KR101758012B1

KR101758012B1 - 전기 온수기 겸용 온풍기

Info

Publication number: KR101758012B1
Application number: KR1020160024883A
Authority: KR
Inventors: 최영환
Original assignee: 최영환
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2036-03-02

Abstract

본 발명은 전기 온수기 겸용 온풍기에 관한 것으로, 특히 전기 온수기로 온수를 공급함은 물론, 온수의 열을 이용하여 온풍 역시 공급함으로써 하나의 장치에서 온수와 온풍을 모두 공급할 수 있는 전기 온수기 겸용 온풍기에 관한 것이다.

Description

전기 온수기 겸용 온풍기{Apparatus for electric water heater with air heater}

본 발명은 전기 온수기 겸용 온풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 온수기로 온수를 공급함은 물론, 온수의 열을 이용하여 온풍 역시 공급함으로써 하나의 장치에서 온수와 온풍을 모두 공급할 수 있는 전기 온수기 겸용 온풍기에 관한 것이다.

일반적으로 주택과 각종 업무용 빌딩 및 상가 건물들에서는 환절기나 동절기에 대비하여 그 크기가 작아 벽면 등에 거치하여 사용할 수 있는 소형 전기 온수기를 구비하고 있다.

이러한 소형 전기 온수기는 온수기 몸체 내부의 수실에 보충된 물을 전기 히터로 가열하여 온수를 공급하는 것으로, 사용이 편리하고 물을 빠르게 가열하여 출탕할 수 있는 장점이 있다.

한편, 종래에는 한국공개특허 제2011-0047361호 '타이머가 구비된 절전형 저장식 전기온수기' 및 한국공개특허 제2013-0103976호 '저장식 전기온수기'에서는 소형 전기 온수기에 대한 기술을 제안하고 있다.

그러나, 종래의 전기 온수기는 벽면 등에 거치하여 사용할 수 있는 소형 전기 온수기로써 오직 온수를 공급하는 용도로만 사용된다. 따라서, 따뜻한 온풍을 이용한 난방이 필요한 경우에는 별도의 온풍기를 구비해야 하는 문제가 있다.

한국공개특허 제2011-0047361호 '타이머가 구비된 절전형 저장식 전기온수기' 한국공개특허 제2013-0103976호 '저장식 전기온수기'

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 온수기로 온수를 공급함은 물론, 온수의 열을 이용하여 온풍 역시 공급함으로써 하나의 장치에서 온수와 온풍을 모두 공급할 수 있는 전기 온수기 겸용 온풍기를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명의 전기 온수기 겸용 온풍기는 일측에는 외기가 유입되는 흡기구가 구비되고, 타측에는 상기 외기가 가열된 온풍이 배풍되는 배기구가 형성되어 있는 온풍기 몸체와; 상기 온풍기 몸체의 내부로 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬 모듈과; 상기 온풍기 몸체의 내부에 설치되며, 저온의 직수를 가열하여 온수를 공급하는 전기 온수기; 및 상기 온풍기 몸체와 전기 온수기 사이의 공간에 배치되며, 상기 전기 온수기의 온수기 몸체에 연결되어 상기 전기 온수기의 수실에 채워진 온수의 열을 방열하는 방열핀;을 포함하여, 상기 전기 온수기에 의해서는 온수를 공급하고, 상기 송풍팬 모듈에 의해 공급된 외기는 상기 방열핀과 열교환됨에 따라 상기 배기구를 통해 온풍을 공급하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 송풍팬 모듈은 상기 흡기구 또는 배기구에 연결 설치되어 상기 온풍기 몸체 내부로 유입된 외기가 상기 배기구를 통해 배출되게 하고, 상기 배기구에는 상기 배풍용 그릴이 조립되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기 온수기 중 상기 흡기구에 인접한 부분에는 상기 흡기구를 통해 유입된 외기가 여러 방향으로 분할된 후 송풍되도록 안내하는 분기판이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열핀은 상기 전기 온수기의 온수기 몸체와 일체로 인서트 사출성형되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열핀은 상기 외기의 유동 방향을 따라 지그재그 패턴으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기 온수기는 내부에 수실이 구비된 온수기 몸체와; 상기 수실에 가열용 물을 자동으로 보충하되, 상기 온수기 몸체의 내부 상측에 팽창공간을 형성하도록 수위를 제한하는 자동급수장치와; 발열부가 상기 수실에 노출되도록 설치되어 상기 가열용 물의 온도를 높이는 전기 히터와; 상기 수실에 설치되며, 상기 온도가 높아진 가열용 물과 열교환을 하는 열교환관과; 상기 열교환관의 일단에 연결되어 상기 열교환관에 저온수를 공급하는 저온수 입수구; 및 상기 열교환관의 타단에 연결되며, 상기 저온수가 열교환관을 통과하며 가열용 물과 열교환을 하여 생성된 온수를 부하측에 공급하는 온수 출수구;를 포함하는 간접 가열식 전기 온수기인 것이 바람직하다.

