KR101555821B1 - Boiler system using bubble - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a heating boiler system and, more specifically, relates to a heating boiler system using bubbles which quickly elevates a temperature of water by supplying bubbles to heating water circulated along the pipes, and enables heating to effectively be performed with a small amount of water. The present invention provides the heating boiler system using bubbles which enables heating to effectively be performed by supplying bubbles to circulated water for a small amount of water to quickly be circulated considering that air transmits a temperature faster than water, and water can quickly be heated and circulated with only a small energy in case of having air.

Description

버블을 이용한 난방보일러 시스템{BOILER SYSTEM USING BUBBLE} [0001] BOILER SYSTEM USING BUBBLE [0002]

본 발명은 난방 보일러 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 배관을 따라 순환되는 난방수에 버블을 공급하여 물을 빠른 시간에 가온시키고, 적은 양의 물로도 난방이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 버블을 이용한 난방보일러 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating boiler system, and more particularly, to a heating boiler system using bubbles which supply bubbles to heating water circulated along a pipe to warm water in a short period of time, To a heating boiler system.

일반적으로 보일러(Boiler)는 물을 가열시키고, 가열된 물을 수관을 통하여 순환시켜 난방을 수행하는 장치라 할 수 있다. 물을 가열하는 가열원에 따라서 가스보일러, 전기보일러 등 다양한 타입의 보일러로 구분될 수 있다.Generally, a boiler is a device that heats water and circulates heated water through a water pipe to perform heating. Depending on the heating source that heats the water, it can be divided into various types of boilers such as gas boilers and electric boilers.

여기서 전기를 이용한 보일러에 있어서 일반적인 전기보일러 타입은 니크롬선과 피복선을 이용하여 물을 가열시키는 방식이다. 이와 같은 전기보일러는 전기에너지에서 열에너지로 전환될 때의 에너지손실이 발생될 수 있어서 에너지 효율이 낮으며, 장시간 사용될 경우에 저항체의 고열에 의한 산화과정 즉, 니크롬선, 피복선과 같은 가열체에 이물질이 흡착되면서 에너지효율이 저하되는 문제가 있다.Here, a typical electric boiler type for an electric boiler is a system in which water is heated using a nichrome wire and a sheath wire. In such an electric boiler, energy loss is generated when electric energy is converted into thermal energy, resulting in low energy efficiency. When the electric boiler is used for a long time, the oxidation process by the high temperature of the resistor, There is a problem that the energy efficiency is lowered while being adsorbed.

근래에는 이와 같은 전기보일러의 단점을 해소하기 위하여 가열원을 가열시켜 물을 데우는 간접적인 방식이 아닌 전극봉과 전극봉 사이로 물에 전류를 흘려 물을 직접적으로 데우는 전극보일러가 상용화되고 있다.In recent years, an electrode boiler for directly heating water by flowing electric current through water between an electrode and an electrode has been commercialized instead of indirectly heating the heating source by heating the electric boiler to overcome the disadvantage of such electric boiler.

전극보일러는 전기보일러에 대비하여 동일한 전기사용으로 높은 열효율을 제공하는 보일러장치로서, 상기에서 설명한 바와 같이, 전기보일러에서의 가열매체를 가열시켜 물을 데우는 것이 아닌 전극봉으로 물속의 화학적 성분을 물리적 반응으로 환원시켜 열량을 발생시키는 물을 가열매체로 이용하는 보일러장치이다.An electrode boiler is a boiler device that provides high thermal efficiency with the same electricity usage as an electric boiler. As described above, an electrode rod, not heating a heating medium in an electric boiler, To generate heat, as a heating medium.

이와 같은 보일러장치들은 열효율을 높이기 위하여 가열원, 보일러의 구조 등을 개선하는 등 다양한 노력을 기울이고 있으나, 열효율을 향상시키는 데에는 한계가 있다. Although such efforts have been made to improve the heat source and the structure of the boiler in order to increase the thermal efficiency, there are limitations in improving the thermal efficiency.

본 발명에서는 배관 내에 버블을 포함시켜 열효율을 증대시키고자 한다.  In the present invention, bubbles are included in the piping to increase thermal efficiency.

