KR20080091637A - 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 특히 상향식과 하향식의 구분없이 모두 사용할 수 있도록 된 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 케이스(110)의 하부 소정위치에 설치된 난방수 공급관(111)으로 유입된 난방수가 밀폐된 내부에 수직하게 설치된 히터(120)에 의해 가열되어 케이스(110)의 상부 소정위치에 설치된 난방수 배수관(112)으로 배출되되, 상기 케이스(110)의 상부에는 물이 온도상승에 따라 팽창할 때 물의 팽창량을 흡수하여 완충하기 위해 밀폐되어 구비된 팽창완충부(130)와, 상기 히터(120)에 의해 가열된 물이 상기 난방수 배수관(112)으로 배출되기 전에 잠시 머물면서 온도의 기복을 완화시키도록 상기 케이스(110)의 상부에 구비된 고온수평활부(140)와, 상기 고온수평활부(140)가 상부에 연통되고, 상기 히터(120)를 하부로부터 상부로 일정길이 감싸도록 설치되어 흐르는 물을 가열하도록 구비된 가열관부(150)와, 상기 팽창완충부(130)의 하부에 연통되도록 위치하면서 가열되기 위해 상기 케이스(110)에 들어온 물을 저장하여 물의 흐름을 진정시키는 저장부(160)를 포함하여 밀폐된 챔버내에서 물을 가열하여 순환하도록 구성하는 직접열교환기(100)와, 상기 직접열교환기(100)의 난방수 배수관(112)을 통해 난방수가 관형의 핀(230)으로 유입되어 상기 직접열교환기(100)의 난방수 공급관(111)과 연결되어 순환되고, 난방 또는 온수공급을 위한 난방 및 온수 배출관(210) 및 난방 및 온수 유입관(220)이 각각 양단에 설치되어 상기 관형의 핀(230)으로 순환하며, 상기 직접열교환기(100)의 난방수와 열교환이 이루어져 난방 및 온수를 공급하도록 구성된 간접열교환기(200)와, 상기 직접열교환기(100)의 난방수 공급관(111)과 난방수 배수관(112)에 연결된 관의 소정위치에 설치되고, 선택적으로 작동하도록 된 스위치(310)를 갖춘 순환펌프(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

순간식, 전기보일러, 간접열교환기, 직접열교환기, 고온수평활부, 순환펌프

Description

순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템{HEATING SYSTEM USING HEAT EXCHANGER OF INSTANT ELECTRIC BOILER}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템을 설명하는 개략도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 순간식 전기보일러용 열교환기의 변형예를 도시하는 종단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 순간식 전기보일러용 열교환기의 다른 변형예를 도시하는 종단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 직접열교환기 110 : 케이스

111 : 난방수 공급관 112 : 난방수 배수관

120 : 히터 130 : 팽창완충부

140 : 고온수평활부 150 : 가열관부

151 : 가열관 160 : 저장부

200 : 간접열교환기 210 : 난방 및 온수 배출관

220 : 난방 및 온수 유입관 230 : 관형의 핀

300 : 순환펌프 310 : 스위치

본 발명은 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 특히 상향식과 하향식의 구분없이 모두 사용할 수 있도록 된 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로 보일러와 같은 난방장치는 난방수를 순환시켜서 난방이 이루어지게 하는 것이고, 그 열원으로 전기를 사용하는 것을 전기보일러라고 한다. 여기에 순간식이란 물이 순환될 때 히터에 전기가 공급되어 가열되도록 한 것을 말한다. 즉, 순간식 전기보일러는 물의 흐름이 있을 때 히터에 전기를 공급하여 가열하는 방법으로 온수를 만들어 난방 및 급탕으로 사용하고 있다.

여기서 열교환기는 난방부의 간접가열을 위한 열교환수를 가열하는 열교환수가열부에 의하여 가열된 열교환수가 난방부에서 유입된 난방수와 열교환가열하도록 된 것이다.

종래 순간식 전기보일러는 물이 흐르는 관형태의 구조로 히터를 내장하고 있으므로 가열관 외부로 방열되어 열손실을 초래하거나 단열장치를 해야하는 추가적인 부담이 있었고, 또 가열관 외부를 물로 단열하는 경우 단열에 사용된 물을 열교환기 내부로 들여 보내기 위한 파이프와 열교환기 내부로 들어온 물을 가열관에 보 내기 위한 수로를 구성해야 하므로 복잡하며, 또 물의 팽창에 따른 완충을 위하여 배관중에 팽창탱크를 설치해야 하므로 구조가 복잡하게 되어 제조가 힘들고 비용이 고가인 문제점이 있다.

