KR20210128144A - 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템에 관한 것으로,
가정에서 보일러에서 연료를 연소하는 과정에서 앨매를 가열하도록 하고,
상기의 열매가 고온 고압의 상태에서는 온풍을 얻도록 하는 한편,
저온 고압의 열매로 변환하여 기화기로 공급되는 중에 냉방용 냉풍을 얻도록 하고,
상기의 온풍이나 냉충이 공급되는 공급관의 공간에서 오존발생기로부터 생성되는 오존에 의한 1차 멸균하며,
자외선 램프의 빛과 열에 의해 2차 멸균하고,
교번 전자석으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하며,
음이온발생기에서 생성되는 음이온과 적어도 하나 이상의 정제관에 의해 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하도록 함으로써 단위 사용처에서 보일러를 이용하여 필요한 연소열과 열풍 및 냉풍을 살균 및 정화하여 선택적으로 공급하도록 구성한 것이다.

Description

멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템{omitted}

본 발명은 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 가정에서 보일러에서 연료를 연소하는 과정에서 앨매를 가열하도록 하고, 상기의 열매가 고온 고압의 상태에서는 온풍을 얻도록 하는 한편, 저온 고압의 열매로 변환하여 기화기로 공급되는 중에 냉방용 냉풍을 얻도록 하고, 상기의 온풍이나 냉충이 공급되는 공급관의 공간에서 오존발생기로부터 생성되는 오존에 의한 1차 멸균하며, 자외선 램프의 빛과 열에 의해 2차 멸균하고, 교번 전자석으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하며, 음이온발생기에서 생성되는 음이온과 적어도 하나 이상의 정제관에 의해 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하도록 함으로써 단위 사용처에서 보일러를 이용하여 필요한 연소열과 열풍 및 냉풍을 살균 및 정화하여 선택적으로 공급하도록 한 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 겨울철에는 화석연료를 사용한 보일러를 사용하여 온수생산 및 난방을 하며, 여름에는 에어컨을 설치하여 냉방을 한다.

이러한 보일러와 에어컨을 별도로 설치하므로 설치비용이 많이 들며, 가정에서는 겨울철 온수생산 및 난방비로 인한 연료비용이 많이 지출되며, 여름철에 냉방할 때는 전기료도 많이 소모된다.

또한, 겨울에 난방을 하며, 여름에 냉방을 하는 냉난방겸용 히트펌프는 외기온도가 낮은 겨울에 공기의 에너지를 흡수하는 실외기에서 얼음(제빙)이 얼어 열교환을 방해하므로 외부의 차가운 공기에서 열을 흡수하는데 문제가 있다.

그리고 건물의 냉난방을 위해 규모가 작은 건물에서는 소형 냉동기나 에어컨을 주로 사용하고 있다.

상기 소형 냉동기나 에어컨에서는 비교적 구조가 간단하고 운전이 쉬운 강제 송풍 공냉식 냉각장치를 주로 사용하지만, 상대적으로 규모가 큰 건물에서는 냉각탑을 이용한 중, 대형 냉동기를 사용하고 있다.

상기의 냉각탑은 건물의 옥상에 설치되어 냉동기로부터 배출되는 고온의 냉각수를 식혀준 후 다시 냉동기로 투입시키는 장치로서, 수냉식 냉동기용 또는 흡수식 냉온수기용, 산업폐수 냉각용, 산업용 대형 압축기 냉각용으로 널리 사용되고 있다.

종래기술에 따른 수냉식 냉난방 설비는 냉동기와, 냉각탑과 냉각수 순환펌프 및 이들을 서로 연결하고, 냉각수의 이동통로를 제공하는 배관을 포함하여 형성된다.

이때, 상기 냉각탑은 상기 냉동기로부터 배출되어 상기 냉각수 순환펌프에 의해 상 방향으로 분출되어 냉각탑 내부로 유입된 고온의 냉각수를 살수한 다음, 표면적을 넓혀주는 충전재에 통과시킴과 아울러 상온의 외부공기를 냉각탑 내부로 유입시킨다.

