KR100807288B1

KR100807288B1 - 증기압 순환 보일러

Info

Publication number: KR100807288B1
Application number: KR1020070004320A
Authority: KR
Inventors: 이성하
Original assignee: 이성하
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-02-28

Abstract

본 발명은 증기압 순환 보일러에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 가열된 유체를 난방에 사용하도록 가열된 유체에서 발생되는 증기를 이용하여 유체를 순환시킬 수 있는 증기압 순환 보일러에 관한 것이다.

본 발명은 가열부(10)와; 상기 가열부(10)에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크(20)와; 상기 하부탱크(20)의 상부에 배치되는 상부탱크(30)와; 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되어 상기 하부탱크(20) 내의 증기부력을 이용하여 증기압력을 제어하는 압력제어부(40)와; 상기 하부탱크(20)에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크(30)에 공급되는 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되는 난방파이프(50)와; 상기 난방파이프(50)에서 순환되어 상기 상부탱크(30)에 채워진 유체를 상기 하부탱크(20)에 공급하는 유체공급부(60)를 포함한다.

본 발명에 의하면, 가열된 유체를 계속적으로 순환시켜 적은 온도로 운용할 수 있고, 가열된 유체에서 발생되는 증기압을 이용하여 유체를 무동력으로 순환시켜 난방할 수 있는 장점이 있다.

증기압 순환, 보일러, 유체, 증기, 탱크, 순환, 난방

Description

증기압 순환 보일러{VAPOR PRESSURE ROTATION POWER BOILER}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증기압 순환 보일러의 사시도.

도 2는 본 발명 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 3은 상승하는 부력체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 4는 상승된 부력체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 5는 하강하는 부력체와 상부로 이동되는 유체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 6은 하강된 부력체와 상부로 이동된 유체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력제어부가 적용된 증기압 순환 보일러의 사시도.

도 8은 도 7에 도시된 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 9는 본 발명의 압력제어부가 상승되는 상태를 보인 단면도.

도 10은 본 발명의 압력제어부가 상승된 상태를 보인 단면도.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증기압 순환 보일러의 사시도.

도 12는 도 11의 증기압 순환 보일러의 단면도.

도 13은 본 발명에 적용되는 부레가 하강하는 상태를 보인 보일러의 단면도.

도 14는 본 발명에 적용되는 부레가 하강된 상태를 보인 보일러의 단면도.

도 15는 본 발명에 적용되는 부레가 다시 상승된 상태를 보인 보일러의 단면도.

도 16은 본 발명의 상부탱크의 다른 실시예에 따른 부분단면도.

도 17은 도 16의 압력캡의 사시도.

도 18은 17의 압력캡이 하강된 상태의 단면도.

도 19는 17의 압력캡이 상승된 상태의 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10, 100 : 가열부

20, 200 : 하부탱크

30, 300 : 상부탱크

40 : 압력제어부

400 : 압력감지부

50, 500 : 난방파이프

60, 600 : 유체공급부

본 발명은 증기압 순환 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 무동력 증기압 순환 보일러는 물을 저장하는 저수조와, 저수조로부터 물을 공급받는 가열탱크와, 가열탱크로부터 연결되어 난방대상물을 경유하는 난방호스와, 가열탱크를 가열하는 가열수단으로 이루어져 있다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 무동력 증기압 순환 보일러는, 등록실용신안 제193222호(실용신안 출원번호 제2000-9005호, 이하 '인용고안'이라 함)인 "휴대용 온수증기압 순환 보일러" 가 있었다.

이와 같은 종래기술은 일정량의 물을 담아둘 수 있도록 하는 저수조와; 상기 저수조 내의 물이 첵크밸브를 통하여 상부로 부터 유입되도록 하고 유입되어진 물은 밀폐된 공간내에서 가열되도록 하는 가열탱크; 이 가열탱크의 외부에 소정의 이격거리를 두고 설치되어 가열되어진 가열탱크를 외부로 부터 차단시키기 위한 가열탱크덮개판과; 상기 가열탱크로 부터 연결되어진 연결호스와 연결되어 이 연결호스 내를 흐르게 되는 난방수에 의해 보온을 유지할 수 있도록 하는 침낭을 포함하여 구성된다.

그런데 상기 인용고안은 가열수단으로 가열탱크를 가열하면 가열탱크 내의 물이 난방호스를 통해서 저수조로 순환한다.

그리고, 일정시간이 지나면, 가열탱크 내부의 상부영역은 물이 증발된 증기 로 채워지고 증기가 순환된다. 이때, 상기 증기는 난방호스 내의 공기 또는 증기가 있는 곳까지는 잘 흐르지만, 난방호스 내에 고여 있는 물과 만나면 증기의 잠열이 발산되면서 물로 변하므로 난방호스 내에서 원활하게 순환하지 못하는 구조적인 문제점이 있다.

