KR101166459B1 - 온풍기 기능을 갖는 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러 탱크(10); 상기 보일러 탱크 외면에 설치되고,난방관과 연결되는 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2); 상기 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2)에 급수를 하기 위한 급수공급관(3); 상기 보일러 탱크 내면의 중심에 설치되는 근적외선히터(5); 상기 근적외선히터(5)의 외주를 감싸며 내열재로 제조되는 방열판(4); 상기 보일러 탱크 외면과 접하는 내면에 설치되는 반사판(6); 상기 근적외선히터과 방열판 사이에서 발생하는 열을 밖으로 순환하기 위한 온풍공급팬(50); 상기 보일러 탱크를 감싸는 난방케이스(40); 급수를 공급하기 위한 급수물통(70); 온도센서스위치(sw2)를 포함하며, 온도조절을 하기 위한 온도조절기(54); 히터 조절을 위한 히터조절스위치(80); 전원스위치(sw5) 및 통풍구(36)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

보일러, 난방관, 온풍공급팬, 조립식 온돌판넬, 보일러탱크, 반사판, 난방

Description

온풍기 기능을 갖는 보일러{BOILER HAVING FAN HEATER}

본 발명은 온풍기 기능을 갖는 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근적외선히터를 이용하여 난방을 하고, 이로 인해 발생한 따뜻한 공기를 온풍공급팬을 이용하여 실내 공기를 효율적으로 따뜻하게 할 수 있는 온풍기 기능을 갖는 보일러에 관한 것이다.

겨울철에 사용되고 있는 난방기구들은 각종 여러 종류로 다양하다. 나무를 사용한 화목 난로 및 화목보일러, 연탄을 사용한 연탄난로 및 연탄보일러, 가스를 사용한 가스난로 및 가스보일러 및 석유등 기름을 사용한 석유난로 및 석유등 기름보일러가 있다. 이외에 전기를 사용한 전기장판과 전기난로 및 전기보일러 등 각종 난방기구가 있다.

삭제

이와 같이 겨울철 난방기구는 각종 종류가 다양하며 최근 들어서 고유가 및 경기침체로 인하여 가장 싶게 소비자가 선호 하고 있는 난방기구들을 살펴보면 전기장판과 전기 난로는 공해를 일으키지 않으며 인체에도 매우 유용한 기능들이 많이 장착되어 있기도 하다. 이들 전기 난로 중 니크롬선을 이용한 난로는 구입가격이 낮은 장점은 있으나, 전기스위치를 바로 켰을 때 니크롬선 히터에서 발생하는 발열량은 그 속도가 느리고 상대편 물체로 전달되는 온도가 늦어지면서 또한 발열량이 평소 낮으면서도 전력소모량이 높은 단점이 있다. 그러므로, 최근에는 일명 할로겐이라 부르는 근적외선 히터를 이용한 난로는 구입가격은 높으나 스위치를 켰을 때 근적외선(전구) 히터에서 발생하는 발열량은 높고 빠른 속도로 상대방의 물체에 전달되면서 평소의 발열량도 매우 높은 상태에서 소비전력량도 낮은 장점이 있다. 또 전기장판 종류들을 살펴보면 일반 전기장판이 있으며 건강에 유용한 옥 매트장판과 방석이 있으며 이외에 조립식 전기 판넬과 전기필름장판 등 각종 다양한 제품들이 있다. 이와 같은 난방 기구들을 사용한 실내온도 등을 살펴보면 실외 외부 날씨 온도가 영하 3℃ 이하의 날씨에서는 외부공기가 아주 낮고 차갑기 때문에 실내의 공기도 따라서 아주 낮아지게 된다. 이때에 옥 매트의 2인용 1장의 경우 소비전력 약 260w로는 발열량이 낮아, 침실 실내공간 약 2,5평의 경우 적합한 실내의 공기온도 약 20℃이상으로 높일 수가 없어 옥 매트 외에 별도의 난로나 보일러 등 난방기구를 제 사용하여 실내의 찬 공기를 높여주어야 하는 어려움이 있다. 이와 같은 경우는 소비전력 및 기타에너지 손실이 이중으로 손실하고 있는 문제가 있다. 그리고 조립식 전기 판넬이나 전기 필름 장판들은 실내의 공간 약 2,5평의 경우에서는 약 1,000～1300w정도의 시간당 전력소모량이 커 주택에서 장시간 사용할 경우에 기본전기요금을 추가하고 누진요금이 적용될 가능성이 있어 장시간 사용에는 많은 부담을 안겨주고 있다. 또 온돌바닥은 따듯하나 실내공기가 차가워 외부의 별개난방기구를 필요로 하고 있다.