이러한 과정에서 외부공기와 살수된 냉각수가 상호 열교환하면서 냉각수의 온도를 낮추는 것은 물론, 일부는 공기에 의해 증발하면서 냉각수로부터 열기를 빼앗아 냉각탑 상부로 빠져나가게 되며, 온도가 내려간 냉각수는 배관을 통해 다시 냉동기로 유입되는 구조이다.

여기서, 상기와 같은 종래의 수냉식 냉난방 설비는 구조적으로 많은 전력을 소비할 수밖에 없다.

다시 말해, 상기 수냉식 냉난방 설비에서, 지하에 설치되어 있는 냉동기로부터 건물의 옥상에 설치되어 있는 냉각탑까지 냉각수를 끌어올리기 위해서는 상기 냉각수 순환펌프의 역할이 필수적인데, 이러한 냉각수 순환펌프를 가동하기 위해서는 다량의 전력을 필요로 하게 된다.

게다가, 최근 들어 건설되고 있는 건물들은 점점 고층화되는 추세에 있다.

따라서 상기와 같은 수냉식 냉각설비가 설치된 고층 건물에서, 건물의 냉각을 위해 냉동기로부터 옥상의 냉각탑까지 냉각수를 끌어올리기 위해서는 실로 막대한 양의 전력을 소비할 수밖에 없다.

이는, 소비되는 전력 대비 냉각효율이 어느 정도인지를 가늠하기에 앞서, 에너지 자원이 점차 고갈되고 있는 현 시점에서 다량의 전력을 소비한다는 것 자체가 문제가 될 수 있다.

그리고 한편으로, 상기 냉각수는 상기 냉각탑으로부터 냉각된 후 낙하하여 단순히 다시 냉동기로 유입되는 구조인데, 이 경우 또한 실질적으로 이용 가능한 많은 에너지 즉, 냉각수의 낙차에 의해 생산 가능한 수력 에너지를 무심코 버리는 결과가 된다.

외부 기온이나 습도와 같은 환경의 변화에 대해, 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위하여, 냉방기 및/또는 난방기가 사용된다.

이러한 냉방기 또는 난방기는 냉방만을 위하거나 난방만을 위한 구성을 갖기 때문에, 한정된 실내 공간에 많은 부피를 차지하는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 냉난방이 동시에 가능한 히트펌프 공조 시스템(이하에서 설명의 편의를 위하여, 별다른 설명이 없는 한 '히트펌프 공조 시스템'은 간략히 '히트펌프'라 한다)이 제안되었다. 히트펌프를 이용한 공조 시스템은 단수 혹은 복수개의 실내기와 실외기가 연결되어 사용된다. 히트펌프는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용하여 저온의 열원을 고온의 열원으로 만들거나 고온의 열원을 저온의 열원으로 만들어 쾌적한 실내 환경을 유지하게 된다.

한편, 이러한 히트펌프는 응축/증발 중 어느 한 동작에 의해 냉방 또는 난방을 수행하도록 되어 있어, 실내 공간의 일부는 냉방을 유지하고 다른 일부는 난방을 유지할 수 없는 문제가 있었다.

그리하여 2010년 06월 07일자 특허등록 제10-0963545호(냉난방 설비를 이용한 발전 시스템)이 제안되었으며,

이는, 건물의 하부에 설치되는 냉동기와;

상기 건물의 상부에 설치되는 냉각탑과;

상기 냉각탑과 연결되고, 상기 냉각탑으로부터 배출되는 저온 냉각수가 낙하하는 통로를 제공하는 제1 배관과;

상기 제1 배관 하측에 설치되고, 상기 냉각탑으로부터 상기 제1 배관을 따라 낙하하는 상기 저온 냉각수의 낙차를 이용하여 전기를 생산하는 발전부와;

상기 발전부 하측에 설치되는 속도조절부와;

상기 속도조절부를 통해 배출되는 상기 저온 냉각수를 상기 냉동기로 공급하는 제2 배관과;

상기 냉동기로부터 배출되는 고온 냉각수가 냉각탑으로 이동하는 통로를 제공하는 제3 배관;

상기 제3 배관에 설치되어 상기 냉동기로부터 배출되는 상기 고온 냉각수를 상기 냉각탑으로 끌어올리는 냉각수 순환펌프;

