KR200419876Y1 - 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고주파 유도 가열 장치에 구비되는 가열통에 발열핀을 형성함으로써 동일 부피에서 최대의 발열량을 발산함으로써 열효율을 최대로 하기에 적당하도록 한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통에 관한 것이다.

본 고안에 의하면, 보빈에 감겨져서 구비되는 유도코일과 상기 유도코일의 외부에 구비되며 상기 유도코일에 인가된 고주파 교류 전류에 의해 유기되는 유도기전력에 의해서 발열하여 난방수를 가열하는 가열통과 상기 유도코일과 상기 가열통에 개재되는 절연통을 포함하는 '고주파 유도 가열 장치'와, 열교환기와 순환펌프와 삼방밸브와 난방수 배관을 포함하여 구성되는 고주파 유도 가열 방식을 이용한 전기보일러에 있어서, 원통 형상의 몸체부, 및 난방수로의 열전달을 더욱 원활하게 하기 위하여 상기 몸체부의 바깥면에서 돌출 형성된 복수의 발열핀(heating fin)으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, 동일한 인가 전류량에 대하여 보다 높은 가열 효율을 얻을 수 있는 이점이 있다.

고주파유도가열, 가열통, 표면적, 발열핀

Description

발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통{Heating Cylrinder with Heating Fin for High Frequency Induction Heating Device}

도 1은, 종래 기술에 의한 일반적인 고주파 유도 가열 장치의 구성도이다.

도 2는, 본 고안의 일 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 사시도이다.

도 3a는, 본 고안의 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 분해 사시도이다.

도 3b는, 도 3a의 결합 단면도이다.

도 4는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 5는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 6a는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 6b는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 7a는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가 열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 7b는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 8a는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 8b는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도이다.

도 9는, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200, 300, 400, 500 ; 본 고안에 의한 가열통

211, 411 ; 몸체부 212, 312, 412, 512 ; 발열핀

310, 510 ; 부분 가열통 311, 511 ; 부분 몸체부

본 고안은 고주파 유도 가열 장치에 관한 것으로, 특히 고주파 유도 가열 장치에 구비되는 가열통에 발열핀을 형성함으로써 동일 부피에서 최대의 발열량을 발산함으로써 열효율을 최대로 하기에 적당하도록 한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통에 관한 것이다.

일반적으로 경유나 가스 등 화석 연료의 고갈과 함께 연료비의 가격이 지속적으로 상승하고 있고 운전시 유해가스를 발생시켜 환경오염을 야기하는 문제 등으로 보일러나 온풍기 등의 난방 가열장치에도 전기에너지를 이용하는 기술이 연구 발전되고 있는 추세이다.

전기를 이용하는 난방 가열장치의 한 예로서 코일에 전류를 인가하고 이 코일에 의해 금속재질의 가열통을 유도 가열하여 난방수를 가열하는 방식의 유도전류를 이용한 고주파 발열 방식의 고주파 유도 가열 장치가 개시되어 있다.

종래 기술에 의한 유도 가열 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 절연통(12) 내부에 유도코일(11)이 설치되고, 상기 절연통(12)의 둘레에 가열통(13)이 구비된다.

이와 같은 구성에 의하여 유도코일(11)에 고주파 교류 전류가 인가되면 상기 가열통(13)은 2차 유기되어서 가열통에 유도전압이 발생하며, 그 결과 가열통(13)은 유도 가열된다.

상기와 같이 가열통(13)이 유도 가열되면 환수관(10a)을 통해서 유입된 난방수는 가열되어서 송수관(10b)을 통해 유출되고 난방수 배관(미도시)으로 보내어져서 난방수 또는 온수로 사용되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 고주파 유도 가열 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래 기술에 의한 고주파 유도 가열 장치의 가열통(13)은 단순히 원통형의 구조로서 발열하기 위한 별도의 부재가 고안되어 있지 않은 실정이었다. 그 결 과 난방수의 온도를 높이기 위해서는 단순히 유도코일(11)에 많은 전류를 인가하는 방법밖에 없었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 고안에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 목적은, 가열통에 발열핀을 돌출 형성함으로써 동일 부피에서 최대의 발열량을 발산함하도록 하여 열효율을 최대로 하기에 적당하도록 한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통을 제공하는 데 있다.