그리고 석유나 가스보일러의 난방비용에 있어서는 석유보일러난방비는 가스보일러에 비하여 약40～50％가 더 높게 지출됨으로 고유가 및 경기 침체시대로서 난방비용은 소비자들에게 많은 부담을 주고 있으며 또 난방기구가 매시간마다 운전될 때에 지구에 온난화 온실가스 공해의 주범인 이산화탄소 배출가스를 수시 발생하고 있어 심각한 문제점이 되고 있으며 난방비용이 높아 많은 외화를 낭비하고 있는 문제가 되고 있다.

그러므로, 이와 같이 각종 많은 난방기구중 이의 난방에 대한 문제점들을 보다 상세하게 지적하여보면 전기 옥 매트나 전기조립식 판낼과 전기필름 장판은 실내 온돌바닥 지면은 대부분 따듯하나 실내의 찬 공기는 높게 올려주지 못함으로 실내의 찬 공기를 약20도c이상 적절한 상태가 되도록 높여주려면 항상 (전원) 난방 온도조절기를 고온으로 높여서 운전을 하여야 차가운 실내공기를 따듯하게 올려 주도록 사용하면서도 때로는 실내공기가 차가워 별개의 난로난방기구를 이용하는 경우가 종종 있어 난방손실 비용이 약50％이상 더 손실이 되고 있어 많은 에너지 손실과 외화를 낭비하고 있는 큰 문제점이 되고 있다. 이와 같은 에너지 손실문제는 가스 및 석유보일러에 있어서도 난방열량은 매우 높다. 하지만 난방과정에서 문제가 발생하고 있다 그에 대한 문제점을 살펴보면 다음과 같다. 즉 보일러가 가동이 되면 보일러 탱크내의 온수 물은 약 60℃ 이상 고온으로 상승하여 온수 순환펌프가 동작하여 실내 난방 관으로 온수를 순환을 시키게 된다.

삭제

하지만 이때 철 파이프 난방 관은 열전도 효율이 높은데 시설비가 높은 관계로 철 파이프 관이 아닌 합성수지 난방 관을 대부분 설치 사용하고 있다. 그러므로 합성수지 난방 관은 철 파이프 난방 관에 비하여 열전도 효율이 느리고 낮아 약 8％이상 온도를 감소하며 전달되고 있다 또 실내바닥에 깔려있는 난방 관은 4면 모두를 두꺼운 시멘트로 감싸고 있어서 온돌바닥 위에 방출되는 난방 관의 발열량은 바닥시멘트에서 약10～15％의 온도를 다시 감소하는 상태에서 온돌 위에 발열함으로 그 발열량이 낮아 실내의 찬 공기를 따듯한 공기로 바꾸려면 많은 시간이 소요된다.

그러므로, 실제 기상청에서 발표한 온도가 영하 3℃ 이하의 경우 보일러를 가동하여 실내공간 약 2,5평 서민주택의 경우 실내온돌바닥에 깔려있는 난방관으로 실내 온도를 3도c을 올리려면 약 2～3시간가량 보일러의 가동시간이 소요됨으로 많은 에너지가 손실되고 있어, 고유가 및 경제침체 시대에 소비자들의 가정에 난방비의 많은 부담을 안겨주고 있다. 그러므로, 최근에는 난방비가 싸고 부담이 적은 연탄보일러를 많은 가정에서 사용을 하고 있으나, 연탄보일러는 자칫 관리를 잘못하면 연탄중독으로 생명을 잃을 수도 있으며, 연탄불이 꺼지지 않도록 늘 관리를 해주고 또 쓰레기를 버려야 하는 등 어려움이 있다. 또 가스나 석유보일러는 보일러가 가동될 때마다 지구의 온난화 온실가스 공해의 주범인 이산화탄소 배출가스를 수시 발생하고 있어 심각한 문제점이 되고 있으며, 또 난방비용이 높아 많은 외화를 낭비하고 있는 문제가 되고 있다. 여기서 참고할 사항은 인체가 추위를 느끼는 과정은 실내 바닥은 따듯하나, 실내의 공기가 차가우면 추위를 많이 느끼며, 반대로 실내바닥은 차가우나, 실내 공기가 따듯하면 추위를 많이 느끼질 않는다는 점을 이용하여 에너지를 활용해야 할 것이다.