또한, 온풍 기능을 사용하지 않는 경우 상기 온풍기 몸체의 흡기구를 막는 밀폐 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 전기 온수기를 이용하여 부하측에 온수를 공급한다. 또한, 온풍기 몸체 내부에 전기 온수기를 설치하고 전기 온수기의 수실에 채워진 온수를 방열핀으로 방열함으로써 온풍 역시 공급한다. 따라서, 하나의 장치로 온수와 온풍을 모두 공급할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기를 분해 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기를 나타낸 설치 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기의 분기판을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기의 방열핀을 나타낸 다른 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기에 적용된 간접 가열식 전기 온수기를 나타낸 도이다.
도 7은 상기 도 6의 간접 가열식 전기 온수기를 나타낸 다른 실시예이다.
도 8은 상기 도 6의 간접 가열식 전기 온수기를 나타낸 또 다른 실시예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 간접 가열식 전기 온수기는 온풍기 몸체(100) 및 송풍팬 모듈(200)을 포함한다. 또한, 온풍기 몸체(100) 내부에 설치된 전기 온수기(300) 및 방열핀(400)을 포함한다.

이러한 본 발명은 일 예로 도 2와 같이 브라켓(BK)을 이용하여 벽면 등에 설치된다. 이때, 전기 온수기(300)를 통해서는 온수를 공급한다. 또한, 전기 온수기(300)의 수실에 채워진 온수(즉, 가열용 물)의 열이 방열핀(400)에 의해 방열되고 있는 상태에서 송풍팬 모듈(200)로 송풍을 함으로써 온풍 역시 공급한다.

구체적으로, 송풍팬 모듈(200)에 의해 유입된 외기는 온풍기 몸체(100) 내부에서 온풍기 몸체(100)와 전기 온수기(300) 사이에 형성된 통로를 따라 유동한다. 또한, 전기 온수기(300)의 외면을 따라 유동하는 외기는 방열핀(400)에 의해 가열되어 온풍을 공급한다.

이를 위해, 온풍기 몸체(100)는 내부에 공기 유동 공간이 구비된 함체 형상으로 이루어지며, 일측에는 외기가 유입되는 흡기구(110)가 구비되고, 타측에는 외기가 가열된 온풍이 배풍되는 배기구(120)가 형성되어 있다.

바람직하게, 흡기구(110)는 온풍기 몸체(100)의 상면에 구비되어 있고, 배기구(120)는 정면 하부(혹은 하부 정면)에 구비되어, 흡기구(110)를 통해 유입된 외기는 온풍기 몸체(100) 내부를 순환한 후 배기구(120)를 통해 배풍된다.

또한, 배기구(120)에는 배풍용 그릴(130)이 조립되어 있는 것이 바람직하다. 배풍용 그릴(130)은 배기구(120)에 탈부착 가능하게 조립되며, 틸팅(tilting) 가능한 날개가 다수 구비되어 온풍의 풍향 및 풍량을 조절한다.

다만, 외기가 온풍기 몸체(100) 내부로 유입된 후 배풍될 수만 있으면 흡기구(110)와 배기구(120)의 위치에 특별한 제한은 없다. 예컨대, 흡기구(110)는 온풍기 몸체(100)의 양측면에 각각 구비되고, 배기구(120)는 온풍기 몸체(100)의 저면에 구비될 수도 있다.