로 구성하되,

상기 속도조절부는 상기 제1 배관의 직경보다 큰 직경으로 이루어지고, 측벽에는 다수개의 통공이 형성되도록 하고,

상기 속도조절부 내측에는 다수개의 상기 통공과 대응되는 상부에 각각 하향 경사진 물받이막이 형성되도록 하고,

상기 발전부는 상기 저온 냉각수의 낙차를 이용하여 동력을 생산하는 수력터빈과, 상기 수력터빈으로부터 생산되는 상기 동력을 이용하여 전기를 생산하는 발전기로 이루어지도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 냉난방 설비를 이용한 발전 시스템에 의하여서는 건물의 상부에 설치되는 냉각탑에서 건물의 하부에 설치되는 냉동기로 제1 배관을 통하여 이동하는 저온 냉각수의 낙차를 이용하여 발전부에서 전기를 생산하도록 하였으나, 발전 효율이 낮음은 물론, 발전을 위한 냉각수의 상향 이동에 따른 에너지 손실을 감안한다면 낙하에 위한 발전 효율이 미비하여 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.

그리고 2012년 02월 28일자 특허등록 제10-1123625호(히트펌프를 이용한 가정용 온수생산 및 냉난방시스템)가 제안되었으며,

이는, 히트펌프를 이용한 가정용 온수생산 및 냉난방 시스템에 있어서,

제2응축기 및 증발기에서 냉매의 증발잠열을 흡수하여 압축하는 냉매압축기; 상기 냉매압축기의 출구에 발전기를 회전시키는 터빈; 상기 터빈출구에 온수생산을 하는 제1응축기; 실내의 공기를 순환하여 가열 및 냉각하는 제2응축기; 상기 제2응축기 및 증발기를 통과한 응축된 냉매의 압력을 낮추는 팽창변; 상기 팽창변을 통과하여 외부의 공기를 공기압축기로 순환하여 난방을 할 때에는 냉매의 증발잠열을 제공하고, 냉방할 때는 냉매의 응축 잠열을 외부로 배출하는 증발기; 로 구성되어 밀폐된 냉매배관으로 연결되어 냉매배관 내부에는 비등점이 낮은 냉매가 주입된 히트펌프이며,

상기 증발기입구에 외부의 공기를 압축하여 증발기에 공급하는 공기압축기; 상기 증발기출구에 응축된 수분을 배출시키는 수분분리기; 상기 수분분리기 출구에 증발기내부의 공기압력을 조절하는 댐퍼 또는 밸브; 로 구성되고,

상기 터빈과 연결된 전력을 생산하는 발전기; 을 포함하여 구성하되,

상기의 냉매압축기는 제2응축기 및 증발기에서 증발 잠열을 흡수한 냉매가스를 압축하여 발전기를 회전시키는 터빈에 공급하여 전력을 생산하고, 상기 터빈을 통과한 냉매 가스는 제1응축기에서 온수를 생산하며, 제1응축기를 통과한 냉매 가스는 3-WAY밸브의 방향전환으로 제2응축기 및 증발기에 공급할 수 있으며, 상기 제2응축기는 실내의 공기를 순환하여 냉방 또는 난방을 하고, 상기 증발기는 외부의 공기를 순환시켜 에너지를 흡수 또는 배출시키도록 하고,

상기의 공기압축기는 외부의 공기를 흡입하여 증발기출구에 장설된 공기압력을 조절하는 댐퍼 또는 밸브로 인하여 압축되며, 압축공기를 증발기에 공급하여 냉매의 증발잠열을 제공하므로 온수생산 및 난방을 하고, 응축된 수분은 수분분리기에서 외부로 배출시키며, 전력생산과 온수생산 및 냉방을 할 때는 댐퍼 또는 밸브를 개방하여 냉매의 응축잠열을 외부의 공기에 전달하여 배출시키도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 히트펌프를 이용한 가정용 온수생산 및 냉난방시스템에 의하여서는 히트펌프에 의하여 가열된 냉매를 이용하여 발전을 하면서 에너지를 흡수 또는 방출하는 상태에 의하여 온수를 얻거나 냉방 또는 난방을 하도록 하였으나, 과정 중에 손실되는 에너지가 많아 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.

