KR900007720B1

KR900007720B1 - 전기식 가열보일러

Info

Publication number: KR900007720B1
Application number: KR1019870015078A
Authority: KR
Inventors: 전주현
Original assignee: 전주현
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1990-10-19
Also published as: KR890010513A

Abstract

내용 없음.

Description

전기식 가열보일러

제1도는 본 발명을 나타내는 일부절결사시도.

제2도는 본 발명에 사용되는 히터를 나타내는 일부절결사시도.

제3도는 본 발명에 사용되는 제어장치의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보일러본체 3 : 온수배출구

4 : 냉각수유입구 5 : 보충수공급구

6 : 체결볼트 7 : 히터케이스

8 : 개방구 9 : 나사부

10 : 코일선 11 : 케이블선

12 : 배관 14 : 연결파이프

15 : 밸브 20 : 단자부

H₁: 제1히터 H₂: 제2히터

LH₁: 제1히터작동표시램프 LH₂: 제2히터작동표시램프

LP : 펌프 작동표시램프 M : 모터

P : 펌프 MG : 마그네트

S : 온도감지기 SW₁: 제1스위치

SW₂: 제2스위치 TH : 온도조절기

본 발명은 전기식 가열보일러에 관한 것으로, 특히 전기식 가열히터를 가열원으로서 이용한 보일러에 관한 것이다.

종래의 보일러로는 통상 벙커 C유 등의 연료를 사용하여 버너로 가열하는 타입의 기름보일러, 연탄을 가열원으로 사용하는 연탄보일러, L.P.G나 L.N.G와 같은 가스를 연료로 사용하는 보일러 등이 있었다.

기름보일러의 경우에는 연료탱크나 보일러본체를 함께 설치하여야 하므로 설치공간이 비교적 크게 차지하고 기름의 연소와 함께 연소가스, 매연 등의 배출에 따른 공해의 문제점과 아울러 유지관리가 불편한 등의 단점이 상존하고 있었다.

연탄보일러의 경우에는 보일러본체를 설치하는 동시에 연탄을 보관하여야 하는 저장공간이 필요하므로 역시 설치 및 저장공간이 비교적 크게 차지하고, 연소시 발생하는 일산화탄소는 인체에 아주 유해할 뿐 아니라 심한 경우에는 생명을 잃게되는 경우도 있다. 또한 다른 연소가스와 함께 공해의 문제점이 있으며 수시로 필요시마다 연탄을 갈아주어야하는 불편한 점도 가지고 있다.

가스보일러의 경우에는 전술한 보일러와는 달리 설치공간이 비교적 적고, 공해의 문제점도 그다지 심하지 아니한 장점이 있으나, 가스누출에 의한 폭발이나 화재의 위험이 상존하고, 연소시 실내의 공기중에 포함되어 있는 산소를 급격하게 소비하게 되므로 질식의 염려가 있으며, 설치위치에 있어서 제약을 받는등의 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 보일러가 갖는 문제점을 해소하고자 발명된 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명의 첫째목적은 열효율이 좋고, 유지비용도 저렴하며 공해의 문제점이 전혀없는 전기식 가열보일러를 제공하는데 있다.

본 발명의 둘째목적은 구조가 간단하고 소형으로 충분한 효과를 발휘할 수 있으며 제작비용이 저렴한 전기식 가열보일러를 제공하는데 있다.

본 발명의 세째목적은 설치공간이 비교적 적고 설치위치에 있어서 제약을 받지않으며 어느 누구도 용이하게 설치 및 사용이 간편한 전기식 가열보일러를 제공하는데 있다.

다음은 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

제1도는 본 발명을 나타내는 일부절결사시도로서, 보일러본체(1)는 외측프레임(2)내부에 설치되는바, 상부가 돔(Dome)형상이고 전체가 원통형상을 이루는 압력용기형태로서, 스테인레스강판으로 제작된다.

