KR101983736B1 - 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러 - Google Patents

효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러 Download PDF

Info

Publication number
KR101983736B1
KR101983736B1 KR1020190001682A KR20190001682A KR101983736B1 KR 101983736 B1 KR101983736 B1 KR 101983736B1 KR 1020190001682 A KR1020190001682 A KR 1020190001682A KR 20190001682 A KR20190001682 A KR 20190001682A KR 101983736 B1 KR101983736 B1 KR 101983736B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
heating
hot water
heat
boiler
Prior art date
Application number
KR1020190001682A
Other languages
English (en)
Inventor
원수경
조요한
Original Assignee
원수경
조요한
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원수경, 조요한 filed Critical 원수경
Priority to KR1020190001682A priority Critical patent/KR101983736B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101983736B1 publication Critical patent/KR101983736B1/ko
Priority to PCT/KR2020/000018 priority patent/WO2020145566A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/001—Guiding means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 발열 장치를 이용하여 내부의 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열로 유입된 원수를 가열하는 열 교환부를 구비하되 원수의 가열에 이용된 기체가 순환하며 열 교환부로 재유입되도록 하여 열 손실을 최소화할 수 있는 보일러에 관한 것이다.
본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러는 발열 장치를 이용하여 순환되는 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열을 이용하여 온수를 생성하는 열 교환부, 열 교환부에 원수를 공급하는 공급로, 열 교환부에서 생성되는 온수를 외부로 배출하는 온수 배출로, 열 교환부에서 생성되는 온수가 집수되는 집수부 및 집수부의 온수를 순환시켜 난방에 이용하고, 열 교환부로 재공급하는 온수 순환로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러{Boiler with circulating heating structure of gas to improve efficiency}
본 발명은 열 손실을 최소화하여 효율성을 향상시키기 위한 목적으로 순환 가열 구조를 가지는 보일러에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 발열 장치를 이용하여 내부의 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열로 유입된 원수를 가열하는 열 교환부를 구비하되 원수의 가열에 이용된 기체가 순환하며 열 교환부로 재유입되도록 하여 열 손실을 최소화할 수 있는 보일러에 관한 것이다.
일반적으로, 석유, 증유, 가스 또는 전기 등을 이용하여 물을 가열함으로써 증기와 온수를 생성하고, 생성된 증기와 온수를 다양한 장소로 공급하는 장치를 보일러라 하며, 이러한 보일러는 물을 가열하기 위한 연소 원료의 종류에 따라 가스 보일러, 전기 보일러, 기름 보일러 및 화목 보일러 등으로 구분할 수 있다.
이중 전기를 이용하는 전기 보일러는 소음 및 냄새가 적거나 없고, 난방 효율이 우수한 장점이 있으나, 설치 비용이 비싸고, 누진세 적용시 유지비가 과다하게 발생하는 문제가 있어 가정용으로는 부적절하며, 기업 등에서 산업용으로 주로 이용되고 있다.
이러한 전기 보일러에 관한 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0637255호의 “전기보일러” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1468724호의 “순간 가열식 전기보일러 시스템”, 대한민국 등록특허공보 제10-1652268호의 “직접 가열식 대용량 전기보일러” 및 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0114653호의 “전기 온수 보일러”가 제안되어 공개된 바 있다.
상기 대한민국 등록특허공보 제10-0637255호의 “전기보일러”에는 별도의 대용량 물탱크를 구비하지 않은 상태로 직접 난방수를 가열하도록 구성되어 난방수를 신속하게 가열할 수 있고, 복사와 전도를 이용하여 난방수의 가열을 위한 빠른 열전달이 가능하며, 열전달 매개체의 잠열과 전력절감 장치를 이용함으로써 사용 전력의 절감을 통한 고효율의 난방 효과를 기대할 수 있는 보일러에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1468724호의 “순간 가열식 전기보일러 시스템”에는 하우징 내부의 공간부를 진공 상태로 유지하여 하우징 내부에 구비되는 열선의 부식을 방지하고, 세라믹 볼을 이용하여 히터부에서 발생하는 열의 손실을 방지함과 동시에 리턴관을 통해 이송되는 난방수에 열을 제공함으로써 열효율을 극대화시킬 수 있는 보일러에 관한 발명이 제안되었다.
