KR101246289B1 - 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흑연봉에 전원을 인가하여 발생하는 발열을 이용하여 온수나 난방수의 선택적 사용으로 미리 예열가능토록 하여 가열 효율이 증대되도록 하는 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 온수흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 온수흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 온수통의 내부에 설치하고, 상기 온수통을 감싸며 난방수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 난방수흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 난방수흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통의 내부에 설치하며, 상기 온수흑연봉의 제어 동작시 함께 작동하는 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 예열흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 예열흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통의 내부에 설치 구성하여, 상기 온수흑연봉, 난방수흑연봉, 예열흑연봉에 전원을 공급하면 흑연봉들이 양극(+), 음극(-), 양극(+), 음극(-)...식으로 전/후/좌/우 배치로 서로 마주보는 외면과 외면 사이에서 발열이 발생되어 온수나 난방수를 데우며, 온수를 사용시에는 난방수흑연봉의 작동이 멈추고 온수흑연봉과 예열흑연봉이 작동되어 온수흑연봉에 의해서는 온수를 가열하고, 예열흑연봉에 의해서는 난방수를 지속적으로 예열하도록 구성하여; 난방을 시행시 가열시간이 짧아 난방 효율이 감소되지 않도록 하는 효과가 있다.

Description

보일러{Boilers}

본 발명은 보일러에 관한 것으로, 특히 흑연봉에 전원을 인가하여 발생하는 발열을 이용하여 온수나 난방수의 선택적 사용으로 미리 예열가능토록 하여 가열 효율이 증대되도록 하는 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하고, 발생된 열에너지로 매질 즉, 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치이며, 이러한 보일러는 에너지원에 따라 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러로 구분된다.

종래 보일러는 보일러에 전원이 공급되지 않는 동안에도, 난방과 온수를 제공하기 위해 흑연관을 사용하였다. 이와 같은 예는 등록실용신안공보 20-0284929에 기재되어 있으며, 이를 참조하여 종래 보일러를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이러한, 종래의 일정크기로 제작된 외통 케이스의 내부에 흑연매체가 고압으로 충진된 흑연관을 외측을 덮은 단열재와 일정한 간격을 두고 중첩되게 내설하되 상기 흑연관의 내부에 전극이 연결된 가열바을 중앙과 주변 사방으로 분산 비치하고, 상기 간격에는 원통형으로 권회된 온수코일을 삽입하여 양단의 유입구와 유출구를 케이스의 밖으로 각각 관출시키며, 또한 케이스의 상부에는 보충수관이 연결된 보충수탱크 겸용 덮개를 설치하고 온수코일의 일측에 순환펌프를 연결하여 이루어진 구조이다.

이와 같이 된 종래의 보일러는 가열바의 주위의 흑연매체에 축열된 열량을 이용하여 전력의 소비 없이도 소정시간 동안 실내난방 및 온수공급을 계속적으로 공급할 수 있도록 구성된다. 이에 따른 실시예를 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래의 보일러를 설치하여 사용함에 있어서는 먼저 가열바의 내측과 외측으로 원통형으로 권회되어 유입구와 유출구가 케이스의 외측으로 관출된 온수코일과, 케이스의 상부에 고정 설치된 보충수탱크 겸용 덮개의 내부에 작동유체를 채운다.

여기서 상기 케이스의 상부에 설치된 보충수탱크 겸용 덮개의 내부에 채워진 작동유체는 통상 보일러에서 볼 수 있는 보충수 개념으로 사용에 따라 온수코일에 채워진 작동유체가 증발할 경우 증발량 만큼 덮개 내부의 작동유체가 위치에너지에 의해 보충수관로를 따라 온수코일의 내부로 자동으로 공급되어 온수코일 내부의 작동유체가 항상 일정량 만큼 순환 유지될 수 있도록 하는 작용을 한다.

전술한 바와 같이 보일러가 설치된 후에는 가열바의 전극으로 부터 케이스의 외측으로 인출된 전선을 전원과 연결하여 보일러를 가동시킬 수가 있게 되는데, 상기 전선을 통해 전원이 공급되면 흑연관의 내부에 중앙과 주변 사방으로 분산 비치된 가열바이 가열되면서 흑연관의 내부에 고압으로 충진된 흑연매체와, 가열바의 내측과 외측에 형성된 간격의 사이로 삽입된 원통형으로 권회된 온수코일이 가열되어 온수코일 내부의 작동유체가 데워진다.

