KR20190002268U

KR20190002268U - 전기 절약형 온수 보일러

Info

Publication number: KR20190002268U
Application number: KR2020190003464U
Authority: KR
Inventors: 남필우
Original assignee: 남필우
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2019-09-11

Abstract

본 고안은 에너지 절약형 전기 온수 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세 하게는 에어컨 사용시 발생 되는 폐열을 이용하여 적은 전력 사용량으로 온수 보일러를 사용하는 것 이다. 일반적인 전기 보일러는 전기 에너지를 직접 저항을 통해 열 에너지로 전환하기 때문에 전기 사용량이 많게 되고, 가스 보일러 등은 많은 연료가 필요 하지만 컴프레셔와 송풍기의 구동에 필요한 최소량의 전기로 구동하게 된다.
컨트롤 박스의 조작에 의해 가동되는 컴프레셔와, 상기 컴프레셔에서 고열 고압 상태의 냉매가스를 공급받는 1차 콘덴서와, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 2차 콘덴서에서 에어컨의 바람으로 2차 냉각 시킨 후에 제습기와 팽창밸브를 통해 증발기에서 내장된 파이프를 통해 흐르면서 냉매가스가 기화하고 외부의 열을 흡수하며, 기화된 냉매가스를 다시 컴프레셔로 공급하는 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서를 온수 탱크 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 2차 콘덴서 유입구를 연결하고 2차 콘덴서 배출구에 제습기 및 팽창밸브를 연결하여 증발기의 찬 바람으로 인접한 2차 콘덴서를 2차 냉각시키는 에어컨의 폐열을 활용한 온수 보일러이다.

Description

전기 절약형 온수 보일러{Electric saving hat water boiler}

본 고안은 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 절약을 위해 에어컨 사용시 발생 되는 폐열을 회수하여 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있게 하는 것이다.

일반적으로, 에어컨은 압축행정, 응축행정, 팽창행정을 통한 냉매회로에 의하여 반복하면서 실내에 시원한 바람을 공급 하도록 하고 있고, 온수 보일러는 가스나 경유를 원료로 하여 온수 탱크의 물을 가열하여 제공함으로써 난방용 온수 등으로 사용하고 있다.

따라서, 일반적으로 가정이나 사무실 또는 빌딩 등에 있어서는 에어컨과 온수 보일러를 각각 구비 설치하여 개별적으로 사용하거나, 선행기술인 국내 등록 특허 제10-0728337호 "히트 펌프를 이용한 폐열회수 환기장치"와 같이 냉, 난방용 에어컨을 구비하여 실내의 냉방 및 난방을 수행하고 있다.

상기의 선행기술은 폐열회수 환기장치에 히트 펌프를 구비함으로써 적은 에너지로 많은 에너지를 사용할 수 있는 장점은 있으나, 실내의 바닥을 난방하는 온수 파이프로의 온수 공급이나, 데워진 온수를 공급할 수 없어 온수 보일러의 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다.

본 고안은 에어컨 가동시 발생되는 폐열을 회수하여 온수 보일러로 이용할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 고안은 에어컨을 가동하면서 버려지는 폐열을 회수하여 온수 탱크 내의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용하도록 함을 기술적 과제로 삼는다.

이를 위하여 본 고안은 냉매회로로 이루어진 에어컨 실외기에 내장된 1차 콘덴서를 온수 탱크 내부에 설치하고 2차 콘덴서를 에어컨에 인접하게 구성함을 그 특징으로 한다.

즉, 본 고안은 컨트롤 박스의 조작에 의해 가동되는 컴프레셔(압축기)와, 상기 컴프레셔에서 고열 고압 상태의 냉매가스를 공급받는 1차 콘덴서(condenser)와, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시키고 2차 콘덴서에서 에어컨 바람으로 잔열을 방출시키고 생성된 액화 냉매를 제습기와 팽창밸브(모세관)통해 증발기(EVA : 에바)에서 내장된 파이프를 통해 흐르면서 냉매가스가 기화하고 외부의 열을 흡수하며, 기화된 냉매가스를 컴프레셔(압축기)로 공급하여 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서를 온수 탱크 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서의 방열 파이프 배출구에 2차 콘덴서 유입구를 연결하고 2차 콘덴서 배출구에 제습기 및 팽창밸브를 통해 에어컨에 연결하고, 상기 에어컨을 다시 컴프레셔에 연결하여 구성하는 것이다.

