KR20040030372A - 환경친화적인 다기능 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 환경친화적이며 열효율성이 우수하고 다기능성을 갖는 보일러를 제공하는데 있다. 이에 본 발명은 보일러의 가열장치에 공해물질 정화장치를 설치하는 방법과 다기능을 갖는 보일러를 제공한다.

더 상세하게는 하나의 가열장치의 연소열에 의하여 난방용 온수가열, 급탕온수 가열, 폐열로 공기를 가열하여 동시에 피 난방공간을 온수와 열 공기로 공기를 재순환시켜 가열하고, 동시에 별도로 목욕, 부엌용 급탕온수를 사용할 수 있으며, 난방공간의 먼지제거와 멸균, 음이온풍 발생 공급등 공기정화기능과 목욕물과 주방에서 사용하는 온수의 경수를 연수로 변환시키는 기능, 실내 가습기능, 배기체에 함유된 공해물질 정화 배출기능 등 다기능성과 열효율성이 우수한 환경친화적인 다기능 보일러를 제공한다.

이에 상술한 보일러는 연료 연소장치, 연료 공급장치, 물 가열장치, 배기체 정화장치, 공기 가열장치, 배기 배출장치, 열교환기, 팽창수 저장통, 난방온수 순환 펌프와 모터, 물 자동 공급용 벨브, 자동제어판 함, 경수의 연수변환기, 공기정화 장치로 구성되는 특징이 있다.

본 발명의 실시로 제조된 다기능 보일러에 의하면, 난방공간을 가열함에 있어 가열된 온수에 의하여 난방 공간내 설치된 방열기의 방열로 난방공간이 가열되기 전에 물 가열장치에서 난방온수 가열후 배출되는 폐 열을 흡수한 열 공기가 난방공간에 송풍되어 난방공간의 공기를 가열하므로, 난방용 온수가열을 위한 연료가절약되며, 동시에 난방으로 건조된 실내에 가습과 공기정화에 의한 쾌적한 난방공간의 조성, 배기체에 포함된 공해물질을 정화하여 배출하는 환경 친화적인 효과를 갖는다.

Description

환경친화적인 다기능 보일러{Multi-function boiler}

본 발명은 보일러의 가스연료 또는 액체연료 또는 고체연료의 연소장치에 설치되는 물과 공기의 가열장치에 배기체 정화장치의 설치방법과, 열효율을 높이기 위한 동시에 온수와 열공기를 생산하여 일정 난방공간을 난방온수와 열 공기로 동시에 난방공간을 가열하는 방법을 위하여, 물과 공기의 가열장치, 더 상세하게는 물가열장치와 물 가열장치, 물과 공기의 가열장치, 공기와 공기의 가열장치 사이에 공간을 조성하여 배기체 정화기가 설치된 물과 공기의 가열장치로 구성된 보일러이다.

또한 상기 물과 공기 가열장치에 의하여 난방과 동시에 급탕온수를 공급하며, 동시에 난방공간에 습기를 가하고, 급탕 공급수의 경수를 연수로 변환시켜 공급하고, 음이온풍을 발생시키고, 배출되는 배기체에 포함된 일산화탄소등 공해물질을 정화시켜 배출시키는 다기능성을 갖는 보일러에 관한 것이다.

기존의 일반적인 보일러는 물을 가열하여 일정한 공간을 갖는 실내에 설치된 방열기에 온수를 공급하여, 방열기의 방열에 의하여 실내를 난방하고, 직수를 보일러 내부로 주입시켜 가열된 온수와 열교환하여 목욕 또는 부엌에서 사용하는 온수를 공급한다. 이에 따라 기존의 일반용 보일러는 가열된 물에 의하여 실내를 난방하고 급탕온수를 공급하는 두 기능을 갖는다.

그러므로 난방으로 건조한 실내의 가습을 위하여 별도의 가습기와 혼탁한 공기의 정화를 위하여 별도의 공기정화기를 설치한다. 또한 급탕용 물을 공급하는데있어 기존의 보일러는 경수가 그대로 공급되게 되어있어 급탕용 온수 가열을 위하여 설치된 열교환기 또는 물 이송관 내부에 노폐물이 부착되어 있어 장기간 사용을 못하게 된다.

또한 기존의 일반용 보일러는 연료절약으로 열효율을 높이기 위하여 배기의 온도를 최대한 낮은 온도로 낮추어 배출할 목적에서 보일러의 구조가 공기정화장치를 부착시킬 수 없는 구조로 되어있고, 일반적인 기술에 의하면 촉매장치는 배기 배출관에 부착되는 것이나, 현제 기존에 제공된 일반적인 보일러에 있어서 외부로 돌출된 배기관에 공해물 정화기를 부착시킬수 있으나 보일러의 열효율을 높이기 위하여 배출기체에 포함된 공해물질 정화용 촉매의 반응온도인 섭씨250-섭씨700도에 도달시키지 못하여 배기관에는 공해물질 정화촉매의 부착조건이 맞지 않아 정화장치를 부착시킬 수 있는 방법이 없어 정화장치를 설치하지 못하여 정화되지 못한 공해물질이 그대로 대기로 배출되거나 실내로 유입되어 중독될 수 있다.

현제 각 세대별로 보일러가 설치된 밀집형 주택, 아파트와 같은 집단적 밀집형태의 주거문화가 대단위로 형성되어 수많은 개인별로 설치한 보일러에서 배출되는 공해물질의 심각성이 대두되고 있으나 그 대책이 없었다.

기존의 보일러의 물 가열장치는 물을 전용으로 가열하기 위하여 수통 내부에 설치된 배기관이 난방온수 가열설비로, 난방온수에 의하여 급탕온수를 가열하기 위하여 수통안에 열교환기가 설치된 팽창수통과 관형 가열수관 설치통 내부에 열흡수핀이 장치된 수관에 연결되어 별도의 열교환기가 설치되어 있어 난방온수와 급탕온수를 가열하는 설비로 구성되어 있다.

상기의 팽창수통을 물 가열장치로 설치한 일반보일러는 배기열을 최대한 낮추어도 급탕 가열시 섭씨100도-섭씨 200도의 열이 배출된다. 이는 저탕 가열방법의 보일러에 있어서는 열흡수를 위하여 팽창수통에 설치된 물가열설비로서 배기관의 관 내부에 배기의 열을 흡수하는 장치가 없이 배기열이 배기관을 통과하며 배기관 면에 잘 접촉되게 배기관과 길이가 같은 배기 배출로가 ㄹ 형태 또는 나선형의 배기를 유도하는 설비가 상부 관구로부터 배기관 하부를 향하여 배기관 내부안으로 삽입 설치되어 있다.

그러나 상기 배기열 흡수방법은 배출되는 배기열의 일부만이 배기관면에 접촉되기 때문에 약간의 효율성이 있을 뿐이다. 또한 급탕 가열방법의 보일러에 있어서는 일정 크기의 관 내부에 다수개의 열흡수 핀이 부착된 가열수관이 ㄹ 형태로 설치되어 연료 연소열로 가열수관을 가열하는 방법으로 가열수관에서 고온의 열을 대부분 흡수하지 못하여 고온의 배기열이 대기로 배출된다. 그러므로 열효율성이 매우낮다.

또한 상기 급탕가열 방법의 열효율성이 낮은 단점을 보충한 기술로서 배기 배출로에 물을 예열하는 열교환기를 부착시켰다. 그러나 위 기술은 예열하는 물은 급탕용수와 난방온수중 어느 하나를 예열하기 때문에 난방온수, 급탕 온수중 어느 하나의 온수 가열시에는 고온의 열이 그대로 대기에 배출되는 문제점이 있으며,

또한 기존의 일반적인 보일러는 배기열을 이용하기 위하여 연료의 연소공기를 배기열과 열교환시켜 가열하여 연료 연소장치에 공기를 유입시킨다. 그러나 상기 열교환기로서 공기 유입관은 단순히 관 내부에 또 하나의 관을 삽입시켜 제조한장치로 내관과 외관 중 어느 하나의 관안으로 배기열이 배출되고 또 다른 하나의 관을 통하여 공기가 유입되는 구조이다.

그러므로 공기와 배출열이 충분히 열을 교환하지 못하여 그 효과가 아주 작다. 그리고 실외에서 내연기관등에 의하여 발생되어 실내로 유입된 공해물질이 함유된 공기는 밀폐된 실내에서 사람의 호흡기를 통하여 인체에 그대로 흡수된다. 그러나 현제까지 실내의 공기정화를 위하여 먼지 제거와 음이온풍에 의한 정화방법으로 별도의 설비를 구입하여야 한다.

그리고 기존에 배기관을 설치한 통 하부에 연소장치를 설치하여 연료의 연소열로 직접 가열하고 공기로 배기관의 열을 흡수하여 실내로 공급하는 히터가 제공되었다. 그러나 상기 공기가열기는 공기만을 가열하는 설비로 물을 별도로 가열하여야 하고 배기열이 그대로 배출되어 열효율성이 극히 낮아 비 경제적이다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 일반 보일러의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 보일러의 가열장치를 물가열장치와 공기가열장치, 물 가열장치와 물 가열장치, 공기가열장치와 공기가열장치로 분리시켜 상기 가열장치와 가열장치 사이에 배기정화장치를 설치할 수 있는 공간을 조성시켜 정화기를 설치하는 정화기의 설치방법과 하나의 연료의 연소장치의 적은 연료의 소모량으로 물과 공기를 가열하여 동시에 온수와 열공기로 실내를 쾌적하게 그리고 무공해 기체를 배출하며 연료를 연소시켜 난방하는 방법의 다기능 보일러를 제공한다.

