KR101939708B1 - 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시즈히터를 이용한 물의 가열이 가능하게 하되, 시즈히터와 접촉되는 물을 고압의 버블 상태를 이루게 함으로써, 고압의 버블 상태의 물이 시즈히터의 표면에 접촉되는 과정에서 그 시즈히터의 표면에 묻어있는 스케일의 제거가 가능하게 하며, 이에 따른 스케일로 인한 열효율 저하 현상을 방지하고, 전기 보일러의 사용시마다 자연적인 시즈히터의 표면 청소가 가능하게 하여 장기간 성능의 유지가 가능하게 하는 등 시즈히터의 수명 연장을 가져오게 하며, 또한 물이 고압의 버블 상태로 시즈히터에 접촉되게 함으로써, 물의 입자화에 따른 가열된 시즈히터와의 접촉시 신속한 가열이 가능하게 하며, 특히 시즈히터와 접촉되어 버블이 파괴되는 과정중에 발생되는 순간 발열을 통한 이중 발열이 가능하게 하는 등 가열 성능의 향상을 가져오게 하며, 또한 비교적 저렴한 심야 전력을 이용한 전기 보일러의 작동 및 축열조에 순환 저장이 가능하게 하는 등 에너지 효율의 향상을 가져오게 하기 위한 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러에 관한 것이다.

Description

유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러{Electric hot water boiler}

본 발명은 전기 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흐르는 물을 가열하되, 시즈히터의 표면에 스케일이 발생하는 것을 방지하여 시즈히터의 수명 연장 및 효율적인 가열이 가능하게 하는 등 열효율의 향상이 가능하게 하는 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러에 관한 것이다.

보일러는 열원을 이용하여 물을 가열하여 온수를 발생시키는 장치로, 화력발전용의 대규모부터 각종 산업현장이나 가정 등에 널리 사용되고 있다.

한편, 이러한 보일러는 크게 원통형 보일러와 수관 보일러로 나뉘는 것으로, 먼저, 원통형 보일러는 연소로나 연소 가스의 통로가 굵은 원통형 가열통체를 이루고, 가열통체의 둘레에 물이 흐르는 유체관이 구성되어 가열통체에 열기를 부여시 외부의 유체관에 흐르는 물을 가열하게 되는 것으로, 낮은 압력의 소형 보일러에 적용된다.

또한, 수관 보일러는 다수의 가느다란 관 속을 흐르는 물을 밖으로부터 가열하여 흐르게 하면서 증기로 바꾸어 가는 것으로, 높은 압력의 증기를 대량으로 만들 수 있어 중용량 이상의 보일러에 적용된다.

한편, 상기와 같은 일반적인 보일러는 모두 상당한 화염을 필요로 하게 되는 것인바, 가스 또는 석유 등의 화학연료를 이용한 가스 보일러 또는 기름 보일러가 적용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 보일러는 그 연료의 단가가 상당한 것인바, 그 운영비가 상당해지는 문제점이 있었으며, 그 구조가 상당히 복잡하여 장치를 구성함에 있어 상당한 비용이 지출되고, 그 관리가 매우 불편한 문제점이 있었다.

이에, 근자에 들어 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 전기를 이용한 보일러가 각광받고 있는 실정이다.

이러한, 전기 보일러는 물이 저장되는 유체탱크의 내부에 그 물을 가열하기 위해 전기 작동하는 시즈히터가 내장되게 구성된 것으로, 전기를 인가시 시즈히터가 가열되어 유체탱크에 저장된 물과의 열교환을 통해 가열하게 된다.

그러나, 상기와 같은 시즈히터 방식의 전기 보일러는 그 시즈히터가 열과 직접 접촉하여 가열하므로 효율성이 높은 장점은 있었으나, 항시 물에 잠겨진 상태를 이루는 것인바, 사용중 다양한 스케일 등이 흡착되어 가열 과정에서 누러 붙게 되는 등 일정기간(통상 1~2년) 사용시 열효율이 상당히 저하되고, 부식이 쉽게 발생하여 파손되는 문제점이 있었다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 시즈히터의 둘레를 진공 공간을 두고 석형관으로 감싸 보호함으로 그 시즈히터의 수명을 연장하고자 하였다.

