KR101602105B1

KR101602105B1 - 난방 온수 겸용 인덕션 보일러

Info

Publication number: KR101602105B1
Application number: KR1020150070484A
Authority: KR
Inventors: 정일두
Original assignee: 정일두
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2016-03-09

Abstract

본 발명은 하나의 외통체에 3개의 전기히터체를 적층하여 구성함으로써 열효율이 증대되고, 외통체 내에 온수코일을 내설하여 온수 및 난방을 겸할 수 있으며, 전기히터체가 고장나더라도 인덕션 보일러 전체를 교체할 필요없이 전기히터체만 교체할 수 있으므로 비용이 절감되고, 내구성이 향상되도록 한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러에 관한 것으로서, 사각 박스 형상의 외통체(30)와; 상기 외통체(30)의 중앙 하부에 다수개 수평으로 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 상부 내부에 설치된 코일형 온수파이프(50)와; 상기 전기히터체(40)들의 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 각각 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

난방 온수 겸용 인덕션 보일러{HEATING AND HOT WATER INDUCTION BOILER}

본 발명은 난방 온수 겸용 인덕션 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 하나의 외통체에 3개의 전기히터체를 적층하여 구성함으로써 열효율이 증대되고, 외통체 내에 온수코일을 내설하여 온수 및 난방을 겸할 수 있으며, 전기히터체가 고장나더라도 인덕션 보일러 전체를 교체할 필요없이 전기히터체만 교체할 수 있으므로 비용이 절감되고, 내구성이 향상되도록 한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 전기보일러는 급수관을 통해 유입된 냉수를 전기히터를 통해 가열하여 온수를 가열하는 것으로, 이와 같이 가열된 온수를 난방이나 생활용수로 이용하게 되고, 온수를 가열하는 방법에 따라 급탕식 보일러와 저탕식 보일러로 나누어지며, 폭발이나 유독가스의 누출 위험이 적고 소임이 작게 발생하는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있다.

또한 최근에는 고유가로 인하여 난방비용이 적게 든다는 장점이 부각되면서 전기보일러에 대한 관심이 고조되고 있다.

종래의 기술에 따른 전기보일러의 가열장치는 하나의 가열통 내부에 코일식 또는 직열식 가열히터를 설치하고, 상기 가열통 내부로 냉수를 공급하여 가열하거나, 여러 개의 내통이 층상으로 구비되어 각각의 내통에 다수 개의 가열히터를 구비하여 냉수를 통과시키면서 가열하는 구조로 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 전기보일러는 가열통을 하나로 사용하는 경우 가열통의 부피가 커서 내부에 주입된 냉수를 가열하는데 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있고, 가열통이 여러 층으로 형성되는 경우에는 가열통의 부피가 증가하고 구조의 복잡성으로 인하여 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.

그리고 가열통은 내부의 유량이 자연유속에 의해 느리기 때문에 고온에서 가열히터 주변에 유분이나 석회석이 형성되어 열전도율을 떨어뜨리고, 가열히터의 수명을 단축시키며, 전기소모량이 증가하는 문제점이 있었다.

또한 짧은 시간에 온수 사용자에게 충분한 양의 순환수를 공급하기 위해서는 많은 전력소모가 발생하게 되므로 온수를 급탕하기 위해서는 일반적으로 화석연료 보일러를 사용하게 되며, 기존의 단점을 보완하기 위해 유체를 최대한 정지시키는 탱크를 보일러 자체에 장착하는 관계로 부피가 커지고, 히터의 수명에 많은 영향을 주는 결점이 발생하게 되었다.

한편, 인덕션히터(Induction heater)는 고주파 교류전류가 통과할 수 있는 전자석으로 구성되어 있으며, 전자기 유도 현상에 의해 금속 내부에 생긴 와전류가 줄(joule)열을 발생시키는 것으로서 자기(磁氣)를 열(熱)로 바꾸는 것이다.

인덕션히터는 도체에 코일이 감긴 전자석으로 구성되어 있으며, 코일에 교류전류를 통과시키면 코일에는 시간에 따라 방향이 변화는 교류자기장이 형성된다. 이 때 도체에 교류자력이 가해지게 되며 도체에는 전자기유도 현상에 의해 와전류(eddy current)가 생기고 이 전류로 인해 생성되는 줄열에 의해 자성체를 띈 물체가 가열된다.

인덕션 히터는 순간적으로 강한 열을 내는 특성을 가지고 있으며, 과거에는 주로 공업 분야에서 활용되었으나 최근에는 생활가전에도 활용되고 있다. 인덕션 히터에 의한 발열을 위해서는 반드시 철(Fe) 성분을 포함하는 자성체(magnetic material)가 포함되어 있어야 한다는 제한이 있다.