또한, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1652268호의 “직접 가열식 대용량 전기보일러”에는 물이 통과하는 통체의 내부 구간에 판형의 발열체를 설치하여 열교환 효율을 극대화함으로써 다량의 온수를 단시간내에 생성할 수 있는 보일러에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0114653호의 “전기 온수 보일러”에는 자력에 의하여 회전하며 소량의 전력을 증폭시키는 발전 장치를 구비하고, 증폭된 전력을 이용하여 원수를 가열하는 가열 장치를 구비함으로써 소량의 전력만으로도 효율적으로 다량의 온수를 생성할 수 있는 보일러에 관한 발명이 제안되었다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 발명들과 같은 방식인 전기 에너지를 이용하여 온수를 생성하는 보일러를 제시하되, 열 교환부 내부의 구조를 개선함으로써 소비 전력대비 온수의 생성량을 극대화할 수 있는 보일러에 관한 발명을 제시하고자 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-0637255호(2006. 10. 16) 대한민국 등록특허공보 제10-1468724호(2014. 11. 27) 대한민국 등록특허공보 제10-1652268호(2016. 08. 24) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0114653호(2018. 10. 19)
본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러는,
소비 전력대비 온수의 생성량을 극대화할 수 있는 보일러에 관한 필요성이 제기되었으므로, 그에 관한 해결책을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러는 상기와 같은 목적을 실현하고자,
발열 장치를 이용하여 순환되는 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열을 이용하여 온수를 생성하는 열 교환부; 상기 열 교환부에 원수를 공급하는 공급로; 상기 열 교환부에서 생성되는 온수를 외부로 배출하는 온수 배출로; 상기 열 교환부에서 생성되는 온수가 집수되는 집수부; 상기 집수부의 온수를 순환시켜 난방에 이용하고, 상기 열 교환부로 재공급하는 온수 순환로; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러를 제시하며,
상기 열 교환부는 내부에 중공이 형성되고, 기체가 유입되는 기체 유입로가 일측에 형성되며, 기체가 배출되는 기체 배출로가 타측에 형성되는 내부 하우징; 상기 하우징의 기체 유입로 측에 설치되어 유입되는 기체를 가열하는 하나 이상의 발열 장치; 내부 유로를 따라 흐르는 원수 또는 온수가 가열되도록 일측 말단부가 상기 하우징의 측부 일측을 관통하고, 타측 말단부가 하우징의 측부 타측을 관통하여 하우징 내부의 중공에 설치되는 가열관; 및 상기 기체 유입로와 상기 기체 배출로를 연결하고, 내부에 하나 이상의 송풍 팬이 설치되어 기체를 순환시키는 기체 순환로; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러는,
전압을 인가하여 열 교환장치의 내부로 진입하는 기체를 효과적으로 가열할 수 있는 발열 장치를 구비하고, 가열된 기체의 전도열을 이용하여 온수를 생성하며, 가열된 기체를 이용후 외부로 배출하지 않고 기체 순환로를 통해 순환시키며 재이용함으로써 소비 전력대비 온수의 생성량을 극대화할 수 있는 효과가 발생하였다.
도 1은 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 일 실시예에 따른열 교환부의 내부 구조를 나타낸 예시도.
도 3(a)는 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 발열 장치의 분리 사시도.
도 3(b)는 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 발열 장치의 결합 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 열 교환부 내부의 기체 흐름을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 다른 실시예에 따른 열 교환부의 내부 구조를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러의 다른 실시예에 따른 구성도.
본 발명은 열 손실을 최소화하여 효율성을 향상시키기 위한 목적으로 순환 가열 구조를 가지는 보일러에 관한 것으로써,
도 1에 도시된 바와 같이, 발열 장치(200)를 이용하여 순환되는 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열을 이용하여 온수를 생성하는 열 교환부(100); 상기 열 교환부(100)에 원수를 공급하는 공급로(150); 상기 열 교환부(100)에서 생성되는 온수를 외부로 배출하는 온수 배출로(160); 상기 열 교환부(100)에서 생성되는 온수가 집수되는 집수부(170); 상기 집수부(170)의 온수를 순환시켜 난방에 이용하고, 상기 열 교환부(100)로 재공급하는 온수 순환로(180); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러에 관한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 열 교환부(100)는 외부로부터 유입되는 원수 또는 난방에 이용되며 순환된 후 재유입되는 미온수를 가열하여 온수를 생성하는 장치로써, 전원의 인가시 발열하는 발열 장치(200)를 이용하여 내부의 기체를 가열하고, 가열된 기체가 이동하며 가열관(120)과 접촉되게 하며, 접촉에 의한 전도열로 가열관(120) 내부의 원수가 가열될 수 있도록 구성된다.
