KR101024489B1 - 에너지 절약형 전기보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정용, 또는 공업용으로 사용가능하며, 특히 저렴한 경비로 고효율의 난방 및 온수를 사용할 수 있는 에너지 절약형 전기 보일러에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 상,하부가 격판으로 분리되어 상부는 보조물탱크가 마련되고, 하부는 가열로가 마련된 몸체와; 상기 가열로의 내부에 열매체유로서 충진된 식물성오일을 직접가열하도록 가열로의 내측에 구비된 코일형태의 히터와; 외부의 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 히터에 전원을 공급하는 변압기와; 상기 가열로의 내부에 구비되어 일측은 보조물탱크의 상부와 연통되도록 유출관과 연결되고 타측은 보조물탱크의 하부와 연통되도록 유입관과 연결되는 라디에이터와; 상기 가열로의 식물성오일이 난방실에 순환하도록 가열로의 외측에 연결된 순환관과 상기 순환관에 구비된 순환펌프로 구성된 순환부와; 상기 보조물탱크와 급수사용실을 연결하는 제1 급수관을 포함한다.

보일러, 전기보일러, 직접가열, 식물성오일, 열교환기

Description

에너지 절약형 전기보일러{Energy-saving electric boiler}

본 발명은 가정용, 또는 공업용으로 사용가능하며, 특히 저렴한 경비로 고효율의 난방 및 온수를 사용할 수 있는 에너지 절약형 전기 보일러에 관한 것이다.

통상적으로, 전기 보일러는 폭발이나 유독가스의 위험요소가 없고 소음 및 냄새가 발생하지 않으므로 널리 이용되고 있으며, 온수의 공급과 난방을 동시에 또는 선택적으로 작동시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 전기 보일러는 급수관을 통하여 공급된 냉수가 전열히터에 가열되고 순환펌프에 의해 난방배관 및 저수조를 순환하도록 되어 있으며, 온수배출관을 통하여 온수를 생활용수로서 이용할 수 있도록 구성된다. 이때 전열히터에 의한 가열수단으로서는 대부분 하나의 공간부를 구성하는 저수조 내부로 코일식 혹은 직열식 등으로 배치된 히터가 구비되며 상기 히터의 열교환에 의해서 저수조에 채워진 냉수가 가열된다.

따라서 저수조 내부에 채워진 물은 동시에 가열되면서 동일한 온도로 상승하게 되고, 저수조 내부 물 전체를 가열시키는데 장시간이 소요된다. 이로서 사용자는 기다리는 시간을 소비하는 문제점이 있고, 보일러의 열효율이 떨어지면서 에너 지의 손실이 크게 발생될 수 있으며, 보일러의 부피 및 용량이 커지는 단점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기보일러에 있어서 난방을 위한 부위와 온수공급을 위한 부위를 독립적으로 분리하고 열매체유를 식물성오일을 활용함으로써 가열시간이 단축되어 난방이 신속하게 이루어지도록 하게 하는 특징을 갖는 본 발명에 따른 에너지 절약형 전기 보일러를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 열교환기를 더 구비함으로써 온수를 신속하게 공급하는 본 발명에 따른 에너지 절약형 전기 보일러를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 상,하부가 격판으로 분리되어 상부는 보조물탱크가 마련되고, 하부는 가열로가 마련된 몸체와; 상기 가열로의 내부에 열매체유로서 충진된 식물성오일을 직접가열하도록 가열로의 내측에 구비된 코일형태의 히터와; 외부의 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 히터에 전원을 공급하는 변압기와; 상기 가열로의 내부에 구비되어 일측은 보조물탱크의 상부와 연통되도록 유출관과 연결되고 타측은 보조물탱크의 하부와 연통되도록 유입관과 연결되는 라디에이터와; 상기 가열로의 식물성오일이 난방실에 순환하도록 가열로의 외측에 연결된 순환관과 상기 순환관에 구비된 순환펌프로 구성된 순환부와; 상기 보조물탱크와 급수사용실을 연결하는 제1 급수관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 전기보일러에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 에너지 절약형 전기보일러는 순환관으로부터 순환되는 식물성오일을 선택에 의해 공급받는 열교환기와; 일측은 상기 보조물탱크에 연결되고 타측은 열교환기를 경유하여 급수사용실에 연결되는 제2 급수관을 더 구비하여 구성됨으로써 달성된다.

