KR101235704B1 - 축열블럭을 이용한 증기보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축열블럭을 이용한 증기보일러에 관한 것으로서, 급수된 물이 이동하는 수로를 구비하는 축열블럭과, 상기 축열블럭의 내부에 설치되어 상기 축열블럭을 가열하는 히터를 포함하여 형성한 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 물을 저장하는 탱크를 이용하지 않고 수로를 통하여 이동하는 물을 가열할 수 있기 때문에, 축열블럭을 이용한 증기보일러를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있고, 저장탱크에 공급된 물 전체를 가열하지 않고, 펌프로부터 공급된 수로 내에 수용된 물만을 가열하면 되므로 적은 에너지로도 증기를 발생시키는 열효율을 높일 수 있다.

Description

축열블럭을 이용한 증기보일러{Steam Boiler using heat storage block}

본 발명은 축열블럭을 이용한 증기보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보일러의 크기를 컴팩트하게 구성할 수 있고 증기를 생성하기 위하여 물을 가열하는 데에 소요되는 시간과 에너지를 절감할 수 있는 축열블럭을 이용한 전기식 증기보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 연료의 연소 및 에너지 변환에 의해 가열된 온수를 난방 등의 용도로 사용할 수 있도록 만들어진 것으로서, 가스보일러, 기름보일러, 전기보일러, 연탄보일러 등으로 구분되는데, 종래의 산업용 보일러 및 전기식 증기보일러는 화석연료를 사용함으로써 국제적으로 온실가스 감축을 위한 기후변화대응 정책에 의해 제약을 받고 있는 실정이다. 이에 반해 전기보일러는 다른 보일러에 비해 위생적이며, 가스중독과 폭발 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적고, 전기에너지는 공해나 소음이 없고 열효율이 높아 점차적으로 확대되는 추세이며, 증기의 경우 일반 온수보다도 단위체적당 지니고 있는 에너지가 많기 때문에 세탁소나 방앗간, 식당 등의 소규모 뿐만 아니라 식품 제조, 일반 산업현장에서도 활용도가 높아서, 점점 그 사용자가 증가하고 있는 추세이다.

종래의 전기식 증기보일러의 일반적인 예로는, 탱크 내에 물이 담겨지는 하부 가열실과 상부 증기실로 나뉘며, 하부 가열실은 전기 히터가 내장되어 전기 히터에 의해 탱크에 담긴 물을 가열하는 수단으로 사용하고, 상부 증기실에선 증기를 발생시키는 구성으로 되어 있다.

상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 전기식 증기보일러의 일 예로서, 도 1에 나타난 바와 같이 직접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러와 도 2에 나타난 바와 같이 간접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러가 제안된 바 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 직접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러는 전기 히터(3a)가 가열대상인 물에 직접 닿아 가열하는 방식으로서, 탱크(2a), 전기 히터(3a), 증기 방출구(5a) 및 수위감지수단(6)으로 구성된다.