또한, 가열탱크 내에서 발생되는 이상증기압력을 적적히 제어하거나 처리하지 못하여 가열탱크 및 난방호스가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가열된 유체가 계속적으로 순환되므로 가열시간이 흐를수록 낮은 온도로 유체를 가열하여도 유체의 온도를 지속적으로 유지할 수 있는 증기압 순환 보일러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가열된 유체에서 발생되는 이상증기압력에 대응하여 가열된 유체가 수용되는 탱크가 파손되지 않으면서 안정적으로 난방할 수 있는 증기압 순환 보일러를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명은 가열부와; 상기 가열부에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크와; 상기 하부탱크의 상부에 배치되는 상부탱크와; 상기 하부탱크 및 상부탱크에 연결되어 상기 하부탱크 내의 증기부력을 이용하 여 증기압력을 제어하는 압력제어부와; 상기 하부탱크에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크에 공급되는 상기 하부탱크 및 상부탱크에 연결되는 난방파이프와; 상기 난방파이프에서 순환되어 상기 상부탱크에 채워진 유체를 상기 하부탱크에 공급하는 유체공급부를 포함한다.

상기 하부탱크는 내부에서 증가하는 증기압력에 대응하도록 상기 하부탱크의 일측에 설치되는 압력조절밸브와; 상기 하부탱크에 수용된 유체를 배수하기 위해 설치된 배수밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 압력제어부는 상기 하부탱크 및 상부탱크에 관통되게 설치되는 압력파이프와; 상기 압력파이프에 설치되어 상기 압력파이프를 개폐하는 스위치부와; 상기 스위치부에 연결되어 상기 하부탱크에서 발생되어 증가되는 증기에 의해 승강하여 상기 스위치부를 스위칭동작 시키는 부력체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부는 상기 압력파이프에 설치되 상기 압력파이프를 개폐하는 볼밸브와; 상기 볼밸브에 고정되게 연결되는 힌지와; 상기 힌지에 일단이 고정되게 설치되며 타단에 장홈이 형성된 가이드부재와; 상기 가이드부재의 장홈에 안내되게 끼워지며 상기 부력체의 상부에 고정되게 설치되는 가이드핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유체공급부는 상기 상부탱크의 하부와 상기 하부탱크의 일측에 연결되는 공급파이프와; 상기 공급파이프에 설치되어 상기 공급파이프에서 공급되는 유체가 상기 상부탱크로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 압력제어부는 상기 하부탱크에서 발생되는 증기에 의해 승강하는 부력체와; 상기 부력체의 중앙에 형성되는 중앙홀과; 상기 중앙홀에 끼워지며 상부 및 하부에 상부 및 하부걸림턱이 형성된 연결관과; 상기 연결관과 관통되도록 상기 연결관의 상부에 수직하게 일체로 형성되며, 증기가 배출되도록 하부증기배출홀이 형성된 하부증기배출관과; 상기 하부증기배출홀과 일치되어 상기 하부탱크의 증기를 배출시키는 상부증기배출홀이 형성되며, 상기 하부증기배출홀이 승강되도록 끼워지는 상부증기배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본발명의 다른 실시예는 가열부와; 상기 가열부에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크와; 상기 하부탱크의 상부에 배치되는 상부탱크와; 상기 하부탱크에 설치되어 상기 하부탱크의 증기압력의 변화를 감지하여 상기 가열부를 제어하는 압력감지부와; 상기 하부탱크에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크에 공급되는 상기 하부탱크 및 상부탱크에 연결되는 난방파이프와; 상기 난방파이프에 의해 순환되어 상기 상부탱크에 채워진 유체를 상기 하부탱크에 공급하는 유체공급부를 포함한다.

상기 압력감지부는 상기 하부탱크의 내부 일측에 힌지에 의해 회전되게 설치되며 상기 가열부에 전기적으로 연결되는 부레인 것을 특징으로 한다.

한편, 본발명의 다른 실시예는 상기 상부탱크는 상기 상부탱크의 일측에 설치되어 상부탱크의 내부 압력이 외부압력보다 낮으면 외부압력이 상부탱크의 내부로 흡입되고, 상부탱크의 내부압력은 외부로 배출되지 못하게 하는 역류방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부탱크는 상기 상부탱크의 상부에 형성되는 압력배출홀에 설치되어 상기 압력배출홀에서 배출되는 압력이 소정압력 이상일 때 배출시키도록, 상기 압력배출홀의 상부를 커버하는 커버부와; 상기 커버부의 중앙의 하부에 형성되어 상기 압력배출홀에 끼워지며 승강되어 압력배출홀을 개폐하는 마개부와; 상기 커버부의 외측 저면에 하부방향으로 돌출되게 적어도 2개 이상 형성되는 걸림돌기와; 상기 걸림돌기가 걸리도록 하여 상기 걸림돌기가 걸린 상태에서 승강되도록 수직하게 상기 압력배출홀의 외측에 적어도 2개 이상 형성되는 장홈으로 구성되는 압력캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 사용되는 유체는 물, 기름, 축열물질 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 여기서 축열물질은 알킬벤젠 등이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증기압 순환 보일러의 사시도이다. 도 2는 본 발명 증기압 순환 보일러의 단면도이다.

