KR20170000711U - 전기온수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유입되는 냉수와 히터의 직접적 접촉을 회피하고 온도가 가장 높은 온수부터 인출하여 사용할 수 있도록 탱크의 구조가 개선된 전기온수기에 관한 것이다. 그 구성은; 상부에는 온수배출관이 연결되는 온수배출구가 마련되고, 하부에는 냉수유입관이 연결되는 냉수유입구가 마련되는 온수탱크; 상기 온수탱크의 측벽에 고정되는 것으로서 상기 온수탱크 내부에 인입 설치되는 전열히터; 상기 냉수유입구에 고정 설치되는 것으로서 일측으로는 상기 냉수유입관이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음되도록 하는 냉수관연결소켓; 상기 냉수관연결소켓의 타측에 관이음되는 것으로서 상기 온수탱크의 중심부를 향해 연장되는 냉수연장관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기온수기{Electric Heater For Water}

본 고안은 전기 온수기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유입되는 냉수와 히터의 직접적 접촉을 회피하고 온도가 가장 높은 온수부터 인출하여 사용할 수 있도록 탱크의 구조가 개선된 전기온수기에 관한 것이다.

전기온수기는 간편하게 용수를 가열하여 즉시로 사용할 수 있게 하는 유용한 수단이다. 전기온수기는 산업용 가정용 보일러를 대체하거나 또는 그에 대하여 부수적으로 사용되기도 한다.

종래의 전기온수기는 통상 단열구조로 되어 있으며 냉수의 유입구와 온수의 출구를 가지는 온수탱크와, 온수탱크 내부에 설치되는 전열히터와, 온도를 계측하기 위하여 온수탱크에 설치되는 온도계와, 제어부를 포함한다.

전기온수기에 있어서 냉수는 통상 온수탱크의 하부를 통해 유입되고, 가열된 온수는 온수탱크의 상부로부터 배출된다. 종래의 전기온수기의 온수탱크에 설치되어 있는 냉수 유입구 및 온수 배출구는 대한민국 특허출원 제10-2012-0022357호 및 도 1에 도시된 바와 같이 온수탱크(100)의 벽면에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 소켓(101)을 설치하고 소켓(101,102)에 배관(103,105)을 연결하는 구조로 되어 있는 것이 일반적이다.

이러한 구조에 의하면 유입되는 냉수는 온수탱크(100)의 벽면에서 뿜어져 들어오며, 온수는 온수탱크(100) 벽면을 거친 다음 온수배관(103)을 따라 배출된다.

종래의 전기온수기에 있어서 전열히터(107)는 온수탱크(100)의 하부에 설치되는 것이 보통이다. 가열된 온수는 비중이 낮아져 위로 상승하기 때문이다. 그런데 종래의 전기온수기에 의하면 냉수(W)가 직접 전열히터(107)에 부딪히도록 설계되어 있다. 즉 종래기술에 의하면 전열히터(107)가 열적 충격을 쉽게 받도록 되어 있다. 이는 전기의 소모량이 늘어나는 문제를 비롯하여 전열히터(107)의 수명을 단축시키는 문제를 야기하게 된다.

온수의 출구에 있어서도 온수탱크(100)의 구조상 그 내부에 있는 가장 높은 온도의 온수가 배출되는 것이 아니다. 왜냐하면 온수탱크는 원통체(100a)와 원통체(100a)의 양 단에 용접으로 고정되는 반구형 덮개판(100b,100c)으로 구성되는 것이 일반적이며, 온수 배출구는 원통체에 마련되기 때문이다. 그리고 이러한 구조의 온수탱크에 의하면 수증기가 온수탱크의 상부덮개(100b)에 항상 접촉하고 있어 부식의 우려도 크게 된다.

대한민국 특허출원 제10-2012-0022357호

위와 같은 문제에 대하여 본 고안의 목적은, 전기온수기에 있어서 급수되는 냉수가 직접적으로 전열히터에 접촉하는 것을 회피하여 전열히터의 열적 충격을 감쇄시키고 온수배출구 측에서는 가장 온도가 높은 온수를 취출하여 사용함으로써 전기온수기의 열효율을 높일 수 있는 전기온수기를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은,

상부에는 온수배출관이 연결되는 온수배출구가 마련되고, 하부에는 냉수유입관이 연결되는 냉수유입구가 마련되는 온수탱크;

상기 온수탱크의 측벽에 고정되는 것으로서 상기 온수탱크 내부에 인입 설치되는 전열히터;

상기 냉수유입구에 고정 설치되는 것으로서 일측으로는 상기 냉수유입관이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음되도록 하는 냉수관연결소켓;

상기 냉수관연결소켓의 타측에 관이음되는 것으로서 상기 온수탱크의 중심부를 향해 연장되는 냉수연장관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온수기에 의해 달성된다.