삭제

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 난로의 기능과 보일러의 기능을 동시에 사용하여 실내의 온돌바닥은 보일러기능으로 따듯하게 하며 또 실내의 찬 공기는 온풍(난로)기능으로 온도를 단시간에 급상승으로 높여주며, 절전효과가 있는 온풍기 기능을 갖는 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 보일러를 이용하여, 조립식 온돌 판넬의 난방관과 연결하여 단열효과가 높은 온돌형 난방시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 통상의 보일러에 있어서, 보일러 탱크(10); 상기 보일러 탱크 외면에 설치되고,난방관과 연결되는 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2); 상기 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2)에 급수를 하기 위한 급수공급관(3); 상기 보일러 탱크 내면의 중심에 설치되는 근적외선히터(5); 상기 근적외선히터(5)의 외주를 감싸며 내열재로 제조되는 방열판(4); 상기 보일러 탱크 외면과 접하는 내면에 설치되는 반사판(6); 상기 근적외선히터과 방열판 사이에서 발생하는 열을 밖으로 순환하기 위한 온풍공급팬(50); 상기 보일러 탱크를 감싸는 난방케이스(40); 급수를 공급하기 위한 급수물통(70); 온도센서스위치(sw2)를 포함하며, 온도조절을 하기 위한 온도조절기(54); 히터 조절을 위한 히터조절스위치(80); 전원스위치(sw5) 및 통풍구(36)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 난방케이스에 휴대용 벨트(35)를 더 포함하여 휴대 및 이동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보일러탱크(10)는 내열성 금속, 세라믹유리, 우레탄 중 어느 하나의 재질인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 급수물통(70)의 수위감지를 위한 수위감지센서(sw3) 및 상기 수위감지센서에 의해 물이 부족한 경우 경고음을 내는 부저(27)가 더 포함될 수 있다.

삭제

삭제

삭제

본 발명의 온풍기능을 겸한 보일러는 온풍난로기능으로 실내에 따듯한 공기를 공급하고 보일러기능으로 온돌바닥을 동시에 따뜻하게 하는 방법으로 적은 전력소모로도 단시간에 실내의 온도를 고온도로 높여줌으로 많은 에너지를 절감하는 효과가 있다. 기존에 사용하고 있는 가스 보일러 및 석유보일러의 난방 관과 서로 결합하여도 사용이 가능하다.

또한, 케이스 일면에 휴대용 벨트를 장착하여 휴대 및 이동에 간편하도록 하였다. 순간 온수기의 기능만으로도 편리하게 사용할 수가 있다. 실내공간 약 2,5평의 경우 시간당 소비전력이 겨울철 평균 약 350W정도로 낮아 기존 연탄보일러에 비교하여도 직장인의 경우 월별 난방비가 약 1/4 절감하는 효과가 있다. 전력소모량이 적어 에너지절감으로 난방비용을 크게 줄일 수가 있어 소비자 및 국가 경제에도 외화를 절감하는 큰 효과가 있다. 적은 전력소모로 가스나 석유보일러를 대체 사용하도록 함으로써, 공해의 주범인 지구의 온난화 온실가스 공해와 이산화탄소 배출가스의 배출 함양을 차단하는 효과가 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

본 발명에 있어서는 근적외선 히터(5)을 이용한 난로의 기능과 보일러의 기능 등 2가지 기능들을 동시에 사용할 수 있도록 한 그 실시 예를 도2와 도3과 같이 설명하여 본다.

먼저 보일러탱크(10)의 재질 선택 사용방법은 2가지 종류로 분류하며 그 중 1가지를 선택하여 사용할 수가 있다. 즉 불에 타지 않고 열에 강한 각종 금속 재료나 또는 투명한 고급(세라믹) 유리나 우레탄 등을 사용할 수가 있다. 그 이유를 구체적으로 설명하여 보면 다음과 같다. 근적외선히터(5)가 발열하여 방출하는 그 빛은 상대방의 물체를 열과 빛으로 투과시키는 기능을 가진다. 그러므로, 보일러탱크(10)에 대한 금속재료와 투명한 유리의 재질사용에 대한 차이점들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 금속재료를 사용한 보일러탱크(10)의 경우에 있어서는 근적외선히터(5)가 발열하여 방출하는 발열량 빛이 금속재료로 된 보일러탱크(10) 외면에 비추면 보일러탱크(10)가 1차 열을 흡수하여 온도가 상승하여 할 때에 열전도율에 의하여 보일러탱크(10)내에 들어있는 물을 데워주는 경향이 있게 된다. 그러므로, 열 전도율로 인하여 2차로 물을 데워주게 되어 물이 상승되는 그 온도속도가 아주 느리고 또 낮아지는 단점이 있다.

하지만 이와 반대로 투명 유리로 된 보일러탱크(10)는 근적외선히터(5)가 발열하여 방출하는 발열량 빛은 투명유리로 된 보일러탱크(10)에 비추면 보일러탱크(10)에서 1차 열을 흡수하게 된다. 그리고 동시 그의 빛은 보일러탱크(10)를 통과하여 보일러탱크(10) 내에 들어있는 상대방 물을 바로 투과시켜 직접 데워주는 효과가 있어 곧바로 물의 온도가 빠르게 상승하는 효과가 있게 된다. 또한 이때에 보일러탱크(10) 외부 일면에 부착된 반사판(6)은 반사된 빛의 열을 재차 반사하여 물로 다시 쏘아주는 효과가 있게 된다.

그러므로, 금속재료를 사용한 보일러탱크(10) 내에 들어있는 물보다는 투명유리를 사용한 보일러탱크(10)내에 들어있는 물의 온도 효율이 약 35％이상 더 빠르게 온도가 상승하는 효과가 있게 된다.