도 3은 상승하는 부력체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도이다. 도 4는 상승된 부력체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도이다.

도 5는 하강하는 부력체와 상부로 이동되는 유체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도이다. 도 6은 하강된 부력체와 상부로 이동된 유체를 보인 증기압 순환 보일러의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 가열부(10)와; 상기 가열부(10)에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크(20)와; 상기 하부탱크(20)의 상부에 배치되는 상부탱크(30)와; 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되어 상기 하부탱크(20)의 증기압력을 제어하는 압력제어부(40)와; 상기 하부탱크(20)에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크(30)에 공급되는 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되는 난방파이프(50)와; 상기 난방파이프(50)에 의해 순환되어 상기 상부탱크(30)에 채워진 유체를 상기 하부탱크(20)에 공급하는 유체공급부(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 가열부(10)는 버너 또는 전열기를 사용할 수 있다. 버너는 하부탱크(20)의 하부를 불꽃으로 가열하여 하부탱크(20)의 내부에 수용된 유체를 간접적으로 가열하고, 전열기는 하부탱크(20)의 내부에 연결되어 유체를 직접 가열할 수 있다.

그리고, 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)는 2개의 탱크를 상하로 배치하여 사용하거나, 하나의 탱크의 중간부분에 수평으로 격벽을 형성하여 사용할 수도 있다. 이때, 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)가 겹쳐지는 부분이나 격벽은 관통홀이 형성되어야 하며, 관통홀에 압력이 새지 않도록 압력제어부(40)가 관통되게 설치되어야 한다.

또한, 상부탱크(30)의 상부에는 상부탱크(30)에 모여지는 증기압력이 배출되도록 압력배출홀(31)이 형성되어 있다.

또한, 난방파이프(50)의 일단은 하부탱크(20)의 하부 일측에 연결되고, 타단은 상부탱크(20)의 상부 일측에 연결된다. 그리고, 난방파이프(50)는 건물바닥에 설치하여 건물내부를 난방할 수 있고, 침구류 또는 의자 등에 설치되어 사용될 수도 있다.

상기 하부탱크(20)는 내부에서 증가하는 증기압력에 대응하도록 상기 하부탱크(20)의 일측에 설치되는 압력조절밸브(23)와; 상기 하부탱크(20)에 수용된 유체를 배수하기 위해 설치된 배수밸브(21)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 압력조절밸브(23)는 하부탱크(20)의 내부에서 발생될 수 있는 고압에 의해 하부탱크(20)의 파손을 방지하도록 유사시에 하부탱크(20)의 내부증기압력을 하부탱크(20)의 외부로 배출할 수 있다.

그리고, 하부탱크(20)의 보수 또는 유체를 교환할 때 배수밸브(21)를 이용하여 하부탱크(20)의 내부에 수용된 유체를 배수시킬 수 있다.

상기 압력제어부(40)는 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 관통되게 설치되는 압력파이프(41)와; 상기 압력파이프(41)에 설치되어 상기 압력파이프(41)를 개폐하는 스위치부(43)와; 상기 스위치부(43)에 연결되어 상기 하부탱크(20)에서 발생되어 증가되는 증기에 의해 승강하여 상기 스위치부(43)를 스위칭동작 시키는 부력체(45)를 포함하여 구성된다.

여기서, 부력체(45)가 하강하면 스위치부(43)가 압력파이프(41)를 폐쇄한 상태이고, 부력체(45)가 상승하면 스위치부(43)가 압력파이프(41)를 개방한 상태이다. 즉, 증기가 과도하게 발생되어 증기압력이 과도하게 상승하면 부력체(45)가 상 승하여 스위치부(43)가 압력파이프(41)를 개방하면 압력파이프(41)를 통해 증기는 배출되므로, 하부탱크(20)의 증기압력은 낮아지게 된다.

상기 스위치부(43)는 상기 압력파이프(41)에 설치되어 상기 압력파이프(41)를 개폐하는 볼밸브(431)와; 상기 볼밸브(431)에 고정되게 연결되는 힌지(433)와; 상기 힌지(433)에 일단이 고정되게 설치되며 타단에 장홈(435)이 형성된 가이드부재(437)와; 상기 가이드부재(437)의 장홈(435)에 안내되게 끼워지며 상기 부력체(45)의 상부에 고정되게 설치되는 가이드핀(439)을 포함하여 구성된다.

