KR20170101332A - 이중가열 온수 생성기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중가열 온수 생성기에 관한 것으로서, 간단한 구조로 온수를 생성하여 보일러나 이동가능한 난방장치에 사용하도록 하면서 가열된 물이 충진된 내부 케이스의 열이 공급되는 물을 예열하여 열효율을 높일 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
상부와 하부가 개방되는 원통 형상의 외부 케이스와; 원판형상으로 이루어져 상면은 상기 외부 케이스의 하단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 상부로 돌출되어 삽입 고정되고, 수직으로 관통되어 물이 유입되는 1 ~ 2개의 입수홀이 외부 케이스의 내경에 인접하여 형성되는 외부 하부덮개와; 원판형상으로 이루어져 저면은 상기 외부 케이스의 상단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 하부로 돌출되어 삽입 고정되고, 중앙을 수직 관통하는 히터 장착홀과, 상기 히터 장착홀과 이격되어 온도센서가 장착되는 온도센서 장착홀과, 압력조절밸브가 장착되는 압력조절밸브 장착홀과, 온수가 배출되도록 하는 배출밸브가 형성되는 외부 상부덮개와;
상부와 하부가 개방되는 원통 형상을 가지고 외부 케이스의 내측에 삽입되는 내부 케이스와; 상기 내부 케이스의 하단에 장착되어 외부 하부덮개의 상면과 저면이 이격되는 내부 하부덮개와; 상기 내부 케이스의 상단에 장착되어 외부 상부덮개의 저면과 상면이 이격되고, 상기 히터 장착홀에 장착된 히터가 관통하여 수직 하부로 연장되며, 상기 배출밸브과 연통하도록 관통된 배출홀과 수직 관통되어 내부로 물이 유입되도록 하는 공기 및 압력 조절홀을 구비하는 내부 상부덮개를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이중가열 온수 생성기에 관한 것이다.

Description

이중가열 온수 생성기{The hot water generator that have a dual heating system}

본 발명은 이중가열 온수 생성기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 간단한 구조로 온수를 생성하여 보일러나 이동가능한 난방장치에 사용하도록 하면서 가열된 물이 충진된 내부 케이스의 열이 공급되는 물을 예열하여 열효율을 높일 수 있도록 하기 위하여 개발된 이중가열 온수 생성기에 관한 것이다.

먼 과거에는 유목생활의 전통에 의하여 겨울철에는 실내의 공기를 따뜻하게 하는 방식이 주로 사용되었던 것으로 파악되나 상대적으로 따뜻한 한반도에서 농경생활을 시작하면서 우리 조상은 구들로 대표되는 바닥난방을 기본으로 하고 실내는 화로를 이용하여 추운 겨울을 지내왔다.

이렇듯 바닥난방은 그 우수성이 입증되면서도 외풍이 심한 경우에는 보조적인 수단이 필요하나 벽이나 창문 등의 단열 시공이 발달하면서 이제는 대부분의 가정에서는 바닥난방만을 사용하고 있는 것이다.

또한 바닥난방의 경우 쉬거나 취침시에는 유리할 수 있지만 일상 생활을 하는 낮시간에는 효율적이지 않으며 바닥난방을 위한 가스 또는 유류의 소비에 따른 가계 지출에 부담을 느끼는 경우가 많다.

이에 소형 및 대형으로 물을 가열하여 온수를 생성할 수 있도록 하여 온수 사용시 사용하거나 온수 매트와 같이 소형의 이동식 난방뿐만 아니라 대형의 고정식을 위한 장치가 사용되어 비용의 절감을 노리고 있으며 이에 따라 보다 효율적으로 온수를 생성할 수 있는 장치의 지속적인 개발이 필요한 상황이었다.

