KR100489934B1 - 에너지 절약형 전기 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기보일러에 관한 것으로서, 저렴한 비용으로 고효율의 난방이 이루어 질 수 있도록 함과 동시에 유지 보수도 용이하게 이루어질 수 있도록 한 에너지 절약형 전기 보일러를 제공코자 한 것이다.

즉, 본 발명은 난방지역을 경유하는 난방수관의 양단이 결합되도록 결합관체(3)가 돌출된 온수조(2) 내에 전기에 의해 가열되는 히터(4)를 설치하여 온수조(2) 내의 용수를 가열하도록 한 전기보일러(1)를 구성함에 있어서, 온수조(2) 내측에는 서로 다른 각도로 히터(4)가 내장된 간접가열수단(5)을 설치하되, 간접가열수단(5)으로는 온수조(2)에 용접 고정된 파이프관체(6) 내측 하단으로 히터(4)가 나사 결합되는 히터내입관(7)을 용접 고정하여 히터내입관(7) 양측으로 가열실(8)을 형성하고, 파이프관체(6) 양측단은 커버(9)를 용접하며, 용접된 양측 커버(9)에는 단속밸브(10)가 구비된 주입관체(11)를 배관하여 파이프관체(6) 내부를 진공 구성하며, 진공상태의 파이프관체(6) 내에는 적량의 열매체(12)를 주입하여 히터(4)의 가열에 의해 파이프관체(6) 내에서 대기 순환이 이루어지게 구성하며, 파이프관체(6)의 표면에는 적당한 간격으로 열전도성이 우수한 방열핀(13)을 권취 고정하여 파이프관체(6) 내부의 열매체(12)가 기화 및 액화를 반복하면서 발생하는 잠열이 온수조(2) 내의 용수에 신속히 전이되도록 한 것이다.

Description

에너지 절약형 전기 보일러{Energy saving electric boiler}

본 발명은 전기보일러에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저렴한 비용으로 고효율의 난방이 이루어 질 수 있도록 함과 동시에 유지 보수도 용이하게 이루어질 수 있도록 한 에너지 절약형 전기 보일러를 제공코자 한 것이다.

일반적으로 각종 산업현장이나 소형 주택 등에서는 난방을 위하여 다양한 구성의 보일러를 사용하고 있으며, 대표적으로는 유류를 사용하는 보일러와 전기를 사용하는 보일러로 대분할 수 있다.

근자에는 유류가의 상승 등으로 인하여 공해요소가 없는 환경 친화적인 전기보일러를 많이 사용하고 있는 실정이나, 상기한 종래의 전기보일러는 온수조 내측에 직접 히터를 설치하는 방법을 택하여 온수를 가열할 수 있도록 하고 있다.

그러나 종래의 전기보일러는 히터에서 발생하는 열원이 온수조 내의 유체에 직접 전이되어 유체를 가열하는 구성인바, 표면적이 작은 히터로부터 전이되는 열량이 적어 열 효율이 떨어지는 문제점이 있었고, 또 히터의 고정 시에는 전기보일러의 가동을 중지하고, 온수조 내의 온수를 완전히 방류한 다음 고장난 히터를 온수조에서 분리 교체해야 하는 등의 문제점이 있었던 것으로 유지, 보수의 어려움도 있었다.

일 예로 상기한 전기보일러를 온도에 민감한 화훼농장 등에 시설하여 가동하다가 히터의 고장 시 상기한 바와 같이 온수조 내의 온수를 방류한 상태에서 히터를 교체하게 되므로 온실 내의 온도가 급격히 저하되어 막대한 경제적 손실을 초래하게되므로 농가 등에서는 상기한 전기보일러의 설치가 전무한 상태이다.

이에 본 발명자는 상기한 바와 같은 종래의 전기보일러가 갖는 문제점을 해소하고자 에너지 절약형 전기 보일러를 선 출원(10-2001-54893호)한 바 있다.

