KR20170123985A - 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순간 온수기에 관한 것으로서, 온수 가열 방식을 고주파 유도가열을 열원의 매체로서 원수를 가열함에 있어, 가열 부재를 최종적으로 통과하여 배출되는 순간까지 열손실 없이 사용 온수를 최적의 온도로 공급시킬 수 있도록 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치에 관한 것이다.

Description

유도가열작동부가 구비된 순간온수장치{FLOWING WATER HEATER}

본 발명은 순간 온수기에 관한 것으로서, 온수 가열 방식을 고주파 유도가열을 열원의 매체로서 원수를 가열함에 있어, 가열 부재를 최종적으로 통과하여 배출되는 순간까지 열손실 없이 사용 온수를 최적의 온도로 공급시킬 수 있도록 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철 따뜻한 물을 이용함에 있어서 전통적인 방식은 나무, 석유, 가스 등의 연료를 연소시켜 냄비나 용기에 가열된 물을 이용하거나, 전용 보일러를 이용하여 따뜻한 물을 이용하고 있다.

하지만 굳이 대용량의 연소과정이 필요하지 않으면서도 간편하게 물을 가열할 경우가 상당하여 순간온수기가 개발되었다.

순간온수기는 전기를 이용하는 방식, 가스를 이용하는 방식이 주를 이룬다.

전기를 이용한 순간온수기는 온수탱크 내에 있는 코일을 가열하거나, 물의 흐름관 주위로 발열코일을 감아 사용하곤 하였다. 하지만 이러한 경우에는 코일 회선이 단선되면 작용이 어려워지고, 자칫 전기회선(코일)과 물이 직접 닿을 경우 감전이나 단전 등의 우려되는 것이다.

가스를 이용하는 경우에는 가스 가열 초기에 찬물이 나오는 단점이 있고, 또한 가스를 별도로 공급해야 하기 때문에 가스 안전에 주의를 해야하는 것이다. 또한 도시가스용은 순간온수기를 이용할 수 있는 장소의 제한이 있는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 물이 흐르는 파이프를 다수 회로 권선하여 형성하고 물이 흐르는 파이프 중앙으로 자기장을 발생하는 코일을 위치시킨 것으로, 자기장 코일에 의해 금속성 파이프가 가열되어 물이 가열되게 함으로써 물과 전기의 직접적인 접촉이 없어 위험성이 현저히 낮추는 목적이 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 물이 흐르는 파이프를 다수로 분할하고 분할하여 안정적으로 가열작용이 이루어지게 하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 물이 흐르는 공간을 다수로 분할하는 칸막이의 재질도 금속성으로 하여 칸막이도 유도 자기장에 의해 가열되게 함으로써 흐르는 물의 외부 및 내부 등 여러 곳에서 가열되게 하여 흐르는 물이 순간적으로 빠르게 가열되게 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동심원을 이루어 다수 회로 권선되어 공급되는 전원으로 자기장을 발생하는 유도가열코일(21); 및 상기 유도가열코일(21) 측으로 전원이 공급되게 하는 유도가열전원작동부(22)를 포함한 유도가열작동부(20)가 구비되고, 상기 유도가열작동부(20)의 유도가열코일(21)의 외측으로 이격되어 다수회 권선되는 파이프로써 내부에 물이 흐르는 온수유도가열회선(30)을 포함하며, 상기 유도가열코일(21)에 흐르는 전원의 제어하고 온수유도가열회선(30)으로 공급되는 물의 흐름을 제어하는 온수컨트롤러(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 온수컨트롤러(11)의 제어로 유도가열코일(21) 측으로 전원을 공급하는 유도가열전원작동부(22); 온수컨트롤러(11)의 제어로 온수유도가열회선(30)으로 물을 공급하는 냉수공급부(12); 온수유도가열회선(30)에서 배출되는 온수 온도를 감지하는 온수온도센서(13); 및 온수사용장치의 사용에 의해 배출되는 온수의 흐름을 감지하는 온수흐름감지부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 온수유도가열회선(30)은, 횡방향 단면 형상이 권선된 종방향으로 긴 길이의 폭을 이루는 납작관으로 이루어지되, 내외측으로 수평면을 형성하며, 내부에는 내외측의 수평면을 이어 물의 흐름 공간을 다수로 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하고, 상기 미세열전달가열막(31)에 의하여 다수로 물이 흐르는 공간이 분할된 납작분할공간(32)을 형성하고, 상기 유도가열회선(30)은, 원형의 단면 형상을 이루고, 물이 흐르는 공간을 다수로 분할된 원형분할공간(33)을 형성하고, 다수의 원형분할공간(33)이 형성되도록 물이 흐르는 공간을 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치를 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 물이 흐르는 파이프를 다수 회로 권선하여 형성하고 물이 흐르는 파이프 중앙으로 자기장을 발생하는 코일을 위치시킨 것으로, 자기장 코일에 의해 금속성 파이프가 가열되어 물이 가열되게 함으로써 물과 전기의 직접적인 접촉이 없어 위험성이 현저히 낮추는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 물이 흐르는 파이프를 다수로 분할하고 분할하여 안정적으로 가열작용이 이루어지게 하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 효과는, 물이 흐르는 공간을 다수로 분할하는 칸막이의 재질도 금속성으로 하여 칸막이도 유도 자기장에 의해 가열되게 함으로써 흐르는 물의 외부 및 내부 등 여러 곳에서 가열되게 하여 흐르는 물이 순간적으로 빠르게 가열되게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유도가열 구조에서 물이 흐르는 온수유도가열회선의 내부에 전기 공급으로 자기장을 발생하는 유도가열코일이 결합된 순간온수장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유도가열 구조에서 물이 흐르는 온수유도가열회선에 대한 예시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대도로, 본 발명에 따른 유도가열 구조에서 물이 흐르는 온수유도가열회선의 내부에서 물이 다수로 분할되게 흐르는 납작관에 대한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유도가열 구조에서 물이 흐르는 온수유도가열회선의 내부에서 물이 다수로 분할되게 흐르는 원형관에 대한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유도가열 구조에서 온수유도가열회선의 내부에서 흐르는 물을 가열하기 위해 자기장을 발생하는 코일에 대한 예시도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉 본 발명에 따른 순간온수기용 유도가열 구조는 첨부된 도 1 내지 도 5 등에서와 같이, 물이 흐르는 관인 온수유도가열회선(30)이 여러 번 감기게 되고 이의 중앙으로 자기장을 발생하는 코일이 감긴 구조를 제공한다.

