KR102552587B1 - 히터를 이용한 난방 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히터에서 발생되는 열에 의해 가열되는 공기를 이용하여 난방에 사용되는 난방파이프를 관류하는 난방수를 가열할 수 있는 히터를 이용한 난방 보일러에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 열을 발생시켜서 외부로 발산하는 히터부재(500)와, 히터부재(100)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제1가열부재(100)와, 제1가열부재(100)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제1가열부재(100)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제2가열부재(200)와, 히터부재(500)의 타측에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제2가열부재(200)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제3가열부재(300)와, 제3가열부재(300)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 타측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제3가열부재(300)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여 배출하는 제4가열부재(400)를 포함한다.

Description

히터를 이용한 난방 보일러{Heating boiler with heater}
본 발명은 히터에서 발생되는 열에 의해 가열되는 공기를 이용하여 난방에 사용되는 난방파이프를 관류하는 난방수를 가열할 수 있는 히터를 이용한 난방 보일러에 관한 것이다.
일반적으로, 건물의 온수공급 및 난방용으로 보일러가 사용되는데, 온수는 세면수 또는 목욕수의 용도로 공급되고, 난방수는 배관을 따라 순환하면서 바닥 등을 가열하게 되며, 통상 온수의 온도가 난방수의 온도보다 높다.
온수와 난방수의 온도를 각기 달리하여 공급하는 방식으로는 온수 탱크와 난방수 탱크를 별도로 구비하여 온수 순환로 및 난방수 순환로를 통해 온수와 난방수를 개별적으로 공급하는 것이 가장 직관적이나, 이러한 방식은 실질적으로는 2 개의 보일러를 구비하는 것과 마찬가지이기 때문에 장치가 복잡하고 비용 면에서 불리하다.
'특허문헌1'에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 물탱크 내에서 온수 및 난방수를 공급할 수 있도록 한 전기보일러(이하 '종래의 전기보일러'라 한다)가 게재되어 있다.
도 1은 종래의 전기보일러를 도시한 것으로서, 측면에 난방수입구(1) 및 난방수출구(2)가 형성된 본체(3) 내부에 전기히터(4)가 삽입된 온수파이프(5)를 구비하여, 사용자가 온수를 사용하고자 할 때에는 전기히터(4)에 전기가 인가되면서 온수입구(6)를 통해 유입된 물이 가열되어 온수출구(7)를 통해 외부로 배출된다. 한편, 실내의 온도를 상승시키기 위한 난방수는 전기히터(4)가 삽입된 온수파이프(5)에 의하여 간접 가열되어 난방수출구(2)를 통해 외부로 배출된다.
그러나, 종래의 전기보일러는 온수파이프(5) 내부에 전기히터(4)가 삽입되어 나선 형상으로 절곡된 복잡한 구성을 하고 있어, 제작 및 유지보수가 불편한 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 등록특허공보 10-1244511호(2013.03.11.)가 등록되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 히터에서 발생되는 열에 의해 가열되는 공기를 이용하여 난방에 사용되는 난방파이프를 관류하는 난방수를 가열할 수 있는 히터를 이용한 난방 보일러를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 히터를 이용한 난방 보일러는, 열을 발생시켜서 외부로 발산하는 히터부재(500)와, 히터부재(100)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제1가열부재(100)와, 제1가열부재(100)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제1가열부재(100)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제2가열부재(200)와, 히터부재(500)의 타측에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제2가열부재(200)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제3가열부재(300)와, 제3가열부재(300)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 타측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제3가열부재(300)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여 배출하는 제4가열부재(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 히터케이스(510)는 히터(520)들이 관통되는 관통공이 형성되는 전면판(511)과, 전면판(511)에 대응되는 후면판(512)과, 전면판(511) 및 후면판(512)의 상부에 양단이 결합되는 상부판(513)과, 전면판(511) 및 후면판(512)의 하부에 양단이 결합되는 하부판(514)을 포함하고, 전면판(511) 및 후면판(512)의 양단에는 결합돌기(515)가 형성되고, 상부판(513) 및 하부판(514)의 양측에는 결합돌기(515)가 삽입되는 결합홈(516)이 형성되고, 상부판(513) 및 하부판(514)에는 고정홈(517)들이 