또한, 온풍기 몸체(100)는 플라스틱 재질을 사출성형하여 제작할 수 있지만, 금속 재질로 제작할 수도 있다. 다만, 어느 경우나 온풍기 몸체(100)는 2중벽 구조나 단열재를 부가하여 단열 구조를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 온풍 기능을 사용하지 않는 경우 온풍기 몸체(100)의 흡기구(110)를 막는 '밀폐 수단(미도시)'을 더 포함하는 것이 바람직하다.

밀폐 수단을 구비하면 여름철 등 장시간 온풍을 사용하지 않는 경우에는 흡기구(110)를 통해 먼지 등이 유입되는 것을 방지하고, 겨울철에 일시적으로 온풍을 사용하지 않는 경우에는 내부의 열이 외부로 방열되는 것을 방지(단열)한다.

이를 위해 밀페 수단은 후술할 송풍팬 모듈(200)을 포함하여 흡기구(110)까지 함께 막는 방식 및 송풍팬 모듈(200)을 제외하고 흡기구(110)만을 막는 방식 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.

송풍팬 모듈(200)은 온풍기 몸체(100) 내부로 매립형으로 설치되거나 온풍기 몸체(100) 외부로 노출되는 노출형으로 설치될 수 있기 때문에, 필요에 따라 송풍팬 모듈(200) 및 흡기구(110)를 모두 밀폐하거나, 흡기구(110)만을 밀폐한다.

이때, 밀폐 수단으로써 개폐 가능한 케이싱 형상의 뚜껑으로 덮어 밀폐를 하거나, 혹은 판 형상의 커버를 슬라이딩 개폐 방식으로 덮어 밀폐를 할 수도 있음은 자명할 것이다.

다음, 송풍팬 모듈(200)은 이상과 같은 온풍기 몸체(100)의 내부로 공기를 강제 송풍시키는 것으로, 조립식으로 온풍기 몸체(100)에 결합된다.

송풍팬 모듈(200)은 도시된 바와 같이 온풍기 몸체(100)의 외부에 노출되도록 설치될 수 있음은 물론, 온풍기 몸체(100) 내부에 매입 설치될 수도 있으며, 어느 경우나 송풍만 이루어지면 된다.

이러한 송풍팬 모듈(200)은 전기를 공급받아 팬(fan)을 가동시킨다. 특히, 실내 온도가 사용자에 의해 설정된 온도 이하인 경우에는 자동으로 작동된다.

구체적으로, 송풍팬 모듈(200)은 흡기구(110) 또는 배기구(120) 중 어느 한 곳에 설치되어 온풍기 몸체(100) 내부로 외기가 유입되고 배기구(120)를 통해 배풍되게 한다.

도 1 및 도 2에서는 송풍팬 모듈(200)이 흡기구(110)에 설치된 것을 예로 들었으며, 이 경우에는 송풍팬 모듈(200)의 출력 부분이 흡기구(110)를 밀폐하도록 조립된다.

반면, 도시된 바와 다르게 송풍팬 모듈(200)이 배기구(120)에 설치된 경우에는 송풍팬 모듈(200)이 배풍기로 작용하며, 필요시에는 배풍용 그릴(130)에 일체로 설치될 수 있다.

도 3과 같이 전기 온수기(300)는 온풍기 몸체(100)의 내부에 설치되며, 저온의 직수를 가열하여 온수를 공급한다. 공급된 온수는 수도 꼭지와 같은 온수 부하에 공급된다.

이러한 전기 온수기(300)는 아래에서 다시 설명하는 바와 같이 온수기 몸체(도 6의 310 참조) 내부에 수실을 구비하고, 수실에 채워진 물을 전기 히터(도 6의 330 참조)로 가열하여 온수를 공급한다.

전기 온수기(300)에 저온의 직수를 공급하는 저온수 입수구(350) 및 가열된 온수를 부하에 공급하는 온수 출수구(360)는 온풍기 몸체(100)를 통해 외부로 노출되어 배관 연결을 용이하게 한다.

다만, 전기 온수기(300)를 구성하는 온수기 몸체(310)는 도시된 바와 같이 사각 함체 형상으로 구성될 수 있지만, 그외 원통 형상의 온수기 몸체도 사용될 수 있으며, 나아가 구 형상의 온수기 몸체도 사용될 수 있다.