상기 목적달성을 위하여 연료 연소장치 또는 액체 연료 연소장치 또는 고체연료 연소장치의 가열공간에 설치되어 있어, 물과 공기의 가열장치에 의하여 난방온수와 열공기를 신속하게 발생시켜 실내에 공급하는 방법으로, 실내공기를 신속히 가열하고, 실내 공기의 가열에 있어 증기를 포함시켜 건조한 실내에 습기를 가하고, 먼지를 제거하고, 음이온풍을 발생시켜 실내공기를 정화하고, 실내에 유입된 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물등 공해물질을 정화시키고, 배기체에 함유된 공해물질을 정화시켜 배출하며, 신속하게 연료 연소 열을 흡수하여 물과 공기를 신속하게 가열하여 쾌적하고 신속하게 실내를 난방할 수 있으며, 열효율성이 우수하여 연료가 절감되고, 환경친화적인 방법으로 물과 공기를 가열할수 있는 각종 방법에 의하여 제조되는 물과 공기의 가열장치가 설치된 다기능 보일러를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 상기 목적달성을 위하여 물과 공기의 가열장치는 가스 또는 액체 또는 고체연료의 연소공간과 배기 배출로에 배출열을 흡수하기 위한 열흡수관이 설치된 배기관 또는 배기관 면이 배기관 내부통로로 凸형태로 확장된 배기관이 설치되어 있고, 급탕 온수가열을 위한 열교환기가 내부안배기관에 감겨 설치된 팽창수통과 상기 팽창수통 배기관과 배기 배출통로에 연결 설치된 공기가열기와 공기예열기가 설치되어 있는 물과 공기의 가열장치. 또는 저탕 가열방법과 급탕 가열방법의 혼합방법 또는 급탕 가열방법으로 가열수관 장치통(팽창수통)하부에 가열수관이 설치되어 있고 가열수관 장치통 배기관에 연결되어 공기가열기가 설치 구성되어 있어 가열수관 장치통에서 냉수를 예열한후 예열수를 가열수관에서 고온 수로 가열하는 방법의 가열장치, 또는 상술한 물과 공기의 가열장치는 가열수관 장치통과 가열수관중 어느 하나의 설비로 난방온수 가열, 동시에 상기 설비 중 어느 하나의 설비로 급탕온수를 가열하고, 동시에 공기를 가열 공급하는 방법의 가열장치, 또는 상술한 가열수관 장치통이 공기가열기, 공기가열기 배기관에 연결되어 공기예열기로 구성되어 있어 가열수관에서 물을 가열하고 공기예열기에서 공기를 예열하여 공기가열기에서 예열된 공기를 고온으로 가열하는 방법의 물과 공기의 가열장치, 또는 상술한 가열수관 장치통이 공기가열기, 상기 공기가열기 배기관에 연결되어 물 예열기로 구성되어 공기가열과 동시에 물이 예열되어 가열수관으로 주입되어 가열수관에서 고온화시키는 방법의 물과 공기의 가열장치, 또는 팽창수통 하부에 공기가열기가 설치되어 공기를 가열한후 배기열로 물을 가열하는 방법의 공기와 물 가열장치, 배기관에 판형 열교환기가 설치되어 공기 또는 물을 예열하는 물과 공기의 가열장치, 판형 열교환로 구성된 물과 공기의 가열장치, 물가열장치와 물가열장치 또는 물 가열장치와 공기가열장치, 공기가열기와 공기예열기 또는 물예열기의 사이에 배기정화를 위한 촉매장치, 직수관에 경수의 연수변환기, 공기 가열장치 공기주입관과 공기가열기 내부에 설치된 공기정화장치, 증기발생장치, 물 분배공급기, 3길벨브, 배기 배출열과 연료 연소용 공기의 열교환으로 연소공기를 가열하는 연돌(배기 배출관)로 구성된 다기능성 보일러를 제공하는데 또 다른 목적을 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 보일러의 정 외면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로 팽창수통과 팽창수통 내부에 급탕온수 열교환기가 설치되어 있고, 팽창수통 배기관 배기배출로에 촉매, 공가열기, 공기예열기가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정 단면 구조도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물 가열장치로 팽창수통 일측부에 설치된 급탕온수 생산을 위한 열교환기와 팽창수통이 연결 구성된 물 가열장치 배기관에 연결 촉매, 공기 가열장치, 물과 공기의 예열장치가 설치되어 있는 다기능 보일러의 정 단면 구조도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로 물 가열수관 장치통 하부에 물 가열수관이 장치되어 있고, 물 가열수관 장치통 일측부에 급탕온수 가열 열교환기가 부착되어 있고 가열수관 장치통 배기관 배기통로에 연결 촉매, 공기가열장치와 물과 공기의 예열기가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정단면 구조도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로 가열수관 장치통이 공기가열기로 구성되고, 공기가열기 하부에 가열수관, 공기가열기 상부에 촉매, 공기예열기, 물예열기로 구성된 다기능 보일러의 물과 공기 가열장치의 정단면 구조도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치는 공기 가열기의 하부에 가열수관, 공기 가열기 상부에 촉매, 물 예열기, 공기예열기가 설치되어 있는 다기능 보일러의 물과 공기 가열장치 정단면 구조도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치는 가열수관장치통 하부에 가열수관이 설치되어 있고, 가열수관 장치통과 가열수관에 각각 물 주입관과 난방온수 배출관이 부착되어 있고, 가열수관 장치통 상부에 촉매, 공기 가열기가 설치되어 있는 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치 정단면 구조도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 팽창수통 하부에 공기가열기가 부착설치되어 있고, 팽창수통 상부에 공기 예열기가 설치되어 있는 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치 정단면 구조도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 팽창수통 내부에 공기 가열기가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정단면 구조도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치가 팽창수통 상부에 공기가열기, 공기 가열기 상부에 예열수통(물 예열기)이 설치되고, 공기 가열기 내부와 팽창수통 내부에 급탕온수 열교환기가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정단면 구조도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 배기관에 판형 공기 가열기가 부착설치되고 팽창수통이 양분되어 팽창수통과 팽창수통 사이에 촉매가 장치된 다기능 보일러의 정단면 구조도.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 팽창수통 상부에 공기가열기가 설치되고, 배기 배출관에 판형 물 예열기가 설치되어 있는 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치 정단면 구조도.

도 13는 본 발명의 실시예에 따른 물 가열장치, 공기가열기가 판형으로 이루어진 다기능 보일러의 정단면 구조도.

도 14, 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 수통으로 이루어진 물 가열장치와 공기 가열장치 배기관에 흡열관이 설치된 배기관의 정단면 구조도.

도 16, 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 표면적이 확장된 배기관의 정단면 구조도.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 신속한 열흡수를 위한 배기통로를 협소화 시킨 배기관의 정단면 구조도.

도 19는 도 5의 또 다른 형태에 의하여 이루어진 이중관형 통으로 구성된 가열수관 장치통(공기가열기) 관안에 가열수관이 설치된 물과 공기의 가열장치 정단면도와 평단면도.

도 20은 하나의 관 내부가 나선형으로 분리되어 있는 배기열과 연소용 공기가 열교환 되도록 이루어진 연돌의 단면도.

* 도면의 각 부호에 대한 설명 *

1 : 함체. 2 : 투시구.

3 : 급탕온수 배출관. 4 : 난방온수 배출관.

5 : 연료 공급관. 6 : 난방온수 회수관.

7 : 직수 주입관. 8 : 자동제어 회로판 함.

9 : 열공기 배출관. 10 : 배기체 배출관.

11 : 공기 주입관. 12, 13 : 공기 송풍기.

14 : 배기체 모임통. 15 : 팽창수 배출관.

16 : 팽창수 저장통. 17 : 팽창수통(난방수 가열장치).

18 : 배기관. 19 : 급탕온수 관형 열교환기.

20 : 연료 연소용 버너. 21 : 연료 주입관.

22 : 연료 자동 공급기. 23 : 물 자동 분배 공급용 밸브.

24 : 배기체 배출용 송풍기. 25 : 촉매장치.

26 : 방열(열흡수)핀. 27 : 열교환기 직수 주입관.

28 : 연료 연소(가열)공간. 29 : 난방온수 순환펌프.

30 : 가열수관. 31 : 열교환기.

32 : 공기(물) 예열기. 33 : 공기 가열기.

34 : 가열수관 장치통. 35 : 예열공기(수) 주입(배출)관.

36 : 공기 이동 유도판. 37 : 공기 정화용 필터.

38 : 음이온 발생 세라믹과 삼원촉매. 39 : 연수기.

40 : 연돌. 41 : 흡열관.

42 : 증기이송관. 43 : 증기 이송관 개폐용 밸브.

44 : 3길 밸브.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다기능 보일러는 가스 또는 액체연료 또는 고체연료의 상향식 연소장치 또는 하향식 연소장치의 가열공간 상부 또는 하부에 난방온수 가열장치, 급탕온수 가열장치로 구성된 물 가열장치가 설치되어 있고, 물 가열장치 배기관과 배기열 통로에 연결되어 배기체에 함유된 공해물질 정화장치가 설치되어 있고, 배기의 공해물 정화장치와 배기통로로 연결되어 공기 가열장치가 설치되어 있고, 공기 가열장치와 배기관 배기통로에 연결되어 배기체 배출장치가 설치되어 있고, 난방온수 가열장치, 또는 급탕온수 가열 열교환기의 냉각된 온수 회수관에 연결되어 온수 순환장치, 공기 가열장치의 공기주입관과 공기가열기 내부에 설치된 공기정화장치, 물 가열장치와 열교환기에 연결된 직수관에 설치된 경수의 연수변환장치, 배기 배출장치 배기관에 연결되어 연소용 주입공기와 배기열을 열교환시키어 주입공기를 가열하기 위한 열교환용 연돌, 열교환용 연돌의 공기주입관에 연결되어 함체 내부 연료 연소장치의 가열공간과 소통되게 연결설치된 연소용 공기 주입관, 물 가열장치의 보충수 주입관과 급탕 온수 가열을 위한 열교환기 직수 주입관, 함체 내부로 장입된 직수관과 물 가열장치 보충수 주입관과 열결 설치된 직수 분배 공급용 벨브, 열교환기의 냉각온수 배출관과 함체 외부로 돌출 장치된 난방온수 배출관과 물 가열장치 온수 회수관에 연결 설치된 3길 밸브(급탕식에 설치), 물 가열장치와 팽창수 배출관으로 연결되어 설치된 팽창수 저장통, 물 가열장치와 급탕온수 배출관, 팽창수 저장통 등에 설치된 각종 감지 계측기, 상기 각종 계측기와 공기 송풍기, 온수 순환장치, 배기체 배출장치의 송풍기, 가습장치, 점화장치, 연료 자동공급기등 과 전선으로 연결되어 설치된 자동 제어장치, 각 장치와 장치를 연결하는 수관과 공기 이송관등으로 구성되어 있는 보일러를 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어 중에 저탕 가열방법은 물이 많이 담기는 수통으로 상기 물이 담긴 수통을 가열하여 물을 장시간 가열하고 수통 내부안에 급탕온수 가열을 위한 파이프관을 설치하여 가열된 수통안의 온수와 열교환시켜 급탕온수를 발생시키는 것을 말하며, 급탕 가열방법은 다수개의 흡열판이 외주면에 부착된 관 안으로 물을 흐르게 하고 상기 관을 가열하여 단 시간에 순간적으로 흐르는 물을 가열하는 방법으로, 급탕온수를 가열하기 위하여 별도의 열교환기가 설치된다.

물 가열기 또는 공기가열기 등은 물 가열장치, 공기가열장치와 동일한 설비이며, 공기 가열장치는 공기가열기와 공기예열기, 공기주입관, 예열공기 주입관, 송풍기등을 통칭한 것이다.

팽창수통은 물이 담기어 가열되는 수통을 뜻하며, 배기관은 관으로 이루어진 배출기체의 배출통로이다..

연료 연소공간과 가열공간은 연료가 연소되어 열을 가하는 공간으로 동일한 뜻을 갖는 용어이다.

그리고 급탕온수란 실내 방열기로 공급되는 난방온수와 별도로 목욕탕, 주방에 공급되는 온수를 뜻한다. 또한 직수라 함은 보일러 외부에서 공급되는 물을 뜻한다. 그리고 또한 가열수관이란 물이 흐르는 관으로 흡열핀이 부착되어 있고, 관을 가열하면 관내에서 물이 흐르며 가열되는 관이다.

그리고 가열수관 장치통은 통형으로 가열수통 또는 공기 가열통으로 이루어지고, 가열수관이 가열수관 장치통의 가열공간(연료연소 공간)에 설치되어 구성된 통이다.

그리고 또한 설치대는 연료 연소장치의 가열공간을 이루는 연소노로서 물 가열장치가 설치될 수 있는 연소노를 설치대라 명칭한다. 또한 난방온수가열장치와 급탕온수 가열장치를 통칭하여 물 가열장치라 칭한다.

상기 본 발명의 다기능 보일러의 구성에 있어 연료 연소장치는, 연소노를 이루는 연소 함체내 중앙부 또는 외부 일측에 버너(20)가 설치되어 있고, 연소노 일측부에 점화장치(도시하지않음)가 설치되어 있다.

상기 버너와 연료 주입관(21)으로 연결되어 연료 자동공급기(22)가 설치되어 있고, 연료 자동공급기는 연료의 공급 제어장치로 함체 일측부를 통하여 장입 설치되는 연료 공급관(5)에 연결되어 있다. 상기 점화장치와 연료 자동공급기는 전선으로 자동제어 회로판 함(8)에 연결되어 있다.

상술한 연료의 연소 장치는 기존 공유된 기술을 인용한 것으로 가스, 액체연료, 고체연료의 연소장치중 어느 하나의 연소장치를 선택하여 본 발명의 물과 공기의 가열장치를 부착시켜 다기능 보일러가 제조되는 특징을 갖는다.

