KR100306369B1 - 소형 난방용 보일러의 순환시스템 - Google Patents

Abstract

소형 난방용 보일러의 순환시스템에 관한 것으로 침대 단위의 작은 면적을 난방하는 소형 보일러에 있어서, 침대에 근접 설치된 모터펌프의 가동 소음에 의한 수면방해 등의 문제점을 해결하기 위하여, 보일러 동체의 열매체의 가열실과 모터펌프가 설치된 모터실을 일체로 결합하여 펌프기구는 통공을 통하여 가열실 내부에위치하고 모터기구는 모터실에 위치하여 외부적으로 모터 펌프의 노출이 없이 모터실에 채워진 액상매체속에 모터기구 방수조건으로 잠기게 하여서 비교적 작은 용량의 열매체로도 신속한 순환작용으로 유효하게 난방하는 동시 모터펌프의 가동소음이 액상매체에 의하여 소음(消音)하게 된 것이다.

Description

소형 난방용 보일러의 순환 시스템{CIRCULATION SYSTEM OF A COMPACT FLOOR-HEATING BOILER}

본 발명은 소형 난방용 보일러의 순환 시스템에 관한 것이다.

종래의 난방용 보일러의 순환시스템은, 큰 면적의 난방용 보일러의 경우나,침대 단위의 작은 면적의 난방용인 소형 보일러의 경우를 불문하고 보일러의 온수공급관 또는 환수관 중간에 모터 펌프의 흡입관과 토출관이 연관되게 설치되어 있다.

실내 전체를 난방하는 비교적 큰 온수보일러의 경우에는 모터펌프와 같은 순환수단이 보일러 외부에 설치되어 있어도 보일러가 방과 격리된 별도의 보일러실에 설치되기 때문에 방안에서는 펌프의 구동소음이 별로 장해되지 않는다.

그러나 최근에는 주택의 실내공간이 넓으면서도 거주 식구가 작은 경우에는주택공간의 전체를 가열난방하기 보다는 경제적인 측면에서 각자 자기 침대단위의작은 면적으로 독립된 소형 난방보일러에 의하여 난방하는 경우가 증가하고 있다.

이때 침대에 근접하여 보일러가 설치되기 때문에 모터펌프의 가동소음이 야간에 더욱 강하게 자극하여 수면방해를 주는 문제가 있다.

특히 소형 온수 보일러의 경우에는 물의 용량이 적기 때문에 온수의 가열온도를 높히는 동시 지속적으로 온수를 순환하여 방열코일에서의 온수의 지체시간을 단축시키어 목적하는 난방온도를 유지하고 있다.

따라서 모터 펌프의 가동소음이 지속적으로 발생되기 때문에 모터펌프의 외부에 방음재로 된 커버를 덮어 씌우는 경우도 있으나 모터의 열이 방출되지 못하여모터기능을 저하시킬 우려가 있어 본 발명의 기술분야에서 모터의 소음방지의 문제는 현안된 과제로 되어 있다.

본 발명은 소형 난방용 보일러에 있어서;

모터 펌프가 보일러의 액상매체의 내부에 내장되어 외부에 노출되지 않고 펌프의 누수현상이 없을뿐 아니라 가동 소음이 전혀 나지 않어 조용하게 침대단위의 작은 면적으로 유효하게 난방할 수 있는 새로운 소형 보일러의 순환시스템을 제공하려는데 있다.

즉, 전열히터에 의하여 액상의 열매체를 가열하는 소형 보일러의 가열실과모터펌프가 설치된 모터실을 일체로 결합하여 모터펌프의 모터기구는 모터실에 위치하고 펌프기구는 가열실 내부에 위치되게 하였다.

모터실에는 액상매체를 채워서 모터펌프의 가동시 외부로의 누수가 없고 가동소음이 흡수되어 외부로 소음이 나지 않게 하였다.

또 모터펌프의 회전축에 복수개의 방열핀을 형성하여 가열실로 부터 모터에열이 전달되지 않고 방열차단되게 하였으며, 또 부가적으로 모터실에 냉각 반도체를 설치하여 모터실의 액상매체를 냉각유지시키어 방수 모터의 온도상승을 방지할수 있게 하였다.

또 보일러의 가열실에는 팽창밸브를 설치하여 별도의 팽창탱크 없이 보일러의 압력변화를 제어하여 보일러의 소형화를 가능하게 하였다.