이때, 난방에 이용된 후 상기 열 교환부(100)로 재유입되는 온수는 열 에너지를 상당량 상실한 상태이므로 미온수로 지칭될 수 있으나, 온수의 생성에 재이용되므로 원수로 지칭되어도 무방하며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 원수로 지칭하기로 한다.
상기 공급로(150)는 외부로부터 유입되는 원수를 상기 열 교환부(100)에 공급하는 관으로써, 일측에는 난방에 이용되며 순환된 원수가 유입되는 관이 연결되도록 구성되나, 외부로부터 유입되는 원수를 열 교환부(100)로 유입시키는 관과 순환된 원수를 열 교환부(100)로 유입시키는 관이 별개로 형성되어도 무방하다.
상기 열 교환부(100)에서 생성되는 온수는 상기 온수 배출로(160)를 통해 외부로 배출되어 즉시 이용될 수 있고, 상기 집수부(170)로 유입되어 집수된 후 상기 온수 순환로(180)를 따라 흐르며 건물 내부, 캠핑 차량 등의 난방에 이용될 수 있으며, 상기 열 교환부(100)의 내부 구성을 제외한 다른 구성들은 통상적인 보일러 내부의 구성과 동일 또는 유사한 구성이라 할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 열 교환부(100)는 내부에 중공이 형성되고, 기체가 유입되는 기체 유입로(111)가 일측에 형성되며, 기체가 배출되는 기체 배출로(112)가 타측에 형성되는 하우징(110), 상기 하우징(110)의 기체 유입로(111) 측에 설치되어 유입되는 기체를 가열하는 하나 이상의 발열 장치(200), 내부 유로를 따라 흐르는 원수 또는 온수가 가열되도록 일측 말단부가 상기 하우징(110)의 측부 일측을 관통하고, 타측 말단부가 하우징(110)의 측부 타측을 관통하여 하우징(110) 내부의 중공에 설치되는 가열관(120) 및 상기 기체 유입로(111)와 상기 기체 배출로(112)를 연결하고, 내부에 하나 이상의 송풍 팬이 설치되어 기체를 순환시키는 기체 순환로(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기체 유입로(111)는 상기 열 교환부(100)의 내부를 순환하는 기체가 상기 하우징(110)의 내부로 유입되는 입구이고, 상기 발열 장치(200)는 기체 유입로(111)를 통과하여 하우징(110)의 내부로 유입되는 기체를 가열하는 장치이며, 상기 기체 배출로(112)는 발열 장치(200)에 의하여 온도가 상승된 후 상기 가열관(120)을 가열하며 온도가 하강한 기체가 하우징(1110)의 외부로 배출되는 출구이다.
따라서, 상기 기체 유입로(111)는 상기 하우징(110)의 내부로 유입되는 모든 기체가 상기 발열 장치(200)의 내부를 통과하며 효과적으로 가열될 수 있도록 하나 이상의 발열 장치(200)가 단독 또는 각각 내입되는 하나 이상의 좁은 통로 형태로 구성될 수 있으며, 기체가 내부에서 효과적으로 가열될 수 있고, 가열된 기체가 하우징(110)의 내부로 와류를 형성하여 확산하며 하우징(110) 내부에 위치한 상기 가열관(120)의 전체 면적을 효과적으로 가열할 수 있도록 내부 표면의 일부에 나선형 돌기가 형성될 수 있다.