이때 온수코일에는 순환펌프가 연결되어 있으므로 온수코일 내부의 작동유체는 관로를 따라 순환되면서 전체 온도가 균일하게 된다.

상기와 같은 작용에서 온수코일 내부의 작동유체의 전체 온도가 균일하게 될 때 흑연관 내부의 고압으로 충진된 흑연매체에는 높은 온도의 열이 축열된다는 것이다.

즉 흑연매체는 탄소원자가 결합해서 이루어진 금속광택을 가진 흑색의 단체로서 내열성이 강하고 전기와 열을 잘 전도하여 전기재료로 다방면에 이용되고 있는데 종래의 보일러는 이러한 흑연매체의 열적특성을 이용한 것이다.

실험에 의하면 작동유체 즉 물의 전체 온도가 90~100℃가 될때 흑연관 내부의 흑연매체의 온도는 약400~500℃ 가량 상승된다.

따라서 흑연관 내부의 열은 이의 외측을 덮은 단열재에 의해 외부로의 방열이 최대한 방지된 상태에서 축열되어 열을 소정의 시간동안 온수코일로 지속적으로 공급하여 준다.

그러므로 상기와 같은 작용에 의해 보일러의 가동이 중지된 상태에서도 온수코일 내부의 작동유체가 온도가 떨어지지 않고 유지가 되어 전력의 소비없이도 일정시간 동안 실내난방과 온수공급을 계속적으로 제공할 수 있게 되는 것이다.

여기서 단열재는 단열 효과가 우수한 통상의 난연 우레탄을 사용하고 외통 케이스는 부식에 강한 스테인리스재를 사용하여 제작하는 것을 기본으로 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 보일러는 난방에 사용되는 물, 즉 온돌에 유입 및 유출되는 물을 온수로 공급하고 있어 깨끗한 온수를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 순간 온수기능을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 흑연관을 가열하는데 시간이 오래 걸리며, 그 특성상 열이 빠르게 식기 때문에 전력을 공급하지 않고 온수 및 난방을 할 수 있는 시간이 짧은 문제점이 있었다.

1. 등록번호 제10-0442986호(명칭:카본 열매체를 이용한 보일러 및 이의 제어방법) 2. 등록번호 제10-0512042호(명칭:대용량 흑연 보일러) 3. 등록번호 제10-0512044호(명칭:저전력 흑연 보일러) 4. 등록번호 제20-0284929호(명칭:흑연매체를 이용한 축열식 보일러)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 흑연봉을 이용함으로써 발열면적의 확대로 발열량이 증대되어 온수나 난방수의 가열시간이 단축되며, 온수사용이나 난방시 각각 자체 가열된 열을 이용하여 사용하지 않는 온수나 난방수를 예열하여 열 효율이 떨어지는 것을 방지하는 보일러를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보일러에 있어서, 온수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 온수흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 온수흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 온수통의 내부에 설치하고, 상기 온수통을 감싸며 난방수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 난방수흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 난방수흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통의 내부에 설치하며, 상기 온수흑연봉의 제어 동작시 함께 작동하는 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 예열흑연봉을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 예열흑연봉에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통의 내부에 설치 구성하여, 상기 온수흑연봉, 난방수흑연봉, 예열흑연봉에 전원을 공급하면 흑연봉들이 양극(+), 음극(-), 양극(+), 음극(-)...식으로 전/후/좌/우 배치로 서로 마주보는 외면과 외면 사이에서 발열이 발생되어 온수나 난방수를 데우며, 온수를 사용시에는 난방수흑연봉의 작동이 멈추고 온수흑연봉과 예열흑연봉이 작동되어 온수흑연봉에 의해서는 온수를 가열하고, 예열흑연봉에 의해서는 난방수를 지속적으로 예열하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 흑연봉을 이용함으로써 발열면적의 확대로 발열량이 증대되어 온수나 난방수의 가열시간이 단축되며, 온수사용이나 난방시 각각 자체 가열된 열을 이용하여 사용하지 않는 온수나 난방수를 예열하여 온수나 난방시 난방 효율을 극대화하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보일러를 나타낸 내부사시도,
도 2는 본 발명에 따른 온수통과 난방수통의 투영 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 난방수통이 일부분 분해된 부분사시도,
도 4는 본 발명에 따른 흑연봉의 배치를 나타내기 위한 부분 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 온수, 난방수, 예역흑연봉의 전극 연결 상태를 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 온수, 난방수, 예역흑연봉에 전극봉이 연결된 상태를 나타낸 부분 단면 사시도,
도 7은 다른 실시 예에 따른 보일러를 나타낸 내부사시도,
도 8은 도 7에 따른 보일러의 내부정면도,
도 9는 도 7에 따른 가열부재의 분해사시도,
도 10은 흑연 재질의 가열바가 적용되는 가열부재의 단면도,
도 11은 금속 재질의 가열바가 적용되는 가열부재의 단면도,
도 12는 도 7에 따른 보일러의 난방수 순환과정을 나타낸 정면도,
도 13은 도 7에 따른 보일러의 온수 순환과정을 나타낸 정면이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보일러는 보일러에 관한 것으로, 흑연봉을 가열 매체로 사용하며 온수통(10)을 난방수통(20)이 감싸는 구조로 형성되는 보일러(100)를 구성한다.