그러나, 상기와 같은 석형관 히터는 히터의 수명을 연장할 수 있는 장점은 있을 수 있었으나, 히터와 물이 직접 접촉이 아닌 간접 접촉 구조를 이루는 것인바, 히터 가격만 상승될 뿐 열효율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 석영관 히터의 경우 일반적인 시즈히터와 마찬가지로 물에 잠겨진 상태로 사용되는 것인바, 석형관의 둘레에 스케일이 발생하는 문제점은 해결하지 못하게 되는 등 오히려 열효율만 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국실용신안등록공보 제20-0277345호. 대한민국특허공개공보 제10-2010-0032799호. 대한민국특허등록공보 제10-1292896호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 시즈히터를 이용한 물의 가열이 가능하게 하되, 시즈히터와 접촉되는 물을 고압의 버블 (공기방울)상태를 이루게 함으로써, 고압의 버블 상태의 물이 시즈히터의 표면에 접촉되는 과정에서 그 시즈히터의 표면에 묻어있는 스케일의 제거가 가능하게 하며, 이에 따른 스케일로 인한 열효율 저하 현상을 방지하고, 전기 보일러의 사용시마다 자연적인 시즈히터의 표면 청소가 가능하게 하여 장기간 성능의 유지가 가능하게 하는 등 시즈히터의 수명 연장을 가져오게 하기 위한 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 물이 고압의 버블 상태로 시즈히터에 접촉되게 함으로써, 물의 입자화에 따른 가열된 시즈히터와의 접촉시 신속한 가열이 가능하게 하며, 특히 시즈히터와 접촉되어 버블이 파괴되는 과정중에 발생되는 순간 발열을 통한 이중 발열이 가능하게 하는 등 가열 성능의 향상을 가져오게 하기 위한 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.

또한, 비교적 저렴한 심야 전력을 이용한 전기 보일러의 작동 및 축열조에 순환 저장이 가능하게 하는 등 에너지 효율의 향상을 가져오게 하기 위한 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 함체상의 케이스;

케이스 내부에 형성되며, 물의 수용이 가능하도록 내부가 중공된 가열공간이 형성되고, 하부에는 입수구가 형성되고, 상부에는 출수구가 형성되며, 상단에는 에어밴트가 형성된 가열탱크;

가열탱크에 연결 형성되어 가열탱크 내부에 수용되는 물을 가열하는 가열유닛;

가열탱크의 입수구에 연결 형성되며, 고압펌프 작동에 의해 물을 가열유닛으로 고압 공급 및 폭기력을 부여하는 입수밸브 개폐형 입수관;

가열탱크의 상부에 연결 형성되며, 출수펌프 작동에 의해 가열탱크 내부의 가열된 물을 배출시키는 출수밸브 개폐형 출수관; 및

내부가 중공되어 물 저장공간을 이루게 구성되며, 입수관과 출수관이 연결되어 입수관을 통해 가열탱크로 물을 공급 및 가열탱크 내부의 가열된 물을 출수관을 통해 배출 저장하고, 물 공급구가 구성되어 물의 공급 충전이 가능한 축열조를 더 포함하여 구성하되,
가열유닛은,
관통형 관체 형태로 구성되어 가열탱크의 상단을 관통하여 가열탱크의 가열공간에 내입되며, 하단은 가열공간의 바닥면과 이격 형성되는 적어도 두개 이상의 수직형 가열관;
일단이 입수구와 연결되어 고압의 물이 공급되며, 타측은 각각의 가열관을 연결 및 연통시켜 공급되는 고압의 물을 각각의 가열관으로 분배하는 분배 공급관;
각각의 가열관 내부에 장착되며, 가열관의 내주면과는 이격 형성되어 가열관 내부에서 전기 발열되는 복수의 시즈히터를 포함하여 구성하되,
각각의 가열관에는,
외둘레에 가열탱크의 가열공간의 내부와 연통되는 다수의 폭기 배출공이 형성되고, 관통된 하단은 가열공간의 내부와 연통되는 통공을 이루도록 마감판으로 마감되게 구성하며,

