KR100389814B1

KR100389814B1 - 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치

Info

Publication number: KR100389814B1
Application number: KR10-2000-0010024A
Authority: KR
Inventors: 임동찬
Original assignee: 동명산업 주식회사
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2003-06-27
Also published as: KR200190758Y1; KR20010084752A

Abstract

본 발명은 마그네트론에 의해 가열되는 열매체유를 순환시켜 난방이 이루어지도록 하여 에너지를 절약하고, 열매체유의 특성을 이용한 난방장치를 구축하므로 쉽게 식지 않으며, 연료를 연소시키지 않으므로 환경오염이 없고, 또한 연료탱크를 삭제하여 작은 공간에 설치가 가능하며 안전하게 가동시킬 수 있도록 한 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치에 관한 것이다.

본 발명은 열교환기(21),도파관(22)이 내장된 비금속재의 보일러본체(20), 상기 보일러본체(20)에 충전되어 방열기(30)로 순환되는 열매체유 및 이를 순환시키는 순환펌프(40), 상기 보일러본체(20)의 일측에 설치되어 그 내부가 차폐시설로 밀폐된 캐비티(50), 상기 캐비티(50)에 내장되어 도파관(22)으로 마이크로파를 발생시켜 열매체유를 가열하는 마그네트론(60), 상기 열교환기(21)의 온도를 감지하는 온도감지기(70) 및 이를 제어하는 온도제어기(71), 상기 열교환기(21)에 물을 공급하는 급수전(80), 상기 열교환기(21)의 출구측에 연결되어 온수를 공급하는 온수관(90)으로 구성된다.

Description

열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치{HEATING APPARATUS USING DIELECTRIC HEATING OF HEAT-TRANSFER OIL}

본 발명은 난방장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 에너지를 절약할 수 있는 동시에 난방이 쉽게 식지 않으며, 또한 환경오염이 없고 작은 공간에 설치가 가능한 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치에 관한 것이다.

일반적인 종래의 난방장치는 도 1에서와 같이, 열교환기(1)가 내장된 보일러본체(2), 상기 열교환기(1)를 가열시키는 버너(3), 상기 버너(3)에 연료(기름,가스)를 공급하는 연료탱크(4), 상기 열교환기(1)의 온도를 감지하는 온도감지기(5) 및 이를 제어하는 온도제어기(6), 상기 열교환기(1)에 물을 공급하는 급수전(7), 상기 열교환기(1)의 출구측에 연결되어 그 내부로 온수가 순환되는 방열기(8) 및 온수를 순환시키는 순환펌프(9), 상기 방열기(8)에 연결되어 온수를 공급하는 온수관(10)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 난방장치는 버너(3)로 물을 가열하여 이를 순환시켜주는 것에 의하여 난방이 이루어지는 것으로, 이러한 종래의 일반적인 난방장치는 구조적으로 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 연료와 전기를 이용하여 버너(3)로 연료를 연소시켜 물을 가열하였기 때문에 에너지가 많이 소비되고 난방이 쉽게 식는 문제점이 있었으며, 연소시 발생하는 유해가스로 인해 환경오염을 유발시키는 문제점이 있었다.

또한, 연료탱크가 별도로 설치되므로 인해 설치시 연료탱크가 많이 공간을 차지하여 작은 공간에는 설치할 수 없는 문제점과, 수시로 연료를 보충해야 하는 불편함이 있었다.

