KR102143816B1

KR102143816B1 - 인덕션 보일러용 가열장치

Info

Publication number: KR102143816B1
Application number: KR1020200019574A
Authority: KR
Inventors: 최일기; 김정묵
Original assignee: 지오종합건설 주식회사
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-12
Also published as: CN111511052A

Abstract

본 발명은 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 예열한 후 가열하여 가열시간을 단축시킬 수 있도록 가열면적을 최대한 넓히면서 제품의 크기와 무게를 줄이고 제조공정을 단축시킬 수 있어 제조단가를 낮출 수 있는 인덕션 보일러용 가열장치에 관한 것이다.
본 발명은 상단부에 유체를 유입시키기 위한 유체유입구(110)가 형성된 중공형의 본체(100)와, 상기 본체(100)의 하면을 밀폐시키는 본체플랜지(200)와, 상기 본체(100)의 내면과 이격되어 방사예열로(310)를 형성하는 인덕션 예열관(300)과, 상기 인덕션 예열관(300)의 내측에 위치되면서 상부면에 유체배출구(520)가 형성된 인덕션 히팅관(500)과, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 형성된 축열부(530)에 설치된 인덕션 코일(850)을 포함하는 인덕션 보일러장치에 있어서, 상기 인덕션 히팅관(500)은, 상기 유체배출구(520)와 연통되도록 내부가 중공되어 상기 방사예열로(310)에서 예열된 유체를 상기 인덕션 히팅관(500)의 내측 전면에 발생한 열로 가열시킨 후 상기 유체배출구(520)로 배출시키기 위한 유체가열부(510)가 형성되고, 상기 축열부(530)에는, 상기 인덕션 코일(850)의 유동을 방지하면서 지지하기 위해 상측과 하측이 각각 상기 인덕션 예열관(300) 방향으로 절곡되어 형성되며, 상기 인덕션 히팅관(500)의 외주면과 인접하게 설치되어 상기 인덕션 히팅관(500)의 열로부터 상기 인덕션 코일(850)을 보호하기 위한 유리섬유복합관(800)이 설치되며, 상기 인덕션 코일(850)은, 상기 유리섬유복합관(800)에 다수 겹으로 권취되는 것을 특징으로 한다.

Description

인덕션 보일러용 가열장치{HEATING APPARATUS FOR INDUCTION BOILER}

본 발명은 인덕션 보일러용 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 예열한 후 가열하여 가열시간을 단축시킬 수 있도록 가열면적을 최대한 넓히면서 제품의 크기와 무게를 줄이고 제조공정을 단축시킬 수 있어 제조단가를 낮출 수 있는 인덕션 보일러용 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 화기, 연소가스, 기타 고온가스 또는 전기에 의해 물 또는 열매를 가열하여 대기압을 넘는 증기 또는 온수를 발생시키고, 이로 발생된 증기 또는 온수를 공급하는 장치이다.

보일러는 크게 증기를 발생시키는 증기 보일러와 온수를 만드는 온수 보일러로 구분될 수 있으며, 원통보일러, 노톤연관 보일러, 수관보일러, 주철제 조합 보일러 등 여러가지 종류가 있다.

최근에는 보일러의 주원료인 석유가스 등의 자원이 점차 고갈됨에 따라 그 가격이 지속적으로 상승함으로 인한 높은 유지비용과, 석유가스 등이 연소되는 과정에서 각종 유해가스로 인한 환경오염 등의 문제로 인해 전기에너지를 이용한 전기보일러의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

전기보일러는 전기를 이용하여 난방 및 온수 사용을 할 수 있는 장치로, 다른 보일러에 비해 효율이 높지만, 초기 설치비용이 비싸고 누진세 등으로 인한 유지비용이 많이 소요되어 일반 가정에서 사용하기 어려운 문제점이 있다.

특히, 전기보일러는 전기히터봉을 물탱크 내에 배치하여 유체를 직접 가열하는 방식으로 인해 유체의 염분이나 산 반응으로 전기히터봉이 부식될 수 있어 주기적으로 관리하면서 교체해야 하는 문제점이 있다.

