KR200439282Y1 - 근적외선을 이용한 온수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 근적외선 히터의 외부에 근접하여 열전도가 빠른 금속재의 온수관을 권취하고, 근적외선 빛 에너지의 복사열이 직접 온수관에 절단되도록 함으로써 열효율이 높은 근적외선을 이용한 온수기를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 근적외선 발생을 위한 물질이 코팅되어 있는 석영관의 내측에 열선을 구비하여, 그 열선에 의하여 발생된 열에 의해 석영관으로부터 근적외선이 방사되도록 히터가 구성되고,

상기 석영관의 외측에 열 전도성이 높은 금속으로 된 온수관이 권취되되, 석영관의 양측 단부에 각각 지지 구조체가 장착되어 권취된 온수관이 상기 지지 구조체의 지지되면서 석영관의 외측과 온수관의 내측이 일정 간격을 유지하도록 구성되도록 하여,

석영관으로부터 발생된 근적외선을 상기 온수관의 내측에 충돌시켜 온수관에 근적외선에 의한 열이 발생토록 구성된다.

Description

근적외선을 이용한 온수기{A Water-heater using Near Infra Red}

도 1 은 일반적인 근적외선 발생 히터의 구조를 보인 도.

도 2 는 본 고안에 의한 근적외선을 이용한 온수기의 구조를 보인 단면도.

도 3 은 본 고안의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

100 : 석영관 110 : 열선

120 : 지지 구조체 130 : 온수관

140 : 보온재

본 고안은 근적외선을 이용한 온수기에 관한 것으로, 특히 빛 형태의 근적외선(NIR : Near Infra Red)에 의해 온수관을 가열하여 열 교환함으로써 빠르고 열효율이 높은 근적외선을 이용한 온수기에 관한 것이다.

근적외선이란 중적외선과 가시광선 사이의 영역인 0.8㎛~1.5㎛ 파장범위의 단파장 광선을 의미하며, 발열체의 온도가 1.649~3.871℃인 상태에서 발생되는 태양의 복사열에 가장 가까운 적외선으로써, 공기층을 투과하여 물체에만 열이 전달되는 단파장의 광선을 말한다.

이러한 근적외선의 특징으로 이용하여 도 1과 같이 히터를 만들게 되는데, 먼저 석영관(100)의 내측벽면으로 근적외선을 발생하기 위한 물질을 코팅한 다음, 그 석영관(100)의 내측으로 열선을(110)을 삽입시킴으로써 열선의 발열에 의하여 석영관(100)의 외측으로 근적외선이 방사된다.

그런데, 이와 같은 구조에 의해 발생된 근적외선은 복사열의 전달에 있어서 중간 매질인 공기를 데우는 방식이기 때문에 온수기에 적용하기가 곤란한 문제점이 있어 비효율적이다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 근적외선 히터의 외부에 근접하여 열전도가 빠른 금속재의 온수관을 권취하고, 근적외선 빛 에너지의 복사열이 직접 온수관에 절단되도록 함으로써 열효율이 높은 근적외선을 이용한 온수기를 제공하는데 목적이 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 근적외선을 이용한 온수기는,

근적외선 발생을 위한 물질이 코팅되어 있는 석영관의 내측에 열선을 구비하 여, 그 열선에 의하여 발생된 열에 의해 석영관으로부터 근적외선이 방사되도록 히터가 구성되고,

상기 석영관의 외측에 열 전도성이 높은 금속으로 된 온수관이 권취되되, 석영관의 양측 단부에 각각 지지 구조체가 장착되어 권취된 온수관이 상기 지지 구조체의 지지되면서 석영관의 외측과 온수관의 내측이 일정 간격을 유지하도록 구성되도록 하여,

석영관으로부터 발생된 근적외선을 상기 온수관의 내측에 충돌시켜 온수관에 근적외선에 의한 열이 발생토록 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구비된 본 고안을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 고안에 의한 근적외선을 이용한 온수기의 단면을 보인 도이고, 도 3 은 본 고안의 사시도로서, 열선(110)이 내삽된 석영관(100)의 외측으로 온수관(130)이 권취되는데, 상기 온수관(130)의 권취된 부분 내측과 석영관(100)의 외측은 일정 간격을 두고 설치되며, 권취된 부위는 틈이 발생하지 않도록 기밀하게 권취된다.