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 마그네트론에 의해 가열되는 열매체유를 순환시켜 난방이 이루어지도록 하여에너지를 절약하고, 열매체유의 특성을 이용한 난방장치를 구축하므로 난방이 쉽게 식지 않으며, 연료를 연소시키지 않으므로 환경오염이 없고, 연료탱크를 삭제하여 작은 공간에 설치가 가능하며 안전하게 가동시킬 수 있도록 한 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 열교환기가 내장된 보일러본체를 비금속재로 제작하여 그 내부에 도파관을 설치하고, 상기 보일러본체내에 방열기로 순환되는 열매체유를 충전하며, 상기 보일러본체의 일측에 차폐시설로 밀폐된 캐비티를 설치하되, 이 캐비티에 도파관으로 마이크로파를 발생시켜 열매체유를 가열하는 마그네트론을 내장한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 난방장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 난방장치의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

20 : 보일러본체 21 : 열교환기

22 : 도파관 30 : 방열기

40 : 순환펌프 50 : 캐비티

60 : 마그네트론 70 : 온도감지기

71 : 온도제어기 80 : 급수전

90 : 온수관 100 : 환수관

110 : 열매체유공급기

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치는 도 2에 도시되는 바와 같이, 열교환기(21),도파관(22)이 내장된 비금속재의 보일러본체(20), 상기 보일러본체(20)에 충전되어 방열기(30)로 순환되는 열매체유 및 이를 순환시키는 순환펌프 (40), 상기 보일러본체(20)의 일측에 설치되어 그 내부가 차폐시설로 밀폐된 캐비티(50), 상기 캐비티(50)에 내장되어 도파관(22)으로 마이크로파를 발생시켜 열매체유를 가열하는 마그네트론(60), 상기 열교환기(21)의 온도를 감지하는 온도감지기(70) 및 이를 제어하는 온도제어기(71), 상기 열교환기(21)에 물을 공급하는 급수전(80), 상기 열교환기(21)의 출구측에 연결되어 온수를 공급하는 온수관(90)을포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 보일러본체(20)는 마이크로파가 쉽게 침투되는 비금속재로 제작되며, 이때 보일러본체(20)는 열매체유 가열온도에 충분히 견딜수 있는 합성수지,유리 또는 세라믹등으로 제작함이 바람직하다.

상기 열교환기(21)는 보일러본체(20)에 내장되어 그 내부로 물이 순환되는 것으로, 열교환기(21)의 입구측에는 급수전(80)이 연결되고 출구측에는 온수관(90)이 연결된다.

상기 도파관(22)은 보일러본체(20)의 일측 내벽에 설치되는 마이크로파의 전송 선로이고, 상기 캐비티(50)에 내장되는 마그네트론(60)은 마이크로파를 발생시키는 것으로, 이러한 도파관(22)과 마그네트론(60)은 서로 마주하는 위치에 설치함이 바람직하다. 이때, 도파관(22)과 마그네트론(60)은 난방량에 따라 1개 또는 1개이상으로 설치할 수 있음을 밝혀둔다.

상기 열매체유는 보일러본체(20)내에 충전되어 방열기(30)로 순환되는 것으로, 이러한 열매체유는 고온하에서도 훌륭한 열 및 산화안전성과 우수한 열전달 특성을 갖고 있는 잘 정제된 파라핀계 오일로 독성이 없으며 동이나 강철을 부식시키지 않는다.

상기 방열기(30)는 보일러본체(20)의 출구측에 연결되어 그 내부로 유전가열된 열매체유가 순환펌프(40)를 통해 순환되는 것으로, 이러한 방열기(30)의 출구와 보일러본체(20)의 입구에는 열매체유를 리턴시키는 환수관(100)이 연결되고, 이 환수관(100)에는 열매체유공급기(110)가 설치된다.

상기 캐비티(50)는 보일러본체(20)의 일측에 설치되어 그 내부가 마이크로파 차폐시설로 밀폐되는 것으로, 이러한 캐비티(50)는 마그네트론(60)에서 발생되는 마이크로파가 외부로 방출되는 것을 차단한다. 이때, 마이크로파 차폐시설로는 금속이 사용된다.