하지만 유리 제품 등은 취급도중 파손의 위험이 항상 뒤따르는 단점이 있다.

그러므로, 파손이 없는 금속재료의 보일러탱크(10)를 사용하는 것도 바람직하다.

여기서, 참고할 사항은 금속재료와 투명유리재료의 보일러탱크(10)에 있어서는 그 모양과 구조들은 서로 똑같으나 투명유리로 된 보일러탱크(10) 외면에는 반사판(6)을 부착하는 구조만 각각 다르다.

그러므로, 금속재료와 투명유리의 보일러탱크(10)에 대한 실시예에 대하여 설명하여 본다.

먼저 금속재료 보일러탱크(10)에 있어서는 도 3에서와 같이, 그 모양은 둥근 파이프 관과 같이 근적외선히터(5)의 몸체를 삽입하여 감싸주도록 둥근 원형형태로 형성하고 보일러탱크(10) 양쪽부위 상단 면에는 난방 관(30)과 연결할 수 있는 온수 흡입관(1)을 형성하고 정면좌측 하단 면에는 온수공급 순환펌프(20)와 연결할 수 있는 온수 배출관(2)을 구멍을 천공하여 형성한다. 그리고 보일러탱크(10) 상단에는 외부에서 급수를 공급받기 위한 급수공급관(3) 구멍을 천공하여 형성한다.

그리고, 보일러탱크(10)에 삽입되는 방열 판(4)은 도 5의 구조와 같이 근적외선히터(5)가 삽입되며 내면부위에는 근적외선히터(5)에서 나오는 발열량을 흡수하여 온풍기능으로 배출할 수 있도록 방열 판(4)에 턱들을 많이 형성한다.

이번에는 투명유리재료 보일러탱크(10)에 있어서는 도 3에서와 같이 그 모양은 둥근 파이프 관과 같이 근적외선히터(5) 몸체를 삽입하여 감싸주도록 둥근 원형형태로 형성하고 보일러탱크(10) 양쪽부위 상단 면에는 난방 관(30)과 연결할 수 있는 온수 흡입관(1)을 형성하고 정면좌측 하단 면에는 온수공급 순환펌프(20)와 연결할 수 있는 온수 배출관(2)을 구멍을 천공하여 형성한다. 그리고, 보일러탱크(10) 상단에는 외부에서 급수를 공급받기 위한 급수공급관(3) 구멍을 천공하여 형성한다. 그리고 보일러탱크(10)에 삽입되는 방열 판(4)은 도 5의 구조와 같이 근적외선히터(5)가 삽입되며 내면부위에는 근적외선 히터(5)에서 나오는 발열량을 흡수하여 온풍기능으로 배출할 수 있도록 방열판(4)에 턱들을 많이 형성한다.

삭제

그리고 보일러탱크(10) 외면에는 반사 빛을 발할 수 있는 도금이나 빛을 반사할 수 있는 별개의 반사판(6)을 준비한다.

이와 같이 준비된 보일러탱크(10)는 도 2와 도 4에서와 같이 각종 부품들을 부착을 하면 된다. 그 실시 예를 설명하여 보면 다음과 같다.

유리재질의 보일러탱크(10) 외면에는 반사판(6)을 부착한다. 그리고 보일러탱크(10) 내면에는 방열판(4)을 삽입시켜서 부착하고 방열판(4) 내부에는 근적외선히터(5)를 부착한다.

이와 같이 준비된 보일러탱크(10)는 난방케이스(40) 내부의 상단에 부착을 한다. 그리고 보일러탱크(10) 상단 일면에 급수(물)통(70)을 설치하고 급수공급 관과 서로 연결한다. 부착된 급수(물)통(70)부위에는 수위감지센서(Sw3)을 부착한다. 그래서 수위(물)감지센서스위치(Sw3)는 급수(물)통(70)내에 물이 부족할 때 릴레이(R4)가 동작하면 R4릴레이a접점(R4Sw)이 동작하여 부저(27) 소리를 울리도록 한다. 그리고 부착된 보일러탱크(10) 일면에는 온도 과열차단 스위치(Sw7)을 부착하여 보일러탱크(10)에 과열로 이상온도가 발생시에는 근적외선히터(5)전원이 차단되도록 한다.

또 보일러탱크(10)일면에는 온풍공급용 팬(50)과 근적외선히터(5)의 전원을 공급하기 위하여 온도감지센서(Sw2)를 부착한다.

그리고 바닥 하단 면에는 넘어질 때 전원이 차단되도록 안전스위치(Sw6)을 부착한다. 그리고 도 4에서와 같이 보일러탱크(10)와 방열 판(4)과 근적외선히터(5)가 삽입된 공간 부위에는 온풍공급팬(50)을 부착한다 보일러탱크(10)의 반사판(6)의 외면에는 열에 강한 보온재료로 보온을 하여 준다.