본 발명에 따른 에너지 절약형 전기보일러에 의하면, 난방을 위해 요구되는 열매체유가 식물성오일임으로 가열시간이 물을 이용하는 것에 비해 단축되어 결국 에너지가 절약되는 효과가 있다.

또한, 온수 사용을 위한 라디에이터와 더불어 난방실을 순환하는 열매체유를 일시 저장하는 열교환기의 사용으로 온수에 열을 더욱 가함으로써 급속 온수 공급이 이루어지는 장점이 있다.

또한, 고전압(380V, 220V)을 저전압(120V 이하)으로 변환하는 변압기의 사용으로 감전사고의 위험수위를 낮출 수 있으며, 3kw 미만의 전류를 사용하는 히터는 열매체유를 간접히팅으로 가열하는 것이 아닌 가열로에 개방된 코일 형태의 히터를 설치함으로써 직접 가열이 가능하여 열매체유가 급속 가열되고, 난방시 고온의 열매체유를 여유열로 활용하여 대류현상에 의해 보조물탱크와 라디에이터를 순환하는 물은 항시 온수를 유지함으로써 상시 온수로 사용함으로 절전 및 경비를 절약하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들과 관련하여 상세히 설 명한다.

본 발명은 몸체(100)와, 코일형태의 히터(70)와, 변압기(50)와, 라디에이터(30)와, 순환부와, 제1 급수관(21)을 포함하여 구성되며, 도 1에 도시한 바와 같이 이들의 구성에 열교환기(40)와, 제2 급수관(22)이 더 포함될 수 있다.

몸체(100)는 상,하부가 격판(101)으로 분리되어 상부는 보조물탱크(20)가 마련되고, 하부는 가열로(10)가 마련된다.

코일형태의 히터(70)는 상기 가열로(10)의 내부에 열매체유로서 충진된 식물성오일을 직접가열하도록 가열로(10)의 내측에 구비된다. 이러한 히터(70)는 본 발명에 따른 전기 보일러의 용량에 따라 적어도 하나 이상의 히터(70)가 구비될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시한 바와 같이 히터(70)를 가열로(10)의 양측의 내측으로 각각 구비할 수 있는 것이다. 또한, 히터(70)는 별도의 하우징(덮개)이 없는 개방형 구조로서 식물성오일의 낮은 끓는점과 함께 식물성오일의 급속가열시에 유용하여 결국 난방실(A)의 급속 난방 제공이 가능하다.

변압기(50)는 외부의 고전압(380V, 220V)를 저전압(120V 이하)으로 변환하여 상기 히터(70)에 전원을 공급한다. 이와 같은 변압기(50)는 고전압을 저전압으로 변환시키기 때문에 본 발명에 따른 전기 보일러의 가동시 감전사고가 발생하더라도 종래에 비해 위험수위가 현저히 낮아지고, 비교적 작은 용량(3kw)의 히터를 사용할 수 있는 장점을 갖는다.

라디에이터(30)는 상기 가열로(10)의 내부에 구비되어 일측은 보조물탱크(20)의 상부와 연통되도록 유출관(13)과 연결되고 타측은 보조물탱크(20)의 하부 와 연통되도록 유입관(12)과 연결되는 구성으로, 가열로(10)에 충진된 식물성오일의 열을 전이 받아 보조물탱크(20)의 냉수를 온수로 변환하게 한다.

순환부는 순환관(11)과, 순환펌프(60)로 구성된다. 순환관(11)은 상기 가열로(10)의 식물성오일이 난방실(A)에 순환하도록 가열로(10)의 외측에 연결된 관로이고, 순환펌프(60)는 식물성오일이 난방실(A)에 순환되도록 펌핑한다. 제1 급수관(21)은 보조물탱크(20)와 급수사용실(B)을 연결하는 구성으로서, 급수사용실(B)에서 온수 요구시 온수가 유통되게 하는 관로이다.

이와 같은 본 발명에서 난방실(A) 및 급수사용실(B)은 각각 가정집의 방과, 세면실일 수 있다.

한편, 본 발명은 순환관(11)으로부터 순환되는 식물성오일을 선택에 의해 공급받는 열교환기(40)와, 일측은 상기 보조물탱크(20)에 연결되고 타측은 열교환기(40)를 경유하여 급수사용실(B)에 연결되는 제2 급수관(22)을 더 구비하여 구성될 수 있다.

