KR20210087176A - 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정한 유속을 갖는 물이 특정한 소정의 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 제공할 수 있도록 한 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터에 관한 것이다. 본 배관용 2중 전기히터는 입구와 출구와 수류공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제1전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제1외원통가열부와; 상기 제1외원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 출입구와 수루공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제2전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제2외원통가열부와; 내측 수용공간과 하나의 출입구를 갖고, 상기 제1외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제1가열공간을 형성하고, 상기 제1전원과 대향되는 제3전원을 받아 상기 제1가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제1내원통가열부와; 상기 제1내원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 있으며, 상기 제2외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제2가열공간을 형성하고, 상기 제3전원을 받아 상기 제2가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제2내원통가열부와; 상기 제1외원통가열부와 상기 제2외원통가열부 사이에와, 상기 제1내원통가열부와 상기 제2내원통가열부 사이에 위치하여 누수를 방지하고, 개별적인 전원공급을 가능하게 절연하는 중앙절연부와; 상기 제1 및 제2외원통가열부 내측에 위치하고 수류방향 종단 일측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제1돌출고정홀과, 상기 제1 및 제2내원통가열부 외측에 위치하고 수류방향 양측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제2돌출고정홀을 연이어 정렬하고, 상기 제1 및 제2가열공간이 설치위치에 고정되도록 하고, 상기 제1 및 제2내원통가열부에 전기적으로 접촉되어 상기 제3전원을 전달하기 위한 전원전달고정샤프트부와; 상기 전원전달고정샤프트부 양측에 한쌍이 너트 결합되어 있으며, 외부의 수류이송관을 연장 결합하기 위한 원통연결관과; 상기 제1돌출고정홀과 상기 제2돌출고정홀 사이에 각각의 전원이 개별적으로 유지되도록 절연하고, 상기 내원통가열부의 출입구를 차단하여 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하기 위한 한 쌍의 제1절연부와; 상기 전원전달고정샤프트부와 전기적으로 접촉되어 있고, 상기 외원통가열부의 입구와 절연가능하게 배치되어 노출된 단자를 통해 상기 전원전달고정샤프트부에게 외부로부터 상기 제3전원을 제공하는 전원공급부와; 상기 전원공급부와 상기 외원통가열부의 입구 사이에 위치하여 각각 상호 전원이 개별적으로 유지되도록 하기 위한 제2절연부와; 상기 제1돌출고정홀에 삽입된 상기 전원전달고정샤프트부가 전기적으로 절연시키는 다수의 제3절연부를 포함한다.

Description

수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터{double electric heater for pipe on currenting water}

본 발명은 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 유속을 갖는 물이 특정한 소정의 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 제공할 수 있도록 한 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터에 관한 것이다.

일반적으로 물을 가열하는 전기히터는 전기보일러에 사용되는 것으로, 전원을 받아 고온으로 가열되는 히터봉에 의해 접촉된 물이 점진적으로 가열되어 고온상태로 유지하도록 한다.