이에, 상기 전기보일러의 문제점을 해소하기 위해 등록특허 제10-1602105호(등록일자: 2016년 03월 03일)에 기재된 바와 같이, 사각 박스 형상의 외통체의 중앙에 삽입된 전기히터체와, 상기 외통체의 내주연에 내설된 코일형 온수파이프와, 상기 전기히터체의 하부 중앙으로 난방수를 펌핑하도록 연결된 난방수관과, 초기 난방수를 공급할 때는 상기 난방수관 측으로 개방되고, 난방수를 순환시킬 때에는 폐쇄되는 삼방밸브로 이루어진 난방온수 겸용 인덕션 보일러에 있어서, 상기 전기히터체는, 하부에 원통형으로 형성되어 다수의 히터가 외주면에 감겨진 상하부가 개구된 원통형 브라켓이 상부를 통해 삽입되는 환형 원통관과, 상기 환형 원통관의 중심 상부에 머리부가 용접 결합된 연결볼트와, 상기 히터 삽입체의 상단 외주면에 용접 결합된 환원형 부재와, 상기 환원형 부재의 상부 중심부를 커버함과 동시에 상기 연결볼트에 중심이 삽입되어 너트로 고정되는 원판형 커버부재와, 상기 환원형 부재의 상부에 위치하는 원판으로서 그 중심이 상기 연결볼트의 상부면에 형성된 암나사에 나사결합되어 원판의 상부면에 전기단자가 부착된 단자원판으로 이루어진 난방 온수 겸용 인덕션 보일러 등이 개발되어 사용되고 있다.

상기와 같은 인덕션 보일러는 전류가 코일을 통과할 때 생기는 자기장을 이용하여 자기장 내 자력선이 철 재질 등의 자성체로 된 관을 통과할 때 발생하는 무수한 작은 와류들이 관 자체를 빠른 속도로 가열시킨 후 관 내의 물을 가열하는 자기유도방식의 보일러이다. 다시 말해, 인덕션 보일러는 코일과 금속체를 구비하여 코일에 고전압을 인가함으로써 자기장을 유도하고, 그 자기장이 미치는 영역에 있는 금속체가 열감응하여 열을 발생하고 물을 가열할 수 있어 난방수나 온수로 사용하게 한 것이다.

그러나, 인덕션 보일러는 내부에 유체가 유동되기 위한 다수개의 관로를 설치해야 하기 때문에 제품의 크기가 크고 무게가 무거워져 설치의 용이성이 저하될 수 있으며, 제조공정이 복잡하고 제조단가가 높아지면서 제품의 비용이 높아 소비자의 선호도가 저하되는 문제점이 있다.

이에, 제조공정을 단순화하여 제조단가를 절감하면서 에너지 효율을 유지시킬 수 있는 인덕션 보일러에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 예열한 후 가열할 수 있도록 가열면적을 최대한 넓혀 가열시간을 단축시킬 수 있음으로 인해 신속하게 난방온수를 제공할 수 있는 인덕션 보일러용 가열장치를 제공하는 목적이 있다.

또한, 유체를 예열하고 가열하기 위한 제품 내의 구조를 단순화하여 제조공정을 단축할 수 있는 인덕션 보일러용 가열장치를 제공하는 목적이 있다.