본 고안은 에어컨 실외기에 내장된 콘덴서를 온수 탱크 내부에 설치하여 에어컨 가동시 발생되는 폐열을 에너지로 변환시켜 온수 탱크 내부의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있으므로 가스, 경유 등의 연료가 필요 없고, 컴프레셔와 에어컨 송풍기의 구동에 필요한 최소의 전력량으로 많은 열 에너지를 생산하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 구성도

본 고안은 컨트롤 박스(10)의 조작에 의해 가동되는 컴프레셔(20)와, 상기 컴프레셔(20)에서 고열 고압 상태의 냉매가스를 공급받는 1차 콘덴서(30)와, 상기 1차 콘덴서(30)의 방열 파이프(33)를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 2차 콘덴서(40)에서 증발기(70)의 바람으로 2차 냉각 시킨 후에 제습기(50)와 팽창밸브(60)를 통해 증발기(70)에서 내장된 파이프를 통해 흐르면서 냉매가스가 기화하고 외부의 열을 흡수하며, 기화된 냉매가스를 다시 컴프레셔(20)로 공급하는 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서(30)를 온수 탱크(80) 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서(30)의 방열 파이프 배출구(32)에 2차 콘덴서 유입구(41)를 연결하고 2차 콘덴서 배출구(42)에 제습기(50) 및 팽창밸브(60)를 연결하여 증발기(70)의 찬 바람으로 인접한 2차 콘덴서(40)를 2차 냉각시키는 에어컨(A)에 온수 보일러(B)를 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러(B)이다.

상기의 1차 콘덴서(30)의 방열파이프(33)를 통과하는 고온 고압 가스가 액화과정에 고열을 방출하고 방열 파이프 배출구(32)와 연결된 2차 콘덴서(40)에서 에어컨(A)의 증발기(70)의 찬바람으로 냉매의 잔열을 냉각한 후에 제습기(50)에 의해 제습시키고 팽창밸브(60)에서 냉매를 급속 팽창시켜 저온 저압 액체로 만들어 증발기 유입구(71)로 유입하도록 구성하며, 상기 컴프레셔(20)와 에어컨(A) 내부의 송풍기(A-1)와 온수보일러(80) 내부의 온도측정기(85)는 모두 컨트롤 박스(10)와 전기적으로 접속되게 구성한다. 도면 중 84는 온수 보일러(80)에 부착된 압력밸브(84)로서 온수 보일러 내부의 물이 뜨거워 지면, 수증기를 배출하여 온수보일러(80)의 폭발을 방지하게 된다.

상기에서, 컨트롤 박스(10)는 에어컨(A)의 외부에 설치하는 것으로, 전원스위치(11), 전원 자동 개폐기(12), 온도 조절 스위치(13), 온도표시부(14)가 설치되며, 에어컨(A)에 표시되는 A-1은 송풍기이고, A-2는 바람 배출구이다.

또한, 전원 자동 개폐기(12)는 온수보일러(80) 내부의 온도측정기(85)를 통해 일정 온도 이상이면 전원 자동 차단과 미만일 때는 접속을 반복한다.

그리고, 상기 1차 콘덴서(30)의 고압 가스 유입구(31)와 컴프레셔 배출구(22)가 파이프로 연결 구성되며, 상기 파이프를 통하여 뜨거워진 가스가 통과하고 1차 콘덴서(30)를 구성하는 방열 파이프(33)에 의한 냉매의 액화 과정에서 고온으로 열 교환되어 온수 보일러(80)에 설치한 차가운 물 유입구(81)로 유입된 차가운 온수 보일러(80) 내부의 물은 상기 콘덴서(30)를 구성하는 방열 파이프(33)에 의하여 고온으로 변환되어 온수 보일러(80) 내부의 물이 뜨거워져 온수로 사용할 수 있게 되고, 이로 인해 온수 배출구(82)로서는 온수를 사용할 수 있으며, 난방용 온수 출구(83) 측에는 난방 파이프로 연결하여 난방용으로 사용 가능하게 되는 것이다.