그런데 이와 같은 전기히터의 히터봉은 350℃이상의 고온으로 가열되어야 접촉된 물을 가열시킬 수 있기 때문에 열손실이 높아 물 가열에 상당한 시간이 걸리고, 전기손실이 많아 전기소비가 많고, 이에 따라 히터봉의 열원체에 의해 간접적으로 가열하는 방식이므로 효율이 낮고 운전 및 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 히터봉은 물을 가열하면서 점진적으로 이물질이 부착되어 열 전달율이 낮아져 효율이 더 낮아지거나, 교체하여야 하는 문제점과, 교체에 따른 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 가열된 물을 필요한 요구장소에게로 이송하게 될 경우, 이송되는 도중에 열손실이 발생하여 요구되는 온도를 맞추기 어렵거나, 가열되는 물을 수용하는 탱크가 필요하고, 항상 가열된 상태를 유지하여야 하기 때문에 운전 및 관리비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 일정한 유속을 갖는 물이 소정의 가열공간에 해당하는 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 직접 제공하고, 온수를 수용하는 용기가 불필요하여 열손실을 극소화하면서 유지관리비용이 최소화되도록 한 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 일정한 유속을 갖는 물이 소정의 가열공간에 해당하는 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 직접 제공하므로 저전력으로 신속하고 안정적인 고온 히팅기능을 수행하고, 소비전력을 낮추어 효율을 향상시키도록 한 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원통 파이프 내에 전기히터가 매설되어 있기 때문에 히터의 공간활용을 극대화하여 작은 장소에도 설치가능하고, 이에 따라 적용 및 활용 범위를 극대화하여 부가가치를 향상시키도록 한 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은, 상기 목적에 따라, 입구와 출구와 수류공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제1전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제1외원통가열부와; 상기 제1외원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 출입구와 수루공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제2전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제2외원통가열부와; 내측 수용공간과 하나의 출입구를 갖고, 상기 제1외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제1가열공간을 형성하고, 상기 제1전원과 대향되는 제3전원을 받아 상기 제1가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제1내원통가열부와; 상기 제1내원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 있으며, 상기 제2외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제2가열공간을 형성하고, 상기 제3전원을 받아 상기 제2가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제2내원통가열부와; 상기 제1외원통가열부와 상기 제2외원통가열부 사이에와, 상기 제1내원통가열부와 상기 제2내원통가열부 사이에 위치하여 누수를 방지하고, 개별적인 전원공급을 가능하게 절연하는 중앙절연부와; 상기 제1 및 제2외원통가열부 내측에 위치하고 수류방향 종단 일측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제1돌출고정홀과, 상기 제1 및 제2내원통가열부 외측에 위치하고 수류방향 양측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제2돌출고정홀을 연이어 정렬하고, 상기 제1 및 제2가열공간이 설치위치에 고정되도록 하고, 상기 제1 및 제2내원통가열부에 전기적으로 접촉되어 상기 제3전원을 전달하기 위한 전원전달고정샤프트부와; 상기 전원전달고정샤프트부 양측에 한쌍이 너트 결합되어 있으며, 외부의 수류이송관을 연장 결합하기 위한 원통연결관과; 상기 제1돌출고정홀과 상기 제2돌출고정홀 사이에 각각의 전원이 개별적으로 유지되도록 절연하고, 상기 내원통가열부의 출입구를 차단하여 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하기 위한 한 쌍의 제1절연부와; 상기 전원전달고정샤프트부와 전기적으로 접촉되어 있고, 상기 외원통가열부의 입구와 절연가능하게 배치되어 노출된 단자를 통해 상기 전원전달고정샤프트부에게 외부로부터 상기 제3전원을 제공하는 전원공급부와; 상기 전원공급부와 상기 외원통가열부의 입구 사이에 위치하여 각각 상호 전원이 개별적으로 유지되도록 하기 위한 제2절연부와; 상기 제1돌출고정홀에 삽입된 상기 전원전달고정샤프트부가 전기적으로 절연시키는 다수의 제3절연부를 포함하는 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터에 의해 달성된다.

본 발명은 일정한 유속을 갖는 물이 소정의 가열공간에 해당하는 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 직접 제공하고, 온수를 수용하는 용기가 불필요하여 열손실을 극소하면서 유지관리비용이 최소화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 일정한 유속을 갖는 물이 소정의 가열공간에 해당하는 구간을 통과하면서 순간적으로 가열되어 요구하는 목적장소에 직접 제공하므로 저전력으로 신속하고 안정적인 고온 히팅기능을 수행하고, 소비전력을 낮추어 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 원통 파이프 내에 전기히터가 매설되어 있기 때문에 히터의 공간활용을 극대화하여 작은 장소에도 설치가능하고, 이에 따라 적용 및 활용 범위를 극대화하여 부가가치를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 나타낸 사시도이고,
도 2은 본 발명에 따른 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 나타낸 분해사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터의 동작상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 전기히터는 고압으로 형성된 수류를 신속하게 직접 가열하여 안정적인 온수를 생산하기 위한 것으로, 원주방향을 따라 형성된 가열공간을 조성하기 위한 이중원통을 배열하여 고압을 형성하는 일체형의 2중 파이프형태로 전기히터를 형성하도록 한 것이다.

본 전기히터는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1외원통가열부(1), 제2외원통가열부(3), 제1내원통가열부(5), 제2내원통가열부(7), 중앙절연부(8), 전원전달고정샤프트부(9), 원통연결관(11), 제1절연부(13), 전원공급부(15), 제2절연부(17), 제3절연부(19)로 구성되어 있다.

상기 제1외원통가열부(1)는 입구와 출구와 수류공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제1전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 것이다.

상기 제2외원통가열부(3)는 상기 제1외원통가열부(1)와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 출입구와 수루공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제2전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 것이다.

상기 제1내원통가열부(5)는 내측 수용공간과 하나의 출입구를 갖고, 상기 제1외원통가열부(1)의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제1가열공간을 형성하고, 상기 제1전원과 대향되는 제3전원을 받아 상기 제1가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 것이다.