그리고 난방케이스(40)외부 전면에는 온도조절을 할 수 있는 온도센서조절스위치(54)을 부착을 한다. 또, 전원이 켜진 경우, 전원표시 램프(PL1)에 불이 들어오도록 하였고, 통풍구(36)(36')를 통해 통풍이 잘 되도록 하였다. 난방케이스(40) 하단 내면에는 온수공급 순환펌프(20)을 매입하여 부착한다.

부착된 순환펌프(20)의 흡입관은 보일러탱크(10)의 온수배출관((2)과 서로 연결 결합한다.

부착된 각종 모든 전기 기구들은 사용 용도에 맞도록 도 12에서와 같이 배선을 하고 또 각각 결선을 한다. 그리고 케이스(40) 상단 면에는 휴대가 용이하도록 휴대용 벨트(35)을 부착하여주면 이와 같이 온풍공급팬(50)이 부착되어있는 온풍기능을 갖는 보일러(40)가 형성되게 된다.
이와 같이 온풍기능을 갖는 보일러(40)와 조립식 온돌판넬(300)과 연결 및 그 사용방법에 대한 실시 예에 있어서는 도 13에서와 같이 보일러탱크(10)의 온수배출관(2)은 온수공급 순환펌프(20)의 흡입구와 연결하고, 온수배출관(2')은 조립식 판넬(300)의 난방관(30")이나 또는 기존에 설치된 난방관등 2면 중 1면과 서로 연결 결합하고 반대편에 남아있는 난방관(30') 1면은 보일러탱크(10) 흡입관(1)과 서로 연결 결합한다.

그리고, 또 이와 같이 사용준비가 끝난 후 급수공급관(3)은 외부에서 급수를 공급받을 수 있도록, 수도관과 연결하거나 또는 연결이 어려운 곳에서는 급수(물)통(70)에 물을 직접 부어주면 온풍기능을 갖는 보일러(40)을 가동할 수가 있게 된다.

그러므로, 이와 같은 작업공정이 끝난 후에는 도 4와 도 12와 같이 온풍기능을 갖는 보일러에 전원스위치(Sw5)을 켜 전원을 공급한다. 그리고, 온도조절기(54)를 손으로 돌려서 실내온도 값을 설정하여 보면 그 설정온도의 값에 따라서 온풍공급용 홴(50)이 회전하면서 근적외선 히터(5)는 붉은 색상으로 고열의 빛을 방출하게 된다. 이때에 투명유리로 된 보일러탱크(10)에서는 1차 열을 흡수하게 된다. 그리고 이때에 그의 근적외선히터(5)의 고열의 빛은 투명으로 된 보일러 탱크(10)을 통과하여 보일러탱크(10)내에 들어있는 (온수)물을 바로 투과시켜서 데워주는 효과가 있게 되어, 물의 온도가 곧바로 뜨겁게 상승하는 효과가 있게 된다. 또한 이때에 보일러탱크(10) 외부 면에 부착된 반사판(6)은 근적외선히터(5)에서 방출하는 고열의 빛을 재차 반사하여 다시 한번 물로 쏘아서 고온으로 데워 주는 효과가(금속재료보다 투명유리재료 보일러탱크(10)로서 약 35％이상 상승온도효율) 있어 보일러탱크(10)내에 들어있는 물은 단시간에 고온으로 빠르게 상승하게 되는 효과가 있다. 이때에 보일러탱크(10)의물 온도가 상승하게 되면 온도센서(sw1)가 동작하여 릴레이(R1)에 전압을 공급하면 릴레이가 동작하여 R1접점(R1Sw)의 동작으로 온수공급 순환펌프(20)에 전원을 공급하게 된다. 이때 온수공급 순환펌프(20)가 가동하여 보일러탱크(10)내에 들어있는 뜨거운 온수 물을 조립식판넬(300)의 난방관(30)에 공급하여주면 실내바닥에 깔려있는 조립식 판넬(300)의 난방관(30)은 온도가 상승하면서 온돌판넬(300)의 지면 위가 바로 따뜻해지게 된다. 또 온풍기능에 있어서는 보일러탱크(10)내에 들어있는 방열 판(4)과 근적외선히터(5)의 중간 사이에 들어있는 고열들을 온풍 공급용 홴(50)을 이용하여 뜨거운 온풍을 실내로 방출하여 주게 된다. 이때에 온풍공급용 홴(50)의 온풍바람은 근적외선히터(5)에서 발열하여 내부에 고여있는 높은 열량들을 박으로 밀어내는 역할을 하여줌으로 근적외선 히터(5)의 수명을 보호하여주는 효과가 있도록 해준다. 또 실내로 방출하는 열풍들은 실내바닥의 온돌판넬(300) 난방관(30)에서 방출하는 열량과 서로 합해지게 되어 단시간 내에 실내의 찬 공기는 사라지고 따듯한 공기로 급상승하여 바꾸어 지게 된다.