본 고안에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 다른 목적은, 다양한 형상의 발열핀을 구현함으로써 최대의 열효율을 달성하기에 적당하도록 한 고주파 유도 가열 장치의 가열통을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치는, 보빈에 감겨져서 구비되는 유도코일과 상기 유도코일의 외부에 구비되며 상기 유도코일에 인가된 고주파 교류 전류에 의해 유기되는 유도기전력에 의해서 발열하여 난방수를 가열하는 가열통과 상기 유도코일과 상기 가열통에 개재되는 절연통을 포함하는 '고주파 유도 가열 장치'와, 열교환기와 순환펌프와 삼방밸브와 난방수 배관을 포함하여 구성되는 고주파 유도 가열 방식을 이용한 전기보일러에 있어서, 원통 형상의 몸체부, 및, 난방수로의 열전달을 더욱 원활하게 하기 위하여 상기 몸체부의 바깥면에서 돌출 형성된 복수의 발열핀(heating fin)으로 구 성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통은, 상기 발열핀이, 상기 몸체부의 바깥면을 따라서 1 주회 폐곡선을 이루면서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통은, 상기 발열핀이, 상기 몸체부에 대하여 수직 단차지게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통은, 상기 발열핀이, '파형' 형상으로 만곡지게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통은, 하나의 발열핀에 대응되는 '부분 몸체부'로 구성되는 복수의 '부분 가열통'으로 분리되어 있으며, 상기 '부분 가열통'이 순차적으로 적층되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.

먼저, 본 고안에 의한 발열핀을 구비한 가열통은 상기에서 설명한 바와 같은 고주파 유도 가열 장치에 구비되는 구성이며, 상기 고주파 유도 가열 장치는 열교환기(미도시)와 순환펌프(미도시)와 삼방밸브(삼방밸브)와 난방수 배관(미도시)을 포함하여 구성되는 고주파 유도 가열 방식을 이용한 전기보일러에 필수적으로 사용되는 구성임은 상기에서 본 바와 같다.

따라서, 본 고안에 의한 발열핀을 구비한 가열통이 속하는 기술분야는 고주파 유도 가열 방식을 이용한 전기보일러임은 물론이다.

도 2에는 본 고안의 일 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 사시도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 의한 발열핀을 구비한 가열통(200)은, 원통 형상의 몸체부(211)와 발열핀(212)으로 구성된다.

상기 몸체부(211)의 내부에는 내부에 유도코일(미도시)을 구비한 절연통(12)이 구비된다.

상기 발열핀(212)는 난방수로의 열전달을 더욱 원활하게 하기 위하여 상기 몸체부(211)의 바깥면(211a)을 따라서 1 주회 폐곡선을 이루면서 상기 바깥면(211a)으로부터 돌출 형성되어 있다. 바람직하게는 상기 발열핀(212)은 상기 몸체부(211)에 대하여 수직 단차지게 형성된다.

상기 발열핀(212)은 상기 가열통(200)의 표면적을 더욱 크게 함으로써 가열통(200)으로부터 발열되는 열이 더욱 많이 난방수로 공급될 수 있도록 한다.

도 3a에는 본 고안의 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 3b에는 도 3a의 결합 단면도가 도시되어 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 가열통(300)은, 복수의 '부분 가열통'(310)이 순차적으로 적층되어서 구성된다.

상기 '부분 가열통'(310)은 부분 몸체부(311)와 상기 부분 몸체부(311)로부터 수직 단차지게 연장 형성되어 있는 발열핀(312)으로 구성된다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 부분 가열통(310)을 적층하여 가열통(300)을 구성하는 경우 제작이 용이하여 원가 절감의 이점이 있다.

도 4에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통(400)은 원통형의 몸체부(411)에 '파형' 형상으로 만곡지게 형성된 발열핀(412)이 돌출 형성되어 있다.

상기와 같이 발열핀(412)이 '파형' 형상으로 형성함으로써 표면적을 최대한 넓게 하여 가열 효율을 높일 수 있는 이점이 있게 된다.

도 5에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통(500)의 단면도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통(500)은 복수의 '부분 가열통'(510)이 순차적으로 적층되어서 구성된다.

상기 복수의 '부분 가열통'(510)은 '부분 몸체부'(511)와 상기 부분 몸체부(511)로부터 돌출 형성된 '파형' 형상의 발열핀(512)으로 구성된다.

도 6a에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있고, 도 6b에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있다.

도 6a에 도시된 가열통의 발열핀은 위로 볼록하게 만곡지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 도 6b에 도시된 가열통은 도 6a에 도시된 가열통을 발열핀에 대응하여 복수로 분리한 후 순차적으로 적층한 것을 특징으로 한다.

도 7a에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있고, 도 7b에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있다.

도 7a에 도시된 가열통의 발열핀은 아래로 볼록하게 만곡지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 도 7b에 도시된 가열통은 도 7a에 도시된 가열통을 발열핀에 대응하여 복수로 분리한 후 순차적으로 적층한 것을 특징으로 한다.

