KR101400110B1 - 고효율 온수가열기 - Google Patents

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KR101400110B1
KR101400110B1 KR1020130161264A KR20130161264A KR101400110B1 KR 101400110 B1 KR101400110 B1 KR 101400110B1 KR 1020130161264 A KR1020130161264 A KR 1020130161264A KR 20130161264 A KR20130161264 A KR 20130161264A KR 101400110 B1 KR101400110 B1 KR 101400110B1
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Abstract

본 발명은 고효율 온수가열기에 관한 것으로, 특히 장기간의 사용에도 온수탱크에 크랙이 발생함을 억제하고, 상기 온수탱크에 저장된 온수의 온도저하를 방지하며, 외부로 미온수가 출수됨을 방지하는 신규의 기술에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 온수탱크의 내부로 인입된 스팀 열교환기의 하단에 형성된 와류발생기가 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환하여 상기 온수탱크의 하측 전체영역으로 고온수를 골고루 분산하면서 온도분포가 고르게 유지될 수 있도록 하고, 상기 온수탱크의 상부에 설치된 집수조와 연통하도록 온수탱크의 상부면을 관통하여 형성된 다수의 온수 인출공을 통해 온수탱크의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 상기 집수조에 한데 집수한 후 외부로 출수할 수 있도록 함을 발명의 특징으로 한다.

Description

고효율 온수가열기{High efficiency hot water heater}
본 발명은 장기간의 사용에도 온수탱크에 크랙이 발생함을 억제하고, 상기 온수탱크에 저장된 온수의 온도저하를 방지하며, 외부로 미온수가 출수됨을 방지하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 산업현장에 설치되는 보일러는 실내의 난방을 이루게 하거나 온수를 사용하기 위한 것으로, 각종 열원(기름, 가스, 전기, 태양열 등)을 연소시켜 발생하는 연소열을 이용하여 고온의 스팀을 발생한 후 온수탱크로 입수되는 차가운 물을 상기 스팀을 이용한 열교환을 통해 온수로 생성한 후 이 온수를 온수탱크의 내부로 공급하는 간접가열방식이 있다.
또한, 상기 연소열을 이용하여 가열한 온수를 직접 온수탱크의 내부로 공급하여 열교환을 통해 온수탱크 내의 물온도를 상승시킨 후 온도 저하된 물을 보일러로 회수하는 동작을 반복하면서 순환시키는 직접가열방식이 있다.
이와 같이 각종 열원을 이용하여 온수탱크에 저장되는 물을 가열하여 난방이나 온수로 사용하는 선행기술로는 「특허출원 제2008-0066270호, 명칭/ 태양열을 이용한 축열탱크」가 개시되고 있다.
상기 선출원 발명은 하나의 축열탱크에 태양열에 의해 가열되는 열전달매체가 이동하는 열교환기 외에 또 하나의 열교환기를 더 구비하여 난방수 및 온수를 모두 이용할 수 있어 난방시스템을 효율적으로 간소화하는 효과를 제공한다.
그러나 상기 선출원 발명을 포함하는 종래의 여타 모든 선행기술은 차가운 보충수를 공급하는 급수관이 온수탱크의 하측에 연결되고, 온수를 외부로 출수하는 출수관이 온수탱크의 상단에 연결설치된 획일적인 구성으로 이루어진다.
따라서 상기 급수관을 통해 급수되는 차가운 물은 주로 하측에 위치할 뿐만 아니라 온수탱크 내의 온수와 만나면서 공존하게 되는데, 이 과정에서 대류현상으로 인해 차가운 물은 아래로 온수는 위로 상승하면서 온수탱크 전체영역의 온도분포가 고르지 않고 상기 온수탱크의 상층부에 온수가 집중되어 장기간 사용시 온수탱크의 상층부에 크랙이 발생하여 온수탱크의 수명을 현저하게 단축하는 문제점이 야기된다.
또한, 상기 온수탱크의 내부로 차가운 물이 직접 급수됨으로써 온수탱크 내의 온수온도가 저하됨은 물론 급수되는 차가운 물이 제대로 열교환을 거치지 않고 출수관으로 직접 유입됨으로써 외부로 미온수가 출수되는 문제점이 야기되고, 상기 온수탱크의 내부로 연결된 열교환기는 온수탱크 내의 물과 국부적으로만 열교환이 이루어져 온도가 상승하는데 시간이 오래 걸려 열효율이 낮고, 에너지의 낭비가 심하여 운전비용이 상승되는 폐단이 있다.