그리하여 코일로 전기가 흐름에 의하여 자기장이 발생되고, 자기장 영역에 흐름 관인 온수유도가열회선(30)이 놓인 상태가 되어 물이 가열되는 것이다. 물론 이에 흐름 관인 온수유도가열회선(30)은 자기장 영향으로 가열되는 금속관으로 이루어지는 것으로 일반적으로 알려진 유도가열용의 다양한 금속관이 적용될 수 있음은 당연한 것이다.

이에 대한 상세한 구성을 보면, 동심원을 이루어 다수 회로 권선되어 공급되는 전원으로 자기장을 발생하는 유도가열코일(21)이 구비된다.

그리고 상기 유도가열코일(21) 측으로 전원이 공급되게 하는 유도가열전원작동부(22)를 포함한 유도가열작동부(20)가 구비되어, 유도가열코일(21)로 전원이 공급되게 하는 것이다. 이로써 유도가열코일(21) 주변으로는 자기장을 형성하게 된다. 그리고 이를 위해 유도가열코일(21)로 전원을 공급하는 유도가열전원작동부(22)를 구비한다.

아울러 도 1 등에서와 같이 상기 유도가열작동부(20)의 유도가열코일(21)의 외측으로 이격되어 다수회 권선되는 파이프로써 내부에 물이 흐르는 온수유도가열회선(30)을 포함하여 순간온수기용 유도가열 구조를 이루는 것이다.

그리고 상기 유도가열코일(21)에 흐르는 전원의 제어하고 온수유도가열회선(30)으로 공급되는 물의 흐름을 제어하는 온수컨트롤러(11)를 포함하는 것이다.

또한 도 1에서와 같이 상기 온수컨트롤러(11)의 제어로 유도가열코일(21) 측으로 전원을 공급하는 유도가열전원작동부(22)가 구비되는 것으로, 유도가열전원작동부(22)는 온수컨트롤러(11)의 제어에 의하여 사용자가 물을 사용할 경우 유도가열코일(21)로 전원을 공급하여 물을 가열하게 된다.

또한 온수컨트롤러(11)의 제어로 온수유도가열회선(30)으로 물을 공급하는 냉수공급부(12)를 구비하는 것으로, 가열하기 위한 냉수를 공급하면서 냉수의 흐름을 감지하여 냉수가 흐르지 않을 경우에는 유도가열코일(21)로 전원공급이 되지 않게 하여 장치의 고장을 방지한다.

그리고 온수유도가열회선(30)에서 배출되는 온수 온도를 감지하는 온수온도센서(13)를 감지하여 과열되는 것으로 감지된 정보가 있을 경우에는 온수컨트롤러(11)는 유도가열전원작동부(22) 측으로 전원 공급을 차단하는 제어신호를 전송한다.

아울러 온수사용장치의 사용에 의해 배출되는 온수의 흐름을 감지하는 온수흐름감지부(14)를 포함하는 것이다. 이러한 온수흐름감지부(14)에 의하여 사용자가 온수사용장치를 이용하여 물을 이용할 경우 물의 흐름을 감지하여 온수컨트롤러(11)로 전송하면 온수컨트롤러(11)는 즉시 유도가열전원작동부(22)로 제어신호를 전송하여 유도가열코일(21)로 전원을 공급하여 가열되게 한다.