이와 같이,온수 보일러(80) 내부의 물을 온수 보일러(80) 내부에 설치한 1차 콘덴서(30)를 구성하는 방열 파이프(33)에 의하여 고온으로 변화시키게 되면 1차 콘덴서(30)를 구성하는 방열 파이프(33) 내부의 냉매가스는 액화되고, 액화된 냉매가스는 방열 파이프 배출구(32)와 2차 콘덴서 유입구(41)를 통해 2차 콘덴서(40)에서 증발기(70)의 찬바람으로 2차 냉각되고 증발기 배출구(42)를 통해 제습기(50)로 유입되어 제습되고, 이어서 팽창밸브(60)로 유입되어, 상기 팽창밸브(60)에서 냉매를 급속 팽창시켜서 저온 저압 액체로 증발기(70)의 증발기 유입구(71)로 보내고, 상기 증발기(70)에서 냉매의 기화과정이 진행되며 이로 인해 그 주변의 공기중의 열을 빼앗게 되고, 에어컨(A)의 내부에 있는 송풍기(A-1)에 의해 찬 바람을 2차 콘덴서(40)를 냉각시키고 바람 배출구(A-2)로 보내며, 이 과정에서 기화된 냉매가 증발기(70)의 파이프에서 증발기 배출구(72)를 통해 컴프레셔(20)의 저압 가스 유입구(21)로 유입되게 하는 사이클을 반복적으로 수행하게 되며 이로인해 에어컨(A) 및 온수 보일러(B)가 동시에 구동되게 되는 것이다.

따라서, 에어컨(A)을 구성하는 1차 콘덴서(30)를 온수 보일러(80) 내부에 설치하여 에어컨(A) 가동 시 발생되는 폐열을 에너지로 변환 시켜 온수 보일러(80) 내부의 물을 데워 온수 보일러 및 난방용으로 사용할 수 있으므로 가스, 경유 등의 연료가 필요 없고, 컴프레셔(20)와 송풍기(A-1)의 구동에 필요한 최소의 전기로 많은 열 에너지를 생산할 수 있게 된다.

10 : 컨트롤 박스 20 : 컴프레셔
30 : 1차 콘덴서 40 : 2차 콘덴서
50 : 제습기 60 : 팽창 밸브
70 : 증발기 80 : 온수 보일러

Claims

컨트롤 박스(10)의 조작에 의해 가동되는 컴프레셔(20)와, 상기 컴프레셔(20)에서 고열 고압 상태의 냉매가스를 공급받는 1차 콘덴서(30)와, 상기 1차 콘덴서(30)의 방열 파이프(33)를 통하여 냉매가스에 함유된 고열을 외부로 방출시켜 생성된 액화 냉매를 2차 콘덴서(40)에서 증발기(70)의 바람으로 2차 냉각 시킨 후에 제습기(50)와 팽창밸브(60)를 통해 증발기(70)에서 내장된 파이프를 통해 흐르면서 냉매가스가 기화하고 외부의 열을 흡수하며, 기화된 냉매가스를 다시 컴프레셔(20)로 공급하는 냉매 사이클을 이루게 하는 것에 있어서, 상기 1차 콘덴서(30)를 온수 탱크(80) 내부에 내장하고, 상기 1차 콘덴서(30)의 방열 파이프 배출구(32)에 2차 콘덴서 유입구(41)를 연결하고 2차 콘덴서 배출구(42)에 제습기(50) 및 팽창밸브(60)를 연결하여 증발기(70)의 찬 바람으로 인접한 2차 콘덴서(40)를 2차 냉각시키는 에어컨(A)에 온수 보일러(B)를 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 에어컨 폐열을 이용한 온수 보일러