아울러 상기 열교환기와 온수탱크가 접촉하는 부위에는 열전도가 이루어지면서 고열이 집중함으로써 크랙이나 변형이 발생할 우려가 크고, 이로 인해 내구연한이 저하되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 선행기술이 내포하고 있는 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 온수탱크의 내부로 인입된 스팀 열교환기의 하단에 형성된 와류발생기가 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환하여 상기 온수탱크의 하측 전체영역으로 고온수를 골고루 분산하면서 온도분포가 고르게 유지될 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 온수탱크의 상부에 설치된 집수조와 연통하도록 온수탱크의 상부면을 관통하여 형성된 다수의 온수 인출공을 통해 온수탱크의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 상기 집수조에 한데 집수한 후 외부로 출수할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 스팀 열교환기가 온수탱크의 외면에 설치된 열전도차단 홀더관의 중앙을 관통하여 상기 온수탱크와 접촉되지 않게 설치되어 온수탱크가 국부적으로 가열됨을 방지할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 스팀 열교환기를 온수탱크의 내부로 인입 설치하고, 상기 온수탱크의 내부로 인입된 스팀 열교환기의 하단에는 와류발생기를 설치하며, 상기 온수탱크의 상부에 집수조를 설치하고, 상기 집수조의 내부와 연통하는 다수의 온수 인출구를 상기 온수탱크의 상부면에 관통 형성하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 스팀 열교환기에서 토출되는 고온수를 와류를 변환하여 온수탱크의 하층부 전체영역에 골고루 분산함으로써 상기 온수탱크 내의 온도분포가 고르게 유지되어 온수탱크의 특정부위에 온수가 집중하면서 발생하던 크랙을 방지하여 상기 온수탱크의 수명을 대폭 연장함은 물론 내구성을 획기적으로 향상하는 효과를 제공한다.
또한, 상기 온수탱크에는 열교환을 통해 생성된 고온수가 공급됨으로써 온수탱크의 온수온도가 저하됨을 효과적으로 방지함은 물론 미온수가 출수됨을 원천봉쇄하고, 열교환을 통해 생성된 고온수가 상기 온수탱크 내의 온수와 골고루 섞이면서 온도의 상승시간을 단축하여 열효율을 향상하며, 이에 따라 온수 생성에 소요되는 에너지의 낭비를 줄여 온수가열기의 운전비용을 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 스팀 열교환기는 상기 온수탱크의 내부로 인입 설치됨에도 상기 스팀 열교환기와 온수탱크의 직접적인 접촉을 차단함으로써 상호 간의 열전도 현상으로 인한 상기 온수탱크의 국부적인 가열을 원천적으로 방지하여 장기간의 사용에도 크랙이나 변형이 발생함을 예방하여 온수탱크의 내구연한을 획기적으로 증대하는 효과를 제공한다.
더욱이 본 발명은 상기 온수탱크의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 집수조로 한데 집수한 후 외부로 고품질의 온수를 출수하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용된 온수가열기의 정면도
도 2는 본 발명 온수가열기의 정단면도
도 3은 본 발명 스팀 열교환기의 작동상태 정단면도
도 4는 본 발명 와류발생기의 사시도
도 5는 본 발명 와류발생기의 평단면도
도 6은 본 발명 온수가열기의 측단면도
도 7은 본 발명 집수조의 평단면도
도 8은 본 발명의 온수탱크 및 집수조의 정단면도
도 9는 본 발명의 온수탱크 및 집수용 격판의 정단면도
도 10은 본 발명의 온수탱크가 종형으로 된 온수가열기의 일 예시도
도 11은 본 발명의 온수탱크에 온수 인출장치가 설치된 상태의 종단면도
도 12는 본 발명 온수 인출장치의 평면도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 온수탱크(100), 스팀 열교환기(200), 와류발생기(300), 집수조(400), 다수의 온수 인출구(500)의 구성요소로 대분됨을 확인할 수 있다.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 온수탱크(100)는 도 1과 같이 좌우 방향으로 길게 형성된 횡형이거나 도 10과 같이 상하 방향으로 길게 형성된 종형으로 실시 가능한 것으로, 횡형이나 종형에 관계없이 공통으로 전후 양측에 각각 지면에 안정적으로 입설되는 다수의 받침다리(101)가 설치되고, 일 측면(102)의 하부에는 스팀 열교환기(200)가 상기 측면(102)을 관통하여 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치된다.