따라서, 도 1에 도시된 종래의 직접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러는 가열하고자 하는 물을 저장하고 수용할 탱크를 설치하여야 하고, 내부압력을 견딜 수 있는 견고한 구조를 유지하기 위하여 상하 측면을 완만한 곡선의 형태를 유지하여 하중의 분산을 유도하도록 탱크(2a)를 설계하여야 하므로 보일러의 전체 부피가 커진다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 도 1에 나타낸 종래의 전기식 증기보일러에 있어서는, 탱크(2a) 내의 물 전체를 히터(3a)로 가열하여 증기를 발생시켜야 하기 때문에 가열에 시간과 비용이 많이 소요된다고 하는 문제점도 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 간접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러는 복사열 등에 의해 물을 가열하는 방식으로서, 탱크(2b), 전기 히터(3b), 격실(4) 및 증기 방출구(5b)로 구성된다. 따라서, 간접가열식 구조를 가지는 전기식 증기보일러 역시 가열하고자 하는 물을 저장하고 수용할 탱크를 설치하여야 하고, 탱크(2b)의 물 전체를 가열하여야 하기 때문에, 장치 전체의 부피가 커지게 되고, 직접가열식 전기축열블럭을 이용한 전기식 증기보일러에 비해 효율이 떨어지는 문제점 및 간접가열식으로 증기를 생성하여 방출구(5b)를 통해 방출하여야 하기 때문에 시간과 비용의 증가라는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보일러의 전체적인 부피를 줄여 컴팩트하게 소형화하면서도 견고한 축열블럭을 이용한 증기보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 물 저장탱크를 사용하지 않고 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 전기식 증기보일러 내의 수로를 따라 이송되는 물을 가열하여 적은 에너지로도 빠른 시간 내에 증기를 만들 수 있는 축열블럭을 이용한 증기보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수로의 수위를 조절할 수 있는 장치를 선택적으로 연결할 수 있는 축열블럭을 이용한 증기보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 증기보일러에 있어서, 급수된 물이 이동하는 수로를 구비하는 축열블럭과, 상기 축열블럭의 내부에 설치되어 상기 축열블럭을 가열하는 히터를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 축열블럭을 이용한 증기보일러에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 축열블럭 내에 형성되는 상기 수로는 코일형상 또는 단면이 상광하협 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수로의 내측면에는 요철이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러는 상단에 증기출구가 형성되며, 상기 축열블럭의 상부에 형성되어 상기 수로에서 분출되는 증기를 수용하는 증기수용부와; 상기 수로에 연결되어 물을 공급하는 펌프와; 상기 증기수용부 내부에 구비되며, 증기가 분출되는 상기 수로의 상측에 위치하여 증기에 포함되어 있는 미스트를 분리하는 기수 분리판을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 축열블럭은 단열재로 보호되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러는 상기 축열블럭과 상기 기수 분리판 사이에 구비되어 상기 증기를 가열하는 제2 히터를 더 포함하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러는 상기 수로 내에서 생성된 증기가 분출되는 분출부를 구비하며, 상기 축열블럭의 상부를 덮도록 설치되는 덮개와; 상기 수로의 일측에 연결되어 물을 공급하는 펌프와; 상기 수로의 타측 끝단에 위치하여 증기에 포함되어 있는 미스트를 분리하는 기수 분리판을 더 포함할 수 있으며, 상기 축열블럭은 단열재로 보호되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수로와 상기 펌프 사이에 연결되고 복수의 수위센서를 구비하여 상기 수로의 수위를 조절하는 수위조절부를 더 포함하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러의 상기 축열블럭은 열전도율이 높은 금속재질로 구성되며, 주물제작에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러는 상기 축열블럭의 내부 온도를 계측하는 주제어센서와, 상기 주제어센서에 의하여 계측된 온도에 따라 상기 펌프의 유량과 상기 히터의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러는 물을 저장하는 탱크를 이용하지 않고 수로를 통하여 이동하는 물을 가열할 수 있기 때문에, 축열블럭을 이용한 전기식 증기보일러를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있고, 저장탱크에 공급된 물 전체를 가열하지 않고, 제1 펌프로부터 공급된 수로 내에 수용된 물만을 가열하면 되므로 적은 에너지로도 증기를 발생하기에 열효율이 높다.

또한, 상술된 히터에 의하여 가열된 축열블럭에 의하여 수로를 통하여 이동하는 물을 가열할 뿐만 아니라 증기가 분출되는 증기수용부의 공간 내부 또한 가열되어 열효율이 높다.

그리고, 상술된 구성에 의하여 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 전기식 증기보일러는 전체적인 부피를 줄여 컴팩트하게 소형화할 수 있어 운반이 용이하다.

도 1은 종래의 직접가열식 전기축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이고,
도 2은 종래의 간접가열식 전기축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면사시도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러에 제2 히터를 더 구비한 것을 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 실시예들을 설명하는데 있어, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 필요에 따라 그 설명은 생략할 수 있다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1, 1a)는 물이 이동하는 수로(11, 11a)를 구비하는 축열블럭(10, 10a)과, 축열블럭(10, 10a)을 가열하는 히터(20)를 포함한다.

상기 축열블럭(10, 10a)은 열전도율이 높은 알루미늄, 구리, 아연, 텅스텐, 합금강 등의 금속 재질이 사용될 수 있다. 또한, 상기 축열블럭(10, 10a)은 내측에 수로(11, 11a)를 구비하고, 히터(20)를 미리 삽입한 후에 상술한 금속재질의 주물을 부어 제조되는 주물 제작방식에 의하여 형성되는 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 기계가공에 의하여 제작 등 기타 제조방식에 의해 제조될 수도 있다. 따라서, 축열블럭(10, 10a)은 히터에 직접 맞닿게 되어 히터(20)로부터 열을 전달받고, 전달된 열은 수로(11, 11a)의 물을 가열하기 때문에 열효율이 높다.