이의 구성을 살펴보면 난방지역을 경유하는 난방수관의 양단이 결합되도록 결합관체가 돌출 형성되고, 오버플로우 및 드레인밸브결합관이 마련되는 온수조 내의 유체를 히터로 가열하도록 한 전기보일러에 있어서, 온수조는 서포터에 의해 지지되며, 온수조 내측으로 표면적이 넓은 포켓형으로 구성되는 1개 이상의 히터내입구를 세우고, 온수조 하측으로는 히터내입구와 연통되는 나사관을 돌출되게 용접 부착하되, 나사관에는 고온(약 600~900℃)으로 가열되는 히터가 결합되고 표면에 나사가 형성된 결합부재를 나사결합 한 것이다.

그러나 상기한 구성의 에너지 절약형 보일러의 경우 온수조의 바닥과 수직방향으로 세워지는 히터내입구에서 히터를 분리 결합하기 위해 일정 높이의 서포터 상측에 온수조를 설치하여야 함으로 결과적으로 온수조의 높이가 높아지게 되는 문제점이 발생하여 천고가 낮은 구조물 내에는 설치가 어려웠고, 또 히터에서 발생한 열이 히터내입구를 통해 온수조 내로 충분히 전달되지 못하는 등의 문제점도 있었다.

이에 본 발명에서는 상기한 에너지 절약형 보일러의 문제점을 일소코자 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 온수조에 내에 수평방향으로 히터가 내장된 수 개의 간접가열수단을 설치하되, 간접가열수단은 열매유를 이용한 방열기 타입으로 구성하여 히터를 용이하게 분리할 수 있도록 함으로서, 온수조의 크기 및 설치높이를 낮추면서도 유지 보수의 편리성이 보장되고, 난방 효율도 극대화 할 수 있도록 함에 본 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부 발췌 단면 구성도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 평단면 구성도를 도시한 것으로서, 이하에서 본 고안의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명은 난방지역을 경유하는 난방수관의 양단이 결합되도록 결합관체(3)가 돌출된 온수조(2) 내에 전기에 의해 가열되는 히터(4)를 설치하여 온수조(2) 내의 용수를 가열하도록 한 전기보일러(1)를 구성함에 있어서, 온수조(2) 내의 용수를 배출하지 않고도 쉽게 히터(4)를 분리할 수 있도록 함과 아울러 난방 효율을 극대화 할 수 있도록 한 것으로,

본 발명에서는 온수조(2) 내측에 서로 다른 각도로 히터(4)가 내장된 간접가열수단(5)을 설치하되, 간접가열수단(5)으로는 온수조(2)에 용접 고정된 파이프관체(6) 내측 하단으로 히터(4)가 나사 결합되는 히터내입관(7)을 용접 고정하여 히터내입관(7) 양측으로 가열실(8)을 형성하고, 파이프관체(6) 양측단은 커버(9)를 용접한다. 용접된 양측 커버(9)에는 단속밸브(10)가 구비된 주입관체(11)를 배관하여 파이프관체(6) 내부를 진공 구성하고, 진공상태의 파이프관체(6) 내에는 적량의 열매체(12)를 주입하여 히터(4)의 가열에 의해 파이프관체(6) 내에서 대기 순환이 이루어지게 구성하며, 파이프관체(6)의 표면에는 적당한 간격으로 열전도성이 우수한 방열핀(13)을 권취 고정하여 파이프관체(6) 내부의 열매체(12)가 기화 및 액화를 반복하면서 발생하는 열이 온수조(2) 내의 용수에 신속히 전이되도록 한 것이다.

온수조(2)에 설치되는 간접가열수단(5)은 온수조(2)의 크기, 난방지역의 크기에 따라서 증감될 수 있다.

그리고 상기 열매체(12)는 인하점이 낮은 아세톤, 시너(thinner)등을 사용하거나 증류수와 알콜 및 염화나트륨을 혼합한 용액을 사용하고, 열매체(12)의 주입량은 파이프관체(6) 체적의 약 1/10으로 한다.

도면중 미설명 부호 14는 받침대를 도시한 것이고, 15는 용수를 보충하는 보충수관을 도시한 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 주로 온수를 사용하여 난방하는 각종 보일러에 적용될 수 있는 것으로, 이하에서 본 발명의 사용에 따른 작용을 설명하기로 한다.

