KR200210485Y1 - 폐열을 이용한 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방장치에 있어서, 보일러에서 배출되는 폐열을 이용하여 발코니등의 난방을 수행토록 하는 폐열을 이용한 난방장치에 관한 것으로서 그 기술적인 구성은, 보일러의 폐가스를 방출토록 연결되는 배출수단의 일측에 열 전달편이 연결되는 히트 파이프를 설치되어 이를 통하여 전달되는 폐열을 이용하여 난방을 수행토록 하는 것을 요지로 한다.

Description

폐열을 이용한 난방장치{A HEATING APPARATUS USING WASTE HEAT}

본 고안은 발열용 배관을 이용하는 난방장치에 있어서, 보일러의 폐열이 배출되는 배출수단에 히트 파이프를 일체로 연결한후 폐열원을 사용하여 히트 파이프를 가열시켜 열을 발산함으로써 발코니등의 보일러 열원이 미치지 못하는 부분에 열을 공급토록 하는 폐열을 이용한 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 난방장치에 있어서는, 일정공간에 밀집도를 향상시키도록 동이나 플라스틱재질로 이루어 지는 난방용 파이프를 ㄹ자형상으로 절곡하여 설치하고, 상기 난방용 파이프의 내측으로 보일러(10)에 연결되는 출구배관(20) 통하여 공급되는 고온,고압 상태의 난방수가 흐르게 하여 고온상태의 난방수가 그 온도를 외부(온돌)에 방출하며, 상기 난방파이프를 통과하면서 열 방출을 수행한 난방수는 입구배관(30)을 다시금 보일러(10)에 순환되어 고온고압상태로 되고, 상기 동작을 되풀이 하여 난방을 수행토록 되며, 상기 입구 및 출구배관(30)(20)에 일체로 연결되는 배관(미도시)을 버너(미도시)에 의해 가열하여 고온고압상태를 난방용 온수를 생산하고, 배가스는 보일러(10)의 상부에 연결되는 배기관(40)을 통하여 외부로 방출하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 난방장치는, 일정 지역에 밀집도를 향상토록 설치되는 난방파이프의 유체이동 통로가 길게 되어 일정 용량의 보일러(10)에 의해서는 베란다 등의 난방을 수행할수 없게 되고, 발코니등의 난방을 수행하기 위해서는 고용량의 별도 보일러(10)가 필요하여 설치비가 증가되며, 발코니와 내부와의 온도차 편차가 심하여 열손실이 발생하고, 난방배관에 온수를 공급하는 보일러(10)의 폐가스를 그대로 방출시키는 단점이 있는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위한 것으로서 그 목적은, 대기로 방출되는 폐열을 이용하여 투입 연료에 대한 발열효율을 극대화 시키고, 폐열에 의해 발코니등을 발열시켜 외부에 직접접촉되는 부분의 열손실을 최소화 하며, 심한 온도차에 의한 호흡기 질환을 방지토록 하는 폐열을 이용한 난방장치를 제공하는데 있다.

도1은 종래의 난방장치를 도시한 개략도

도2A,B는 본 고안에 따른 폐열을 이용한 난방장치를 도시한 단면 개략도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...배출수단 110...보일러

210...히트 파이프 220...열 전달편

300...지지수단 310...고정홈

상기 목적들을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은, 보일러의 일측에 연결되어 내측에 배가스 유로가 형성되는 배출수단과,

상기 배출배관에 일체로 연결되는 히트 파이프의 주위를 감싸도록 열 전달편이 설치되는 열 전달수단 및,

상기 히트 파이프의 타단을 지지토록 설치되는 지지수단을 포함하여 구성되는 폐열을 이용한 난방장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2A,B는 본 고안에 따른 폐열을 이용한 난방장치를 도시한 단면 개략도이고, 배출수단(100)과 열 전달수단(200)및 지지수단(300)으로서 이루어 진다.

상기 배출수단(100)은, 보일러(110)의 일측에 버너의 연소가스를 방출토록 배출배관(100A)이 연결되어 내측에 배가스 유로(120)가 일체로 형성된다. 상기 유로(120)는, 배출배관(100A)의 내측이 관통되어 형성된다.

상기 배출배관(100A)에 일체로 연결되는 열 전달수단(200)은, 배출배관(100A)의 내측에 열 전달이 가능토록 설치되는 히트 파이프(210)의 일단이 유로(120)에 돌출토록 삽입된후 일체로 결합된다.

또한, 상기 히트 파이프(210)의 외경측에 밀착토록 방열핀등으로 구성되는 열 전달편(220)이 설치된다.

또한, 상기 히트 파이프(210)는, 양측이 밀봉되는 진공상태로 형성되어 그 내측에 작동유체(210A)가 충진되고, 상기 작동유체(210A)가 침적토록 부분적으로 윅(wick)(210B)가 설치된다.

한편, 상기 히트 파이프(210)의 내측에 설치되는 윅(wick)(210B)에는 연결심지(400)가 일체로 연결된다.