여기서, 상기 수로(11, 11a)는 이하 실시예에서 살펴보는 바와 같이 코일형상 또는 단면이 수직형 형상으로 형성될 수 있고, 또는 단면이 상광하협 형상이나 상하부단면의 단면폭에 차이를 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 수로(11, 11a)의 내측면에는 요철이 형성되기 때문에 축열블럭(10, 10a)으로부터 물로 전달되는 열의 열전달율을 높인다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1, 1a)의 히터(20)는 일예로 위생적이며, 가스중독과 폭발 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적은 전기식 히터를 사용할 수 있다. 물론, 축열블럭(10, 10a)을 가열하는데 있어서는 전기식 히터(20) 외에 다양한 히터가 사용될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1, 1a)의 실시예를 통하여 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.

1 실시예

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러에 제2 히터를 더 구비한 것을 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 증기출구(31)가 형성된 증기수용부(30), 코일형상의 수로(11)를 구비한 축열블럭(10), 히터(20), 펌프(40), 및 기수 분리판(50)을 포함하여 구성된다. 여기서, 축열블럭(10)은 단열재(12)로 보호되어 외부와 단열될 수 있다.

상기 축열블럭(10)의 내부에는 코일 형상의 수로(11)가 형성된다. 즉, 코일 형상의 수로(11)는 축열블럭(10)과 접하는 면적이 넓기 때문에 수로(11) 내의 물을 가열함에 있어서 효율적이다. 또한, 수로(11)의 내측면에 요철을 형성하여 더욱 효율적으로 물을 가열할 수 있다.

상기 증기수용부(30)는 상단에 증기출구(31)가 형성되어 축열블럭(11)의 상부에 구비되며, 수로(11)에서 생성된 증기를 저장하는 공간을 구비한다. 따라서, 증기수용부(30) 내에 저장된 증기는 증기출구(31)를 통하여 배출된다. 본 실시예에 있어서, 상기 증기출구는 증기수용부의 중앙에 형성된 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 측면 등 적절한 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 또한, 증기수용부(30)는 외부로 열이 방출되지 않도록 단열코팅을 하거나 단열층을 구비하여 형성할 수 있다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 증기수용부(30)는 원통형의 형상을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않고 삼각기둥, 사각기둥 등 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 히터(20)는 수로(11)에 열전달이 용이하도록 축열블럭(10) 하단부에 삽입되어 장착된다. 즉, 축열블럭(10)의 수로(11)는 히터(20)를 감싸듯이 구비되며, 열 전달률을 높이기 위하여 축열블럭(10)과 맞닿는 접촉면적을 높이기 위한 코일형상으로 형성되어 있다. 또한, 수로(11)의 외측에서도 가열할 수 있도록 히터(20)를 더 구비할 수 있다. 히터(20) 및 수로(11)의 형상 및 구조는 반드시 이에 한정되지 않고, 사용 및 설치되는 환경에 따라 다양한 구성으로 형성될 수 있음은 물론이다.

따라서, 히터(20)에 의하여 발생하는 열은 축열블럭(10)에 전도되고, 축열블럭(10)에 전달된 전도열에 의하여 수로(11)를 지나는 물은 가열된다.

그리고, 히터(20)에 의하여 발생한 열은 전도열이기에 거리에 반비례하지만, 축열블럭(10)과 증기수용부(30)는 단열되어 있기 때문에 축열블럭(10)은 일정한 온도로 가열된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 축열블럭(10)이 예열 되면, 축열블럭(10)에 저장된 열에 의하여 수로(11)를 통과하는 물의 온도를 높이게 되어 열효율을 높일 수 있다. 또한, 축열블럭(10)의 일면은 증기수용부(30)의 내부 공간과 접하고 있기 때문에 축열블럭(10)의 전도열은 증기수용부(30)의 내부 공간을 향하여 방열된다. 따라서, 증기수용부(30)의 내부 공간도 축열블럭(10)의 전도열에 의하여 가열되어 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)의 열효율을 더욱 높이게 된다.