온수기 몸체(310)가 원통 형상이나 혹은 구 형상인 경우에는 후술하는 방열핀(400)이 온수기 몸체(310)의 전 방향(즉, 방사상 방향)으로 구비된다.

방열핀(혹은 방열판)(400)은 송풍팬 모듈(200)에 의해 송풍된 저온의 외기와 열교환을 하는 것으로, 온풍기 몸체(100) 내부에서 온풍기 몸체(100)와 전기 온수기(300) 사이의 공간에 배치된다.

또한, 방열핀(400)은 다수개로 구비되며, 방열핀(400)들 사이에 외기가 통과하고, 외기가 통과하는 과정에서 방열핀(400)에 의해 가열되며, 가열을 마친 외기는 배기구(120)를 통해 일괄하여 배풍될 수 있도록 여러 형태로 구성된다.

일 실시예로써, 방열핀(400)의 연단부와 온수기 몸체(310)의 내측면 사이에 단열재(I)를 삽입하여 방열핀(400)들 사이의 외기 순환 경로를 구획하되, 하부에서는 가열된 외기(즉, 온풍)가 배기구(120)로 수집되도록 방열핀(400)의 연단부와 온수기 몸체(310)의 내측면 사이에 공기가 통하는 틈새(G)를 구비한다.

따라서, 본 발명은 외기가 방열핀(400)들 사이를 통해서만 유동하도록 안내함으로써 열교환 효율을 높일 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 방열핀(400) 자체가 온풍기 몸체(100)의 내부에서 힘살(reinforcing band/furring bamboo) 역할을 하게 한다.

다만, 방열핀(400)을 온수기 몸체(310)로부터 이격시키는 방식 이외에 방열핀(400)의 일부분에 통공을 관통 형성하거나, 배기구(120)가 저면에 있는 경우에는 방열핀(400)의 하부 일부만 온수기 몸체(310)으로부터 이격(혹은 절곡)시키는 등 그 외 다양한 방식도 적용 가능함은 자명할 것이다.

나아가, 위와 같은 방열핀(400)은 열교환 효율을 높이도록 다수개가 조밀하게 구비되며, 각각은 전기 온수기(300)에 온수기 몸체(310) 내부의 수실에 채워진 온수의 열을 전기 온수기(300)의 외부로 방열한다.

또한, 방열핀(400)은 금속 박판으로 이루어져 전열면적 및 열전달율을 향상시키며 온수기 몸체(310)의 외면에 접촉 결합된다.

이때, 공지된 바와 같이 온수기 몸체(310)가 플라스틱 재질로 이루어진 경우에도 열전달은 가능하며, 실험을 통해 온수기 몸체(310)가 플라스틱 재질로 이루어져도 방열핀(400)을 통해 온풍을 공급할 정도의 방열 현상이 확인되었다.

물론, 필요시에는 방열핀(400)의 일부를 온수기 몸체(310) 내부의 수실에 노출되게 하여 방열핀(400)이 가열용 물과 직접 접촉하는 방식으로 방열시킬 수도 있다.

방열핀(400)로써 금속 재질을 사용하고, 온수기 몸체(310)로써 플라스틱 재질을 사용하면 각 구성의 재질이 서로 다르므로, 방열핀(400)과 온수기 몸체(310)는 일 예로 인서트 사출성형을 통해 일체로 성형한다.

정단면도인 도 3의 (a) 및 A-A'측에서 바라본 평단면도인 도 3의 (b)와 같이, 방열핀(400)은 전기 온수기(300)의 온수기 몸체(310) 외면에 접촉된 상태에서 외측으로 연장되어 있음을 알 수 있다.

이상과 같은 구성에 의하면 다수개의 방열핀(400)은 온풍기 몸체(100)와 전기 온수기(300) 사이를 둘러싸는 복도나 공기 유동 통로를 의미하는 갤러리(gallery)에 설치되어 유동중인 외기와 접촉한다.

따라서, 송풍팬 모듈(200)에 의해 온풍기 몸체(100) 내부로 공급된 외기는 상기 갤러리에 설치된 다수의 방열핀(400)과 열교환을 하는 과정에서 가열되고, 가열된 온풍은 배기구(120)를 통해 공급되게 한다.