보일러본체(1)의 일측에는 상, 하로 히터(H₁, H₂)가 설치되고, 다른 일측에는 상부온수유출구(3)와 하부냉각수유입구(4)가 각각 상, 하로 설치되며, 보일러본체(1)의 상부에는 보충수공급구(5)가 설치되는 동시에 하부에는 다수의 체결볼트(6)가 용착되어 고정된다. 히터(H₁, H₂)는 제2도에 도시된 바와같이 스테인레스 강으로 이루어진 히터케이스(7)가 원통형으로 이루어져 일측은 막혀있고 일측에는 개방구(8)와 함께 보일러본체(1)에 설치하기위한 나사부(9)가 설치되며, 내부에는 니크롬코일선(10)과 함께 코일선(1)주위에는 석면가루나 장석가루등과 같은 절연물질과 고온에도 견디는 접착제를 혼합한 물질을 완전히 채워 고정시킨다. 케이블선(11)의 양측은 코일선(10)의 양측과 연결되어 전기를 공급할 수 있게 되어 있다.

상부온수유출구(3)와 연결되는 배관(12)에는, 온도 감지기(S)와 통상의 모터에 의하여 작동되는 순환펌프가 설치된 케이스(13)가 있고 펌프는 온수의 순환을 강제적으로 수행할 수 있게 되어있다. 또한 하부유입구(4)는 전술한 상부온수유출구(3)를 통하여 실내의 난방기구나 방바닥내부에 설치된 배관등 난방 또는 온수가 필요한 곳에 공급된 물이 순환한 다음 보일러 몸체(1) 내부로 들어오도록 설치된다.

보충수 공급구(5)는 통상의 수도배관과 연결되며, 연결파이프(14)중간에는 밸브(15)가 설치되어, 유량의 조절과 함께 물의 공급과 차단의 기능을 발휘하게 된다. 프레임(2)과 보일러본체(1)사이의 공가중에서 상부 및 측면부에는 그라스울(Glass Wool)과 같은 단열보온재(16)를 채워넣고 하부에는 단열 및 보온의 성질이 우수한 석면판(17)을 설치한다. 보일러본체(1) 직하부엔 석면판(17) 및 프레임(2)에 다수의 통공을 뚫어 체결볼트(6)가 통과할 수 있게 되어 있으며, 너트(18)로 이들 체결볼트(6)를 프레임(2)의 하부에서 고정할 수 있게 되어있다. 한편, 제3도에 도시된 바와같은 본 발명의 제어장치를 살펴보면, 전원선을 개폐하는 마그네트(MG)와 이 마그네트를 통하여 모터(M)와 히터(H₁, H₂)로 된 구동부(A)를 접속하고 상기 마그네트(MG)의 코일(MC)에 동작전원을 인가하도록 된 스위치(SW₁)와 온도조절기(TH) 및 히터(H₂)를 동작시키기 위한 스위치(SW₂) 및 각 구동부요소의 구동을 표시키위한 램프(LPM, LH₁, LH₂)로 된 제어부(C)로써 상기 마그네트(MG) 1차측에서 분기하여 제1스위치(SW₁)와 온도조절기(TH)를 각 선로(U.S)에 직렬로 개재접속하여 이 제1스위치(SW₁)와 온도조절기(TH)를 통하여 마그네트코일(MC)의 양단을 접속하고 이마그네트의 2차측 접점(U₂, S₂, S₂')을 통하여 구동부(C)를 접속하되 온도조절기(TH)와 온도감지기(S)가 닫힌상태일때 모터(M) 및 제1히터(H₁)는 제1스위치(SW₁)에 의하여 동작되도록 접속하고 제2히터(H₂)는 제2스위치(SW₂)에 의하여 상기 마그네트 2차측을 통하여 개별동작되도록 접속하되 각 스위치(SW₁, SW₂) 및 모터(M)의 구동을 확인할 수 있도록 표시램프(LPM, LM₁, LM₂)를 각각에 병렬연결하여 구성한 것으로서, 미설명부호 19는 프레임(2)하부에 설치되어 보일러가 자리잡기 간편하게 이루어진 다리를 나타낸다.

다음은 상술된 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명의 전기식 가열보일러를 작동시키는 방법으로서는 제1히터(H₁)만을 가동시키는 경우와, 제1, 2히터(H₁, H₂)를 동시동작시키는 경우가 있게된다. 우선 제1히터(H₁)만을 동작시키는 경우를 살펴본다.

