KR20040095040A

KR20040095040A - 열교환기능을 갖는 전기온수기

Info

Publication number: KR20040095040A
Application number: KR1020030028637A
Authority: KR
Inventors: 김용덕
Original assignee: 김용덕
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-12
Also published as: KR100567066B1

Abstract

본 발명은 열교환기능을 갖는 전기온수기에 관한 것으로, 온수배출관(10), 전기발열체(11) 및 냉수유입관(12)이 설치되고 축열재(13)가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통(6)과, 상기 내통(6)의 외측에 소정의 단열층(15)을 갖고 씌워지는 케이스(5)를 갖는 전기온수기(1)에 있어서, 상기 축열재(13)가 저장된 내통(6)내에 1 이상의 열교환파이프(9)를 수직방향으로 관통되게 형성하여, 온수기능은 물론 동절기에 열교환파이프(9)에 의해 열교환이 이루어져 실내 보온이 되도록 함으로써, 상,하수관의 동파발생이 최소화 되도록 한 것이다.

Description

열교환기능을 갖는 전기온수기{HEAT EXCHANGEABLE ELECTRIC BOILER}

본 발명은 열교환기능을 갖는 전기온수기에 관한 것으로, 온수배출관, 전기발열체 및 냉수유입관이 설치되고 축열재가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통과, 상기 내통의 외측에 소정의 단열층을 갖고 씌워지는 케이스를 갖는 전기온수기에 있어서, 상기 축열재가 저장된 내통내에 1 이상의 열교환파이프를 수직방향으로 관통되게 형성하여, 온수기능은 물론 동절기에 열교환파이프에 의해 열교환이 이루어져 실내 보온이 되도록 함으로써, 상,하수관의 동파발생이 최소화 되도록 한 것이다.

통상 가정이나 사무실 등에서 전기를 이용한 온수기, 순간 온수기, 온수보일러 등의 각종 전기온수기가 사용되고 있다.

이러한 전기온수기는, 기기에 전력을 공급해 기기내의 냉수를 온수로 변환시켜 이를 세면 혹은 샤워용으로 사용하고 있다.

상기한 통상의 전기온수기는 전원부, 발열부, 온,냉수 교류부를 갖추고, 사각형상(육면체)으로 구성되어 있는데, 이는 대부분이 비교적 공간이 협소한 편에 속하는 실내의 화장실이나 세면장, 소규모 샤워장 등의 벽면에 설치되게 되고, 좁은 공간에 상당한 부피를 차지하여 설치 및 관리가 실용적이지 못할 뿐만 아니라, 온수를 제공하는 온수기로서의 역할만 하여, 부근에 설치된 상,하수관의 보온과 동파방지를 위해서는 별도의 난방장치가 필요하였다.

따라서, 본 발명에서는 상기 종래의 문제점을 감안하여 된 것으로, 온수배출관, 전기발열체 및 냉수유입관이 설치되고 축열재가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통과, 상기 내통의 외측에 소정의 단열층을 갖고 씌워지는 케이스를 갖는 전기온수기에 있어서, 상기 축열재가 저장된 내통내에 1 이상의 열교환파이프를 수직방향으로 관통되게 형성하여, 온수기능은 물론 동절기에 열교환파이프에 의해 열교환이 이루어져 실내 보온이 되도록 함으로써, 상,하수관의 동파발생이 최소화 되도록 한 열교환기능을 갖는 전기온수기를 제공하고자 한다.

도1은 본 발명의 열교환기능을 갖는 전기온수기의 바람직한 제1실시예를 나타낸 단면도

도2는 본 발명의 다른 제2실시예를 나타낸 전기온수기의 단면도

도3은 본 발명의 다른 제3실시예를 나타낸 전기온수기의 단면도

<도면 중의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,21,41 : 전기온수기 5,25,45 : 케이스

6,26,46 : 내통 7 : 캡

8 : 열교환파이프 상부 8' : 열교환파이프 하부

9 : 열교환파이프 10,30,50 : 온수배출관

11,31,51 : 전기발열체 12,32,52 : 냉수유입관

13,33,53 : 축열재(온수) 15,35,55 : 단열층

27 : 순환관 28 : 밸브

47 : 방열판 48 : 홈

이하, 첨부한 도면을 통하여 본 발명의 구성을 좀더 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 열교환기능을 갖는 전기온수기의 바람직한 제1실시예를 나타낸 단면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1실시예의 전기온수기는, 온수배출관(10), 전기발열체(11) 및 냉수유입관(12)이 설치되고 축열재(13)가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통(6)과, 상기 내통(6)의 외측에 소정의 단열층(15)을 갖고 씌워지는 케이스(5)를 갖는 전기온수기(1)에 있어서, 상기 축열재(13)가 저장된 내통(6)내에 1 이상의 열교환파이프(9)를 수직방향으로 관통되게 구성시킨 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전기온수기(1) 내통(6)의 내부에는, 내통(6)의 상부면까지 근접하는 길이가 긴 온수배출관(10), 축열재(13)를 가열하는 전기발열체(11) 및 냉수유입관(12)을 구비하고 있으며, 축열재(13)(예로서 물)가 충진되어 있다.