즉, 본 발명은 전기 온수기(300)로써 온수를 공급함은 물론, 온수의 열을 이용하여 온풍 역시 공급함으로써 하나의 장치에서 온수와 온풍을 모두 공급할 수 있게 한다.

한편, 이상과 같은 본 발명은 분기판(300a)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 분기판(300a)은 송풍팬 모듈(200)을 통해 온풍기 몸체(100) 내부로 유입된 외기를 분산시킴으로써 방열핀(400)이 설치된 전 방향으로 고르게 유동시킨다.

이를 위해 분기판(300a)은 도 1에 도시된 바와 같이, 온풍기 몸체(100)의 흡기구(110)에 인접한 부분에 설치됨으로써 흡기구(110)를 통해 유입된 외기가 여러 방향으로 분할되도록 안내한다.

특히, 분기판(300a)은 전기 온수기(300)에 일체로 결합되어 있는데, 분기판(300a)은 전기 온수기(300) 중 흡기구(110)에 인접한 부분에 결합된다. 일 예로 흡기구(110)가 온풍기 몸체(100)의 상단부에 형성된 경우에는 전기 온수기(300)의 상단부에 구비된다.

분기판(300a)이 전기 온수기(300)에 일체로 결합되는 방식으로는 별도의 분기판(300a)을 제작 후 전기 온수기(300)에 고정 결합시키거나, 전기 온수기(300)의 온수기 몸체(310)와 일체로 사출성형하는 방식 등을 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이 분기판(300a)은 유입된 외기가 4방향으로 분기 되도록 2개의 판을 직교시킴으로써 단면이 '+'형상인 것이 사용될 수 있으나, 그 외 다른 형상을 적용하여 더욱 많은 방향으로 분기되도록 할 수도 있다.

또한, 방열핀(400)은 도 3과 같이 평판 형상으로 이루어질 수 있지만, 그 외 외기의 유동 방향을 따라 지그재그 패턴으로 형성될 수도 있다. 공지된 바와 같이 방열핀(400)을 지그재그 패턴으로 형성하면 방열핀(400)의 전열면적이 증가하고 외기의 체류시간이 증가하여 열교환율이 상승된다.

도 5의 (a)와 같이 방열핀(400)을 수직하게 배치하는 경우에는 하나의 판을 수직 방향을 따라 굴곡시켜 지그재그 패턴을 형성할 수도 있고, 도 5의 (b)와 같이 수평 방열핀과 수직 방열핀으로 구성하여 지그재그 패턴을 형성할 수도 있다.

다만, 방열핀(400)을 지그재그 패턴으로 구성하는 방식은 도 5의 (a) 및 (b)와 같은 방식뿐만 아니라 다른 방식도 사용될 수 있으며, 열교환효율을 높일 수만 있으면 지그재그 패턴 이외에 다른 패턴 역시 적용될 수 있음은 자명하다.

나아가, 방열핀(400)의 표면에 돌기를 추가로 형성하여 전열면적을 더욱 넓힐 수도 있으며, 필요시에는 도 5의 (a) 및 (b)와 같이 지그재그 패턴으로 이루어진 방열핀(400) 표면에 돌기를 형성하여 전열면적을 더욱 넓힐 수도 있다.

다만, 위와 같은 방열핀(400)은 온수기 몸체(310)의 형상에 따라 그 설치 위치 및 패턴이 변경될 수 있으며, 그에 방열핀(400)의 형상 자체도 다양하게 변경될 수 있다.

예컨대, 위에서 설명한 바와 같이 전기 온수기(300)를 구성하는 온수기 몸체(310)는 사각 함체 형상 이외에 원통 형상의 온수기 몸체도 사용될 수 있으며, 나아가 구 형상의 온수기 몸체도 사용될 수 있다.

따라서, 온수기 몸체(310)가 원통 형상이나 혹은 구 형상인 경우에는 방열핀(400)이 온수기 몸체(310)의 전 방향(즉, 방사상 방향)으로 구비하되, 배기구(120)를 통해 일괄하여 수집된 후 배풍되는 구조도 사용될 수 있다.

이하, 위에서 상세한 설명을 생략한 본 발명에 따른 전기 온수기 겸용 온풍기에 적용되는 전기 온수기에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 전기 온수기(300)는 수실에 채워진 '가열용 물'로 코일 형상의 열교환관(340)을 따라 순환하는 저온수를 가열하는 간접 가열식 전기 온수기(300)이다. 가열용 물은 온풍 공급시 방열핀(400)에 열을 전달하는 열원으로도 사용된다.

