KR100438362B1

KR100438362B1 - 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치

Info

Publication number: KR100438362B1
Application number: KR10-2001-0051842A
Authority: KR
Inventors: 김해곤
Original assignee: 김해곤
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2004-07-07
Also published as: KR20030018237A

Abstract

본 발명은 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정 단열재로 외벽을 이루는 물탱크내에 본 출원인이 선 출원한 실용신안등록출원 2001-019666호의 수중보일러를 구비하여 물탱크내의 물을 직접가열함으로써 열손실을 최소화하고 물탱크의 내주면에 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 가열부를 구비하여 온수 순환시 발생되는 온수의 냉각속도를 최대한 연장하여 열효율을 높이며 연료를 절감할 수 있는 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 물탱크내에 수중보일러를 구비하여 물을 직접적으로 가열하여 열손실을 최소화할 뿐만 아니라 물탱크의 내주면에 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 가열부를 구비하여 가열된 물이 소정 난방지역을 순환할 때 그 냉각속도를 줄임으로써 보일러의 가동율을 감소시켜 연료를 절약함과 아울러 열효율을 향상시킬 수 있는 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 외벽이 단열재로 이루어지며 내부에 소정 물이 저장되는 공간을 구비한 물탱크와, 상기 물탱크내에 구비되어 외부로부터 공기 및 원료를 투입받아 소정 열을 발산하는 수중보일러와, 상기 물탱크의 외부 일측에는 상기 수중보일러에 원료 및 공기를 투입하고 상기 수중보일러의 작동을 제어하는 콘트롤부와, 상기 물탱크의 내주면에는 내벽을 따라 구비되며 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 열선을 내장한 열선파이프와, 상기 물탱크의 외면 일측에는 상기 열선파이프의 열선에 전원의 공급을 온/오프시키는 다수의 스위치와, 상기 물탱크의 일측에는 물탱크내의 가열된 물을 배출하는 온수배출관과, 상기 물탱크의 일측에는 난방지역을 순환한 후 냉각되어진 물 및 물탱크내에 물을 보충하는 냉수유입관과, 상기 온수배출관상에 구비되어 온수를 펌핑하여 소정 난방지역을 순환시키는 펌프와, 상기 온수배출관 및 냉수유입관상에 구비되어 상기 온수배출량 및 냉수급수량을 조절하는 온수 조절기와, 상기 물탱크의 상부면에는 물탱크내의 온수압력이 소정 압력이상이 되면 물탱크내의 수증기를 외부로 배출하는 압력조절밸브와, 상기 물탱크내의 물의 양을 확인할 수 있도록 석면유리 재질로 된 저수감지구로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 열선파이프내에는 열전도액인 초산나트륨 염수로 채워지는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치{A energy saving type hot-water boiler heating apparatus}

일반적으로, 보일러는 물을 가열하여 수증기를 발생시키고 이 수증기를 순환시키거나, 가열된 물을 순환시켜 소정 공간을 난방하는 장치이다.

이러한 보일러는 연료를 태워 열을 발생시키는 연소실과, 연소실로 물을 가열시킴과 동시에 순환시키는 관, 가열된 물을 저수하는 물통과, 물통의 물을 강제 순환시키는 순환펌프등의 구조로 되어 있다.

이는 상기 연소실내에 구비된 소정 관을 연료를 태워 가열하게 되면 상기 관 및 관속의 물이 가열되며 가열된 물은 소정 관으로 연결된 물통에 저장되고 물통속의 물은 소정 관을 통해 상기 연소실을 순환하며 물통내의 물을 소정온도까지 가열하게 된다.

물통내의 물이 소정온도에 다다르면 순환펌프에 의해 난방하고자 하는 소정 난방지역을 순환하면서 열을 발산하며 난방을 하게되며 서서히 냉각되어진다.

냉각되어진 물은 연소실의 재가동으로 인해 다시 소정온도에 다다르고 순환펌프의 가동으로 난방지역을 순환하게 되는데, 일반적인 보일러는 상기 과정을 반복하며 난방지역을 일정한 온도로 유지하게 된다.