상기 히트 파이프(210)의 타단을 지지토록 설치되는 지지수단(300)은, 상기 히트파이프(210)의 타단이 고정되는 고정홈(310)이 지지체(300A)의 일측에 일체로 형성되는 구성으로 이루어 진다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도2 일반적으로 보일러(110)의 내측에 설치되는 버너(미도시)에 의해 난방용으로 사용되는 온수를 가열한후 보일러(110)의 상측에 연결되는 배출배관(100A)을 통하여 연소가스가 방출토록 된다.

그리고, 상기 연소가스는 보일러(110)에 연결되는 배출배관(100A)의 유로(120)를 통과하여 외부로 배출토록 되고, 이때 상기 배출배관(100A)에 형성되는 유로(120)의 내측에는 다수의 히트 파이프(210)가 일정간격 이격되어 삽입토록 일체로 결합되고, 상기 고온의 연소가스가 유로(120)를 통과하면서 유로(120)의 내측으로 삽입토록 설치되는 히트 파이프(210)를 가열하게 된다.

이와동시에, 상기 히트 파이프(210)의 내측에 설치되는 작동유체(210A)와 윅(wick)(210B)에 의해 유로(120)에 일측이 삽입토록 되는 히트 파이프(210)의 열 전달이 수행되어 발열하게 된다.

그리고, 상기 히트 파이프(210)를 통하여 외부에 열을 방출하거나 히트 파이프(210)의 외경측에 밀착되는 방열핀등의 열 전달편(220)을 통하여 열을 외부에 방출하게 된다.

또한, 상기 작동유체(210A)와 윅(wick)(210B)는 작동유체(210A)가 그물망 형상의 윅(wick)(210B)에 침적되는 상태에서 고온에 증발토록 하는 동작과 모세관 현상에 의해 작동유체(210A)를 윅(wick)(210B)에 흡입시키는 동작이 연속적으로 수행되어 증발잠열에 의해 히트 파이프(210)에 열을 전달하게 된다.

이때, 상기 부분 윅(wick)(210B)는, 일정 크기의 메시를 갖도록 되어 각각의 메시에 미세한 망 형상으로 형성되는 작동유체(210A)를 기화시켜 히트 파이프(210) 전체에 기체가 이동하게 되며, 이때 잠열을 갖는 기체가 히트 파이프(210)의 전체에 기화잠열을 전달하고, 상기 잠열이 히트 파이프(210)의 외측에 열을 발산토록 한다.

계속하여, 상기 기체는 히트 파이프(210)의 내경측에서 응축되어 저면에 모이게 되고, 이는 유체 상호간의 응집력 및 유체가 수평을 유지하려는 작용과 히트 파이프(210)의 내측에 삽입되는 윅(wick)(210B)의 모세관 현상에 의해 기화후 응축되는 작동유체(210A)를 윅(wick)(210B)에 계속 공급함으로써 열원에 의해 열의 지속적인 공급시 기화에 의한 발열과 발열후 응축되는 작동유체(210A)의 흡입동작을 연속하여 수행토록 한다.

또한, 상기 히트 파이프(210)은 타단은 고정홈(310)이 일체로 형성되는 지지체(300A)가 설치되어 용접등에 의해 히트 파이프(210)를 지지하게 된다.

그리고, 상기 히트 파이프(210)의 내측에 설치되는 윅(wick)(210B)가 히트파이프 내벽면과 일체로 연결되면 액체의 상태로 응축된 작동유체(210A)가 윅(wick)(210B)에 지속적으로 흡입되면서 운반되므로 기화와 응축이 연속적으로 수행토록 된다.

상기의 구성에 의하여 연소가스는 일정 유로를 따라 다단의 히트 파이프(210)를 지나면서 히트파이프(210)를 가열하게 되어 폐열을 이용한 난방이 가능토록 되는 것이다.

이와같이 본 고안에 따른 폐열을 이용한 난방장치에 의하면, 대기로 방출되는 폐열을 이용하여 투입 연료에 대한 발열효율을 극대화 시키고, 폐열에 의해 발코니등을 발열시켜 외부에 직접 접촉되는 부분의 열손실을 최소화 하며, 발코니와 실내와의 온도편차를 최소화 하여 극심한 온도차에 의한 호흡기 질환을 방지토록 하는 우수한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 보일러(110)에 유로(120)를 갖는 배출배관(100A)이 연결되는 배출수단(100);

   상기 배출수단(100)에 히트 파이프(210)를 개재하여 설치되는 열 전달수단(200);

   상기 히트 파이프(210)를 지지토록 지지체(300A)가 설치되는 지지수단(300)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 난방장치
2. 제1항에 있어서, 상기 배출수단(100)에 연결되는 히트파이프(210)는, 진공상태로 밀폐되는 내측에 윅(wick)(210B)가 설치되어 이에 침적토록 작동유체(210A)가 충진되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 난방장치
3. 제1항에 있어서,상기 열전달수단(200)은,히트파이프(210) 내측의 내벽과 연결되는 웍(Wick)(210B)가 설치되어 이에 침적토록 작동유체(210A)가 충진되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 난방장치.
4. 제1항에 있어서,상기 열전달수단(200)은,히트파이프(210)의 외경측에 열전달편(220)이 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 난방장치