본 고안의 특징에 의하면;

상기 냉수연장관은 단부가 상기 온수탱크의 바닥판을 향하도록 하향 연장될 수 있다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 상기 온수배출구에 고정 설치되는 것으로서 일측으로는 상기 온수배출관이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음되도록 하는 온수관연결소켓; 상기 온수관연결소켓의 타측에 관이음되는 것으로서 상기 온수탱크의 중심부를 향해 연장되는 온수연장관을 더 포함할 수 있다.

본 고안의 또 다른 특징에 의하면, 상기 온수연장관은 단부가 상기 온수탱크의 상판을 향하도록 상향 연장될 수 있다.

본 고안에 따르면, 냉수연장관의 연장지점을 어디에 두는가에 따라 급수되는 냉수가 직접적으로 전열히터에 접촉되지 않도록 할 수 있다. 또한 이 냉수연장관을 통해 배수(drain)을 함으로써 온수탱크 내부의 물을 거의 남기지 않고 배출할 수 있어 온수탱크의 소제 및 관리가 용이하게 된다. 또한 온수배출구 측에서는 가장 온도가 높은 온수를 취출하여 사용함으로써 열효율을 높일 수 있는 전기온수기를 제공하는 것에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 전기온수기의 개략 구성도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 의한 전기온수기의 개략 구성도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 의한 전기온수기의 개략 평면도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 3을 동시에 참조하여 본 고안의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

전기온수기는 전기를 이용하여 공급되는 용수를 가열하고 가열된 온수를 인출하여 사용할 수 있게 하는 가열장치이다. 따라서 소정 용량의 용수를 저장하기 위한 저장공간을 구비하고 있어야 한다.

온수탱크(1)는 이 저장공간을 제공하는 것으로서 상부에는 온수배출관(3)이 연결되는 온수배출구(5)가 마련되고, 하부에는 냉수유입관(7)이 연결되는 냉수유입구(9)가 마련되어 있다. 온수탱크(1)의 형태는 다양하게 안출될 수 있다. 도시된 바에 의하면 압력용기와 같이 원통체(11)와, 원통체(11)의 양단에 용접으로 고정되는 돔 형태의 덮개판(13,15)을 포함한다. 일측 덮개판(13)은 바닥판이 되고 타측 덮개판(15)은 상판이 된다.

온수탱크(1)는 그 용량에 따라 바닥에 고정 설치되기도 하고 벽에 부착되기도 한다. 전열히터(17)는 온수탱크(1)의 측벽에 고정되며, 전열부(17a)가 온수탱크(1) 내부에 인입 설치된다. 온수탱크(1) 내부에 저장된 용수의 온도를 측정하기 위한 온도센서(미도시됨)가 더 포함될 수 있다. 온수탱크(1) 외부에는 단열판(19)이 감싸일 수 있다. 전열히터(17)는 이해의 편의를 위해 냉수유입구(9)와 대칭되는 것으로 표현하였으며, 이러한 구체적인 형태나 구조에 의해 본 고안의 권리범위가 제한되어서는 아니 된다.

냉수관연결소켓(21)이 냉수유입구(9)에 고정 설치된다. 냉수관 연결소켓(21)은 용접으로써 온수탱크(1)에 고정될 수도 있고 기타 실링수단 또는 접착수단을 통해 온수탱크에 고정될 수도 있다. 냉수관연결소켓(21)의 일측으로는 냉수유입관(7)이 연결되고 타측으로는 다른 관체가 관이음된다. 본 고안에 의하면 여기서의 다른 관체라 함은 후술되는 냉수연장관(23)을 의미한다.

냉수연장관(23)은 냉수관연결소켓(21)의 타측에 관이음되는 것으로서 온수탱크(1)의 중심부를 향해 연장된다. 냉수연장관(23)은 호형으로 만곡된 관체로서 단부(23a)가 온수탱크(1)의 바닥판(13) 중심부를 향하여 하향하도록 연장될 수 있다. 이에 의하면 냉수유입구(9)와 냉수연장관(23)의 단부 사이에 수두차(H)가 생기게 된다.