종래의 히터는 일본 공개특허공보 제2011-043313호(2011. 03. 03. 공개)와 같이, 제1차 가열관과 제2차 가열관, 바닥 공간, 3차 가열관 및 마그네슘을 구비하는 것으로 발열제는 전자 유도에 따라, 500℃ 이상, 바람직하게는 600∼900℃의 고온으로 소망 온도에 발열시킬 수 있는 전자 유도형 발열체가 이동되어 금속이나 탄소 등의 자성재에 따라 금속입자와 유리, 세라막, 시멘트 등의 고형재와 혼련물을 고체화한 것이 제안되었다.

또한, 특허등록번호 제0815719호(2008. 03. 20. 공고)는 제2내통과 제1내통, 통로 및 케이스가 도시되어 열전달 효율을 증가시키는 구조가 공지되어 있다.

그러나 이러한 공지기술은 하나의 전기 보일러를 사용하여 원하는 효율을 제공해야만 하기 때문에, 가열공간이 커지고 쉽고 빠르게 소망하는 온도로 발열시키기 위해서는 많은 에너지를 필요로 하게 되므로 효율이 떨어지고 비용의 소모가 많아지는 결점이 발생하였다.

<선행기술문헌>

특허문헌

(특허문헌 0001) 문헌 1. 특허등록번호 제1049964호(2011. 07. 11. 등록)

(특허문헌 0002) 문헌 2. 특허공개번호 제10-2011-0030035호(2011. 03. 23. 공개)

(특허문헌 0003) 문헌 3. 특허등록번호 제0815719호(2008. 03. 14. 등록)

(특허문헌 0004) 문헌 4. 일본 공개특허공보 제2011-043313호(2011. 03. 03. 공개)

본 발명은 상기한 종래 기술의 요망에 부응하기 위하여 발명된 것으로서, 하나의 외통체에 3개의 전기히터체를 적층하여 구성함으로써 열효율이 증대되고, 외통체 내에 온수코일을 내설하여 온수 및 난방을 겸할 수 있으며, 전기히터체가 고장나더라도 인덕션 보일러 전체를 교체할 필요없이 전기히터체만 교체할 수 있으므로 비용이 절감되고, 내구성이 향상되도록 한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러를 제공하는데 있다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러는, 사각 박스 형상의 외통체(30)와, 상기 외통체(30)의 중앙에 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 내주연에 내설된 코일형 온수파이프(50)와; 상기 전기히터체(40)의 하부 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러는, 사각 박스 형상의 외통체(30)와, 상기 외통체(30)의 중앙 하부에 다수 개 수평으로 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 상부 내부에 설치된 코일형 온수파이프(50)와; 상기 전기히터체(40)들의 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 각각 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 난방 온수 겸용 인덕션 보일러에 의하면, 하나의 외통체에 3개의 전기히터체를 적층하여 구성함으로써 열효율이 증대되고, 외통체 내에 온수코일을 내설하여 온수 및 난방을 겸할 수 있으며, 전기히터체가 고장나더라도 인덕션 보일러 전체를 교체할 필요없이 전기히터체만 교체할 수 있으므로 비용이 절감되고, 내구성이 향상되는 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러를 도시한 단면도.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 인덕션 보일러의 전기히터체를 도시한 단면도.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 의한 인덕션 보일러의 전기히터체를 도시한 평면도.
도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 의한 히터가 감겨진 브라켓을 도시한 단면도.
도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 의한 히터 전기단자판을 도시한 평면도.
도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 의한 전기단자판을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 인덕션 보일러의 전기히터체를 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

[제1 실시예]

도 1은 본 발명의 난방 온수 겸용 인덕션 보일러를 도시한 단면도이고, 도 2a는 본 발명의 인덕션 보일러의 전기히터체를 도시한 단면도이며, 도 2b는 본 발명의 인덕션 보일러의 전기히터체를 도시한 평면도이며, 도 2c는 본 발명의 히터가 감겨진 브라켓을 도시한 단면도이며, 도 2d는 본 발명의 히터 전기단자판을 도시한 평면도이며, 도 2e는 본 발명의 전기단자판을 도시한 측면도이다.

상기한 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 난방 온수 겸용 인덕션 보일러는, 사각 박스 형상의 외통체(30)와, 상기 외통체(30)의 중앙에 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 내주연에 내설된 코일형 온수파이프(50)와; 상기 전기히터체(40)의 하부 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진다.

상기 외통체(30)의 하부 일측에는 상기 코일형 온수파이프(50)로 냉수를 공급하도록 냉수유입구(31)가 형성되고, 상기 외통체(30)의 상부 일측에는 상기 코일형 온수파이프(50) 내에서 상기 외통체(30) 내의 전기히터체(40)에 의해 가열되어 온수로 배출되도록 온수유출구(32)가 형성되며, 상기 외통체(30)의 하부 타측에는 상기 난방수관(60)으로 공급된 물이 외통체(30) 내에서 삼방밸브(70)의 작동에 의해 순환하도록 순환파이프(33)가 형성되며, 상기 외통체(30)의 상부 타측에는 전기히터체(40)에 의해 가열되어 난방수로 배출되도록 난방수유출구(34)가 형성되어 있으며, 상기 전기히터체(40)를 삽입 수용하는 히터 삽입체(35)가 형성되어 있다.