본 발명에서 제공하는 전기보일러(1)에 전원을 인가하게 되면 파이프관체(6) 내의 히터내입관(7)에 결합되어 있는 히터(4)가 가열되면서 히터내입관(7) 양측으로 형성된 가열실(8)에 주입되어 있는 열매체(12)를 가열하게되며, 가열되는 열매체(12)는 진공상태인 파이프관(6) 내에서 급속하게 기화되고 기화된 열매체(12)는 잠열(기화열)을 파이프관(6)에 전달하고 액화되어 가열실(8)로 흘러내리는 순환을 반복하게되고 파이프관(6)으로 전달된 열은 파이프관(6)에 권취되어 있는 방열핀(13) 등을 통하여 온수조(2) 내의 용수에 급속하게 전이되어 온수를 가열하게 되는 것으로, 본 발명에 의하면 온수조(2)에 수평방향으로 간접가열수단(5)을 설치함으로 온수조(2)의 높이를 낮출 수 있어 천고가 낮은 구조물 내에도 설치가 가능하며, 간접가열수단(5)에 결합되어 있는 히터(4)가 나사 결합식으로 구성되어 있어 고장시 이의 수리를 간편하게 행할 수 있고, 열매체(12)에 의해 가열되는 파이프관(6)에 방열핀(13)이 권취되어 열매체(12)에서 발생하는 잠열을 용수에 보다 신속하게 전달할 뿐만 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 각도로 결합되는 수 개의 간접가열수단(5)이 온수조(5)의 중앙을 겹쳐지게 지나게 되므로 간접가열수단(5)에서 전달되는 잠열이 온수조(2)의 중앙에 집중되므로 전달되어 신속하게 용수를 가열할 수 있어 난방 효율을 극대화 할 수 있는 것이다.

이상과 같이 구성 및 작용되는 본 발명은 온수조(2)의 수평방향으로 수 개의 간접가열수단(5)을 서로 다른 각도에서 결합한 것으로서, 본 발명에 의하면 전기보일러(1)의 전체적인 구성이 간단하여 저가 생산이 가능하면서도 유류 보일러나 기존 사용되고 있는 전기보일러에 비해 저가의 난방비로 고효율의 난방을 행할 수 있고, 히터(4)의 교환 등도 용이하여 유지 보수의 편리성도 보장할 수 있는 등 다수의 효과를 제공하는 실익이 보장되는 매우 우수한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 정면도

도 2는 본 발명의 평단면 구성도

도 3은 본 발명의 요부 발췌 확대 단면도

도 4는 도 3의 측단면도

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ☜

1:전기보일러 2:온수조

3:결합관체 4:히터

5:간접가열수단 6:파이프관체

7:히터내입관 8:가열실

9:커버 10:단속밸브

11:주입관체 12:열매체

13:방열핀

Claims (1)

1. 난방지역을 경유하는 난방수관의 양단이 결합되도록 결합관체(3)가 돌출된 온수조(2) 내에 전기에 의해 가열되는 히터(4)를 설치하여 온수조(2) 내의 용수를 가열하도록 한 전기보일러(1)를 구성함에 있어서,

   상기 온수조(2) 내측에는 서로 다른 각도로 히터(4)가 내장된 간접가열수단(5)을 설치하되,

   상기 간접가열수단(5)으로는 온수조(2)에 용접 고정된 파이프관체(6) 내측 하단으로 히터(4)가 나사 결합되는 히터내입관(7)을 용접 고정하여 히터내입관(7) 양측으로 가열실(8)을 형성하고, 파이프관체(6) 양측단은 커버(9)를 용접하며, 용접된 양측 커버(9)에는 단속밸브(10)가 구비된 주입관체(11)를 배관하여 파이프관체(6) 내부를 진공 구성하며, 진공상태의 파이프관체(6) 내에는 적량의 열매체(12)를 주입하여 히터(4)의 가열에 의해 파이프관체(6) 내에서 대기 순환이 이루어지게 구성하며,

   상기 파이프관체(6)의 표면에는 적당한 간격으로 열전도성이 우수한 방열핀(13)을 권취 고정하여 파이프관체(6) 내부의 열매체(12)가 기화 및 액화를 반복하면서 발생하는 잠열이 온수조(2) 내의 용수에 신속히 전이되도록 한 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 전기보일러.