또한 온풍이나 냉풍이 직접 공급되므로 배관 내부의 오염물질을 포함하여 공급되거나 정화되지 않은 상태로 공급되므로 실내에서 생활하는 중에 인체에 유해한 환경으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 전기 에너지를 사용하는 단위 사용처인 가정에서 보일러에서 연료를 연소하는 과정에서 앨매를 가열하도록 하고, 상기의 열매가 고온 고압의 상태에서는 온풍을 얻도록 하는 한편, 저온 고압의 열매로 변환하여 기화기로 공급되는 중에 냉방용 냉풍을 얻도록 한 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관의 공간에서 오존발생기로부터 생성되는 오존에 의한 1차 멸균하며, 자외선 램프의 빛과 열에 의해 2차 멸균하고, 교번 전자석으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하며, 음이온발생기에서 생성되는 음이온과 적어도 하나 이상의 정제관에 의해 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하도록 함으로써 단위 사용처에서 보일러를 이용하여 필요한 연소열과 열풍 및 냉풍을 살균 및 정화하여 선택적으로 공급하도록 함을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템은,

별도의 착화 수단에 의하여 착화하도록 한 보일러의 연소실에서 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키도록 하되,

상기 보일러의 내부 네 측면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 열교환부를 형성하면서 그 내부에 물가열실을 형성하여 일측 하단의 역류방지용 첵밸브를 구비한 물공급관을 통하여 공급되는 물을 가열시켜 역류방지용 첵밸브를 구비한 토출관을 통하여 고온고압의 가열증기를 생산하여 이용하도록 하고,

상기 보일러의 내부 상부에는 제2 열교환부를 설치하여 내부의 배관을 흐르는 열매를 가열하도록 하고,

상기의 제2 열교환부에서 직접 전달되는 열에 의해 가열되는 열매는 팽창변을 통하여 저온 저압의 열매로 공급되어 고온 고압의 열매로 가열되도록 하고,

상기의 가열된 열매는 흡열판이 구비된 제3 열교환부로 공급되어 외부로 열이 배출되는 중에 온풍을 얻는 동시에 저온 고압의 열매가 되도록 하고,

상기의 저온 고압의 열매는 기화기에서 외부의 열을 빼앗도록 하여 18℃ 정도의 냉풍을 생산하도록 하고,

상기의 기화기를 통과한 열매는 순환모터에 의해 다시 보일러의 제2 열교환부의 배관으로 순환하도록 하고,

상기의 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관의 공간에서 오존발생기로부터 생성되는 오존에 의해 1차 멸균 및 멸균하는 중에 내벽의 영구자석으로부터의 자장은 오존의 멸균이 활성화되도록 하고,

자외선 램프의 빛과 열에 의해 내부에서의 멸균이 이루어지는 중에 내벽의 영구자석으로부터의 자장은 자외선 램프의 멸균이 활성화되도록 하고,

교번 전자석으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하고,

음이온발생기에서 생성되는 음이온에 의해 통과하는 공기의 정화 및 멸균이 이루어지도록 하고,

다시 적어도 하나 이상의 정제관을 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하여 배출통로로 배출되도록 함으로써 멸균 및 정화된 공기가 실내로 공급되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템에 의하여서는 보일러의 내부 네 측면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 열교환부를 형성하면서 그 내부에 물가열실을 형성하여 일측 하단의 역류방지용 첵밸브를 구비한 물공급관을 통하여 공급되는 물을 가열시켜 역류방지용 첵밸브를 구비한 토출관을 통하여 고온고압의 가열증기를 생산하도록 하고,

상기 보일러의 내부 상부에는 설치한 제2 열교환부의 배관에서는 직접 전달되는 열에 의해 내부를 흐르는 열매를 가열하는 중에 외부에 넓게 설치한 집광판을 통하여 연소할 때 발생하는 빛 에너지는 전자기 스펙트럼의 형태에 따른 복사열을 전달받도록 하면서 하부에 다수 돌출 형성한 자화접촉편을 통하여 연소가스 등의 운동 에너지와 충돌하는 중에 저항에 의한 열 에너지를 전달받도록 함으로써 최대의 열교환이 이루어지도록 하고,