축열조에는,

부하측과 연결되는 제1 부하출수관과, 제1 부하입수관이 더 포함되게 구성하여,

축열조에 저장된 온수를 부하측으로 공급 사용 및 순환 회수가 가능하게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러는, 순환펌프를 이용한 물의 고압 분사를 통한 시즈히터와 버블 상태 물의 접촉이 가능하게 구성된 것인바, 열효율이 높은 시즈히터로의 물 가열이 가능하면서도 고압의 버블 상태의 물이 시즈히터의 표면에 접촉되는 과정에서 그 시즈히터의 표면에 묻어나는 스케일을 효과적으로 제거하게 되며 이에 따른 시즈히터의 열효율이 현격히 향상되며, 특히 전기 보일러를 사용시마다 자연적인 시즈히터의 청소가 가능하게 되는 등 스케일로 인한 시즈 히터의 수명 단축 문제가 해결되는 등 반 영구적인 시즈히터의 사용이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 버블 상태의 물이 시즈히터와 접촉되게 된느 것인바, 접촉시 신속한 가열이 가능하게 되며, 특히 버블이 시즈히터와 접촉되어 파괴되는 과정에서 순간 발열이 가능하게 하는 등 물의 가열 성능이 한층 향상되는 등 전기 보일러 성능이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 가열되는 물을 축열조에 저장 및 순환 가열되게 구성된 것인바, 저렴한 심야전력을 이용한 운영으로 에너지 효율이 한층 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 전체도.
도 2는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열탱크 요부 단면도.
도 2는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열유닛 요부 사시도.
도 4는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열유닛 요부도.
도 5는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 다른 실시예도.
도 6은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 전체 흐름상태도.
도 7은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 물 가열상태도.
도 8은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 온수 사용상태도.
도 9는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 온수 사용상태 다른 실시예도.
도 10은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 온수 사용상태 또 다른 실시예도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 전체도이고, 도 2는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열탱크 요부 단면도이며, 도 2는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열유닛 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 가열유닛 요부도이다.

도 1 내지 도 4의 도시와 같이 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)는, 케이스(100)와 가열탱크(200)와, 가열유닛(300)과, 입수관(400)과, 출수관(500)과, 축열조(600)로 구성된다.

먼저 케이스(100)는, 내부가 중공된 함체 형태로 구성된 것으로, 하기하는 가열탱크(200)의 내장되게 구성된다.

상기 가열탱크(200)는, 케이스(100)의 내부에 수용되게 구성된 것으로, 내부가 중공되어 물이 수용 및 가열이 가능한 가열공간(210)을 이루는 통체 형태를 이루게 구성되며, 그 가열공간(210)에는 물이 수용 및 가열되게 구성된다.

이때, 가열탱크(200)에는 먼저, 그 하부에 외부로부터 물을 공급받을 수 있도록 입수구(220)가 구성된다.

그리고, 가열탱크(200)에는 그 상부에 가열공간(210)에서 가열된 물을 외부로 배출시키기 위한 출수구(230)가 구성된다.

그리고, 가열탱크(200)에는 그 상단부에 가열탱크(200) 내부의 압력을 조절하기 위한 에어밴트(240)가 구성된다.

즉, 가열탱크(200)는 내부의 가열공간(210)에 입수구(220)로부터 가열하고자 하는 물을 공급받아 수용하는 한편, 하기하는 가열유닛(300)을 통해 가열 및 출수구(230)를 통해 외부로 배출되게 구성된다.

상기 가열유닛(300)은, 상기 가열탱크(200)와 연결되게 구성되며, 가열탱크(200) 내부에 수용되는 물을 가열하게 구성된 것으로, 가열관(310)(310')과, 분배 공급관(320)과, 시즈히터(330)(330')로 구성된다.

먼저, 가열관(310)(310')은, 양측으로 관통된 관체 형태를 이루게 구성된 것으로, 본 발명에서는 동이나 스테인레스, 알루미늄 등 부식에 강하고 열전도성을 가지는 원형관 형태의 금속재로 구성되며, 적어도 두개 이상을 이루게 구성된다.

이때, 가열관(310)(310')을 가열탱크(200)에 구성함에 있어서는, 가열탱크(200)의 상단으로부터 수직상으로 관통되게 구성된 것으로, 각각의 가열관(310)(310')은 서로 이격된 형태를 이루게 구성되고, 상단을 가열탱크(200)의 상단으로 노출되고 하부는 가열공간(210)에 내입 및 하단은 가열공간(210)의 바닥면과 이격된 형태를 이루게 구성된다.

그리고, 각각의 가열관(310)(310')에는 그 외둘레에 가열탱크(200)의 가열공간(210)의 내부와 연통되어 물의 소통이 가능하도록 다수의 폭기 배출공(311)(311')이 구성된 것으로, 폭기 배출공(311)(311')은 불규칙한 위치에 구성된다.

