KR960005740Y1 - 열탕순환형 순간온수장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

열탕순환형 순간온수장치

제 1 도는 본 고안열탕순환형 순간온수장치의 내부구조를 보이기 위하여 일부를 절결한 사시도

제 2 도는 본 고안열탕순환형 순간온수장치를 평면에서 본 평면도

제 3 도는 본 고안의 물의 순환구조를 나타내기 위한 횡단면도

제 4 도는 본 고안에 따른 물의 흐름을 보이기 위한 종단면도로서,

(a)는 순환 및 배출과정을 보인 도면

(b)는 급수과정을 보인 도면

제 5 도는 본 고안의 제 1 열탕의 구조를 상세히 보인 구성도

제 6도는 본 고안의 제 1 열탕에 형성된 수로를 따라 물이 급수되어 출수되는 과정을 보인 단면도

제 7 도는 본 고안의 제 1 열탕에 형성된 수로를 따라 물이 역류되어 제 2 열탕으로 가는 상태를 보인 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 탱트 2 : 제 1 열탕

4 : 급수구 5 : 입수구

6 : 급수공간 7 : 출수공

8 : 발열체 9 : 토출공

10 : 제 2 열탕 11 : 제 2 출수공

12 : 임펠더 13 : 순환공간

14 : 펌프 15 : 구동공간

16 : 리브 18 : 발열체

19 : 배출구

본 고안은 순간온수장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 이원화된 열탕과 열탕내로 물의 흐름을 역류시켜 전체적으로 물이 순환되면서 발열체에 대한 접촉시간을 연장하여 빠른 시간내에 많은 양의 물을 가열하여 열효율을 높이게 한 것이다.

일반적으로 온수기 분야중 특히 물의 순간온수를 위한 장치는 물을 수용하여 상온 보다는 높은 온도로 물을 가열시켜 내보내도록 하기 위한 소정용적을 갖는 탱크와, 상기 탱크내에 존재하는 물이 접촉되면서 가열되도록 하는 발열체와, 상기 발열체에 중점으로 물을 유도하고 물의 흐름에 방향성을 갖게하는 수로와, 상기 수로상에 부가되는 밸브등으로 구성되었다.

탱크내에 소정량의 물을 접수시키고 발열체에 의해 탱크내의 물을 가열시키는 방법은 기본적인 물의 간접 가열방법이다.

종래 온수기의 경우 발열체는 통상적으로 시이즈식 히터가 적용되었다.

시이즈식 히터는 전기 발열체인 니크롬선을 피복하여 물이 직접 발열체에 닿지 않고 피복면에 접촉되어 가열되도록 되어 있는데, 피복면은 니크롬선의 산화방지에 적합하지만 니크롬선의 열효율을 저하시키는 단점이 있다.

그리고, 시이즈식 히터가 적용된 종래 순간온수기는 물이 탱크내에 공급되는 순간부터 가열이 시작되고, 수로를 통과하면서 가열된 물이 출구를 통해 밖으로 빠져 나가도록 되어 있었으나, 단위면적당 차지하는 수로의 길이가 짧아 이를 보상하기 위해 높은 발열량을 유지하여야 하는데 따른 전력소모에 대한 문제점이 있다.

그리고, 시이즈 히터의 구조적 요인인 열효율의 저하를 전력상승으로 보상하여야 하는 부담이 있는 것이고, 또한 시이즈식 히터는 구조적으로 피복층이 있는 관계로 피복층을 고려하여 가는 니크롬선을 사용하는데 장기간 사용시 니크롬선이 끓어지게 되어 니크롬선 교체에 따른 잦은 수리 및 점검이 요구되는 문제점과 물의 흐름이 단순히 하나의 열탕에서 직접 가열에 의해 이루어짐으로서 충분한 가열효과를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 수로를 길게하고 물의 순환을 재순환 되도록 구성함으로써 물의 가열효율을 좋게 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 발열체의 산화를 방지하여 발열체의 열효율을 높여주어 순간 가열량을 상승시키는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 온수장치는 급수의 물이 소정의 경로를 거치는 과정에서 가열되도록 하는 발열체가 설치된 제 1 열탕을 구성하고, 상기 제 1 열탕과 구분되어 있으면서 수로를 통해 연결되고 탱크내에 순환펌프와 제 2 발열체 및 임펠러를 수용하여 물의 흐름을 정해진 방향으로 순환시키는 분할된 독립공간으로 이루어진 유체안내수단을 제공함으로써 물의 가열효율을 높일 수 있게 하였다.