이러한 상기 온수유도가열회선(30)에 대해서 상세히 살펴보면, 도 2 내지 도 도 3에서와 같이, 횡방향 단면 형상이 권선된 종방향으로 긴 길이의 폭을 이루는 납작관으로 이루어지되, 내외측으로 수평면을 형성하는 것이다.

이에 내부에는 내외측의 수평면을 이어 물의 흐름 공간을 다수로 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하는 것이다.

그리고 상기 미세열전달가열막(31)에 의하여 다수로 물이 흐르는 공간이 분할된 납작분할공간(32)을 형성하는 것이다.

특히 횡단면 형상이 수평방향으로 길게 되고 도면에서 상하가 서로 근접되어 전체적으로 단면이 상하로 납작한 형태를 이루는 일명 납작관을 이루는 것으로써, 근접된 상하 부분에 사이를 다수 개의 미세열전달가열막(31)이 이어주는 것이다.

미세열전달가열막(31)을 비롯한 온수유도가열회선(31) 전체는 금속 파이프 소재를 이루는 것으로써, 유도자기장 영역에 위치될 경우 가열되는 특성을 갖는 것이이다.

이에 온수유도가열회선(30) 내에서 물이 흐름에 대해서, 온수유도가열회선(30)의 금속 파이프 벽면이 자기장에 의한 가열작용으로 물이 가열되는 것이다.

이에 더하여 다수로 분할되어 흐르는 물에 대해서, 미세열전달가열막(31)도 자기장 내에서 가열작용을 하는 금속 소재로 되기 때문에 온수유도가열회선(30) 내부에 중앙으로 흐르는 물이라고 하여도 파이프 외벽에서의 열전달로 가열되는 것에 더하여, 다수 미세열전달가열막(31)에 의해서도 가열되는 것이다.

이로써 전체적으로 급작스럽게 순간적으로 물이 가열되어 바로 온수를 이용할 수 있는 것이다.

아울러 상기 유도가열회선(30)은, 도 4에서와 같이 원형의 단면 형상을 이루고, 물이 흐르는 공간을 다수로 분할된 원형분할공간(33)을 형성하고, 다수의 원형분할공간(33)이 형성되도록 물이 흐르는 공간을 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하는 것이다.

이처럼 원형의 단면 형상으로 유도가열회선(30)을 형성하는 경우에도 미세열전달가열막(31)에 의하여 빠르게 물이 가열되는 것이며, 원형 단면의 유도가열회선(30)은 흐름 용량이 적은 장치에 바람직할 것이다.

반면 도 2, 도 3 등에서와 같이 납작관 형태를 이루는 유도가열회선(30)은 대용량으로 물이 흐르는 장치에 좀더 바람직할 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

10 : 순간온수장치 11 : 온수컨트롤러
20 : 유도가열작동부 21 : 유도가열코일
30 : 온수유도가열회선 31 : 미세열전달가열막

Claims (3)

1. 동심원을 이루어 다수 회로 권선되어 공급되는 전원으로 자기장을 발생하는 유도가열코일(21); 및
   상기 유도가열코일(21) 측으로 전원이 공급되게 하는 유도가열전원작동부(22)를 포함한 유도가열작동부(20)가 구비되고,
   상기 유도가열작동부(20)의 유도가열코일(21)의 외측으로 이격되어 다수회 권선되는 파이프로써 내부에 물이 흐르는 온수유도가열회선(30)을 포함하며,
   상기 유도가열코일(21)에 흐르는 전원의 제어하고 온수유도가열회선(30)으로 공급되는 물의 흐름을 제어하는 온수컨트롤러(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 온수컨트롤러(11)의 제어로 유도가열코일(21) 측으로 전원을 공급하는 유도가열전원작동부(22);
   온수컨트롤러(11)의 제어로 온수유도가열회선(30)으로 물을 공급하는 냉수공급부(12);
   온수유도가열회선(30)에서 배출되는 온수 온도를 감지하는 온수온도센서(13); 및
   온수사용장치의 사용에 의해 배출되는 온수의 흐름을 감지하는 온수흐름감지부(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 온수유도가열회선(30)은,
   횡방향 단면 형상이 권선된 종방향으로 긴 길이의 폭을 이루는 납작관으로 이루어지되, 내외측으로 수평면을 형성하며,
   내부에는 내외측의 수평면을 이어 물의 흐름 공간을 다수로 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하고,
   상기 미세열전달가열막(31)에 의하여 다수로 물이 흐르는 공간이 분할된 납작분할공간(32)을 형성하고,
   상기 유도가열회선(30)은,
   원형의 단면 형상을 이루고,
   물이 흐르는 공간을 다수로 분할된 원형분할공간(33)을 형성하고,
   다수의 원형분할공간(33)이 형성되도록 물이 흐르는 공간을 분할하는 미세열전달가열막(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도가열작동부가 구비된 순간온수장치.
   

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