즉, 상기 나선형 돌기가 상기 기체 유입로(111) 내부 표면의 일부에만 형성되는 것은 상기 발열 장치(200)가 설치되는 일부 구간이 제외되기 때문이며, 발열 장치(200)를 기준으로 하여 기체 유입로(111)의 외부측으로는 나선형 돌기가 미형성되어도 무방하나, 상기 하우징(110)의 내부 측으로는 나선형 돌기가 형성되어 가열된 기체가 와류를 형성할 수 있도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 가열관(120)은 가열된 기체에 의하여 효율적으로 가열될 수 있고, 열의 전도를 통해 그 내부 유로를 따라 흐르는 원수가 효율적으로 가열될 수 있도록 전도성이 우수한 구리 등의 금속 재질로 구성됨이 바람직하며, 흐르는 원수가 하우징(110) 내부에서 최대한 긴 시간동안 충분히 가열될 수 있도록 코일 형태 등으로 구성될 수 있다.
상기 송풍 팬은 상기 기체 순환로(130)의 내부, 바람직하게는 상기 기체 유입로(111)에 근접한 위치에 구비되어 기체가 상기 하우징(110)의 내부로 유입될 수 있도록 하고, 그 유입된 기체에 의하여 기유입된 기체가 상기 기체 배출로(112)를 통해 배출될 수 있도록 하나 기체 배출로(112)를 통한 배출이 상기 열 교환부(100) 외부로의 배출을 의미하는 것은 아니다.
즉, 상기 기체 배출로(112)로 배출된 기체는 상기 기체 순환로(130)의 내부를 따라 흐르게 되어 다시 상기 기체 유입로(111)를 통해 상기 하우징(110)의 내부로 유입되는 구성이므로 기체 순환로(130)의 내부에는 기체의 순환을 위한 송풍 팬이 더 구비될 수 있다.
또한, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 발열 장치(200)는 상단과 하단을 관통하는 제1 중공(211)이 내부에 형성되고, 상기 제1 중공(211)의 중심에는 복수 개의 제1 연결부(212)에 의해 지지되는 제1 결합부(213)가 형성되며, 상기 상부 연결부의 하부에는 양 측면이 개방된 제1 끼움 홈(214)이 각각 형성되고, 측부에는 하단이 개방된 한 쌍의 제1 끼움 홀(215)이 나란하게 형성되는 제1 본체(210), 상단과 하단을 관통하는 제2 중공(221)이 내부에 형성되고, 상기 제2 중공(221)의 중심에는 복수 개의 제2 연결부(222)에 의해 지지되는 제2 결합부(223)가 형성되며, 상기 제2 연결부(222)의 상부에는 양 측면이 개방된 제2 끼움 홈(224)이 각각 형성되고, 측부에는 상단이 개방된 한 쌍의 제2 끼움 홀(225)이 나란하게 형성되는 제2 본체(220) 및 상단과 하단을 관통하는 제3 중공(231)이 내부에 형성되되 일측이 이격되는 내입부(232)가 상기 제1 끼움 홈(214)과 상기 제2 끼움 홈(224)에 끼워지고, 이격된 양측 말단으로부터 연장되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 전도부(233)가 상기 제1 끼움 홀(215)과 상기 제2 끼움 홀(225)이 일체로써 형성하는 한 쌍의 끼움 홀에 각각 끼워져 상기 제1 본체(210)와 상기 제2 본체(220)의 사이에 결합 설치되는 발열 부재(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1 본체(210)와 상기 제2 본체(220)는 상호 간에 대칭되는 원 또는 사각 형상으로 구성되어 도 3(b)에 도시된 바와 같이 그 사이에 형성되는 공간에 발열 부재(230)가 내입될 수 있도록 하며, 상기 제1 결합부(213) 및 상기 제2 결합부(223)의 중심부에는 볼트 체결을 위한 체결 홀이 상단과 하단을 관통하여 형성되어 제1 본체(210)와 제2 본체(220)가 볼트 체결 방식에 의해 일체로써 발열 장치(200)를 구성하도록 할 수 있다.
즉, 상기 제1 본체(210), 상기 발열 부재(230) 및 상기 제2 본체(220)의 결합에 의하여, 상기 제1 중공(211)과 상기 제2 중공(221)은 연결되고, 상기 제1 결합부(213) 및 상기 제2 결합부(223)는 맞닿게 되며, 대칭되는 상기 제1 끼움 홈(214)과 상기 제2 끼움 홈(224) 사이에 형성되는 공간에는 상기 발열 부재(230)의 내입부(232)가 삽입되고, 대칭되는 상기 제1 끼움 홀(215)과 상기 제2 끼움 홀(225) 사이에 형성되는 공간에는 상기 발열 부재(230)의 전도부(233)가 삽입되는 구성이다.