상기 제2 열교환부의 배관에서 직접 전달되는 열과 빛에너지 및 운동에너지에 의해 효과적으로 가열되는 열매는 팽창변을 통하여 저압 상태로 공급되도록 하여 낮은 온도에서 고온 고압의 열매로 가열되도록 하고,

상기의 가열된 열매는 흡열판이 구비된 제3 열교환부로 공급되어 외부로 열이 배출되는 중에 온풍을 얻는 동시에 저온 고압의 열매가 되도록 하고,

상기의 저온 고압의 열매는 기화기에서 외부의 열을 빼앗도록 하여 18℃ 정도의 냉풍을 생산하도록 하고,

상기의 기화기를 통과한 열매는 순환모터에 의해 다시 보일러의 배관으로 순환하도록 하는 한편,

상기의 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관의 공간에서 오존발생기로부터 생성되는 오존에 의해 1차 멸균 및 멸균하는 중에 내벽의 영구자석으로부터의 자장은 오존의 멸균이 활성화되도록 하고,

자외선 램프의 빛과 열에 의해 내부에서의 멸균이 이루어지는 중에 내벽의 영구자석으로부터의 자장은 자외선 램프의 멸균이 활성화되도록 하고,

교번 전자석으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하고,

음이온발생기에서 생성되는 음이온에 의해 통과하는 공기의 정화 및 멸균이 이루어지도록 하고,

다시 적어도 하나 이상의 정제관을 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하여 배출통로로 배출되도록 함으로써 멸균 및 정화된 공기가 실내로 공급되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템은,

도면에 도시하지 않은 별도의 착화 수단에 의하여 착화하도록 한 보일러(1)의 연소실(2)에서 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키도록 하되,

상기 보일러(1)의 내부 네 측면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 열교환부(10)를 형성하면서 그 내부에 물가열실(11)을 형성하여 일측 하단의 역류방지용 첵밸브(13)를 구비한 물공급관(12)을 통하여 공급되는 물을 가열시켜 역류방지용 첵밸브(15)를 구비한 토출관(14)을 통하여 가열증기를 생산하여 소형 발전기(3)에 공급하도록 하고,

상기 보일러(1)의 내부 상부에는 제2 열교환부(20)를 설치하여 내부의 배관(21)을 흐르는 열매를 가열하도록 하고,

상기의 고형연료를 연소할 때 발생하는 전자기 스펙트럼의 형태의 빛은 제2 열교환부(20)의 외면에 설치한 집광판(22)에 전달되어 상기의 배관에 복사열에 의한 열을 전달하도록 하고,

상기의 제2 열교환부(20)의 하부에는 다수의 자화접촉편(23)을 다수 돌출 형성하여 연소시 상승하는 연소가스 등의 운동 에너지와 충돌하는 중에 저항에 의한 열 에너지를 발생하도록 하고,

상기 자화접속편(23)은 열을 받으면 자성을 띠는 전기석의 분말(25)을 외면에 코팅한 금속편(24)으로 구성함으로써 상승하는 연소가스 등에 의한 움직임인 운동에너지를 전달받아 그에 따른 열을 제2 열교환부(20)의 배관(21)에 열을 전달하도록 하고,

상기 보일러(1)의 제1 열교환부(10)에서 가열된 가열증기는 소형 발전기(3)로 전달되어 발전을 수행하여 전기를 공급하도록 하고,

상기의 제2 열교환부(20)에서 직접 전달되는 열과 빛에너지 및 운동에너지에 의해 효과적으로 가열되는 열매는 팽창변(4)을 통하여 저압 상태로 공급되도록 하여 낮은 온도에서 고온 고압의 열매로 가열되도록 하고,

상기의 가열된 열매는 흡열판(31)이 구비된 제3 열교환부(30)로 공급되어 외부로 열이 배출되는 중에 온풍을 얻도록 하는 동시에 저온 고압의 열매가 되도록 하고,