상기 펌프(40)는 수로(11)에 물을 공급한다. 여기서, 펌프(40)는 펌프임펠라에 영구자석이 부착되어 있고, 상기 펌프임펠라를 돌려주기 위해 모터축에 영구자석이 부착되어 있어 모터가 회전하게 되면 자력에 의해 펌프임펠라가 회전하여 펌핑이 가능하게 되는 원심펌프형식의 마그네틱 펌프가 사용될 수 있다. 따라서, 물은 펌프(40)에 의하여 유입된 후 수로(11)를 따라 이동하며, 히터(20)에 의하여 가열된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 이미 마련된 별도의 물공급원으로부터 펌프(40)를 통하여 물을 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)에 공급하기 때문에, 물저장탱크를 이용하지 않아도 되므로 저장탱크를 위한 공간을 생략할 수 있다. 따라서, 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)를 컴팩트한 구조로 형성할 수 있으며, 이동식 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)나 소형 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)로 구성하기에 적합한 이점이 있다.

또한, 펌프(40)를 통하여 축열블럭(10) 내로 공급된 수로(11)에 수용된 물만 가열하면 되므로, 물의 가열에 소요되는 시간과 에너지를 절감할 수 있다.

상기 기수 분리판(50)은 증기수용부(30)의 내부에 구비되어 증기에 포함되어 있는 미스트가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 수로(11)를 통해 분출되는 증기는 수분을 많이 포함하고 있는 미스티(misty) 상태이기 때문에, 증기수용부(30)의 공간 내부를 안개가 낀 것처럼 흐릿한 상태로 만든다. 그러나, 기수 분리판(50)이 설치됨으로써, 수로(11)를 통하여 분출된 증기는 1차적으로 기수 분리판(50)에 부딪히게 되고, 기수 분리판(50)에 부딪힌 증기 중 완전히 기화하지 못한 수증기는 기수 분리판(50) 하면에 응결되어 아래로 떨어진다. 그리고, 순수한 증기만이 증기출구(31)로 배출된다. 한편, 기수 분리판(50) 하면에 응결되어 아래로 떨어진 물은 축열블럭(10)의 위에 떨어지게 되며, 축열블럭(10)으로부터 방열되는 전도열에 의하여 가열되어 증기가 된다. 즉, 축열블럭(10)의 전도열에 의하여 증기수용부(30)의 내부 공간도 가열될 뿐만 아니라, 축열블럭(10)은 응결되어 축열블럭(10) 위에 떨어져 쌓인 물에 대해서도 열을 전달 및 가열하여 증기를 형성하기 때문에 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)의 열효율은 더욱 높아지게 된다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 주제어센서(81)와 제어부(80)를 더 포함할 수 있다. 축열블럭(10)의 전도열은 거리에 반비례하기 때문에 축열블럭에서 증기수용부로 나가는 출구 근처에 주제어센서(81)를 장착하여 축열블럭(10)의 온도를 계측할 수 있다. 그리고, 주제어센서(81)에 의하여 계측된 온도를 토대로 제어부(80)는 히터(20)의 온도와 펌프(40)의 유량를 조절한다. 즉, 제어부(80)에 설정된 온도보다 계측된 온도가 낮아지면 히터(20)의 가열온도를 높히고, 펌프(40)를 조절하여 수로를 통과하는 물의 유량을 줄임으로써, 분출부(50)를 통하여 분출되는 증기의 미스트 양을 조절하게 된다. 그리고, 제어부(80)의 설정된 온도보다 계측된 온도가 높아지면 상술된 바와는 반대로 제어부(80)는 작용한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 과열감지용센서(82)를 더 포함할 수 있다. 과열감지용센서(82)는 축열블럭(10)이 과열되는 것을 방지하기 위하여 설치되며, 축열블럭(10)이 과열된 경우 과열신호를 송출하며, 상기 신호에 따라 제어부(80)는 히터(20)를 정지시킨다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 증기가 분출되는 수로(11)와 기수 분리판(50) 사이에 증기를 가열하는 제2 히터(21)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)는 제2 히터(21)를 구비함으로써, 제2 히터(21)를 통한 2차 가열을 통해 수로(11)를 통해 배출되는 증기 중에 내포되어 있는 미스트를 완전히 기화하여 증기출구(31)로 배출한다. 따라서, 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1)의 효율은 더욱 높아지게 된다.

2 실시예

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러를 나타낸 단면도이다.