본 고안의 기술적 구성은 다음과 같다.

본 고안의 바람직한 순간온수장치는 제 1 도에서 나타낸 바와같이 소정용적으로 물을 수용하는 밀폐용기로 이루어진 탱크(1)와, 상기 탱크(1) 내부 공간상을 분할하여 물의 흐름을 일정방향으로 유도하기 위한 유체안내수단과, 상기 유체안내수단의 하부측에서 이동된 물을 가열시키는 제 1 열탕(2)으로 이루어진다.

상기 탱크(1)의 상부와 하부는 밀폐된 상태이고, 상부측에서 수압에 따라 점점 스위치에 의해 작동되는 조절기(3)가 안착되고 하부측에 제 1 열탕(2)이 위치한다.

여기서, 상부측은 조절기(3)를 부착시킬 수도 있고 조절기를 부착하지 않고 밀폐된 상태로 구성하여도 무방하다.

제 2 도 및 제 3 도는 탱트(1)의 내부에 구성된 유체안내수단의 상세구조이다.

그리고, 상기 유체안내수단은 물이 급수되어 제 1 열탕(2)을 경유하도록 굽수구(4)와 입수공(5)이 형성된 급수공간(6)과, 상기 입수공(5)을 통해 급수된 물이 제 1 열탕(2)을 경유하여 수압에 의해 출수되도록 하는 출수공(7) 형성하고, 상기 출수공(7)으로 출수된 물을 재차 가열하도록 발열체(8)가 공간상에서 구성되며 가열된 물이 토출되는 토출공(9)이 형성된 제 2 열탕(10)과, 상기 제 2 열탕(10)을 통해 토출되어 낙하된 물을 회전시켜 강제적으로 다시 출수시키기 위한 제 2 출수공(11)이 형성되고, 임펠러(12)갈안착된 순환공간(13)과, 상기 순환공간(13)에 형성된 임펠러(12)를 밀폐된 또 다른 위치에서 구동시키기 위해 펌프(14)가 위치하고 수로가 차단된 구동공간(15)으로 이루어진다.

상기 유체안내수단의 하부측에 위치하는 제 1 열탕(2)은 제 5 도에서 나타낸 바와같이 물의 유로를 교차직선상으로 유도하기 위한 다수개의 리브(6)와, 상기 리브(16)에 의해 형성된 수로상에 급수공간(6)측에 위치하는 입수공(5)과, 상기 입수공(5)을 통해 입수된 물을 소정의 경로를 통해 입수된 물을 소정의 경로를 통해 이동시켜 제 2 열탕(10)으로 보내기 위한 출수공(7)과, 상기 출수공(7)를 통해 제 2 열탕(10)으로 안내된 물이 순환공간(13)으로 이동하여 순환공간(13)내의 역순환에 의해 물이 출수되는 것을 안내하기 위한 또 다른 제 2 출수공(11)을 형성하여 이루어짐을 기술적으로 한다.

본 고안의 작용효과는 다음과 같다.

본 고안은 급수공간(6)내에 급수된 물의 수로를 연장하여 가열하기 위해 발열체(18)를 구비시켜 형성된 제 1 열탕과, 상기 제 1 열탕(2)을 통과한 물을 재가열하기 위해 또 다른 발열체(8)를 갖는 제 2 열탕(10)과, 상기 제 2 열탕(10)을 통과한 물을 낙하시켜 순환펌프(14)의 구동력으로 물을 다시 제 1 열탕(2)측으로 내보내도록 하기 위한 순환공간(13)과, 상기 순환공간(13)측에 위치하는 임펠리(12)를 회전시키기 위한 구동공간(15)으로 이루어 진다.

이와 같이 구성된 상태에서 물의 입수과정 및 가열과정, 순환과정을 설명하면 다음과 같다.

가열코자 하는 물이 급수공(4)을 통해 급수공간(6)내에 채워진 물은 입수공(5)을 통해 제 1 열탕(2)으로 유입된다.

제 5 도와 같이 제 1 열탕(2)은 발열체(18)가 연속반복적으로 리브(16)에 안내되어 있기 때문에 물은 리브(16)의 사이를 통과하는 과정에서 발열체(18)와 접촉됨으로써 서서히 가열된다.

물이 제 1 열탕(2)의 유로를 따라 소정위치에 형성된 출수공(7)에 도달하면 이 물은 출수공(7)을 통해 제 2 열탕(10)으로 유입된다.