상기 저온 고압의 열매는 기화기(5)에서 외부의 열을 빼앗도록 하여 팬(6)에 의하여 바람을 일으킬 때 18℃ 정도의 냉풍을 생산하도록 하고,

상기의 기화기를 통과한 열매는 순환모터(7)에 의해 다시 보일러(1)의 제2 열교환부(20)의 배관으로 순환하도록 하고,

따라서 동절기에는 상기의 보일러(1)에서 생성되는 고온 고압의 열매가 지나는 열교환기(8)에서 팬(9)에 의한 열풍을 얻도록 하거나, 또는 하절기에는 기화기(5)에서 팬(6)에 의해 18℃ 정도의 냉풍을 얻도록 하고,

상기의 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관(40)의 공간(41)에서 오존발생기(42)로부터 생성되는 오존에 의해 1차 멸균 및 멸균하는 중에 내벽의 영구자석(43)으로부터의 자장은 오존의 멸균이 활성화되도록 하고,

자외선 램프(44)의 빛과 열에 의해 내부에서의 멸균이 이루어지는 중에 내벽의 영구자석(45)으로부터의 자장은 자외선 램프의 멸균이 활성화되도록 하고,

교번 전자석(46)으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하고,

음이온발생기(47)에서 생성되는 음이온에 의해 통과하는 공기의 정화 및 멸균이 이루어지도록 하고,

다시 적어도 하나 이상의 정제관(48)을 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하여 배출통로로 배출되도록 함으로써 멸균 및 정화된 공기가 실내로 공급되도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템은,

별도의 착화 수단에 의하여 착화하도록 한 보일러(1)의 연소실(2)에서 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키도록 한다.

상기 보일러(1)의 내부 네 측면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 열교환부(10)를 형성하면서 그 내부에 물가열실(11)을 형성하여 일측 하단의 역류방지용 첵밸브(13)를 구비한 물공급관(12)을 통하여 공급되는 물을 가열시켜 역류방지용 첵밸브(15)를 구비한 토출관(14)을 통하여 가열증기를 생산하여 소형 발전기(3)에 공급하도록 한다.

그러므로 역류방지용 첵밸브(13)(15)의 압력에 의하여 원하는 온도의 가열 증기를 얻을 수 있도록 한다.

상기 보일러(1)의 내부 상부에는 제2 열교환부(20)를 설치하여 내부의 배관(21)을 흐르는 열매를 가열하도록 한다.

상승하는 연소열과 내벽을 이루는 제1 열교환부(10)의 축열된 열에 의하여 제2 열교환부(20)의 배관(21)을 흐르는 열매를 효율적으로 가열하게 된다.

상기의 고형연료를 연소할 때 발생하는 전자기 스펙트럼의 형태의 빛은 제2 열교환부(20)의 외면에 설치한 집광판(22)에 전달되어 상기의 배관에 복사열에 의한 열을 전달하도록 함으로써 배관(21)에 가해지는 상기의 직접 연소열과 제1 열교환실(10)의 축열에 복사열을 더하게 된다.

그리고 상기의 제2 열교환부(20)의 하부에는 다수의 자화접촉편(23)을 다수 돌출 형성하여 연소시 상승하는 연소가스 등의 운동 에너지와 충돌하는 중에 저항에 의한 열 에너지를 발생하도록 한다.

상기 자화접속편(23)은 열을 받으면 자성을 띠는 전기석의 분말(25)을 외면에 코팅한 금속편(24)으로 구성함으로써 상승하는 연소가스 등에 의한 움직임인 운동에너지를 전달받아 그에 따른 열을 제2 열교환부(20)의 배관(21)에 열을 전달하도록 한다.

그러므로 제2 열교환부(20)의 배관(21)에는 직접 연소열과 제1 열교환실(10)의 축열과 집광판(22)을 통한 복사열 및 자화접촛편(23)에 의한 저항에 의한 열에너지를 더하게 되어 보일러(1) 내부의 열을 온전히 이용할 수 있도록 한다.

상기 보일러(1)의 제1 열교환부(10)에서 가열된 가열증기는 소형 발전기로 전달되어 발전을 수행하여 전기를 공급하도록 한다.

상기의 제2 열교환부(20)에서 직접 전달되는 열과 빛에너지 및 운동에너지에 의해 효과적으로 가열되는 열매는 팽창변(4)을 통하여 저압 상태로 공급되도록 하여 낮은 온도에서 고온 고압의 열매로 가열되도록 한다.