이때, 상기 온수관(130)과 석영관(100) 사이에는 일정 간격을 유지하기 위한 지지 구조체(120)가 구비되는데, 상기 지지 구조체(120)는 원판형태로 되어 석영관(100)의 양측 단부에 결합되어 석영관(100)의 내측을 기밀시킴과 아울러, 이 지지 구조체(120)의 내측 둘레를 따라 온수관(130)의 권취된 양단부가 지지됨으로써 석영관(100)의 외측과 온수관(130)의 내측이 일정 간격을 유지하게 된다.

물론, 다른 방안으로는 그 지지 구조체가 석영관(100)과 온수관(130) 사이의 내측 공간부에 설치될 수 있을 것이다.

또한, 석영관(100)의 외측에 권취된 온수관(130)은 열전도가 빠른 금속으로 구성되는데, 예를 들어 동파이프, 스테인레스, 알루미늄 등이 사용될 수 있다.

온수관(130)의 양측 단부에는 각각 물을 외부로부터 유입받기 위한 유입구(131)와 데워진 물을 유출하기 위한 유출구(132)가 각각 형성되어 있으며, 이 유입구(131)와 유출구(132)도 마찬가지로 지지 구조체(120)에 지지되어 구성될 수 있다.

상기 온수관(120)의 권취된 부분 내측에는 검정색으로 코팅 도금되도록 하여 석영관(100)으로부터 발생된 근적외선 빛을 흡수하도록 함으로써 열 에너지 효율을 높이도록 한다.

따라서, 석영관(100)으로부터 발생된 근적외선 빛 에너지는 온수관(130)과의 간격 사이에서 반사되어 그 빛 에너지의 충돌 에너지에 의해 온수관(130)에는 열 에너지가 발생한다.

그리고, 그 열 에너지는 온수관(130)의 내측에 형성된 검정색의 코팅층에 의해 빠르게 온수관(130)으로 흡수되어 온수관(130)의 내부에 흐르는 물을 급속히 데우게 된다.

즉, 석영관(100)과 온수관(130) 사이의 공간부에서 근적외선의 빛 에너지가 온수관(130)의 내측에 충돌하도록 함으로써 열 에너지를 빠른 시간 내에 발생하여 급속히 물을 데우도록 하는 것이다.

한편, 온수관(130)의 외측에는 보온재(140)가 둘러 씌워져 있게 되어, 온수관(130)과 그 내부를 흐르면서 데워진 온수로부터의 열이 외기와 접촉되는 것을 방지함으로써 열효율을 증대시키게 된다.

또한, 상기에서 언급한 지지 구조체(120)도 마찬가지로 단열체로서 구성함으로써 열의 손실을 최소화함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 순간 온수기, 보일러, 스팀 난방기 등에 사용하기에 적합하다.

Claims (3)

1. 근적외선 발생을 위한 물질이 코팅되어 있는 석영관의 내측에 열선을 구비하여, 그 열선에 의하여 발생된 열에 의해 석영관으로부터 근적외선이 방사되도록 히터가 구성되고,

   상기 석영관의 외측에 열 전도성이 높은 금속으로 된 온수관이 권취되되, 석영관의 양측 단부에 각각 지지 구조체가 장착되어 권취된 온수관이 상기 지지 구조체의 지지되면서 석영관의 외측과 온수관의 내측이 일정 간격을 유지하도록 구성되도록 하여,

   석영관으로부터 발생된 근적외선을 상기 온수관의 내측에 충돌시켜 온수관에 근적외선에 의한 열이 발생토록 구성된 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 온수기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온수관의 내측으로는 근적외선을 흡수하도록 하는 색의 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 온수기.
3. 제 1 항에 있어서, 온수관의 외측으로는 보온재가 씌워지도록 구성된 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 온수기.

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