이하 첨부된 도면 도 6에 도시된 바를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)를 설명하는데 있어 상술된 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하여 그 설명을 생략할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)는 단면이 상광하협 형상의 수로(11a)를 구비한 축열블럭(10a), 히터(20), 펌프(40a), 수로(11a) 내부에 형성된 기수 분리판(50a) 및 덮개(60)를 포함하여 구성된다. 여기서, 축열블럭(11a)은 단열재로 보호되어 외부와 단열될 수 있다.

상기 덮개(60)는 수로(11a) 내에서 생성된 증기가 분출되는 분출부(61)를 구비하며, 출열블럭(10a)의 상부를 덮도록 설치된다. 여기서, 덮개(60)는 외부로 열이 방출되지 않도록 단열코팅을 하거나 단열층을 구비하여 형성할 수 있다. 또한, 수로(11a)에서 생성된 증기는 덮개(60)의 분출부(61)을 통하여 배출된다.

상기 축열블럭(10a)의 내부에는 단면이 상광하협의 형상인 수로를 구비한다. 여기서, 상광하협 형상의 수로(10a)의 하부에는 물이 저장된다. 또한, 수로(10a)의 내측면에 요철을 형성하여 더욱 효율적으로 물을 가열할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 히터(20)는 수로(11a)에 열전달이 용이하도록 축열블럭(10a) 하단부에 삽입되어 장착된다. 본 실시예에 있어서, 상기 축열블럭(10a)의 수로(11a)는 단면이 상광하협 형상인 것을 예로 하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 상하부 단면에 차이가 있는 형상으로 구성하는 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 히터(20)는 수로의 주위에 구비되어 수로(11a) 내의 물을 가열한다.

따라서, 히터(20)에 의하여 발생하는 열은 축열블럭(10a)에 전도되고, 축열블럭(10a)에 전달된 전도열에 의하여 수로(11a) 내의 물은 가열된다.

그리고, 히터(20)에 의하여 발생한 열은 전도열이기에 거리에 반비례하지만, 축열블럭(10a)이 단열재로 단열되어 있기 때문에 축열블럭(10)은 일정한 온도로 가열된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 축열블럭(10a)이 예열 되면, 축열블럭(10a)에 저장된 열에 의하여 수로(11a)에 저장되는 물의 온도를 높이게 되어 열효율을 높일 수 있다. 또한, 수로(11a) 내에서 발생되는 증기 또한 축열블럭(10a)의 전도열에 의하여 가열되기 때문에 본 발명에 따른 축열블럭(10a)을 이용한 증기보일러(1)의 열효율을 더욱 높이게 된다. 즉, 수로(11a) 하부에 저장된 물로부터 생성된 증기는 수로(11a)의 상부측으로 이동하며, 증기가 이동하는 수로(11a) 또한 축열블럭(10a)의 전도열에 의하여 가열되기 때문에 증기 또한 가열된다. 따라서, 증기 중에 내포되어 있는 미스트는 축열블럭(10a)의 전도열에 의하여 완전히 기화되어 덮개(60)의 분출부(61)를 통하여 배출된다. 그렇기 때문에 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)의 효율은 더욱 높아지게 된다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)는 수로의 상측에 기수 분리판(50a)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 기수 분리판(50a)은 수로의 상측에 위치하여 증기에 포함되어 있는 미스트를 분리한다. 수로(11a)에서 생성되는 증기는 수분을 많이 포함하고 있는 미스티(misty) 상태이기 때문에, 수로(11a) 내의 증기가 생성되어 이동하는 공간 내부는 안개가 낀 것처럼 흐릿한 상태이다. 그러나, 기수 분리판(50a)이 설치됨으로써, 수로(11a)에서 생성된 증기는 1차적으로 기수 분리판(50a)에 부딪히게 되고, 기수 분리판(50a)에 부딪힌 증기 중 완전히 기화하지 못한 수증기는 기수 분리판(50a) 하면에 응결되어 아래로 떨어진다. 그리고, 순수한 증기만이 덮개(60)의 분출부(61)로 배출된다. 따라서, 덮개(60)의 분출부(61)를 통하여 배출되는 증기의 열효율은 더욱 높아지게 된다.

상기 펌프(40a)는 수로(11a)에 물을 공급한다. 여기서, 펌프(40a)는 원심펌프형식의 마그네틱 펌프가 사용될 수 있다. 따라서, 물은 펌프(40a)에 의하여 유입된 후 수로(11a)에 저장되며, 히터(20)에 의하여 가열된다.