종래의 보일러 시스템에서는 배관 내에 공기가 존재하는 경우 펌프에 의해 난방수의 순환이 어려워지게 됨에 따라서 최대한 배관 내의 공기를 빼내어 동작시킨다. In the conventional boiler system, when the air exists in the piping, circulation of the heating water becomes difficult by the pump, so that the air in the piping is pulled out as much as possible.

본 발명에서는 공기는 물에 비하여 온도전달이 빠르고, 공기를 포함하는 경우 작은 에너지로도 빠른 물의 가열이 가능하며 빠르게 순환이 가능하다는 점을 고려하여 순환수에 버블을 공급하여 적은 양의 물을 빠르게 순환시켜 효율적으로 난방을 수행할 수 있도록 하는 버블을 이용한 난방보일러 시스템을 제안하고자 한 것이다. In the present invention, in consideration of the fact that air is faster in temperature transfer than air and that air can be heated even with a small energy and water can be circulated rapidly, air is supplied to the circulating water, And a heating boiler system using a bubble that can circulate and efficiently perform heating is proposed.

본 발명 버블을 이용한 난방보일러 시스템은, In the heating boiler system using the bubble of the present invention,

보일러 본체와, 보일러본체로 부터 승온된 난방수를 순환시키는 펌프와, 펌프로 부터 순환되어 보일러 본체로 유입 순환되는 난방수에 버블을 발생시키는 버블발생수단과, 난방배관으로 부터 순환되는 난방수에 포함된 버블을 제거하여 펌프로 공급하는 버블제거수단과, 상기 보일러 본체를 제어하여 난방수의 온도를 제어하며 상기 펌프, 버블발생수단을 제어하여 물의 압력, 버블량을 조절하여 물의 온도를 부가 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. A boiler body; a pump for circulating heated water heated from the boiler body; bubble generating means for generating bubbles in the heating water circulated from the pump to the boiler body; And controlling the boiler body temperature to control the temperature of the heating water and controlling the pump and the bubble generating means to adjust the pressure and bubble amount of the water to control the temperature of the water, And a control means for controlling the control means.

여기서 상기 보일러 본체는 가열원에 따른 가스보일러, 전기보일러, 기름보일러, 전극보일러 중 어느 하나를 선택적으로 구성할 수 있는 것을 특징으로 한다. Here, the boiler body can selectively constitute any one of a gas boiler, an electric boiler, an oil boiler, and an electrode boiler according to a heating source.

이와 같은 본 발명에 따르면 버블을 포함하여 보다 빠르게 순환수가 이동되면서 적은 양의 물로 빠르게 난방을 수행할 수 있어서, 작은 에너지로 높은 효율로 난방이 가능해진다. According to the present invention, since the circulation water is moved more quickly including the bubble, the heating can be performed quickly with a small amount of water, so that heating can be performed with a small energy and high efficiency.

도 1은 본 발명 버블을 이용한 난방보일러 시스템의 구성을 보인 도면.
도 2는 본 발명 시스템의 제어구성을 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a heating boiler system using a bubble of the present invention; FIG.
2 is a diagram showing a control configuration of the system of the present invention.

본 발명 버블을 이용한 난방보일러 시스템을 첨부된 도면 도 1 및 도 2를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다. The construction and operation of the heating boiler system using the bubble of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

순환되는 난방수를 승온 시키는 보일러본체(100)와, 보일러본체(100)로 부터 승온된 난방수를 순환시키는 펌프(200)와, 펌프(200)로 부터 순환되어 보일러본체(100)로 유입 순환되는 난방수에 버블을 발생시키는 버블발생수단(300)과, 난방배관(400)으로 부터 순환되는 난방수에 포함된 버블을 제거하여 펌프(200)로 공급하는 버블제거수단(500)과, 보일러본체(100)를 제어하여 난방수의 온도를 제어하며 펌프(200), 버블발생수단(300)을 제어하여 물의 압력, 버블량을 조절하여 물의 온도를 부가 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다. A pump 200 for circulating heated water heated from the boiler body 100 and a circulating pump 200 for circulating the heated water from the pump 200 to the boiler body 100, A bubble removing means 500 for removing the bubbles included in the heating water circulated from the heating pipe 400 and supplying the bubbles to the pump 200, And controlling means for controlling the temperature of the heating water by controlling the main body 100 and controlling the pump 200 and the bubble generating means 300 to control the water temperature and the water temperature by controlling the water pressure and the bubble amount.

