KR200402044Y1 - 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 연탄 보일러에 관한 것으로, 연탄 보일러에서 열매체유를 가열시켜 히트 파이프로 열을 전달하되 온수와 난방수를 히트 파이프로 가열시키도록 하므로서 에너지 효율을 극대화시키도록 하는 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 수 개의 화구가 형성된 화덕을 회전시킬 수 있도록 하되 하나의 화구 상부에는 열가열체가 구비되는 하편 하부에는 점화장치가 구비되고, 상기 화덕은 몸체에서 전방으로 이동할 수 있도록 하며, 상기 열가열체의 내부에 수납된 열매체유는 열교환 파이프를 통하여 물탱크의 내부로 흐르게 하고, 상기 열교환 파이프에는 물탱크의 내부에서 수 개의 히트 파이프가 결합되어 물탱크의 물과 열교환이 이루어지게 하므로서 이루어지는 것으로, 연탄을 편리하게 사용할 수 있는 한편 열효율을 극대화시키는 것이다.

Description

히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러{Briquet boiler that use heat pipe}

본 고안은 연탄 보일러에 관한 것으로, 연탄 보일러에서 열매체유를 가열시켜 히트 파이프로 열을 전달하되 온수와 난방수를 히트 파이프로 가열시키도록 하므로서 에너지 효율을 극대화시키도록 하는 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러에 관한 것이다.

기존의 연탄 보일러는 자주 연탄을 교체하여야 하는 어려움 때문에 그 활용에 제한을 받게 되는 것으로, 기존 연탄 보일러에서 자동으로 연탄을 교체하는 방식이 제안되어 있으나, 이는 불이 붙어 있는 연탄을 교체하여야 하는 어려움으로 인하여 교체가 잘 되지 않고 또한 구조적 복잡함이 따르게 된다.

또한 연탄 보일러는 기름 보일러와 달리 화력이 집중되지 못하여 연탄 보일러로 직접 난방수와 온수를 가열시킬 경우 온수와 난방수를 원하는 온도로 높이기가 쉽지 않아 많은 량의 열량을 필요로 하는 문제가 따르게 되고, 또한 온수를 사용할 경우 온수의 온도가 급격하게 하락하는 문제가 있게 된다.

본 고안은 연탄 보일러의 연탄 교체를 하지 않고도 장시간 사용할 수 있도록 하는 한편 연탄 보일러에서 열매체유를 가열시켜 온수와 난방수를 가열시키는 히트 파이프를 가열시킴으로서 열효율을 극대화시키도록 하는 것이다.

이러한 본 고안은 수 개의 화구가 형성된 화덕을 회전시킬 수 있도록 하되 하나의 화구 상부에는 열가열체가 구비되는 하편 하부에는 점화장치가 구비되고, 상기 화덕은 몸체에서 전방으로 이동할 수 있도록 하며, 상기 열가열체의 내부에 수납된 열매체유는 열교환 파이프를 통하여 물탱크의 내부로 흐르게 하고, 상기 열교환 파이프에는 물탱크의 내부에서 수 개의 히트 파이프가 결합되어 물탱크의 물과 열교환이 이루어지게 하므로서 이루어지는 것으로, 연탄을 편리하게 사용할 수 있는 한편 열효율을 극대화시키는 것이다.

본 고안은 연탄을 연료로 사용하는 연탄 보일러(100)와, 상기 연탄 보일러(100)에서 내부를 흐르는 열매체유를 가열시키는 열가열체(110)와, 상기 열가열체(110)로 가열된 열매체유를 물탱크(200)의 내부로 흐르게 하는 열교환 파이프(120)와, 상기 물탱크(200)의 내부에서 열교환 파이프(120)에 결합되어 고정된 히트 파이프(300)를 구비하므로서 구성된다.

연탄 보일러(100)는 일측에 콘트롤러(111)가 구비된 몸체(130)의 내부에 화덕(150)이 이동할 수 있도록 하되 상기 화덕(150)은 몸체(130)의 내부로 수납될 때 전동모터에 의해 이동되고 꺼내지게 하거나, 수동으로 꺼내어지거나 넣어질 수 있도록 한다.

본 고안의 화덕(150)은 수 개의 화구(151)를 갖추게 되고, 상기 화구(151)는 모터(152)에 의해 회전축(153)을 중심으로 회전되게 하며, 상기 화덕(150)에 형성된 하나의 화구(151)에는 상측으로 열가열체(110)를 설치하는 한편 하측으로 점화장치(160)를 설치하여 화구(151)에 넣어진 연탄을 점화장치(160)에서 점화시켜 연소시킬 수 있도록 하며, 상기 점화장치(160)는 기름 또는 가스 등의 연료를 이용하도록 한다.