따라서, 상기 발열 부재(230)는 상기 제1 본체(210) 및 상기 제2 본체(220)와 동일하게 원 또는 사각 형상으로 구성되어 상기 제3 중공(231)에 상기 제1 결합부(213) 및 상기 제2 결합부(223)를 내입시키며 제1 본체(210)와 제2 본체(220)의 사이에 내입되되 상기 전도부(233)의 말단부는 상기 제1 끼움 홀(215)과 상기 제2 끼움 홀(225)로부터 일부 돌출되어 발열을 위한 전원이 연결될 수 있도록 한다.
이때, 상기 제1 끼움 홀(215) 및 상기 제2 끼움 홀(225) 각각의 깊이는 상기 발열 부재(230) 두께의 이분의 일로 형성되어 일체로써 홀을 형성하였을 때 발열 부재(230)의 전도부(233)가 밀착 고정될 수 있도록 함이 바람직하나, 상기 제1 끼움 홈(214) 및 상기 제2 끼움 홈(224)의 깊이는 반드시 발열 부재(230) 두께의 이분의 일로 제한되는 것은 아니고, 각 홈의 너비를 제한하여 발열 부재(230)의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 본체(210)와 상기 제2 본체(220)는 열전도율이 우수한 은, 구리 등의 금속 재질로 구성될 수 있고, 상기 발열 부재(230)는 순도 99％ 이상의 탄화규소 또는 흑연을 포함한 소재가 고온에서 소결된 후 성형된 것일 수 있다.
다만, 탄화규소는 흑연보다 전기저항 값이 커 동일한 세기의 전류를 인가하였을 때 흑연보다 발열량이 많고, 고온강도, 내산화성 및 내부식성 등이 매우 우수한 소재이므로 상기 발열 부재(230)는 순도 99％ 이상의 탄화규소로 구성됨이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하여 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기체 유입로(111)로 유입된 기체는 상기 제1 중공(211) 및 상기 제2 중공(221)을 통과하며 전원의 인가로 발열하는 상기 발열 부재(230)에 의해 가열되고, 상기 하우징(110) 내부를 통과하며 가열관(120)을 가열하게 되며, 상기 기체 배출로(112)를 통해 하우징(110)의 외부로 배출된 후 상기 기체 순환로(130)를 통해 다시 기체 유입로(111)로 유입된다.
이때, 상기 제2 본체(220)의 내부 표면에는 와류 형성을 위한 나선형 돌기가 형성됨으로써 가열된 기체가 하우징(110)의 내부로 와류를 형성하여 확산하며 하우징(110) 내부에 위치한 상기 가열관(120)의 전체 면적을 효과적으로 가열하도록 할 수 있고, 상기 기체 유입로(111) 내부 표면의 일부에 형성될 수 있는 나선형 돌기는 제2 본체(220)의 내부 표면에 형성되는 나선형 돌기가 연장되는 것과 동일한 작용을 하여 와류 형성의 효과를 향상시킨다.
이때, 전도율이 우수한 은, 구리 등의 금속 재질로 구성되어 상기 발열 부재(230)에 의해 쉽게 가열되는 상기 제1 본체(210) 및 상기 제2 본체(220)는 발열 부재(230)와 동시에 상기 제1 중공(211) 및 상기 제2 중공(221)을 통과하는 기체를 가열함으로써 가열 효율이 향상될 수 있도록 한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열 교환부(100)는 내부에 격벽이 구비되어 기체가 순환 가능한 이중 구조가 형성되는 이중 케이스(140), 상기 이중 케이스(140) 내부의 기체를 일 방향으로 순환시키는 송풍부(141), 순환하는 기체를 가열하는 가열부(142) 및 내부 유로를 따라 흐르는 원수가 가열되도록 일측 말단부가 상기 이중 케이스(140)의 측부 일측을 관통하고, 타측 말단부가 이중 케이스(140)의 측부 타측을 관통하여 이중 케이스(140) 내부의 중공에 설치되는 라디에이터 구조의 하나 이상의 다중관(143)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이중 케이스(140)는 내부에 구비되는 격벽에 의하여 상기 하우징(110)과 상기 기체 순환로(130)의 기능을 동시에 수행하고, 상기 송풍부(141)는 상기 송풍 팬의 기능에 대응하며, 상기 가열부(142)는 상기 발열 장치(200)의 기능에 대응하고, 상기 다중관(143)은 상기 가열관(120)의 기능에 대응한다.