그러나 일반적인 보일러는 연소실에 물이 순환되는 관을 구비하여 이를 물과 함께 가열하고, 가열된 물을 소정 탱크에 저장하기 위해 소정 관을 통해 이동시킴으로써 열손실이 발생되었으며, 물탱크내에 별도의 가열부가 구비되어 있지 않아 가열된 물의 순환시 냉각속도가 빨라 항상 일정한 온도를 유지하기 위해서는 많은 양의 연료를 소모해야 하므로 보일러의 가동에 따른 비용이 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.

또한 연소에 의해 발생된 고온의 배기가스가 그대로 대기로 방출되게 되어 에너지 손실량이 많았다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 물탱크내에 수중보일러를 구비하여 물을 직접적으로 가열하여 열손실을 최소화할 뿐만 아니라 물탱크의 내주면에 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 가열부를 구비하여 가열된 물이 소정 난방지역을 순환할 때 그 냉각속도를 줄임으로써 보일러의 가동율을 감소시켜 연료를 절약함과 아울러 열효율을 향상시킬 수 있는 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치의 내부 구조를 나타낸 일부 절개 사시도,도 3은 본 발명에 따른 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치의 수중보일러를 나타낸 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 물탱크 20 : 열선파이프

21 : 열선 30 : 스위치

40 : 온수방출관 50 : 냉수유입관

55 : 수도관 60 : 펌프

70 : 온수 조절기 80 : 온수온도계

90 : 온수압력계 100 : 수중보일러

100a : 콘트롤부 180a : 링블로워(ring blower)

300 : 압력조절밸브 400 : 저수감지구

500 : 외부연결관 600 : 온도감지부재

700 : 원료공급관 20a : 배기가스 배출구

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 에너지 절약형 온수난방장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 온수난방장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에너지 절약형 온수난방장치의 내부 구조를 나타낸 일부 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치의 수중보일러를 나타낸 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 외벽이 단열재로 이루어진 물탱크(10)내에 외부로부터 공기 및 원료를 투입받아 소정 열을 발산하는 수중보일러(100)가 구비된다.

이는 본 출원인이 선출원한 실용신안등록출원 2001-019666호의 수중보일러로서 내부에 소정 공간을 가지며 상부에 배기가스를 배출할 수 있도록 배기가스 배출구(20a)를 구비한 수중보일러 본체(10a)와, 상기 수중보일러 본체(10a)를 가로방향으로 내외부가 차단되도록 관통되어 외부의 유체가 자유롭게 지날 수 있도록 형성된 유체안내관(60a)과, 상기 배기가스 배출구(20a)의 일측을 관통하여 상기 수중보일러 본체(10a) 내부의 일측에 도달하는 가스 투입관(30a)과, 상기 배기가스 배출구(20a)의 일측을 관통하여 상기 수중보일러 본체(10a) 내부의 일측에 도달하는 공기 투입관(40a)과, 상기 공기 투입관(40a)의 일측에 구비되어 상기 공기 투입관(40a)에 외부공기를 송풍하는 링블로워(ring blower)(180a)와, 상기 수중보일러본체(10a)의 내부 소정위치에 구비되어 상기 가스 투입관(30a) 및 공기 투입관(40a)의 일단부에 구비되어 화염을 발생시키는 버너부(80a)와, 상기 버너부(80a)의 일측에 구비되어 화염이 발생가능하도록 전기에 의해 스파크를 발생시키는 전기점화장치(81a)와, 가열하고자 하는 유체의 온도를 측정하는 온도감지부재(600)와, 상기온도감지부재(600)에 의해 감지된 온도에 따라 상기 전기점화장치(81a)를 제어하는 콘트롤부(100a)와, 상기 전기점화장치(81a)와 콘트롤부(100a)를 연결하는 소정 전선(36a)이 지나는 전선관(35a)과, 상기 수중보일러 본체(10a)의 일측에 구비되어 상기 버너부(80a) 및 전기점화장치(81a)의 수리를 용이하게 하는 내부 확인구(90a)와, 상기 내부 확인구(90a)를 개폐하는 확인구 개폐부재(91a)와, 상기 수중보일러 본체(10a)하부에 구비되어 상기 수중보일러 본체(10a)를 지지하는 다리부재(120a)로 이루어져 있다.