그리고, 가열관(310)(310')의 관통된 하단은 마감판(312)으로 마감되게 구성된 것으로, 이때 그 마감판(312)에는 가열공간(210)과 연통되어 물의 소통이 가능하도록 다수의 통공(313)(313')이 구성된다.

상기 분배 공급관(320)은, 외부로부터 물을 공급받아 상기 각각의 가열관(310)(310')으로 분배 공급하게 구성된다.

이때, 분배 공급관(320)은 그 일단이 가열공간(210)의 내부에서 입수구(220)에 연결되게 구성되고, 타측은 상기 각각의 가열관(310)(310')의 하부에 연결 및 연통되게 구성된다.

상기 시즈히터(330)(330')는, 통상의 전기를 인가시 발열 작동하는 "봉" 형태를 이루게 구성되며, 상기 각각의 가열관(310)(310')의 내부에 수용 장착되게 구성된다.

이때, 시즈히터(330)(330')를 가열관(310)(310') 내부에 장착함에 있어서는, 그 시즈히터(330)(330')가 가열관(310)(310')의 내주면과 이격되게 구성된다.

즉, 가열유닛(300)은 시즈히터(330)(330')에 전기를 인가시 그 시즈히터(330)(330')가 발열되게 되며, 이에 분배 공급관(320)을 통해 가열관(310)(310')의 내부로 공급된 물과 직접 접촉되어 가열이 가능하게 구성된다.

상기 입수관(400)은, 상기 가열탱크(200)의 외부에서 입수구(220)에 연결되게 구성된 것으로, 고정관 또는 절곡력을 가지는 플렉시블관으로 구성할 수 있다.

이때, 입수관(400)에는 고압펌프(410)가 더 포함되게 구성된 것으로, 그 고압펌프(410)의 작동을 통해 물을 고압으로 입수구(220)로 공급할 수 있게 구성된다.

그리고, 입수관(400)에는 입수밸브(420)가 구성된 것으로, 그 입수밸브(420)를 통해 입수되는 물의 차단 또는 개방이 가능하게 구성된다.

상기 출수관(500)은, 상기 가열탱크(200)의 외부에서 출수구(230)에 연결되게 구성된 것으로, 고정관 또는 절곡력을 가지는 플렉시블관으로 구성할 수 있다.

이때, 출수관(500)에는 출수펌프(510)가 더 포함되게 구성된 것으로, 그 출수펌프(510)의 작동을 통해 가열탱크(200)의 가열공간(210)에 수용된 물의 배출이 가능하게 구성된다.

그리고, 출수관(500)에는 출수밸브(520)가 구성된 것으로, 그 출수밸브(520)를 통해 출수되는 물의 차단 또는 개방이 가능하게 구성된다.

상기 축열조(600)는, 상기 가열탱크(200)와 분리되게 구성되며, 내부가 중공되어 물의 수용 저장이 가능한 물 저장공간(610)을 이루는 통체 형태로 구성된다.

이때, 축열조(600)는 상기 입수관(400)과 출수관(500)이 연결되게 구성된 것으로, 그 연결된 입수관(400)을 통해 저장된 물을 가열탱크(200)로 공급할 수 있게 구성되고, 출수관(500)을 통해 가열탱크(200)의 가열된 물을 공급받아 저장할 수 있게 구성된다.

그리고, 축열조(600)에는 그 상부에 물 공급구(620)가 더 구성된 것으로, 그 물 공급구(620)를 통해 급수를 공급 및 충전할 수 있게 구성된다.

또한, 상기 축열조(600)에는 부하측과 연결되는 제1 부하출수관(650)과, 제1 부하입수관(660)이 더 포함되게 구성된다.

즉, 축열조(600)에는 물이 저장되게 구성된 것으로, 그 저장된 물을 가열하기 위해 배출 및 가열탱크(200)로 공급하는 한편, 가열탱크(200)에서 가열된 물을 공급받아 저장할 수 있게 구성된 것으로, 이러한 물의 배출 및 공급을 통한 순환으로 가열된 물을 저장할 수 있게 구성된다.