따라서 침대단위의 작은 면적의 난방에 유효할 뿐 아니라 무엇보다 침대에 인접하여 보일러가 가동되어도 소음이 나지 않어 실내 보일러 사용시의 환경을 개선할 수 있는 등 현안된 문제를 해결하였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 보인 단면 예시도

도 2는 동 모터펌프부분의 단면 확대도

[도면중 중요한 부분에 대한 부호 설명]

1 : 보일러 동체, 2 : 가열실, 3 : 모터실,

6 : 모터 펌프, 8 : 냉각소자, 9 : 팽창밸브 이다.

침대단위의 작은 면적으로 난방하게 된 소형의 난방용 보일러에 있어서, 전열히터(1h)가 내장된 보일러 동체(1)의 열매체(W)의 가열실(2)과 모터펌프(6)가 장착된 모터실 (3)을 각 측판(2a)(3a)사이에 단열재(4)가 삽입되게 일체로 체결나사 (5)에 의하여 결합하여, 모터실(3)에는 모터펌프(6)의 모터기구(6b)가 위치하고 가열실(2)에는 통공(2c)을 통하여 삽입된 펌프기구(6a)가 위치되게 한다.

이때 통상적으로 모터펌프(6)의 리테이너(6r)는 쿳숀판(7)을 통하여모터실(3)의 일측판(3a)에 장착한다. 다른 수단으로 모터펌프를 장착해도 된다.

가열실(2)과 모터실(3)은 펌프기구 (6a)가 관통되어 있어도 주위의 실링수단 (7a)에 의하여 공간적으로 차단되게 한다.

모터기구(6b)의 외주면에도 방수커버(7b)를 피복하여 수중모터의 역할을 유지할 수 있게 한다. 모터의 회전축(6c)에는 복수개의 방열핀(9d)을 형성하여 가열실로 부터 회전축(6c)을 통하여 전달되는 열을 방열차단되게 한다.

또 모터실의 냉각을 위한 반도체 냉각소자(8)를 모터실(3)의 외부 측판(3b)에 설치하여 그 냉각판(8a)이 모터실(3) 내부로 삽입되어 모터실을 냉각할 수 있게 한다.

모터실(3)에는 측판에 형성된 주입구(3d)를 통하여 냉각 및 소음방지를 위한 액상매체(cw)를 채운다. 이 액상매체(cw)로 인하여 모터기구의 구동소음이 외부로 확산되지 않고 흡수되어 방음된다.

가열실(2)에는 변공(9h)이 내주면에 뚫린 실린더(9a)와 실린더에 내장된 밸브(9b) 및 밸브의 복귀 스프링(9c)으로 구성된 팽창밸브(9)를 설치하여, 가열실의내부압력 변화를 제어할 수 있게 한다.

펌프기구(6a)의 토출관(6d)은 가열실 외부로 관통하고 환수관(6e)은 가열실의 타측판(2b)에 관접하여 펌프기구에 의하여 물이나 식물성 오일 등의 액상의 열매체(w)를 방열코일 (hc)로 순환시키어 난방 유지되게 한다.

도면중 미설명부호 6f는 임펠러, 6i 는 흡입구, 1a은 열매체의 주입구, 4a는 단열커버 이다.

본 발명의 보일러의 순환시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 소형 보일러(1)를 침대 단위의 작은 면적의 난방에 사용하기에 적합한 위치에 설치하고 방열코일(hc)에 토출관(6d)와 환수관(6e)를 연결한 다음 가열실(2)에는 열매체(w)를 주입하고 모터실(3)에는 액상매체(cw)를 주입한다.

실시예에 있어서, 보일러의 가열실(2)의 용량은 약 1000cc정도이고 난방코일에 유입되는 열매체량을 합치면 약 2000cc정도로 소형이다. 그러나 보일러는 용도에 따라 크기가 다르게 제작하면 된다. 모터실에는 액상매체가 약 500cc정도 주입되나 그 보다 적은 량을 주입할 수도 있다.

히터(1h)와, 모터기구(6b) 및 냉각소자(8)의 각 전기 도선은 도시되지 않은전자 제어판의 단자에 각각 연결하여 사용한다.

전열히터(1h)에 의하여 가열실(2)의 열매체(w)는 신속하게 가열되며 가열되는 온도는 통상 40-60℃범위로 조절된다.