한편, 상기 물탱크(10)의 외부 일측에 상기 수중보일러(100)에 원료 및 공기를 투입함과 아울러 그 작동을 제어하는 상기 콘트롤부(100a) 및 상기 링블러워(ring blower)(180a)를 구비한다.상기 수중보일러(100)에 공기 및 연료를 공급하는 가스 투입관(30a) 및 공기 투입관(40a), 전선관(35a)등을 내장하여 상기 물탱크(10)를 관통하여 상기 콘트롤부(100a)에 연결되는 원료공급관(700)을 구비한다.

또한, 상기 물탱크(10)의 내주면에는 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 열선(21)을 내장한 열선파이프(20)가 내벽을 따라 구비되었으며, 상기 물탱크(10)의 외면 일측에는 상기 열선파이프(20)의 열선(21)에 전원의 공급을 온오프시키는 다수의 스위치(30)가 구비되어 있다.

상기 열선파이프(20)내에는 열전도액이 채워져 열선(21)에서 발생되는 열이물탱크(10)내의 물에 전달이 잘되도록 하는데, 상기 열전도액은 초산나트륨 염수이면 더욱 바람직하겠다.

상기 물탱크(10)의 일측에는 물탱크(10)내의 가열된 물을 배출하는 온수배출관(40)과, 난방지역을 순환하고 냉각되어진 물을 물탱크내로 유입되도록 안내하는 냉수유입관(50)과, 또한 물탱크(10)내의 물을 보충하기 위해 외부의 물을 물탱크(10)내로 유입시키는 수도관(55)이 구비되어 있으며, 상기 온수배출관(40)상에는 펌프(60)를 구비하여 온수를 펌핑하여 소정 난방지역을 순환시키도록 하였다.

또한, 상기 온수배출관(40) 및 냉수유입관(50), 수도관(55)상에 구비되어 상기 온수배출량 및 냉수급수량을 조절하도록 온수 조절기(70)가 구비되어 있다.

상기 물탱크(10)의 일측에는 상기 물탱크(10)내의 물의 온도 및 압력을 확인할 수 있도록 온수온도계(80) 및 온수압력계(90)가 구비되어 있으며, 상기 물탱크(10)의 상부면에는 물탱크(10)내의 온수압력이 소정 압력이상이 되면 폭발의 위험을 방지하도록 압력조절밸브(300)가 설치되어 있다.

또한, 상기 물탱크(10)내의 물의 양을 확인할 수 있도록 석면유리 재질로 된 저수감지구(400)가 형성되어 있으며, 상기 물탱크(10)의 하부에는 별도의 물탱크와 연결가능하도록 외부연결관(500)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 물탱크에 소정량의 물을 채운 다음 콘트롤부에 의해 수중보일러를 가동시키게 된다.

상기 수중보일러는 수중보일러 본체의 배기가스 배출구 일단에 구비된 가스투입관과 공기 투입관을 통해 소정량의 가스와 공기를 수중보일러 본체내의 버너부에 공급함과 동시에 전기점화장치로 스파크를 발생시켜 화염을 발생시킨다.

이 때, 콘트롤부의 링블로워(ring blower)는 상기 공기투입관에 소정 압력으로 외부공기를 송풍하여 버너부에 공급함으로써, 밀폐된 보일러 본체내에서 상기 버너부의 화염이 원활히 발생되도록 한다.

상기 버너부에 화염이 발생되면 상기 가스투입관 및 공기투입관을 통해 지속적으로 가스 및 공기를 투입하여 화염이 지속적으로 발생되도록 함과 동시에 상기 수중보일러 본체의 하단부 및 그 일측에 구비된 유체 안내관을 가열하게 된다.

이 때, 상기 수중보일러 본체가 물탱크에 저장된 물속에 있어 상기 수중보일러 본체에 맞닿은 유체는 가열되게 되고, 또한 상기 유체 안내관을 통해 유동하면서 유체를 소정 온도로 가열하게 된다.