이와 같은 본 발명은, 버블을 발생시켜 보일러 시스템의 난방배관으로 순환되도록 함으로써, 작은 소비전력으로 빠른 난방이 이루어질 수 있도록 함을 기술적 특징으로 한다.According to the present invention, bubbles are generated and circulated to a heating pipe of a boiler system, so that rapid heating can be performed with a small power consumption.

본 발명은 난방수에 버블을 포함시켜 순환시키기 위한 버블발생수단(300)이 구성되며, 펌프(200)에 버블이 유입되면 난방수의 순환이 원활하게 이루어지지 않음으로써, 난방배관(400)을 통해 순환되는 난방수에 잔재하는 버블을 소멸시키도록 펌프(200)의 전단으로 버블제거수단(500)이 구성된다. In the present invention, the bubble generating means 300 for circulating bubbles is included in the heating water. When the bubbles are introduced into the pump 200, circulation of the heating water is not smoothly performed, The bubble removing means 500 is formed at the front end of the pump 200 so as to eliminate bubbles remaining in the circulating hot water.

상기 버블발생수단(300)은 압축기로 구성되어 펌프로 순환되는 물에 수직으로 고압의 공기압을 공급하도록 구성되며, 보다 버블이 용이하게 발생하도록 순환수에 접촉되는 전단으로 배관의 구경을 좁게 구성한 에어토출구(310)를 구성할 수있다. The bubble generating means 300 is constituted by a compressor and is configured to supply high pressure air pressure vertically to the water circulated by the pump. The bubble generating means 300 is configured to supply air having a narrow diameter of the pipe to the front end contacting with the circulating water, The discharge port 310 can be formed.

상기 버블제거수단(500)은 난방배관(400)으로 부터 유입된 물이 담기며 그 상부로 버블이 제거될 수 있도록 상부로 공간(공기층)이 형성된 물통(510)과, 물통(510)의 상부 공간으로 난방수를 유입시키도록 형성된 입수배관(520)과, 물통(510)의 하부로 난방수를 펌프(200)로 공급하기 위한 출수배관(530)이 구성되고, 물통(510)의 수위를 유지하기 위하여 물을 자동공급하기 위한 수위조절수단(540)과, 상기 물통(510)의 오버플로우(overflow)를 방지하기 위한 오버플로우방지배수배관(550)이 구성된다. The bubble removing means 500 includes a water tank 510 having an upper space (air layer) formed therein to receive water introduced from the heating pipe 400 and to remove bubbles therefrom, And a water outlet pipe 530 for supplying heated water to the lower part of the water bottle 510 to the pump 200. The water level of the water bottle 510 A water level adjusting means 540 for automatically supplying water to maintain the water level in the water tank 510 and an overflow preventing water drain pipe 550 for preventing overflow of the water tank 510 are formed.

상기 제어수단은 보일러본체(100)를 제어하여 난방수의 온도를 제어하며 펌프(200), 버블발생수단(300)을 제어하여 물의 압력, 버블량을 조절하여 물의 온도를 부가 제어하기 위한 수단으로, The control means controls the temperature of the heating water by controlling the boiler main body 100 and controls the pump 200 and the bubble generating means 300 to control the water pressure and the amount of bubbles to additionally control the temperature of the water ,

보일러본체(100)로 유입되는 온도를 감지하기 위한 입수온도센서(610)와, 전보일러본체(100)의 출수 온도를 감지하기 위한 출수온도센서(620)와, 상기 입수온도센서(610), 출수온도센서(620)로 부터 감지된 온도에 따라서 보일러본체(100)를 제어하여 난방수를 가온시키며, 상기 펌프(200) 및 버블발생수단(300)의 제어를 통해 물의 압력, 버블량을 조절 제어 하는 제어부(630)를 포함하여 구성된다. An outflow temperature sensor 620 for detecting the outflow temperature of the pre-boiler body 100; an outflow temperature sensor 620 for detecting the outflow temperature of the pre-boiler body 100; The heating water is heated by controlling the boiler main body 100 according to the temperature sensed by the outflow temperature sensor 620 and the pressure and bubble amount of the water are controlled through the control of the pump 200 and the bubble generating means 300 And a control unit 630 for controlling the control unit 630.

