KR20110037490A - 고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵에 관한 것으로서, 원통형 보일러 본체(101)의 외측둘레에 다층, 다열로 형성된 설치공(110)내에 길이방향이 내부로 안내되어 용접되고, 함몰된 내경에는 절연소재인 보빈(130)과 함께 고주파 발생기를 통한 고주파 전류로서 가열을 위한 상기 고주파 가열코일(200)이 각 전기적으로 연결 설치되어 물탱크 내에 유입된 물을 가열하도록 구성된 보일러 물탱크(100)의 홀컵(120)에 있어서, 상기 고주파 가열코일(200)을 수용하는 홀컵(120)은, 고주파 가열코일(200)이 안내되는 중앙에 역방향으로 가열면적을 더 갖는 제1가열홈통(122)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는바, 홀컵으로부터 적용 형성된 제1가열홈통 또는 제1가열홈통을 포함하는 제2가열홈통이 형성된 구조로서 물탱크 본체내에서 물과의 접촉에 따른 짧은 시간내에 온도상승효과로서 물의 대류현상을 활성화하여 보다 빠른 온수사용 및 실내난방에 필요로 하는 난방수를 제공할 수 있게 된다

고주파, 가열코일, 물탱크, 홀컵, 제1가열홈통, 제2가열홈통

Description

고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵{Hole cup for boiler water tank that widen heating area by high frequency induction heating}

본 발명은 보일러용 물탱크에 관한 것으로서, 보일러의 물탱크에 고주파 가열코일을 적용하여 물을 가열하도록 한 구조에 있어, 고주파 가열코일이 매입되는 홀컵을 개선하여 물탱크에 대한 다층, 다방향배열에 있어 홀컵의 가열면적을 최대한 넓혀 온수 및 난방수의 공급이 신속하게 이루어 질 수 있도록 한 고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵에 관한 것이다.

일반적으로 경유나 가스, 석유의 연소 에너지를 이용한 난방 보일러는 소음, 냄새, 유해가스 및 폭발위험이 있고, 전열기를 이용하는 전기 난방 보일러는 난방효과 대비 소비전원이 매우 커지는 비용부담이 있었다.

최근에는 이러한 문제점을 보와하고자 유도전류를 이용한 고주파 발열(High Frequency Heating)방식의 보일러가 개시된 바 있다.

통상 유도가열을 이용한 방식은 유도 가열코일이 내장된 가열부재를 보일러 본체 내에 설치하여 외부에서 설치된 고주파 발생기를 통해 유도가열(誘導加熱) 즉, 고주파 전류의 전자기 유도 원리로 고주파 전자기장 속에서 금속(유도코일)을 가열하여 고온의 물(온수 및 난방수)을 제공할 수 있도록 하고 있다.

유도가열을 이용한 고주파 발열 난방 보일러는 소비전원이 적게드는 장점은 있으나, 난방수의 온도를 최적의 온도로 상승시키기 위한 시간과 온도에는 어떤 한계를 가지게 되었고 이는 보일러의 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 점을 해결하기 위한 것으로 보일러용 물탱크에는 고주파유도가열을 다수개 적용한 예가 있다.

이에 대한 구성을 살피면, 첨부된 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 본체(101) 하부 일측에 물 유입구(102)가 마련되고, 상부측에 물배출구(103)가 마련되며, 내부에 고주파 가열코일(200)의 적용로서 물을 가열하도록 구성된 고주파 유도가열을 이용한 보일러용 물탱크(100)에 있어, 상기 본체(101)는 원통형으로서, 길이방향 외주연에 설치공(110)이 다수개 원주상으로 배열 형성되고, 각기 설치공(110)에는 각각 일측이 개방된 원통형의 홀컵(120)이 안내된 상태에서 설치공(110)으로부터 용접 설치되며, 상기 홀컵(120) 내에는 원통형의 보빈(130)이 안내되는 한편, 상기 보빈(130)의 외측둘레에는 고주파 발생기를 통한 고주파 전류로서 홀컵(120)을 가열하기 위한 상기 고주파 가열코일(200)이 각 전기적으로 연결 설치되어 물탱크(100) 내에 유입된 물을 가열하도록 구성된다.