도 6과 같이, 본 발명에 적용되는 전기 온수기(300)는 온수기 몸체(310), 자동급수장치(320), 전기 히터(330), 열교환관(340), 저온수 입수구(350) 및 온수 출수구(360)를 포함한다.

이때, 온수기 몸체(310)는 일 예로 복합 PP(composite polypropylene)와 같이 사출 가능한 플라스틱 재질을 사출하여 성형된다. 따라서, 종래의 전기 온수기가 범랑 재질을 사용하는 것에 비해 부식이나 핀 홀 발생을 방지하여 내구성을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 대기 개방식을 적용하는 것이 바람직한데, 이를 위해 온수기 몸체(310)의 상단부(예: 천정면)에 에어벤트를 형성하여, 가열용 물이 팽창하여도 전혀 압력을 받지 않게 한다. 따라서, 온수기 몸체(310)에 녹 발생이 없는 플라스틱 일체형 수실을 형성할 수 있게 한다.

자동급수장치(320)는 온수기 몸체(310) 내부의 수실에 가열용 물을 자동으로 보충한다. 본 발명은 수실에 가열용 물(가열수)을 채운 후 이를 온수 가열에 지속적으로 사용한다. 따라서, 물 보충은 최초 사용시, 청소나 점검시 혹은 자연 증발로 인한 수위 저하시 이루어진다.

특히, 본 발명의 자동급수장치(320)는 온수기 몸체(310)의 내부 상측에 팽창공간을 형성하도록 수위를 제한한다. 수위 제한은 온수기 몸체(310)의 용량 등에 따라 고수위 레벨을 설정 후 그 이하까지만 가열용 물을 보충하는 것을 의미한다.

따라서, 온수기 몸체(310) 내부 중 가열용 물이 보충된 수위까지는 수실로 사용되고, 가열용 물이 채워지지 않은 상부의 빈 공간(고수위 레벨부터 온수기 몸체의 천정까지)은 가열된 물의 팽창을 수용하는 팽창공간으로 사용된다.

위와 같은 자동급수장치(320)로써 채택 가능한 급수기는 부력을 이용한 플로트 방식의 자동급수장치(320) 및 수위 센서와 제어기를 이용한 전자식 자동급수장치(도시 생략) 등이 사용될 수 있다.

도시된 바와 같이 플로트 방식의 자동급수장치(320)를 사용하는 경우, 자동급수장치(320)는 플로트(321)(float), 플로팅 단속장치(322) 및 가열수 공급관(323)을 포함하여 구성된다.

이때, 플로트(321)는 수실에 채워진 가열용 물의 부력에 의해 상승하도록 설치된다. 구체적으로 부력체인 플로트(321)는 회동암을 통해 플로팅 단속장치(322)에 힌지 결합된다.

플로팅 단속장치(322)는 플로트(321)가 팽창공간까지 상승시 가열용 물의 공급을 단속하고, 가열수 공급관(323)은 플로팅 단속장치(322)로 가열용 물을 공급함으로써 설정된 팽창공간의 하부까지만 가열용 물이 채워진다.

반면, 도시는 생략하였지만 자동급수장치로써 전자식 자동급수장치가 사용되는 경우, 자동급수장치(320)는 수위 센서, 전자식 단속장치 및 가열수 공급관(323)을 포함한다.

수위 센서는 수실에 채워진 가열용 물의 수위를 검출하는 것으로, 한 쌍의 저수위 센서 및 고수위 센서를 사용하는 구성을 비롯하여 가열용 물의 수위를 검출할 수 있는 것이라면 어느 것이든 사용될 수 있다.

전자식 단속장치는 수위 센서로부터 검출값을 제공받아 제어하는 제어기 및 전동식 밸브 등을 구비하여 가열용 물의 수위가 팽창공간까지 도달시 가열용 물의 공급을 단속한다.

따라서, 가열수 공급관(323)에 의해 전자식 단속장치까지 가열용 물을 공급하면, 전자식 단속장치의 제어하에 온수기 몸체(310)의 팽창공간 하부까지만 가열용 물이 채워지게 한다.