여기서, 부력체(45)가 상승할 때 부력체(45)의 상부에 설치된 가이드핀(439)이 가이드부재(437)의 장홈(435)을 따라 가이드되고, 가이드부재(437)는 힌지(433)를 축으로 상부방향으로 회전하여 힌지(433)에 연결된 볼밸브(431)를 회전시켜 압력파이프(41)를 개방 시킨다.

이때, 개방된 압력파이프(41)를 통해 증기압력이 배출되면 부력체(45)가 하강하고, 이에 의해 가이드부재(437)는 힌지(433)를 축으로 하부방향으로 회전하여 힌지(433)에 연결된 볼밸브(431)를 회전하여 압력파이프(41)는 폐쇄 된다.

그리고, 가이드핀(439)은 부력체(45)에 고정되게 설치된다. 또한, 부력체(45)에 고정부재(432)가 형성되고, 고정부재(432)에는 수직하게 장홈(434)이 형성되며, 가이드부재(437)의 장홈(435)과 고정부재(432)의 장홈(434)일 일치시킨 후 연결부재인 가이드핀(439)을 연결시키면 부력체(45)는 각각의 장홈(435)(434)들에 가이드되는 가이드핀(439)에 의해 부드럽게 승강동작 될 수 있다.

상기 유체공급부(60)는 상기 상부탱크(30)의 하부와 상기 하부탱크(20)의 일 측에 연결되는 공급파이프(61)와; 상기 공급파이프(61)에 설치되어 상기 공급파이프(61)에서 공급되는 유체가 상기 상부탱크(30)로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(63)를 포함하여 구성된다.

여기서, 하부탱크(20)와 난방파이프(50)의 사이에는 난방파이프(50)에서 하부탱크(20)로 유체가 역류되는 것을 방지하는 또 다른 체크밸브(65)를 더 설치하는 것이 바람직하다. 따라서, 유체는 체크밸브들(63)(65)에 의해 상부탱크(30)에서 하부탱크(20)로 하부탱크(20)에서 난방파이프(50)로 흐르게 된다.

그리고, 하부탱크(20)에서 난방파이프(50)를 통해 상부탱크(30)로 공급된 유체는 공급되는 순간 낙차에 의해 바로 하부탱크(20)로 공급된다.

이하, 본 발명은 아래와 같이 동작 및 효과가 있다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 부력체(45)가 하부탱크(20)에서 하부방향으로 향하도록 하강되어 있다. 즉, 부력체(45)가 자체무게에 의해 하부탱크(20)의 유체 속에 가라앉은 상태이다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이 가열부(10)에서 소정의 열을 가하면 하부탱크(20)에 수용된 유체의 온도가 상승하여 끓게 된다. 끓는 유체는 난방파이프(50)를 통해 순환되어 난방에 사용된다. 난방에 사용된 유체는 난방파이프(50)를 통해 상부탱크(30)로 공급된다.

그리고, 하부탱크(20)에 계속적으로 공급되는 가열부(10)의 열에 의해 유체에서 증기가 발생된다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이 하부탱크(20)의 증기가 발생되면 증기에 의해 부력체(45)가 상승하게 된다. 부력체(45)가 상승하는 동안에도 유체는 난방파이프(50)를 통해 상부탱크(30)로 계속 공급된다.

그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 하부탱크(20)에서 계속적으로 증가하는 증기에 의해 부력체(45)는 최고높이까지 상승하게 된다. 이때, 부력체(45)에 연결된 스위치부(43)가 압력파이프(41)를 개방시킨다. 이어서, 개방된 압력파이프(41)를 통해 증기가 상부탱크(30)에 공급되고, 공급된 증기는 상부탱크(30)의 압력배출홀(31)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 증기압이 외부로 배출되면 상부탱크(30)에 공급되었던 유체는 하부탱크(20)로 공급된다. 즉, 하부탱크(20)에 발생되었던 증기압력은 압력파이프(41)를 통해 배출되어 상부탱크(30)와 하부탱크(20)의 증기압력이 해소되므로, 상부탱크(30)에 수용되었던 유체는 하부탱크(20)에 낙하되면서 공급되게 된다.

또한, 상승되었던 부력체(45)는 하부로 하강하게 되고 하강된 부력체(45)에 의해 스위치부(43)가 압력파이프(41)를 폐쇄하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 하부탱크(20)에서 끓는 유체를 난방파이프(50)를 통해 순환되어 난방에 사용되고, 상부탱크(30)에 공급되고, 상부탱크(30)에 공급된 유체는 다시 하부탱크(20)에 공급되어 유체는 순환되므로, 새로운 유체의 공급이 필요하지 않는다.

또한, 순환되는 유체를 계속적으로 가열하므로 처음에 유체를 가열하기 위한 높은 온도가 소요되지만, 계속적으로 순환되는 유체는 지속적인 높은 온도가 필요 하지 않게 된다.

또한, 가열된 유체에서 이상고압이 발생되면 압력제어부(40)가 이상고압을 외부로 방출시키므로, 가열된 유체가 수용된 탱크는 안정되게 운용될 수 있다.