본 발명의 구성에 있어 물 가열장치는 연료 연소노의 가열공간으로 이루어진 연소노 함체(설치대. 부호표시없음)에 설치되며, 물가열장치중 난방온수 가열장치는 저탕가열 방법에서는 팽창수통(17)이고. 급탕가열 방법에서는 가열수관 장치통(34)과 가열수관(30)중 하나이고, 급탕온수 가열장치는 저탕 가열방법의 팽창수통 내부에 설치된 관형 열교환기(19)이고, 급탕식 가열방법의 급탕온수 가열장치는 팽창수통 일측부에 설치된 판형 또는 브레이즈드형 열교환기(31)와 가열수관 장치통(34)과 가열수관(30)중 어느 하나이고, 또는 가열수관 장치통 일측부에 설치된 판형 또는 브레이즈드형(31) 열교환기로 구성되어 있다.

본 발명의 구성에 있어 배출기체에 함유된 공해물질 정화 장치는, 촉매장치(25)로 물 가열장치와 물 가열장치 사이 또는 물 가열장치(17. 34)와 공기가열기(33) 사이 또는 공기가열기와 공기예열기(32) 또는 물예열기 사이에 설치 또는 물 가열장치, 공기가열기 중 어느 하나의 설비에 설치된 배기관(18) 내부에 충진 설치되어 있다.

상기에 있어 물 가열장치와 물 가열장치 사이라고 한 것은 물 가열 팽창수통이 상과 하의 두개로 분리되어 있는 사이를 뜻한다.

본 발명의 구성에 있어 공기 가열장치(33)는 공기가열기와 공기예열기이며, 물 가열장치(17,34)와 배기체 정화장치의 배기열 이동 통로인 배기관과 연결 설치되며, 공기 가열기의 일측부에는 열공기의 배출관(9)이 부착되어 있으며, 반대측 일측부에는 공기 또는 예열된 공기의 주입관(35)이 부착되어 있다.

본 발명의 구성에 있어 공기 정화장치는, 상기 공기 가열장치의 공기 주입관(11)에 먼지 제거용(공기정화용) 필터(37)가 부착되어 있고, 공기가열기 또는 공기 예열기안에 음이온 발생용 이온교환 세라믹(38)과 삼원촉매(38)가 설치되어 있다.

본 발명의 보일러 구성에 있어 상술한 공기 또는 물의 예열장치는, 공기가열기(33) 배기관에 연결되어 공기예열기(32)가 설치되면 공기예열기 일측부에는 공기주입관(11)이, 반대측 일측부에는 예열공기 배출관(35)이 공기가열기의 예열공기 주입관과 연결 설치되어 있고, 공기가열기 배기관에 연결물예열기가 설치 되었을 때는 물 예열기 일측부에 직수주입관(27))이 연결되고, 반대측면 일측부에 예열수주입관이 부착되어 열교환기의 직수주입관(7)과 연결 설치된다.

본 발명 보일러의 구성에 있어서 배기의 배출장치는, 공기가열기 또는 공기예열기 또는 물예열기의 배기 배출통로와 연결되어 배기모임통(14)이 설치되어 있고, 상기 배기모임통의 일측에 배기체 배출관(10)이 부착되어 있으며, 상기 배기체 배출관과 배기모임통의 사이에 송풍기와 모터(24)가 설치되어 있다.

상기 본 발명 보일러의 구성에 있어서 가습장치는, 팽창수통(17) 또는 가열수관 장치통(34) 또는 가열수관의 일측부와 공기예열기(32) 또는 공기가열기(33)의 일측부에 상기 두 설비가 서로 소통되게 증기 이송관(42)으로 연결되어 있고, 상기 증기이송관에 개페용 벨브(43)장치가 설치되어 있고 상기 개페장치는 자동제어회로판 함(8)내 전자회로판에 전선(도시하지않음)으로 연결되어 구성된 특징을 갖는다.

상기 본 발명 보일러의 구성에 있어서 경수의 연수 변환 장치는, 물 공급 분배용 밸브(23)에 연결된 직수주입관(7)에 연수기(39)가 부착되어 있다.

상기 본 발명 보일러의 구성체에 있어서 난방온수 순환장치는, 팽창수통 또는 가열수관 장치통 또는 가열수관의 난방온수 회수관에 펌푸와 모터가 설치되어 있다.

상기의 본 발명 보일러의 구성에 있어서 온도감지 계측기, 수량 계측기, 자동제어 회로판과 함체, 각종 수관과 공기이송관, 각종 벨브, 연소용 공기주입관, 연돌등에 대하여는 기존에 각종 보일러에서 사용되는 상용화된 기술로 그 설치 방법을 참고하여 설치하면 된다.

본 발명의 실시예에 의하여 제작된 다기능 보일러에 대하여 구성과 작용에대하여 첨부한 도면들을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 보일러의 정 외면도 이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치가 저탕 가열방법으로 팽창수통 내부 안에 급탕가열 열교환기(19)가 설치된 팽창수통이고, 상기 팽창수통 배 배출로에 공기가열기가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정 단면도 이다.

상기 도면 2에 의하면, 외형을 이루는 함체(1)와 상기 함체의 내부 일측부에 연료의 연소를 위한 연료 연소장치로 팽창수통 설치대(부호표시없음)와 버너(20)이며, 버너는 팽창수통 설치대 내부안 또는 액체, 고체 연료사용 연소장치에서는 외부(도시하지않음)에 설치되어 있다. 그리고 연소용 공기의 주입관(도시하지않음)이 함체 일측부로부터 함체 내부로 장입되어 함체 외부와 연소공간과 소통되게 장입 설치되어 있다.

본 발명의 보일러는 함체없이 일정공간에 설치될 수 있다.

본 발명에서 언급되는 가스, 액체, 고체의 연소장치는 일반화된 상품으로 연소장치 전문점에서 구입하여 설치하면 된다. 그리고 하기의 상세한 설명에서는 상기 연소장치 중에서 임으로 선택한 가스의 연소장치가 부착된 것이다.

물 가열장치 설치대(부호표시없음) 상부는 팽창수통이 설치되고, 상기 팽창수통의 하부는 연료 연소공간으로 연료 연소장치인 연소노(설치대) 상부 빈 공간과 연결되어 이루어진 연료의 연소 공간(28)이다.

팽창수통 설치대의 일측부에 설치된 연료 자동공급기(22)가 버너(20)와 연료주입관(21)으로 연결되고, 함체(1) 일측부를 통하여 함체 내부로 장입된 연료 공급관(5)과 연결되어 있으며, 전기선(도시하지 않음)으로 전자자동제어 회로판 함체(8)내 전자회로 판에 연결되어 있다.

상기 물 가열장치 설치대 일측부에는 연소용 공기주입관(도시하지않음)이 가열공간(28.연료 연소공간)과 함체 외부에 설치된 연돌(40)과 소통되게 부착되어 있어, 함체 외부로부터 함체 내부로 장입, 함체내 일측부에 설치된 연소용 공기주입관(도시하지 않음)과 연결되어 있다.

상기 연소용 공기주입관은 연돌(40)(배기배출관)에 연결되어 있다. 연돌은 하나의 관 내부가 나선형으로 두개의 통로로 조성되어 있는 특징이 있다. 상기 관의 일측관구는 두개의 관으로 분리되어 일측관구는 배기가 배출되는 관이고, 일측 관구는 냉공기가 주입되는 관으로 배출되는 배기와 주입되는 공기가 신속한 열교환을 할 수 있는 특징이 있다.

팽창수통 설치대(연소장치 가열(연료연소)노)의 일측에 팽창수통(17)이 설치된다. 상기 팽창수통(17)은 일반화된 기술로 제조되는 저탕 가열방법의 물 가열장치로 일정량의 물이 담기는 수통이다.

상기 팽창수통은 원통형 통 하부로 원뿔대형 통을 삽입시켜 원통형 내주면과 원뿔대형 외주면사이 공간은 물이 담기는 통 내부 안이고, 원뿔대형통 내주면은 연료의 연소 공간으로 가열공간으로 이루어저 있다.

원형 통의 상부면과 원뿔대 형 통의 상부면에는 다수개의 구멍이 조성된다. 상기 다수개의 청공구에 다수개의 배기관(18)이 원형 통 상부 공간과 원뿔대형 하부 연료 연소공간(28)이 서로 소통되게 상기 각 청공구 면에 부착되어 있고, 상기 팽창수통(17)의 일측부에 난방온수 배출관(4), 냉각온수 회수관(6), 급탕온수 배출관((3), 직수 주입관(27), 팽창수 배출관(15), 난방온수 온도 감지기(도시하지않음)가 부착되어 있고, 상기 팽창수통 내부 안에는 가열된 난방온수의 열에 의하여 급탕온수 가열을 위한 관으로 이루어진 급탕온수 가열 열교환기(19)가 통안의 배기관에 감겨 설치되어 있고, 상기 급탕온수 가열 열교환기(19)의 일측관은 함체 외부로부터 함체 내부로 장입시켜 설치되는 급탕온수 배출관(3)에 열결되어 있고, 또 다른 일측 관구는 직수관(7)에 부착된 물 자동공급 밸브(23)와 연결되어 있는 직수주입관(27)에 부착되어 구성된다.

상기 직수주입관(7)에는 경수를 연수로 변환시키기 위한 연수기(39)가 설치되어 있는 특징을 갖는다. 상기 연수기는 경수에 함유된 물질의 이온을 변화시켜 연수로 변환시키는 작용을 한다.

그리고 팽창수통 일측부에 팽창수통 안에서 팽창된 물을 저장하는 팽창수 저장통(16)이 팽창수통과 팽창수 배출관(15)으로 연결 설치된다.

그리고 또한 상기 급탕온수 배출관(3)에 급탕온수의 온도를 감지하기 위한 온도 감지기(도시하지않음)가 부착되어 있고, 팽창수 저장통에는 수량 계측기(도시하지않음)가 부착되어 있으며, 상기 냉각된 난방온수 회수관(6)에 난방온수 순환용 펌프와 모터(29)가 설치된다.

상기의 각 온도 감지기와 물 공급용 벨브, 난방온수 순환펌프와 모터등과 전자 자동제어기판 함(8)내부 회로판과 전선(도시하지 않음)으로 서로 연결되어 있다.

상기 팽창수통에 설치된 배기관(18)은 연료의 연소열이 배기열이 되어 함체 외부로 배출될 때 열을 흡수하는 작용을 한다.

상기 팽창수통에 설치되는 배기관(18)은 도 14, 도 15, 도 16, 도 17 도 18에서 도시한 바와 같이 배기열을 신속히 흡수할 수 있도록 배기가 접촉되는 관의 표면비를 확장시키기 위하여 배기관 내부에 흡열관(41)이 설치, 또는 배기 접촉 관의 표면이 관 내부로 돌출되어 있거나 배기통로가 협소하게 압착 또는 凹凸,형태로 조성되어 이루어진 특징이 있다.

상기 흡열관은 배기관의 일정 부위면으로 부터 관안을 통하여 반대측 일정 부위면이 관통되게 청공되고 상기 양측 청공구에 관통되게 관을 삽입시키고 삽입된 관구 면을 배기관면에 접합하여 제조된다.

상기 배기관에 설치되는 흡열관(41)의 설치 형태는 도 14, 도 15에서 도시한 바와 같이 배기열이 ㄹ형태로 배기관(18) 내부를 통하여 배출될 시 흡열관(41)에 접촉되고 흡열관은 배기열을 신속히 흡수할 수 있도록 지그제그 또는 대구경 관 1개와 소구경 관 2개를 상하로 연속 교차되게 설치된다.

상기 배기관은 다음과 같이 또 다른 형태로 제조된다.

도 16, 도 17에서 도시한 도면들과 같이 배기관의 면이 배기관 내부안으로 凸형태로 돌출 조성되어 있어. 배기관의 표면적이 확장되어 배기열을 잘 흡수할 수 있게 이루어진 특징이 있다.

또한 도 18 에서 도시한 도면들과 같이 배기관의 양측 관구는 원형 또는 사각형이고, 관의 몸체는 협소하게 압축되어 배기가 배기관 내주면에 잘 접촉되어 배기열을 잘 흡수할 수 있도록 이루어진 특징이 있다.

또한 배기관 외주면에는 방열을 위한 핀이 부착될 수도 있다.

상기의 물 가열장치인 팽창수통(17)의 일측 배기관들과 배기통로에 연결되어 배기에 포함된 탄화수소와 일산화탄소등 공해물질을 무공해 물질로 전환시키기 위한 촉매(25)가 장치된 특징이 있다.

상기 촉매는 연소촉진과 산화작용으로 섭씨 250도-섭씨 800도에서 상기 공해물질을 산화반응시킨다. 공해물질이 산화될 때 공해물질이 갖는 열량에 따라 에너지가 발생된다. 상기 촉매(25)는 벌집 판형 또는 기타 기존에 보급된 여러 형태중 선택한 한 형태의 촉매를 설치할 수 있다.

상기 촉매장치(25)의 배기열 배출 통로에는 배기열과 공기를 열교환시켜 공기를 가열하는 공기 가열장치(33)가 팽창수통(17)과 촉매의 배기 배출로에 연결되여 배기관(18)이 서로 소통되게 설치된다.

상기 공기가열기, 공기예열기 또는 물예열기는 일정형태의 통 상부면과 하부면에 다수개의 구멍이 청공되어 있고, 상기 청공구에 상기 팽창수통에 설치된 것과 같은 다수개의 배기관(18)을 접합시키어 제조된다.

상기 공기 가열장치 내부는 공기를 ㄹ형태 또는 나선형태로 공기이동을 유도하는 공기이동 유도판(36)이 설치되어 공기통로가 ㄹ 형태 또는 나선형태로 조성되어 있는 특징이 있다.

상기 공기가열장치(33)의 일측부에는 함체 외부로 부터 함체 내부로 장입 설치된 공기주입관(11)과 다른 일측부에는 가열된 열공기배출관(9)이 함체 외부로 돌출되게 설치된다. 또는 공기 가열장치는 공기예열기(32)와 공기가열기(33)로 분리시켜 설치될 수도 있다. 이때는 공기예열기는 공기가열기 상부에 설치되고 공기주입관(11)이 공기예열기에 접합되며, 열공기 배출관(9)은 공기가열기(33)에 부착된다.

공기예열기와 공기가열기는 예열공기 배출관(35)과 예열공기 주입관(35)으로 연결된다. 이때 공기예열기 배기관도 팽창수통과 공기가열기에서 상술된 바와 같이 배기관(18)이 설치된다. 공기예열기와 공기가열기를 분리하지 않고 하나의 공기 가열장치로 설치될 수 있다.

상기 공기가열기와 공기예열기의 배기관에 흡열관(41)이 설치될 시에는 흡열관의 관구가 공기가 주입되고 배출되는 공기이동 방향으로 설치되어야 흡열관에서 흡수한 열에 공기가 신속히 가열된다.

상술한 배기관의 형태는 일반적인 배기관을 설치하여도 무방하나, 열흡수에 있어 효과가 반감된다.

상기 공기 가열장치에는 공기의 정화를 위하여 공기주입관(11)에 먼지를 제거하는 공기정화용 필터(37)가 설치되고, 필터는 필터장치통의 내부 안에 설치되며, 필터장치통의 일측 관구는 함체 외부의 공기주입관에 또한 일측은 함체내 공기가열기에 부착된 공기주입관과 연결 부착되어 있다.

공기 정화장치는 공기가열기 또는 공기예열기 내부에 벌집 판 형태 또는 다수개의 공기구가 조성된 구형, 봉형, 고리, 관 형태등 음이온 발생 이온교환 세라믹(38), 삼원촉매(38)등 혼합체가 흡열관구가 막히지 않게 충진 또는 설치된다.

상기 공기정화 물질 중 촉매는 실내에 유입되는 공기중에 포함되어 있는 공해물질을 무공해 물질로 전환시키기는 작용을 위하여 장치되는 것이나 실외의 공기가 양호한 조건에서는 상기 촉매는 설치되지 않을 수 있는 선택적인 것이나 열매체를 겸한 용도로 충진하면 열을 흡수하여 간직하는 효과가 있다.

그리고 팽창수통(17), 가열수관 장치통(34) 또는 가열수관(30) 일측부와 공기가열기(33) 또는 공기예열기(32)의 일측부에 양측 장치의 내부가 서로 소통되게 증기이송관(42)이 연결되어 있는 특징이 있다. 상기 증기이송관은 증기 또는 팽창수가 공기예열기 또는 공기가열기안으로 유입되어 공기와 동시에 고온으로 가열된다. 그리고 상기 증기이송관의 일정부위에 개폐장치로서 밸브(43)가 부착되어 있고 개폐장치와 자동제어장치판 회로와 실내 습도계와 연결되어 있어 난방공간의 습기를 자동제어할 수 있다.

공기 가열장치의 상부에는 공기 가열장치 또는 물예열기의 다수개 배기관(18)을 통과하여 배출되는 배기체가 모이는 배기모임통(14)이 공기 가열장치를 덮어 설치되어 있고, 배기모임통 일측에 배기배출을 위한 송풍기(24)가 부착 장치되어 있고, 배기체 배출관과 연돌(40)이 송풍기에 부착되어 함체(1) 외부로 돌출되어 설치되어 있다.

상기 촉매장치 배기열 통로에 설치되는 공기의 가열기 대신에 물예열기, 물예열기 다음에 공기가열기를 설치하여도 된다. 이때에는 연결관들은 다르게 연결되고, 관들의 연결방법은 통상적인 기술이므로 언급을 하지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 보일러의 다른 방법에 의하여 이루어진 물과 공기의 가열장치이다. 팽창수통 일측부에 설치된 급탕온수 생산을 위한 열교환기(31)와 팽창수통(17)이 연결 구성되고, 팽창수통 상부에 공기 가열장치가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정 단면도이다.

상기 도면 3에 의하면, 저탕식 팽창수통(17)으로 물을 가열하여 실내에 난방온수, 목욕실에 급탕온수를 공급하기 위하여, 열교환기(31)를 팽창수통 외부 일측에 설치하여, 팽창수통에서 가열한 온수와 직수를 열교환시켜 급탕온수를 발생시키고, 배기열에 의하여 공기를 가열하여 실내로 열 공기를 공급하여 난방온수와 열공기로 실내를 가열하기 위한 보일러이다.

상기 보일러는 상술한 도 2의 구조에서 팽창수통(17) 내부에 장치된 열교환기(31)가 제거되고 팽창수통이 소형으로 제조되고. 팽창수통(17) 일측부에 판형 열교환기(31)가 난방온수 배출관(4)으로 연결되어 설치된다.

그리고 상기 판형 열교환기(31)에는 직수 주입을 위한 함체 외부로부터 내부안으로 장입 설치된 직수관(7)에 설치된 물 자동공급밸브(23)와 연결되어 설치된 직수주입관(27), 팽창수통에서 가열된 난방온수와 열교환되어 가열되는 급탕온수의 배출을 위한 급탕온수 배출관(3)이 연결되어 물가열장치가 구성되어 있다. 기타 공기 가열기와 촉매장치, 연료공급장치, 연료연소장치, 배기배출장치, 경수의 연수 변환장치, 공기정화장치, 기타 모든 설비는 도 2를 참고하면 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치는 물 가열수관 장치통(34)과 상기 가열수관 장치통 하부 가열공간에 장치된 물 가열수관(30), 가열수관 장치통 배기관(18)과 배기열 이동통로에 연결되어 공기 가열장치(33,32)가 설치되어 구성되고, 가열수관(30)의 일측 관구가 가열수관 장치통(34) 일측부에 접합되어 있고, 또 다른 일측 관 난방온수 배출관(4)에 연결되어 구성된 다기능 보일러의 정 단면도이다.

상기 도면 4에 의하면, 저탕 가열방법과 급탕 가열방법을 동시에 수행하여 난방온수와 급탕온수, 열공기를 발생시키고, 난방온수와 열공기로 실내를 가열하는 방법의 설비로서, 팽창수통과 동일한 형태의 가열수관 장치통(34) 하부 가열공간(28)에 가열수관이 장치되는 특징을 갖는다. 그러므로 본 발명의 용어에서 상기 팽창수통을 가열수관 장치통(34)이라 명칭한다.

그리고 공기 가열장치의 공기예열기 설치 부위에 물예열기를 부착시켜 잔여 폐열을 이용하여 난방온수 또는 급탕온수를 예열하는 특징이 있다.

상기 가열수관(30)에는 열흡수핀(26)이 관 외주면에 삽입 부착된 관으로 ㄹ 형태로 제작되어 있고, 상기 가열수관의 일측 관구는 가열수관 장치통의 일측부에 접합되어 있고, 반대측 관구는 가열수관 장치통을 관통시켜 열교환기(31)에 연결되어 있고, 가열수관 장치통에 난방온수 회수관(6)이 연결부착되어 물 가열장치가 구성되어 있다. 그리고 상기와 같이 구성된 물 가열장치 일측부 배기관 배기 배출통로와 연결되어 촉매장치(25), 촉매장치 일측부 배기배출 통로에 연결되어 공기가열장치(33,32)가 설치되어 물과 공기의 가열장치가 구성된다.

또는 상기 공기 가열기(33) 배기관 배기열 이동통로에 연결되어 물예열기(32)가 설치되면, 상기 물 예열기에 부착된 물주입관(부호표시없음))은 직수관(7)과 예열수 배출관(부호표시없음)은 열교환기 직수주입관(27)과 연결되어 있다. 또는 상기 물예열기의 물 주입관에 난방온수 회수관(6)이 연결되고, 예열수 배출관과 상기 가열수관 장치통(34) 난방온수 회수관(6)이 서로 연결 설치되어 있는 특징으로 예열기에서 공기가열기가 미처 흡수하지 못한 열을 흡수하여 물을 예열하고 예열된 물을 물 가열장치에 공급하는 작용을 하게된다.

그리고 공기가열기 일측부에 공기주입관(11,35), 반대측 일측부에는 열공기 배출관(9)이 부착되어 각각 함체 외부로부터 함체 안으로 장입 설치된 공기주입관과 공기배출관에 연결되어 있다.

상기의 물 가열장치는 하향 연소식에 있어 가열수관이 가열수관 장치통 상부에 부착 되어도 그 효과의 차이는 없다.

상기 도면 4의 구조에 의한 물 가열장치는, 가열수관 장치통(34)에서 물이 예열되고, 예열된 물이 가열수관(30)으로 주입되고 고온으로 가열되어 배출되는 특징을 갖는 물 가열장치이다.

또는 도 7에서 도시한 바와 같이 가열수관 장치통과 가열수관은 각각 난방온수와 급탕온수를 가열하여 공급하는 별도의 작용을 위하여 다음과 같이 구성된다.

가열수관 장치통(34), 가열수관(30) 중 어느 하나의 가열장치에서 난방용 온수를 가열하고, 상기 두 장치 중 어느 하나의 가열장치에서 급탕온수를 가열하여 동시에 난방온수와 급탕온수를 공급할 수 있는 가열장치로 구성된다.

상기의 물 가열장치로서 가열수관, 가열수관 장치통 중 어느 하나의 설비 일측부에는 난방온수 배출관(4)이 부착되어 있으며, 상기 가열장치의 또다른 일측은난방온수 회수관(6)이 연결되어 있다. 그리고 상기 가열장치중 어느 하나의 가열장치 일측부에 부착된 온수 배출관은 별도 설치된 열교환기의 온수 주입관과 다른 일측부 관은 열교환기의 냉각온수 배출관과 난방온수 회수관(6)에 부착된 3길밸브(44)에 부착 연결되어 구성된다.

기타 공기 가열장치와 촉매장치, 연료 공급장치, 연료 연소장치, 배기배출장치, 경수의 연수 변환장치, 공기 정화장치, 연소공기 주입관, 기타 모든 설비는 도 2, 도 3중 어느 하나의 설치방법과 같이 동일하게 설치되어 구성되므로 참고하면 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로 도 4와 도 7에서 설명된 가열수관 장치통(34)이 공기가열기로 구성되고, 공기가열기 하부 가열공간에 물가열수관, 공기가열기 상부에 공기 또는 물예열기로 구성된 다기능 보일러의 물과 공기 가열장치의 정단면 구조도이다.

상기 도면 5에 따르면, 도 4와 도 7에서와 같이 배기관으로 열을 흡수하는 공기가열기(가열수관 장치통(33))의 하부 공간과 연료 연소를 위한 가열공간(28)에 물가열수관(30)이 설치되어 있다. 그리고 공기가열기(33) 일측부에 열교환기(도시하지 않음)가 가열수관과 온수배출관으로 연결 설치되어 있다. 가열공간(28)에서 연료가 연소되는 열이 가열수관(30)을 가열하여 온수를 생산하며, 온수를 실내 방열기에 공급하며, 상기 가열수관에서 가열된 온수와 직수를 열교환시켜 주방, 목욕실에 급탕온수를 공급하고, 상기 연료연소열이 가열수관을 가열함과 동시에 공기가열기(33)를 가열하고, 가열된 공기가열기(통)안으로 공기를 주입하여 공기를 가열하고, 가열된 공기를 실내로 송풍시키어 실내를 온수와 동시에 공기열로 가열하는 방법의 물과 공기의 가열장치이다.

상기 물과 공기의 가열장치는 가열수관(30)의 일측 관구는 가열수관 장치통의 일측부를 통과하여 열교환기의 온수 주입관에 연결 설치되고, 반대측 관구는 가열수관 장치통 일측부를 통과하여 난방온수회수관(6)과 열교환기의 냉각온수 배출관에 부착된 3길밸브에 열결되게 설치된다. 상기 공기가열기(가열수관 장치통 (33))의 일측에 공기의 주입관(11또는35)이 부착되어 있고, 반대측에는 가열된 열공기의 배출관(9)이 부착되어 있다.

그리고 공기가열기((가열수관 장치통) 33)의 배기관(18)과 배기열 이동통로에 연결되어 촉매장치(25), 촉매장치 배기열 통로에 연결되어 공기예열기(32) 또는 물 예열을 위한 수통이 설치된 특징을 갖는다.

상기 촉매장치 배기열 이동통로에 공기예열기(32)가 설치될 시에는 공기예열기와 가열수관 장치통(34)은 예열공기 주입관(35)으로 서로 통 내부가 소통되게 연결되며, 공기예열기의 일측부에는 공기 주입관(11)이 부착된다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4중 어느 하나의 도면에 의한 연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 설치하면 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로 공기가열기(33)하부측 가열공간(28)에 물가열수관(30)이 설치되고, 공기가열기의 배기관(18) 배기통로에 연결되어 촉매장치(25), 촉매장치 배기관에 연결되어 물예열기(32), 물예열기배기관에 연결되어 공기예열기(도시하지 않음)가 설치되어 이루어진 물과 공기의 가열장치이다. 또는 공기가열기 배기통로에 연결되어 순차적으로 공기 예열기, 물예열기로 구성된다.

상기 도면에 의하면, 물예열기와 가열수관은 예열수 주입관(35)으로 연결되어 있어, 연료 연소열이 순차적으로 가열수관, 공기 가열기, 촉매, 물예열기를 가열하고, 예열된 물이 가열수관으로 주입되어 고온으로 가열되어 배출되고, 동시에 공기 가열기(33)에서 공기가 가열되어 배출되게 이루어진 특징을 갖는 물과 공기의 가열장치이다. 그리고 공기예열기와 공기가열기는 예열공기 배출관과 예열공기 주입관으로 연결되어 있어, 예열된 공기가 공기가열기로 주입되어 지도록 구성되어 있다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4중 어느 하나의 도면에 의한 연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 연결관과 각 장치를 설치하면 된다.

상술한 가열수관 장치통으로 공기가열기는 도 19에서 도시한 바와 같이 다른 방법에 의하여 구성된다.

상기 첨부한 도면에 의하면, 공기가열기는 도 4, 도 5에서 설명한 가열수관이 장치되는 통에서 배기관이 설치되어 있지 않고 외피와 내피로 이루어진 이중관형 통으로 외관과 내관 사이는 공기가 가열되는 공간으로 구성되어 있고, 상기 통관형의 공기가열기의 열 통과 통로 상부 일측공간에 열흡수핀이 설치된 가열수관이 장치되어 있고, 하부는 연료 연소을 위한 가열공간으로 구성되어 있다.

상기 공기가열기의 상부에는 순차적으로 촉매장치, 공기예열기, 물예열기가 설치되어 물과 공기의 가열장치가 구성된다.

하향식 연소장치에 상기 공기가열기가 설치되면 상기의 각 가열기는 역순으로 설치되어 구성된다.

상기 관형 통은 통내부가 나선형 또는 외피와 내피가 凹凸형으로 조성되어 있어 주입되는 공기가 가열된 내피에 잘 접촉하여 가열될수 있도록 구성된 특징이 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 팽창수통 하부 가열공간에 공기 가열기가 설치된 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치 정단면 구조도이다.

상기 도면에 의하면, 물과 공기의 가열장치는 급탕온수 발생을 위한 열교환기(19)가 통 내부안에 설치된 팽창수통(17), 또는 급탕온수 가열 열교환기(도시하지 않음)가 수통 외부 일측에 설치된 팽창수통의 하부 가열공간(28)에 공기가열기(33)가 설치되어 있고, 팽창수통 상부에 촉매장치(25), 촉매장치 상부에 공기예열기(32)가 설치되고, 공기예열기와 공기가열기는 예열공기 주입관(15)으로 연결되어 구성된 특징을 갖는다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4중 어느 하나의 도면에 의한 연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 설치하면 된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치로, 하나의 통으로 이루어진 팽창수통(17), 상기 팽창수통 내부안에 급탕온수 가열을 위한 열교환기(19)가 설치되어 있고, 팽창수통 내부안에 공기가열기(33)와 촉매장치(25)가 설치되어 구성된 다기능 보일러의 정단면 구조도이다.

상기 도면에 의하면, 하나의 팽창수통 내부안에 팽창수통의 배기관(18)들에 연결되어 공기 가열기(33)와 촉매장치(25)가 설치된다. 그리고 열공기 배출관(9)은 공기 가열기의 일측부에 부착되어 팽창수통의 일측부를 통과하여 함체 외부로 돌출되게 설치되고, 공기 주입관(11)이 함체 외부로부터 함체내 일측부로 장입되어 팽창수통을 통과하여 팽창수통 내부안으로 장입설치된 공기가열기 일측부에 부착된다. 급탕온수 가열 열교환기는 관으로 팽창수통 상부공간 즉 공기가열기 상부 공간의 배기관에 감겨 다시 팽창수통 하부공간 즉, 공기가열기 하부공간의 배기관에 감겨 설치된다.

상기의 수통 내부를 공기가열기와 촉매장치가 삽입될 수 있는 공간이 조성되어 있도록 제작한후 상기 조성된 공간에 공기가열기와 촉매를 공간에 삽입 설치한다.

기타 장치들과 관들의 연결은 도 2-도 4 중 어느 하나의 도면을 참고하여 연결 설치, 부착하여 제조하면 된다.

촉매장치는 상기에서와 같이 공기가열기와 같이 수통 내부에 설치되지 않고, 공기가열기의 공기배출관 내부에 구형, 봉형, 관형으로 이루어진 촉매를 충진하여도 된다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 물과 공기의 가열장치는 팽창수통과 배기관 배기통로에 연결되어 순차적으로 촉매장치, 공기가열기, 물예열수통이 설치된구조로 이루어진 다기능 보일러의 정단면 구조도.

상기 도면에 의하면, 팽창수통(17) 상부에 촉매장치(25), 촉매장치 상부에 공기가열기(33), 공기가열기 상부에 물 예열기(32)가 설치되고, 급탕온수 가열을 위한 관으로 이루어진 열교환기(19)의 일측 관구가 물 예열기의 일측부에 부착되어 공기가열기(33)의 내부로 장입, 공기가열기의 배기관(18)들을 감아 설치되고, 다시 팽창수통(17) 안으로 장입되어 다시 팽창수통 배기관(18)들을 감아서 설치된다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4중 어느 하나의 도면에 의한 연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 설치하면 된다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 팽창수통 또는 가열수관 장치통의 배기모임통 배기관에 판형, 또는 브레이즈드형 공기가열기가 부착 설치되어 있고, 팽창수통과 팽창수통 내부에 장치된 급탕온수 가열장치가 두개로 분리되어 있고, 분리된 팽창수통과 팽창수통 사이에 촉매가 장치된 다기능 보일러의 정단면 구조도이다.

상기 도면에 따르면, 팽창수통 또는 가열수관 장치통으로 구성된 가열장치의 배기 모임통 배기 배출통로에 판형 또는 브레이즈드형의 열교환기를 공기가열기(33)로 장치되어 있다. 상기 공기가열기의 열 주입관에 배기모임통의 배기배출관(부호표시없음)이 연결 설치되고, 공기가열기의 배기배출관(부호표시없음)과 함체로 돌출되게 설치된 배기배출관(10)이 연결되어 있다. 그리고 공기가열기의 일측부에 부착된 열공기 배출관과 함체 외부로 돌출되게 설치된 열공기배출관(9)이 연결되어 있으며, 함체 외부로부터 함체를 통과 내부로 장입 설치된 냉공기주입관과 공기가열기의 공기주입관(11)이 서로 연결되어 있다, 물 가열장치인 팽창수통이 상하로 2개가 설치되고, 팽창수통과 팽창수통은 물이 서로 소통되게 연결관(부호표시없음)으로 연결되어 있다. 그리고 팽창수통과 팽창수통 사이에 촉매장치가 설치되는 특징이 있다. 상기에 있어 급탕온수 가열장치는 팽창수통 내부 또는 외부 일측에 설치되어 있다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4중 어느 하나의 도면에 의한 연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 설치하면 된다.

또는 도 12와 같이 팽창수통 또는 가열수관 장치통 배기관에 연결되어 공기가열기가 설치되어 있는 물과 공기의 가열장치 배기모임통 배기배출관에 판형 또는 브레이즈드 형 물예열기(열교환기)가 설치되어 하기와 같이 구성된다.

물예열기(열교환기 31)의 일측부에 부착된 배기열 주입관(부호표시없음)에 물 가열장치의 배기 배출관(부호표시없음)이 연결되고, 물예열기 배기관에 부착된 배기 배출장치(24)와 함체 외부로 돌출되게 설치된 배기배출관이 서로 연결된다. 그리고 물예열기의 일측부에 부착된 물주입관(27)과 함체 일측부로 장입된 직수관(7)이 연결되고, 물 예열장치의 일측부에 부착된 예열수 배출관(35)과 물 가열장치의 팽창수통 또는 가열수관 장치통 또는 급탕온수 가열 열교환기의 직수주입관(부호표시없음)과 연결되어 물예열기가 설치된다. 그리고 물 가열장치와 공기가열기 사이에 촉매장치가 설치되어 있다.

기타 모든 연결관과 장치들은 도 2-도 4, 도 11중 어느 하나의 도면에 의한연결관과 장치들의 장치와 같이 설치되므로 상기 도면들 중 어느 하나의 도면를 참고하여 설치하면 된다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 물 가열장치, 공기가열기가 판형 또는 브레이즈드형으로 이루어진 다기능 보일러의 정단면 구조도이다.

상기 도면에 의하면, 연료 연소장치의 연료 연소공간과 연결되어 배기열 통로에 판형 또는 브레이즈드형의 열교환기 2개 이상이 서로 배기관으로 연결되어 물 가열장치와 공기가열기가 구성되어 있다.

기타 모든 장치는 도 2-도4, 도 9-도12중 어느 하나의 도면에 도시한 장치들과 관의 설치 방법을 참고하여 제조하면 된다.

상기의 판형 또는 브레이즈드형 열교환기는 기존 일반적으로 상품화된 열교환기이다.

상기 각 방법에 의하여 이루어지는 물과 공기의 가열장치에 설치되는 촉매(25)는 상기 각 물과 공기의 가열장치에서 언급된 바와같이 팽창수통과 팽창수통 사이 또는 팽창수통과 공기 가열기 사이 또는 공기 가열기와 공기 예열기사이 또는 공기 가열기와 물예열기 사이 또는 물 가열장치, 공기 가열장치의 배기관 내부안에 충진되어 설치되는 특징을 갖는다.

또한 상기 각 방법으로 제조되는 물과 공기의 가열장치는 각종 가스 또는 경유, 알콜 등 각종 액체 연료 또는 석탄, 목재, 코크스등 각종 고체연료의 연소장치 중 하나의 연소 장치를 선택하여 연소공간과 배기통로에 연결 설치될 수 있는 특징을 갖는다.

상술한 공기가열기 또는 공기예열기의 내부에 열을 흡수할 수 있는 세라믹, 또는 촉매가 충진된다. 상기 매체는 열을 흡수하여 주입되는 공기에 방열시켜 공기를 가열하는 작용을 하고, 촉매는 상기 매체의 작용과 실내에서 회수되는 공기에 포함된 공해물질의 정화 작용도 하게된다.

상술한 각 물과 공기의 가열장치에서 설명되지 않은 연료의 연소장치는 기존 상용화된 각종 연소장치를 참고하면 된다. 또한 물 가열장치에 설치되는 각종 수관의 설치는 기존에 기술을 참고하여 각 장치에 연결하면 된다.

본 발명의 다기능 보일러에 대하여 다음의 실시예에서 더 상세히 설명한다.

다음의 실시예는 소형에 의한 실시로 제조한 것이며, 대형의 보일러도 본 발명에 포함된다.

본 실시예는 본 발명에 국한되는 것 만은 아니며, 실시예에 의한 결과는 본 발명에 아무런 영향을 받지 않는다.

실시예 1.

도 1과 같은 함체는 가로 24cm, 세로 50cm, 높이 100cm의 함체를 제조한다. 도 2에서와 같이 상기 함체 중앙 하부면에 직경 30cm에 구경이 21cm의 빈공간으로 이루어진 팽창수통 장치대(연료 연소노)를 부착시키고, 상기 장치대 내부안에 직경 20cm의 원형 버너(20)를 삽입 설치한다. 상기 장치대 일측부에 연료의 자동 공급장치를 설치하고 함체 일측부안으로 장입설치된 연료 공급관(5)을 연결시킨다. 그리고 연료 자동공급장치와 버너를 연료 주입관(21)으로 연결시킨다.

상기 장치대에 자동점화기(부호표시없음)를 부착시키어 연료 연소장치가 설치된다.

그리고 연료연소장치(연소노) 상부에 직경 22cm의 팽창수통(17)을 설치한다.

팽창수통은 구리판을 제료로하여 구경 20cm, 높이 50cm 원통형의 내부에 상부 직경 16cm, 하부 직경 20cm, 높이 15cm의 원뿔대형 통을 제조한다. 그리고 직경 20cm, 직경 16cm의 두개 원판에 직경 2cm의 구멍을 다수개 청공하여 원통의 일측구에 구경 20cm의 판을 접합시키고, 원뿔대형통의 상부 구에 16cm의 판을 접합시키고, 원뿔대형 통의 상부를 원통형의 하부 안으로 삽입시켜 청공된 다수개의 구멍에 배기관(18)을 삽입시켜 배기관의 일측관구는 원통형의 청공구에 또 다른 일측관 구는 원뿔대형 통의 상부면 청공구에 통의 상부와 하부가 외부와 서로 소통되게 접합시킨다.

상기 배기관(18)에는 다수개의 흡열관(41)을 부착한다. 흡열관은 배기관의 면 일측부위를 도 14, 도 15에서 도시된 바와 같이 원형, 사각형배기관에 상,하 간격을 2cm-3cm의 간격으로 좌와 우로 지그 제그로 청공하여 10mm-15mm관을 청공구에 삽입 배기관의 양측면이 흡열관을 통하여 소통되게 부착시킨다.

또는 도 16, 도 17에서와 같이 배기관 면의 일정부위가 배기관 내부 배기통로로 凸형으로 돌출되게 배기관면이 확장되어 있는 배기관 또는 도 18에서 도시한 바와 같이 배기관의 일정 부위가 압축되어 있어 배기의 통로가 협소하게 이루어진 배기관을 상술한 통형의 물 가열장치 또는 공기 가열장치에 다수개 부착시킨다.

상기와 같이 제조된 통의 내부 중 물이 담기지 않는 하부는 상부 직경 16cm 높이 15cm, 하부 직경 20cm의 원뿔대형의 빈 공간으로 조성된 통이다.

상기 수통내부에 구경 10mm 관으로 외측 배기관(18)들을 감아서 급탕온수 가열을 위한 열교환기(19)를 설치한다.

상기 팽창수통 면의 일정부위에 크고 작은 구멍을 6개 청공하여 함체 외부로 돌출되게 설치한 난방온수 배출관(4), 난방온수 회수관(6)를 부착시키고, 온수온도 계측기, 팽창수 배출관(15)을 부착시키고, 통 내부에 설치된 급탕온수 열교환기(19)의 직수 주입관(27)과 급탕온수 배출관(3)을 통 일측면 청공구를 통하여 돌출시켜 통 청공구 면에 접합시키어 함체 외부로 돌출되게 설치된 직수관(7)에 부착된 물 자동 공급용 밸브(23)와 급탕온수 배출관(3)과 연결시킨다.

그리고 직수 주입관(27) 일측부에 경수를 연수로 전환시키는 연수기를 부착시킨다. 상기 연수기는 기존 공급수가 연수로 공급되어도 급탕온수를 더 연수화시키기 위하여 부착되고 상기 연수기는 상품화된 제품을 구입하여 부착한다.

상기와 같이 제조된 팽창수통은 상기 연소장치의 연소노(설치대)에 설치된다.

그리고 팽창수통의 일측 부위에 팽창수 저장통(16)을 설치하고 팽창수 배출관(15)으로 연결시킨다. 팽창수 저장통에는 물 수량 감지기가 설치된다.

상기 함체 일정 부위에 부착된 난방온수 회수관(6)에 물 순환 펌프와 모터(29)를 부착시킨다.

팽창수통의 상부에 벌집형으로 다수개의 공기통로가 조성된 판 형태 또는 봉형태 또는 구형태의 촉매가 장치된 촉매통(25)이 설치된다. 상기 촉매는 세라믹 담체에 비 귀금속이 수착 코팅된 섭씨 450도-섭씨 1000도에서 활성을 잃지 않는 고온용 촉매이다. 상기 촉매는 배기체에 포함된 일산화탄소와 탄화수소를 산화작용으로 무해 물질로 전환시키어 배출하는 작용을 한다.

공기가열기는 직경 20cm, 높이 15cm의 원형의 통으로 통 내부에 다수개의 배기관을 설치한다. 상기 배기관은 통 상부와 하부가 서로 외부와 소통되게 상부면과 하부면을 청공하여 청공구에 삽입하여 접합시킨다. 상기 공기 가열기는 상기와 같이 배기통로가 설치된 통으로 통의 일측부위에 통 내부와 소통되게 공기의 주입관(11,35), 통의 반대측 일정부위에 열공기 배출관(9)을 부착시켜 제조한다. 그리고 공기 주입관에 송풍기(12,13)를 부착시킨다.

상기 통의 내부는 공기가 통안에서 ㄹ 형태로 이동할 수 있도록 공기 이동 유도판(36)을 설치한다. 공기이동 유도판은 직경 19.9cm의 원형판의 일측 부위를 3-5cm 절단하고, 배기관(18)에 삽입할 수 있게 청공한 판 3개를 첨부한 도면에서 도시한 공기 가열기의 내부에 장치된 것과 같이 판 일측을 절단하여 공기구를 조성시키고, 공기구가 통내부 일측에 조성되고, 다른 판에 조성된 공기구는 반대측 일측에 조성시켜 지그 제그로 설치한다. 그리고 공기 주입관(11,35)을 상부, 열공기 배출관(9)을 공기가열기 하부 고온 부위에 부착한다. 상기의 배기관(18)은 상기 팽창수통(17)에 설치된 배기관과 같이 흡열관(41)을 부착시켜 제조한다.

상기 공기 가열기 상부에 공기 예열기(32)를 설치할 수 있다. 이때는 공기 예열기에 냉공기 주입관이 부착되고 공기 예열기와 공기 가열기는 예열공기 주입관(35)으로 연결시킨다.

상기 공기 가열기 또는 공기 예열기의 공기 주입관 일정부위에공기정화기(37)를 부착시킨다. 상기 공기 정화기는 일정크기의 함체 내부에 필터로 구성된 정화기이다. 그리고 공기 가열기 또는 공기 예열기의 내부에 판 또는 볼 형태로 이루어진 음이온 발생을 위하여 이온변화용 세라믹판(38)을 설치한다. 상기 음이온을 발생 시키는 세라믹은 열을 흡수하여 간직하고 공기에 열을 방열하는 열매체 작용을 겸하게 된다. 그리고 상기 열매체로 삼원촉매를 충진할 수 있다. 상기 삼원촉매는 실내에 유입된 공해물질인 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물 정화시키는 작용을 하게 된다.

상기 공기 가열기 또는 공기 예열기의 상부에 배기의 모임통(14)이 설치된다. 배기 모임통에는 연돌(40)을 부착시켜 함체 외부로 돌출되게 설치한다.

그리고 팽창수통 일측부에 자동제어 전자회로판이 내장된 함체(8)를 부착시킨다.

상기 자동제어 회로판은 전문가에게 의뢰 제조하여 부착시킨다.

상술한 각종 감지 계측기와 송풍기 모터, 물 공급벨브, 3길 벨브, 온수 순환 모터, 가스공급장치, 점화장치, 실내 자동제어기와 전선으로 연결시켜 다기능 보일러를 제조한다.

실시예 2.

상기 실시예 1에서 제작된 물 가열장치는 하기와 같이 다른 방법에 따라 제작된다. 팽창수통 총 높이 30cm, 하부 가열공간(연료 연소노)이 상부 직경 16cm, 하부 직경 20cm, 높이 15cm의 규격으로 구성되게 제작한다. 그리고 팽창수통 내부에 설치된 열교환기(19)를 설치하지 않는 것 이외는 모든 장치는 실시예 1과 동일한 구조로 제작한다.

그리고 팽창수통 일측부에 판형 열교환기(31)를 설치하고, 팽창수통의 온수 배출관(4)과 판형 열교환기의 온수 주입관을 관으로 연결하고, 열교환기의 냉각온수 배출관과 난방온수 회수관에 연결 설치된 3길밸브(43)와 팽창수통 난방온수 회수관(6)을 연결한다.

실시예 3.

본 발명의 다기능 보일러의 물과 공기의 가열장치는 하기와 같이 또다른 구조로 제작된다.

팽창수통을 제거하고 가열수관 장치통(34)이 연소장치의 팽창수통 장치대(연료연소노)에 설치한다. 가열수관 장치통은 하기와 같이 2가지 형태로 제조한다.

1). 상술된 팽창수통과 같은 형태의 통 하부 외부측 빈 공간(가열공간)에 가열수관(30)을 설치한다. 이때는 가열수관 장치통은 총 높이 45cm, 통 직경 20cm, 가열공간의 총 높이 30cm, 상부공간 직경16cm, 하부공간 직경 20cm의 원뿔대형 공간을 갖는 구조이다. 그리고 상기와 같이 제작된 가열수관 장치통 하부면으로부터 15cm의 가열 공간에 가열수관을 설치한다.

가열수관은 공유된 기술로 다수개의 열흡수판에 관이 삽입되도록 다수개의 구멍을 청공한다. 상기 구멍에 구경 10mm, 길이 10cm의 원형관을 상기 청공구에 삽입시켜 상부에 3개설치하고, 상기 3개의 관과 관 사이공간 하부에 4개의 관을 삽입시켜 관과 관의 관구를 U형 관으로 관 전체가 하나로 소통되게 연결하여 제조한 가열수관을 가열수관 장치통 하부 외주면 가열공간측에 부착 설치한다. 상기 가열공간에 설치되는 가열수관의 일측관구는 가열수관 장치통 일측부를 관통하여 가열수관 장치통 일측부에 설치된 열교환기에 일측관구는 가열수관 장치통 일측에 부착한다.

2). 도 19에서 도시한 도면에서와 같이 외통은 직경20cm, 내통 직경17cm의 이중으로 이루어진 두개 관의 상부 관구와 하부 관구를 접합시켜 관형 통으로 제조한 공기가열기 상부에 순차적으로 촉매장치, 공기예열기, 물예열기를 설치하고, 상기 통형 관 내부 가열공간에 상기 1) 에서와 같이 제조한 가열수관을 설치한후, 물예열기의 예열수 배출관과 가열수관의 물주입관을 연결시키고, 공기예열기의 예열공기 배출관을 관형 공기가열기 공기주입관에 연결시키고, 가열수관의 일측관구를 본 물과 공기의 가열장치 일측에 설치한 열교환기의 온수 주입관과 연결시키고 기타 모든 장치는 도 1-도 4 중 어느 하나의 도면과 동일한 설비를 설치하여 보일러를 제조 하였다.

실시예 4.

실시예 3의 1과 2에 의하여 제작한 물과 공기의 가열장치는 가열수관 또는 가열수관 장치통 중 어느 하나의 설비에 직수 주입관과 온수 배출관을, 그리고 상기 두 설비중 어느 하나의 설비에 온수 배출관과 냉각된 온수의 회수관을 부착시켜 상기 두 설비중 어느 하나의 설비는 난방온수 가열설비, 또 다른 어느 하나의 설비는 급탕온수 가열설비로 동시에 난방온수와 급탕온수를 가열할 수 있는 가열장치를 제조하였다.

실시예 5.

상기 실시예 3의 1과 2에 의하여 제조한 가열수관 장치통(34)은 본 실시예 에서는 공기가열기로 구성시킨다. 상기 공기가열기 하부 가열공간에 가열수관을 설치하고, 상부에 순차적으로 공기 예열기, 촉매, 물예열기, 또는 물예열기, 촉매, 공기예열기 또는 촉매, 공기예열기, 물예열기를 설치한다. 공기가열기 일측부위에 열공기 배출관을 부착시키고, 공기가열기(가열수관장치통)의 또 다른 일측부위에 공기주입관을 부착시켜 상기 공기주입관과 공기예열기의 예열공기 배출관을 연결하고, 물예열기 일측에 냉각온수 회수관 다른 일측부위에 예열수 배출관을 부착시켜 예열수 배출관은 가열수관의 냉각온수 회수관 (예열수 주입관)에 연결시키고 가열수관의 일측에 부착된 난방온수 배출관은 급탕온수 가열 열교환기에 연결한다. 기타 모든 관과 장치의 설치는 실시예 1- 실시예 4중 어느 하나의 실시예에서 설치된 장치들의 설치와 동일하게 설치하여 다기능 보일러가 제조되었다.

실시예 6.

상기 실시예 1, 실시예 2에 의하여 제작한 보일러 중 어느 하나의 보일러의 팽창수통 상부에 촉매, 촉매 상부에 공기 예열기를 설치하고, 팽창수통을 하부 가열공간의 높이가 30cm가 되게 제조한다. 상기 가열공간에 상부 직경 15.5cm, 하부 직경 17cm, 높이 15cm 규격으로 제조한 공기 가열기를 설치한다. 공기 가열기에는 열공기 배출관과 공기 주입관를 팽창수통 일측부를 관통시켜, 열공기 배출관을 함체 안에 장입시켜 설치한 열공기 배출관에 부착시키고, 상기 공기 가열기의 공기 주입관은 공기예열기의 예열공기 배출관에 연결시키고, 기타 모든 설비를 실시예 1- 실시예 4 중 어느 하나의 실시예의 설비와 동일하게 설치하여 다기능 보일러가제조되었다.

실시예 7.

직경 18cm, 높이 10cm 규격의 원형 통 형태로 상기 실시예 1의 공기 가열기와 동일하게 배기관을 설치 제작한 공기 가열기를 실시예 1에서 제작한 보일러의 팽창수통의 내부를 공기 가열기를 삽입 할수 있도록 공간을 조성하여 제조하고, 상기 공간의 배기관에 연결 삽입시켜 공기 가열기를 설치하고, 팽창수통 내부에 설치되는 열교환기를 공기 가열기의 상, 하부로 나누어 팽창수통 내부 배기관에 설치하여 물 가열장치를 제조 팽창수통 설치대에 설치하고 각종 관과 장치를 실시예 1의 관과 장치의 설치와 같이 동일하게 설치하여 다기능 보일러가 제조 되었다.

실시예 8.

팽창수통 상부에 촉매장치, 촉매장치 상부에 공기가열기, 공기가열기 상부에 물예열기를 설치하고, 물 예열기의 일측부에 관으로 이루어진 급탕가열을 위한 열교환기의 일측관구를 부착시켜 공기가열기 내부 안으로 장입시켜서 공기가열기에 설치된 배기관들 중 외곽부위에 설치된 배기관들을 감아 다시 팽창수통 내부로 장입시켜 상기와 같이 배기관들을 감아 급탕온수 배출관에 연결시키고, 기타 관, 장치는 실시예 1-실시예 2중 어느 하나의 실시예의 관과 장치의 설치와 같이 동일하게 설치하여 다기능 보일러를 제조 하였다.

실시예 9.

함체 내부 일정부위에 판형 또는 브레이즈드 형, 또는 통형 열교환기를 설치한다. 그리고 물 또는 공기 가열장치의 배기 배출관을 상기 열교환기의 배기열 주입관에 부착시키고, 함체 외부로 돌출시켜 설치한 배기배출관에 상기 열교환기의 배기 배출관에 연결시키고, 함체 일측으로 장입설치된 공기주입관에 상기 열교환기의 공기 주입관을 연결시키고, 열교환기의 열공기 배출관에 함체 외부로 돌출되게 설치한 열공기 배출관을 연결시키고 기타의 모든 관과 설비등을 상기 실시예 1-실시예 2중 어느 하나의 실시예의 관과 설비의 설치와 같이 동일하게 설치하여 다기능 보일러를 제조하였다.

실시예 10.

길이 100cm, 직경 10cm의 관 내부 안을 0.1mm-0.3mm의 판으로 나선형으로 2등분 시키어 2개의 공기이동 통로를 조성시킨다. 상기 양측 통로는 서로 소통되지 않는다. 상기 관의 양측 관구는 상기 나선형 통로를 각각 분리시켜 양측 관구에 각각 관을 부착시킨다. 일측 관구 중 어느 하나의 관은 연소용 공기 주입관에 연결되는 관이고, 일측 관구 중 어느 하나의 관은 연소용 공기주입관에 연결되는 열교환 배기관을 제조 하였다.

실시예 11.

실시예 1-실시예10에서 제작한 공기가열기 또는 공기 예열기에 세라믹 열매체를 충진하였다. 그리고 보일러를 가동시켜 가열후 열공기의 공급시간이 30% 연장되어 공급된다.

실시예 12.

성능 실험을 위한 작동 실시예.

실시예 1-실시예 11에 의하여 제작한 다기능 보일러중에서 선택한 실시예 3의 2형의 실시예 4에 의하여 가열장치로 구성한 보일러를 설치하고, 단열재로 처리된 100㎡ 난방공간을 습도 30%, 섭씨 10도로 냉각시킨 후 기존 일반적인 보일러를 가동시킨다. 열공기를 송풍하지 않고 방열날개 15개의 방열기 7개로 방열시키어 난방공간을 섭씨 18도로 온도를 상승시키는데 30분소요. 외부로 돌출된 배기관의 배출된는 배기채의 배출온도는 난방수 가열시 섭씨165도, 급탕온수 가열시 섭씨 170도이다.

다시 습도 30%, 온도를 섭씨 10도로 하강 시킨후 난방온수 공급과 동시에 습도 30%가 포함된 열공기를 송풍시킨다. 난방공간 온도 18도로 상승시키는데 15분 소요. 사용된 에너지의 소모량은 동일하다. 연돌 배출열의 온도는 난방온수 가열시 섭씨 48도, 급탕온수 가열시 섭씨55도이다.

상기 보일러 직수관에 경수를 주입한다. 급탕온수 배출관에서 배출되는 물은 연수로 변환되어 배출된다.

촉매를 장치하지 않고 배기 배출 연돌로 배출되는 배기체에 함유된 CO를 측정하고, 촉매를 장치하고 다시 CO를 측정한다. 촉매장치 설치전 CO 132ppm, 촉매 설치후 7ppm이 측정되었다.

흡열관을 설치한 배기관과 흡열관을 설치하지 않고 비교적 열흡수 효과가 좋은 나선형의 배기 배출정체를 위한 배기 유도로가 설치된 배기관의 흡열 실험에서 본 발명의 흡열관을 설치한 배기관의 흡열기능이 50% 이상 더 신속하게 열을 흡수한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다기능 보일러에 의하면, 흡열관 설치 또는 비표면적이 확장된 배기관에 의한 신속한 흡열과 방열작용으로 물과 공기가 신속하게 가열되고, 동시에 온수와 열공기로 실내에 열을 공급하여 실내가 신속히 가열되며, 난방온수와 급탕온수를 동시에 발생하여 동시에 사용할 수 있으며, 열공기에 습기를 가하여 실내의 습도를 보충할수 있으며, 실내의 공기를 정화하며, 배출되는 배기체에 포함된 공해물질을 무공해 물질로 정화시키어 무공해 배기체를 배출, 경수의 연수로 변환등의 효과와 실내의 신속한 가열로 에너지의 절감 효과, 그리고 가스상 연료, 액체상 연료, 고체상 연료의 연소장치 중 어느 하나의 연소장치에 본 발명의 가열장치를 선택 부착시킬 수 있는 편리성등 환경친화적인 효과가 있다.