또한, 축열조(600)에 저장된 온수는 제1 부하출수관(650)을 통해 부하측으로 공급되어 사용되게 되고, 그 사용되어 냉각된 물은 다시 제1 부하입수관(660)을 통해 축열조(600)의 물 저장공간(610)으로 공급되게 되는 것으로, 이러한 제1 부하출수관(650) 및 제1 부하출수관(650)을 통해 저장된 온수의 직접 사용이 가능하게 된다.

한편, 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)를 구성함에 있어 다른 실시예로, 도 5를 참조하여 가열탱크(200)에는 난방수단으로 된 부하측(도면중 미도시함)과 연결되는 제2 부하출수관(250)과, 제2 부하입수관(260)이 더 포함되게 구성할 수 있다.

즉, 가열탱크(200)에서 가열된 물은 제2 부하출수관(250)을 통해 부하측으로 공급되어 사용되게 되고, 그 사용되어 냉각된 물은 다시 제2 부하입수관(260)을 통해 가열탱크(200)의 가열공간(210)으로 공급되게 되는 것으로, 이러한 제2 부하출수관(250) 및 제2 부하출수관(250)을 통해 가열된 물의 직접 사용이 가능하게 된다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)는, 축열조(600)에 저장된 물을 순환 가열하되, 값싼 심야 전력을 이용하여 야간에 구동 및 온수를 축열조(600) 내부에 저장하게 되며, 그 저장된 온수를 주간에 사용 가능하게 되는 등 물을 가열 사용함에 있어 에너지의 절감이 가능하게 하며, 특히 가열 과정에서 열효율의 향상과 시즈히터의 수명 연장이 가능하게 한다.

상세히 살펴보면,

도 1 내지 도 4를 참조하여 도 6의 도시와 같이 축열조(600)의 내부 물 저장공간(610)에는 물 공급구(620)를 통해 가열하고자 하는 물이 충전 저장되게 된다.

이후, 저장된 물은 가열을 위해 가열탱크(200)로 공급되는 것으로, 축열조(600)의 물은 가열탱크(200)와 축열조(600)를 연결하는 입수관(400)을 통해 가능하게 된다.

즉, 도 7을 참조하여 입수관(400)의 입수밸브(420)를 개방한 상태에서 고압펌프(410)를 작동하면 되는 것으로, 물은 고압으로 입수구(220)를 통해 공급 및 그 입수구(220)와 연결된 가열유닛(300)의 분배 공급관(320)으로 유입되게 된다.

이후, 분배 공급관(320)으로 유입된 고압의 물은 각각의 가열관(310)(310')의 내부로 고압 공급되게 되는 것으로, 이러한 고압의 공급 과정에서 가열관(310)(310')의 내부 및 시즈히터(330)(330')와 충돌하는 과정에서 버블을 발생시키게 된다.

즉, 공급되는 물은 버블 상태를 이루는 것인바, 그 버블이 시즈히터(330)(330')에 접촉되는 과정에서 신속한 가열이 가능하게 되며, 또한 버블은 시즈히터(330)(330')와 접촉되는 과정에서 파괴되어 순간 발열이 이루어지게 되는 등 이중 가열이 이루어져 유수 상태에서의 효율적인 가열이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같이 고압으로 공급되는 물과 버블은 시즈히터(330)(330')의 표면을 타격하여 그 시즈히터(330)(330')의 표면에 스케일이 흡착되는 것을 방지하게 되는 것인바, 항시 시즈히터(330)(330')의 표면을 깨끗이 청소하게 된다.

즉, 통상적으로 물에 잠겨진 상태에서 물을 가열하는 시즈히터는 장기간 사용시 스케일이 시즈히터에 흡착 및 가열 과정에서 누러 붙게 되는 것으로, 이러한 스케일의 흡착은 점차적으로 시즈히터의 성능이 저하 및 열효율이 현저히 저하되며, 특히 부식을 발생시켜 시스히터의 수명을 단축시키게 된다.

이에 반해, 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)는, 사용시마다 고압의 물과 버블이 시즈히터(330)(330')를 청소하게 되는 것인바, 시즈히터(330)(330')에 스케일이 흡착되는 것이 방지되며, 이에 따른 장기간 사용하더라도 시즈히터(330)(330')의 성능이 유지됨은 물론, 열효율의 향상과 보일러의 수명이 다 할 때까지 반 영구적인 사용이 가능하게 되는 등 시즈히터(330)(330')의 현격한 수명 연장이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 가열관(310)(310')의 내부에서 가열된 물은, 다시 가열관(310)(310')의 외부로 배출되게 되는 것으로, 이는 가열관(310)(310')에 형성된 폭기 배출공(311)(311') 및 마감판(312)의 통공(313)(313')을 통해 가능하게 된다.