또한, 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 이중으로 가열시키기 위해 다수개를 연결하여 사용할 수 있는 인덕션 보일러용 가열장치를 제공하는 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인덕션 보일러용 가열장치는, 상단부에 유체를 유입시키기 위한 유체유입구(110)가 형성된 중공형의 본체(100)와, 상기 본체(100)의 하면을 밀폐시키는 본체플랜지(200)와, 상기 본체(100)의 내면과 이격되어 방사예열로(310)를 형성하는 인덕션 예열관(300)과, 상기 인덕션 예열관(300)의 내측에 위치되면서 상부면에 유체배출구(520)가 형성된 인덕션 히팅관(500)과, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 형성된 축열부(530)에 설치된 인덕션 코일(850)을 포함하는 인덕션 보일러장치에 있어서, 상기 인덕션 히팅관(500)은, 상기 유체배출구(520)와 연통되도록 내부가 중공되어 상기 방사예열로(310)에서 예열된 유체를 상기 인덕션 히팅관(500)의 내측 전면에 발생한 열로 가열시킨 후 상기 유체배출구(520)로 배출시키기 위한 유체가열부(510)가 형성되고, 상기 축열부(530)에는, 상기 인덕션 코일(850)의 유동을 방지하면서 지지하기 위해 상측과 하측이 각각 상기 인덕션 예열관(300) 방향으로 절곡되어 형성되며, 상기 인덕션 히팅관(500)의 외주면과 인접하게 설치되어 상기 인덕션 히팅관(500)의 열로부터 상기 인덕션 코일(850)을 보호하기 위한 유리섬유복합관(800)이 설치되며, 상기 인덕션 코일(850)은, 상기 유리섬유복합관(800)에 다수 겹으로 권취되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축열부(530)에는, 상기 유리섬유복합관(800) 사이의 이격된 틈이나 상기 인덕션 코일(850) 간의 간극을 메워 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 열을 축열하고 유체가 유입되면서 발생하는 진동으로부터 상기 인덕션 코일(850)을 고정시키기 위한 산화마그네슘(MgO) 분말을 충진하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 인덕션 히팅관(500)과 다른 인덕션 보일러용 가열장치의 유체유입구를 연결하여 상기 유체의 가열면적을 넓히기 위한 연결관(900)을 더 포함할 수 있다.

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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 예열한 후 가열할 수 있도록 가열면적을 최대한 넓혀 에너지 효율을 유지시키면서 유체의 가열시간을 단축시킬 수 있어 난방온수를 신속하게 공급할 수 있음은 물론 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 유체를 예열하고 가열하기 위한 제품 내의 구조를 단순화하여 제조공정 및 제조시간을 단축할 수 있고, 제품의 크기와 무게를 줄여 경제적이면서 용이하게 설치할 수 있어 일반소비자의 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 인덕션 보일러 내로 유입된 유체를 이중으로 가열시키기 위해 다수개를 연결하여 사용할 수 있어 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치,
도 2는 상기 도 1의 A-A를 자른 단면도,
도 3은 상기 도 1의 B-B를 자른 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치의 유체이동경로,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치의 연결관.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인덕션 보일러용 가열장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A를 자른 단면도이며, 도 3은 상기 도 1의 B-B를 자른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치의 유체이동경로이며, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치의 연결관이다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 인덕션 보일러용 가열장치는, 상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중공형의 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부를 통과하는 유체를 가열시키기 위한 인덕션부를 포함하는 인덕션 보일러용 가열장치에 있어서, 상기 인덕션부는, 상기 본체(100)의 내면과 일정간격 이격되어 환(環)형상의 방사예열로(310)를 형성하는 인덕션 예열관(300)과, 상기 인덕션 예열관(300)의 내측에 위치되어 상기 유체를 가열하기 위한 유체가열부(510)가 형성된 인덕션 히팅관(500)과, 상기 인덕션 히팅관(500)에 권취되어 상기 인덕션 예열관(300)을 유도가열로 예열하면서 상기 인덕션 히팅관(500)을 유도가열로 가열하기 위한 인덕션 코일(850)과, 상기 인덕션 히팅관(500)과 상기 인덕션 코일(850) 사이에 위치되어 상기 인덕션 히팅관(500)의 열로부터 상기 인덕션 코일(850)을 보호하기 위한 유리섬유복합관(800)을 포함할 수 있다.

상기 본체(100)는, 일정한 직경을 갖는 원통형상으로 형성되면서 내부가 중공되어 있어야 한다. 이때, 상기 본체(100)는 원통형상 뿐만 아니라 사각통형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 본체(100)에는 상단부에 외부로부터 유체가 유입될 수 있도록 유체유입구(110)가 형성된다.

여기서, 상기 본체(100)는 추후 상기 인덕션 코일(850)에 의해 발생되는 열이 전도되지 않도록 열절연재를 이용하여 제작될 수 있다.

