KR20120109146A - 무동력 온수순환장치의 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무동력 온수순환장치의 실린더에 관한 것으로서, 가열체의 가열에 의해 생성되는 증기압으로 온수를 배출시키는 무동력 온수순환장치의 실린더에 있어서, 일측과 타측에 입수구와 출수구가 형성됨과 함께 그 내부에는 상기 입수구에서 출수구까지 이어지는 주름진 형태의 가열공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열효율을 향상시킴으로써 장치를 소형화하면서도 원활한 온수의 순환을 가능함과 함께 발생하는 소음을 최대한 차단함으로써 소음으로 인한 사용상의 불편을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Description

무동력 온수순환장치의 보일러 {Boiler for hot-water appratus without power}

본 발명은 무동력 온수순환장치에 관한 것으로서, 특히 열효율을 향상시킴으로써 장치를 소형화하면서도 원활한 온수의 순환을 가능함과 함께 발생하는 소음을 최대한 차단함으로써 소음으로 인한 사용상의 불편을 해소할 수 있는 무동력 온수순환장치의 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 온수순환장치는 전자기파의 발생, 누전 등 안전사고의 발생 위험성이 큰 종래 전열식 난방의 문제점을 해결하기 위해 전열을 이용하는 대신 온수를 장판이나 매트 등 다양한 난방대상부로 공급 및 순환시켜 온수를 매체로 난방하는 장치라고 할 수 있다.

이러한 온수순환장치 중 특히, 무동력 온수순환장치는 순환펌프 등과 같은 별도의 동력원을 이용하는 대신 특정공간 내에서 물이 증기로 상변화할 때 발생하는 팽창압(증기압)을 동력원으로 하여 온수를 난방대상부로 공급 및 순환시키는 장치를 말하며, 순환펌프 등과 같은 별도의 동력원을 필요로 하지 않기 때문에 무동력이라고 불려진다.

이러한 무동력 온수순환장치는 통상적으로 물저장부가 공급관을 통해 보일러와 연결되고, 상기 보일러는 배출관을 통해 온수매트, 온수장판 등 온수공급 대상이 되는 다양한 난방대상부와 연결되며, 상기 난방대상부와 상기 물저장부는 회수관으로 연결되도록 설치되어 있다.

여기서, 상기 보일러는 무동력 온수순환장치의 동력원인 증기압을 생성하는 구성부분으로서, 이러한 보일러에는 보일러 내부의 소정 가열공간으로 유입된 물을 가열할 수 있는 가열체가 구비된다.

이러한 무동력 온수순환장치는 순환펌프 등을 사용하는 동력 순환장치에 비해 구조를 단순화할 수 있고, 펌프구동 소음 등이 발생하지 않으므로 소음을 감소시킬 수 있는 등 동력 순환장치와 대비할 때 여러가지의 장점이 있어 최근들어서는 온수난방계통에서는 동력 순환장치보다 널리 활용이 되고 있다.

그러나, 종래 무동력 온수순환장치에서는 가열체로부터 보일러 내부의 가열공간으로 전달되는 열전달효율이 좋지 못하여 원활하게 증기압이 생성되지 못하는 경우가 자주 발생하게 되며, 그에 따라 충분한 증기압을 생성하기 위해서는 가열체로 용량이 큰 고가의 히터를 사용할 수 밖에 없어 비용이 낭비되고 에너지가 불필요하게 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 가열체로부터 충분한 양의 물이 가열을 받아야 온수순환을 위한 증기압 및 온수가 충분하게 생성될 수 있기 때문에 가열공간의 길이나 부피가 증가될 수 밖에 없는 바 장치를 소형화하는데 한계가 있는 문제점이 있었다.

또한, 증기압의 생성과정에서 발생하는 물 끊는 소리 등과 같은 소음이 그대로 외부로 전달됨으로써 사용자가 시끄러운 소음으로 인해 매우 불편함을 겪어야만 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 가열공간부를 주름진 형태로 구현하여 열효율을 향상시킴으로써 장치를 소형화하면서도 원활한 온수의 순환을 가능하게 하는 무동력 온수순환장치의 보일러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 증기압의 생성과정에서 발생할 수 밖에 없는 소음을 최대한 차단함으로써 소음으로 인한 사용상의 불편을 해소시킬 수 있는 무동력 온수순환장치의 보일러를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

증기압에 의해 온수를 순환시키는 무동력 온수순환장치의 보일러에 있어서, 일측과 타측에 입수구와 출수구가 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 내부에 형성되되, 상기 입수구에서 출수구까지 이어지는 주름관 형태를 갖는 가열공간부와, 상기 가열공간부에 열을 제공하는 가열체를 포함하는 무동력 온수순환장치의 보일러가 개시된다..

여기서, 상기 몸체부는 알루미늄 재질로 성형될 수 있다.