동작전원선(U.S)은 누선차단기(21)을 통하여 마그네트(MG)의 단자에 연결되어 전원이 인가되고 이때 온도조절기(TH)는 실내온도에 따라 동작되는 노말크로스(N-C)타입의 접점을 갖으며 온도감지기(S)는 난방수온도에 따라서 순환펌프(P)를 구동케하는 모터(M) 구동접점으로 노말오픈(N.O)타입의 접점으로써 제어부(C)의 제1스위치(SW₁)를 닫으면 전원선로는 폐회로를(SW₁→MC→TH)구성하여 마그네트(MG)가 온(ON)상태가 되어 그 2차측에 접속된 제1히터(H₁)가 발열을 시작한다.

이때 제1스위치(SW₁)에 병렬연결된 제1히터 작동표시램프(LH₁)가 점등되어 제1히터가 작동중임을 표시한다. 따라서 가열이 계속되어 보일러본체(1)내부의 물의 온도가 소정의 온도에 이르게되면 온도감지기(S)가 이를 감지하여 "온(ON)"상태가 되고, 이때 모터(M)에 전원이 인가되어 모터(M)와 함께 순환펌프(P)가 작동하여 보일러본체(1) 내부에서 가열되어 소정의 온도에 이른 뜨거운 물은 상부온수유출구(3)를 통하여 미도시된 난방용이나 온수등의 필요한 곳으로 공급하게되고, 이때 열교환이 이루어져 뜨거웠던 물은 예를들면 난방용 배관을 거쳐 저온상태로 냉각되게되고 순환경로를 거쳐 하부냉각수유입구(4)를 통하여 본체(1)내부로 다시 회수된다.

이와같은 순환과정을 계속하면서 난방효과를 발휘하게되고, 만일 보일러본체(1)내부의 온수의 온도가 소정온도 이하로 떨어지게되면 온도감지기(S)는 "오프(off)"상태에 있게되므로 펌프의 작동은 멈추고 온수의 순환을 멈추게 된다.

전술한 바와같은 순환과정을 반복하는 과정에서 난방이 이루어지는 실내의 온도가 설치된 온도조절기(TH)에 미리 조작해놓은 소정의 온도(예를들면 20℃, 25℃ 등)에 이르게되면 온도조절기(TH)가 자동적으로 "오프(off)"상태로 변환되므로 마그네트(MG)도 원위치가 되고 모든 회로는 일단 "오프(off)"상태에서 동작을 멈추게된다. 그러나 실내의 온도가 소정의 온도이하로 내려가게되면 다시 온도조절기(TH)는 "온(ON)"상태가 되어 전술한 과정을 반복하게된다.

다음은 제1히터(H₁)와 제2히터(H₂)가 동시에 작동되는 경우에 대하여 알아보기로 한다.

제2히터(H₂)는 제2스위치(SW₂)를 직렬로 전원선 연결하여 제2스위치(SW₂)의 "온"동작으로 구동전원이 인가되는 것으로써 이때 제2히터 작동표시램프(LH₂) 또한 점등되고 그 이외에 펌프(P), 온도감지기(S), 제1히터(H₁), 펌프작동표시램프(LP), 제1히터작동표시램프(LH₁), 온도조절기(TH)등의 작동관계는 전술한 제1스위치(SW₁)만을 작동시키는 경우와 동일하다.

따라서 보일러를 처음 가동시키는 경우와 같이 보일러 내부의 물을 가열시키는데 시간이 많이 소요하는 경우나, 빠른시간내에 보일러본채내의 물을 가열시킬 필요가 있는 경우 즉, 난방이나 온수가 신속하게 필요한 경우에는 제1히터(H₁)와 제2히터(H₂)를 동시에 가열하므로서 빠른시간내에 원하는 목적을 달성할 수 있다.

또한 보일러본체 내부의 물이 완전히 냉각되어 있는 상태에서 맨처음 가동하는 4경우에는 물을 가열시키는데 상당한 시간이 요하므로, 통상적으로 제1히터(H₁)와 제2히터(H₂)를 동시에 가열시키고 어느정도 가열과 난방이 이루어진 상태에서는 제2스위치(SW₂)를 "오프(off)"시켜, 제1히터(H₁)만으로 가동하는 것도 충분한 효과를 얻을 수 있는 방법중 하나이다.

또한 필요에 따라 보일러본체(1)의 크기를 용량에 맞추어 제작하거나 조절하여 사용할 수 있고 심야와 같이 전력이 남아도는 경우에 별도로 가동시켜 난방용 온수를 충분히 비축하여두고, 아침이나 낮에 적절하게 난방과 온수로서 사용할 수도 있다.