본 발명의 특징인 열교환파이프(9)는 내부가 비어 있는 원통형 파이프 형상으로서 케이스(5) 및 내통(6)에 대하여 수직으로 관통하되, 내통(6)에 충진된 축열재(13) 사이를 통과한다.

또한, 열교환파이프(9)의 상부(8)에는 필요시(열교환이 불필요시) 상부(8)를 밀폐시킬 수 있는 캡(7)이 형성되며, 상기 열교환파이프(9)는 1 이상의 복수설치가 가능하며, 수직은 물론 수평으로 열교환파이프(9)를 설치할 수 있는 것으로, 이는 본 발명으로부터 용이하게 변형시켜 실시할 수 있다.

이하, 상기 구성의 본 발명의 바람직한 제1실시예의 열교환기능을 갖는 전기온수기(1)의 작동과정을 설명한다.

우선, 외부의 냉수가 냉수유입관(12)을 통해 내통(6)으로 유입되게 되면 전기발열체(11)에 의해 가열되고, 데워진 온수는 내통(6)의 상부쪽에 입구를 형성한 온수배출관(10)을 통해 외부로 배출되는 과정은 통상의 전기온수기에서와 같다.

이와 같이 본 발명의 열교환기능을 갖는 전기온수기(1)가 작동하게 되면, 냉수유입관(12)을 통해 내통(6)내로 유입된 물은 소정의 온도로 따뜻히 덥혀지고, 필요시 사용자는 온수배출관(10)을 통해 따뜻한 물을 공급받아 원하는 용도로 사용하면 된다.

한편, 본 발명의 열교환기능을 갖는 전기온수기(1)에는 상,하 관통의 열교환파이프(9)가 설치되어 있기 때문에, 추운 동절기에 있어서는 상부에 설치된 캡(7)을 빼내게 되면, 실내의 차가운 공기가 열교환파이프 하부(8') 및 열교환파이프(9)의 내부를 거쳐 따뜻해진 후, 상부(8)를 통해 실내로 공급되는 것이다.

이와 같이 실내의 찬공기가 열교환파이프 상부(8)를 통해 더운 공기로서 외부로 배출됨으로써, 차가운 실내는 자연대류현상으로 보온상태에 놓이게 되는 것으로, 열교환기능을 갖는 전기온수기(1)가 설치된 좁은 공간의 화장실이나 세면장, 소규모 샤워장 등의 실내를 보온시킴으로써, 실내에 설치된 상,하수관 등의 동파발생을 최소화시킬 수 있는 것이다.

예컨대 상기 열교환기능을 갖는 전기온수기(1) 내통(6)의 축열재(13)의 온도가 80℃이상이고, 본 발명의 전기온수기(1)가 설치된 실내의 온도가 5℃라고 가정했을 때, 상기 축열재(13)와 접하고 있는 열교환파이프(9)와 실내의 온도차가 상당히 크기 때문에, 축열재(13)에 의해 데워진 열교환파이프(9) 내부의 공기는 체적이 늘어나게 되면서, 자연적으로 밑에서 위로 상승하게 되어 열교환파이프 선단부(8)를 통해 외부로 배출되어 열교환이 이루어 지므로, 차가운 실내의 공기는 자연대류를 일으켜 실내의 기온이 상승하게 되는 것이다.

한편, 상기 열교환기능을 갖는 전기온수기(1)는 원통형의 밀폐된 구조로 설명하고 있으나, 경우에 따라서는 상부에 뚜껑을 두어 개폐할 수 있도록 하여 청소 및 수리를 쉽게 할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 수직방향으로 장착된 상기 열교환파이프(9)는 수직으로 복수개 혹은 수평으로도 복수개 설치하여(예컨대 +자형, T자형) 열교환의 효과를 높일 수도 있다.

또한, 상기 기능성 전기온수기(1)의 형상에 있어서도, 배치장소나 환경에 따라 다각형 등 여러가지 형상으로 구성할 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 열교환파이프 하부(8') 부근에 소형의 송풍팬을 설치하여, 외부의 찬 공기를 강제로 유입시키고 가열시켜, 열교환파이프 상부(8)를 통해 강제로 열교환이 이루어 지도록 하는 구성도 가능하다.