상기 마그네트론(60)은 캐비티(50)에 내장되어 도파관(22)으로 마이크로파를 발생시켜 열매체유를 가열하는 것으로, 마그네트론(60)에는 전원과 연결된 정압기 (61)가 연결되고, 한편 마그네트론(60)에는 냉각장치 및 충격조절장치가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 마그네트론(60)에서 발생되는 마이크로파를 이용하여 보일러본체(20)에 충전된 열매체유를 가열시키고, 가열된 열매체유는 순환펌프(40)에 의해 방열기(30)로 순환되고, 이러한 열매체유의 순환을 통해 난방이 이루진다.

방열기(30)로 순환된 열매체유는 환수관(100)을 통해 보일러본체(20)로 리턴되고, 열매체유가 부족할 경우에는 열매체유공급기(110)에서 열매체유를 보충하여준다.

한편, 보일러본체(20)에 내장된 열교환기(21)는 상기 열매체유를 통해 가열되고, 이 열교환기(21)내에서 가열된 물은 온수관(90)으로 순환되어 온수로 이용된다.

이하에서는 마그네트론을 이용한 본 발명 열매체유의 유전가열에 대한 원리를 설명한다.

마이크로파는 전자파의 주파수 또는 파장에 의한 분류로 1㎓ ~ 수백㎓까지의전자파를 말하는 것으로, 이러한 마이크로파는 우리들이 사용하는 전자파중에서는 파장이 짧고 빛에 가까운 성질을 겸비하고 있으며 금속에 닿으면 완전히 반사되지만 비금속인 유전체, 즉 열매체유에 마이크로파가 조사되면 그 유전체의 특성에 대응해서 전자파가 유전체 내부로 침투되어 내부에 고주파 전계와 자계를 주어 분자내에서 쌍극자의 회전이나 진동이 발생하고 그 내부 마찰에 의해서 열이 발생한다.

따라서, 이 원리를 이용하여 열매체유를 마이크로파로 가열하면 쉽게 식지 않고 100℃이상에서도 증발하지 않는 특성으로 난방장치에 이용할 수 있으므로, 본 발명은 종래의 연료(기름,가스)를 사용한 난방장치보다 차이가 있는 에너지 절약효과가 있고, 특히 마이크로파를 발생시키는 마그네트론의 평균수명이 10만시간으로써 반영구적으로 사용할 수 있는 장점 및 열효율이 좋은 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 난방을 위하여 주로 이용되는 에너지인 연료나 전기를 이용한 물의 가열 대신 마이크로파를 이용한 마그네트론으로 열매체유를 가열하여 순환시키므로 에너지를 절약할 수 있으며, 열매체유의 특성을 이용한 난방장치를 구축하므로 난방이 쉽게 식지 않는 매우 유용한 발명이다.

또한, 본 발명은 연소를 사용하지 않기 때문에 환경오염이 없으며, 주택에서의 작은 공간에 설치가 가능하여 각 가정에서 연료탱크를 별도로 설치하지 않으므로 안전하게 가동시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

열교환기(21),도파관(22)이 내장된 비금속재의 보일러본체(20), 상기 보일러본체(20)에 충전되어 방열기(30)로 순환되는 열매체유 및 이를 순환시키는 순환펌프(40), 상기 열교환기(21)의 온도를 감지하는 온도감지기(70) 및 이를 제어하는 온도제어기(71), 상기 열교환기(21)에 물을 공급하는 급수전(80), 상기 열교환기(21)의 출구측에 연결되어 온수를 공급하는 온수관(90), 상기 보일러본체(20)의 일측에 설치되어 그 내부가 차폐시설로 밀폐된 캐비티(50), 상기 캐비티(50)에 내장되어 도파관(22)으로 마이크로파를 발생시켜 열매체유를 가열하는 마그네트론(60)을 포함하는 공지의 난방장치에 있어서,

상기 방열기(30)의 출구와 보일러본체(20)의 입구에 연결되어 열매체유를 리턴시키는 환수관(100)에 열매체유공급기(110)가 설치된 것을 특징으로 하는 열매체유의 유전가열을 이용한 난방장치.
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