이때, 제1 급수관(21)과 제2 급수관(22) 및 순환관(11)에는 도 2에 도시한 바와 같이 밸브(81,82,83)가 구성되는데 제1 급수관(21)에 구비된 밸브(81) 및 제2 급수관(22)에 구비된 밸브(82)는 사용자의 요구에 의한 급속 온수 공급 여부에 따라 급속 온수공급을 요구하면 제1 급수관(21)의 밸브(81)는 차단되고, 제2 급수관(22)의 밸브(82)는 개방된다. 즉, 제2 급수관(22)의 밸브(82)만을 개방하여 급수사용실(B)에 온수를 공급하는데 이는 제2 급수관(22)이 도 2에 도시된 바와 같이 가열된 식물성오일이 충진된 열교환기(40)를 경유함으로 온수가 열교환기(40)를 통 해 한번 더 가열됨으로 급속온수 공급이 가능해지기 때문이다.

반대로, 사용자가 급속 온수 공급을 원하지 않을 경우는 제2 급수관(22)의 밸브(82)는 차단되고, 제1 급수관(21)의 밸브(81)는 개방됨으로 사용자는 필요시 급수사용실(B)에서 온수를 항시 공급받을 수 있다.

열교환기(40)는 순환관(11)으로부터 순환되는 식물성오일을 선택에 의해 공급받을 수 있다 하였는데 이는 순환관(11)의 일측에 구비된 밸브(83) 및 밸브(83)로부터 분기되는 바이패스관(23)을 통해 식물성오일을 공급받는데 난방만을 이용할 경우에는 상기 밸브(83)가 바이패스관(23)측으로는 차단하여 순수 난방만을 이용하게 하고, 급속 온수 공급을 위해서는 상기 밸브(83)가 바이패스관(23)측으로도 식물성오일이 이동되도록 개방함에 기인한 것이다.

한편, 도 3은 도 2의 구조의 제1 급수관(21)과 제2 급수관(22)을 제1 급수관(21)으로 통합하고 제1 급수관(21)의 열교환기(40)로의 경유는 제1 급수관(21)으로부터 분기되는 별도의 분기관(24)을 마련하며, 급속 온수 공급 및 온수지속 공급의 경우는 분기관(24)과 제1 급수관(21)의 분기부분에 하나의 밸브(84)를 마련함으로써 온수를 열교환기(40)를 거치게 하거나, 거치지 않고 직접 급수사용실(B)에 공급할 수 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정 적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 전기보일러의 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 절약형 전기보일러의 개통도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 절약형 전기보일러의 개통도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 몸체 10: 가열로

20: 보조물탱크 30: 라디에이터

40: 열교환기 50: 변압기

60: 순환모터 70: 히터

11: 순환관 12: 유입관

13: 유출관 21: 제1 급수관

22: 제2 급수관

Claims (2)

1. 상,하부가 격판(101)으로 분리되어 상부는 보조물탱크(20)가 마련되고, 하부는 가열로(10)가 마련된 몸체(100)와;

   상기 가열로(10)의 내부에 열매체유로서 충진된 식물성오일을 직접가열하도록 가열로(10)의 내측에 구비된 코일형태의 히터(70)와;

   외부의 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 히터(70)에 전원을 공급하는 변압기(50)와;

   상기 가열로(10)의 내부에 구비되어 일측은 보조물탱크(20)의 상부와 연통되도록 유출관(13)과 연결되고 타측은 보조물탱크(20)의 하부와 연통되도록 유입관(12)과 연결되는 라디에이터(30)와;

   상기 가열로(10)의 식물성오일이 난방실(A)에 순환하도록 가열로(10)의 외측에 연결된 순환관(11)과 상기 순환관(11)의 일측에 구비된 순환펌프(60)로 구성된 순환부와;

   상기 보조물탱크(20)와 급수사용실(B)을 연결하는 제1 급수관(21);

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 전기보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에너지 절약형 전기보일러는 순환관(11)으로부터 순환되는 식물성오일을 선택에 의해 공급받는 열교환기(40)와;

   일측은 상기 보조물탱크(20)에 연결되고 타측은 열교환기(40)를 경유하여 급수사용실(B)에 연결되는 제2 급수관(22);

   을 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 전기보일러.

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