Claims (18)

1. 하나의 연료 연소장치의 연료 연소열에 의하여 동시에 난방온수와 급탕온수, 열공기를 생산하여 실내에 공급하고, 열공기에 습기를 가하고, 배기체를 정화시켜 배출시키고, 실내공기를 정화시키어 공급하고, 직수공급시 경수를 연수로 변환시키고, 실내공기를 음이온으로 변환시켜 공급하는 환경 친화적인 난방 방법을 위한 다기능성을 갖는 보일러에 있어서,

   상기 보일러는 상향식 또는 하향식 연료 연소장치의 연료 연소공간과 배기열 이동통로에 연결되어 물과 공기의 가열장치, 배기체 정화장치, 배기체 배출장치가 설치되어 있고, 상기 물과 공기의 가열장치에 가습장치가 설치되어 있고, 상기 공기의 가열장치에 공기 정화장치가 설치되어 있고, 물가열장치 직수주입관에 연수기가 설치되어 있어, 하나의 보일러에 의하여 난방온수 공급기능, 급탕온수 공급기능, 열공기 공급기능, 실내공기 정화기능, 가습기능, 음 이온풍 발생기능, 배기체에 함유된 공해물질을 정화시켜 배출시키는 기능, 급탕온수에 공급되는 경수를 연수로 변환시켜 공급하는 기능등 다기능성을 특징으로 하는 다기능 보일러.
2. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 물 가열장치는 물이 담기는 가열수관 장치통과 가열수관, 공기 가열장치는 공기가열기와 공기예열기로 구성되어 있고, 상기 가열수관 장치통은 외통내부 하측부 안으로 뿔대형 내통이 삽입 설치되어 외통 상부면과 내통 상부면에 배기관이 설치되어 있어 내통 내부가 가열공간으로구성된 공기통 또는 외관과 내관의 사이에 빈 공간이 형성된 이중 관형 통으로 이루어진 수통이고, 상기 수통의 하부 가열공간 상측부 또는 상기 관형 수통의 상부측 관내부에 가열수관이 설치되어 있고, 상기 가열수관 장치통에 난방온수 회수관이 연결되어 있고, 상기 가열수관 일측 관구는 가열수관 장치통에 연결 부착되어 있고, 가열수관 반대 일측 관구는 가열수관 장치통 일측면을 관통하여 가열수관 장치통 일측부에 설치된 열교환기에 연결 부착되어 있어, 연료 연소열에 의하여 가열수관 장치통에서 예열된 물이 가열수관에서 고온으로 가열되어 난방온수 배출관 또는 급탕온수 가열을 위하여 열교환기로 배출되며 동시에 공기를 가열하여 배출할 수 있도록 구성된 물과 공기의 가열장치인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
3. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 가열공간에 가열수관이 설치된 가열수관 장치통 배기관에 연결되어 순차적으로 공기가열기, 물예열기가 설치되어 있는 설비로, 상기 가열수관 장치통과 가열수관 중 어느 하나의 설비에 난방온수 배출관과 냉각된 난방온수 회수관이 연결되어 있고, 상기 가열수관 장치통, 가열수관 중 어느 하나의 설비에 급탕온수 가열을 위한 직수 주입관이 연결되어 있고, 급탕온수 배출을 위한 배출관이 열교환기에 연결되어 있어 가열수관 장치통과 가열수관은 각각 난방온수와 급탕온수를 가열하여 난방온수 공급과 동시에 급탕온수를 공급하며 열공기를 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
4. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 물 가열장치로 팽창수통의 배기관배기 배출통로에 연결되어 공기 가열장치, 물예열기가 설치되어 있고, 상기 팽창수통 일측부에 급탕온수 가열을 위한 열교환기가 설치되어 있고, 상기 팽창수통의 온수 배출관과 상기 열교환기의 온수주입관이 연결되어 구성된 물과 공기의 가열장치 인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
5. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 물 가열장치는 가열수관, 물예열기로 구성되어 있고, 공기가열장치는 가열수관 장치통, 공기예열기로 구성되어 있고, 가열수관 장치통은 공기통으로 청구항 2에 있어 통형 또는 관형 가열수관 장치통과 동일한 구조로 구성되어 있고, 상기 공기가열기 배기 배출통로에 연결되어 순차적으로 물 예열기, 공기 예열기, 또는 공기 예열기, 물 예열기가 설치되어 있어, 물 예열기에 난방온수 회수관 또는 직수관이 연결되어 있고, 물 예열기와 가열수관이 소통되게 연결되어 있고, 공기 예열기와 공기가열기가 소통되게 연결되어 있어, 공기 또는 물이 예열되어 가열수관에서 고온으로 가열되어 배출되고, 동시에 공기가 예열되어 공기 가열기에서 고온으로 가열되어 동시에 물과 공기가 가열되어 배출할 수 있게 구성된 물과 공기의 가열장치 인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
6. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는 팽창수통 내부안 배기관을 관으로 감아서 급탕 가열을 위한 열교환기가 설치되어 있는 팽창수통 하부 또는 연료 연소를 위한 가열공간에 공기 가열을 위한 공기 가열기가 설치되어 있고, 상기 팽창수통 상부에 공기예열기 또는 물 예열기가 설치되어 공기 예열기와 공기가열기 또는물 예열기와 팽창수통 내부에 설치된 열교환기와 각각 예열공기 주입관 또는 예열수 주입관으로 연결되어 있어 동시에 물과 공기를 가열하여 배출할수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
7. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 통 내부안에 배기관을 감아서 급탕온수 가열 열교환기가 설치된 팽창수통의 배기관에 연결되어 순차적으로 공기가열기, 물 예열기가 설치되어 있고, 상기 물 예열기 일측부에 급탕온수 가열 관형 열교환기 일측관구가 부착되어 공기 가열기 내부로 장입되어 공기 가열기 배기관에 감겨 다시 팽창수통 내부안에 설치된 관형 열교환기에 연결되고, 상기 관형 열교환기는 팽창수통 일측부에 부착된 급탕 온수 배출관과 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
8. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 팽창수통 내부안에 배기관에 연결되어 공기 가열기가 삽입 설치되어 있고, 상기 공기 가열기의 일측부에 공기 주입관, 반대측 일측부에 열공기 배출관이 부착되어 팽창수통 양측면을 통과하여 통 내부로 장입 되어 있는 공기 주입관과 열공기 배출관에 연결되어 있고, 상기 팽창수통 내부에 설치된 공기 가열기를 사이에 두고 관형 열교환기가 팽창수통 상부측 면에 부착된 직수 주입관에 연결되어 공기가열기 상부측 배기관을 감아 공기가열기 하부 배기관을 감아서 통 외주면에 부착된 급탕온수 배출관에 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
9. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는, 급탕온수 가열을 위한 관형 열교환기가 내부 안에 설치된 팽창수통 또는 가열수관이 하부에 장치된 가열수관 장치통의 배기 배출관과 배기통로에 연결되어 판형 또는 브레이즈드형 열교환기가 설치되어 있고, 상기 열교환기의 열 주입관에 상기 물가열장치의 배기 배출관이 연결되어 있고, 열교환기의 냉공기 주입관에 함체 외부에서 내부로 장입 설치된 공기 주입관이 연결되어 있고, 상기 열교환기의 일측에 폐열 배출관이 부착되어 있고, 함체 외부로 돌출되게 설치된 열공기 배출관과 열교환기의 열공기 배출관이 서로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
10. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는 급탕온수 열교환기가 내부안에 설치된 물 가열장치인 팽창수통 또는 가열수관 장치통의 배기관과 배기통로에 연결되어 판형 또는 브래이즈드형 열교환기가 설치되어 상기 열교환기의 열 주입관과 상기 물 가열장치의 배기관이 연결되어 있고, 상기 열교환기에 냉각 열(폐열) 배출관이 부착되어 있고, 상기 열교환기의 일측 물주입관에 함체 내부안으로 장입 설치된 직수관이 연결되어 있고, 열교환기의 일측 온수 배출관과 팽창수통 또는 가열수관 장치통 또는 가열수관의 난방수 회수관 또는 급탕온수 가열을 위한 예열수 주입관과 연결되어 있어, 배기열로 열교환기에서 물을 예열하여 팽창수통 또는 가열수관 장치통 또는 가열수관에 예열수를 주입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
11. 청구항 1에 있어 물과 공기의 가열장치는 팽창수통 내부 안에 관형 열교환기가 설치되어 있는 물 가열장치 배기관에 연결되어 공기가열기, 공기가열기 배기관에 연결되어 공기예열기가 설치되어 있고 공기가열기와 공기예열기는 예열공기 주입관으로 연결되어 구성된 물과 공기의 가열장치인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
12. 청구항 1-청구항 11중 어느 한 항에 있어 공기의 가열장치로서 가열수관 장치통, 공기가열기 또는 공기예열기는 통 내부가 ㄹ 형 또는 나선형으로 공기가 이동할 수 있도록 ㄹ 형태 또는 나선 형태의 공기이동 유도판이 부착되어 있어, 공기가 공기 가열장치의 열흡수면에 잘 접촉되어 신속히 예열되고, 또한 고온으로 가열되어 배출될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
13. 청구항 1-청구항 11중 어느 한 항에 있어 물과 공기의 가열장치에 설치되는 가습장치는, 팽창수통 또는 가열수관 장치통의 일측부와 공기가열기 또는 공기예열기의 일측부와 증기이송관으로 서로 내부안이 소통되게 연결되어 있고, 상기 관의 일정부위에 개폐용 벨브가 부착되어 있어, 물 가열장치에서 발생된 증기가 공기가열기 또는 공기 예열기로 이송될 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
14. 청구항 1-청구항 11중 어느 한 항의 물과 공기의 가열장치에 있어 팽창수통 또는 가열수관 장치통 또는 공기가열기 또는 공기예열기 또는 물예열기에 설치되는 배기관들은 도 14-도 15에서 도시한 도면들과 같이 배기관의 일정부위 관면과 반대측 관면이 다수개 관통되어 상기 관통된 배기관의 청공구에 소구경 흡열관이 다수개 삽입 부착되어 삽입관 내부가 배기관 양측 외부와 소통되게 배기관 양 측면에 접합 설치되어 배기관의 비표면적이 확장되어 있어 배기열이 배기관 내부로 통과시에 흡열관에 접촉되는 배기열을 물 또는 공기가 배기열을 잘 흡수할 수 있게 이루어진 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
15. 청구항 1-청구항 11중 어느 한 항의 물과 공기의 가열장치에 있어 팽창수통, 가열수관 장치통, 공기가열기, 공기 예열기, 물 예열기에 설치되는 배기관들은 도 16-도 18에서 도시한 도면들과 같이 배기관 면이 배기관 내부 관통로에 凸형태로 지그재그로 돌출되어 배기관 표면이 확장되어 있고 또는 배기관 일정부위 배기관 내부가 협소하게 배기관 면이 압착되어 있어 배기가 ㄹ형태로 통과되며 또는 협소한 배기관을 통과하며 확장된 배기관 또는 협소한 내주면에 잘 접촉될 수 있게 이루어진 배기관 인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
16. 청구항 1에 있어 배기체의 정화장치는 촉매장치로, 청구항 2-청구항 11중 어느 한 항의 물과 공기의 가열장치의 물 가열장치와 물 가열장치 사이, 물 가열장치와 공기 가열기 사이, 공기 가열기와 공기 예열기 사이 또는 공기 예열기와 물 예열기 사이 또는 공기 가열기와 물 예열기 사이에 설치되어 있고, 또는 물 가열장치 또는 공기 가열장치의 배기관 내부안에 충진설치되어 있어 배기체에 포함된 일산화 탄소와 탄화수소등 공해물질를 산화반응시켜 무공해 물질로 전환시켜 배출시키는 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
17. 청구항 1에 있어 배기체 배출장치의 연돌은 하나의 관 내부가 나선형으로 분리된 2개의 통로로 이루어진 구조로 이루어저 있고, 1개의 통로는 배기체가 외부로 배출되는 통로이고, 또 하나의 통로는 연소용 공기가 주입되는 통로로 구성되어 있어, 배출기체에 포함된 열과 주입되는 연소용 공기가 신속히 열교환 되도록 이루어진 연돌인 것을 특징으로 하는 다기능 보일러.
18. 청구항 1에 있어 공기 정화장치는 공기가열장치의 공기주입관에 필터가 설치되어 있고, 공기 예열기와 공기가열기 중 어느 하나의 설비에 음이온풍 발생을 위한 이온변환물질과 삼원촉매가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 다기능보일러.