이와 같은 스팀 열교환기(200)는 스팀을 이용하여 차가운 물을 열교환을 통해 고온수로 생성한 후 이를 온수탱크(100)의 내부로 공급하는 역할을 수행하는 것으로, 이에 따른 전체적인 구성은 도 3과 같이 열교환기 본체(210)와, 급수헤드(220)와, 스팀 통로(230)와, 스팀 유도판(240)과, 열교환 온수관(250)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.
상기 열교환기 본체(210)는 원형 파이프의 형태로 이루어지고, 상기 온수탱크(100)를 관통하여 내부로 인입 설치되되, 외부로 노출된 선단에는 엔드 플랜지(211)가 막음 설치되고, 내부로 인입된 선단에는 하향으로 개방된 온수 토출구(212)가 형성되며, 상기 엔드 플랜지(211)와 인접하는 외주면의 상하에는 각각 열교환매체인 스팀을 공급하는 스팀 인렛(213) 및 열교환되어 온도저하된 스팀을 외부로 배출하는 스팀 아웃렛(214)이 형성된다.
상기 엔드 플랜지(211)에는 열교환을 위한 차가운 물을 공급하기 위한 급수헤드(220)에 부착된 헤드 플랜지(221)가 일체로 부착되고, 상기 급수헤드(220)의 상단에는 급수구(222)가 형성됨으로써 상기 온수탱크(100)에 저장된 온수를 외부로 인출하여 사용할 경우 부족한 물을 즉시 공급할 수 있게 된다.
상기 열교환기 본체(210)의 내부에는 격판(231)이 막음 설치되고, 상기 격판(231)과 엔드 플랜지(211)의 사이에는 열교환매체인 스팀이 통과하면서 찬 물을 열교환하여 고온수로 생성하는 스팀 통로(230)가 형성되며, 상기 엔드 플랜지(211) 및 격판(231)에는 열교환 온수관(250)의 양측이 각각 관통하여 설치된다.
따라서, 상기 급수구(222)를 통해 급수헤드(220)의 내부로 급수된 물은 상기 열교환 온수관(250)을 통과하면서 온수 토출구(212) 쪽으로 이동하고, 상기 열교환 온수관(250)을 통과하는 과정에서 스팀 통로(230)를 통과하는 스팀의 고온열과 열교환을 거치면서 고온수로 변환됨으로써 상기 온수 토출구(212)를 통해 열교환된 고온수를 온수탱크(100)의 바닥 쪽으로 직접 공급함으로써 상기 온수탱크(100)의 온수온도가 저하됨을 효과적으로 방지하고, 상기 온수탱크(100)의 내부에 차가운 물이 직접 공급됨에 따른 미온수의 출수를 원천적으로 봉쇄하며, 열교환된 고온수가 상기 온수탱크(100) 내의 온수와 섞이면서 온도의 상승시간을 단축하여 열효율을 획기적으로 개선하는 특별한 효과를 제공한다.
이와 같은 상기 엔드 플랜지(211)의 내면 중앙에는 스팀 유도판(240)의 일측이 일체로 부착되는 기술이 추가되고, 상기 스팀 유도판(240)의 타측 선단과 상기 격판(231)의 사이에는 스팀 순환로(242)가 형성됨으로써 상기 스팀 통로(230)는 스팀 유도판(240)을 사이에 두고 각각 상하로 분리되어 상기 스팀 인렛(213)으로 유입된 스팀은 도 3과 같이 스팀 유도판(240)의 상측을 따라 격판(231) 쪽으로 이동하다가 상기 스팀 순환로(242)를 경유하여 스팀 유도판(240)의 하측을 따라 이동하면서 스팀 아웃렛(214)을 통해 외부로 유출된다.
따라서, 상기 스팀 통로(230)를 통과하는 스팀의 체류시간을 연장함으로써 열교환 성능을 대폭 향상하여 고온수 생성을 원활하게 수행하면서도 고온수 생성에 소요되는 에너지의 낭비를 줄여 온수가열기의 운전비용을 획기적으로 절감하는 효과를 제공한다.
한편, 본 발명의 스팀 열교환기(200)의 하단에는 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환함으로써 상기 온수탱크(100)의 하측 전체영역으로 고온수를 더욱 골고루 분산할 수 있도록 하는 와류발생기(300)가 설치된다.
