KR20010025466A - 열매체유를 이용한 심야전기 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열매체유를 이용한 급탕공급을 가능케하고, 이와 동시에 난방용 온수를 생성하는 별도의 히터가 내장되고 상기 열매체유가 간접적으로 난방용 온수를 보온가열토록 하여 열효율을 향상시킨 열매체유를 이용한 심야전기 보일러에 관한 것이다.

상기한 본 발명은, 가열되어 축열하는 열매체유(10)와, 상기 수조의 최하부에 설치되며 상기 열매체유(10)를 수용할 수 있는 공간이 형성된 열매체유 케이싱(11)과, 상기 열매체유 케이싱(11) 내부에 동심원을 이루며 다단으로 구성되며 급탕용 온수배출구(22)와 냉수유입구(21)가 형성된 코일형 열교환기(20)와, 상기 열매체유 케이싱(11)과 상기 수조내에 형성되어 상기 열매체유(10)와 난방용 온수를 가열하는 다수의 히터(30)와, 급탕 및 난방용 온수 공급을 위한 다수의 배관을 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러로서, 심야전기를 이용한 전력소비를 최소화하면서 효율을 최대화시킬 수 있는 전기 보일러를 제공하고자 하며, 가격이 저렴한 심야전기를 이용한 가정용 혹은 산업용 보일러 및 급탕난방겸용 보일러로의 적용으로 상당한 에너지 절약이 기대되며, 심야전기 이용을 보다 촉진시킬 수 있는 효과도 있다.

Description

열매체유를 이용한 심야전기 보일러{night time electricity boiler using thermia oil}

본 발명은 열매체유를 이용한 심야전기 보일러에 관한 것으로, 급탕난방겸용 보일러로서 적은 전력소비로 동일한 효과를 얻을 수 있는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러에 관한 것이다.

종래 열매체유를 이용한 심야전기 보일러로 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 88-14327호의 것이 있었다. 상기 종래기술에 따른 열매체유를 이용한 심야전기 보일러는, 보온장치가된 가열조(1)내에 불연처리를 한 열매체유(a)를 채워 가열조(1)상단으로 가설된 연결관(2)을 통해 상축의 팽창통(3)과 연결시키고, 팽창통(3)의 상단나사관(3')에는 확기관(5)의 하단 연결관을 나착하여 확기관의 상단부에 배기관(6)을 형성시키고, 열매체유팽창통(3)의 하단공급관(4)을 보온가열조의 회유관(7)과 접속시켜 열매체유배유관(8)을 통해 가열된 열매체유는 중계관(14)을 통해 난방용방열관(13,13')을 거쳐 난방용방열관의 열매체유는 순환펌프를 통해 가열조에 순환되게 하고 가열조내에 열교환기(9)를 내장하여 온수통(12)과 연통시키고, 가열조(1)의 내부에 전기히터(10)를 내장하여 심야전류로 가열시킬 수 있게한 심야전력을 이용한 열매체유 전기 보일러이다.

상기 종래의 심야전력을 이용한 열매체유 전기 보일러는, 상기 열매체유가 직접적인 난방용 온수역할을 하도록 구성되어, 상기 열매체유는 난방용 배관을 따라 순환토록 됨으로서, 많은 양의 열매체유가 필요하게 되고 상기 난방용 배관을 순환중 누유의 가능성이 있어 안전의 측면과 유지.보수에도 어려운 문제점이 있다.

한편, 다량의 열매체유가 요구되는 바, 시공시 비용이 상승되는 문제점도 있고 급탕과 난방이 하나의 전기히터에 의해 이루어지는 관계로, 급탕만을 사용하고자 할 시 상기 다량의 열매체유 전체를 가열시켜야 하는 불합리한 문제점이 있다.

따라서, 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 소량의 열매체유를 사용하고 외부로의 순환이 없도록 하여 안전과 경제성을 향상시킨 열매체유를 이용한 심야전기 보일러의 제공을 목적으로 한다.

그리고 열매체유와 난방용 및 급탕용 히터가 별도로 설치되어 목적에 따라 가동되므로 효율적인 운전이 가능토록 하는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러의 제공을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 가열된 열매체유는 난방용 온수를 간접적으로 보온.유지시키는 기능을 하여 효율이 향상되는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러의 제공을 목적으로한다.

도 1 - 종래기술의 개략도.

도 2 - 본 발명의 일 실시예를 나타낸 개략도.

도 3 - 도 2의 코일형 열교환기의 평면도.