그리고, 제 2 열탕(10)내로 유입된 물은 발열체(8)에 의해 재가열되어 노출공(9)을 통해 토출되고 순환공간(13)내로 이동하여 순환공간(13)내에 이동된 물의 대부분은 임펠러(12)의 회전에 의해 다시 제 2 출수공(11)을 통해 제 1 열탕(2)으로 이동하여 재가열된다.

따라서, 제 7 도와 같이 유로인 리브(16)를 따라 출수공(7)을 통해 제 2 열탕(10)으로 이동하고, 이동된 물은 토출공(9)을 통해 빠져나가 배출구(19)를 통해 빠져나간다.

이때, 임펠러(12)의 회전력이 작용한다 할지라도 재가열을 거쳐 온도가 높아진 물은 탱크(1)내에 높아진 적정수압에 의해 제 2 출수공(11)으로 대부분 유입되지는 않고 그대로 배출구(19)를 통해 배출됨으로써 가열된 물을 얻을 수 있다.

여기서, 물의 흐름과 가열은 제 4 도와 같이 급수측에서 부터 시작되는 물의 흐름이 급수공간(6), 제 1 열탕(2), 제 2 열탕(10), 순환공간(13)으로 이동하여 배출되는 재순환과 재가열 흐름특성을 갖기 때문에 이러한 물의 흐름에 대한 가열과정은 급수되는 물을 제 1 열탕으로 유입시켜 제 1 열탕(2)에서 3차 가열시키고, 3차 가열된 물을 제 2 열탕(10)으로 보내 4차 가열하게 되어 물의 가열효율을 높인다.

상기 제 1, 제 2 열탕(2)(10)내에 설치되는 발열체(8)(18)는 시이즈식 히터가 아닌 니트롬선을 사용하여 전기 발열시키는 것이 바람직하다.

이는 니크롬선이 피복된 것에 비해 발열량이 좋은 것으로 되어 있음에 따른 것으로 각 열탕은 수압에 의해 항상 물이 차 있게 되는 관계로 니크롬선을 피복하지 않은 상태에서 니크롬선은 산화되지 않기 때문에 니크롬선의 적용이 바람직한 것일 수 있다.

이와 같은 본 고안의 순간온수장치는 물을 단순히 발열체에 접촉시켜 그 열에 의해 물을 가열시키던 종래의 온수장치와는 달리 각 공간을 다르게 구성하여 이 공간을 수압에 의해 일정하게 경유하도록 함으로써 이 과정에서 물은 재가열되어 온수장치의 단면적에 비해 가열효율을 높일 수 있고, 물의 가열온도를 항상 일정하게 유지하면서도 적은 소비전력으로도 많은 양의 물을 가열시켜 열효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Claims (3)

1. (정정) 급수구(4)를 통하여 유입된 물을 수용하고 내부가 분할된 탱크(1)와,

   상기 탱크(1)내로 유입된 물을 제 1 차 가열하도록 하는 제 1 열탕(2)과,

   상기 제 1 열탕(2)에서 가열된 물을 제 2 차 가열하도록 하는 제 2 열탕(10)과,

   상기 제 1 열탕(2)과 제 2 열탕(10)에서 가열된 물을 재차 가열하도록 물을 순환시키는 유체안내수단을 구비함을 특징으로 하는 열탕순환형 순간온수장치.
2. (정정) 제 1 항에 있어서,

   유체안내수단은 급수구(4)로 유입된 물을 제 1 열탕(2)으로 안내하는 급수공간(6)과,

   상기 제 1 열탕(2)에서 가열된 물이 제 2 열탕(10)으로 유입되도록 제 1 열탕(2)에 형성된 출수공(9)과,

   상기 제 2 열탕에서 2차 가열된 후 토출공(9)을 통하여 토출되어 임펠러(12)에 의하여 제 1 열탕(2)으로 순환시키는 순환공간(13)과,

   상기 순환공간(13)을 수환하는 제 1 열탕(2)과 제 2 열탕(10)에서 가열되도록 제 1 열탕(2)으로 물을 유입하는 제 2 출수공(11)과,

   상기 제 1 열탕(2)과 제 2 열탕(10)에서 재차 가열된 온수가 배출구(19)로 배출되도록 임펠러(12)를 구동시키는 펌프(14)실인 구동공간(15)을 구비함을 특징으로 하는 열탕순환형 순간온수장치.
3. (정정) 제 1 항에 있어서,

   제 1 열탕은 유로를 형성하기 위하여 다수개 형성된 리브(16)와,

   상기 리브(16)에 형성된 유로내에는 발열체(18)를 구비함을 특징으로 하는 열탕순환형 순간온수장치.