따라서, 상기 송풍부(141)는 상기 송풍 팬과 동일 또는 유사한 구조로 구성될 수 있고, 상기 가열부(142)는 상기 발열 장치(200)와 동일 또는 유사한 구조로 구성될 수 있으나, 기체를 순환시킬 수 있고 기체를 가열할 수 있는 한 다른 구조로 형성되어도 무방하다.
상기 다중관(143)은 공지의 라디에이터의 구조를 가지되, 내부의 유로를 따라 흐르는 온수의 열을 발산하도록 구성되는 공지의 라디에이터와는 달리 상기 이중 케이스(140) 내부 기체의 열을 흡수하여 내부 유로를 따라 흐르는 원수를 가열하는 구성이며, 이중 케이스(140) 내부에 복수 개가 구비되어 생성되는 온수의 양을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러는 상기 공급로(150)가 외부로부터 유입되는 원수를 상기 집수부(170)에 직접 공급하도록 구성될 수 있고, 집수부(170)에 집수된 원수가 상기 열 교환부(100)로 이송되어 가열된 후 다시 집수부(170)로 유입되도록 구성될 수 있으며, 열 교환부(100)에서 생성된 온수가 집수부(170)로 유입된 후 상기 온수 배출로(160)를 통해 외부로 배출되어 즉시 이용될 수 있도록 구성될 수 있고, 상기 온수 순환로(180)를 따라 흐르며 건물 내부, 캠핑 차량 등의 난방에 이용된 후 다시 집수부(170)로 유입되도록 구성될 수 있다.
다만, 상기와 같은 제2 실시예에 따른 구성은 상기 공급로(150)를 통해 외부로부터 유입되는 원수와 상기 온수 순환로(180)를 통해 난방에 이용된 후 유입되는 원수가 상기 열 교환부(100)에서 생성된 온수와 함께 집수부(170)에 집수되게 되므로 집수된 온수의 온도가 하강하게 되는 문제가 있을 수 있으므로, 사용자는 이러한 점을 고려하여 상기 제1 실시예 또는 상기 제2 실시예 중 어느 하나의 구성을 선택 가능하다 할 것이다.
위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
100 : 열 교환부
110 : 하우징
111 : 기체 유입로 112 : 기체 배출로
200 : 발열 장치
210 : 140제1 본체
211 : 제1 중공 212 : 제1 연결부
213 : 제1 결합부 214 : 제1 끼움 홈
215 : 제1 끼움 홀
220 : 제2 본체
221 : 제2 중공 222 : 제2 연결부
223 : 제2 결합부 224 : 제2 끼움 홈
225 : 제2 끼움 홀
230 : 발열 부재
231 : 제3 중공 232 : 내입부
233 : 전도부
120 : 가열관
130 : 기체 순환로
140 : 이중 케이스
141 : 송풍부 142 : 가열부
143 : 다중관
150 : 공급로
160 : 온수 배출로
170 : 집수부
180 : 온수 순환로

Claims (6)

  1. 발열 장치(200)를 이용하여 순환되는 기체를 가열하고, 가열된 기체에 의한 전도열을 이용하여 온수를 생성하는 열 교환부(100);
    상기 열 교환부(100)에 외부로부터 유입되는 원수와 온수 순환로(180)에서 순환된 원수를 공급하는 공급로(150);
    상기 열 교환부(100)에서 생성되는 온수를 외부로 배출하는 온수 배출로(160);
    상기 열 교환부(100)에서 생성되는 온수가 집수되는 집수부(170); 및,
    상기 집수부(170)의 온수를 순환시켜 난방에 이용하고, 상기 열 교환부(100)로 재공급하는 온수 순환로(180); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하되,
