KR20050118634A - 나선형 순간 가열용 히팅 시스템 - Google Patents

Abstract

기존의 온수 생산을 가능하게 하는 장치들로는 난방용 온수 보일러, 주방등에서 사용하는 순간 온수기, 비데, 냉온 정수기 등이 있다. 이러한 온수 생산 장치중 난방용 온수 보일러, 순간 온수기 등은 외부로부터 열을 공급받아 온수를 생산해내는데, 이때 열 공급원은 대부분이 가스 및 전기장치이다. 이러한 외부의 열공급은 대기로의 열방출 등이 심하여 에너지 손실이 상당하다는 문제점이 있다. 그 밖의 온수 생산 장치로 물탱크형식의 온수생산 장치가 있는데 비데 및 냉온 정수기 등이 대표적이다. 이러한 온수 생산 장치는 별도의 물탱크를 가지고 있고 물탱크 내부에는 발열체가 위치한다. 물탱크에 물이 공급되고 발열체로부터 열을 공급받아 온수가 생산되어지는데 이러한 온수 생산 장치는 물탱크의 크기에 따라 온수의 사용이 상당히 제한적이고 온수 생산 장치의 부피가 커져 설치 및 사용이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

따라서 최근에는 이러한 가열용 히팅 시스템의 단점을 보완하기 위해서 많은 가열용 히팅 시스템이 모색되어지고 있다. 특히 열효율을 크게 하여 에너지 소모를 줄이고 가열용 히팅 시스템의 부피는 작게하며 지속적인 온수공급이 가능한 가열용 히팅 시스템의 개발이 필요한 실정이다.

이에 본 발명은 흐르는 물을 가열시켜 온수를 지속적으로 생산해 낼 수 있도록 하는 순간 가열용 히팅 시스템을 구현한다. 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템을 구현함에 있어서, 파이프 내부에 나선형 유로를 설치하여 유로를 따라 물이 흐르도록 하고, 나선형 유로 중앙에 위치한 발열체를 위치시켜 발열체로부터 열을 공급받도록 한다. 이러한 일련의 과정을 통해서 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템은 구현되어지며 상기 기존의 온수 생산 장치들의 문제점을 해결한다.

Description

나선형 순간 가열용 히팅 시스템{Screw instant heating system}

본 발명은 흐르는 물을 가열시켜 온수를 생산해 낼 수 있도록 하는 순간 가열용 히팅 시스템에 관한것으로, 파이프내부에 나선형을 유로를 설치하여 유로를 따라 물이 흐르도록 하고, 나선형 유로 중앙에 위치한 발열체로부터 열을 공급받도록 하여 온수를 생산해 내는 순간 가열용 히팅 시스템에 관한 것이다.

기존의 온수 생산을 가능하게 하는 장치들로는 난방용 온수 보일러, 주방등에서 사용하는 순간 온수기, 비데, 냉온정수기등이 있다. 이러한 온수 생산 장치중 난방용 온수 보일러, 순간 온수기등은 외부로부터 열을 공급받아 온수를 생산해내는데, 이때 열 공급원은 대부분이 가스 및 전기장치이다. 이러한 외부의 열공급은 대기로의 열방출등이 심하여 에너지손실이 상당하다는 문제점이 있다. 그밖의 온수 생산 장치로 물탱크형식의 온수생산 장치가 있는데 비데 및 냉온정수기등이 대표적이다. 이러한 온수 생산 장치는 별도의 물탱크를 가지고 있고 물탱크 내부에는 발열체가 위치한다. 물탱크에 물이 공급되고 발열체로부터 열을 공급받아 온수가 생산되어지는데 이러한 온수 생산장치는 물탱크의 크기에 따라 온수의 사용이 상당히 제한적이고 온수 생산장치의 부피가 커져 설치 및 사용이 용이하지 못하다는 문제점이 있다.

따라서 최근에는 이러한 히팅 시스템의 단점을 보완하기 위해서 많은 히팅 시스템이 모색되어지고 있다. 특히 열효율을 크게 하여 에너지 소모를 줄이고 히팅 시스템의 부피는 작게하며 지속적인 온수공급이 가능한 히팅 시스템의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 파이프 내부에 나선형의 유로를 설치하고 나선형의 유로 중앙에는 발열체를 두어 파이프내로 물이 들어오면 나선형의 유로를 따라 흐르도록 제어하고 중앙의 발열체로부터 열을 공급받아 목적한 온도의 온수를 생산해 내도록 한다.

상기 본 발명을 실시함에 있어 순간 가열용 히팅 시스템의 제작은 브레이징 방법으로 제작되나 조립식으로 제작할 수도 있다. 또한, 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템에 사용되는 장치의 재질의 경우 파이프는 단열이 좋은 재질을 사용하고 나선형 유로를 이루는 재질은 열전도성이 좋은 재질을 사용하는 것이 이상적이나 사용목적과 설치장소, 제작공정에 따라 용이하게 선택되어 사용될 수 있다.

이 때 사용되는 발열체는 현재 상용중인 히터가 될 수도 있으며 임으로 제작 할 수도 있다. 또한 발열체의 발열 용량과 크기 및 길이 등은 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템이 적용되는 장치의 설치 장소와 사용 용도 등에 따라 임으로 조정하여 사용할 수 있다.

본 발명은 흐르는 물을 가열시켜 온수를 생산해 낼 수 있도록 하는 순간 가열 히팅 시스템에 관한 것으로, 파이프내부에 나선형을 유로를 설치하여 유로를 따라 물이 흐르도록 하고, 나선형 유로 중앙에 위치한 발열체로부터 열을 공급받도록 하여 온수를 생산해 내는 순간 가열용 히팅 시스템에 관한 것이다.