이번에는 근적외선히터(5) 밝기의 열량조정 전압 즉 가변저항(85) 값의 변화는 실내 공간의 그 크기와 넓이에 맞추어 히터 조절스위치(80)을 이용하여 강 중 약 저 하 등에 맞추어 사용하여 효율적으로 편리하게 사용하도록 하였다.

또 이번에는 종래 기존에 사용하고 있는 가스와 석유보일러의 난방 관과 그 난방 방법에 대한 문제점들을 지적하여 보면 다음과 같다.

즉, 종래기존의 보일러를 가동하여보면 보일러탱크(10)내의 온수 물은 약 60℃ 고온으로 상승하면 온수 순환펌프(20)가 동작하여 실내 난방 관으로 온수를 순환시키게 된다.

하지만 이때 철 파이프 난방 관(30)은 열전도 효율이 약 99％로 아주 높은데 시설비가 높은 관계로 철 파이프 관이 아닌 합성수지 난방 관들을 대부분 설치 사용하고 있다.

그러므로, 가격이 싼 합성수지 난방 관들을 사용하고 있으나, 합성수지 난방 관은 철 파이프 난방 관에 비하여 난방관 외부표면에 나타나는 열전도 효율은 느리고 낮은 상태에서 또 약8％이상 온도를 감소 전달되고 있다. 또 실내바닥에 깔려있는 난방 관들은 사면 모두를 두꺼운 시멘트로 감싸고 있어서 온돌바닥 위에 방출되는 난방 관의 발열량들은 바닥 시멘트에서 약 10～15％의 온도를 다시 감소하는 상태에서 발열함으로 온돌바닥 위 표면에는 그 발열량이 낮아 온돌바닥이 따듯해지려면, 다소 시간이 걸리게 되며 또 실내의 찬 공기를 따듯한 공기로 바꾸려면 시멘트바닥에서 감소되는 상태에서 열량을 방출함으로 많은 시간이 소요된다.

그러므로, 실제 기상청에서 발표한 온도가 -3℃ 이하의 경우 서민들의 주택 실내공간 약 2,5평의면적에 가스나 석유보일러를 가동하여 시멘트 온돌바닥에 깔려있는 난방 관으로 실내 온도를 3℃를 올리려면 약 2～3시간가량 보일러의 가동시간에 소요된다. 또 여기서 실내 온돌바닥은 따듯하나 실내공기는 아주 낮아 추움으로 보일러는 실내의 온도를 높이기 위하여 연속가동을 해주어야 함으로 많은 에너지가 손실되어 고유가 및 경제 침체 시대에 소비자들의 가정에 난방비의 큰 부담을 안겨주고 있는 어려움들이 있다.

이와 같은 문제들을 해결하기 위해 본 발명에 있어서는 도7에서와 같이 조립형 온돌 판낼(300)에 부착된 난방 관(30)의 외부 표면은 단열성이 높은 스티로폼(15)의 원판을 내부 단열제로 사용하였다. 그러므로, 스티로폼(15) 원판내부 일면에는 도 9와 도 10에서와 같이 난방 관(30)을 삽입시켜 부착할 수 있도록 ∪자 형태의 홈(25)을 형성하여 홈(25) 내부에는 난방관(30)을 삽입부착하고 스티로폼(15)원판 곳곳에는 온돌판넬(300)을 사람들이 위에서 밟고 보행을 할 때 그 중량을 바쳐주기 위한 받침 턱(77)(77)(77")을 곳곳에 많이 고아준다. 그리고 스티로폼(15)외주면은 타 조립온돌 판넬(300)과 서로 연결할 수 있도록 연결공간(200)들을 형성하고 그 연결공간 내부 난방관(30"')은 조금 여유 있게 넣어두어 필요에 따라 꺼내어 잘라서 서로 연결 사용할 수 있도록 한다 여기에 사용되는 난방관(30)은 유연성이 있는 호스 관으로 배관을 함으로 작업하기에 용이하다. 그리고 난방관(30)의 양쪽 끝 부위에는 보일러와 서로 연결을 할 수 있도록 온수 흡입관(30')과 온수배출관(30")은 돌출을 시켜둔다. 그리고 난 다음 난방관(30)이 부착된 스티로폼(15)원판의 외주면 들은 도8과 같이 엷은 철판(300)으로 감싸주면 난방 관(30)이 부착된 조립식 온돌 판넬(300)이 완성되게 된다.

이와 같이 난방관(30)이 부착된 조립식 온돌판넬(300)에 보일러의 온수를 공급하여보면 단열 효과가 높은 스티로폼(15)으로 난방관(30)의 3면을 ∪자홈(25)으로 감싸고 있기 때문에 난방관(30)에서 방출하는 모든 열량들은 지면바닥 등 외부로 손실하지 않도록 하면서 모두다 온돌판넬(300) 철판위로 바로 전달되어 열량을 방출하기 때문에 열전도 효율이 높고 빨라서 보일러(40)을 가동하게 되면 약 10분 이내에 온돌판넬(300)의 철판 윗면이 높은 온도로 상승하여 따듯하여지게 됨으로 단시간 내에 바로 뜨거워지는 효과가 있게 되어 에너지를 절감하면서도 더 따듯하게 사용하는 효과가 있게 된다.