이러한, 상기 보일러(100)는 온수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 온수흑연봉(11)을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 온수흑연봉(11)에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 온수통(10)의 내부에 설치한다.

이때, 상기 온수흑연봉(11)은 본 발명에서 6개를 예로 들어 설명하는데 6개의 온수흑연봉(11)은 3개씩 2열이 되도록 배치한다.

그리고, 상기 온수흑연봉(11)이 서로 이격되는 간격은 서로 동일한 간격으로 배치하여 온수외면(11a)과 온수외면(11a)이 서로 일정한 간격을 유지하는 동시에 발열 면적이 확대되도록 배치한다.

이때, 상기 온수통(10)에는 온수흑연봉(11)이 삽입되며, 온수통(10)의 하부로는 냉수가 유입되는 냉수파이프(12)가 연결된다.

그리고, 상기 온수통(10)을 감싸며 난방수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 난방수흑연봉(21)을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 난방수흑연봉(21)에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통(20)의 내부에 설치한다.

이때, 상기 난방수흑연봉(21)은 본 발명에서 2개를 예로 들어 설명하는데 2개의 난방수흑연봉(21)은 서로 마주보게 배치한다.

그리고, 상기 난방수흑연봉(21)이 서로 이격되는 간격은 서로 동일한 간격으로 배치하여 난방수외면(21a)과 난방수외면(21a)이 서로 일정한 간격을 유지하는 동시에 발열 면적이 확대되도록 배치한다.

즉, 상기 난방수통(20)은 온수통(10)보다 크기가 크게 형성되어 온수통(10)이 난방수통(20)의 내부 공간으로 삽입되며, 상기 냉수파이프(12)는 난방수통(20)의 하부면을 관통한 다음 온수통(10)으로 연결된다.

한편, 상기 온수통(10)의 상부면으로는 온수의 사용시 온수를 배출하는 온수배출관(13)이 연결 구성된다.

아울러, 상기 난방수통(20)의 일측면으로는 가열된 난방수가 난방을 위해 배출되는 난방수배출관(22)이 연결된다.

그리고, 난방을 위해 순환된 회수난방수가 유입되는 난방수유입관(23)이 콘트롤러(40)로 공급되도록 연결되며, 상기 콘트롤러(40)에 연결되어 회수 난방수를 난방수통(20)을 재 공급하며 순환력을 제공하기 위한 순환펌프(50)가 결합된다.

또한, 상기 순환펌프(50)에는 난방수를 난방수통(20)의 타측면과 연결되는 난방수연결관(51)이 연결 구성된다.

더불어, 상기 냉수파이프(12)에는 냉수를 분할 수 있는 밸브(12a)가 연결되고, 상기 밸브(12a)와 연결된 분기관(12b)이 난방수유입관(23)과 연결되어 난방수의 부족현상이 발생하게 되면 밸브(12a)가 작동하여 냉수를 분기관(12b)을 통해 난방수유입관(23)으로 공급하도록 구성된다.

그리고, 상기 온수흑연봉(11)의 제어 동작시 함께 작동하는 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 예열흑연봉(30)을 동일 간격으로 설치하되 서로 다른 극이 인접하도록 난방수통(20)의 내부에 설치 구성한다.

