KR200224427Y1 - 열매체를 이용한 전기보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기보일러에 관한 것으로, 합성열전달매체인 써미놀66을 열전달매체로 사용하는 열매체를 이용한 전기 보일러에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안 열매체를 이용한 전기보일러는, 난방수 및 온수를 간접 가열하는 열매체가 저장되며, 외기와 단열을 이루는 보일러 몸체와, 보일러 몸체의 상부에 마련되어 열매체의 압력을 확인할 수 있는 압력계와, 보일러 몸체 하부에 내재되며 통상의 컨트롤러에 의하여 제어되어 열매체를 가열하는 전기히터와, 보일러 몸체의 내부에 내재되며, 일측에는 물이 공급되는 유입관이 마련되고, 타측에는 열매체에 의해 가열된 난방수 및 온수가 매출되는 배출관이 마련되는 가열관이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기 보일러는, 열매체로 열효율이 높은 합성열전달매체인 써미놀66 사용하여 보다 열효율이 우수하고, 저렴한 전기 에너지를 이용하여 난방 및 온수에 필요한 고온의 물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

열매체를 이용한 전기보일러{electrical boiler using temperature transmit object}

본 고안은 전기보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성열전달매체인 써미놀66을 열전달매체로 사용하는 열매체를 이용한 전기 보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 수조내의 물을 가열하여서 이의 온수를 난방수로 이용하거나 또는 온수로 이용토록 하는 것으로서, 이러한 보일러는 물을 가열토록 하는 연료에 따라 가스보일러, 기름보일러, 연탄보일러, 전기보일러 등으로 구분되고 있을 뿐만 아니라 그 구조에 따라서도 여러 가지 종류가 다양하게 알려져 실제로 널리 사용되고 있다.

이러한 보일러 중에서도 근래에는 심야의 값싼 전기를 사용토록 하는 전기보일러가 널리 사용되고 있으며, 이는 기름, 도시가스를 사용하는 보일러에 비해 연료비를 약50%이상 절감할 수 있을 뿐만 아니라 심야의 전기요금은 일반 전기요금의 1/4수준에 불과한 장점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 사용이 늘어나고 있는 추세에 있는 것이다.

이러한 전기보일러도 여러 가지 형태가 있겠으나, 일예를 들어 종래의 전기보일러 구조를 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 이는 대체적으로 일정량의 물을 저장할 수 있도록 하는 하나의 수조(1)를 갖추어 구성됨과 동시에 이의 내부에는 저장되는 물을 가열토록 하는 전기히터(2)가 구비되어 있다.

또한, 상기 본체의 일측면상에는 수조(1)내에서 가열되는 온수를 난방배관으로 공급토록 하는 온수공급관(3)이 구비됨과동시에 이와 근접되는 하부측에는 난방배관을 통하여 열교환된 난방수를 수조내로 다시 환수토록 하는 환수관(4)이 각각구비되어 있다.

따라서, 상기 전기히터(2)에 의해 가열되는 수조(1)내의 난방수는 온수공급관(3)을 통하여 실내의 난방배관으로 공급되어져 이의 난방배관을 거치는 동안 실내의 열교환기와 열교환을 이루게 됨으로써 난방을 이루게 되는 것이고, 이같이 난방을 이룬 난방수는 환수관(4)을 통하여 수조내로 환수되어지는 것을 반복하게 되는 것이었다

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 전기보일러는 난방 및 온수로 사용되는 물이 전기히터의 열을 공급받는 열매체의 역할을 하여 전기히터의 온도가 100℃올라가더라도 물의 온도는 올라가지 않으며, 100℃이상 가열되었을 경우에는 오히려 수증기가 발생하여 보일러내의 압력을 높이는 문제점이 발생하며, 또한, 보일러 내부의 물이 보일러의 내부를 부식시키는 등의 문제점이 발생한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보다 열효율이 높은 합성열전달매체인 써미놀66 사용하여 보다 열효율이 우수하고, 저렴한 전기 에너지를 이용하여 난방 및 온수를 제공할 수 있는 열매체를 이용한 전기 보일러를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기보일러를 나타낸 간략도.

도 2는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러의 일실시예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러의 일실시예를 나타낸 간략도.

도 4 내지 도 5는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러를 이용한 시스템의 구성을 나타낸 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 본체 11 : 단열재

12 : 몸체 16a, 16b : 가열관

18 : 유입관 19 : 배출관

20 : 합성열전달매체

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안 열매체를 이용한 전기 보일러는 난방수 및 온수를 간접 가열하는 열매체가 저장되며, 외기와 단열을 이루는 보일러 몸체와; 상기 보일러 몸체의 상부에 마련되어 열매체의 압력을 확인할 수 있는 압력계와; 상기 보일러 몸체 하부에 내재되며 통상의 컨트롤러에 의하여 제어되어 상기 열매체를 가열하는 전기히터와; 상기 보일러 몸체의 내부에 내재되며, 일측에는 물이 공급되는 유입관이 마련되고, 타측에는 상기 열매체에 의해 가열된 난방수 및 온수가 매출되는 배출관이 마련되는 가열관이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열매체는 합성열전달매체인 써미놀 66인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러를 상세히 설명한다.