상기 물탱크에 설치된 홀컵의 구조는 단순히 원통형으로만 형성되어 있기 때문에 내부에 매입된 고주파 가열코일의 발열에 있어, 전반적으로 다수개 다층, 원주상에 배열설치되어 물탱크내부로 공급된 물은 물 접촉에 따른 가열면적이 홀컵의 외표면 면적에만 해당하기 때문에 단순 컵(Cup)형태로서 물의 접촉면적이 한정적이며, 온도상승에 따른 물의 유동성이 떨어져 일정온도로 상승되기 전까지는 가열시간이 오래 걸리는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보일러의 물탱크에 고주파 가열코일을 적용하여 물을 가열하도록 한 구조에 있어, 고주파 가열코일이 매입되는 홀컵을 개선하여 물탱크에 대한 다층, 다방향배열에 있어 홀컵의 가열면적을 최대한 넓혀 온수 및 난방수의 공급이 신속하게 이루어 질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 원통형 보일러 본체의 외측둘레에 다층, 다열로 형성된 설치공내에 길이방향이 내부로 안내되어 용접되고, 함몰된 내경에는 절연소재인 보빈과 함께 고주파 발생기를 통한 고주파 전류로서 홀컵을 가열하기 위한 상기 고주파 가열코일이 각 전기적으로 연결 설치되어 물탱크 내에 유입된 물을 가열하도록 구성된 보일러 물탱크용 홀컵에 있어서,

상기 고주파 가열코일을 수용하는 홀컵은 고주파 가열코일이 안내되는 중앙에 역방향으로 가열면적을 더 갖는 제1가열홈통이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 홀컵에 있어, 상기 제1가열홈통의 중앙에는 가열면적을 더 갖는 제2가열홈통이 역방향으로 연속형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은에 따른 홀컵은, 제1가열홈통 또는 제1가열홈통을 포함하는 제2가열홈통이 형성된 구조로서 물탱크 본체내에서 물과의 접촉에 따른 짧은 시간내에 온도상승효과로서 물의 유동을 활성화하여 보다 빠른 온수사용 및 실내난방에 필요로 하는 난방수를 제공할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명인 홀컵이 보일러의 물탱크에 적용되는 상태를 예시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 홀컵이 적용된 상태를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 홀컵이 적용된 상태를 도시한 횡단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 홀컵 내에 고주파 가열코일이 적용된 상태를 도시한 확대 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 홀컵 내에 고주파 가열코일이 적용된 상태를 도시한 확대 단면도이다.

본 발명은, 원통형 보일러 본체(101)의 외측둘레에 다층, 다열로 형성된 설치공(110)내에 길이방향이 내부로 안내되어 용접되고, 함몰된 내경에는 절연소재인 보빈(130)과 함께 고주파 발생기를 통한 고주파 전류로서 가열을 위한 상기 고주파 가열코일(200)이 각 전기적으로 연결 설치되어 물탱크 내에 유입된 물을 가열하도록 구성된 보일러 물탱크(100)의 홀컵(120)에 있어서,

상기 고주파 가열코일(200)을 수용하는 홀컵(120)은, 고주파 가열코일(200)이 안내되는 중앙에 역방향으로 가열면적을 더 갖는 제1가열홈통(122)이 일체로 형성된다.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 첨부된 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 제1가열홈통(122)의 중앙에는 가열면적을 더 갖는 제2가열홈통(124)이 역방향으로 형성된다.

상기 홀컵(120)은 본체(101)의 직경에 따라 본체(101) 내부로 진입 설치된 길이는 각각의 홀컵(120)이 상호 간섭되지 않는 범위의 최대 깊이로 설치됨이 바람직하다.