도2는 본 발명의 다른 제2실시예를 나타낸 전기온수기의 단면도로서, 상기 도1의 예와 다른 점은 열교환파이프(9) 대신에 순환관(27)을 설치한 점이 특징이다.

즉, 상기 도1의 예에서와 같이, 도2의 예는 온수배출관(30), 전기발열체(31) 및 냉수유입관(32)이 설치되고 축열재(33)가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통(26)과, 상기 내통(26)의 외측에 소정의 단열층(35)을 갖고 씌워지는 케이스(25)를 갖춘 전기온수기(21)에 있어서, 상기 케이스(25)의 외측으로 축열재(33)가 흐를 수 있는 순환관(27)을 돌출되게 장착하고 있다.

따라서, 상기 전기온수기(21)를 사용하기 위해 온수밸브(도시 생략)를 열면, 온수는 온수배출관(30)을 통해 외부로 배출되게 된다.

또한, 내통(26)의 축열재(33)가 가열되면 축열재(33)는 순환관(27)을 통해 연속 순환이 이루어 지는데, 축열재(33)는 순환관(27)의 하부에서 상부로 순환, 이동하면서 실내의 공기를 데워주게 되고, 보온이 필요 없는 경우에는 밸브(28)를 잠그어 순수한 전기온수기(21)로서만 사용할 수 있는 것으로, 이와 같은 구성으로 열교환기능을 갖는 전기온수기가 되는 것이다.

또한, 도3은 본 발명의 또 다른 제3실시예를 나타낸 전기온수기의 단면도로서, 온수배출관(50), 전기발열체(51) 및 냉수유입관(52)이 설치되고 축열재(53)가 저장되는 원통형의 밀폐된 내통(46)과, 상기 내통(46)의 외측에 소정의 단열층(55)을 갖고 씌워지는 케이스(45)를 갖춘 전기온수기(41)에 있어서, 상기 전기온수기(41)의 상부에 내통(46)측으로 홈(48)을 형성하고, 상기 홈(48)내에 방열판(47)을 끼워 설치한 구성이다.

따라서, 상기 전기온수기(41)가 작동하게 되면, 내통(46)에 가열된 축열재(53)의 열기가 방열판(47)으로 전달되고, 그 열기는 상기 방열판(47)으로부터 외부로 발산되어 실내를 보온할 수 있는 것으로, 이와 같이 함으로써, 열교환기능을 갖는 전기온수기 역할을 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 열교환기능을 갖는 전기온수기에 따르면, 온수배출관, 전기발열체 및 냉수유입관이 설치되고 축열재가 저장되는 내통과, 상기 내통의 외측에 소정의 단열층을 갖고 씌워지는 케이스를 갖춘 전기온수기에 있어서, 온수기측에 열교환파이프, 순환관 및 방열판을 접속 설치하여 이들이 온수기 내부의 열을 실내로 유도하여 열교환이 이루어 지도록 한 것으로, 추운 동절기에 온수공급은 물론 상,하수관의 동파발생을 최소화시킬 수 있는 것이다.

Claims

온수배출관(10), 전기발열체(11) 및 냉수유입관(12)이 설치되고 축열재(13)가 저장되는 내통(6)과, 상기 내통(6)의 외부로 케이스(5)가 씌워진 전기온수기(1)에 있어서,

상기 축열재(13)가 저장된 내통(6)내에 1 이상의 열교환파이프(9)를 수직방향으로 관통, 장착시킨 것을 특징으로 한 열교환기능을 갖는 전기온수기
온수배출관(30), 전기발열체(31) 및 냉수유입관(32)이 설치되고 축열재(33)가 저장되는 내통(26)과, 상기 내통(26)의 외부로 케이스(25)가 씌워진 전기온수기(21)에 있어서,

상기 케이스(25)의 외측으로 축열재(33)가 순환될 수 있는 순환관(27)을 돌출되게 장착시킨 것을 특징으로 한 열교환기능을 갖는 전기온수기
온수배출관(50), 전기발열체(51) 및 냉수유입관(52)이 설치되고 축열재(53)가 저장되는 내통(46)과, 상기 내통(46)의 외부로 케이스(45)가 씌워진 전기온수기(41)에 있어서,

상기 전기온수기(41)의 상부에 내통(46)측으로 홈(48)을 형성하고, 상기 홈(48)내에 방열판(47)을 끼워 설치한 것을 특징으로 한 열교환기능을 갖는 전기온수기