도 6a 내지 도 7b에 도시된 가열통의 발열핀의 구성에 의하면 간단한 형상에 의하여 높은 발열 효율을 얻을 수 있는 이점이 있다.

도 8a에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있고, 도 8b에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 단면도가 도시되어 있다.

도 8a에 도시된 가열통의 발열핀은 'ㄴ 자' 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 도 8b에 도시된 가열통은 도 8a에 도시된 가열통을 발열핀에 대응하여 복수로 분리한 후 순차적으로 적층한 것을 특징으로 한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 가열통의 발열핀 구성에 의하면, 넓은 표면적에 의 해 더욱 더 높은 발열 효율을 갖게 되는 이점이 있다.

도 9에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 사시도가 도시되어 있다.

도 9에 도시된 가열통(900)은 발열핀(912)을 도시된 바와 같이 구성하여 열전달 효율을 최대로 하는 것을 특징으로 하고 있다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통의 작용에 대하여 기술한다.

먼저, 도 3a, 도 5, 도 6b, 도 7b, 및 도 8b에 도시된 가열통의 경우에는 각각 복수의 '부분 가열통'을 절연통(12)에 끼우는 방식으로 순차적으로 적층하여 가열통(300, 500)을 완성한다.

유도코일에 고주파 교류 전류를 인가하면 가열통(200, 300, 400, 500, 900)이 유도 가열되는데, 이 때 상기와 같이 발열핀(212, 312, 412, 512, 912)에 의해서 가열통에서 발열되는 열은 더욱 더 높은 효율로서 난방수를 가열할 수 있게 된다.

즉, 동일한 전력을 유도코일에 공급하는 경우, 종래 일반적인 가열통(발열핀이 없는 경우)에 비하여 본원 고안에 의한 발열핀을 구비한 가열통은 더욱 더 높은 가열 효율을 가지게 됨은 물론이다.

상기 본원 고안의 실시예에서는 발열핀의 구조를 도 2 내지 도 9에 도시된 형상을 갖는 것에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 물론 아니며 가열통 몸체부로부터 돌출되어서 표면적을 넓게 하여 난방수의 가열 효율을 높일 수 있는 구성이라면 그 형상에 구애됨이 없이 본원 고안의 기술적 범위에 속함은 물론이다.

한편, 본원 고안에 의한 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통은 유도가열방식을 이용한 전기보일러 뿐만 아니라, 유도가열방식을 이용한 전기 온풍기에도 적용될 수 있음은 물론이다.

상기의 본 고안의 실시예는 본 고안의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 고안의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

상기와 같은 구성과 작용을 가지는 본 고안인 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 가열통(200, 300, 400, 500, 900)에 발열핀(212, 312, 412, 512, 912)을 돌출 형성함으로써 동일 부피에서 최대의 발열량을 발산함하도록 하여 가열 효율을 최대로 할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, '파형' 형상, 'ㄴ 자' 형상 등 표면적을 최대로 하는 다양한 형상의 발열핀을 구비함으로써 더욱 더 높은 가열 효율을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 보빈에 감겨져서 구비되는 유도코일과 상기 유도코일의 외부에 구비되며 상기 유도코일에 인가된 고주파 교류 전류에 의해 유기되는 유도기전력에 의해서 발열하여 난방수를 가열하는 가열통과 상기 유도코일과 상기 가열통에 개재되는 절연통을 포함하는 '고주파 유도 가열 장치'와, 열교환기와 순환펌프와 삼방밸브와 난방수 배관을 포함하여 구성되는 고주파 유도 가열 방식을 이용한 전기보일러에 있어서:

   원통 형상의 몸체부; 및,

   난방수로의 열전달을 더욱 원활하게 하기 위하여 상기 몸체부의 바깥면에서 돌출 형성된 복수의 발열핀(heating fin)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 발열핀은,

   상기 몸체부의 바깥면을 따라서 1 주회 폐곡선을 이루면서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 발열핀은,

   상기 몸체부에 대하여 수직 단차지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.
4. 청구항 3에 있어서,

   하나의 발열핀에 대응되는 '부분 몸체부'로 구성되는 복수의 '부분 가열통'으로 분리되어 있으며, 상기 '부분 가열통'이 순차적으로 적층되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 발열핀은,

   '파형' 형상으로 만곡지게 형성된 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.
6. 청구항 5에 있어서,

   하나의 발열핀에 대응되는 '부분 몸체부'로 구성되는 복수의 '부분 가열통'으로 분리되어 있으며, 상기 '부분 가열통'이 순차적으로 적층되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 발열핀을 구비한 고주파 유도 가열 장치의 가열통.

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