한편, 각 홀컵(120) 내에 적용 설치된 고주파 가열코일(200)은 원통형의 절연소재인 보빈(130)에 감겨 홀컵(120)의 내부에 안내 설치된 것으로, 보빈에 일정하게 감겨 균일하면서 집중적으로 홀컵을 가열하는 효과를 갖는다.

통상적으로 고주파 가열코일(200)은 외부에 절연체로 피복처리(도면에서는 생략함)된 제품을 이용하여 보빈에 감기는 것으로 상기 보빈은 필요에 따라 설치되지 않을 수도 있다.

상기와 같이 각기 설치되는 고주파 가열코일(200)은 도 4를 참조해 볼 때 다방향으로 본체(101) 내에 배치된 것으로, 고주파 전류로서 가열이 이루어지고, 상기 고주파 가열코일(200)은 홀컵(120)의 내경에 밀착되어 물탱크(100)의 본체(101) 내에 저장된 물을 최적으로 가열할 수 있게 된다.

즉, 각각의 홀컵(120)은 그 중앙에 형성된 제1가열홈통(122)의 내부에서 전 이된 열이 물과의 접촉면적을 넓혀 줌으로써 기존의 단순 컵 형태의 홀컵 보다 물의 가열시간이 짧아진다.

이는 제1가열홈통(122)의 내부에서 가열되는 물이 본체(101)내에 저장된 물과의 온도차이가 발생하여 물의 유동이 그 만큼 활성화되어 가열이 효율적으로 이루어진게 된다.

한편, 첨부된 도 7에서와 같이 일 실시예로 도시된 홀컵(120)은, 제1가열홈통(122)은 물론, 제2가열홈통(124)에서 더 넓은 물과의 접촉면적을 갖고 물의 유동성을 더 활성화 시킴으로써, 물의 가열속도를 높여 짧은 시간 내에 필요로 하는 온수 및 난방수를 효율적으로 제공할 수 있게 된다.

도 1은 종래 홀컵이 설치된 보일러용 물탱크를 통시한 종단면도,

도 2는 종래 보일러를 횡으로 절개하여 도시한 단면도,

도 3은 본 발명인 홀컵이 보일러의 물탱크에 적용되는 상태를 예시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 홀컵이 적용된 상태를 도시한 종단면도,

도 5는 본 발명에 따른 홀컵이 적용된 상태를 도시한 횡단면도,

도 6은 본 발명에 따른 홀컵 내에 고주파 가열코일이 적용된 상태를 도시한 확대 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 일 실시예의 홀컵 내에 고주파 가열코일이 적용된 상태를 도시한 확대 단면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎

100: 물탱크 101: 본체

110: 설치공 120: 홀컵

122: 제1가열홈통 124: 제2가열홈통

130: 보빈 200: 고주파 가열코일

Claims (2)

1. 원통형 보일러 본체(101)의 외측둘레에 다층, 다열로 형성된 설치공(110)내에 길이방향이 내부로 안내되어 용접되고, 함몰된 내경에는 절연소재인 보빈(130)과 함께 고주파 발생기를 통한 고주파 전류로서 가열을 위한 상기 고주파 가열코일(200)이 각 전기적으로 연결 설치되어 물탱크 내에 유입된 물을 가열하도록 구성된 보일러 물탱크(100)의 홀컵(120)에 있어서,

   상기 고주파 가열코일(200)을 수용하는 홀컵(120)은, 고주파 가열코일(200)이 안내되는 중앙에 역방향으로 가열면적을 더 갖는 제1가열홈통(122)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1가열홈통(122)의 중앙에는 가열면적을 더 갖는 제2가열홈통(124)이 역방향으로 연속형성된 것을 특징으로 하는 고주파 유도가열에 의한 가열면적을 넓힌 보일러 물탱크용 홀컵.

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