    상기 열 교환부(100)는,
    내부에 중공이 형성되고, 기체가 유입되는 좁은 통로 형태의 기체 유입로(111)가 일측에 형성되며, 기체가 배출되는 기체 배출로(112)가 타측에 형성되는 하우징(110);
    상기 하우징(110)의 기체 유입로(111) 측에 설치되어 유입되는 기체를 가열하는 하나 이상의 발열 장치(200);
    내부 유로를 따라 흐르는 원수 또는 온수가 가열되도록 일측 말단부가 상기 하우징(110)의 측부 일측을 관통하고, 타측 말단부가 하우징(110)의 측부 타측을 관통하여 하우징(110) 내부의 중공에 설치되는 가열관(120); 및,
    상기 기체 유입로(111)와 상기 기체 배출로(112)를 연결하고, 내부에 하나 이상의 송풍 팬이 설치되어 기체를 순환시키는 기체 순환로(130); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 발열 장치(200)는,
    상단과 하단을 관통하는 제1 중공(211)이 내부에 형성되고, 상기 제1 중공(211)의 중심에는 복수 개의 제1 연결부(212)에 의해 지지되는 제1 결합부(213)가 형성되며, 상기 제1 연결부(212)의 하부에는 양 측면이 개방된 제1 끼움 홈(214)이 각각 형성되고, 측부에는 하단이 개방된 한 쌍의 제1 끼움 홀(215)이 나란하게 형성되는 제1 본체(210);
    상단과 하단을 관통하는 제2 중공(221)이 내부에 형성되고, 상기 제2 중공(221)의 중심에는 복수 개의 제2 연결부(222)에 의해 지지되는 제2 결합부(223)가 형성되며, 상기 제2 연결부(222)의 상부에는 양 측면이 개방된 제2 끼움 홈(224)이 각각 형성되고, 측부에는 상단이 개방된 한 쌍의 제2 끼움 홀(225)이 나란하게 형성되는 제2 본체(220); 및,
    상단과 하단을 관통하는 제3 중공(231)이 내부에 형성되되 일측이 이격되는 내입부(232)가 상기 제1 끼움 홈(214)과 상기 제2 끼움 홈(224)에 끼워지고, 이격된 양측 말단으로부터 연장되어 나란하게 형성되는 한 쌍의 전도부(233)가 상기 제1 끼움 홀(215)과 상기 제2 끼움 홀(225)이 일체로써 형성하는 한 쌍의 끼움 홀에 각각 끼워져 상기 제1 본체(210)와 상기 제2 본체(220)의 사이에 결합 설치되는 발열 부재(230); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기체 유입로(111) 내부 표면의 일부에는,
    와류 형성을 위한 나선형 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 본체(220)의 내부 표면에는,
    와류 형성을 위한 나선형 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열 교환부(100)는,
    내부에 격벽이 구비되어 기체가 순환 가능한 이중 구조가 형성되는 이중 케이스(140);
    상기 이중 케이스(140) 내부의 기체를 일 방향으로 순환시키는 송풍부(141);
    순환하는 기체를 가열하는 가열부(142);
    내부 유로를 따라 흐르는 원수가 가열되도록 일측 말단부가 상기 이중 케이스(140)의 측부 일측을 관통하고, 타측 말단부가 이중 케이스(140)의 측부 타측을 관통하여 이중 케이스(140) 내부의 중공에 설치되는 라디에이터 구조의 하나 이상의 다중관(143); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러.