형성되고, 고정판(530)은 상단 및 하단에 상부판(513) 및 하부판(514)의 고정홈(517)들에 각각 삽입되어서 고정되는 고정돌기(533)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 히터부재(500)는 내부공간이 형성되는 히터케이스(510)와, 히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 열을 발생시키는 다수의 히터(520)와, 히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 히터(520)들을 일정간격으로 이격시켜서 고정시키는 고정판(530)과, 히터케이스(510)의 내부공간에 채워진 공기를 순환시키는 공기순환부(540)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 고정판(530)은 히터(520)가 관통되어서 고정되는 고정홀(531)이 일정간격으로 이격되게 형성되고, 공기가 관통되는 공기홈(532)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 히터케이스(510)에 공기가 배출되는 관통홀(501)이 형성되고, 관통홀(501)의 둘레에 걸림턱(502)이 형성되고, 히터부재(500)는 히터케이스(510)의 공기를 배출시켜서 공기압을 저감하는 공기압저감부(550)를 포함하고, 공기압저감부(550)는 히터케이스(510)의 관통홀(501)에 연통되게 형성되면서 공기가 배출되는 공기배출홀(555)이 측방에 형성되는 저감관체(551)와, 저감관체(551)를 개폐하는 마개(552)와, 저감관체(551)에 내장되는 탄성체(553)와, 저감관체(551)에 내장되어 탄성체(553)에 탄력지지 되면서 히터케이스(510)의 걸림턱(502)에 걸려서 공기배출을 차단하는 공기차단부(554)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 공기차단부(554)는 걸림턱(502)에 걸려서 관통홀(501)을 폐쇄하고, 일측에서 타측으로 공기가 통과되는 통과홀(558)이 형성되는 차단판(556)과, 차단판(556)의 타측에 일단이 고정된 상태로 타단이 통과홀(558)을 개폐하는 추가차단판(557)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제1가열부재(100)의 일단에는 난방파이프(10)로부터 회수되는 난방수가 유입되는 난방수유입관(30)이 연결되고, 제1가열부재(100)의 타단 및 제2가열부재(200)의 타단에는 제1가열부재(100)로부터 제공되는 난방수를 제2가열부재(200)로 안내하는 제1난방수안내관(40)이 연결되고, 제2가열부재(200)의 일단 및 제3가열부재(200)의 일단에는 제2가열부재(200)부터 제공되는 난방수를 제3가열부재(300)로 안내하는 제2난방수안내관(50)이 연결되고, 제3가열부재(300)의 타단 및 제4가열부재(400)의 타단에는 제3가열부재(300)부터 제공되는 난방수를 제4가열부재(400)로 안내하는 제3난방수안내관(60)이 연결되고, 제4가열부재(400)의 일단에는 가열되는 난방수를 난방파이프(10)로 배출하는 난방수배출관(70)이 연결되고, 본 발명의 보일러는 난방파이프(10)로 공급되는 난방수의 온도를 측정하는 온도측정부(600)와, 온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 근거로 히터부재(500)를 제어하는 제어부(700)를 포함하고, 제어부(700)는 히터부재(500)를 작동시키는 히터작동부(710)와, 온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 확인하는 온도확인부(720)와, 온도확인부(720)에서 실시간으로 확인되는 온도에 비교되기 위한 기준온도를 설정하는 기준온도설정부(730)와, 온도확인부(720)에서 확인되는 온도에 기준온도를 비교하여 일치하는지 판단하는 온도판단부(740)와, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동되도록 히터작동부(710)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동정지 되도록 히터작동부(710)를 조작하는 히터조작부(750)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 제어부(700)는 펌프(20)를 작동시키는 펌프작동부(760)와, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 펌프(20)의 작동이 정지되도록 펌프작동부(760)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 펌프(20)가 작동정지 되도록 펌프작동부(760)를 조작하는 펌프조작부(770)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 히터에서 발생되는 열에 의해 가열되는 공기를 이용하여 난방에 사용되는 난방파이프를 관류하는 난방수를 가열할 수 있다.
도 1은 종래의 전기보일러의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 히터를 이용한 난방 보일러를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 분해된 상태를 보인 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 히터케이스를 보인 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 공기압저감부를 보인 단면도.
도 6는 본 발명의 공기압저감부를 통해 히터부재의 내부공기가 외부로 배출되는 상태를 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 공기압저감부를 통해 외부공기가 히터부재의 내부로 유입되는 상태를 보인 단면도.
도 8은 본 발명의 제1가열부재 및 제2가열부재의 구성을 보인 단면도.