상기와 같이 열절연재로 상기 본체(100)를 제작함으로써 상기 본체(100)의 온도가 높아지는 것을 방지하여 화상 등과 같이 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기 본체(100)의 하면은 상기 본체플랜지(200)를 이용하여 밀폐시킨다.

상기 본체플랜지(200)는, 원판형상으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.

상기 본체플랜지(200)는 상기 본체(100)의 하면을 커버하도록 상기 본체(100)의 하면에 설치되며, 상기 본체(100)를 지지할 수 있게 된다. 즉, 상기 본체플랜지(200)는 상기 본체(100)의 하면에 설치되어 지지함으로 인해 추후 인덕션 보일러에 가열장치가 견고하게 장착될 수 있도록 도움을 줄 수 있게 된다.

또한, 상기 본체플랜지(200)는 추후 상기 인덕션 예열관(300)의 하면 및 상기 인덕션 히팅관(500)의 하면과 이격되어 상기 방사예열로(310)와 연통되어 상기 유체가 상기 유체가열부(510)로 유동될 수 있도록 예열전달로(210)를 형성하게 된다.

상기 본체(100)의 내면과 일정간격 이격되어 설치되는 인덕션 예열관(300)은, 상기 본체(100)보다 작은 직경을 갖는 원통형상으로 형성될 수 있으며, 내부가 중공되어 있어야 한다. 이때, 상기 인덕션 예열관(300)은 원통형상 뿐만 아니라 사각통형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 인덕션 예열관(300)은 추후 상기 인덕션 코일(850)에 의해 뜨거워질 수 있도록 스테인리스 400 계열 또는 200 계열이나 철 등으로 제작되어야 한다.

여기서, 상기 인덕션 예열관(300)은 상기 본체(100)의 내면과 일정간격 이격되어 환(環)형상의 방사예열로(310)를 형성한다.

상기 방사예열로(310)는, 상기 유체유입구(110)와 연통되어 상기 유체유입구(110)로부터 유체가 방사되면서 유입되고, 상기 유입된 유체가 상기 인덕션 예열관(300)의 외측 바깥쪽 전면을 통해 예열된다. 즉, 상기 유체유입구(110)로부터 방사되면서 유입된 유체는 상기 인덕션 예열관(300)의 외측 바깥쪽 전면에서 발생하는 열을 통해 전체적으로 예열되면서 상기 예열전달로(210)로 유동된다.

이때, 상기 방상예열로(310)가 환(環)형상으로 형성됨으로써 상기 유체가 방사되면서 유동될 수 있어 상기 인덕션 예열관(300)과 접촉되는 면적이 넓어져 추후 상기 인덕션 히팅관(500)으로 공급하기 위한 예열된 유체의 양을 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 방사예열로(310)가 형성됨으로 인해 인덕션 보일러용 가열장치 내의 가열면적을 넓힐 수 있으며, 상기 유체를 예열하기 때문에 추후 상기 유체를 적정온도로 가열시킬 때 가열시간을 단축시킬 수 있게 된다.

상기 방사예열로(310)를 밀폐시키기 위해 상기 인덕션 예열관(300)의 상면과 상기 본체(100)의 상면에 밀폐플랜지(400)가 구성된다.

다시 말해, 상기 밀폐플랜지(400)는, 상기 인덕션 예열관(300)의 상면과 상기 본체(100)의 상면을 연결시켜 상기 방사예열로(310)를 밀폐시킨다.

상기 밀폐플랜지(400)가 설치됨으로써 상기 방사예열로(310)를 밀폐시켜 상기 유체가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있음은 물론 추후 인덕션 보일러 내에 장착이 견고하게 되도록 도움을 줄 수 있게 된다.

상기 방사예열로(310)에서 예열된 유체가 유입되는 인덕션 히팅관(500)은, 상기 인덕션 예열관(300)보다 작은 직경을 갖는 원통형상으로 형성된다. 상기 인덕션 히팅관(500)의 형상은 상기 본체(100) 및 상기 인덕션 예열관(300)의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 원통형상으로 한정하는 것은 아니다.