대한민국특허등록 제10-0943726-0000호 (2010년02월16일) 대한민국특허등록 제10-1166769-0000호 (2012년07월12일) 대한민국실용신안등록 제20-0470238-0000호 (2013년11월28일) 대한민국특허등록 제10-1408614-0000호 (2014년06월10일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 간단한 구조를 가지면서 히터에서의 열이 효율적으로 물을 가열할 수 있도록 하는 이중가열 온수 보일러를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부와 하부가 개방되는 원통 형상의 외부 케이스와;

원판형상으로 이루어져 상면은 상기 외부 케이스의 하단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 상부로 돌출되어 삽입 고정되고, 수직으로 관통되어 물이 유입되는 1 ~ 2개의 입수홀이 외부 케이스의 내경에 인접하여 형성되는 외부 하부덮개와;

원판형상으로 이루어져 저면은 상기 외부 케이스의 상단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 하부로 돌출되어 삽입 고정되고, 중앙을 수직 관통하는 히터 장착홀과, 상기 히터 장착홀과 이격되어 온도센서가 장착되는 온도센서 장착홀과, 압력조절밸브가 장착되는 압력조절밸브 장착홀과, 온수가 배출되도록 하는 배출밸브가 형성되는 외부 상부덮개와;

상부와 하부가 개방되는 원통 형상을 가지고 외부 케이스의 내측에 삽입되는 내부 케이스와;

상기 내부 케이스의 하단에 장착되어 외부 하부덮개의 상면과 저면이 이격되는 내부 하부덮개와;

상기 내부 케이스의 상단에 장착되어 외부 상부덮개의 저면과 상면이 이격되고, 상기 히터 장착홀에 장착된 히터가 관통하여 수직 하부로 연장되며, 상기 배출밸브과 연통하도록 관통된 배출홀과 수직 관통되어 내부로 물이 유입되도록 하는 공기 및 압력 조절홀을 구비하는 내부 상부덮개를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 내부 하부덮개의 중앙에는 수직 관통되는 하부 입수홀이 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 원통형으로 형성되어 상단과 하단이 각각 내부 상부덮개와 내부 하부덮개에 삽입되어 내부 케이스의 내부 공간을 내측 공기 및 압력 조절홀 및 배출홀이 형성된 공간과 상기 내부 상부덮개에 추가로 구비되는 상부 입수홀이 형성되는 외측 공간으로 분리하며, 하부 외면을 따라 관통된 복수 개의 관통홀이 형성되는 제2 내부 케이스를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 유입되는 물이 외부 케이스와 내부 케이스의 사이에서 일차적으로 가열된 후 내부 케이스 내부에서 가열된 후 배출되는 구조를 가지도록 하여 간단한 구조를 가지면서 외부로 배출되는 열을 최소화하면서 온수를 생성하여 열효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도로서, 상부와 하부가 개방되는 원통 형상의 외부 케이스(11)와;

원판형상으로 이루어져 상면은 상기 외부 케이스(11)의 하단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 상부로 돌출되어 삽입 고정되고, 수직으로 관통되어 물이 유입되는 1 ~ 2개의 입수홀(121)이 외부 케이스(11)의 내경에 인접하여 형성되는 외부 하부덮개(12)와;

원판형상으로 이루어져 저면은 상기 외부 케이스(11)의 상단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 하부로 돌출되어 삽입 고정되고, 중앙을 수직 관통하는 히터 장착홀(131)과, 상기 히터 장착홀(131)과 이격되어 온도센서(132)가 장착되는 온도센서 장착홀(133)과, 압력조절밸브(134)가 장착되는 압력조절밸브 장착홀(135)과, 온수가 배출되도록 하는 배출밸브(136)가 형성되는 외부 상부덮개(13)와;

상부와 하부가 개방되는 원통 형상을 가지고 외부 케이스(11)의 내측에 삽입되는 내부 케이스(14)와;

상기 내부 케이스(14)의 하단에 장착되어 외부 하부덮개(12)의 상면과 저면이 이격되는 내부 하부덮개(15)와;

상기 내부 케이스(14)의 상단에 장착되어 외부 상부덮개(13)의 저면과 상면이 이격되고, 상기 히터 장착홀(131)에 장착된 히터(161)가 관통하여 수직 하부로 연장되며, 상기 배출밸브(136)과 연통하도록 관통된 배출홀(162)과 수직 관통되어 내부로 물이 유입되도록 하는 공기 및 압력 조절홀(163)을 구비하는 내부 상부덮개(16)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이중가열 온수 생성기를 나타내었다.