다만, 자동급수장치(320)의 가열수 공급관(323)은 저온수 입수구(350)를 통해 가열수를 공급받는 것이 바람직하다. 이를 통해 제조비용을 줄이고 설비 사이즈를 줄인다.

이를 위해 가열수 공급관(323)의 입수측은 저온수 입수구(350)의 분기로에 연결되고, 가열수 공급관(323)의 출수측은 플로팅 단속장치(322)에 연결된다. 이는 전자식 자동급수장치의 경우에도 같은 방식으로 적용될 수 있다.

한편, 전기 히터(330)는 발열부가 수실에 노출되도록 설치되어 수실에 채워진 가열용 물의 온도를 높이며, 바람직하게 발열부는 스테인레스 히터가 사용된다.

또한, 전기 히터(330)의 단자부는 전원을 공급받도록 온수기 몸체(310)의 외부에 조립되며, 누전을 방지하도록 실링 수단을 통해 수실로부터 절연된다.

이러한 전기 히터(330)는 일 예로 온수기 몸체(310)의 전방부에 다이얼 타입의 온도조절레버를 통해 온도를 조절할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

또한, 전기 히터(330)에 과열 방지 센서를 설치하여 가열용 물이 없거나 부족한 상태에서 전기 히터(330)가 작동함에 따라 온수기 몸체(310)가 손상되는 것을 방지한다.

열교환관(340)은 온수기 몸체(310) 내부의 수실에 설치되며, 전기 히터(330)에 의해 온도가 높아진 가열용 물과 열교환을 한다. 즉, 가열용 물에 의해 열교환관(340)을 따라 순환하는 저온수가 가열되는 간접 가열이 이루어진다.

열교환관(340)은 통상적으로 '온수관'이라고도 불리며 본 발명에서는 코일 형상의 단위 열교환관(340)을 다수개(예: 2개) 나란히 배치하여 전열면적을 늘리고 풍부한 출탕 용량을 제공한다.

또한, 열교환관(340)은 스테인레스 재질(예: STS 304)의 관으로 이루어져 있어서 외표면에 스케일이 고착되는 것을 방지하여 열효율을 높이고, 뛰어난 내구성과 함께 항상 깨끗한 상태의 온수를 공급할 수 있도록 한다.

저온수 입수구(350)는 열교환관(340)의 일단(즉, 입수측)에 연결되어 열교환관(340)에 저온수를 공급한다. 저온수 입수구(350)를 통해 공급되는 저온수로는 대표적으로 직수인 수돗물이 있다.

일 예로 저온수 입수구(350)는 온수기 몸체(310)에 관통 설치된 니플(nipple) 및 상기 니플과 열교환관(340) 사이를 연결하는 스테인레스 주름관을 포함한다.

또한, 위에서 이미 설명한 바와 같이 가열수 공급관(323)은 일 예로 니플에 형성된 분기로에 연결되어 저온의 직수를 가열용 물로 사용될 수 있도록 한다.

다만, 저온수 입수구(350)에는 흐름감지 스위치(390)를 설치하여 직수 공급 여부를 실시간 감시하고, 온수기 몸체(310) 내부에는 온도 센서(S)를 설치하여, 제어기에 의해 온수기의 실시간 최적 제어를 가능하게 하는 것이 바람직하다.

온수 출수구(360)는 열교환관(340)의 타단(즉, 출수측)에 연결되며, 저온수가 열교환관(340)을 통과하며 가열용 물과 열교환을 하여 생성된 온수를 부하측(예: 온수 꼭지 등)에 공급한다.

온수 출수구(360) 역시 일 실시예로써 온수기 몸체(310)에 관통 설치된 니플 및 상기 니플과 열교환관(340) 사이를 연결하는 스테인레스 주름관을 포함하여 구성된다.

따라서, 스테인레스 주름관에 의해 가열용 물과의 열교환 효율을 더욱 높이면서 깨끗한 온수를 제공할 수 있게 한다.

한편, 본 발명은 위에서 도 3 및 도 6 등을 참조하여 설명한 전기 온수기(300)의 온수기 몸체(310) 외에 도 7 및 도 8에 도시(방열핀은 도시 생략)된 바와 같이 다른 형상의 온수기 몸체(310)를 갖는 전기 온수기(300) 역시 사용될 수 있다.