이때, 상기 예열흑연봉(30)은 본 발명에서 한 개를 예로 들어 설명하고 있으나 개수는 변경 적용할 수 있을 것이다.

이때, 상기 예열흑연봉(30)은 본 발명에서 2개를 예로 들어 설명하는데 2개의 예열흑연봉(30)은 서로 마주보게 배치한다.

그리고, 상기 예열흑연봉(30)이 서로 이격되는 간격은 서로 동일한 간격으로 배치하여 예열외면(31a)과 예열외면(31a)이 서로 일정한 간격을 유지하는 동시에 발열 면적이 확대되도록 배치한다.

아울러, 상기 온수흑연봉(11), 난방수흑연봉(21), 예열흑연봉(30)은 콘트롤러(40)와 연결되어 콘트롤러(40)의 제어를 통해 작동이 제어되도록 구성된다.

아울러, 상기 온수흑연봉(11), 난방수흑연봉(21), 예열흑연봉(30)은 일 끝단으로 콘트롤러(40)와 연결되는 양극(+)과 음극(-)을 각각 연결한 전극봉(60)을 삽입한 결합한다.

즉, 상기 보일러(100)는 온수를 사용시에는 난방수흑연봉(21)의 작동이 멈추고 온수흑연봉(11)과 예열흑연봉(30)가 작동되어 온수흑연봉(11)에 의해서는 온수를 가열하고, 예열흑연봉(30)에 의해서는 난방수를 지속적으로 예열하도록 구성한다.

그리고, 상기 온수를 사용하지 않을 경우 온수흑연봉(11)은 작동하지 않고 난방수흑연봉(21)의 작동으로 가열되는 난방수에 의해 예열되도록 구성하는 것이다.

즉, 상기 온수흑연봉(11), 난방수흑연봉(21), 예열흑연봉(30)에 전원을 공급하면 상기 흑연봉들이 서로 마주보는 외면과 외면 사이에서 물을 전도체로 이용하여 발열이 발생되어 온수나 난방수를 데우며, 온수를 사용시에는 난방수흑연봉(21)의 작동이 멈추고 온수흑연봉(11)과 예열흑연봉(30)이 작동되어 온수흑연봉(11)에 의해서는 온수를 가열하고, 예열흑연봉(30)에 의해서는 난방수를 지속적으로 예열하도록 구성하는 것이다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예로써, 상기 보일러(200)는 난방수유입관(23)을 통해 유입되는 난방수는 콘트롤러(40)를 거쳐 순환펌프(50)의 펌핑작용으로 유동하도록 구성한다.

그리고, 상기 난방수는 내부에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하는 다수개의 가열바(71)가 일정 간격으로 배치된 가열부재(70)로 유입 순환으로 가열되도록 구성한다.

이때, 상기 가열바(71)에 연결되는 양극(+)과 음극(-)의 연결 배열은 1열의 가열바(71)에는 양극(+)를 연결하고 이웃하는 2열의 가열바(71)에는 음극(-)을 연결하는 방식으로 구성함이 바람직할 것이다.

아울러, 상기 가열바(71)는 직사각형 형태나 다각형 형태의 흑연재질로 이루어진 흑연바로 구성한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 가열바(71)는 내부가 빈 직사각형 형태나 다각형 형태의 금속재질로 이루어진 금속바로 구성할 수도 있다.

도 7 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 가열부재(70)에서 가열된 난방수는 배출되어 삼방밸브(72)를 통해 난방수배출관(22)으로 배출되도록 구성한다.

이때, 상기 가열부재(70)는 가열바(71)와 연결되는 전극봉(60)이 삽입되는 다수개의 홀(73a)이 관통되어 형성되며, 상기 홀(73a)이 형성된 천정면에 가열바(71)가 끼움되는 상부격벽(73b)이 다수개로 형성된 커버(73)가 구성된다.

그리고, 상기 커버(73)가 결합되는 것으로, 상기 난방수유입관(23)을 통해 유입되는 난방수가 들어오는 난방수유입구(74a)가 후방에 설치되고, 일 측면에 가열바(71)에 의해 가열된 난방수가 배출되는 난방수배출구(74b)가 형성되며, 내부 바닥면에는 가열바(71)가 끼움되는 하부격벽(74c)이 다수개로 형성된 몸체(74)가 구성된다.