한편, 본 발명의 압력제어부에 대한 다른 실시예를 설명하면 아래와 같다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력제어부가 적용된 증기압 순환 보일러의 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 증기압 순환 보일러의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 압력제어부가 상승되는 상태를 보인 단면도이다. 도 10은 본 발명의 압력제어부가 상승된 상태를 보인 단면도이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 압력제어부(40)는 상기 하부탱크(20)에서 발생되는 증기에 의해 승강하는 부력체(71)와; 상기 부력체(71)의 중앙에 형성되는 중앙홀(72)과; 상기 중앙홀(72)에 끼워지며 상부 및 하부에 상부 및 하부걸림턱(73, 74)이 형성된 연결관(75)과; 상기 연결관(75)과 관통되도록 상기 연결관(75)의 상부에 수직하게 일체로 형성되며, 증기가 배출되도록 하부증기배출홀(76)이 형성된 하부증기배출관(77)과; 상기 하부증기배출홀(76)과 일치되어 상기 하부탱크(20)의 증기를 배출시키는 상부증기배출홀(78)이 형성되며, 상기 하부증기배출홀(76)이 승강되도록 끼워지는 상부증기배출관(79)을 포함하여 구성된다.

여기서, 부력체(71)에 연결되는 연결관(75)은 상부 및 하부걸림턱(73, 74)에 의해 부력체(71)의 중앙홀(72)에서 이탈되지 않는다. 또한, 연결관(75)에 연결된 하부증기배출관(77)은 하부탱크(20)에서 발생되는 증기에 의해 부력체(71)와 함께 승강된다.

이때, 하부탱크(20)에서 발생되는 증기압력에 의해 부력체(71)와 함께 하부증기배출관(77)이 상승하여 하부증기배출관(77)의 하부증기배출홀(76)과 상부증기배출관(79)의 상부증기배출홀(78)이 서로 일치될 때, 하부탱크(20)에서 발생된 증기압력은 상부탱크(30)로 배출된다.

또한, 하부증기배출홀(76)과 상부증기배출홀(78)은 하부증기배출관(77) 및 상부증기배출관(79)의 각각의 외주면을 따라 동일한 높이에서 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 부력체(71)와 하부증기배출관(77)은 일체로 형성될 수도 있으나, 부력체(71)와 하부증기배출관(77)의 사이에서 발생될 수 있는 유격을 고려하여 연결관(75)을 사이에 설치하였다.

한편, 하부증기배출관(77)과 상부증기배출관(79)은 삼각관 또는 다각관으로 제조될 수 있다. 이때, 하부증기배출관(77)과 상부증기배출관(79)의 측면에 하부증기배출홀(76)과 상부증기배출홀(78)을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상부증기배출관(79)에 대해 승강하는 하부증기배출관(77)이 수평방향으로 회전되지 않기 때문에, 하부증기배출관(77)과 상부증기배출관(79) 각각의 면에 형성된 하부증기배출홀(76)과 상부증기배출홀(78)은 증기압이 증가 될 때 정확하게 일치되어 압력을 배출할 수 있다.

이하, 본 발명의 압력제어부의 동작과정은 아래와 같다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 가열부(10)에서 가열하면 하부탱크(20)에서 유체가 가열되고 가열되는 유체에서 증기가 발생된다. 이 발생되는 증기에 의해 부력체(71)와 하부증기배출관(77)은 상승하게 된다.

이때, 가열된 유체는 하부탱크(20)에서 발생되는 증기압에 의해 난방파이프(50)로 공급되어 난방파이프(50)에서 순환되어 상부탱크(30)로 공급된다.

계속되는 가열부(10)의 가열에 의해 하부탱크(20)의 유체의 가열은 가속된다. 이때, 가열되는 유체는 계속적으로 난방파이프(50)를 순환하면서 상부탱크(30)로 공급된다.

그리고, 가열되는 유체에 의해 증기가 계속적으로 발생되므로 부력체(71)와 하부증기배출관(77)은 상부증기배출관(79)을 따라 계속적으로 상승하여 하부증기배출홀(76)과 하부증기배출홀(76)이 일치되면 하부탱크(20)의 증기압은 상부탱크(30)로 공급된다.

이어서, 상부탱크(30)로 공급된 증기압은 압력배출홀(31)을 통해 외부로 일부 배출되어 하부탱크(20)의 증기압이 상부탱크(30)의 압력과 같아지면 상부탱크(30)의 유체는 유체공급부(60)를 통해 상부탱크(30)로 낙차되면서 공급되고, 부력체(71)와 하부증기배출관(77)은 하부로 하강하여 하부탱크(20)의 저면에 위치된다.

