KR200378148Y1 - 축열 및 순간가열식 전기 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 비열 및 비등점이 물보다 현저하게 높은 글리세린을 축열매체로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열층이 형성된 탱크의 내부에 히터가 장착되고, 배출관 및 순환펌프가 장착된 유입관이 탱크에 형성된 보일러에 있어서, 상기 보일러의 외형을 이루고, 상측을 개방하기 위해 덮개를 갖는 몸체와, 상기 몸체 내부에 권선되어 구비되며, 상기 유입관과 배출관에 개재되어 상기 순환펌프에 의해 물을 유동시키는 유체관과, 상기 유체관과 접하여 상기 몸체 내부에 구비된 열전달 물질인 액상의 축열부재와, 상기 축열부재에 열을 공급하여, 상기 유체관 내부의 물을 데우는 전기히터로 구성된다.

상기와 같은 구성의 축열 및 순간가열식 전기 보일러에 의하면, 비열 및 비등점이 물보다 현저하게 높은 축열매체를 구비하여 축열매체의 열을 이용하여 외부에서 공급된 물을 가열하기 위한 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루이져 제작 및 설치가 용이하고 제작비용 절감할 뿐만 아니라, 부피가 작아서 좁은 공간에서도 설치가 가능하고, 이동이 간편함을 제공하게 된다.

Description

축열 및 순간가열식 전기 보일러 {A regenerating and moment heating electric boiler}

본 고안은 비열 및 비등점이 물보다 현저하게 높은 글리세린을 축열부재로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 축열부재의 열을 이용하여 외부에서 공급된 물을 가열하기 위한 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루이져 제작 및 설치가 용이하고 제작비용 역시 절감할 수 있도록 된 축열 및 순간가열식 전기 보일러에 관한 것이다.

일반적으로, 전기에 의한 유체 가열 장치는 전기 온수기, 전기 보일러 등에 이용되고 있으며, 특히 최근에는 유류 가격의 인상과 더불어 심야 전기에 의한 축열장치에 관심이 증대하고 있다.

기존 전기 유체 가열 장치는 저장되어 있는 유체에 히터를 투입하여 가열하거나 외부에서 히터에 의해 가열하는 방식이 주류이다.

일반적인 전기 보일러는 급수원으로부터 공급된 물을 저장하는 대용량의 저장탱크 및 저장탱크 내부에 수용된 물을 가열하는 전기히터가 구비되어 저장탱크내에서 가열된 물을 건물의 난방용수나 생활용 온수로 공급하도록 된 것으로, 주로 전기요금이 싼 심야에 전기히터를 작동시켜 물을 가열한 후, 주간에는 심야에 가열된 물의 축열을 이용하여 난방용 배관 및 상수도 배관에 온수를 공급함으로써, 경제적으로 건물의 난방과 온수의 공급을 해결할 수 있다.

즉, 전기료가 싼 심야전력을 이용하여 발생된 열을 저장하여 낮시간 동안 난방 및 급수용 온수의 공급에 사용하는 것이다.

따라서, 통상의 축열식 심야전기보일러는 비교적 대형의 온수탱크를 구비하고, 그 내부에는 온수를 가열할 수 있는 전기 히터가 다수 내장되어 있으며, 그 전기히터를 심야전력 시간대에 집중적으로 작동하여 축열조 내부의 물을 가열시켜 축열된 열을 낮시간대에 배출관 및 유입관을 이용하여 난방은 물론 온수를 사용하여 저렴한 가격으로 에너지를 사용할 수 있게 한 것이다.

그러나, 저장되어 있는 유체에 히터를 투입하는 방식은 부피가 커져 설치에 애로가 많고, 이동이 불가능하며, 비용이 커지게 된다.

그리고, 저장되어 있는 유체에 직접 투입하여 데우기 때문에 유체가 가열되는 시간이 더디게 된다.

또한, 하나 또는 두 개 이상의 히터가 심야시간에 작동하여 빠른 시간내에 난방 및 온수를 사용할 수 있도록 축열탱크 전체를 가열해야 하므로 대용량의 전력을 필요로 하게 된다.

그리고 외부에서 가열하게 되는 외부가열 방식은 열에너지의 대기 중 확산이 많아지게 되고 이것을 억제하려면 장치가 복잡하게 되거나 가격이 비싸지게 된다.

상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 비열 및 비등점이 물보다 현저하게 높은 축열부재를 구비하여 축열부재의 열을 이용하여 외부에서 공급된 물을 가열하기 위한 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루이져 제작 및 설치가 용이하고 제작비용 절감하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 고안은, 상기 보일러의 외형을 이루고, 상측을 개방하기 위해 덮개를 갖는 몸체와, 상기 몸체 내부에 권선되어 구비되며, 상기 유입관과 배출관에 개재되어 상기 순환펌프에 의해 물을 유동시키는 유체관과, 상기 유체관과 접하여 상기 몸체 내부에 구비된 열전달 물질인 액상의 축열부재와, 상기 축열부재에 열을 공급하여, 상기 유체관 내부의 물을 데우는 전기히터로 이루어진 이루어진다.