여기서 점화장치(160)와 열가열체(110)는 고정 설치되고, 화덕(150)에 설치된 수 개의 화구(151)가 모터(152)의 작동에 의해 회전하게 된다.

상기 열가열체(110)에는 열교환 파이프(120)를 연결하되 내측으로 열매체유가 흐르게 하고, 상기 열교환 파이프(120)는 물탱크(200)의 내부를 지나게 하며, 상기 물탱크(200)는 온수를 공급하는 온수조(210)와 난방수를 공급하는 난방수조(220)로 구성되고, 열교환 파이프(120)는 상기 온수조(210)와 난방수조(220)를 관통하여 흐르게 된다.

이때 물탱크(200) 내부의 열교환 파이프(120)에는 수 개의 히트 파이프(300)를 꼿아 고정시킴으로서 열교환 파이프(120)를 흐르는 열매체유의 열이 히트 파이프(300)에 의해 난방수 및 온수와 열교환이 이루어지게 한다.

상기 열교환 파이프(120)에는 순환펌프(121)를 구비하는 한편 팽창탱크(122)를 구비하며, 열매체유를 보충하는 보충조(123)를 구비하게 되고, 물탱크(200)의 난방수조(220)와 온수조(210)에서 가열된 난방수와 온수는 각각 순환펌프(221)(222)에 의해 온수로 공급되는 한편 분배기(230)에 공급되어 난방에 이용되게 하며, 상기 물탱크(200)에는 물을 보충하는 보충조가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 고안에서 먼저 연탄 보일러(100)에 대하여 살펴본다.

본 고안의 연탄 보일러(100)는 몸체(130)에서 화덕(150)이 외부로 꺼내지게 되어 화덕(150)의 화구(151)에 채워진 연탄을 교체할 수 있도록 하고, 상기 화구(151)에는 통상 3-4장의 연탄이 채워질 수 있도록 하며, 상기 화구(151)에 연탄이 채워지면 화덕(150)을 이동시켜 몸체(130)의 내부로 수납되게 한다.

그리고 점화장치(160)를 구동시켜 점화장치(160)의 상부에 놓여진 화구(151)의 연탄을 연소시킬 수 있도록 하고, 상기 점화장치(160)는 연탄이 연소되기 시작하면 작동을 정지하게 되며, 화구(151)에서 연소되는 연탄의 열은 열가열체(110)를 가열시키게 된다.

화구(151)의 연탄이 완전 연소되면 모터(152)를 구동시켜 화구(151)를 회전시켜 연소되지 아니한 화구가 점화장치(160)의 상부에 놓이게 한 후 점화장치(160)를 이용하여 연소가 이루어지게 하며, 이러한 동작은 화덕(150)의 연탄이 모두 연소될 때까지 반복적으로 수행하게 되고, 연탄의 연소가 완료되면 화덕(150)을 몸체(130)의 외부로 이동시켜 연탄의 교체가 쉽게 이루어질 수 있도록 한다.

여기서 화덕(150)의 이동과 화구(151)의 회전 그리고 점화장치(160)의 구동은 콘트롤러(111)에 의해 콘트롤되게 되며, 콘트롤러(111)는 연탄 보일러(100)의 내부에 설치된 온도센서 등을 이용하여 연탄의 연소가 연속적으로 이루어질 수 있도록 자동으로 조작하게 된다.

따라서 연탄 보일러(100)의 연탄은 며칠에 한 번씩 연탄을 교체하면 되므로 큰 불편 없이 사용이 가능하며, 하나의 화구(151)에 채워진 연탄은 연속적으로 연소가 이루어져 열가열체(110)를 가열시키게 된다.

열가열체(110)은 열교환 파이프(120)와 연결되고 내부에 열매체유가 채워지며 순환펌프(121)에 의해 열매체유를 순환시키게 되는 것으로, 연탄의 연소가 이루어지는 화구(151)의 상부에 설치되어 연속적인 가열로 열매체유를 가열시키게 되고, 열가열체(110)에서 가열된 열매체유는 물탱크(200)의 내부를 관통하여 순환되게 된다.