이와 같은 조립식 온돌판넬(300)은 넓은 면적에 사용할 때에는 온돌판넬(300)의 연결공간의 뚜껑(200)(200')(200")을 열고 넉넉하게 들어있는 난방관(30"')을 밖으로 꺼내어 절단하여 타 여러 온돌 판넬(300')과 서로 각각 방향에 맞추어 연결하여 확장하면서 사용할 수가 있도록 하였다. 그러므로, 본 발명에 있어서 온풍기 기능을 갖는 보일러는 난로의 기능과 보일러의 기능을 동시에 난방을 하는 방법으로 온풍기능은 온풍공급팬(50)을 이용하여 실내의 찬 공기를 빠른 시간에 따듯한 공기로 바꾸어주며 보일러의 기능은 온수공급 순환펌프(20)와 난방관(30)을 통하여 온돌바닥에 온도를 높여줌으로 단시간 내에 실내의 온도가 급상승하여 실내의 온돌바닥과 실내의 공기가 동시에 따듯한 효과가 있게 된다.

그러므로, 기상청에서 발표한 날씨 기온이 -3℃에서도 실내침실의 공간 약 2,5평의 경우 시간당 겨울철 평균 소비전력이 약 350W사용으로도 영상 약 20℃ 침실의 온도도 가능함으로 시간당 난방의 소비전력이 낮아 절전효과로 많은 에너지를 절감 할 수가 있으며 단 침실의 온도는 건축물의 단열상태에 따라서 실내의 온도의 값 시가 다소 차이가 날수 있다.

예를 들어 상세하게 설명을 하여보면 직장을 다니는 사람을 기준을 하여보면 1일 평균 난방사용량은 약 12시간 정도로 계산을 하여보면 본 발의 난방기구의 사용량은 평균 시간당 350w×1일12시간×30일은=1개월 126kw.전기사용 양으로 한전 주택요금 표에 의하면 월 사용량 130kw이하로 전기요금은 1kw당 약85원× 월전기사용량 126kw로= 월 본 발명의 난방요금은 10,710원으로서 연탄보일러의 사용과 비교하여 보면 다음과 같다.

연탄 보일러 사용량은 1일 4장사용×30일=1개월120장사용 ×연탄1장당 가격 380원=1개월 연탄보일러의 사용금액은 45,600원이다.

이와 같이 본 발명의 난방방법은 연탄보일러의 난방비에 비하여도 현저하게 낮은 금액이다. 또 석유보일러의 난방비의 약1/15의 석유 난방비만 가지고도 사용할 수가 있다.

또 가스보일러의 난방비의 약1/9 만가지고도 사용할 수가 있다.

또 전기온돌 판넬의 소비전력 난방비에 비하면 약1/4 전기온돌 판넬의 난방비만 가지고도 사용할 수가 있으면서도 오히려 실내공기를 더 따듯하게 사용할 수 있는 효과가 있게 된다. 전기온돌 판넬은 온도의 발열량이 낮아 추운 곳에서는 온돌바닥에 이불을 덮어두어야 온돌바닥이 따듯하며 또 그 발열량이 낮아 실내의 찬 공기를 따듯한 공기로 바꾸는 데는 많은 어려움이 있다.