따라서 별도의 조작이 필요없이 제1스위치(SW₁)만을 "온(ON)"시킨다음, 실내의 온도조절기(TH)만을 소정의 원하는 온도에 맞추어두면 자동적으로 보일러 본체(1) 내부의 온도와 실내의 온도가 조절될 수 있다.

따라서 본 발명인 전기식 가열보일러는 종래의 보일러와는 달리 공해의 문제점이 전혀없고 구조가 간단하여 제작비용이 저렴하고 설치공간이 비교적 적으며 설치장소의 제약을 받지아니하는 동시에 소형으로도 충분한 효과를 발휘할 수 있고, 히터와 주위의 물이 직접 접촉가열되므로 열효율이 우수하여 심야전력을 주로 이용하는 경우 유지비용도 아주 저렴하고 유지관리할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

또한 본 발명인 전기식 가열보일러에 사용하는 가열매개체로서는 전술한 바와같이 물을 사용할 수도 있고, 난방용으로서는 물대신에 통상의 부동액을 사용하는 경우에는 보다 큰 효율을 얻을 수 있다.

끝으로 본 발명의 기술적 사상이 갖는 범주내에서는 다양한 변경이 가능하며 이러한 변형실시예는 본 발명의 보호범위에 속하는 것임을 밝혀두고자 한다.

Claims

가열원의 작동이 전기를 이용하여 이루어지는 전기식 가열보일러에 있어서, 보일러본체(1)는 상부가 돔형상이고, 전체가 원통형상을 이루는 압력용기형태로서, 일측에는 히터(H₁, H₂)가 설치되고 다른일측에는 상부 온수유출구(3)와 하부 냉각수 유입구(4)가 설치되며, 상부에는 보충수공급구(5)가 설치되는 동시에 하부에는 다수의 체결볼트(6)가 용착고정되고, 히터(H₁, H₂)는 일측은 막혀있고 일측에는 개방구(8)와 함께 나사부(9)가 설치되어 있는 원통형히터케이스(7), 케이스(7)내부에 설치되고 주위에 절연물질과 접착제를 혼합한 물질을 채워 고정된 니크롬 코일선(10) 및 코일선(10)의 양측과 연결되어있는 케이블선(11)으로 이루어지며, 상부온수유출구(3)와 연결되는 배관(12)에는 온도 감지기(S)와 통상의 순환펌프(P)가 설치되고, 유출된 온수가 순환한 다음 보일러본체(1)내부로 들어올수 있도록 하부냉각수유입구(4)가 설치되며, 보충수공급구(5)는 통상의 수도배관과 연결되며 연결파이프(14)중간에는 밸브(15)와 여과기가 설치되어 이루어진 보일러와, 전원으로부터 마그네트(MG)의 2차측에 순환펌프의 모터(M), 온도감지기(S), 제1히더(H₁) 및 제2히터(H₂)로 된 구동부(A)와 펌프작동표시램프(LPM), 제1히터 작동표시램프(LH₁), 제2히터작동표시램프(LH₂), 제1스위치(SW₁), 제2스위치(SW₂) 및 온도조절기(TH)로 된 제어부(C)로 이루어진 제어장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기식 가열보일러.
제1항에 있어서, 마그네트(MG) 1차측에서 분기하여 제1스위치(SW₁)와 온도조절기(TH)를 각 선로(U.S)에 직렬로 개재 접속하여 이 제1스위치(SW₁)와 온도조절기(TH)를 통하여 마그네트코일(MC)의 양단을 접속하고, 이 마그네트(MG)의 2차측 접점(U₂, S₂, S₂')을 통하여 구동부(A)를 접속하되, 온도조절기(TH)와 온도감지기(S)에 관련하여 모터(M) 및 제1히터(H₁)는 제1스위치(SW₁)에 의하여 동작되도록 접속하고, 제2히터(H₂)는 제2스위치(SW₂)에 의하여 상기 마그네트(MG)의 2차측을 통하여 개별동작되도록 접속하며, 각 스위치(SW₁, S₂) 및 모터(M)의 표시램프(LP₁, LH₂, LHM)를 접속하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기식 가열보일러.