또한 열매체의 용량이 적기 때문에 모터펌프(6)는 지속적으로 회전되며 펌프기구 (6a)의 작동에 의하여 가열된 열매체는 토출관(6d)를 통하여 난방코일관(hc)로 순환되고 순환된 열매체는 환수관(6e)를 통하여 가열실(2) 내부로 환수된다.

열매체의 순환주기의 시간은 난방코일의 길이와 관계가 있으나 침대단위의 작은 면적의 난방코일의 총 길이는 불과 20 - 30m정도이므로 방열의 온도낙차가 작은 상태에서 순환유지하게 된다.

따라서 가열실의 용적이 작아도 가열된 열매체의 신속한 순환작용에 의하여 유효하게 난방을 유지할 수 있다.

또 펌프의 가동중 가열실(2)에서의 열이 펌프기구(6a)의 회전축(6c)으로 전도되는 것을 방열핀(9d)에 의하여 방열되어 모터기구(6b)에 대한 열전도가 차단된다.

또 모터실(3)에 담긴 액상매체(cw)의 온도가 상승되면 도시되지 않은 온도감지기에 의하여 냉각소자(8)에예 전원이 공급되어 냉각판(8a)에 의하여 액상매체(cw)가 상온 이하로 냉각된다.

모터실(3)에는 액상매체(cw)가 채워저 있어 모터기구(6b)의 구동소음 진동파형이 외부로 확산되지 않고 액상매체의 흡수되어 소음(消音)작용으로 조용하다.

가열실(2)의 열매체에 대한 가열온도가 높지 않기 때문에 가열실(2)의 내부압력이 고압으로 되는 일은 거의 없으나 만약의 경우를 고려하여, 히터의 고장으로고온으로 가열되는 경우 가열실(2)의 내부압력이 소정 압력 이상으로 높게 되면 밸브(9b)가 스프링(9c)를 누르고 후퇴되어 압력을 흡수하며 더욱 압력이 상승되면 밸브(9b)의 후퇴위치에 따라 변공(9h)이 개방되어 증기나 열매체가 배출되어 보일러동체(1)의 안전성이 유지된다.

본 발명은 보일러의 가열실과 펌프실을 일체로 결합하여 펌프실에 설치된 모터펌프중 펌프기구가 가열실 내부로 유입되게 하고 펌프실에 액상매체가 채워저 모터의 소음을 방지할 수 있게 구성하였기 때문에 침대에 근접하여 설치사용할 경우모터펌프의 소음이 없이 조용하게 난방을 위한 열매체를 순환시킬 수 있다.

또 펌프기구가 가열실에 위치하고 있어 보일러의 외부로 누수의 우려가 없으며 임펠러의 회전소음 역시 밀폐된 가열실 내에서 흡소되어 외부로 소음이 나지 않는다.

또 구조가 전체적으로 간단하고 소형화가 가능하여 종래 보일러의 외부에 모터펌프가 설치된 것에 비하여 보다 유효하게 작은 면적단위로 난방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 침대단위의 작은 면적으로 난방하는 소형 난방보일러에 있어서;

   보일러 동체(1)의 열매체 가열실(2)과 모터펌프(6)가 설치된 모터실(3)을 일체로 결합하여 모터실(3)에 설치한 모터 펌프(6)중 열매체의 순환수단인 펌프기구(6a)는 통공 (2c)을 통하여 가열실(2)의 내부에 위치되게 하고, 모터기구(6b)는 모터실(3)에 위치되게하며 모터실에 액상매체(cw)를 채워 모터펌프의 누수 및 가동소음을 방지하게 된 것을 특징으로 하는 소형 난방용 보일러의 순환시스템
2. 제1항에 있어서;

   모터실(3)에 반도체 냉각소재(8)의 냉각판(8a)이 삽입되게 설치하여 모터실(3)의 액상매체를 냉각하게 된 것을 특징으로 하는 소형 난방용 보일러의 순환시스템
3. 제1항에 있어서;

   모터펌프(6)의 회전축(6c)에 복수개의 방열핀(9d)을 형성하여 가열실로 부터의 열전도를 차단하는 것을 특징으로 하는 소형 난방 보일러의 순환시스템
4. 제1항에 있어서;

   보일러 동체(1)의 가열실(2)에는 변공(9h)이 형성된 실린더(9a)에 밸브(9b)가 스프링(9c)으로 설치된 팽창밸브(9)를 설치하여 가열실 압력을 제어하게 된 것을 특징으로 하는 소형 난방용 보일러의 순환시스템.