이때, 상기 인덕션 히팅관(500)에는 내부가 중공되어 상기 예열된 유체를 가열하기 위한 유체가열부(510)가 형성되어 있다. 즉, 상기 인덕션 히팅관(500)의 유체가열부(510)는 상기 예열전달로(210)와 연통되어 상기 방사예열로(310)에서 예열된 유체를 공급받을 수 있게 되며, 상기 예열된 유체를 가열시킬 수 있게 된다.

상기 인덕션 히팅관(500)은 상기 유체가열부(510)를 통과하면서 유체가 가열되도록 추후 기재되는 인덕션 코일(850)에 의해 온도가 상승될 수 있도록 스테인리스 400 계열 또는 200 계열이나 철 등으로 제작되어야 한다.

상기 인덕션 히팅관(500)은 상기 인덕션 예열관(300)의 내부로 삽입되면서 상기 인덕션 예열관(300)의 내면과 일정간격 이격되도록 설치된다.

상기 인덕션 히팅관(500)이 상기 인덕션 예열관(300)과 일정간격 이격되어 설치됨으로써 상기 인덕션 히팅관(500)과 상기 인덕션 예열관(300) 사이에 축열부(530)가 형성되게 된다.

이때, 상기 인덕션 히팅관(500)의 상면에는 상기 가열된 유체를 배출하기 위한 배출구(미도시)를 결합할 수 있도록 유체배출구(520)가 형성되어야 한다.

또한, 상기 유체배출구(520)는 상기 유체가열부(510)에서 가열된 유체를 배출시키기 위한 상기 배출구(미도시)가 결합되기 용이하도록 상기 본체(100) 및 상기 인덕션 예열관(300)보다 돌출되도록 위치된다.

여기서, 상기 예열전달로(210)상기 인덕션 히팅관(500)의 하면과 상기 인덕션 예열관(300)의 하면은 유입방지판(600)에 의해 연결된다.

상기 유입방지판(600)은, 상기 인덕션 예열관(300)의 하면과 상기 인덕션 히팅관(500)의 하면이 연결되도록 설치되어 상기 예열전달로(210)를 통해 유동되는 상기 예열된 유체가 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이인 축열부(530)로 유입되는 것을 방지한다.

또한, 상기 유입방지판(600)은 추후 상기 유리섬유복합관(800)을 지지할 수 있게 된다.

이때, 상기 유입방지판(600)은 상기 인덕션 히팅관(500)과 상기 인덕션 예열관(300) 사이의 열전달을 향상시킬 수 있도록 상기 인덕션 예열관(300)의 하면과 상기 인덕션 히팅관(500)의 하면에 용접되어 설치되는 것이 바람직하다.

상기 유입방지판(600)은 상기 인덕션 히팅관(500) 및 상기 인덕션 예열관(300)과 동일한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 밀폐부(700)는, 상기 인덕션 예열관(300)의 상면과 상기 인덕션 히팅관(500)의 상면이 연결되도록 설치되어 상기 축열부(530)를 밀폐시킬 수 있다.

또한, 상기 밀폐부(700)는 합성수지로 제조되어 외부의 진동 등을 흡수할 수 있어 소음을 줄이고 안전성을 향상시킬 수 있게 된다. 상기 합성수지의 경우에는 아크릴 등을 사용할 수 있다.

상기 유입방지판(600)과 상기 밀폐부(700)를 설치함으로써 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이의 축열부(530)를 밀폐시킬 수 있게 되며, 외부로부터 이물질 등이 유입되는 것을 방지하여 화재, 고장 등을 미연에 예방할 수 있게 된다.

여기서, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이의 축열부(530)에는 유리섬유복합관(800)과 인덕션 코일(850)이 설치된다.

상기 유리섬유복합관(800)은, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 위치될 수 있도록 중공형의 원통형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 유리섬유복합관(800)의 형상은 원통형상으로 한정하는 것은 아니다.

상기 유리섬유복합관(800)은 상기 인덕션 히팅관(500)의 외주면와 인접하게 설치되는 것이 바람직하며, 상측과 하측이 각각 상기 인덕션 예열관(300) 방향으로 절곡되어 형성된다.