도 4 - 도 2의 코일형 열교환기의 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 열매체유 11 : 열매체유 케이싱

20 : 코일형 열교환기 21 : 냉수 유입구

22 : 온수 배출구 30 : 전기히터

40 : 외부 하우징 50 : 내부수조

60 : 보온재 70 : 송수관

80 : 환수관 90 : 급수관

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고온의 열을 축열하는 열매체유와, 수조의 최하부에 설치되며 상기 열매체유를 수용할 수 있는 공간이 형성된 열매체유 케이싱과, 상기 열매체유 케이싱 내부에 동심원을 이루며 다단으로 구성되며 급탕용 온수배출구와 냉수유입구가 형성된 코일형 열교환기와, 상기 열매체유 케이싱과 상기 수조내에 형성되어 상기 열매체유와 난방용 온수를 가열하는 다수의 전기히터와, 급탕 및 난방용 온수 공급을 위한 다수의 배관을 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러이다.

상기 열매체유를 이용한 심야전기 보일러는, 급탕제공을 주 목적으로 하는 상기 열매체유가 난방용 온수를 간접적으로 가열.보온토록 구성되어 전력소비를 감소시키며 안전한 사용이 가능한 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 관해 보다 상세한 설명을 하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 개략도이고, 도 3은 도 2의 코일형 열교환기의 평면도이며, 도 4는 도 2의 코일형 열교환기의 단면도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 열매체유(10), 열매체유 케이싱(11), 코일형 열교환기(20), 다수의 전기히터(30), 외부하우징(40), 내부수조(50), 보온재 (60), 송수관(70), 환수관(80) 그리고 급수관(90)으로 구성된다.

열매체유(10)로는, 통상의 것이 사용되며 축열능이 우수한 것이 바람직하다.

상기 열매체유(10)를 소정의 체적내에 수용시키는 열매체유 케이싱(11)은 후술할 내부수조(50)의 최하부에 위치되며 스테인레스재질로 이루어져 상기 열매체유 케이싱(11) 상부에 위치되는 난방용 온수를 간접적으로 가열. 보온유지케하도록 구성된다.

상기 열매체유 케이싱(11) 내부에는, 코일형 열교환기(20)가 다단으로 형성되며 급탕제공을 주 목적으로 한다.

상기 코일형 열교환기(20)에는 저온의 물이 유입되는 냉수유입구(21)와 상기 열매체유(10)에 의해 가열된 고온의 온수가 유출되는 온수배출구(22)가 형성되어 있다.

한편, 상기 열매체유 케이싱(11) 내부 일측에는 상기 열매체유(10)를 가열시키는 전기히터(30)가 설치되며 자동온도센서의 작동으로 적정온도 이하에서만 작동되도록 구성된다.

내부에 난방용 온수를 위한 공간이 형성되고, 최하부에는 상기 열매체유 케이싱(11)이 설치되는 내부수조(50)는 스테인레스 재질로 이루어지며, 난방평수에 따라 그 사이즈는 변경될 수 있다.

상기 열매체유(10)를 이용한 심야전기 보일러의 외관을 형성하는 외부 하우징(40)은 PE 재질의 플라스틱으로 형성되며, 단열성능이 우수하여 상기 내부수조 (50)내의 온수의 열량을 유지가능토록 하며, 기온에 따른 자연팽창수축으로 소성변형이 억제되고 녹 발생등이 없는 관계로 장기간 사용에도 외관손상을 방지할 수 있게 된다.

상기 내부수조(50)와 외부하우징(40)의 소정의 공간부에는 단열을 위한 보온재(60)가 설치되며, 상기 보온재(60)의 설치에 있어서, 액상의 우레탄을 상기 내부수조(50)와 외부 하우징(40)의 공간부에 주입하고 냉각 응고시킴으로서, 보온재(60)를 형성시킨다.

다시 말하면, 상기 내부수조(50)와 외부 하우징(40)은 주형의 기능을 하게되어, 제작이 간편하게 되고 확실한 충진이 이루어져 단열효과를 배가시킬 수 있게된다.

난방용 온수를 형성시키는 장치로 상기 내부수조(50)의 하부, 즉 상기 열매체유 케이싱(11)의 상부에 다수의 전기히터(30)가 설치되어 셋팅된 온도에 따라 자동 작동이 이루어지게 된다.