이러한 구성은 기존에는 온수를 생성하기 이한 수단으로 히팅장치를 물이 흐르는 경로를 따라 감거나 또는 히팅장치를 물이 흐르는 파이프로 감아 온수를 생성하던 것이 대부분이었으나 이 경우 장치가 복잡해지고 제조단가가 높아지는 원인이 되므로 보다 간단하면서도 효율적으로 온수를 생성하기 위하여 개발된 것이다.

즉 물은 입수홀(121)을 따라 유입되면 외부 케이스(11)와 내부 케이스(14)의 사이를 따라 상승한 후 공기 및 압력 조절홀(163)을 통하여 내부 케이스(14)의 내부로 진입하게 되며 이러한 과정에서 내부 케이스(14)의 내부에서 가열된 온수의 열은 내부 케이스(14)의 외면을 통하여 공기 및 압력 조절홀(163)을 통하여 물이 진입하기 전에 예열할 수 있도록 하여 보다 높은 열효율을 가질 수 있게 되는 것이다.

특히 입수홀(121)로 진입하는 물이 외부 공기보다 차가울 경우 외부 케이스(11)와 내부 케이스(14)의 사이에서 흐르는 물은 내부 케이스(14)에 의한 예열 효과와 동시에 외부로부터 열을 차단하도록 하여 외부로 열을 손실되는 것을 방지하고, 장치의 작동시 별도의 방열을 위한 수단을 구비하지 않고도 온수 생성기(1)의 외면이 너무 뜨거워 사용자가 취급하는데 지장을 주는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이때 본 발명에서는 상기 내부 하부덮개(15)의 중앙에는 수직 관통되는 하부 입수홀(151)이 형성됨을 특징으로 하는 실시 예를 추가로 제시하였으며, 상기 실시 예는 입수홀(121)을 통하여 입수된 물의 일부가 하부 입수홀(151)을 통하여 내부 케이스(14)에 진입할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 구성은 내부 케이스(14)의 내측 하부에서 상부로 올라가는 물의 흐름을 만들어서 히터(161)에 의한 가열이 최대한 이루어질 수 있도록 하는 것이며, 본원에서의 히터(161)는 통상의 원형 봉 형상의 외면에 열교환판(163)을 구비한 것을 일 예로 도시하였다.

또한 본원의 공기 및 압력 조절홀(163)은 급속하게 가열하면서 팽창되는 내부 공간의 압력을 배출할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로 이러한 압력은 압력조절밸브(134)를 통하여 외부로 배출되는 구조를 가진다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념도로서, 원통형으로 형성되어 상단과 하단이 각각 내부 상부덮개(16)와 내부 하부덮개(15)에 삽입되어 내부 케이스(14)의 내부 공간을 내측 공기 및 압력 조절홀(163) 및 배출홀(162)이 형성된 공간과 상기 내부 상부덮개(16)에 추가로 구비되는 상부 입수홀(165)이 형성되는 외측 공간으로 분리하며, 하부 외면을 따라 관통된 복수 개의 관통홀(171)이 형성되는 제2 내부 케이스(17)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 물의 흐름을 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 것으로 물은 입수홀(121)을 따라 유입되면 외부 케이스(11)와 내부 케이스(14)의 사이를 따라 상승한 후 상부 입수홀(165)을 통하여 내부 케이스(14)의 내부로 진입하고, 다시 내부 케이스(14)와 제2 내부 케이스(17)의 사이를 따라 하강한 후 관통홀(171)을 통하여 제2 내부 케이스(17)의 내부로 진입하며 상승하여 히터(161)에 의하여 가열되면서 배출홀(162)을 통하여 빠져나가는 구성을 가진다.

이러한 구성은 상승과 하강을 반복하면서 점차 예열된 후 최종적으로 제2 내부 케이스(17)로 진입하는 것으로 열효율을 더욱 높일 수 있는 것이다.