상기의 가열된 열매는 흡열판(31)이 구비된 제3 열교환부(30)로 공급되어 외부로 열이 배출되는 중에 저온 고압의 열매가 되도록 한다.

상기 저온 고압의 열매는 기화기(5)에서 외부의 열을 빼앗도록 하여 팬(6)에 의하여 바람을 일으킬 때 18℃ 정도의 냉풍을 생산하도록 한다.

상기의 기화기를 통과한 열매는 순환모터(7)에 의해 다시 보일러(1)의 제2 열교환부(20)의 배관으로 순환하도록 한다.

상기의 흡열판(31)에서 빼앗은 열은 열전소자(32)를 통하여 전기에너지를 상기의 소형 발전기(3)로부터의 전기를 충전하는 배터리(33)로 공급하도록 한다.

따라서 동절기에는 상기의 보일러(1)에서 생성되는 고온 고압의 열매가 경유하는 열교환기(8)에서 팬(9)에 의한 열풍을 난방에 사용하도록 하는 한편, 하절기에는 기화기(5)에서 팬(6)에 의해 18℃ 정도의 냉풍을 얻도록 함으로써 외부의 온도에 따라 두 팬(6)(9) 중에서 선택적으로 작동시키도록 하는 한편,

상기의 열풍이나 냉풍이 공기 정화기를 통하여 실내에 공급되도록 하는 동시에, 발전을 한 후의 가열증기 중 일부를 물과 혼합한 온수는 정수기를 통하여 사용할 수 있도록 한다.

상기의 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관(40)의 공간(41)에서 오존발생기(42)로부터 생성되는 오존에 의해 1차 멸균 및 멸균하는 중에 내벽의 영구자석(43)으로부터의 자장은 오존의 멸균이 활성화되도록 한다.

자외선 램프(44)의 빛과 열에 의해 내부에서의 멸균이 이루어지는 중에 내벽의 영구자석(45)으로부터의 자장은 자외선 램프의 멸균이 활성화되도록 한다.

교번 전자석(46)으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 란다.

음이온발생기(47)에서 생성되는 음이온에 의해 통과하는 공기의 정화 및 멸균이 이루어지도록 한다.

다시 적어도 하나 이상의 정제관(48)을 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하여 배출통로로 배출되도록 함으로써 멸균 및 정화된 공기가 실내로 공급되도록 한다.

상기의 정제관(48)은 세척한 초탄을 100메시 정도의 크기로 파쇄하고,

세척한 폐석탄을 100메시 정도의 크기로 파쇄하고,

세척한 포졸란을 100메시 정도의 크기로 파쇄하고,

세척한 게르마늄을 100메시 정도의 크기로 파쇄하고,

세척한 소금을 100메시 정도의 크기로 파쇄하고,

상기의 초탄 15~25중량%, 폐석탄 15~25중량%, 포졸란 15~25중량%, 게르마늄 15~25중량% 및 소금 15~25중량%을 혼합기에서 혼합하여 성형기에서 속이 빈 원통형으로 제조하도록 하여 100~500mm 정도의 길이로 절단하여 형성한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 보일러 2 : 연소실
4 : 팽창변 5 : 기화기
10 : 제1 열교환부 11 : 물가열실
20 : 제2 열교환부 22 : 집광판
23 : 자화접촉편 30 : 제3 열교환부
40 : 공급관 42 : 오존발생기
43, 45 : 영구자석 44 : 자외선 램프
46 : 교번 전자석 47 : 음이온발생기
48 : 정제관

Claims (4)