열교환 파이프(120)를 흐르게 되는 열매체유는 물탱크(200) 내부의 온수조(210)와 난방수조(220)에 설치된 히트 파이프(300)로 빠르게 열을 전달하게 되고, 이로 인하여 히트 파이프(300)로 전달된 열에 의해 온수조(210)와 난방수조(220)에 채워진 물이 빠르게 가열되게 되고, 또한 열매체유는 히트 파이프(300)를 통하여 열이 물로 전달되므로 빠르게 냉각되어 다시 열가열체(110)로 이동한 후 가열되어 다시 히트 파이프(300)로 열을 전달하는 과정을 반복하게 된다.

본 고안에서 사용하는 히트 파이프(300)는 공지된 소재로서 본 고안에서는 히트 파이프(300)를 활용하여 열매체유의 열량을 빠르게 물탱크(200)의 물로 전달하도록 하고 있다.

다만 본 고안의 히트 파이프(300)는 선단의 일부가 열교환 파이프(120)의 내측으로 돌출되게 고정시켜 많은 부분이 열매체유와 닿을 수 있도록 하고, 또한 히트 파이프(300)의 외측으로 방열판(310)을 구성할 경우 보다 빠른 시간에 열교환이 이루어지게 할 수 있다.

본 고안은 온수조(210)와 난방수조(220)의 물을 가온시킴에 있어서, 연탄보일러(100)의 연탄 연소열로 직접 가열시키지 않고, 연탄 보일러(100)에서 열매체유를 가열시킨 후 열매체유로부터 열전달을 받는 히트 파이프(300)를 이용하여 온수조(210)와 난방수조(220)를 가열시키게 되어 보다 빠른 시간에 많은 량의 열전달이 이루어지게 되어 열효율을 높일 수 있게 된다.

본 고안은 연탄 보일러의 화구를 회전시켜 가며 장시간 연탄이 연속적인 연소가 가능토록 하며 연탄을 자주 교체해 주어야하는 불편을 없애게 된다.

그리고 연탄 보일러의 연소열을 열가열체에서 집중하여 열매체유로 물탱크의 내부에 설치된 히트 파이프로 전달되게 하므로서 빠른 시간에 많은 량의 열로 물탱크의 물을 가열시키게 되어 열효율을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 고안의 실시예 구성도

도 2는 본 고안의 실시예 사시도

도 3은 본 고안의 물탱크 내부도

도 4는 본 고안의 구성도

도 5는 본 고안의 히트 파이프 설치 실시예 설명도

도 6은 본 고안의 히트 파이프 설치 다른 실시예 설명도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100 : 연탄보일러 110 : 열가열체

120 : 열교환 파이프 130 : 몸체

150 : 화덕 151 : 화구

152 : 모터 160 : 점화장치

200 : 물탱크 210 : 온수조

220 : 난방수조 300 : 히트파이프

Claims (3)

1. 수 개의 화구(151)가 형성된 화덕(150)이 몸체(130)에 넣어진 상태에서 모터(152)로 화구(151)를 회전시키되 하나의 화구(151)에는 상부에 열가열체(110)를 설치하고 하부에는 점화장치(160)를 설치하여 연탄보일러(100)를 구성하고,

   상기 연탄 보일러(100)의 열가열체(110)에는 열교환 파이프(120)를 연결하되 상기 열교환 파이프(120)는 온수조(210)와 난방수조(220)로 구분된 물탱크(200)를 관통하게 설치하며,

   상기 물탱크(200)의 내부에서 열교환 파이프(120)에 수 개의 히트 파이프(300)가 결합되어 열교환 파이프(120)를 흐르는 열매체유의 열이 히트 파이프(300)를 통하여 물로 전달되게 하는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러.
2. 제1항에 있어서, 화덕(150)은 몸체(130)의 외부로 노출되어 화구(151)의 연탄이 교체되게 하고, 화덕(150)의 중앙에 설치된 회전축(153)을 모터(152)로 회전시켜 화구(151)의 위치를 변화시키며, 점화장치(160)는 새로운 화구(151)가 상부에 놓여질 때 화구(151)의 연탄을 점화시키는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러.
3. 제1항에 있어서, 물탱크(200)에 설치되고 히트 파이프(300)가 결합되는 열교환 파이프(120)는 내측으로 흐르는 열매체유의 열이 열교환 파이프(120)의 내측으로 돌출되게 결합된 히트 파이프(300)를 통하여 물탱크(200)의 물로 전달되게 하는 것을 특징으로 하는 히트 파이프를 사용하는 연탄 보일러.