이와 같은 와류발생기(300)는 도 3 내지 도 5와 같이 스팀 열교환기(200)의 하단, 즉 상기 온수 토출구(212)의 하단에 상판(301)이 관통된 상태로 일체화 부착되고, 상기 상판(301)의 하측에는 하판(302)이 이격 설치되며, 상기 상판(301)과 하판(302)의 사이에는 방사상으로 다수의 만곡진 와류날개(303)가 설치됨으로써 상기 온수 토출구(212)를 통해 온수탱크(100)의 하향으로 단순하게 토출되는 고온수를 상기 와류날개(303)가 수평상으로 방향을 전환함과 동시에 와류로 변환하여 상기 온수탱크(100)의 하층부 전체영역에 골고루 분산할 수 있게 된다.
따라서 상기 온수탱크(100) 내의 온수는 온도분포가 고르게 유지됨으로써 온수탱크(100)의 특정부위에 온수가 집중하면서 발생하던 크랙을 방지하여 상기 온수탱크(100)의 수명을 대폭 연장하는 특별한 효과를 제공한다.
아울러 상기 하판(302)에는 도 4와 같이 상기 와류날개(303)의 사이사이에 다수의 분출공(305)이 상하로 관통 형성되고, 상기 분출공(305)은 온수 토출구(212)에서 하향으로 토출되는 일부의 고온수를 상기 온수탱크(100)의 바닥 쪽으로 강력하게 분출함으로써 온수의 교반력을 증대하여 온도분포를 더욱 고르게 유지할 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 상기 온수탱크(100)의 상부에 도 6 내지 도 8과 같이 온수탱크(100)에 저장된 온수를 외부로 직접 출수하지 않고, 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출한 후 이를 한데 집수하여 출수하는 역할을 수행하는 집수조(400)가 설치되고, 상기 집수조(400)의 상단에는 온수를 외부로 출수하는 출수구(401)가 형성된다.
그리고 상기 집수조(400)의 내부와 연통하는 다수의 온수 인출구(500)가 상기 온수탱크(100)의 상부면에 상하로 관통하여 형성됨으로써 상기 온수탱크(100)에 저장된 온수를 국부적으로 인출하지 않고, 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 집수조(400)로 한데 집수한 후 외부로 고품질의 온수를 출수함은 물론 온수탱크(100) 내부의 온도를 균일하게 유지하는 효과를 제공한다.
이때 상기 다수의 온수 인출구(500)의 단면적을 합친 총 단면적은 상기 출수구(401)의 단면적과 동일함으로써 상기 온수 인출구(500)를 통해 출수되는 온수의 출수량과 상기 집수조(400)의 내부로 유입되는 온수의 집수량은 항상 동일함을 유지한다.
또한, 본 발명은 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 사용할 수 있도록 하는 기술구성으로 상기 집수조(400) 및 온수 인출구(500)의 기술구성에 제한되지 않고, 도 9와 같이 집수용 격판(510) 및 온수 인출구(500a)로 이루어진 다른 실시 예의 구성으로도 구현될 수 있게 된다.
이를 위한 기술구성으로 상기 온수탱크(100)의 내부 상측에는 집수용 격판(510)이 수평상으로 막음 설치되고, 상기 집수용 격판(510)의 상부에는 온수탱크(100)의 내부와 격리된 별도의 집수부(520)가 형성되며, 상기 집수부(520)와 연통하는 다수의 온수 인출구(500a)가 상기 집수용 격판(510)의 상부에 상하로 관통하여 형성되고, 상기 온수탱크(100)의 상단에 직접 출수구(501)가 형성됨으로써 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 상기 집수부(520)에 한데 집수한 후 온수탱크(100)의 상단에 형성된 출수구(501)를 통해 외부로 출수하여 온수를 필요 목적으로 사용할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 스팀 열교환기(200)는 온수탱크 가열방지장치(600)를 매개로 상기 온수탱크(100)와 접촉되지 않도록 설치함으로써 스팀의 고온열에 의해 온수탱크(100)가 국부적으로 가열됨을 방지할 수 있도록 하는 기술구성이 추가로 접목된다.
이를 위한 상기 온수탱크 가열방지장치(600)의 기술구성은 도 3과 같이 상기 온수탱크(100)의 일 측면(102)에 열전도차단 홀더관(601)이 일체로 연통 설치되고, 상기 열전도차단 홀더관(601)의 선단에 형성된 제1 연결플랜지(602)의 중앙을 관통하여 상기 스팀 열교환기(200)의 일측이 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치되며, 외부로 노출된 상기 제1 연결플랜지(602)는 상기 스팀 열교환기(200)의 외주면, 즉 열교환기 본체(210)의 외주면에 끼움 설치된 제2 연결플랜지(603)와 상호 가스켓(604)을 사이에 두고 일체로 연결 조립된다.