상기 유리섬유복합관(800)의 상측과 하측이 상기 인덕션 예열관(300) 방향으로 절곡됨으로 인해 추후 상기 유리섬유복합관(800)의 외주면을 따라 권취되는 인덕션 코일(850)의 유동을 방지하면서 지지할 수 있게 된다.

상기 유리섬유복합관(800)을 설치하여 상기 인덕션 코일(850)을 보호할 수 있어 상기 인덕션 코일(850)이 상기 인덕션 히팅관(500)의 열에 의해 녹거나 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 인덕션 코일(850)은, 상기 유리섬유복합관(800)의 외주면을 따라 권취되어 자기유도에 의해 상기 인덕션 히팅관(500)과 상기 인덕션 예열관(300)을 발열시키게 된다.

상기 인덕션 코일(850)은 인덕션 보일러의 용량에 따라 상기 유리섬유복합관(800)에 다수 겹으로 권취될 수 있다.

상기와 같이 설치된 인덕션 코일(850)에 일반적인 220V(단상)나 380V(삼상)의 전기를 가해 상기 인덕션 코일(850)에 유도전류를 발생시키고 이에 형성되는 자력선이 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)을 통과하면서 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)의 재질에 포함된 저항성분에 의해 와류 전류가 생성되고, 상기 와류 전류가 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)을 발열시키게 된다. 이에, 상기 방사예열로(310)를 유동하는 유체를 예열할 수 있게 되고, 상기 예열된 유체가 상기 인덕션 히팅관(500)의 내부로 유동되면서 가열될 수 있게 된다.

한편, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이의 축열부(530)에는, 산화마그네슘 분말을 충진하게 된다.

상기 산화마그네슘 분말은 상기 유리섬유복합관(800)과 상기 인덕션 코일(850)이 설치된 축열부(530)을 채워 상기 인덕션 히팅관(500)과 상기 유리섬유복합관(800) 사이의 이격된 틈이나 상기 인덕션 코일(850) 간의 간극을 메울 수 있게 된다.

이에, 상기 산화마그네슘 분말은 상기 인덕션 코일(850)의 자기유도에 의해 발생한 열을 축열할 수 있게 되어 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)의 냉각속도를 늦추는데 도움을 줄 수 있다.

또한, 상기 산화마그네슘 분말을 충진함으로써 기기 작동 시에 발생하는 외부의 진동으로부터 상기 인덕션 코일(850)을 고정시켜 유도전류 생성에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 다시 말해, 상기 축열부(530)에 산화마그네슘 분말이 충진되어 유체가 유입되면서 발생하는 진동과 공진현상으로부터 상기 인덕션 코일(850)을 고정시켜 유도전류 생성에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

다른 한편, 본 발명은 상기 인덕션 히팅관(500)에 다른 인덕션 보일러용 가열장치를 연결하여 상기 유체의 가열면적을 넓히기 위해 연결관(900)을 더 포함할 수 있다.

상기 연결관(900)은, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인덕션 히팅관(500)의 상면과 다른 인덕션 보일러용 가열장치의 유체유입구를 연결할 수 있도록 형성되며, 상기 유체가 유동될 수 있도록 내부가 중공되어 형성된다.

상기 연결관(900)을 더 연결함으로써 다수개의 인덕션 보일러용 가열장치를 연결할 수 있어 가열면적을 넓혀 상기 유체를 이중으로 가열시킬 수 있어 가열시간을 단축시킬 수 있고, 상기 유체의 온도를 사용자가 원하는 온도에 신속하게 도달할 수 있도록 하여 원활한 온수를 공급할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 인덕션 보일러용 가열장치는, 상기 인덕션 코일(850)에 전기를 가하면 상기 인덕션 코일(850)에서 발생되는 자력선이 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)를 통과하고, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)이 자력선에 의한 저항으로 발열하도록 한다.

그 후 상기 유체유입구(110)를 통해 상기 방사예열로(310)로 방사되면서 유입된 유체가 상기 인덕션 예열관(300)의 외주 전면에 발생한 열에 의해 예열된다.