또한, 상부탱크(30)에서 증기압이 외부로 배출되어 하부탱크(20)의 증기압이 해소되면 상부탱크(30)에서 공급된 유체는 하부탱크(20)에서 가열부(10)에 의해 다시 가열되어 난방파이프(50)로 공급된다.

이와 같이, 본 발명의 압력제어부에 의해 하부탱크(20)에서 계속적으로 발생되는 증기압을 이용하여 유체를 순환시켜 난방에 사용할 수 있고, 또한, 하부탱크(20)에서 발생되는 증기압을 계속적으로 해소할 수 있으므로 난방에 사용된 유체를 다시 회수하여 가열하고 다시 순환시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면 아래와 같다.

먼저, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증기압 순환 보일러의 사시도이다. 도 12는 도 11의 증기압 순환 보일러의 단면도이다. 도 13은 본 발명에 적용되는 부레가 하강하는 상태를 보인 보일러의 단면도이다. 도 14는 본 발명에 적용되는 부레가 하강된 상태를 보인 보일러의 단면도이다. 도 15는 본 발명에 적용되는 부레가 다시 상승된 상태를 보인 보일러의 단면도이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 본 발명은 가열부와; 상기 가열부에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크(200)와; 상기 하부탱크(200)의 상부에 배치되는 상부탱크(300)와; 상기 하부탱크(200)에 설치되어 상기 하부탱크(200)의 증기압력의 변화를 감지하여 상기 가열부(100)를 제어하는 압력감지부(400)와; 상기 하부탱크(200)에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크(300)에 공급되는 상기 하부탱크(200) 및 상부탱크(300)에 연결되는 난방파이프(500)와; 상기 난방파이프(500)에 의해 순환되어 상기 상부탱크(300)에 채워진 유체를 상기 하부탱크(200)에 공급하는 유체공급부(600)를 포함하여 구성된다.

여기서, 하부탱크(200)는 내부에서 증가하는 증기압력에 대응하도록 하부탱크(200)의 일측에 압력조절밸브(230)가 설치되고, 하부탱크(200)에 수용된 유체를 배수하기 위해 하부탱크(200)의 하부에 배수밸브(210)가 설치된다.

그리고, 상부탱크(300)의 상부에는 상부탱크(300)에 모여지는 증기압력이 배출되도록 압력배출홀(310)이 형성되어 있다.

또한, 유체공급부(600)는 상부탱크(300)의 하부와 상기 하부탱크(200)의 일측에는 공급파이프(610)가 연결되고, 공급파이프(610)에는 체크밸브(630)가 설치되어 공급파이프(610)에서 공급되는 유체가 상부탱크(300)로 역류되는 것을 방지할 수 있고, 하부탱크(200)와 난방파이프(500)의 사이에는 또 다른 체크밸브(65)가 설치되어 난방파이프(50)에서 하부탱크(20)로 유체가 역류되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 압력감지부(400)는 상기 하부탱크(200)의 내부 일측에 힌지(401)에 의해 회전되게 설치되며 상기 가열부(100)에 전기적으로 연결되는 부레(403)인 것이 바람직하다.

여기서, 가열부(100)와 압력감지부(400)는 전기적으로 연결되어 압력감지부(400)의 제어에 의해 즉, 스위칭동작에 의해 가열부(100)는 열을 가열하거나 중단할 수 있다.

이하, 다른 실시예에 따른 본 발명의 동작설명은 아래와 같다.

먼저, 도 12에 도시된 바와 같이 부레(403)가 힌지(401)에 의해 회전되어 힌지(401)를 기준으로 상부방향에 위치되어 있으면 유체가 하부탱크(200)에 가득 채 워진 상태이므로 가열부(100)는 하부탱크(200)의 유체를 가열한다.

그리고, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 가열부(100)의 가열에 의해 하부탱크(200)에 증기압력이 증가하면 유체가 난방파이프(500)에 공급되므로, 유체의 높이가가 낮아지게 되면 부레(403)가 힌지(401)를 기준으로 아랫방향으로 위치된다.

이에 의해 하부탱크(200)에는 증기압력은 증가하고 유체는 부족한 상태이므로, 가열부(100)는 하부탱크(200)의 유체를 가열하는 것을 중단한다.

그리고, 도 15에 도시된 바와 같이 가열부(100)가 가열을 중단하면 하부탱크(200)의 증기압력은 낮아지게 되므로, 상부탱크(300)에 공급되었던 유체는 유체공급부(600)를 통해 하부탱크(200)로 낙하되어 공급된다.

따라서, 부레(403)가 승강동작이 반복되므로 가열부(100) 역시 동작 및 중단을 반복하게 되므로, 이에 의해 유체는 하부탱크(200)에서 난방파이프(500)를 거쳐 상부탱크(300)로 공급되고, 상부탱크(300)에 공급되었던 유체는 다시 하부탱크(200)에 공급되어 유체는 계속적으로 순환되게 된다.