또한, 상기 가열공간부의 주름진 벽면에는 내식성을 갖는 코팅층이 형성될 수 있다.

또한, 상기 가열공간부의 주름진 벽면에는 상기 가열공간부와 동일한 형태의 스테인레스 주름관체가 밀착 고정되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 가열공간부는 나선형 주름관 형태, 환상형 주름관 형태, 요철형 주름관 형태 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 무동력 온수순환장치의 보일러는,

보일러의 가열공간부가 주름진 형태로 구현되었기 때문에 종래 동일크기의 가열공간과 비교할 때 충분한 양의 물이 보다 향상된 열효율로 가열을 받아 충분한 증기압 및 온수를 생성할 수 있으며, 그에 따라 장치를 보다 소형화할 수 있으면서도 충분한 양의 온수를 원활하게 순환시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 증기압의 생성과정에서 발생하는 물끊는 소리 등과 같은 소음을 최대한 차단시킴으로써 보다 저소음으로 온수순환장치를 구동시킬 수 있으며, 그에 따라 소음으로 인한 사용상의 불편을 해소할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 온수순환장치의 보일러를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 온수순환장치의 보일러를 위에서 바라본 평면 단면도이며,
도 3은 코팅층이 형성된 무동력 온수순환장치의 보일러를 위에서 바라본 평면 단면도이고,
도 4는 스테인레스 주름관체가 설치된 온수순환장치의 보일러를 위에서 바라본 평면 단면도이며,
도 5는 나선형 스테인레스 주름관체가 설치된 온수순환장치의 보일러를 위에서 바라본 평면 단면도이고,
도 6은 요철형 스테인레스 주름관체가 설치된 온수순환장치의 보일러를 측면에서 바라본 측면 단면도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러가 설치된 무동력 온수순환장치를 예시한 장치예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 크기 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있음을 유의하여야 한다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예들에 따른 무동력 온수순환장치의 보일러(이하, “보일러”라 함.)를 나타내는 도면들이다.

먼저, 상기 1도 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러(100)는 일측과 타측에 각각 입수구(11)와 출수구(12)가 형성된 몸체부(10)를 포함한다.

상기 몸체부(10)의 외관 형상은 특별하게 제한되지 않으며 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 몸체부(10)의 일측과 타측에 상기 입수구(11)와 출수구(12)가 형성된다는 것은 입수구(11)와 출수구(12)가 일정거리 이격되어 형성된다는 의미로서, 도 1과 도 2에 일 예로서 도시된 것처럼 몸체부(10)의 전면과 후면에 형성되는 것뿐만 아니라 상면과 하면에 형성되거나 또는 측면에 형성되는 것도 포함할 수 있는 것이다.

그리고 상기 몸체부(10)의 내부에는 증기압 및 온수의 생성을 위한 가열공간부(20)가 형성된다.

상기 가열공간부(20)는 상기 입수구(11)에서 출수구(12)까지 이어지는 주름관의 형태로 형성되는 특징을 갖는다.

상기 가열공간부(20)에서는 상기 입수구(11)를 통해 내부로 유입된 물이 후술할 가열체(30)의 가열에 의해 증기로 상변화하면서 증기압이 생성되고, 그러한 증기압에 의해 온수가 출수구(12)를 통해 배출이 되는 작용이 이루어지게 된다.

이 때, 상기 가열공간부(20)가 주름진 형태로 형성됨으로써 동일한 직경이나 길이를 갖는 종래의 가열공간에 비하여 가열체(30)에 의해 가열을 받는 물량이나 열전달표면적이 증가하게 되며, 그에 따라 실린더(1)를 보다 소형화하면서도 원할한 온수의 배출이 가능함을 알 수 있다.

여기서, 상기 도면들에는 상기 가열공간부(20)가 일자형으로 형성된 것이 도시되어 있으나, 이는 상기 입수구(11)와 출수구(12)의 형성 위치에 따라 달라질 수 있다.

즉, 만일 입수구(11)가 일측 상면에 형성되고 출수구(12)가 타측 하면이나 측면 등에 형성되는 것과 같이 일자형으로 형성되지 않을 경우에는 상기 가열공간부(20)도 일자형이 아니라 “ㄴ”자, “ㄷ”자 형태 등과 같이 굽은 관의 형태로 형성될 수 있는 것이다.

이러한 가열공간부(20)의 일측에는 상기 가열공간부(20)에 열을 제공하기 위한 가열체(30)가 구비된다.