이와 같이 본 발명의 온풍기능을 갖는 난로 및 보일러(40)의 난방방법에 있어서는 1개의 근적외선 히터(5)을 이용하여 온풍기능은 실내의 찬 공기를 단시간에 따듯하게 하여주면서 또한 동시에 보일러의 기능은 실내의 온돌바닥을 따듯하게 하여주는 효과가 있어 시간당 소비전력이 낮은 효과가 있어 난방비용이 저렴하다. 그러므로, 난방비용이 싸다는 연탄보일러의 난방비와 비교하여도 더 낮으며 또 연탄보일러 사용에 있어서는 가스사고로 항상 생명에 위험을 주는 어려움이 있으며 또 연탄불이 꺼지지 않도록 항상 연탄관리를 해주어야 하는 번거로움과 또 다 타버린 연탄재를 수시 바꾸며 버려야 하는 불편함 등이 있다 이와 같이 본 발명에 있어서 온풍기능을 갖는 보일러(40)는 부피가 적고 가벼워 휴대가 가능하고 설치가 간단하여, 침실과 학원 사무실 등 실내에 직접 설치가 가능하고, 또 적은 전력소모 가지고도 실내에 온도를 따듯한 공기로 바꿀 수 있는 온풍기 기능을 갖는 난로 및 보일러(40) 와 조립식 온돌판넬(300)을 제공하여 고유가 시대에 에너지 절감으로 겨울철 높은 난방비용을 줄이는 방법과 또 공해를 발생하지 않는 온풍기능을 갖는 보일러를 제공하여, 에너지손실과 비싼 난방비용과 지구온난화 온실가스 공해의주범인 가스 및 석유보일러를 대체사용 하도록 제공하는데 그 목적이 있으며, 조립식 온돌 판넬(300)에 있어서도 설치 사용하는 방법을 조금 더 구체적으로 보충하여 설명을 하여보면 다음과 같다.
온돌 판넬(300)내부에는 단열 효율이 높은 스티로폼(15)을 내장하여 사용을 함으로 난방효율이 높게 나타남으로 조립식 온돌 판넬(300)은 본 발명에서 온풍기 기능을 갖는 보일러와 연결하여 사용을 하는 방법 외에도 종래에 기존 아파트나 주택에서 사용을 하고 있는 가스 및 난방 관에 있어서도 실내온돌바닥에 시멘트로 묻혀있는 난방 관을 절단하고 가스 및 석유보일러와 연결되어 있는 메인 배관과 본 발명에서 제공되는 온돌 판넬(300)을 실내의 바닥에 설치를 하고 온수 흡입난방관(30')과 온수배출관(30")과 서로 연결을 하여 난방을 하게 되면 조립식 온돌 판넬 (300)의 바닥은 10분 이내로 바로 따듯하여 지면서 따듯한 온 열을 지면 위에 바로 방출을 하게 됨으로 실내의 공기도 따라서 따듯해짐으로 온돌 판넬(300)만 바꾸어서 난방을 하여도 가스 및 석유보일러의 연료비를 약 15％이상 절감하는 효과가 있게 된다.
이에 대한 이유를 간략하게 설명을 하여보면 다음과 같다. 기존에 사용하고 있는 주택의 보일러의 난방 관의 주변은 두꺼운 시멘트로 난방 관을 감싸 아 주고 있음으로 보일러를 가동을 하게 되면 난방 관에서 발열되는 열량들은 난방 관을 감싸 아 주고 있는 시멘트의 표면을 열전도효율로 달구어 주어야 함으로 열전도효율이 낮은 시멘트바닥을 뜨겁게 달구어주려면 많은 시간이 소요되게 된다. 그 이유는 묻혀있는 난방 관과 시멘트 바닥 위의 표면까지는 상당한 거리가 있어서 실제로 난방 관의 표면온도는 팔팔 끓어도 난방 관에서 발생하는 열량이 두꺼운 시멘트 바닥을 거쳐 위로 전달되는 표면 온도는 약60～70％로 감소하는 열량으로 아주 낮아지는 현상이 생기게 됨으로 실내의 온도를 높여주려면 이때 보일러를 가동하는 시간이 길어져야 함으로 시멘트바닥에 묻혀 있는 난방배관은 많은 에너지들을 소비하면서도 난방효율이 낮아지는 문제가 있게 됨으로 에너지를 절감 하면서 난방효율이 높은 조립식 온돌 판넬(300)과 온풍기 기능을 갖는 보일러를 제공 하고자 한다.

도 1은 보일러탱크 내에 근적외선 히터와 방열판이 삽입된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 2는 보일러탱크 내에 근적외선 히터와 방열 판이 삽입된 상태의 절개된 단면도이다.

도 3은 보일러탱크의 사시도이다.

도 4는 보일러탱크에 각종부품이 부착된 상태와 온풍공급용 팬을 도시한 것이다.

도 5는 방열판의 구조를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온풍기 기능을 갖는 보일러의 사시도이다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

Claims (9)

1. 통상의 보일러에 있어서,

   보일러 탱크(10);

   상기 보일러 탱크 외면에 설치되고,난방관과 연결되는 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2);

   상기 온수흡입관(1) 및 온수배출관(2)에 급수를 하기 위한 급수공급관(3);

   상기 보일러 탱크 내면의 중심에 설치되는 근적외선히터(5);

   상기 근적외선히터(5)의 외주를 감싸며 내열재로 제조되는 방열판(4);

   상기 보일러 탱크 외면과 접하는 내면에 설치되는 반사판(6);

   상기 근적외선히터과 방열판 사이에서 발생하는 열을 밖으로 순환하기 위한 온풍공급팬(50);

   상기 보일러 탱크를 감싸는 난방케이스(40);

   급수를 공급하기 위한 급수물통(70);

   온도센서스위치(sw2)를 포함하며, 온도조절을 하기 위한 온도조절기(54);

   히터 조절을 위한 히터조절 스위치(80);

   전원스위치(sw5)및

   통풍구(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온풍기 기능을 갖는 보일러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 난방케이스에 휴대용 벨트(35)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온풍기 기능을 갖는 보일러.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

Images