상기 제2내원통가열부(7)는 상기 제1내원통가열부(1)와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 있으며, 상기 제2외원통가열부(7)의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제2가열공간을 형성하고, 상기 제3전원을 받아 상기 제2가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 것이다.

여기서, 상기 제1외원통가열부(1)과 상기 제2외원통가열부(3)에 인가된 전원은 2상의 상용전원 또는 직류전원일 경우 동일한 전원이 인가되지만, 3상의 상용전원일 경우 상호 다른 상의 제1전원과 제2전원이 각각 인가된다.

상기 중앙절연부(8)는 상기 제1외원통가열부(1)와 상기 제2외원통가열부(3) 사이에와, 상기 제1내원통가열부(5)와 상기 제2내원통가열부(7) 사이에 위치하여 누수를 방지하고, 개별적인 전원공급을 가능하게 절연하다. 이는 수류의 용량에 따라 사용자 및 작업자가 상기 제1가열공간과 제2가열공간 중 하나 또는 둘을 적절하게 활용할 수 있도록 한 것이다.

상기 전원전달고정샤프트부(9)는 상기 제1 및 제2외원통가열부(1,3) 내측에 위치하고 수류방향 종단 일측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제1돌출고정홀과, 상기 제1 및 제2내원통가열부(5,7) 외측에 위치하고 수류방향 양측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제2돌출고정홀을 연이어 정렬하고, 상기 제1 및 제2가열공간이 설치위치에 고정되도록 하고, 상기 제1 및 제2내원통가열부(5,7)에 전기적으로 접촉되어 상기 제3전원을 전달하기 위한 것이다.

상기 원통연결관(11)는 상기 전원전달고정샤프트부(9) 양측에 한쌍이 너트 결합되어 있으며, 외부의 수류이송관을 연장 결합하기 위한 것이다. 또한, 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하기 위한 한 쌍이 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하는 수류통로가 원주방향을 따라 등각도 간격으로 다수개가 형성되어 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2가열공간은 근접한 상기 이격간격이 7mm이하로 직접 물을 가열할 수 상태를 유지한다.

상기 제1절연부(13)는 원반형상으로 이루어져 있으며, 상기 제1돌출고정홀과 상기 제2돌출고정홀 사이에 각각의 전원이 개별적으로 유지되도록 절연하고, 상기 제1 및 제2내원통가열부(5,7)의 출입구를 차단하고, 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하기 위한 한 쌍이 형성되어 있다.

상기 전원공급부(15)는 상기 전원전달고정샤프트부(9)와 전기적으로 접촉되어 있고, 상기 제1 및 제2외원통가열부(1,3)의 입구 및 출구와 절연가능하게 한 쌍이 배치되어 노출된 단자를 통해 상기 전원전달고정샤프트부(9)에게 외부로부터 상기 제3전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하는 수류통로가 원주방향을 따라 등각도 간격으로 다수개가 형성되어 있다.

상기 제2절연부(17)는 원반형상으로 이루어져 있으며, 상기 전원공급부(15)와 상기 제1 및 제2외원통가열부(1,3)의 입구 및 출구 사이에 위치하여 각각 상호 전원이 개별적으로 유지되도록 하기 위해 한 쌍이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하는 수류통로가 원주방향을 따라 등각도 간격으로 다수개가 형성되어 있다.

상기 제3절연부(19)는 상기 전원전달고정샤프트부(9)의 외경을 형성되는 링 형상으로 구성되어 있으며, 상기 제1돌출고정홀에 삽입된 상기 전원전달고정샤프트부(9)가 전기적으로 절연시키는 다수가 형성되어 있다.

여기서, 상기 수류통로는 통일한 크기와 위치에 형성되어 있어 제1 및 제2가열공간으로 유통할 수 있도록 한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 우선, 본 배관을 따라 수류가 발생하고, 교류 상용전원 및 직류전원의 제1전원과 제2전원이 안전하게 정상적으로 연결되어 공급된 상태이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 외부의 수류이송관과 연결된 원통연결관(11)의 수류통로를 따라 고압의 수류가 발생하고, 상기 제1전원은 상기 제1절연부(13), 상기 제2절연부(17), 상기 제3절연부(19)에 의해 제1외원통가열부(1)와 제2외원통가열부(3)에 개별적으로 공급되도록 유지한다.

동시에, 상기 제2전원은 전원공급부(15)에 의해 인가되어 전원전달고정샤프트부(9)에 전달되므로 제1내원통가열부(5)와 제2내원통가열부(7)에 개별적으로 공급을 유지한다.