아울러, 상가 가열부재(70)의 상,하부격벽(73b)(74c)의 사이에는 가열바(71)의 흔들림을 방지하기 위한 쿠션링(75)이 커버(73)의 천정과 몸체(74)의 바닥면에 결합된다.

한편, 상기 삼방밸브(72)에는 온수로 사용될 냉수를 가열시키기 위해 일부 난방수를 분기하여 열교환기(80)로 공급 후 콘트롤러(40)로 유입되도록 구성한다.

아울러, 상기 열교환기(80)로는 온수로 사용될 냉수가 냉수파이프(12)를 통해 유입되어 난방수에 의해 가열 후 온수배출관(13)을 통해 배출되도록 구성한다.

더불어, 상기 냉수파이프(12)에는 온수를 사용할 경우에만 개방되어 냉수를 공급받을 수 있는 온수스위치(12c)가 설치되어 온수를 사용하지 않을 경우에는 폐쇄된 상태를 유지하도록 구성된다.

그리고, 상기 난방수유입구(74a)와 냉수파이프(12)에는 서로 연통되도록 밸브(12a)가 연결되는데 이는 온수를 사용하기 위해 냉수가 냉수파이프(12)를 통해 유입되지 않더라도 난방수가 부족할 경우 냉수파이프(12)를 통해 냉수를 난방수로 보충받기 위해 작동하도록 구성된 것이다.

여기서, 상기 열교환기(80)는 내부가 가열부재(70)에서 가열된 난방수가 유동하는 난방수공간과 냉수파이프(12)에서 유입되는 냉수가 유동되는 냉수공간이 열전도율이 높은 금속 격벽으로 분리되어 있어 냉수가 냉수공간을 유동하면서 난방수에 의해 가열되도록 구성된 것이다.

즉, 상기 삼방밸브(72)는 평상시에는 가열부재(70)로부터의 난방수 공급과 난방을 위한 난방수 배출방향은 개방된 상태를 유지하며, 온수를 사용할 경우에는 난방수 배출방향은 폐쇄되고 열교환기(80)로 난방수의 공급을 위해 개방된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 보일러(100)는 온수통(10)과 난방수통(20)에 온수와 난방수가 가득찬 상태를 예로 들어 설명한다.

우선, 난방을 할 경우에는 콘트롤러(40)의 제어를 통해 난방수흑연봉(21)은 작동시키고 온수흑연봉(11)과 예열흑연봉(30)은 작동하지 않도록 제어한다.

이때, 상기 온수통(10)에 충진된 냉수는 난방수의 열에 의해 예열되는 상태가 되어 온수를 사용시 온수흑연봉(11)을 통한 온수가열시간을 단축시킬 수 있으며 가열시간이 짧아 전기료를 절감할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 난방수는 순환펌프(50)의 펌핑 작동으로 난방수통(20)에서 가열된 난방수가 난방수배출관(22)을 통해 배출되어 난방을 마친 후 난방수유입관(23)을 통해 콘트롤러(40) -> 순환펌프(50) -> 난방수연결관(51)을 순차적으로 통해 난방수통(20)의 내부로 유동되어 난방수흑연봉(21)에 의해 재 가열된다.

이러한, 상기 난방수흑연봉(21)에 전기가 인가되면 양극(+)과 음극(-)의 전기를 공급받아 물을 전도체로 이용하여 서로 마주보는 난방수외면(21a)와 난방수외면(21a)의 사이에서 발열이 발생되어 난방수를 가열하게 된다.

아울러, 상기 난방수가 부족할 경우 밸브(12a)의 작동으로 냉수가 분기관(12b)을 통해 난방수유입관(23)으로 공급된다.

한편, 온수를 사용할 경우 콘트롤러(40)의 제어를 통해 난방수흑연봉(21)의 작동하지 않도록 한 상태에서 온수흑연봉(11)과 예열흑연봉(30)만이 작동하도록 제어한다.

이러한, 상기 온수흑연봉(11)에 전기가 인가되면 양극(+)과 음극(-)의 전기를 공급받아 물을 전도체로 이용하여 서로 마주보는 온수외면(11a)와 온수외면(11a)의 사이에서 발열이 발생되어 온수를 가열하게 되고, 상기 예열흑연봉(30)에 전기가 인가되면 양극(+)과 음극(-)의 전기를 공급받아 서로 마주보는 예열외면(31a)과 예열외면(31a)의 사이에서 발열이 발생되어 난방수를 예열하게 된다.