상기 예열된 유체는 상기 예열전달로(210)를 통해 상기 인덕션 히팅관(500)의 유체가열부(510)로 유입되고, 상기 인덕션 히팅관(500)의 내측 전면에 발생한 열에 의해 가열된다. 상기 가열된 유체는 상기 인덕션 히팅관(500)의 유체배출구(520)로 배출되게 된다.

이때, 상기 연결관(900)을 통해 상기 인덕션 히팅관(500)의 유체배출구(520)와 다른 인덕션 보일러용 가열장치의 유체유입구를 연결시켜 상기 유체를 이중으로 가열시켜 사용할 수 있다.

상기와 같이 사용되는 인덕션 보일러용 가열장치는 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500)을 구성함으로써 유체의 가열면적을 최대한 넓혀 에너지 효율을 유지시킬 수 있으면서 상기 유체를 예열한 후 가열할 수 있도록 하여 유체의 가열시간을 단축시킬 수 있어 난방온수를 신속하게 공급할 수 있음은 물론 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 유체를 예열하고 가열하기 위한 제품 내의 구조를 단순화하여 제조공정 및 제조시간을 단축할 수 있고, 제품의 크기와 무게를 줄여 경제적이면서 용이하게 설치할 수 있어 일반소비자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100: 본체 110: 유체유입구
200: 본체플랜지 210: 예열전달로
300: 인덕션 예열관 310: 방사예열로
400: 밀폐플랜지 500: 인덕션 히팅관
510: 유체가열부 520: 유체배출구
530: 축열부 600: 유입방지판
700: 밀폐부 800: 유리섬유복합관
850: 인덕션 코일 900: 연결관

Claims

상단부에 유체를 유입시키기 위한 유체유입구(110)가 형성된 중공형의 본체(100)와, 상기 본체(100)의 하면을 밀폐시키는 본체플랜지(200)와, 상기 본체(100)의 내면과 이격되어 방사예열로(310)를 형성하는 인덕션 예열관(300)과, 상기 인덕션 예열관(300)의 내측에 위치되면서 상부면에 유체배출구(520)가 형성된 인덕션 히팅관(500)과, 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 형성된 축열부(530)에 설치된 인덕션 코일(850)을 포함하는 인덕션 보일러장치에 있어서,
상기 인덕션 히팅관(500)은, 상기 유체배출구(520)와 연통되도록 내부가 중공되어 상기 방사예열로(310)에서 예열된 유체를 상기 인덕션 히팅관(500)의 내측 전면에 발생한 열로 가열시킨 후 상기 유체배출구(520)로 배출시키기 위한 유체가열부(510)가 형성되고,
상기 축열부(530)에는, 상기 인덕션 코일(850)의 유동을 방지하면서 지지하기 위해 상측과 하측이 각각 상기 인덕션 예열관(300) 방향으로 절곡되어 형성되며, 상기 인덕션 히팅관(500)의 외주면과 인접하게 설치되어 상기 인덕션 히팅관(500)의 열로부터 상기 인덕션 코일(850)을 보호하기 위한 유리섬유복합관(800)이 설치되며,
상기 인덕션 코일(850)은, 상기 유리섬유복합관(800)에 다수 겹으로 권취되는 것을 특징으로 하는 인덕션 보일러용 가열장치.
청구항 1에 있어서,
상기 축열부(530)에는, 상기 유리섬유복합관(800) 사이의 이격된 틈이나 상기 인덕션 코일(850) 간의 간극을 메워 상기 인덕션 예열관(300)과 상기 인덕션 히팅관(500) 사이에 열을 축열하고 유체가 유입되면서 발생하는 진동으로부터 상기 인덕션 코일(850)을 고정시키기 위한 산화마그네슘(MgO) 분말을 충진하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인덕션 보일러용 가열장치.
청구항 2에 있어서,
상기 인덕션 히팅관(500)과 다른 인덕션 보일러용 가열장치의 유체유입구를 연결하여 상기 유체의 가열면적을 넓히기 위한 연결관(900)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 보일러용 가열장치.
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