따라서 상기 스팀 열교환기(200)는 온수탱크(100)와 직접 접촉됨을 방지함으로써 온수탱크(100)로 전달되던 열전도 현상을 원천적으로 차단하여 상기 온수탱크(100)의 국부적인 가열을 방지함에 따라 장기간의 사용에도 크랙이나 변형이 발생함을 예방하고, 이로 인해 온수탱크의 내구연한을 획기적으로 증대하면서도 열교환 작용의 원활성을 제고할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 온수탱크(100)의 상층부 넓은영역의 온수를 골고루 균일하게 인출하여 사용할 수 있도록 하는 기술구성으로 도 11 내지 도 12와 같이 온수 인출장치(700)로 이루어진 또 다른 실시 예로 구현될 수 있게 된다.
이를 위한 온수 인출장치(700)는 온수탱크(100)의 내부 상측에 배치되는 것으로, 출수관(701)이 상기 온수탱크(100)의 상단에 내외를 관통하여 일체로 고정 설치되고, 상기 출수관(701)의 하단에는 집수헤더(702)가 수평상으로 통수 가능하게 연결 설치되며, 상기 집수헤더(702)의 외주면 전후에는 각각 등간격으로 다수의 온수 인출관(703)이 통수 가능하게 일체로 연결 설치되는 한편, 상기 각각의 온수 인출관(703)은 상하에 다수의 온수 인출공(704)이 관통 형성된다.
따라서 상기 다수의 온수 인출관(703)을 통해 온수탱크(100)의 상층부 넓은영역의 온수를 골고루 인출하고, 이 인출된 온수를 집수헤더(702)에 집수한 후 상기 출수관(701)을 통해 외부로 고품질의 온수를 출수할 수 있게 된다.
100: 온수탱크 200: 스팀 열교환기
210: 열교환기 본체 211: 엔드 플랜지
212: 온수 토출구 213: 스팀 인렛
214: 스팀 아웃렛 220: 급수헤드
222: 급수구 230: 스팀 통로
231: 격판 240: 스팀 유도판
242: 스팀 순환로 300: 와류발생기
301: 상판 302: 하판
303: 와류날개 305: 분출공
400: 집수조 401, 501: 출수구
500, 500a: 온수 인출구 510: 집수용 격판
520: 집수부 600: 온수탱크 가열방지장치
601: 열전도차단 홀더관 620: 제1 연결플랜지
603: 제2 연결플랜지 604: 가스켓
700: 온수 인출장치 701: 출수관
702: 집수헤더 703: 온수 인출관
704: 온수 인출공

Claims (9)

  1. 지면에 입설된 온수탱크(100)의 일 측면(102) 하부를 관통하여 상기 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치되어 열교환을 통해 생성된 고온수를 온수탱크(100)의 내부로 공급하는 스팀 열교환기(200)와;
    상기 온수탱크(100)의 상부에 설치되고, 상단에 출수구(401)가 형성된 집수조(400)와;
    상기 집수조(400)의 내부와 연통하도록 온수탱크(100)의 상부면에 관통 형성되어 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하는 다수의 온수 인출구(500)로 이루어지는 한편;
    상기 온수탱크(100)로 인입된 스팀 열교환기(200)의 하단에는 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환하여 상기 온수탱크(100)의 하측 전체영역으로 고온수를 골고루 분산하는 와류발생기(300)가 구비되고;
    상기 와류발생기(300)는 상기 스팀 열교환기(200)의 하단에 상판(301)이 일체로 부착되고, 상기 상판(301)의 하측에 이격된 하판(302)과 상판(301)의 사이에는 방사상으로 다수의 만곡진 와류날개(303)가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  2. 지면에 입설된 온수탱크(100)의 일 측면(102) 하부를 관통하여 상기 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치되어 열교환을 통해 생성된 고온수를 온수탱크(100)의 내부로 공급하는 스팀 열교환기(200)와;
    상기 온수탱크(100)의 내부 상측에 수평상으로 막음 설치된 집수용 격판(510)의 상부에 형성된 집수부(520)와;
    상기 집수부(520)와 연통하도록 집수용 격판(510)에 관통 형성되어 상기 온수탱크(100)의 상층부 전체영역의 온수를 골고루 인출하여 온수탱크(100)의 상단에 형성된 출수구(501)로 출수하는 다수의 온수 인출구(500a)로 이루어지는 한편;
    상기 온수탱크(100)로 인입된 스팀 열교환기(200)의 하단에는 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환하여 상기 온수탱크(100)의 하측 전체영역으로 고온수를 골고루 분산하는 와류발생기(300)가 구비되고;