이하 도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템의 사시구성도이다. 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템은 유입구(100)와 유입구커버(110), 나선형유로벽(200), 몸체(300), 배출구커버(510), 배출구(500), 발열체(400)로 구성된다. 유입구(100)와 유입구커버(110), 유입구커버(110)와 몸체(300), 나선형유로벽(200)과 몸체(300), 나선형유로벽(200)과 발열체(400), 몸체(300)와 배출구커버(510), 배출구커버(510)와 배출구(500), 발열체(400)와 배출구커버(510)등의 연결부는 기본적으로 브레이징법을 통하여 연결되어지되, 특수 목적으로 인하여 부득이하게 조립식이나 용접등의 방법이 행해질 수 있다.

브레이징법이란 재료와 재료를 접합하는 방법으로써 재료와 재료 사이에 삽입재를 넣어 온도를 올려 재료와 삽입재간의 결합력을 이용하여 접합하는 방법이다. 이러한 브레이징법은 기계적 결합이 어려운 곳이나 용접이 용이하지 않은곳에 적용 가능하며, 특히 여러 접합부를 동시에 접합이 가능하여 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 제작에 있어 매우 이상적이다.

본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템에서 물이 내부로의 유출입을 가능하게 하는 유입구(100) 및 배출구(500)는 유입구 커버캡(110) 및 배출구 커버캡(510)과 브레이징 되는데 브레이징을 용이하게 하기 위하여 유입구 커버캡(110)에는 유입구 장착홈(101)을 두고 배출구 커버캡(510)에는 배출구 장착홈(501)을 두었다. 유입구(100)와 배출구(500)는 유입구 장착홈(101)과 배출구 장착홈(501)에 장착되며 유입구 커버캡(110) 및 배출구 커버캡(510)과 브레이징법을 통해 접합된다.

도 2는 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템의 나선형 유로를 도시한 예시도이다. 유입구(100)를 통하여 내부로 물이 들어오면 물은 나선형 유로벽(200)에 의해 유도되는 나선형 유로를 따라 흐르게 되고, 이때 나선형 유로 중앙에 위치한 발열체(400)로부터 열을 공급 받게 된다. 나선형 유로를 따라 흐르면서 열을 공급 받은 물은 온수가 되어 배출구(500)로 빠져나가게 된다.

도 3은 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템의 전체적인 사시도이다.

도 4는 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템의 실제 제작된 사진이다. 유입구(100) 및 유입구 커버(110), 유입구 커버(110)와 몸체(300), 몸체(300)와 나선형 유로벽(200), 나선형 유로벽(200)과 발열체(400), 몸체(300)와 배출구 커버(510), 배출구 커버(510)와 배출구(500), 배출구 커버(510)와 발열체(400)는 브레이징법을 통하여 접합되어져있다. 발열체(400)를 제외한 모든 부품은 스테인레스 재질을 사용하였으며, 발열체(400)로는 1500W급 카트리지 히터를 사용하였다. 브레이징은 진공상태에서 1050℃의 조건으로 행하였으며, 삽입재료는 BNi2를 사용하였다.

도 5는 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템의 성능 실험 데이터이다. 시간에 따른 온도의 변화를 나타낸 그래프로써 구간 i, ii, iii 은 시간에 따른 온도변화구간을 나타낸다. 총 두개의 곡선으로 그래프는 구성되는데, 하나의 곡선은 유입구(100)로 들어가는 물의 온도를 측정한 것이며 다른 하나의 곡선은 배출구(500)로부터 배출되는 물의 온도를 측정한 것이다. 구간 i 은 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템을 작동시키기 전의 온도변화이다. 유입구(100)로 들어가는 물의 온도와 배출구(500)로 배출되는 물의 온도가 같다. 구간 ii 와 구간iii은 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템을 작동시킨후의 온도변화를 나타낸 구간이다. 구간 ii에서 볼수 있듯이 유입구(100)로 들오가는 물의 온도는 변화가 없으나 배출구(500)로부터 배출되는 물의 온도는 상승하고 있음을 알 수 있다. 구간 iii은 배출구(500)로부터 배출되는 물의 온도가 유지되는 것을 나타낸다. 유입구(100)로부터 들어가는 물의 온도와 배출구(500)로부터 배출되는 물의 온도가 확연히 차이나는 것을 알 수 있으며, 시간이 지나더라도 배출구(500)로부터 배출되는 물의 온도는 유지되는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 순간 가열용 히팅 시스템을 통하여 기존의 가열용 히팅 시스템들이 가지고 있던 부피적문제, 시간적 문제등의 문제점을 해결 할 수 있다. 특히 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템은 부피가 작아 온수를 계속적으로 생산해 낼 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점으로 인해 앞으로의 온수생산 장치들에 적용될 경우 온수생산 장치들의 설치 및 적용 범위가 더욱 넓어져 실생활에 커다란 기여를 할 것이다.

도 1은 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 사시 구성도.

도 2는 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 나선형 유로를 도시한 예시도.

도 3은 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 전체적인 사시도.

도 4는 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 실제 제작 사진.

도 5는 본 고안의 순간 가열용 히팅 시스템의 성능 실험 데이터.

Claims (2)

1. 원수로부터 온수를 생산해내는 순간 가열용 히팅 시스템에 있어서, 유입구를 통해 들어온 물이 파이프내부의 나선형 유로를 흐르면서 유로 중앙에 위치한 발열체로부터 열을 공급 받아 배출구로 온수를 생산해내는 순간 가열용 히팅 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 히팅시스템의 몸체를 이루는 파이프 내부에 나선형의 유로를 가지는 순간 가열용 히팅 시스템.