상기 전기히터체(40)는, 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 하부에 원통형으로 형성되어 다수의 히터가 외주면에 감겨진 상하부가 개구된 원통형 브라켓(46)이 상부를 통해 삽입되는 환형 원통관(41)과, 상기 환형 원통관(41)의 중심 상부에 머리부가 용접 결합된 연결볼트(42)와, 상기 히터 삽입체(35)의 상단 외주면에 용접 결합된 환원형 부재(44)와, 상기 환원형 부재(44)의 상부 중심부를 커버함과 동시에 상기 연결볼트(42)에 중심이 삽입되어 너트(43)로 고정되는 원판형 커버부재(49)와, 상기 환원형 부재(44)의 상부에 위치하는 원판으로서 그 중심이 상기 연결볼트(42)의 상부면에 형성된 암나사에 나사결합되어 원판의 상부면에 전기단자(45a)가 부착된 단자원판(45)으로 이루어진다.

미설명부호 47, 48은 상기 전기히터체(40)의 환형 원통관(41)의 상부 개구를 밀봉하는 제1 및 제2 밀봉재이다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 난방 온수 겸용 인덕션 보일러의 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명의 작동을 설명하면, 먼저 전원을 인가하여 전기히터체(40)를 히팅시키고, 동시에 외통체(30)의 일측 하부에 형성된 냉수유입구(31)을 통해 냉수를 공급하면, 이 냉수는 코일형 온수파이프(50) 내를 순환하게 되고, 동시에 난방수관(60)을 통해 전기히터체(40)의 중앙으로 난방수를 공급하면 전기히터체(40)에 의해 난방수가 가열되어 외통체(30) 내에 순환되거나 난방용수로서 난방수유출구(34)로 배출된다.

난방은 하지 않고 온수로만 사용할 경우는 삼방밸브(70)를 개방하여 순환파이프(33)로 물이 순환하도록 하고, 난방을 할 경우에는 상기 삼방밸브(70)를 폐쇄하여 난방수유출구(34)로 물이 배출되어 난방을 하도록 한다.

[제 2 실시예]

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.

상기한 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러는, 사각 박스 형상의 외통체(30)와, 상기 외통체(30)의 중앙 하부에 다수 개 수평으로 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 상부 내부에 설치된 코일형 온수파이프(50)와; 상기 전기히터체(40)들의 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 각각 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진다.

다음에 상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 의한 난방 온수 겸용 인덕션 보일러의 작용 및 효과를 설명한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.

30 : 외통체 31 : 냉수유입구
32 : 온수유출구 33 : 순환파이프
34 : 난방수유출구 35 : 히터 삽입체
40 : 전기히터체 41 : 환형 원통관
42 : 연결볼트 43 : 너트
44 : 환원형 부재 45 : 단자원판
46 : 원통형 브라켓 47, 48 : 제1 및 제2 밀봉재
49 : 원판형 커버부재 50 : 코일형 온수파이프
60 : 난방수관 70 : 삼방밸브

Claims

삭제
삭제
삭제
사각 박스 형상의 외통체(30)와; 상기 외통체(30)의 중앙에 삽입된 전기히터체(40)와; 상기 외통체(30)의 내주연에 내설된 코일형 온수파이프(50)와;
상기 전기히터체(40)의 하부 중앙으로 난방수를 펌핑(P)하도록 연결된 난방수관(60)과; 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관(60) 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브(70)로 이루어진 난방 온수 겸용 인덕션 보일러에 있어서,
상기 전기히터체(40)는, 하부에 원통형으로 형성되어 다수의 히터가 외주면에 감겨진 상하부가 개구된 원통형 브라켓(46)이 상부를 통해 삽입되는 환형 원통관(41)과;
상기 환형 원통관(41)의 중심 상부에 머리부가 용접 결합된 연결볼트(42)와;
상기 히터 삽입체(35)의 상단 외주면에 용접 결합된 환원형 부재(44)와;
상기 환원형 부재(44)의 상부 중심부를 커버함과 동시에 상기 연결볼트(42)에 중심이 삽입되어 너트(43)로 고정되는 원판형 커버부재(49)와;
상기 환원형 부재(44)의 상부에 위치하는 원판으로서 그 중심이 상기 연결볼트(42)의 상부면에 형성된 암나사에 나사결합되어 원판의 상부면에 전기단자(45a)가 부착된 단자원판(45)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 난방 온수 겸용 인덕션 보일러.