또한, 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)은 수로(11a)와 펌프(40a) 사이에 복수의 수위센서(71)를 구비하여 수로(11a) 내의 물의 수위를 조절하는 수위조절부(70)를 더 포함할 수 있다.

상기 수위조절부(70)의 복수의 수위센서(71)는 각각 서로 다른 길이로 형성되어 케이스(72) 내의 최고수위(H)와, 최저수위(L)와, 비상정지수위(Llimit)를 감지하도록 설치된다. 여기서, 복수의 수위센서(71)는 수로(11a) 내로 물이 유입되어 수위가 낮아지거나 펌프(40a)에 의하여 물이 유입되어 수위가 높아질 때에 각각의 수위를 감지하고 감지된 신호는 제어부(80a)로 전달되어 제어부(80a)에서 물의 유입이나 차단을 조절하게 하여 항상 최고수위(H)와, 최저수위(L) 사이를 유지하도록 한다.

또한, 예를 들어 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)의 이상작동으로 수위가 비상정지수위(Llimit)까지 떨어지면 상기 비상정지수위(Llimit)에 부착되어 있는 수위센서가 이를 감지하고 신호를 제어부(80a)에 인가하여 본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)의 구동을 정지할 수 있도록 구성된다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)는 주제어센서(81)를 더 포함할 수 있다. 즉, 증기분출부 근처에 주제어센서(81)를 장착하여 축열블럭(10)의 온도를 계측할 수 있다. 그리고, 주제어센서(81)에 의하여 계측된 온도를 토대로 제어부(80a)는 히터(20)의 온도와 펌프(40a)의 유량를 조절한다. 즉, 제어부(80a)에 설정된 온도보다 계측된 온도가 낮아지면 히터(20)의 가열온도를 높히고, 펌프(40a)를 조절하여 수로(11a)에 저장되는 물의 양을 줄임으로써, 분출부(50)를 통하여 분출되는 증기의 미스트 양을 조절하게 된다. 그리고, 제어부(80a)의 설정된 온도보다 계측된 온도가 높으면 상술된 바와는 반대로 제어부(80a)는 작용한다.

본 발명에 따른 축열블럭을 이용한 증기보일러(1a)는 과열감지용센서(82)를 더 포함할 수 있다. 과열감지용센서(82)는 축열블럭(10a)이 과열되는 것을 방지하기 위하여 설치되며, 축열블럭(10a)이 과열된 경우 과열신호를 송출하며, 상기 신호에 따라 제어부(80a)은 히터(20)을 정지시킨다.

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1,1a : 축열블럭을 이용한 증기보일러 2a, 2b : 탱크
3a, 3b : 전기 히터 4 : 격실
5a, 5b : 증기 방출구 6 : 수위감지수단
10, 10a : 축열블럭 11, 11a : 수로
20 : 히터 30 : 증기수용부
31 : 증기출구 40, 40a : 펌프
50 : 기수 분리판 60 : 덮개
70 : 수위조절부 71 : 수위센서
80, 80a : 제어부 81 : 주제어센서
82 : 과열감지용센서

Claims (9)

1. 증기보일러에 있어서,
   급수된 물이 이동하는 수로를 구비하며 단열재로 보호되는 축열블럭과;
   상기 축열블럭의 내부에 설치되어 상기 축열블럭을 가열하는 히터와,
   상단에 증기출구가 형성되며, 상기 축열블럭의 상부에 형성되어 상기 수로에서 분출되는 증기를 수용하는 증기수용부와;
   상기 수로에 연결되어 물을 공급하는 펌프와;
   상기 증기수용부 내부에 구비되며, 증기가 분출되는 상기 수로의 상측에 위치하여 증기에 포함되어 있는 미스트를 분리하는 기수 분리판과,
   상기 축열블럭과 상기 기수 분리판 사이에 구비되어 상기 증기를 가열하는 제2 히터를 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 축열블럭을 이용한 증기보일러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 수로와 상기 펌프 사이에 연결되고 복수의 수위센서를 구비하여 상기 수로의 수위를 조절하는 수위조절부를 더 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 축열블럭을 이용한 증기보일러.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 축열블럭의 내부 온도를 계측하는 주제어센서와;
   상기 주제어센서에 의하여 계측된 온도에 따라 상기 펌프의 유량과 상기 히터의 온도를 제어하는 제어부를 더 포함하여 형성한 것을 특징으로 하는 축열블럭을 이용한 증기보일러.

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