여기서, 상기 보일러본체(100)는 가스보일러, 전기보일러, 기름보일러, 전극보일러 등 난방배관을 통하여 물을 순환시켜 난방을 수행하는 어떠한 보일러 장치에도 적용가능하다.Here, the boiler body 100 is applicable to any boiler apparatus that performs heating by circulating water through a heating pipe such as a gas boiler, an electric boiler, an oil boiler, and an electrode boiler.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 버블을 이용한 난방보일러 시스템의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다. The operation and operation of the heating boiler system using the bubble of the present invention having such a structure will be described as follows.

펌프(200)를 통해 난방수가 순환되며 펌프(200)로 부터 보일러본체(100)의 유입단에 버블발생수단(300)이 연결되어 버블발생수단(300)에 의해 난방수에 버블이 발생되고 발생된 버블이 보일러본체(100)로 공급된다.The heating water is circulated through the pump 200 and the bubble generating means 300 is connected to the inlet end of the boiler body 100 from the pump 200 so that bubbles are generated in the heating water by the bubble generating means 300, Is supplied to the boiler body (100).

펌프(200)로 부터 순환되어 보일러본체(100)로 유입될 때의 이의 수직단으로 고압의 공기압을 가하여 버블을 발생시키게 되며, 배관의 구경보다 적게 구성한 에어토출구(310)가 구성되어 난방수에 가해지는 공기압을 더욱 증가시키도록 한다. An air discharge port 310 configured to generate bubbles by applying a high-pressure air pressure to the vertical ends of the circulation pump 200 when it flows into the boiler body 100, The air pressure to be applied is further increased.

상기와 같이 버블발생수단(300)에 의해 발생된 버블은 보일러본체(100)를 통과하면서 물의 온도가 증가 및 충격에 이해 터지면서 보다 많은 수의 버블로 변화된다. As described above, the bubble generated by the bubble generator 300 is changed into a larger number of bubbles as the temperature of the water passes through the boiler body 100,

상기와 같이 보일러본체(100)에 의해 뜨거워진 난방수는 난방배관(400)으로 공급되고 난방배관(400)을 통하여 순환하게 된다. The heating water heated by the boiler body 100 is supplied to the heating pipe 400 and circulated through the heating pipe 400 as described above.

공기는 물보다 빨리 데워 지며 열손실이 보다 적음으로써, 보일러본체(100) 내에서 빠른 시간 내에 승온 시킬 수 있으며, 또한 공기가 차지하는 공간만큼 난방수의 양을 적게 할 수 있음으로써, 빠른 시간에 난방수를 순환시킬 수 있어서 열효율을 증가시킬 수 있게 된다. Since the air is heated faster than water and has less heat loss, the air can be heated in a short time in the boiler body 100, and the amount of heating water can be reduced as much as the space occupied by the air, So that the thermal efficiency can be increased.

그러나 버블이 포함된 즉 공기가 포함된 난방수는 펌프(200)에 의해 순환이 어렵게 됨으로써, 펌프(200)의 전단에 버블제거수단(500)을 구성하여 버블을 제거한 후, 펌프(200)로 난방수를 공급한다. However, the heating water containing the bubbles, i.e., the air containing air, is difficult to circulate by the pump 200, so that the bubble removing means 500 is formed at the front end of the pump 200 to remove the bubbles, Provide heating water.

상기 버블제거수단(500)은 일정한 수위를 유지하도록 물이 담긴 물통(510)으로 구성되고 물통(510) 수면 또는 그 상부 공기공간부로 입수배관(520)이 통해져있어서, 난방수는 입수배관(520)을 통해 물통(510)에 유입되면서 버블이 공기 공간층로 발산되어 제거된다. The bubble removing means 500 is composed of a water tank 510 containing water to maintain a constant water level and is led through the water intake pipe 520 to the water surface or the upper air space portion of the water bottle 510, 520, and the bubble is diverted to the air space layer and removed.

이후, 물통(510)의 하단에 구성된 출수배관(530)을 통해 펌프(200)로 공급된다. Then, the water is supplied to the pump 200 through an outflow pipe 530 formed at the lower end of the water bottle 510.