본 고안을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러의 일실시예를 나타낸 간략도이고, 도 4 내지 도 5는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러를 이용한 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다

도 2는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러를 나타낸 간략도이고, 도 3 내지 도 4는 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러를 이용한 시스템의 구성을 나타낸 간략도이다.

본 고안에 따른 열매제를 이용한 전기보일러를 설명함에 있어, 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러에 사용되는 합성열전달매체 써미놀66에 대하여 설명한다.

먼저, 써미놀66은 [표1]에 나타낸 것과 같은 대표적인 특징을 가지고 있으며, 이에 따른 써미놀66은 펌핑 가능한 온도가 낮고, 650℉(343℃)까지의 고온에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 비점이 낮아 650℉(343℃)에서 가압상태로 사용해야 하는 유기 열전달매체의 대신 사용하기에 이상적이다.

조성	modified terphenyl
외관	투명하고 연한 황색 액체
비중(25/15.5℃)	1.004
운동학적 점도@100℉	30cSt
수분함량	100ppm
유동점	-15℉(-26.1℃)
인화점(COC)	350℉(177℃)
발화점(COC)	380℉(194℃)
자동점화온도(ASTM D-2155)	705℉(374℃)
열팽창계수	0.00047/℉(0.00085/℃)
끓는범위	10%	643℉(339℃)
	90%	668℉(353℃)
증발열	114BTU/Lb.(63ca/gm)
평균분자량	240

또한, 써미놀66은 비가압식 간접가열장치용으로 개발된 것으로 고압의 압력을 가할 필요없이 공정에 필요한 열을 능률적이고, 균일하게 전달할 수 있다.

이후 상술한, 합성열전달매체 써미놀66을 사용하는 본 고안 열매체를 이용한 전기보일러를 일실시예를 들어 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 보일러는, 보일러 본체(10)를 형성하고 외기와 소정의 단열재(11)로 단열을 이루는 보일러 몸통(12)과, 상기 보일러 몸통(12)의 내부에 보일러(10)의 내부에 충진된 합성열전달매체(20)를 가열하기 의한 전기 히터(14)와, 전기히터(14)에 의해 가열된 합성열전달매체(20)에 의해 가열되는 가열관(16a, 16b)이 구비된다.

여기서, 보일러 몸통(12)의 내부 상측에는 보일러 내부로 유입되는 물을 가열하기 위한 다수의 가열관(16a, 16b)이 마련되며, 다수의 가열관(16a, 16b)중 하단에 마련된 제 1가열관들(16a)의 일단은 가열관(16a, 16b)으로 물을 유입시키기 위한 유입관(18)이 연결된 유입댐퍼(18a)에 연결되고, 다수의 가열관(16a, 16b)중 상단에 마련된 제 2가열관(16b)의 일단은 제 1, 2가열관(16a, 16b)에서 가열된 물이 배출되기 위한 배출관(19)이 연결된 배출댐퍼(19a)에 연결되며, 각 가열관(16a, 16b)의 타단은 제 1가열관(16a)을 통과한 물을 제 2가열관(16b)으로 전환하기 위한 댐퍼(16c)에 연결된다.

그리고, 보일러 몸체(12)의 내부에는 상술한 합성열전달매체(20)인 써미놀66이 충진되며, 보일러 몸체(12)의 외부 일측에는 보일러 몸체(12) 내부에 충진된 열전달매체(20) 써미놀66의 압력을 측정하기 위한 압력측정기(23)가 마련되며, 보일러 몸체(12)의 외부 타측에는 보일러의 온도 및 가열상태를 조절하는 통상의 컨트롤러(22)가 마련된다.

이에 따라, 본 고안에 따른 열매체를 이용한 전기보일러의 작동을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

상기한 바와 같이 합성열전달매체(20) 써미놀66이 충진된 보일러 몸체(12)와, 상기 보일러 몸체(12)에 구비되는 전기히터(14)와, 유입관(18)으로 공급되는 물을 가열하는 각 가열관(16a, 16b) 등에 의해 유입되는 물이 가열되어 배출관(19)으로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 고안의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 열효율이 높은 합성열전달매체인 써미놀66 사용하여 보다 열효율이 우수하고, 저렴한 전기 에너지를 이용하여 난방 및 온수에 필요한 고온의 물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 난방수 및 온수를 간접 가열하는 열매체가 저장되며, 외기와 단열을 이루는 보일러 몸체와;

   상기 보일러 몸체의 상부에 마련되어 열매체의 압력을 확인할 수 있는 압력계와;

   상기 보일러 몸체 하부에 내재되며 통상의 컨트롤러에 의하여 제어되어 상기 열매체를 가열하는 전기히터와;

   상기 보일러 몸체의 내부에 내재되며, 일측에는 물이 공급되는 유입관이 마련되고, 타측에는 상기 열매체에 의해 가열된 난방수 및 온수가 매출되는 배출관이 마련되는 가열관이 마련되는 것을 특징으로 하는 열매체를 이용한 전기보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 열매체는 합성열전달매체인 써미놀 66인 것을 특징으로 하는 열매체를 이용한 전기보일러.