바람직하게, 상기 몸체의 재질은 알루미늄으로 하고, 상기 유체관은 주름관으로 형성한다.

그리고, 상기 축열부재는 글리세린으로 하는 것이 바람직하며, 상기 전기히터는 상기 몸체의 덮개를 관통하여 중앙부에서 하방으로 돌출되어 형성된다.

상기와 같은 본 고안에 의하면, 비열 및 비등점이 물보다 현저하게 높은 축열부재를 상기 몸체의 내부에 구비하여 상기 전기히터로 축열부재에 열을 가하고, 가열된 축열부재의 열을 이용하여 외부에서 공급된 물을 가열하게 된다.

그래서 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루이져 제작 및 설치가 용이하고 제작비용 절감될 뿐만 아니라, 부피가 작아져 이동이 간편하게 된다.

또한, 축열부재의 사용으로 심야의 싼 전력으로 축열하여 보일러를 사용할 수 있으므로, 전력비용도 절감할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

또한, 본 실시예는 본 고안의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 고안에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 사시도 이고, 도 2는 본 고안에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 분해 사시도 이며, 도 3은 본 고안에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 단면도이다.

도 1내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러는 보일러의 외형을 이루고, 상측을 개방하기 위해 덮개를 갖는 몸체(10)가 구비된다.

상기 몸체(10)는 상측면이 개구된 원통형상이고, 개구된 상측면을 덮기 위한 덮개(12)를 갖으며, 측면에는 유입관(14)과 배출관(16)이 형성되어 있으며, 상기 몸체(10)의 재질은 알루미늄으로 하는 것이 바람직하고, 상기 몸체(10)의 외면에는 단열재(80)를 형성한다.

그리고, 상기 몸체(10) 외부 상측에는 보조탱크(40)가 구비되고, 상기 보조탱크(40)는 상기 유입관(14)에 연결되어 형성된다.

상기 몸체(10) 내부에 구비되고, 상기 유입관(14)에 연결되어 상기 순환펌프(30)에 의해 물을 유동시키는 유체관(20)이 구비된다.

상기 유체관(20)은 온수관(22)과 난방관(24)으로 이루어지며, 상기 몸체(10) 내부에 권선되어 구비되고, 상기 난방관(24)의 내측으로 온수관(22)이 형성된 2열 구조를 갖으며, 주름관으로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유체관(20)과 접하여 상기 몸체(10) 내부에 축열부재(70)가 구비되며, 상기 축열부재(70)는 물보다 비열 및 비등점이 월등히 높은 글리세린으로 하는 것이 바람직하다.

상기 축열부재(70)로 사용되는 글리세린은 비등점이 290℃이고, 열전도율이 높으며, 무색 투명한 끈기 있는 액체이고, 인체에도 무해하다.

상기 축열부재(70)에 열을 공급하여, 상기 유체관(20) 내부의 물을 데우는 전기히터(50)로 구성된다.

상기 전기히터(50)는 상기 몸체(10)의 덮개(12)를 관통하여 중앙부에서 하방으로 돌출되어 형성되며, 상기 덮개(12)의 상부에 형성된 온도조절부(52)에 의해 온도 조절이 가능하다.

이하, 상기 구성을 갖는 본 고안의 일실시예의 작용 및 효과를 설명하기로 한다.

도 1내지 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 유입관(14)에 수도를 연결하여 외부에서 물을 공급한다.

상기 유입관(14)에는 밸브(60)이 형성되어 물의 개폐가 가능하고, 상기 유입관(14)을 통해 공급된 물이 상기 몸체(10) 내부에 구비된 유체관(20)에 유입되어 저장된다.

그리고, 상기 덮개(12)에 형성된 전기 히터(50)를 작동시켜 상기 몸체 내부에 구비된 축열부재(70)에 열을 공급한다.

상기 축열부재(70)는 물보다 열전도율이 높고 비등점이 높아서 빨리 데워지고 높은 온도를 유지할 수 있게 된다.

상기 전기히터(50)에 의해 가열된 축열부재(70)는 상기 유체관(20)과 접하고 있어서 축열부재(70)의 열을 유체관(20)에 전달하게 하게 되고, 상기 유체관(20)의 물이 데워지게 된다.