이때 외부 케이스(11)와 내부 케이스(14)와 제2 내부 케이스(17)의 직경은 물이 흐르는 공간으로 최적의 비율로 설계를 하여 물의 흐름이 안정될 수 있도록 함이 바람직하며, 이에 따라 상부 입수홀(165)과 관통홀(171)의 크기와 위치 및 갯 수도 물의 흐름에 중요한 영향을 주는 것을 고려하여 설계해야 할 것이다.

또한 본원에서 입수홀(121)과 배출밸브(136)와 하부 입수홀(151)과, 배출홀(162)과 공기 및 압력 조절홀(163)과 관통홀(171)에서의 물의 흐름은 도면에 의하여 일 예를 도시하면서 그 예에 따라 명칭을 부여한 것으로 상황에 따라 도면과 반대 방향으로 흐름이 유도될 경우 입수와 배수는 명칭과 반대로 이루어질 수도 있는 것이다.

1 : 온수 생성기
11 : 외부 케이스
12 : 외부 하부덮개
121 : 입수홀
13 : 외부 상부덮개
131 : 히터 장착홀 132 : 온도센서
133 : 온도센서 장착홀 134 : 압력조절밸브
135 : 압력조절밸브 장착홀 136 : 배출밸브
14 : 내부 케이스
15 : 내부 하부덮개
151 : 하부 입수홀
16 : 내부 상부덮개
161 : 히터 162 : 배출홀
163 : 공기 및 압력 조절홀 164 : 열교환판
165 : 상부 입수홀
17 : 제2 내부 케이스
171 : 관통홀

Claims (3)

1. 상부와 하부가 개방되는 원통 형상의 외부 케이스(11)와;
   원판형상으로 이루어져 상면은 상기 외부 케이스(11)의 하단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 상부로 돌출되어 삽입 고정되고, 수직으로 관통되어 물이 유입되는 1 ~ 2개의 입수홀(121)이 외부 케이스(11)의 내경에 인접하여 형성되는 외부 하부덮개(12)와;
   원판형상으로 이루어져 저면은 상기 외부 케이스(11)의 상단 내경에 상응하는 외경을 가지도록 하부로 돌출되어 삽입 고정되고, 중앙을 수직 관통하는 히터 장착홀(131)과, 상기 히터 장착홀(131)과 이격되어 온도센서(132)가 장착되는 온도센서 장착홀(133)과, 압력조절밸브(134)가 장착되는 압력조절밸브 장착홀(135)과, 온수가 배출되도록 하는 배출밸브(136)가 형성되는 외부 상부덮개(13)와;
   상부와 하부가 개방되는 원통 형상을 가지고 외부 케이스(11)의 내측에 삽입되는 내부 케이스(14)와;
   상기 내부 케이스(14)의 하단에 장착되어 외부 하부덮개(12)의 상면과 저면이 이격되는 내부 하부덮개(15)와;
   상기 내부 케이스(14)의 상단에 장착되어 외부 상부덮개(13)의 저면과 상면이 이격되고, 상기 히터 장착홀(131)에 장착된 히터(161)가 관통하여 수직 하부로 연장되며, 상기 배출밸브(136)과 연통하도록 관통된 배출홀(162)과 수직 관통되어 내부로 물이 유입되도록 하는 공기 및 압력 조절홀(163)을 구비하는 내부 상부덮개(16)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이중가열 온수 생성기.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 내부 하부덮개(15)의 중앙에는 수직 관통되는 하부 입수홀(151)이 형성됨을 특징으로 하는 이중가열 온수 생성기.
   
3. 제 1항에 있어서, 원통형으로 형성되어 상단과 하단이 각각 내부 상부덮개(16)와 내부 하부덮개(15)에 삽입되어 내부 케이스(14)의 내부 공간을 내측 공기 및 압력 조절홀(163) 및 배출홀(162)이 형성된 공간과 상기 내부 상부덮개(16)에 추가로 구비되는 상부 입수홀(165)이 형성되는 외측 공간으로 분리하며, 하부 외면을 따라 관통된 복수 개의 관통홀(171)이 형성되는 제2 내부 케이스(17)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 이중가열 온수 생성기.

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