    상기 와류발생기(300)는 상기 스팀 열교환기(200)의 하단에 상판(301)이 일체로 부착되고, 상기 상판(301)의 하측에 이격된 하판(302)과 상판(301)의 사이에는 방사상으로 다수의 만곡진 와류날개(303)가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  3. 지면에 입설된 온수탱크(100)의 일 측면(102) 하부를 관통하여 상기 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치되어 열교환을 통해 생성된 고온수를 온수탱크(100)의 내부로 공급하는 스팀 열교환기(200)와;
    상기 온수탱크(100)의 내부 상측에 배치되되, 상기 온수탱크(100)의 상단에 내외로 관통하여 고정 설치된 출수관(701)의 하단에 집수헤더(702)가 연결 설치되고, 상기 집수헤더(702)의 외주면 전후에는 등간격으로 다수의 온수 인출관(703)이 연결 설치되며, 상기 온수 인출관(703)의 상하에 각각 다수의 온수 인출공(704)이 형성되어 상기 온수탱크(100)의 상층부 넓은영역의 온수를 골고루 인출하는 온수 인출장치(700)로 이루어지는 한편;
    상기 온수탱크(100)로 인입된 스팀 열교환기(200)의 하단에는 열교환을 통해 생성된 고온수를 와류로 변환하여 상기 온수탱크(100)의 하측 전체영역으로 고온수를 골고루 분산하는 와류발생기(300)가 구비되고;
    상기 와류발생기(300)는 상기 스팀 열교환기(200)의 하단에 상판(301)이 일체로 부착되고, 상기 상판(301)의 하측에 이격된 하판(302)과 상판(301)의 사이에는 방사상으로 다수의 만곡진 와류날개(303)가 설치된 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    스팀 열교환기(200)는,
    상기 온수탱크(100)를 관통하여 내부로 인입 설치되고, 외부로 노출된 선단에 엔드 플랜지(211)가 막음 설치되며, 내부로 인입된 선단에 온수 토출구(212)가 하향으로 개방 형성되고, 상기 엔드 플랜지(211)에 인접하여 상하 외주면에 각각 스팀 인렛(213) 및 스팀 아웃렛(214)이 형성된 열교환기 본체(210)와;
    상기 엔드 플랜지(211)에 일체로 부착되고, 상단에 급수구(222)가 형성된 급수헤드(220)와;
    상기 열교환기 본체(210)의 내부에 막음 설치된 격판(231)과 상기 엔드 플랜지(211)의 사이에 형성된 스팀 통로(230)와;
    상기 엔드 플랜지(211) 및 격판(231)을 관통하여 설치된 열교환 온수관(250)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  5. 제 4항에 있어서,
    엔드 플랜지(211)의 내면 중앙에는 상기 스팀 통로(230)로 유입된 스팀의 내부 체류시간을 연장하는 스팀 유도판(240)의 일측이 일체로 부착되고, 상기 스팀 유도판(240)의 타측 선단 및 상기 격판(231)의 사이에는 스팀 순환로(242)가 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    스팀 열교환기(200)는 온수탱크 가열방지장치(600)를 매개로 설치되고, 상기 온수탱크 가열방지장치(600)는,
    상기 온수탱크(100)의 일 측면(12)에 열전도차단 홀더관(601)이 연통 설치되고, 상기 열전도차단 홀더관(601)의 선단에 형성된 제1 연결플랜지(602)를 관통하여 상기 스팀 열교환기(200)가 온수탱크(100)의 내부로 인입 설치되며, 상기 제1 연결플랜지(602)와 상기 스팀 열교환기(200)의 외주면에 형성된 제2 연결플랜지(603)는 상호 가스켓(604)을 사이에 두고 일체로 연결 조립되는 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  7. 삭제
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하판(302)에는 상기 와류날개(303)의 사이사이에 온수탱크(100)의 바닥 쪽으로 열교환된 온수를 분출하여 교반력을 증대하는 다수의 분출공(305)이 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    온수탱크(100)는 좌우 방향으로 길게 형성된 횡형이거나 상하 방향으로 길게 형성된 종형인 것을 특징으로 하는 고효율 온수가열기.
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