그리고, 부레(403)의 승강동작에 의해 가열부(100)는 동작되거나 중단될 수 있으므로, 하부탱크(200)의 증기압력이 계속적으로 상승하여 하부탱크(200)가 파손을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 소정온도로 가열된 유체를 계속적으로 순환시킬 수 있고, 유체가 수용된 탱크에서 발생되는 고압을 제어하므로 유체가 수용된 탱크는 파손되지 않으면서 유체를 순환시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 상부탱크의 다른 실시예는 아래와 같다.

도 16은 본 발명의 상부탱크의 다른 실시예에 따른 부분단면도이다. 도 17은 도 16의 압력캡의 사시도이다. 도 18은 17의 압력캡이 하강된 상태의 단면도이다. 도 19는 17의 압력캡이 상승된 상태의 단면도이다.

도 16 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 상부탱크(30)(300)는 상기 상부탱크의 일측에 설치되어 상부탱크의 내부 압력이 외부압력보다 낮으면 외부압력이 상부탱크의 내부로 흡입되고, 상부탱크의 내부압력은 외부로 배출되지 못하게 하는 역류방지부(80)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 역류방지부(80)는 체크밸브인 것이 바람직하다. 이 역류방지부(80)는 상부탱크(30)(300)의 증기압력이 증가되어도 외부로 증기압력을 배출시키지 않고, 상부탱크(30)(300)의 내부압력이 낮아지면 외부의 공기를 내부로 통과시킨다.

상기 상부탱크(30)(300)는 상기 상부탱크의 상부에 형성되는 압력배출홀(31)(310)에 설치되어 상기 압력배출홀에서 배출되는 압력이 소정압력 이상일 때 배출시키도록, 상기 압력배출홀의 상부를 커버하는 커버부(91)와; 상기 커버부(91)의 중앙의 하부에 형성되어 상기 압력배출홀에 끼워지며 승강되어 압력배출홀을 개폐하는 마개부(93)와; 상기 커버부(91)의 외측 저면에 하부방향으로 돌출되게 적어도 2개 이상 형성되는 걸림돌기(95)와; 상기 걸림돌기(95)가 걸리도록 하여 상기 걸림돌기(95)가 걸린 상태에서 승강되도록 수직하게 상기 압력배출홀의 외측에 적 어도 2개 이상 형성되는 장홈(97)으로 구성되는 압력캡(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 압력캡(90)은 자체무게 때문에 상부탱크(30)(300)의 증기압력이 소정압력으로 증가되기 전까지 개방되지 않는다. 그리고, 상부탱크(30)(300)의 내부압력이 계속적으로 증가하여 소정압력의 이상으로 증가하면 압력캡(90)은 상승하여 압력배출홀(31)(310)과 압력캡(90)의 사이에 틈이 발생되어 증기압력은 외부로 배출되게 된다.

또한, 압력캡(90)은 그 크기를 다르게 제작하여 무게를 늘리거나 줄여서 제작하여 사용자의 의도에 따라 상부탱크(30)(300)의 내부압력은 조절될 수 있다.

이와 같이, 압력캡(90)은 상부탱크(30)(300)의 내부압력을 소정압력으로 증가시키고, 소정압력 이상이면 감소시켜 상부탱크(30)(300)의 내부압력을 조절할 수 있으므로, 상부탱크(30)(300)에 수용된 많은 양의 유체가 원활하게 순환될 수 있다.

또한, 본 발명은 소정온도를 유지하는 유체를 지속적으로 순환시킬 수 있으므로, 본 발명은 안정적 난방할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 청구범위에 기재된 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 설계변경하여 실시하는 경우에는 본 발명의 범주로 간주한다.

본 발명에 의하면, 가열된 유체가 계속적으로 순환되므로 가열시간이 흐를수록 낮은 온도로 유체를 가열하여도 유체의 온도를 지속적으로 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 가열된 유체에서 발생되는 이상증기압력에 대해 압력조절부가 대응하므로, 가열된 유체가 수용되는 탱크는 파손되지 않으면서 안정적으로 난방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 유체를 순환시키기 위한 순환펌프를 사용하지 않으므로, 전력소모가 줄어드는 이점이 있다.

Claims

가열부(10)와;

상기 가열부(10)에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크(20)와;

상기 하부탱크(20)의 상부에 배치되는 상부탱크(30)와;

상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되게 설치되어 상기 하부탱크(20) 내의 증기부력을 이용하여 증기압력을 제어하는 압력제어부(40)와;

상기 하부탱크(20)에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크(30)에 공급시키도록 상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 연결되는 난방파이프(50)와;

상기 난방파이프(50)에서 순환되어 상기 상부탱크(30)에 공급된 유체를 상기 하부탱크(20)에 공급하는 유체공급부(60)를 포함하는 증기압 순환 보일러.
제 1항에 있어서, 상기 하부탱크(20)는