이에 따라, 그 수류는 제1외원통가열부(1)의 내경면과 제1내원통가열부(5)의 외경면 사이에 형성된 제1가열공간을 따라 흐르고, 상기 제1가열공간은 상기 수류가 흘러가도록 개방된 상태이면서 고압의 적은량이 순간적으로 신속하게 가열된다.

연이어, 상기 제1가열공간을 출구와 연결된 제2가열공간 즉, 제2외원통가열부(3)의 내경면과 제2내원통가열부의 외견면 사이에 형성된 제2가열공간을 따라 수류가 흐르고, 상기 제2가열공간은 상기 수류가 흘러가도록 개방된 상태이면서 고온고압의 적은량이 더욱더 온도가 가중되어 순간적으로 신속하게 가열된다.

이렇게 가열된 고온 수류는 타측에 위치한 원통연결관(11)의 수류통로를 따라 외부의 수류이송관으로 이송되어 사용자가 원하는 목적 장소에게로 뜨거운 온수를 제공할 수 있다.

여기서, 고압은 수류유입영역의 상기 전원연결관(11)의 수류통로와 상기 제1 및 제2내원통가열부(3)의 가열공간에 의해 형성된다.

1 ; 제1외원통가열부 3 : 제2외원통가열부
5 : 제1내원통가열부 7 : 제2내원통가열부
8 : 중앙절연부
9 : 전원전달고정샤프트부 11 : 원통연결관
13 : 제1절연부 15 : 전원공급부
17 : 제2절연부 19 : 제3절연부

Claims (1)

1. 입구와 출구와 수류공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제1전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제1외원통가열부와;
   상기 제1외원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 출입구와 수루공간을 갖고, 노출된 외경면에 외부 상용전원을 인가할 수 있는 전원공급단자가 형성되어 있으며, 상기 상용전원 또는 직류전원을 중 상호 다른 제2전원을 받아 내부의 수류를 가열하기 위한 제2외원통가열부와;
   내측 수용공간과 하나의 출입구를 갖고, 상기 제1외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제1가열공간을 형성하고, 상기 제1전원과 대향되는 제3전원을 받아 상기 제1가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제1내원통가열부와;
   상기 제1내원통가열부와 인접하게 배치 및 수류방향으로 정렬되어 있으며, 상기 제2외원통가열부의 내경면과 원주방향으로 일정한 이격간격을 유지하도록 배치되어 원주면 영역에 상기 수류의 제2가열공간을 형성하고, 상기 제3전원을 받아 상기 제2가열공간의 수류를 직접 가열하기 위한 제2내원통가열부와;
   상기 제1외원통가열부와 상기 제2외원통가열부 사이에와, 상기 제1내원통가열부와 상기 제2내원통가열부 사이에 위치하여 누수를 방지하고, 개별적인 전원공급을 가능하게 절연하는 중앙절연부와;
   상기 제1 및 제2외원통가열부 내측에 위치하고 수류방향 종단 일측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제1돌출고정홀과, 상기 제1 및 제2내원통가열부 외측에 위치하고 수류방향 양측에 등각도 간격으로 형성된 다수개의 제2돌출고정홀을 연이어 정렬하고, 상기 제1 및 제2가열공간이 설치위치에 고정되도록 하고, 상기 제1 및 제2내원통가열부에 전기적으로 접촉되어 상기 제3전원을 전달하기 위한 전원전달고정샤프트부와;
   상기 전원전달고정샤프트부 양측에 한쌍이 너트 결합되어 있으며, 외부의 수류이송관을 연장 결합하기 위한 원통연결관과;
   상기 제1돌출고정홀과 상기 제2돌출고정홀 사이에 각각의 전원이 개별적으로 유지되도록 절연하고, 상기 내원통가열부의 출입구를 차단하여 상기 제1 및 제2가열공간으로 수류를 안내하기 위한 한 쌍의 제1절연부와;
   상기 전원전달고정샤프트부와 전기적으로 접촉되어 있고, 상기 제1 및 제2외원통가열부의 입구와 절연가능하게 배치되어 노출된 단자를 통해 상기 전원전달고정샤프트부에게 외부로부터 상기 제3전원을 제공하는 한 쌍의 전원공급부와;
   상기 전원공급부와 상기 제1 및 제2외원통가열부의 입구 사이에 위치하여 각각 상호 전원이 개별적으로 유지되도록 하기 위한 한쌍의 제2절연부와;
   상기 제1돌출고정홀에 삽입된 상기 전원전달고정샤프트부가 전기적으로 절연시키는 다수의 제3절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류가열을 위한 배관용 2중 전기히터.
   

Images