1. 보일러(1)의 연소실(2)에서 내부로 공급되는 고형연료를 연소시키도록 하되,
   상기 보일러(1)의 내부 네 측면에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 작은 알갱이를 혼합한 제1 열교환부(10)를 형성하면서 그 내부에 물가열실(11)을 형성하여 일측 하단의 역류방지용 첵밸브(13)를 구비한 물공급관(12)을 통하여 공급되는 물을 가열시켜 역류방지용 첵밸브(15)를 구비한 토출관(14)을 통하여 가열증기를 생산하여 소형 발전기(3)에 공급하도록 하고,
   상기 보일러(1)의 내부 상부에는 제2 열교환부(20)를 설치하여 내부의 배관(21)을 흐르는 열매를 가열하도록 하고,
   상기의 고형연료를 연소할 때 발생하는 전자기 스펙트럼의 형태의 빛은 제2 열교환부(20)의 외면에 설치한 집광판(22)에 전달되어 상기의 배관에 복사열에 의한 열을 전달하도록 하고,
   상기의 제2 열교환부(20)의 하부에는 다수의 자화접촉편(23)을 다수 돌출 형성하여 연소시 상승하는 연소가스 등의 운동 에너지와 충돌하는 중에 저항에 의한 열 에너지를 발생하도록 하고,
   상기 보일러(1)의 제1 열교환부(10)에서 가열된 가열증기는 소형 발전기로 전달되어 발전을 수행하여 전기를 공급하도록 하고,
   상기의 제2 열교환부(20)에서 직접 전달되는 열과 빛에너지 및 운동에너지에 의해 효과적으로 가열되는 열매는 팽창변(4)을 통하여 저압 상태로 공급되도록 하여 낮은 온도에서 고온 고압의 열매로 가열되도록 하고,
   상기의 가열된 열매는 흡열판(31)이 구비된 제3 열교환부(30)로 공급되어 외부로 열이 배출되는 중에 저온 고압의 열매가 되도록 하고,
   상기 저온 고압의 열매는 기화기(5)에서 외부의 열을 빼앗도록 하여 팬(6)에 의하여 바람을 일으킬 때 18℃ 정도의 냉풍을 생산하도록 하고,
   상기의 기화기를 통과한 열매는 순환모터(7)에 의해 다시 보일러(1)의 제2 열교환부(20)의 배관으로 순환하도록 하고,
   상기의 온풍이나 냉풍이 공급되는 공급관(40)의 공간(41)에서 오존발생기(42)로부터 생성되는 오존에 의해 1차 멸균 및 멸균하는 중에 내벽의 영구자석(43)으로부터의 자장은 오존의 멸균이 활성화되도록 하고,
   자외선 램프(44)의 빛과 열에 의해 내부에서의 멸균이 이루어지는 중에 내벽의 영구자석(45)으로부터의 자장은 자외선 램프의 멸균이 활성화되도록 하고,
   교번 전자석(46)으로부터의 교번자장이 오존과 자외선에 의한 멸균이 극대화하도록 하고,
   음이온발생기(47)에서 생성되는 음이온에 의해 통과하는 공기의 정화 및 멸균이 이루어지도록 하고,
   다시 적어도 하나 이상의 정제관(48)을 통과하는 공기를 정화하는 중에 원적외선을 비롯한 유익한 성분을 함유하여 배출통로로 배출되도록 함으로써 멸균 및 정화된 공기가 실내로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 하는 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자화접속편(23)은 열을 받으면 자성을 띠는 전기석의 분말(25)을 외면에 코팅한 금속편(24)으로 구성함으로써 상승하는 연소가스 등에 의한 움직임인 운동에너지를 전달받아 그에 따른 열을 제2 열교환부(20)의 배관(21)에 열을 전달하도록 한 것을 특징으로 하는 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기의 흡열판(31)에서 빼앗은 열은 열전소자(32)를 통하여 전기에너지를 상기의 소형 발전기(3)로부터의 전기를 충전하는 배터리(33)로 공급하도록 하고,
   로 구성한 것을 특징으로 하는 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   동절기에는 상기의 보일러(1)에서 생성되는 고온 고압의 열매가 지나는 열교환기(8)에서 팬(9)에 의한 열풍을 난방에 사용하도록 하고,
   하절기에는 기화기(5)에서 팬(6)에 의해 18℃ 정도의 냉풍을 얻도록 하고,
   상기의 열풍이나 냉풍이 공기 정화기를 통하여 실내에 공급되도록 하고,
   상기의 발전을 한 후의 가열증기 중 일부를 물과 혼합한 온수는 정수기를 통하여 사용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 멸균 기능을 갖는 가정용 냉난방 시스템.

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