본 고안의 다른 특징에 의하면, 온수관연결소켓(25)이 온수배출구(5)에 고정 설치된다. 온수관연결소켓(25)의 일측으로는 온수배출관(3)이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음된다. 여기서의 다른 관체라 함은 후술되는 온수연장관(27)을 의미한다.

온수연장관(27)은 온수관연결소켓(25)의 타측에 관이음되는 것으로서 온수탱크(1)의 중심부를 향해 연장된다. 본 고안의 또 다른 특징에 의하면, 온수연장관(27)은 호형으로 만곡된 관체로서 단부(27a)가 온수탱크(1)의 상판(15) 중심부를 향하도록 상향 연장될 수 있다. 이에 의하면 온수배출구(5)와 온수연장관(27)의 단부 사이에 수두차(H')가 생기게 된다.

냉수연장관(23)과 온수연장관(27)은 동관으로 되어 있을 수 있으며 합성수지관으로 되어 있을 수도 있다. 냉수연장관(23)과 온수연장관(27)은 호형태로 만곡되어 있는 것으로 도시되었지만 1곳 이상에서 절곡된 형태도 가능하다. 위에 언급된 각 수두차(H,H')는 100 ~ 500mm가 될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면 유입되는 냉수는 전열히터(17)에서 이격된 지점으로부터 온수탱크(1) 내부로 유입된다. 그러므로 전열히터(17)와 냉수(W)가 직접적으로 부딪히지 아니하여 전열히터(17)에 열적 충격이 가해지지 않게 된다. 또한 냉수연장관(23)의 단부가 온수탱크(1)의 바닥판(13)에 인접하고 있기 때문에 이를 드레인으로 이용시 온수탱크(1) 내부의 용수를 더욱 깨끗하게 비울 수 있게 된다.

온수연장관(27)에 관하여도 다음과 같은 효과가 있게 된다. 즉 온수가 온수탱크(1)의 가장 윗부분에서부터 배출되게 된다. 따라서 가장 고온의 온수를 인출하여 사용할 수 있게 된다.

본 고안에 의하면 온수연장관(27)의 단부가 높은 곳에 위치해 있기 때문에 온수배출구(5)를 높은 곳에 마련하려 애쓰지 않아도 된다. 반면, 냉수연장관(23)에 의해 냉수유입구(9)를 너무 낮은 곳에 마련하려 애쓰지 않아도 된다. 결과적으로 냉수유입구(9)와 온수배출구(5)를 작업하기에 편리한 위치에 설치할 수 있게 되는 것이다. 경우에 따라 한 곳에 몰아서 설치함으로써 배관작업을 편리하게 할 수도 있을 것이다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 고안의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 고안의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 온수탱크 3 : 온수배출관
5 : 온수배출구 7 : 냉수유입관
9 : 냉수유입구 17 : 전열히터
21 : 냉수관연결소켓 23 : 냉수연장관
25 : 온수관연결소켓 27 : 온수연장관

Claims (4)

1. 상부에는 온수배출관이 연결되는 온수배출구가 마련되고, 하부에는 냉수유입관이 연결되는 냉수유입구가 마련되는 온수탱크;
   상기 온수탱크의 측벽에 고정되는 것으로서 상기 온수탱크 내부에 인입 설치되는 전열히터;
   상기 냉수유입구에 고정 설치되는 것으로서 일측으로는 상기 냉수유입관이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음되도록 하는 냉수관연결소켓;
   상기 냉수관연결소켓의 타측에 관이음되는 것으로서 상기 온수탱크의 중심부를 향해 연장되는 냉수연장관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온수기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 냉수연장관은 단부가 상기 온수탱크의 바닥판을 향하도록 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 전기온수기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 온수배출구에 고정 설치되는 것으로서 일측으로는 상기 온수배출관이 연결되고, 타측으로는 다른 관체가 관이음되도록 하는 온수관연결소켓; 상기 온수관연결소켓의 타측에 관이음되는 것으로서 상기 온수탱크의 중심부를 향해 연장되는 온수연장관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온수기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 온수연장관은 단부가 상기 온수탱크의 상판을 향하도록 상향 연장되는 것을 특징으로 하는 전기온수기.

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