즉, 본 발명은 전기를 이용하여 온수를 공급할 수 있으면서 방열핀(400)을 통한 방열에 의해 온풍 역시 공급할 수 있으면 전기 온수기(300)의 형상 자체에 특별한 제한 없이 적용가능하다.

따라서, 도 7과 같이 온수기 몸체(310)의 상부에 박스 형상의 구조물(B)을 채택하여 수실을 막는 것이나, 도 8과 같이 온수기 몸체(310)의 상부에 판 형상의 구조물(C)을 채택하여 수실을 막는 것 역시 사용될 수 있다.

도 7과 도 8에서 온수기 몸체(310)의 저면부에 구비된 저온수 입수구(350) 및 온수 출수구(360)의 기능은 위에서 설명한 바와 같다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

100: 온풍기 몸체
110: 흡기구
120: 배기구
130: 배풍용 그릴
200: 송풍팬 모듈
300: 전기 온수기
300a: 분기판
310: 온수기 몸체
330: 전기 히터
350: 저온수 입수구
360: 온수 출수구
400: 방열핀
BK: 브라켓

Claims

일측에는 외기가 유입되는 흡기구(110)가 구비되고, 타측에는 상기 외기가 가열된 온풍이 배풍되는 배기구(120)가 형성되어 있는 온풍기 몸체(100)와;
상기 온풍기 몸체(100)의 내부로 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬 모듈(200)과;
상기 온풍기 몸체(100)의 내부에 설치되며, 저온의 직수를 가열하여 온수를 공급하는 전기 온수기(300); 및
상기 온풍기 몸체(100)와 전기 온수기(300) 사이의 공간에 배치되며, 상기 전기 온수기(300)의 온수기 몸체(310)에 연결되어 상기 전기 온수기(300)의 수실에 채워진 온수의 열을 방열하는 방열핀(400);을 포함하여,
상기 전기 온수기(300)에 의해서는 온수를 공급하고, 상기 송풍팬 모듈(200)에 의해 공급된 외기는 상기 방열핀(400)과 열교환됨에 따라 상기 배기구(120)를 통해 온풍을 공급하되,
상기 전기 온수기(300)는,
내부에 수실이 구비된 온수기 몸체(310)와;
상기 수실에 가열용 물을 자동으로 보충하되, 상기 온수기 몸체(310)의 내부 상측에 팽창공간을 형성하도록 수위를 제한하는 자동급수장치(320)와;
발열부가 상기 수실에 노출되도록 설치되어 상기 가열용 물의 온도를 높이는 전기 히터(330)와;
상기 수실에 설치되며, 상기 온도가 높아진 가열용 물과 열교환을 하는 열교환관(340)과;
상기 열교환관(340)의 일단에 연결되어 상기 열교환관(340)에 저온수를 공급하는 저온수 입수구(350); 및
상기 열교환관(340)의 타단에 연결되며, 상기 저온수가 열교환관(340)을 통과하며 가열용 물과 열교환을 하여 생성된 온수를 부하측에 공급하는 온수 출수구(360);를 포함하는 간접 가열식 전기 온수기인 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 송풍팬 모듈(200)은 상기 흡기구(110) 또는 배기구(120)에 연결 설치되어 상기 온풍기 몸체(100) 내부로 유입된 외기가 상기 배기구(120)를 통해 배출되게 하고,
상기 배기구(120)에는 배풍용 그릴(130)이 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 전기 온수기(300) 중 상기 흡기구(110)에 인접한 부분에는 상기 흡기구(110)를 통해 유입된 외기가 여러 방향으로 분할된 후 송풍되도록 안내하는 분기판(300a)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 방열핀(400)은 상기 전기 온수기(300)의 온수기 몸체(310)와 일체로 인서트 사출성형되는 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 방열핀(400)은 상기 외기의 유동 방향을 따라 지그재그 패턴으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.
삭제
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
온풍 기능을 사용하지 않는 경우 상기 온풍기 몸체(100)의 흡기구(110)를 막는 밀폐 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 가열식 전기 온수기인 것을 특징으로 하는 전기 온수기 겸용 온풍기.