이때, 상기 온수흑연봉(11)의 작동으로 인해 온수통(10)의 내부에 충진된 냉수는 이미 난방수의 예열로 인해 단기간에 온수로 가열되어 사용상의 불편함이 없도록 하는 특징이 있다.

그리고, 상기 예열흑연봉(30)은 난방수흑연봉(21)이 작동하지 않게 됨으로써 난방수의 온도가 저하되는 것을 예방하며 난방수를 온수 사용시에도 지속적으로 예열할 수 있는 특징이 있다.

이로써, 상기 보일러(100)는 온수는 난방수에 의해 예열되고 난방수는 온수 사용시 예열흑연봉(30)에 의한 예열로 냉수를 일차적으로 예열한 상태에서 온수사용이나 난방시 가열시간을 단축시킬 수 있는 동시에 온도저하를 방지할 수 있는 특징이 있다.

도 10 및 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 다른 실시 예로써, 상기 보일러(200)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 상기 난방수유입관(23)을 통해 유입되는 난방수는 콘트롤러(40)를 거쳐 순환펌프(50)의 펌핑작용으로 유동한다.

이렇게, 상기 순환펌프(50)에 작용으로 유동되는 난방수는 가열부재(70)의 난방수유입구(74a)를 통해 내부로 유동되면, 콘트롤러(40)의 작동으로 가열바(71)와 연결되는 전극봉(60)에 양그(+), 음극(-)의 전류를 인가한다.

이때, 상기 가열바(71)와 가열바(71)의 사이에는 난방수가 충진된 상태에서 양극(+)이 인가되는 가열바(71)와 음극(-)이 인가되는 가열바(71)의 사이에서 물을 전도체로 이용하여 전기적 발열이 발생하게 되면서 난방수를 더욱 고온으로 가열된다.

이후, 상기 가열부재(70)에서 가열된 난방수는 난방수배출구(74b)를 통해 배출되어 삼방밸브(72)로 유동된 후 난방을 위해 난방수배출관(22)으로 배출된다.

여기서, 상기 삼방밸브(72)로 유입되는 난방수의 일부는 난방수배출구(74b)를 통해 난방을 위해 배출되지만, 나머지 일부 난방수는 열교환기(80)를 통해 콘트롤러(40)로 재 유입시키는 방향으로 유동되도록 한다.

이때, 상기 가열부재(70)에서 가열바(71)는 커버(73)의 상부격벽(73b)과 몸체(74)의 하부격벽(74c)의 사이에 끼임되는 구조로 일정한 간격을 유지하며 설치되여 전극봉(60)을 통해 전류의 인가시 발열면적이 일정하게 유지되어 발열량의 변동이 발생하지 않아 난방수를 재 가열하는 효율이 증대되는 특징이 있다.

그리고, 온수를 사용할 경우에는 삼방밸브(72)에서 난방수 배출방향은 폐쇄되고 열교환기(80)로 난방수의 공급을 위해 개방하여 난방수의 공급을 함으로써 냉수의 가열 효율을 증대시킨다.

이때, 상기 열교환기(80)에서는 가열부재(70)로부터 공급되는 난방수와 냉수파이프(12)에서 유입되는 냉수가 각각 난방수공간과 냉수공간을 순환하면서 난방수에 의해 냉수가 가열된 후 온수스위치(12c)가 개방되어 온수배출관(13)을 통해 배출된다.

이러한, 상기 삼방밸브(72)는 평상시에는 가열부재(70)로부터의 난방수 공급과 난방을 위한 난방수 배출방향은 개방된 상태를 유지하며, 온수를 사용할 경우에는 난방수 배출방향은 폐쇄되고 열교환기(80)로 난방수의 공급을 위해 개방되는 것이다.