도 9은 본 발명의 제어부를 보인 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다.
도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 히터를 이용한 난방 보일러는, 열을 발생시켜서 외부로 발산하는 히터부재(500)와, 히터부재(100)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제1가열부재(100)와, 제1가열부재(100)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제1가열부재(100)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제2가열부재(200)와, 히터부재(500)의 타측에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제2가열부재(200)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제3가열부재(300)와, 제3가열부재(300)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 타측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제3가열부재(300)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여 배출하는 제4가열부재(400)를 포함한다.
먼저, 난방수는 물이나 열매체로 구성되어 방이나 거실에 배선되어 난방에 사용되는 난방파이프(10)에서 관류된다. 그리고, 난방수를 강제로 이송시키는 펌프(20)가 난방파이프(10)에 연결된다. 따라서, 펌프(20)가 작동되면 난방수가 난방파이프(10)를 따라 강제로 이송되어서 순환된다. 이때, 난방수의 온도가 방이나 거실에 전달되어서 난방에 사용될 수 있다.
히터부재(500)는 내부공간이 형성되는 히터케이스(510)와, 히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 열을 발생시키는 다수의 히터(520)와, 히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 히터(520)들을 일정간격으로 이격시켜서 고정시키는 고정판(530)과, 히터케이스(510)의 내부공간에 채워진 공기를 순환시키는 공기순환부(540)를 포함한다.
히터케이스(510)는 열전달효율이 높은 철이나 알루미늄과 같은 금속재로 구성될 수 있다.
그리고, 히터케이스(510)는 히터(520)들이 관통되는 관통공이 형성되는 전면판(511)과, 전면판(511)에 대응되는 후면판(512)과, 전면판(511) 및 후면판(512)의 상부에 양단이 결합되는 상부판(513)과, 전면판(511) 및 후면판(512)의 하부에 양단이 결합되는 하부판(514)을 포함한다.
이렇게 구성되는 히터케이스(510)에 형성되는 내부공간이 양측으로 개방된다.
히터케이스(510)의 일측에 제1가열부재(100) 및 제2가열부재(200)가 볼트나 용접에 의해 결합되고, 히터케이스(510)의 타측에 제3가열부재(300) 및 제4가열부재(400)가 볼트나 용접에 의해 결합된다. 이에 의해, 히터(520)들에서 발산되는 열이 제1가열부재(100), 제2가열부재(200), 제3가열부재(300), 제4가열부재(400)에 즉시 전달될 수 있다.
그리고, 전면판(511) 및 후면판(512)의 양단에는 결합돌기(515)가 형성되고, 상부판(513) 및 하부판(514)의 양측에는 결합돌기(515)가 삽입되는 결합홈(516)이 형성된다.
따라서, 전면판(511) 및 후면판(512)의 결합돌기(515)들을 상부판(513) 및 하부판(514)의 결합홈(516)들에 삽입시켜서 결합시키면, 결합된 상태가 안정되게 유지되므로 전면판(511) 및 후면판(512)에 상부판(513) 및 하부판(514)을 볼트나 용접으로 고정시키는 작업 및 공기유실을 방지하기 위한 실링작업이 편리하고 신속하게 이루어질 수 있다.
또한, 상부판(513) 및 하부판(514)에는 고정홈(517)들이 형성된다.
히터(520)는 입력되는 전기에너지를 이용하여 열을 발생시키는 것으로, 히터케이스(510)의 일단에서 타단까지 이르도록 파이프형태로 길게 형성된다. 즉, 히터(520)의 열기가 히터케이스(510)의 일단에서 타단까지 발산된다.
이러한, 히터(520)들은 고정판(530)에 일정간격으로 이격되어서 고정된 상태로 열기를 발생시키므로 히터케이스(510)의 내부공간에 채워진 공기가 전체적으로 고르게 가열될 수 있다.
특히, 히터(520) 3킬로와트(KW) 1개를 사용하는 경우 발산되는 열의 온도는 높지만, 단위면적이 좁아지므로 히터케이스(510)의 내부공간에 채워지는 공기가 고르게 가열되지 않고 어느 한쪽으로 편중될 수 있다. 따라서, 히터(520) 500와트(W) 6개 정도를 일정간격으로 배치하여 사용하면 단위면적이 넓어지므로 히터케이스(510)의 내부공간에 채워지는 공기가 빠르고 고르게 가열될 수 있다.
그리고, 히터(520)들이 고정판(530)에 이격된 상태로 설치되어 단위면적이 넓어지므로, 발산되는 열이 제1가열부재(100)와, 제2가열부재(200)와, 제3가열부재(300)와, 제4가열부재(400)에 고르게 전달된다.
고정판(530)은 히터(520)가 관통되어서 고정되는 고정홀(531)이 일정간격으로 이격되게 형성되고, 공기가 관통되는 공기홈(532)이 형성된다.
이러한, 고정판(530)은 복수로 구성되어 이격된 상태로 히터(520)의 일측 및 타측이 고정되어 고정된 상태가 안정되게 유지될 수 있다. 그리고, 고정판(530)은 볼트나 용접으로 히터케이스(510)에 고정되어 히터(520)에서 발생되는 열에 의해 공기가 팽창됨에 따라 히터케이스(510)가 변형되거나 파손됨을 방지할 수 있다.
또한, 고정판(530)은 상단 및 하단에 상부판(513) 및 하부판(514)의 고정홈(517)들에 각각 삽입되어서 고정되는 고정돌기(533)가 형성된다.
따라서, 고정홈(517)들에 고정돌기(533)들에 삽입시켜서 고정시키면 고정판(530)들의 고정작업이 쉽게 이루어질 뿐만 아니라, 고정판(530)들의 이격되는 간격도 정확하게 유지될 수 있다.
공기순환부(540)는 모터에 의해 작동되는 팬으로 구성될 수 있다. 즉, 팬이 작동되면 히터케이스(510)의 내부공간에 채워진 공기가 전체적으로 순환될 수 있다.
이와 같이, 히터(520)들에서 발생되는 열기에 의해 공기가 가열되므로 가열된 공기의 열기가 히터케이스(510)의 외부로 발산될 수 있다. 이때, 공기를 대신하여 유체형태의 열매체가 히터케이스(510)의 내부공간에 채워질 수 있다.
전술한, 히터케이스(510)에 공기가 배출되는 관통홀(501)이 형성되고, 관통홀(501)의 둘레에 걸림턱(502)이 형성된다.
그리고, 히터부재(500)는 히터케이스(510)의 공기를 배출시켜서 공기압을 저감하는 공기압저감부(550)를 포함한다.
공기압저감부(550)는 히터케이스(510)의 관통홀(501)에 연통되게 형성되면서 공기가 배출되는 공기배출홀(555)이 측방에 형성되는 저감관체(551)와, 저감관체(551)를 개폐하는 마개(552)와, 저감관체(551)에 내장되는 탄성체(553)와, 저감관체(551)에 내장되어 탄성체(553)에 탄력지지 되면서 히터케이스(510)의 걸림턱(502)에 걸려서 공기배출을 차단하는 공기차단부(554)를 포함한다.
저감관체(551)에 수나사산이 형성되고 마개(552)에 암나사산이 형성되어 저감관체(551)에 마개(552)가 결합되어서 저감관체(551)를 폐쇄한다.
탄성체(553)는 압축스프링으로 구성되고 공기차단부(554)는 고무판으로 구성된다.
따라서, 히터케이스(510)의 내부공간에서 계속적으로 공급되는 열에 의해 공기가 팽창하면 공기차단부(554)가 탄성체(553)를 압축시켜면서 이동하므로 저감관체(551)의 공기배출홀(555)이 개방되어 팽창된 공기가 배출된다. 즉, 공기가 배출됨에 따라 압력이 저감되어 히터케이스(510)의 변형 및 파손이 방지될 수 있다.
공기차단부(554)가 하강하여 히터케이스(510)의 관통홀(501)을 폐쇄하면서 저감관체(551)의 공기배출홀(555)보다 하부에 위치하면 공기배출홀(555)을 통해 공기가 배출되지 않고, 공기차단부(554)가 상승하여 히터케이스(510)의 관통홀(501)을 개방하면서 저감관체(551)의 공기배출홀(555)보다 상부에 위치하면 공기배출홀(555)을 통해 공기가 배출된다.
그리고, 공기차단부(554)는 걸림턱(502)에 걸려서 관통홀(501)을 폐쇄하고, 일측에서 타측으로 공기가 통과되는 통과홀(558)이 형성되는 차단판(556)과, 차단판(556)의 타측에 일단이 고정된 상태로 타단이 통과홀(558)을 개폐하는 추가차단판(557)을 포함한다.
차단판(556)에 추가차단판(557)의 일단이 핀이나 접착제에 의해 고정될 수 있다.
추가차단판(557)은 고무판으로 구성되어 차단판(556)의 하부에 위치된 상태로 탄성력으로 통과홀(558)을 폐쇄할 수 있다. 즉, 추가차단판(557)은 히터케이스(510) 내부의 공기압에 의해 상방으로 회전되어서 통과홀(558)을 폐쇄하고, 히터케이스(510) 외부의 공기압에 의해 하방으로 회전되어서 통과홀(558)을 개방한다.
따라서, 히터케이스(510)에서 팽창되는 공기압에 의해 추가차단판(557)이 통과홀(558)을 폐쇄한 상태가 유지된다. 이때, 히터케이스(510)에서 팽창되는 공기압에 의해 차단판(556)이 상승되어 공기가 배출된다. 그리고, 히터(520)의 작동이 중지되어 히터케이스(510)의 내부온도가 저하되어서 공기압이 저하되면, 외부공기가 히터케이스(510)의 공기배출홀(555)을 통해 유입되면서 추가차단판(557)의 타단을 밀어서 개방시켜서 히터케이스(510)의 내부공간으로 유입된다. 이에 의해, 외부공기가 통과홀(558)을 통해 히터케이스(510)의 내부공간에 채워지므로 저하되는 공기압에 의해 히터케이스(510)의 수축됨을 방지할 수 있다.
물론, 공기배출홀(555)을 통한 외부공기의 유입이 중단되면 추가차단판(557)의 자체 타성에 의해 복귀되어서 통과홀(558)을 폐쇄한다. 이와 같이, 히터케이스(510)의 내부공간에는 공기가 일정량으로 채워진 상태가 항상 유지된다.
제1가열부재(100)는 난방수가 채워지는 내부공간이 형성되고, 내부공간의 일단으로 난방수가 유입되고 내부공간의 타단으로 가열된 난방수가 배출되는 제1가열케이스(110)와, 제1가열케이스(110)의 내부공간에서 이격되게 설치되는 복수의 격판(120)과, 격판(120)들에 양단이 연통되어 난방수가 이송되는 다수의 이송파이프(130)를 포함한다.
제1가열케이스(110)는 열전달이 용이하게 이루어지도록 히터케이스(510)와 동일하게 금속재로 제조될 수 있다.
격판(120)들에 의해 제1가열케이스(110)의 일측 및 타측에 난방수가 채워지는 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 후술되는 난방수유입관(30)으로 유입되는 난방수가 격판(120)에 의해 공간에 채워지면서 분산되어서 이송파이프(130)들을 따라 이송된다. 이송파이프(130)들을 따라 이송되는 난방수가 제1가열케이스(110)를 통해 전달되는 열에 의해 1차로 가열된다. 그리고, 다른 격판(120)을 통과하여서 공간에 모여진 후에, 후술되는 제1난방수안내관(40)을 통해 배출되어서 제2가열부재(200)로 제공된다.
또한, 제1가열케이스(110)의 난방수유입관(30)에 대응하는 격판(120)에는 유입되는 난방수를 분산시켜서 이송파이프(130)들에 안내하기 위한 분산돌기(113)가 형성된다. 분산돌기(113)는 삼각형태로 형성되어 뾰족한 끝단이 난방수유입관(30)을 향한다. 이에 의해, 난방수유입관(30)을 통해 유입되는 난방수가 분산돌기(113)에 의해 양측으로 분산되면서 이송파이프(130)들에 안내된다.
또한, 제1가열케이스(110)의 제1난방수안내관(40)에 대응하는 격판(120)의 양측에는 이송파이프(130)들에서 배출되는 난방수를 제1난방수안내관(40)으로 안내하기 위한 안내돌기(114)들이 형성된다. 안내돌기(114)는 격판(120)에서 제1난방수안내관(40)을 향해 경사지게 형성된다. 이에 의해, 이송파이프(130)들을 통해 배출되는 난방수가 안내돌기(114)들에 의해 제1난방수안내관(40)을 향해 이동될 수 있다.
이와 같이, 제1가열케이스(110)로 전달되는 열이 내부공간으로 전달되어서 이송파이프(130)들을 가열하게 되므로, 이송파이프(130)들을 따라 이송되는 난방수가 가열된다.
그리고, 제2가열부재(200), 제3가열부재(300), 제4가열부재(400)는 제1가열부재(100)와 동일하게 구성된다. 즉, 각각의 가열부재(200,300,400)들의 내부에는 격판(120)들과 이송파이프(130)들이 형성된다.
여기서, 제1가열부재(100) 및 제2가열부재(200)는 서로의 측면이 밀착되고 제3가열부재(300) 및 제4가열부재(400)는 서로의 측면이 밀착된다. 이때, 각각의 밀착되는 밀착면에 주름이 형성되고 서로의 주름들이 겹쳐져서 밀착되어 밀착면적이 증대되어 열전달효율이 증대될 수 있다. 밀착면에는 열전달효율을 증대시키기 위한 오일이 도포될 수 있다.
또한, 가열부재(200,300,400)들에는 전술한 분산돌기(113)가 난방수가 유입되는 방향에서 격판(120)의 중앙에 형성되고, 전술한 안내돌기(114)들이 난방수가 배출되는 방향에서 격판(120)의 양측에 형성된다.
이러한, 제1가열부재(100)의 일단에는 난방파이프(10)로부터 회수되는 난방수가 유입되는 난방수유입관(30)이 연결되고, 제1가열부재(100)의 타단 및 제2가열부재(200)의 타단에는 제1가열부재(100)로부터 제공되는 난방수를 제2가열부재(200)로 안내하는 제1난방수안내관(40)이 연결되고, 제2가열부재(200)의 일단 및 제3가열부재(200)의 일단에는 제2가열부재(200)부터 제공되는 난방수를 제3가열부재(300)로 안내하는 제2난방수안내관(50)이 연결되고, 제3가열부재(300)의 타단 및 제4가열부재(400)의 타단에는 제3가열부재(300)부터 제공되는 난방수를 제4가열부재(400)로 안내하는 제3난방수안내관(60)이 연결되고, 제4가열부재(400)의 일단에는 가열되는 난방수를 난방파이프(10)로 배출하는 난방수배출관(70)이 연결된다.
제1가열부재(100)에 난방파이프(10)의 일단이 연결되고, 제4가열부재(400)에 난방파이프(10)의 타단이 연결된다.
따라서, 난방파이프(10)로부터 회수되어 난방수유입관(30)을 통해 제1가열부재(100)로 유입되는 난방수가 가열되어서 제1난방수안내관(40)을 통해 제2가열부재(200)로 제공되고, 제2가열부재(200)에서 가열되는 난방수가 제2난방수안내관(50)을 통해 제3가열부재(300)로 제공되고, 제3가열부재(300)에서 가열되는 난방수가 제3난방수안내관(60)을 통해 제4가열부재(400)로 제공되고, 제4가열부재(400)에서 가열되는 난방수가 난방수배출관(70)을 통해 배출되어서 난방파이프(10)로 제공된다.
이와 같이, 난방수가 제1가열부재(100), 제2가열부재(200), 제3가열부재(300), 제4가열부재(400)를 순차적으로 이동하면서 가열되어 고온으로 상승된 후에, 난방파이프(10)를 따라 순환하면서 열을 방출하므로 방이나 거실에 뜨거운 난방이 제공될 수 있다.
한편, 본 발명은 난방파이프(10)로 공급되는 난방수의 온도를 측정하는 온도측정부(600)와, 온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 근거로 히터부재(500)를 제어하는 제어부(700)를 포함한다.
온도측정부(600)는 난방파이프(10)로 공급되는 난방수의 온도를 측정하기 위해 제3난방수안내관(60)이나 난방수배출관(70)을 관통한 상태로 설치되어 난방수의 온도를 측정하는 온도센서로 구성된다.
제어부(700)는 히터부재(500)를 작동시키는 히터작동부(710)와, 온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 확인하는 온도확인부(720)와, 온도확인부(720)에서 실시간으로 확인되는 온도에 비교되기 위한 기준온도를 설정하는 기준온도설정부(730)와, 온도확인부(720)에서 확인되는 온도에 기준온도를 비교하여 일치하는지 판단하는 온도판단부(740)와, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동되도록 히터작동부(710)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동정지 되도록 히터작동부(710)를 조작하는 히터조작부(750)를 포함한다.
여기서, 펌프(20)가 작동되어서 난방수가 순환되는 상태에서 온도측정부(600)에서 측정되는 온도가 기준온도에 일치하지 않으면 난방수의 온도가 난방에 사용하는 온도보다 낮은 것으로 판단하므로 히터부재(500)가 작동되므로 난방수의 온도가 난방에 사용하기 적정한 온도로 상승될 수 있다. 물론, 측정되는 온도가 기준온도에 일치하면 난방수의 온도가 난방에 사용하기 적정한 온도로 상승된 것으로 판단하므로 히터부재(500)가 정지되어 과열됨이 방지될 수 있다.
따라서, 온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 근거로 히터부재(500)를 작동시키므로 안정된 작동이 이루어질 수 있다.
또한, 제어부(700)는 펌프(20)를 작동시키는 펌프작동부(760)와, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 펌프(20)의 작동이 정지되도록 펌프작동부(760)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 펌프(20)가 작동정지 되도록 펌프작동부(760)를 조작하는 펌프조작부(770)를 포함한다.
따라서, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않으면 난방수의 온도가 난방에 사용하기 적합하지 않으므로 펌프(20)가 정지되어 난방수가 순환되지 않는다. 이때, 제1가열부재(100), 제2가열부재(200), 제3가열부재(300), 제4가열부재(400)에 채워진 난방수가 히터부재(500)에 의해 가열되어서 온도가 상승될 수 있다. 물론, 측정되는 온도가 기준온도에 일치하면 난방수의 온도가 난방에 사용하기 적정한 온도로 상승된 것으로 판단하므로 펌프(20)가 작동되어 온도가 상승된 난방수가 난방파이프(10)를 따라 순환된다.
이와 같은, 본 발명은 히터에서 발생되는 열에 의해 가열되는 공기를 이용하여 난방에 사용되는 난방파이프를 관류하는 난방수를 가열할 수 있으므로, 난방 보일러에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 난방파이프 20 : 펌프
30 : 난방수유입관 40 : 제1난방수안내관
50 : 제2난방수안내관 60 : 제3난방수안내관
70 : 난방수배출관 100 : 제1가열부재
110 : 제1가열케이스 120 : 격판
130 : 이송파이프 200 : 제2가열부재
300 : 제3가열부재 400 : 제4가열부재
500 : 히터부재 510 : 히터케이스
501 : 관통홀 502 : 걸림턱
511 : 전면판 512 : 후면판
513 : 상부판 514 : 하부판
515 : 결합돌기 516 : 결합홈
517 : 고정홈 520 : 히터
530 : 고정판 531 : 고정홀
532 : 공기홈 533 : 고정돌기
540 : 공기순환부 550 : 공기압저감부
551 : 저감관체 552 : 마개
553 : 탄성체 554 : 공기차단부
555 : 공기배출홀 556 : 차단판
557 : 추가차단판 558 : 통과홀
600 : 온도측정부 700 : 제어부
710 : 히터작동부 720 : 온도확인부
730 : 기준온도설정부 740 : 온도판단부
750 : 히터조작부

Claims (8)

  1. 열을 발생시켜서 외부로 발산하는 히터부재(500)와,
    히터부재(100)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제1가열부재(100)와,
    제1가열부재(100)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 일측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제1가열부재(100)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제2가열부재(200)와,
    히터부재(500)의 타측에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제2가열부재(200)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여서 배출하는 제3가열부재(300)와,
    제3가열부재(300)에 측면이 밀착되면서 히터부재(500)의 타측면에 밀착된 상태로 열을 제공받아서 제3가열부재(300)로부터 배출되어서 유입되는 난방수를 가열하여 배출하는 제4가열부재(400)를 포함하고,
    히터부재(500)는
    내부공간이 형성되는 히터케이스(510)와,
    히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 열을 발생시키는 다수의 히터(520)와,
    히터케이스(510)의 내부공간에 구비된 상태로 히터(520)들을 일정간격으로 이격시켜서 고정시키는 고정판(530)과,
    히터케이스(510)의 내부공간에 채워진 공기를 순환시키는 공기순환부(540)와,
    히터케이스(510)의 공기를 배출시켜서 공기압을 저감하는 공기압저감부(550)를 포함하고,
    히터케이스(510)에 공기가 배출되는 관통홀(501)이 형성되고, 관통홀(501)의 둘레에 걸림턱(502)이 형성되고,
    공기압저감부(550)는