상술한 열매체유(10) 가열용 전기히터(30)와 난방용 온수 가열용 전기히터(30)는 텅스텐재질로 이루어지며, 이물질 부착이 없고 부식이 없는 관계로 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

이하 본 발명에 따른 열매체유(10)를 이용한 심야전기 보일러의 배관형성에 관해 설명한다.

기본적으로, 난방을 위한 배관에 있어서, 송수관(70), 환수관(80), 급수관(90)이 구비된다.

온수의 열량을 최대한 이용하기 위해 상기 송수관(70)은 상기 내부수조(50)의 최상부에 형성되어 최고온의 온수가 유출되도록 구성되며, 난방 후 냉각된 물의 순환을 위한 환수관(80)이 상기 내부수조(50)의 일측면과 최상부에 형성된다.

그리고, 자연증발에 의한 온수의 감소에 따른 물의 보충을 위한 급수관(90)이 또한, 상기 내부수조(50)의 최상부에 형성된다.

한편, 상기의 송수관(70), 환수관(80), 급수관(90)은 그 상부에 설치되는 팽창탱크(미도시)와 연결되어져 있어, 에어방출이나 압력조정등의 기능을 하도록 구성된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 열매체유(10)를 이용한 심야전기 보일러의 작동관계에 대해 설명하기로 한다.

상기 열매체유(10)와 난방용 온수는 각각의 전기 히터(30)의 작동으로 셋팅된 온도에 도달할때까지 작동된다. 통상 급탕의 공급을 주목적으로 하는 상기 열매체유(10)의 온도는 난방용 온수의 온도보다 높게 유지되도록 한다.

내부수조(50)의 최하부에 설치되는 상기 열매체용 케이싱(11)의 상면은 난방용 온수와 그 표면이 접하게 되며, 열매체유(10)보다 온도가 낮은 난방용 온수는 상기 열매체유(10)에서 전달되는 열에 의해 간접적인 가열.보온의 효과를 받게되어 적정온도를 유지하게 되며, 난방용 온수 전기히터(30)의 잦은 동작이 억제되어 전력소비를 줄일 수 있게 된다.

상기 열매체유 케이싱(11) 내부에 설치되는 급탕용 코일형 열교환기(20)는 다단의 연속적인 코일형상을 이루고 있으며, 최하부에 냉수유입구(21)을 통해 저온의 물이 공급되고 상기 열매체유(10)에 의해 단계적으로 가열되면서 상부로 이동되며 최상부에 형성된 온수배출구(22)을 통해 고온의 온수가 배출되어 급탕으로의 기능이 이루어진다.

난방용 온수의 가열은 기본적으로, 난방용 온수 전기히터(30)에 의해 이루어지고 상기 열매체유(10)로 인해 냉각속도가 저하되어 효율이 향상되게 된다.

난방이 이루어질 경우, 본 발명의 일 실시예인 도 2와 같이 상기 내부수조의 최상부에 형성된 송수관(70)을 통해 최고온의 온수가 공급되며, 상기 온수는 난방용 배관을 순환 후 환수관(80)을 통해 다시 상기 내부수조(50)내에 돌아오게 된다.

한편, 급수관(90)을 통해 부족한 물이 보충된다.

설명한 바와 같이, 본 발명은 열매체유로 급탕의 공급이 이루어지고, 또한 상기 열매체유는 부수적으로 난방용 온수를 가열.보온유지케 함으로서, 상기 난방용 온수 전기히터의 작동이 줄어들게 되어 전력사용이 감소되는 효과가 있게 된다.

가격이 저렴한 심야전기로 상기 열매체유와 난방용 온수를 축열시켜 사용케 됨으로서 사용자 입장에서는 경제적 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 난방용 물이 저장되는 수조를 구비한 심야전기 보일러에 있어서,

   가열되어 축열하는 열매체유와;

   상기 수조의 최하부에 설치되며 상기 열매체유를 수용할 수 있는 공간이 형성된 열매체유 케이싱과;

   상기 열매체유 케이싱 내부에 동심원을 이루며 다단으로 구성되고, 급탕용 온수의 입구와 출구가 형성된 코일형 열교환기와;

   상기 열매체유 케이싱 내부와 상기 수조내부에 형성되어 상기 열매체유와 난방용 온수를 가열하는 다수의 히터와;

   급탕 및 난방용 온수 공급을 위한 다수의 배관;을 포함하여 구성되어 상기 수조내에 위치하는 히터에 의해 난방용 온수가 공급되며 동시에 상기 열매체유의 축열에 의한 급탕공급과 간접적인 난방용 온수의 가열로 효율을 높이는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 심야전기 보일러.