하부탱크(20)의 내부에서 증가하는 증기압력에 대응하도록 상기 하부탱크(20)의 일측에 설치되는 압력조절밸브(23)와;

상기 하부탱크(20)에 수용된 유체를 배수하기 위해 설치된 배수밸브(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 1항에 있어서, 상기 압력제어부(40)는

상기 하부탱크(20) 및 상부탱크(30)에 관통되게 설치되는 압력파이프(41)와;

상기 압력파이프(41)에 설치되어 상기 압력파이프(41)를 개폐하는 스위치부(43)와;

상기 스위치부(43)에 연결되어 상기 하부탱크(20)에서 발생되어 증가되는 증기에 의해 승강하여 상기 스위치부(43)를 스위칭동작 시키는 부력체(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 3항에 있어서, 상기 스위치부(43)는

상기 압력파이프(41)에 설치되 상기 압력파이프(41)를 개폐하는 볼밸브(431)와;

상기 볼밸브(431)에 고정되게 연결되는 힌지(433)와;

상기 힌지(433)에 일단이 고정되게 설치되며 타단에 장홈(435)이 형성된 가이드부재(437)와;

상기 가이드부재(437)의 장홈(435)에 안내되게 끼워지며 상기 부력체(45)의 상부에 고정되게 설치되는 가이드핀(439)을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 1항에 있어서, 상기 유체공급부(60)는

상기 상부탱크(30)의 하부와 상기 하부탱크(20)의 일측에 연결되는 공급파이프(61)와;

상기 공급파이프(61)에 설치되어 상기 공급파이프(61)에서 공급되는 유체가 상기 상부탱크(30)로 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 1항에 있어서, 상기 압력제어부(40)는

상기 하부탱크(20)에서 발생되는 증기에 의해 승강하는 부력체(71)와;

상기 부력체(71)의 중앙에 형성되는 중앙홀(72)과;

상기 중앙홀(72)에 끼워지며 상부 및 하부에 상부 및 하부걸림턱(73, 74)이 형성된 연결관(75)과;

상기 연결관(75)과 관통되도록 상기 연결관(75)의 상부에 수직하게 일체로 형성되며, 증기가 배출되도록 하부증기배출홀(76)이 형성된 하부증기배출관(77)과;

상기 하부증기배출홀(76)과 일치되어 상기 하부탱크(20)의 증기를 배출시키는 상부증기배출홀(78)이 형성되며, 상기 하부증기배출홀(76)이 승강되도록 끼워지는 상부증기배출관(79)을 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
가열부(100)와;

상기 가열부(100)에 의해 가열되는 유체가 수용되는 하부탱크(200)와;

상기 하부탱크(200)의 상부에 배치되는 상부탱크(300)와;

상기 하부탱크(200)에 설치되어 상기 하부탱크(200)의 증기압력의 변화를 감지하여 상기 가열부(100)를 제어하는 압력감지부(400)와;

상기 하부탱크(200)에서 가열된 유체가 순환되어 상기 상부탱크(300)에 공급되는 상기 하부탱크(200) 및 상부탱크(300)에 연결되는 난방파이프(500)와;

상기 난방파이프(500)에 의해 순환되어 상기 상부탱크(300)에 채워진 유체를 상기 하부탱크(200)에 공급하는 유체공급부(600)를 포함하는 증기압 순환 보일러.
제 7항에 있어서, 상기 압력감지부(400)는 상기 하부탱크(200)의 내부 일측에 힌지(401)에 의해 회전되게 설치되며 상기 가열부(100)에 전기적으로 연결되는 부레(403)인 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 1항 또는 제 7항에 있어서, 상기 상부탱크(30)(300)는

상기 상부탱크의 일측에 설치되어 상부탱크의 내부 압력이 외부압력보다 낮으면 외부압력이 상부탱크의 내부로 흡입되고, 상부탱크의 내부압력은 외부로 배출되지 못하게 하는 역류방지부(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.
제 1항 또는 제 7항에 있어서, 상기 상부탱크(30)(300)는

상기 상부탱크의 상부에 형성되는 압력배출홀(31)(310)에 설치되어 상기 압력배출홀에서 배출되는 압력이 소정압력 이상일 때 배출시키도록, 상기 압력배출홀의 상부를 커버하는 커버부(91)와;

상기 커버부(91)의 중앙의 하부에 형성되어 상기 압력배출홀에 끼워지며 승강되어 압력배출홀을 개폐하는 마개부(93)와;

상기 커버부(91)의 외측 저면에 하부방향으로 돌출되게 적어도 2개 이상 형성되는 걸림돌기(95)와;

상기 걸림돌기(95)가 걸리도록 하여 상기 걸림돌기(95)가 걸린 상태에서 승강되도록 수직하게 상기 압력배출홀의 외측에 적어도 2개 이상 형성되는 장홈(97)으로 구성되는 압력캡(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기압 순환 보일러.