KR1020190001682A 2019-01-07 2019-01-07 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러 KR101983736B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190001682A KR101983736B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러
PCT/KR2020/000018 WO2020145566A1 (ko) 2019-01-07 2020-01-02 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190001682A KR101983736B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101983736B1 true KR101983736B1 (ko) 2019-05-29

Family

ID=66672819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190001682A KR101983736B1 (ko) 2019-01-07 2019-01-07 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101983736B1 (ko)
WO (1) WO2020145566A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020145566A1 (ko) * 2019-01-07 2020-07-16 원수경 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672725B2 (ja) * 1986-10-21 1994-09-14 中部電力株式会社 電気温水器
JPH07103576A (ja) * 1993-10-08 1995-04-18 Tokyo Denki Kogyo Kk 水加熱装置
JP2006266651A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Noritz Corp 熱交換器およびこれを備えた給湯装置
KR100637255B1 (ko) 2004-09-24 2006-10-23 김주원 전기보일러
KR100754003B1 (ko) * 2006-07-25 2007-09-03 박성돈 전기순간온수기
KR20090086818A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 이창재 전기보일러
KR20100090375A (ko) * 2009-02-06 2010-08-16 구태서 공기순환식 전기보일러
KR101468724B1 (ko) 2014-04-29 2014-12-08 임진수 순간 가열식 전기보일러 시스템
KR101580306B1 (ko) * 2014-11-05 2015-12-24 이영재 폐열회수장치
KR101652268B1 (ko) 2016-03-21 2016-09-02 주식회사 신양에코스타 직접가열식 대용량 전기보일러
KR101760133B1 (ko) * 2017-01-23 2017-07-20 대림로얄이앤피(주) 건조물 배기가스 악취제거를 위한 소각로 겸용 보일러
KR20180114653A (ko) 2017-04-11 2018-10-19 주식회사 란델코리아 전기 온수 보일러

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101983736B1 (ko) * 2019-01-07 2019-05-29 원수경 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0672725B2 (ja) * 1986-10-21 1994-09-14 中部電力株式会社 電気温水器
JPH07103576A (ja) * 1993-10-08 1995-04-18 Tokyo Denki Kogyo Kk 水加熱装置
KR100637255B1 (ko) 2004-09-24 2006-10-23 김주원 전기보일러
JP2006266651A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Noritz Corp 熱交換器およびこれを備えた給湯装置
KR100754003B1 (ko) * 2006-07-25 2007-09-03 박성돈 전기순간온수기
KR20090086818A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 이창재 전기보일러
KR20100090375A (ko) * 2009-02-06 2010-08-16 구태서 공기순환식 전기보일러
KR101468724B1 (ko) 2014-04-29 2014-12-08 임진수 순간 가열식 전기보일러 시스템
KR101580306B1 (ko) * 2014-11-05 2015-12-24 이영재 폐열회수장치
KR101652268B1 (ko) 2016-03-21 2016-09-02 주식회사 신양에코스타 직접가열식 대용량 전기보일러
KR101760133B1 (ko) * 2017-01-23 2017-07-20 대림로얄이앤피(주) 건조물 배기가스 악취제거를 위한 소각로 겸용 보일러
KR20180114653A (ko) 2017-04-11 2018-10-19 주식회사 란델코리아 전기 온수 보일러

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020145566A1 (ko) * 2019-01-07 2020-07-16 원수경 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020145566A1 (ko) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8302566B2 (en) Dual pipe heat exchanger of instantaneous boiler for house heating and hot water and boiler
KR101983736B1 (ko) 효율성 향상을 위한 기체의 순환 가열 구조를 가지는 보일러
KR20150028468A (ko) 전기 순간온수기용 가열장치
KR102337878B1 (ko) 내부 순환형 보일러
CN208075344U (zh) 一种igbt模块的散热装置及磁能热水器
KR20100111337A (ko) 고주파 유도 코일을 이용한 열 발생 장치
KR100393917B1 (ko) 열매체유를 이용한 전기보일러
KR20160097207A (ko) 열교환기, 가열 장치, 가열 시스템 및 물 가열 방법
KR100627720B1 (ko) 전기보일러의 구조
KR20100023730A (ko) 난방수 및 온수 겸용 전기 보일러
KR100889799B1 (ko) 이중 순간 가열식 전기보일러
KR101083633B1 (ko) 열처리수의 믹스를 이용한 열증폭기
KR101652268B1 (ko) 직접가열식 대용량 전기보일러
KR100690278B1 (ko) 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러
KR20110116358A (ko) 열효율을 증대시킨 전기보일러용 온수탱크
KR200421462Y1 (ko) 나선형 유로의 원통형 히터 구조
JP2006147431A (ja) 流体加熱装置及び暖房システム
CN216048396U (zh) 换热器及壁挂炉
JP2004245515A (ja) 熱交換装置
CN213901508U (zh) 一种集合燃气加热与电加热的壁挂炉
KR200219771Y1 (ko) 열매체유를 이용한 전기보일러
CN215062826U (zh) 即热式电加热装置及燃气热水器
CN220582532U (zh) 电采暖炉集成式加热装置
KR20120064822A (ko) 전기보일러의 가열기 구조
CN211011296U (zh) 蒸汽发生器

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant