KR20120126038A - 히트파이프 전기보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명의 히트파이프 내장형 전기히터보일러는 원통형 가열탱크(100)의 외부 밑바닥에 주물히터 발열체(30)와 가열탱크(100)의 내부 가장자리에 일정한 굵기의 직선형 히트파이프(20)를 다수 설치하여, 소비 전력이 똑같은 전기히터를 사용하더라도 일반 금속의 수십 배의 열 전도율을 가진 히트파이프(20)의 열 전도성에 의하여 더 빨리 피 가열체인 물이나 유체의 온도를 높 혀 줄 수 있어, 사용자의 난방비 부담을 현저히 낮출 수 있고, 환경오염의 주된 원인인 연소에 의한 매연을 전혀 발생시키지 않 으 며, 기름 및 가스 보일러보다 설치가 용이하고, 설치시 부대 비용이 전혀 들지않으며, 운전시 소음도 전혀 없는 친환경적 보일러이다.
상기에서 말한 바와 같이, 본 발명은 반드시 가열탱크(100)의 외부 밑바닥에 주물 히터 발열체(30)를 만들어 사용하여야 하며, 가열탱크(100)의 내부에 일정한 굵기의 직선형 히트파이프(20) 를 다수 설치하고, 히트파이프(20)는 반드시 발열체(30) 와 직접 닫게 설치하여야 그 효율이 향상되게 구성되어 있음을 특징으로 한다.

Description

히트파이프 전기보일러{Heat Pipes Electric Boiler}

본 발명은 전기히터와 히트파이프의 높은 열 전도성을 이용한 가정용 전기보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러에는 첫째로 기름이나 가스를 연소시켜 연소 되는 열로 물이나 유체를 가열하여 배관을 이용하여 실내로 유입시켜 실내를 따뜻하게 하는 방식과 둘째로 전기히터의 발열로 물이나 유체를 가열하여 사용하는 방법으로 나눌 수 있다.

그러나, 상기와 같이 기름이나 가스를 사용하는 보일러는 국제 유류 가격 및 가스 가격의 상승으로 사용자의 비용 부담이 급격히 올라가고 있으며, 보일러 가동시 연소 되는 매연과 연소 가스의 발생으로 공기를 오염시켜 자연환경을 훼손함은 물론이고 폭발과 가스의 누출로 큰 인명 사고가 발생할 수 있다.

보일러의 설치에 있어서도 많은 문제점이 있다.

기름 탱크 공간의 확보나 가스 배관의 설치와 연소 가스 환기구 설치 등 여러 가지 단점을 지고 있다.

또한 보일러의 운전시 극심한 소음도 그중이 한가지이다.

둘째의 전기히터 보일러의 경우 기름이나 가스 보일러보다 안전하고 환경오염을 유발하지 않고 운전시 전혀 소음도 나지않는 많은 장점이 있지만 전기요금의 누진제 적용에 사용 비용의 엄청난 증가로 이어지기 때문에 일반 가정에서는 전혀 사용하지 못한다.

따라서, 본 발명의 목적은 같은 소비전력을 사용하면서 일반 금속의 수십 배의 열 전도율을 가진 히트파이프를 이용하여 발열체 즉 전기히터의 열효율을 높 혀 난방비를 현저히 낮추고, 소음도 전혀 없고, 연소에 의한 매연 발생이 전혀 나지 않아 자연환경을 오염시키지 않으며, 설치 장소나 공간에 구해 받지 않는 주물히터와 히트파이프를 내장한 가열탱크 갖는 전기보일러를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전기히터보일러에 있어서, 먼저 프라스틱이나 철재류로 내부가 빈 원통형 가열탱크를 만들고, 그 상단부에 팽창공기 유출 구를 두고, 가열탱크 측면 상단에 온수 유출 구를 두고, 가열탱크 하단에 온수 유입구를 두고, 온수 유출 구와 유입구 사이에 온도 센스를 설치하고, 가열탱크 내부 가장자리와 내부 벽면에 원형으로 직선형 히트파이프를 다수 설치하고 가열탱크

외부 밑바닥에 반드시 주물히터 발열체를 만들고, 발열체의 열을 히트파이프의 열 전도성을 이용하여 가열탱크 내의 어느 공간이던 빨리 이송시켜 같은 소비전력을 사용하는 전기 히터보다 그 효율을 증가시켜 주므로 피 가열체인 물이나 유체가 가열되는 속도가 급속도로 빨라지는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 반드시 원통형 가열탱크 외부 밑바닥에 주물히터를 설치하고, 가열탱크 가장 자리에 다수의 직선형 히트파이프를 발열체 즉 주물히터의 열이 히트파이프에 직접 전달되어 가열탱크 내에 고르게 전달할 수 있게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명의 히트파이프를 내장한 가열탱크 주물히터 전기보일러는 같은 소비전력을 사용하는 일반전기 보일러보다 더 높은 효율을 낼 수 있고, 기름이나 가스 보일러보다 운전시 그 사용 비용이 급격히 감소하며, 설치에 따른 부대 시설 및 비용이 전혀 들지 않으며, 불필요한 공간이 필요 없으며, 운전시 소음이 전혀 없고,연소로 인한 매연의 발생이 전혀 없어, 환경보호에도 큰 도움이 된다.

또한 가열탱크의 물이 급속도로 가열되므로 온수를 빨리 사용할 수 있을 뿐 아니라, 기존 보일러처럼 난방공간과 온수공간의 별도 설치가 필요 없어, 제조 원가 절감은 물론, 여러 가지 불필요한 부품을 제거함하고 제품의 구조와 기능을 간소화하여 향후 A/S의 발생 요인도 현저히 줄일 수 있고, 새로운 기술과 제품의 생산으로 많은 일자리 창출과 해외 시장의 개척과 수출로 많은 경제적 이익이 발생할 것으로 기대한다.

도 1은 가정용 전기히터보일러 내부 구성 및 배치도.
도 2는 본 발명 보일러의 온수 가열탱크 정면도.
도 3은 본 발명 보일러의 온수 가열탱크 단면도.
도 4는 본 발명 보일러의 온수 가열탱크 분해 사시도 이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명, 히트파이프를 이용한 전기히터보일러의 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 전기보일러(400)는 원통형 가열탱크(100)의 내부 가장 자리와 외벽에 원형으로 일정한 굴기와 길이의 히트파이프(20)를 설치하고, 가열탱크(100)의 외부 밑바닥에 반드시 주물히터 발열체(30)를 히트파이프(20)와 직접 접촉하게 결속하여 같은 소비전력을 사용하는 일반 전기보일러보다 그 가열의 효율성을 한 청 더 높일수 있다.

도 2에 도시된 본 발명의 가열탱크(100)는 일정한 굵기와 길이의 히트파이프(20)를 사용하여 일반 금속보다 열 전도율이 수십 배 높은 히트파이프(20)의 특성을 이용하여 같은 소비전력으로 더 빠르고 신속한 발열체(30)의 열을 피 가열체인 물이나 유체에 전달하므로 높은 효율을 얻을 수 있어, 전기 요금의 누진제가 적용되는 가정이나, 펜션, 여관, 식당 등 다양한 곳에서 널리 사용할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 도 3에서 도시된 본 발명의 가열탱크(100)는 반드시 일정한 굵기와 길이의 히트파이프(20)를 사용하고 원통형 가열탱크(100)의 외부 밑바닥에 반드시 주물히터로 발열체(30)를 만들고, 히트파이프(20)가 발열체

(30) 에 직접 접촉하게 결속되어야 열전달 효율을 급격히 높일 수 있어, 본 발명의 핵심적인 구성 요소가 되는 것이다.

도 1에 도시된 보일러의 구성과 배치도에서 보는 바와 같이, 대략적인 운전 원리는 다음과 같다.

본 발명의 보일러(400)에 전자 콘트롤부(300)를 두고, 그 아래에 물이나 유체를 저장하여 가열하는 가열탱크(100)를 두고, 상단부에 공기 유출 구(1)와 가열탱크

(100)의 좌측면 상단부에 난방 수 및 온수 유출 구(2)를 두고, 그 하단부에 난방 수 유입 및 보충 수 유입 구(3)를 둔다.

콘트롤부(300)나, 실내 조절 부의 조작으로 보일러의 가동을 시작하면 가열탱크

(100)의 내부의 물이 발열체(30)와 히트파이프(20)의 열전도에 의하여 급속히 올라가 물이 끓기 시작하고 가열탱크(100)의 내부 공기가 빨리 팽창하게 된다.

가열탱크(100)의 내부에 팽창된 공기는 공기 유출 구(1)를 통하여 팽창 탱크(200)로 빠져나가고 가열탱크(100)의 좌측면 상단부의 난방 및 온수 유출 구(2)에 삼 방 밸브(4) 를 장착하여 보일러의 가동이 실내 난방일 경우 삼 방 밸브(4)는 난방 수 유출 구(24)로 온수가 흐르게 개방되고 사용자가 온수를 사용 시 유수 감지기(9)의 신호를 받아 콘트롤부(300)에서 삼 방 밸브(4)의 난방 수 유출 구(24)는 차단됨과 동시에 순환펌프(8)는 동작하여 온수 사용의 수압을 빠르게 하여 사용자가 온수를 사용하는데 불편함이 없게 고안하였다.

순환펌프(8)의 동작과 삼 방 밸브(4)의 동작은 유수 감지기(9)의 동작에 의하여 연동 반복하게 콘트롤부(300) 를 설계하였다.

상기에서 말한 바와 같이 가열탱크(100)의 내부에 물이나 유체가 주물히터 발열체

(30)의 가열과 히트파이프(20)의 높은 열 전도성으로 물의 끓는 속도가 매우 급속히 이루어짐으로 기존의 여러 보일러처럼 난방 수 가열 공간과 온수 가열 공간이 별도로 필요 없게 되어, 여러 가지 불필요한 요소들을 제거하여 제품의 효율성과 성능을 한 청 더 높게 만들었다.

그리고 순환펌프(8)는 가열탱크(100)의 내부 온도센스(12)의 온도 감지에 의하여 실내 조절 부 설정 온도에 의하여 ON, OFF 되고, 온수 사용 시에도 동작하게 콘트롤부(300) 를 설계하였다.

난방 수 유입구(3) 및 물 보충 수 유출 구(7)의 사이에 역류방지기(10)를 두어, 팽창탱크(200) 의 내부로 난방 수 유입을 차단하였으며, 가열탱크(100)에 물이 부족할 때에는 팽창탱크(200)의 물이 자연 순환으로 가열탱크(100)에 유입 되게 설계하였다.

그리고 팽창 탱크(200)에 바로 연결되는 수도관 유입구(21)에는 감압 밸브(11)를 장착하여 수도 물의 높은 압력으로 팽창탱크(200) 내부의 물 수위조절기(5)의 파손 및 손상을 방지하도록 고안하였다.

아울러 팽창탱크(200)의 물이 넘쳐흘러 보일러 내부를 파손하는 위험을 방지하기 위하여 팽창탱크(200)에서 넘치는 물을 보일러 외부로 흘려보내는 유출 호스(6)를 설치하여 보일러의 안전성을 한 청 더 높게 고안하였다.

1 : 공기 유출 구 2 : 난방 및 온수 유출 구
3 : 난방 및 보충 수 유입구 4 : 삼 방 밸브
5 : 물 수위 조절기 6 : 팽창탱크 유출 호스
7 : 보충 수 유출 구 8 : 순환펌프
9 : 유수 감지기 10 : 역류 방지기
11 : 감압 밸브 12 : 온도 센스
20 : 히트파이프 21 : 직 수 유입구
22 : 온수 유출 구 23 : 난방 수 유입구
24 : 난방 수 유출 구 30 : 주물히터 발열체
100 : 가열탱크 200 : 팽창탱크
300 : 전자 콘 트 롤 400 : 전기히터보일러

Claims (3)

1. 전기히터와 히트파이프 보일러에 있어서,
   반드시 주물히터로 발열체(30)를 만들고, 가열탱크(100)에 일정 굵기와 길이의 히트파이프(20) 를 가열탱크(100)의 바닥을 기준으로 원형 배열 식으로 고르게 분포하게 설치하고, 히트파이프(20)는 발열체(30)와 직접 접속하게 결속시켜 설치함을 특징으로 하는 히트파이프(20)를 내장한 가열탱크(100)를 갖는 전기 보일러.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히트파이프를 일정한 굵기와 길이로 주물히터 발열체와 직접 접촉하게 결속하며 발열체와 수직으로 설치함을 특징으로 하는 전기히터 보일러의 장치로써, 히트파이프의 높은 열 전도성을 이용하여 피 가열체인 물을 가열하는 시간을 현격히 줄여 주므로 난방 수 가열 공간과 온수 가열 공간을 별도로 둘 필요 없이 가열탱크
   하나의 공간으로 난방 수와 온 수를 통시에 사용할 수 있어 제조 및 생산 원가를 훨씬 절 감할 수 있는 가열탱크(100)를 갖는 전기히터 보일러장치.
   
3. 제 1항에 있어서
   본 발명은 당 업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양하고 자명한 변형이 가능 하다는 것은 명백하다.
   

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