상기 물탱크의 상부에는 구비된 압력조절밸브는 상기 수중보일러가 물탱크내의 물을 가열함으로써 발생되는 수증기에 의해 물탱크가 폭발할 위험을 방지하기위해 소정 압력이상일 경우 수증기를 외부로 배출한다.

상기 수중보일러가 소정 유체를 가열할 때 상기 콘트롤부에 연결된 온도감지부재는 유체가 소정온도로 가열되어지면 이를 감지하여 콘트롤부에 신호를 보내고, 상기 콘트롤부는 상기 전기점화장치를 자동으로 정지시킴과 아울러 소정 온도이하일 경우에는 다시 전기점화장치를 가동할 수 있도록 하였다.

한편, 상기 수중보일러에 의해 물탱크내의 물이 소정온도 이상이 되면 온도감지부재에 의해 상기 수중보일러는 가동을 중지하게 되는데, 이 때 자동으로 물탱크의 일측에 구비된 스위치를 작동시켜 물탱크내주면에 구비된 열선파이프에 전원을 공급한다.

상기 열선파이프내의 열선은 물탱크내의 물이 냉각되는 속도를 감소시킬 수 있도록 소정열을 물에 전달하게 된다.

따라서, 소정 온도로 가열된 물이 상기 물탱크의 온수배출관을 통해 배출되어 상기 온냉수 조절기에 의해 난방지역을 순환하며 소정열을 발산하고 냉각되어진 후 냉수유입관을 통해 물탱크로 유입되어지는데, 상기 물탱크의 열선파이프에 의해 물탱크의 물에 소정 열을 전달함으로써 물이 냉각되는 속도를 줄일 수 있다.

난방지역을 순환하며 열을 발산하는 물의 냉각속도를 줄임으로써, 상기 수중보일러의 재가동횟수를 감소시킬 수가 있으며 이는 수중보일러의 가동에 따른 연료를 절감할 수가 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 물탱크내에 수중보일러를 구비하여 물을 직접적으로 가열함으로써, 열손실을 최소화하고 물탱크내에 별도의 가열부를 구비하여 가열된 물이 소정 난방지역을 순환할 때, 가열된 물의 냉각속도를 현저히 줄여 보일러의 가동율을 감소시킴으로써, 열효율이 높이고 손실되는 열을 최소로 줄이므로 연료를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외벽이 단열재로 이루어지며 내부에 소정 물이 저장되는 공간을 구비한 물탱크와, 상기 물탱크내에 구비되어 외부로부터 공기 및 원료를 투입받아 소정 열을 발산하는 수중보일러와, 상기 물탱크의 외부 일측에는 상기 수중보일러에 원료 및 공기를 투입하고 상기 수중보일러의 작동을 제어하는 콘트롤부와, 상기 물탱크의 내주면에는 내벽을 따라 구비되며 소정 전원을 공급받아 열을 발산하는 열선을 내장한 열선파이프와, 상기 물탱크의 외면 일측에는 상기 열선파이프의 열선에 전원의 공급을 온/오프시키는 다수의 스위치와, 상기 물탱크의 일측에는 물탱크내의 가열된 물을 배출하는 온수배출관과, 상기 물탱크의 일측에는 난방지역을 순환한 후 냉각되어진 물 및 물탱크내에 물을 보충하는 냉수유입관과, 상기 온수배출관상에 구비되어 온수를 펌핑하여 소정 난방지역을 순환시키는 펌프와, 상기 온수배출관 및 냉수유입관상에 구비되어 상기 온수배출량 및 냉수급수량을 조절하는 온수 조절기와, 상기 물탱크의 상부면에는 물탱크내의 온수압력이 소정 압력이상이 되면 물탱크내의 수증기를 외부로 배출하는 압력조절밸브와, 상기 물탱크내의 물의 양을 확인할 수 있도록 석면유리 재질로 된 저수감지구로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치.
제 1항에 있어서,

상기 열선파이프내에는 열전도액인 초산나트륨 염수로 채워지는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 물탱크 온수보일러 난방장치.