여기서, 상기 가열체(30)로는 전원의 인가에 의해 발열하는 전기히터가 사용될 수 있으며, 이러한 전기히터는 특별한 종류로 한정되지 않고 공지된 다양한 종류의 전기히터가 제한없이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따라서는, 상기 몸체부(10)를 알루미늄 재질로 성형하고, 도 3에 도시된 것처럼, 상기 가열공간부(20)의 주름진 벽면에는 내식성을 갖는 코팅층(40)이 형성되도록 할 수 있다

이렇게 몸체부(10)가 알루미늄 재질로 성형되면, 알루미늄의 특성상 방음효과를 높일 수 있어 상기 가열공간부(20) 내부의 물 끊는 소리 등과 같은 소음을 감소시킬 수 있으며, 가열공간부(20)의 벽면에 코팅층(40)을 형성시킴으로써 물과 직접 접촉하는 가열공간부(20)의 내식성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 실시예에 따라서는, 상기 가열공간부(20)의 내식성을 향상시키기 위해 상기와 같이 가열공간부(20)의 주름진 벽면에 코팅층(40)을 형성하는 대신, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 가열공간부(20)의 주름진 벽면에 상기 가열공간부(20)와 동일한 형태의 스테인레스 주름관체(50)가 밀착 고정되도록 구성할 수도 있다.

이렇게 스테인레스 주름관체(50)가 가열공간부(20)에 고정되면, 스테인레스 주름관체(50)의 내부가 결국 물의 가열공간으로 작용을 하게 된다.

한편, 상기한 도면들에는 상기 가열공간부(20)가 환상형 주름관의 형태로 형성된 것이 예시되어 있으나, 이는 일 예시일 뿐이며, 상기 가열공간부(20)는 환상형 주름관의 형태 이외에도 나선형 주름관의 형태나 요철형 주름관의 형태로 형성되는 것도 가능하다.

이렇게 가열공간부(20)가 나선형 주름관의 형태나 요철형 주름관의 형태로 형성되면, 그에 따라 상기 스테인레스 주름관체(50)도 동일한 형상의 주름관체가 적용되어야함은 당연하다.

도 5에는 상기 가열공간부(20)가 나선형 주름관의 형태로 형성되고 그에 따라 동일한 형상의 스테인레스 주름관체(50)가 가열공간부(20)에 고정된 상태가 예시되어 있으며, 도 6에는 상기 가열공간부(20)가 요철형 주름관의 형태로 형성되고 그에 따라 동일한 형상의 스테인레스 주름관체(50)가 가열공간부(20)에 고정된 상태가 각각 예시되어 있다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 보일러(100)는 도 7에 도시된 것처럼 통상의 무동력 온수순환장치와 같이 온수순환장치의 다른 구성부분들과 연결되어 설치가 이루어지게 된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러(100)는 몸체부(10)의 입수구(11)가 공급관(4)을 통해 물저장부(3)와 연결됨으로써 물저장부(3)로부터 물을 공급받으며, 몸체부(10)의 출수구(12)가 배출관(5)을 통해 온수공급대상이 되는 난방대상부(6)와 연결되어 생성된 온수를 난방대상부(6)로 배출시키는 작동을 하게 되는 것이다.

또한, 상기 보일러(100)의 가열공간부(20)에서 생성된 온수가 증기압에 의해 출수구(12)쪽으로만 일방향 배출이 이루어지도록 상기 입수구(11)와 연결된 공급관(4)에는 물저장부(3)쪽으로 온수가 역류되는 것을 방지하는 역류방지수단(4a)이 구비되게 된다. 이러한 역류방지수단(4a)은 당해기술분야에서는 주지된 수단이며, 이를 위해 이미 공지된 다양한 밸브류 등을 적절하게 채택할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보일러(100)는 증기압 및 온수생성을 위한 가열공간부(20)가 주름진 형태로 형성됨으로써 에너지효율의 향상을 통해 장치를 보다 소형화하면서도 온수를 원활하게 순환시킬 수 있으며, 증기압의 생성과정에서 발생하는 물끊는 소리 등과 같은 소음을 감소시킴으로써 보다 저소음으로 온수순환장치를 구동시킬 수 있도록 함을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
100: 보일러
10: 몸체부
11: 입수구
12: 출수구
20: 가열공간부
30: 가열체
40: 코팅층
50: 스테인레스 주름관체

Claims (5)

1. 증기압에 의해 온수를 순환시키는 무동력 온수순환장치의 보일러에 있어서,
   일측과 타측에 입수구와 출수구가 형성되는 몸체부;
   상기 몸체부의 내부에 형성되되, 상기 입수구에서 출수구까지 이어지는 주름관 형태를 갖는 가열공간부; 및
   상기 가열공간부에 열을 제공하는 가열체;를 포함하는 무동력 온수순환장치의 보일러.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체부는 알루미늄 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환장치의 보일러.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가열공간부의 주름진 벽면에는 내식성을 갖는 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환장치의 보일러.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 가열공간부의 주름진 벽면에는 상기 가열공간부와 동일한 형태의 스테인레스 주름관체가 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환장치의 보일러.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 가열공간부는 나선형 주름관 형태, 환상형 주름관 형태, 요철형 주름관 형태 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환장치의 보일러.
   
   
   
   

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