상기 유체관(20)은 상기 몸체(10) 내부에 권선되어 있고, 주름관으로 형성되어 있어서 열을 전달받는 면적이 넓어 빠른 시간에 많은 열을 물에 전달할 수 있어 순간가열이 가능하다.

상기 유입관(20)은 온수관(22)과 난방관(24)으로 나누어져서 유입된 물이 상기 온수관(22)에서 축열부재(70)에 의해 순간가열되어 배출관(16)을 통해 토출됨으로 사용자가 빠른 시간안에 온수를 쓸 수 있게 되고, 상기 난방관(24)에서 축열부재(70)에 의해 데워진 물은 상기 순환펌프(30)에 의해 난방순환관(18)을 순환하며, 난방을 하게 된다.

상기 몸체(10) 내부에 구비된 온수관(22)과 난방관(24)은 난방관(24)의 내측에 온수관(22)이 형성된 2열구조로서, 축열효율를 더욱 향상시킨다.

상기 난방순환관(18)에서 물이 증발되어 기포를 발생하면 난방효과를 저하시키는 결과를 초래하게 되는데, 상기 몸체(10) 외부에 형성된 보조탱크(40)의 물이 난방순환관(18)에서 증발되는 물을 보충하여 기포발생을 방지하므로 난방효과를 높이게 된다.

그리고, 상기 몸체(10)의 재질을 알루미늄으로 하여 몸체(10)의 부식을 막고, 몸체(10)의 표면에 단열재(80)을 부착하여 축열부재(70)의 온도를 오래 지속하여 효율을 극대화한다.

상기와 같은 구성의 본 고안에 의하면, 큰 물 저장탱크를 구비하여 물을 직접 전기히터로 데우지 않고, 상기 몸체 내부에 구비된 축열부재를 이용함으로서, 고유가 시대에 대비하여 가격이 싼 심야전력으로 축열이 가능하여 저렴한 전기료로 사용이 가능하다.

그리고, 상기 몸체 내부에 구비된 긴 길이의 유체관이 권선되어 형성되고, 상기 유체관을 주름관으로 함으로써, 상기 축열부재와 접촉면적이 넓어져 순간가열이 가능하다.

또한 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루어져 제작 및 설치가 용이하고, 향후 유지보수에도 매우 편리하며, 제작비용이 절감될 뿐만 아니라, 부피가 작아서 좁은 공간에 설치가 가능하고, 이동도 간편하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 축열 및 순간가열식 전기 보일러에 의하면, 보일러 몸체 내부에 비등점이 높고, 열전도율이 좋은 축열부재를 구비하고, 접촉면적을 넓은 유체관을 구비함으로써, 고유가 시대에 대비하여 가격이 싼 심야전력으로 축열하여 사용함으로 전력비용을 절감할 수 있고, 순간가열이 가능하다.

그리고, 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루어져 제작 및 설치가 용이하고, 제작비용이 절감될 뿐만 아니라, 부피가 작아서 좁은 공간에서도 설치가 가능하고, 이동이 간편하다.

또한, 별도의 열교환기가 필요 없는 간단한 구조로 이루어져 제작 및 설치가 용이하고, 향후 유지보수에도 매우 편리하며, 제작비용이 절감된다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 사시도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 분해 사시도.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 축열 및 순간가열식 전기 보일러의 단면도.

< 도면의 주요부호에 대한 설명 >

10 : 몸체 12 : 덮개

14 : 유입관 16 : 배출관

18 : 난방순환관 20 : 유체관

22 : 온수관 24 : 난방관

30 : 순환펌프 40 : 보조탱크

50 : 전기히터 52 : 온도조절부

60 : 밸브 70 : 축열부재

80 : 단열재

Claims (5)

1. 단열층이 형성된 탱크의 내부에 히터가 장착되고, 배출관 및 순환펌프가 장착된 유입관이 탱크에 형성된 보일러에 있어서,

   상기 보일러의 외형을 이루고, 상측을 개방하기 위해 덮개를 갖는 몸체와;

   상기 몸체 내부에 권선되어 구비되고, 상기 유입관과 배출관에 개재되어 상기 순환펌프에 의해 물을 유동시키는 유체관과;

   상기 유체관과 접하여 상기 몸체 내부에 구비된 열전달 물질인 액상의 축열부재와;

   상기 축열부재에 열을 공급하여, 상기 유체관 내부의 물을 데우는 전기히터로 이루어진 것을 특징으로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸체의 재질은 알루미늄으로 하는 것을 특징으로 한 축열 및 순간가열식 전기 보일러.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유체관은 주름관으로 하는 것을 특징으로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 축열부재는 글리세린으로 하는 것을 특징으로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전기히터는 상기 몸체의 덮개를 관통하여 중앙부에서 하방으로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 축열 및 순간가열식 전기 보일러.