고 온수유출관(3)의 입구측과 격벽(P) 사이에 온수이동관(14)의 상단부가 위치되게 구성된 것을 특징으로 하는 전기보일러용 급가열장치.
4. 제1항에 있어서, 보조전기히타(5b)를 상기 온수유출관(3)의 입구측에 근접된 위치에 장치한 것을 특징으로 하는 전기보일러용 급가열장치.