또한 열교환기가 개방형으로 되어 있어서 외부로 난방수가 배출되므로 상향식과 하향식 모두에 사용할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 폐쇄된 상태로 순환하는 물을 가열하는 직접열교환부에서 가열된 물로 난방 및 온수에 사용되는 물을 가열하기 위한 간접열교환부가 구비됨과 더불어 직접열교환부와 간접열교환부 사이로 순환시키기 위한 순환펌프로 구성되어, 상향식과 하향식의 구분없이 모두 사용할 수 있도록 된 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템을 제공함에 제 1목적이 있다.

또한 본 발명은 가열관부의 가열관이 상기 고온수평활부의 상부까지 일정 높이 올라간 상태로 구성되고, 상기 난방수 공급관이 상기 가열관부로 직접 난방수 공급관을 통해 공급된 난방수가 유입되지 않도록 배치되며, 상기 난방수 공급관이 상기 가열관부의 가열관과 평행하게 설치되되, 상기 난방수 공급관의 상부가 가열관의 하단보다 상부에 위치하도록 설치되어, 난방수의 안정된 순환이 이루어지도록 한 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템을 제공함에 제 2목적이 있다.

또 본 발명은 가열관부와 히터가 복수개 구비되어 난방 및 온수 효율을 향상시킬 수 있도록 된 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템을 제공함에 제 3목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템은, 케이스의 하부 소정위치에 설치된 난방수 공급관으로 유입된 난방수가 밀폐된 내부에 수직하게 설치된 히터에 의해 가열되어 케이스의 상부 소정위치에 설치된 난방수 배수관으로 배출되되, 상기 케이스의 상부에는 물이 온도상승에 따라 팽창할 때 물의 팽창량을 흡수하여 완충하기 위해 밀폐되어 구비된 팽창완충부와, 상기 히터에 의해 가열된 물이 상기 난방수 배수관으로 배출되기 전에 잠시 머물면서 온도의 기복을 완화시키도록 상기 케이스의 상부에 구비된 고온수평활부와, 상기 고온수평활부가 상부에 연통되고, 상기 히터를 하부로부터 상부로 일정길이 감싸도록 설치되어 흐르는 물을 가열하도록 구비된 가열관부와, 상기 팽창완충부의 하부에 연통되도록 위치하면서 가열되기 위해 상기 케이스에 들어온 물을 저장하여 물의 흐름을 진정시키는 저장부를 포함하여 밀폐된 챔버내에서 물을 가열하여 순환하도록 구성하는 직접열교환기와, 상기 직접열교환기의 난방수 배수관을 통해 난방수가 관형의 핀으로 유입되어 상기 직접열교환기의 난방수 공급관과 연결되어 순환되고, 난방 또는 온수공급을 위한 난방 및 온수 배출관 및 난방 및 온수 유입관이 각각 양단에 설치되어 상기 관형의 핀으로 순환하며, 상기 직접 열교환기의 난방수와 열교환이 이루어져 난방 및 온수를 공급하도록 구성된 간접열교환기와, 상기 직접열교환기의 난방수 공급관과 난방수 배수관에 연결된 관의 소정위치에 설치되고, 선택적으로 작동하도록 된 스위치를 갖춘 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템은, 상기 가열관부의 가열관이 상기 고온수평활부의 상부까지 일정 높이 올라간 상태로 구성되고, 상기 난방수 공급관이 상기 가열관부로 직접 난방수 공급관을 통해 공급된 난방수가 유입되지 않도록 배치되며, 상기 난방수 공급관이 상기 가열관부의 가열관과 평행하게 설치되되, 상기 난방수 공급관의 상부가 가열관의 하단보다 상부에 위치하도록 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템은, 상기 가열관부와 히터가 복수개 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템을 설명하는 개략도이다.