아울러, 상기 보일러(100,200)에서는 온수흑연봉(11)과 난방수흑연봉(21), 예열흑연봉(30), 가열바(71)에 전기를 인가하여 물을 가열하기 위해서는 반듯이 물이 충진된 상태를 유지해야 물을 전도체로 이용하여 가열할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 온수통 11 : 온수흑연봉
11a : 온수외면 12 : 냉수파이프
12a : 밸브 12b : 분기관
13 : 온수배출관 20 : 난방수통
21 : 난방수흑연봉 21a : 난방수외면
22 : 난방수배출관 23 : 난방수유입관
30 : 예열흑연봉 31a : 예열외면
40 : 콘트롤러 50 : 순환펌프
51 : 난방수연결관 60 : 전극봉
70 : 가열부재 71 : 가열바
72 : 삼방밸브 73 : 커버
73a : 홀 73b : 상부격벽
74 : 몸체 74a : 난방수유입구
74b : 난방수배출구 74c : 하부격벽
80 : 열교환기 100,200 : 보일러

Claims (6)

1. 보일러에 있어서,
   온수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 온수흑연봉(11)을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 온수흑연봉(11)에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 온수통(10)의 내부에 설치하고,
   상기 온수통(10)을 감싸며 난방수를 가열하기 위한 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 난방수흑연봉(21)을 동일 간격을 이루는 전/후/좌/우 배치로 설치 후 각각의 난방수흑연봉(21)에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하여 난방수통(20)의 내부에 설치하며,
   상기 온수흑연봉(11)의 제어 동작시 함께 작동하는 정사각봉 형태로 이루어진 다수 개의 예열흑연봉(30)을 동일 간격으로 설치하되 서로 다른 극이 인접하도록 난방수통(20)의 내부에 설치 구성하여,
   상기 온수흑연봉(11), 난방수흑연봉(21), 예열흑연봉(30)에 전원을 공급하면 상기 흑연봉들이 서로 마주보는 외면과 외면 사이에서 발열이 발생되어 온수나 난방수를 데우며, 온수를 사용시에는 난방수흑연봉(21)의 작동이 멈추고 온수흑연봉(11)과 예열흑연봉(30)이 작동되어 온수흑연봉(11)에 의해서는 온수를 가열하고, 예열흑연봉(30)에 의해서는 난방수를 지속적으로 예열하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온수를 사용하지 않을 경우 온수흑연봉(11)은 작동하지 않고 난방수흑연봉(21)의 작동으로 가열되는 난방수에 의해 예열되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.
3. 보일러에 있어서,
   난방수유입관(23)을 통해 유입되는 난방수는 콘트롤러(40)를 거쳐 순환펌프(50)의 펌핑작용으로 유동하도록 구성하고,
   상기 난방수는 내부에 양극(+)과 음극(-)을 번갈라가며 연결하는 다수개의 가열바(71)가 일정 간격으로 배치된 가열부재(70)로 유입 순환으로 가열되도록 구성하고,
   상기 가열부재(70)에서 가열된 난방수는 배출되어 삼방밸브(72)를 통해 난방수배출관(22)으로 배출되도록 구성하며,
   상기 삼방밸브(72)에는 온수로 사용될 냉수를 가열시키기 위해 일부 난방수를 분기하여 열교환기(80)로 공급 후 콘트롤러(40)로 유입되도록 구성하고,
   상기 열교환기(80)로는 온수로 사용될 냉수가 냉수파이프(12)를 통해 유입되어 난방수에 의해 가열 후 온수배출관(13)을 통해 배출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가열바(71)는 직사각형 형태나 다각형 형태의 흑연재질로 이루어진 흑연바로 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.
5. 제 3항에 있어서, 상기 가열바(71)는 내부가 빈 직사각형 형태나 다각형 형태의 금속재질로 이루어진 금속바로 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.
6. 제 3항에 있어서, 상기 가열부재(70)는 가열바(71)와 연결되는 전극봉(60)이 삽입되는 다수개의 홀(73a)이 관통되어 형성되고, 상기 홀(73a)이 형성된 천정면에 가열바(71)가 끼움되는 상부격벽(73b)이 다수개로 형성된 커버(73)와,
   상기 커버(73)가 결합되며, 난방수유입관(23)을 통해 유입되는 난방수가 들어오는 난방수유입구(74a)가 후방에 설치되고, 일 측면에 가열바(71)에 의해 가열된 난방수가 배출되는 난방수배출구(74b)가 형성되며, 내부 바닥면에는 가열바(71)가 끼움되는 하부격벽(74c)이 다수개로 형성된 몸체(74)로 구성하는 것을 특징으로 하는 보일러.

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