상기 수위조절수단(540)에서는 물통(510)의 수위를 일정하게 유지하도록 하기 위하여 수위변동을 감지하여 물을 자동으로 공급한다.The water level adjusting means 540 automatically detects water level fluctuation and automatically supplies water to maintain the water level of the water tank 510 at a constant level.

이와 같이 버블을 포함하여 난방수를 포함하여 순환시킴으로써, 상기에서 설명한 바와 같이 작은 전력으로 높은 열효율을 얻을 수 있다.
By circulating the water including the bubbles including the heating water as described above, a high thermal efficiency can be obtained with a small power as described above.

Claims (4)

난방배관 내에 난방수를 순환시켜 난방을 수행하는 난방보일러 시스템에 있어서,
난방배관(400)을 통해 난방수를 순환시키는 펌프(200)와, 보일러본체(100)에서 적은 양의 난방수로 빠른 시간 내에 승온 시킬 수 있도록 보일러본체(100)로 유입되는 난방수에 버블을 발생시키는 버블발생수단(300)과, 펌프(200)로 유입되는 난방수에 포함된 버블을 제거하여 펌프(200)로 공급하는 버블제거수단(500)과, 상기 보일러본체(100)를 제어하여 난방수의 온도를 제어하며 상기 펌프(200), 버블발생수단(300)을 제어하여 물의 압력, 버블량을 조절하여 물의 온도를 부가 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 난방보일러 시스템.A heating boiler system for performing heating by circulating heating water in a heating pipe,
A pump 200 for circulating the heating water through the heating pipe 400 and a heater for heating water flowing into the boiler body 100 so that the heating water can be heated with a small amount of heating water in a short time in the boiler body 100 Bubble removing means 500 for removing the bubbles contained in the heating water flowing into the pump 200 and supplying the bubbles to the pump 200, And control means for controlling the temperature of the heating water and controlling the pump (200) and the bubble generating means (300) to control the temperature of the water by adjusting the pressure and bubble amount of the water. Heating boiler system. 제 1항에 있어서,
상기 버블제거수단(500)은 난방배관(400)으로 부터 유입된 물이 담기며 그 상부로 버블이 제거될 수 있도록 상부로 공간(공기층)이 형성된 물통(510)과, 물통(510)의 상부 공간으로 난방수를 유입시키도록 형성된 입수배관(520)과, 물통(510)의 하부로 난방수를 펌프(200)로 공급하기 위한 출수배관(530)이 구성되고, 물통(510)의 수위를 유지하기 위하여 물을 자동공급하기 위한 수위조절수단(540)과, 상기 물통(510)의 오버플로우(overflow)를 방지하기 위한 오버플로우방지배수배관(550)이 구성되는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 난방보일러 시스템.The method according to claim 1,
The bubble removing means 500 includes a water tank 510 having an upper space (air layer) formed therein to receive water introduced from the heating pipe 400 and to remove bubbles therefrom, And a water outlet pipe 530 for supplying heated water to the lower part of the water bottle 510 to the pump 200. The water level of the water bottle 510 A water level adjusting means 540 for automatically supplying water to maintain the water level in the water tank 510 and an overflow preventing water drain pipe 550 for preventing overflow of the water tank 510, Heating boiler system. 제 1항에 있어서, 상기 버블발생수단(300)은 압축기로 구성되어 펌프(200)로 순환되는 물에 수직으로 고압의 공기압을 공급하도록 구성한 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 난방보일러 시스템.2. The boiler-based heating boiler system according to claim 1, wherein the bubble generator (300) comprises a compressor and is configured to supply a high-pressure air pressure vertically to the water circulated to the pump (200). 제 3항에 있어서, 상기 버블발생수단(300)은 순환수에 접촉되는 전단으로 배관의 구경을 좁게 구성한 에어토출구(310)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 난방보일러 시스템.











4. The heating boiler system according to claim 3, wherein the bubble generator (300) includes an air outlet (310) having a narrow diameter of a pipe as a front end contacting the circulating water.











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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200274324Y1 (en) * 2002-02-07 2002-05-04 (주)이앤엠코리아 A bubble bathtub

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