본 발명의 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템은 도 1에 도시된 것과 같이, 밀폐된 챔버내에서 물을 가열하여 순환하도록 구성하는 직접열교환기(100)와, 상기 직접열교환기(100)에서 가열된 난방수가 공급되어 난방 및 온수 배관에 열교환을 이루도록 배관된 간접열교환기(200)와, 선택적으로 작동하도록 된 스위치(310)를 갖춘 순환펌프(300)로 구성되어 있다.

여기서 상기 직접열교환기(100)는 케이스(110)의 하부 소정위치에 설치된 난방수 공급관(111)으로 유입된 난방수가 밀폐된 내부에 수직하게 설치된 히터(120)에 의해 가열되어 케이스(110)의 상부 소정위치에 설치된 난방수 배수관(112)으로 배출되되, 상기 케이스(110)의 상부에는 물이 온도상승에 따라 팽창할 때 물의 팽창량을 흡수하여 완충하기 위해 밀폐되어 구비된 팽창완충부(130)와, 상기 히터(120)에 의해 가열된 물이 상기 난방수 배수관(112)으로 배출되기 전에 잠시 머물면서 온도의 기복을 완화시키도록 상기 케이스(110)의 상부에 구비된 고온수평활부(140)와, 상기 고온수평활부(140)가 상부에 연통되고, 상기 히터(120)를 하부로부터 상부로 일정길이 감싸도록 설치되어 흐르는 물을 가열하도록 구비된 가열관부(150)와, 상기 팽창완충부(130)의 하부에 연통되도록 위치하면서 가열되기 위해 상기 케이스(110)에 들어온 물을 저장하여 물의 흐름을 진정시키는 저장부(160)를 포함한다.

그리고 상기 간접열교환기(200)는 상기 직접열교환기(100)의 난방수 배수관(112)을 통해 난방수가 관형의 핀(230)으로 유입되어 상기 직접열교환기(100)의 난방수 공급관(111)과 연결된 펌프(300)로 공급되어 펌프(300)의 작동으로 순환되고, 난방 또는 온수공급을 위한 난방 및 온수 배출관(210) 및 난방 및 온수 유입관(220)이 각각 양단에 설치되어 상기 관형의 핀(230)으로 순환하며, 상기 직접열교환기(100)의 난방수와 열교환이 이루어져 난방 및 온수를 공급하도록 구성되어 있다.

또한 상기 펌프(300)는 전원 공급을 선택적으로 하도록 된 스위치(310)의 조 작에 의해 작동이 이루어져 물을 순환시키게 된다.

따라서 난방 및 온수(급탕)를 공급하기 위하여 폐쇄회로 내 물이 직접열교환기(100) 하부에 연결된 난방수 공급관(111)을 통하여 직접열교환기(100)의 케이스(110) 우측면하부로 들어오면 직접열교환기(100) 내부의 저장부(160)에서 흐름이 진정되어 가열관부(150)의 가열관(151)으로 들어간다. 배관중에 설치되는 스위치(310)나 순환펌프(300)의 작동신호를 기준으로 해서 물의 흐르게 되면 상기 히터(120)에 전기를 공급하여 난방 및 온수(급탕)용 물을 가열하게 된다. 이렇게 가열된 물은 온도 기복이 나타나게 되는데 이를 고르게 하기 위해 고온수평활부(140)에 공급되고 고온수평활부(140)에서 고르게 된 온도로 난방 및 온수(급탕)용 물을 공급하게 된다. 상기 고온수평활부(140)에서 공급되는 가열된 물을 간접열교환기(200)로 들어가고, 이 가열된 물은 난방 및 온수(급탕)용 물을 데워 용도에 맞게 사용할 수 있도록 한다. 간접열교환기(200)에서 나온 물은 순환펌프(300)로 들어가고 순환펌프(300)에 의해 다시 직접열교환기(100)의 하부로 들어가 폐쇄회로를 구성하게 된다.

이때 상기 직접열교환기(100)는 폐쇄회로로 형성되어 물이 외부로 오버플로우되지 않으므로 상향식과 하향식에 모두 사용할 수 있게 된다.

또한 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 가열관부(150)의 가열관(151)이 상기 고온수평활부(140)의 상부까지 일정 높이 올라간 상태로 구성될 수 있다. 이때 상기 가열관(151)이 고온수평활부(140)의 상부까지 일정 높이 올라가게 되면 상기 가열관(151)의 내부에서 가열된 물이 고온수평활부(140)로 공급되어 고르게 분포하게 된다.