    히터케이스(510)의 관통홀(501)에 연통되게 형성되면서 공기가 배출되는 공기배출홀(555)이 측방에 형성되는 저감관체(551)와,
    저감관체(551)를 개폐하는 마개(552)와,
    저감관체(551)에 내장되는 탄성체(553)와,
    저감관체(551)에 내장되어 탄성체(553)에 탄력지지 되면서 히터케이스(510)의 걸림턱(502)에 걸려서 공기배출을 차단하는 공기차단부(554)를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    히터케이스(510)는
    히터(520)들이 관통되는 관통공이 형성되는 전면판(511)과,
    전면판(511)에 대응되는 후면판(512)과,
    전면판(511) 및 후면판(512)의 상부에 양단이 결합되는 상부판(513)과,
    전면판(511) 및 후면판(512)의 하부에 양단이 결합되는 하부판(514)을 포함하고,
    전면판(511) 및 후면판(512)의 양단에는 결합돌기(515)가 형성되고,
    상부판(513) 및 하부판(514)의 양측에는 결합돌기(515)가 삽입되는 결합홈(516)이 형성되고,
    상부판(513) 및 하부판(514)에는 고정홈(517)들이 형성되고,
    고정판(530)은 상단 및 하단에 상부판(513) 및 하부판(514)의 고정홈(517)들에 각각 삽입되어서 고정되는 고정돌기(533)가 형성되는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
  4. 청구항 1에 있어서,
    고정판(530)은 히터(520)가 관통되어서 고정되는 고정홀(531)이 일정간격으로 이격되게 형성되고, 공기가 관통되는 공기홈(532)이 형성되는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    공기차단부(554)는
    걸림턱(502)에 걸려서 관통홀(501)을 폐쇄하고, 일측에서 타측으로 공기가 통과되는 통과홀(558)이 형성되는 차단판(556)과,
    차단판(556)의 타측에 일단이 고정된 상태로 타단이 통과홀(558)을 개폐하는 추가차단판(557)을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
  7. 청구항 1에 있어서,
    난방수가 관류되어 난방에 사용되는 난방파이프(10)가 방이나 거실에 배선되고,
    난방수를 강제로 이송시키는 펌프(20)가 난방파이프(10)에 연결되고,
    제1가열부재(100)의 일단에는 난방파이프(10)로부터 회수되는 난방수가 유입되는 난방수유입관(30)이 연결되고,
    제1가열부재(100)의 타단 및 제2가열부재(200)의 타단에는 제1가열부재(100)로부터 제공되는 난방수를 제2가열부재(200)로 안내하는 제1난방수안내관(40)이 연결되고,
    제2가열부재(200)의 일단 및 제3가열부재(200)의 일단에는 제2가열부재(200)부터 제공되는 난방수를 제3가열부재(300)로 안내하는 제2난방수안내관(50)이 연결되고,
    제3가열부재(300)의 타단 및 제4가열부재(400)의 타단에는 제3가열부재(300)부터 제공되는 난방수를 제4가열부재(400)로 안내하는 제3난방수안내관(60)이 연결되고,
    제4가열부재(400)의 일단에는 가열되는 난방수를 난방파이프(10)로 배출하는 난방수배출관(70)이 연결되고,
    난방파이프(10)로 공급되는 난방수의 온도를 측정하는 온도측정부(600)와,
    온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 근거로 히터부재(500)를 제어하는 제어부(700)를 포함하고,
    제어부(700)는
    히터부재(500)를 작동시키는 히터작동부(710)와,
    온도측정부(600)에서 측정되는 온도를 확인하는 온도확인부(720)와,
    온도확인부(720)에서 실시간으로 확인되는 온도에 비교되기 위한 기준온도를 설정하는 기준온도설정부(730)와,
    온도확인부(720)에서 확인되는 온도에 기준온도를 비교하여 일치하는지 판단하는 온도판단부(740)와,
    온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동되도록 히터작동부(710)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 히터부재(500)가 작동정지 되도록 히터작동부(710)를 조작하는 히터조작부(750)를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제어부(700)는
    펌프(20)를 작동시키는 펌프작동부(760)와,
    온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하지 않는 것으로 판단되면 펌프(20)의 작동이 정지되도록 펌프작동부(760)를 조작하고, 온도판단부(740)에서 확인되는 온도에 기준온도가 일치하는 것으로 판단되면 펌프(20)가 작동정지 되도록 펌프작동부(760)를 조작하는 펌프조작부(770)를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터를 이용한 난방 보일러.
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