즉, 가열된 물은 가열관(310)(310') 내부와 외부의 압력차에 의해 외부로 배출되게 되는 것으로, 먼저 폭기 배출공(311)(311')을 통해 둘레로 배출되게 되고, 또한 통공(313)(313')을 통해 가열관(310)(310')의 하부로 배출되게 된다.

이에, 배출되는 물은 가열공간(210)에 수용된 물과 혼합되게 되는 것인데, 이때 물은 고압으로 배출되게 되는 것인바, 가열공간(210) 내부에서 버블을 발생시켜 물과 신속하면서도 고른 혼합이 가능하게 된다.

또한, 상기와 같이 가열공간(210) 내부에서 혼합되는 물은, 버블이 파괴되는 과정에서의 순간 발열되어 그 가열 효율을 증대시키게 된다.

즉, 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)는, 흐르는 물을 이용한 가열방식을 구현함에 있어, 시즈히터(330)(330')와의 직접 가열구조 및 버블 접촉 구조를 이루게 함으로써, 통상의 유수 가열방식에서의 가열성능이 저하되는 단점을 해결할 수 있으며, 특히 시즈히터(330)(330')에 스케일이 형성되는 것을 원천적으로 차단함으로 항시 일정한 가열 성능의 유지 및 이에 따른 열효율이 한층 향상되게 된다.

이후, 상기와 같이 가열된 물은 다시 축열조(600)로 배출되어 저장되게 되는 것으로, 이는 출수관(500)에 형성된 출수펌프(510)의 작동으로 가열공간(210)에 수용된 온수를 배출 및 축열조(600)로 공급 저장하게 된다.

이후, 축열조(600)에 저장된 온수는 주간에 배출 사용이 가능하게 되는 것으로, 이는 축열조(600)에 형성된 제1 부하출수관(650)과 제1 부하입수관(660)을 통해 가능하게 된다.

즉, 도 8의 도시와 같이 제1 부하출수관(650)과 제1 부하입수관(660)에는 통상의 부하측(난방라인)이 연결되게 되는 것인바, 축열조(600)에 저장된 온수는 제1 부하출수관(650)을 통해 부하측(10)으로 공급 되어 사용되게 되며, 이렇게 사용되어 냉각된 온수는 다시 축열조(600)의 제1 부하입수관(660)을 통해 회수되게 된다.

또한, 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러(1)는, 도 5를 참조하여 도 9의 도시와 같이 가열탱크(200)에는 부하측(10)과 연결되는 제2 부하출수관(250)과 제2 부하입수관(260)이 더 포함되게 구성할 수 있는 것으로, 이때에는 간에 축열조(600)에 저장된 온수만으로 그 사용이 부족시 가열탱크(200)의 가열공간(210)에 저장된 물을 직접 사용 가능하게 된다.

즉, 가열탱크(200)에서 가열된 온수는 제2 부하출수관(250)을 통해 부하측으로 공급되어 사용되게 되고, 그 사용되어 냉각된 물은 다시 제2 부하입수관(260)을 통해 가열탱크(200)의 가열공간(210)으로 공급되게 되는 것으로, 이러한 제2 부하출수관(250) 및 제2 부하출수관(250)을 직접 순환 사용이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 가열탱크(200)의 온수를 직접 사용함에 있어서는 먼저, 도 9의 도시와 같이 축열조(600)와 연결된 입수관(400) 및 출수관(500)의 입수밸브(420) 및 출수밸브(520)를 개방한 상태에서 사용하게 되면, 제2 부하출수관(250)과 제2 부하입수관(260)을 통한 부하측(10)의 사용과 함께 축열조(600)의 온수 저장을 병행할 수 있을 것이다.

또한, 도 10의 도시와 같이 축열조(600)와 연결된 입수관(400) 및 출수관(500)의 입수밸브(420) 및 출수밸브(520)를 폐쇄한 상태에서 사용하게 되면, 제2 부하출수관(250)과 제2 부하입수관(260)을 통한 부하측(10)의 사용만 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 제2 부하출수관(250)과 제2 부하입수관(260)을 통한 부하측(10)의 사용은 필요에 따라 선택 사용이 가능할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러는, 흐르는 물을 이용한 가열 방식을 구현함으로써, 시즈히터의 가장 큰 단점인 스케일 발생을 방지하면서도 효율적인 가열로 보일러 성능의 향상이 가능하게 된다.

100 : 케이스
200 : 가열탱크 210 : 가열공간
220 : 입수구 230 : 출수구
240 : 에어밴트 250 : 제2 부하측 출수관
260 : 제2 부하측 입수관
300 : 가열유닛 310,310' : 가열관
311,311' : 폭기 배출공 312 : 마감판
313,313' : 통공
320 : 분배 공급관 330,330' : 시즈히터
400 : 입수관 410 : 고압펌프
420 : 입수밸브
500 : 출수관 510 : 출수펌프
520 : 출수밸브
600 : 축열조 610 : 물 저장공간
620 : 물 공급구 650 : 제1 부하측 출수관
660 : 제2 부하측 입수관

Claims (3)

1. 함체상의 케이스(100);
   케이스(100) 내부에 형성되며, 물의 수용이 가능하도록 내부가 중공된 가열공간(210)이 형성되고, 하부에는 입수구(220)가 형성되고, 상부에는 출수구(230)가 형성되며, 상단에는 에어밴트(240)가 형성된 가열탱크(200);
   가열탱크(200)에 연결 형성되어 가열탱크(200) 내부에 수용되는 물을 가열하는 가열유닛(300);
   가열탱크(200)의 입수구(220)에 연결 형성되며, 고압펌프(410) 작동에 의해 물을 가열유닛(300)으로 고압 공급 및 폭기력을 부여하는 입수밸브(420) 개폐형 입수관(400);
   가열탱크(200)의 상부에 연결 형성되며, 출수펌프(510) 작동에 의해 가열탱크(200) 내부의 가열된 물을 배출시키는 출수밸브(520) 개폐형 출수관(500); 및
   내부가 중공되어 물 저장공간(610)을 이루게 구성되며, 입수관(400)과 출수관(500)이 연결되어 입수관(400)을 통해 가열탱크(200)로 물을 공급 및 가열탱크(200) 내부의 가열된 물을 출수관(500)을 통해 배출 저장하고, 물 공급구(620)가 구성되어 물의 공급 충전이 가능한 축열조(600)를 더 포함하여 구성하되,
   가열유닛(300)은,
   관통형 관체 형태로 구성되어 가열탱크(200)의 상단을 관통하여 가열탱크(200)의 가열공간(210)에 내입되며, 하단은 가열공간(210)의 바닥면과 이격 형성되는 적어도 두개 이상의 수직형 가열관(310)(310');
   일단이 입수구(220)와 연결되어 고압의 물이 공급되며, 타측은 각각의 가열관(310)(310')을 연결 및 연통시켜 공급되는 고압의 물을 각각의 가열관(310)(310')으로 분배하는 분배 공급관(320);
   각각의 가열관(310)(310') 내부에 장착되며, 가열관(310)(310')의 내주면과는 이격 형성되어 가열관(310)(310') 내부에서 전기 발열되는 복수의 시즈히터(330)(330')를 포함하여 구성하되,
   각각의 가열관(310)(310')에는,
   외둘레에 가열탱크(200)의 가열공간(210)의 내부와 연통되는 다수의 폭기 배출공(311)(311')이 형성되고, 관통된 하단은 가열공간(210)의 내부와 연통되는 통공(313)(313')을 이루도록 마감판(312)으로 마감되게 구성하며,
   축열조(600)에는,
   부하측과 연결되는 제1 부하출수관(650)과, 제1 부하입수관(660)이 더 포함되게 구성하여,
   축열조(600)에 저장된 온수를 부하측으로 공급 사용 및 순환 회수가 가능하게 구성함을 특징으로 하는 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   가열탱크(200)에는,
   부하측과 연결되는 제2 부하출수관(250)과, 제2 부하입수관(260)이 더 포함되게 구성하여,
   가열탱크(200)에서 가열 수용되는 온수를 부하측으로 직접 공급 사용 및 순환 회수가 가능하게 구성함을 특징으로 하는 유수 가열식 구조를 갖는 전기 온수 보일러.
   

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