한편, 상기 난방수 공급관(111)이 상기 가열관부(150)로 직접 난방수 공급관(111)을 통해 공급된 난방수가 유입되지 않도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한 상기 난방수 공급관(111)이 상기 가열관부(150)의 가열관(151)과 평행하게 설치되되, 상기 난방수 공급관(111)의 상부가 가열관(151)의 하단보다 상부에 위치하도록 설치한다. 이는 상기 저장부(160)로 들어온 물이 진정된 상태로 상기 가열관부(150)와 고온수평활부(140)로 공급할 수 있게 하기 위한 것이다.

또 도 3은 상기 가열관부(150)와 히터(120)가 복수개 구비된 것을 도시한 것으로, 열교환 효율을 향상시키기 위해 구성할 수 있음은 물론이다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템에 의하면, 전기보일러가 상향식과 하향식의 구분없이 모두 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

또 본 발명에 의하면, 가열관의 내부에서 가열된 물이 고온수평활부로 공급되어 고르게 분포되어 배출되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하면, 난방수 공급관이 가열관부로 직접 난방수 공급관을 통해 공급된 난방수가 유입되지 않도록 배치되어 난방수가 안정되게 공급되는 효과가 있다.

또 본 발명에 의하면, 저장부로 들어온 물이 진정된 상태로 가열관부와 고온수평활부로 공급할 수 있게 되는 효과가 있다. 또 상기 가열관부와 히터가 복수개 구비되면 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 케이스(110)의 하부 소정위치에 설치된 난방수 공급관(111)으로 유입된 난방수가 밀폐된 내부에 수직하게 설치된 히터(120)에 의해 가열되어 케이스(110)의 상부 소정위치에 설치된 난방수 배수관(112)으로 배출되되, 상기 케이스(110)의 상부에는 물이 온도상승에 따라 팽창할 때 물의 팽창량을 흡수하여 완충하기 위해 밀폐되어 구비된 팽창완충부(130)와, 상기 히터(120)에 의해 가열된 물이 상기 난방수 배수관(112)으로 배출되기 전에 잠시 머물면서 온도의 기복을 완화시키도록 상기 케이스(110)의 상부에 구비된 고온수평활부(140)와, 상기 고온수평활부(140)가 상부에 연통되고, 상기 히터(120)를 하부로부터 상부로 일정길이 감싸도록 설치되어 흐르는 물을 가열하도록 구비된 가열관부(150)와, 상기 팽창완충부(130)의 하부에 연통되도록 위치하면서 가열되기 위해 상기 케이스(110)에 들어온 물을 저장하여 물의 흐름을 진정시키는 저장부(160)를 포함하여 밀폐된 챔버내에서 물을 가열하여 순환하도록 구성하는 직접열교환기(100)와,

   상기 직접열교환기(100)의 난방수 배수관(112)을 통해 난방수가 관형의 핀(230)으로 유입되어 상기 직접열교환기(100)의 난방수 공급관(111)과 연결되어 순환되고, 난방 또는 온수공급을 위한 난방 및 온수 배출관(210) 및 난방 및 온수 유입관(220)이 각각 양단에 설치되어 상기 관형의 핀(230)으로 순환하며, 상기 직접열교환기(100)의 난방수와 열교환이 이루어져 난방 및 온수를 공급하도록 구성된 간접열교환기(200)와,

   상기 직접열교환기(100)의 난방수 공급관(111)과 난방수 배수관(112)에 연결된 관의 소정위치에 설치되고, 선택적으로 작동하도록 된 스위치(310)를 갖춘 순환펌프(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가열관부(150)의 가열관(151)이 상기 고온수평활부(140)의 상부까지 일정 높이 올라간 상태로 구성되고, 상기 난방수 공급관(111)이 상기 가열관부(150)로 직접 난방수 공급관(111)을 통해 공급된 난방수가 유입되지 않도록 배치되며, 상기 난방수 공급관(111)이 상기 가열관부(150)의 가열관(151)과 평행하게 설치되되, 상기 난방수 공급관(111)의 상부가 가열관(151)의 하단보다 상부에 위치하도록 설치한 것을 특징으로 하는 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 가열관부(150)와 히터(120)가 복수개 구비된 것을 특징으로 하는 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템.

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