KR920008043Y1 - 열매체유를 이용한 전기보일러의 난방장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열매체류유를 이용한 전기보일러의 난방장치

제1도는 본 고안의 일부를 분해한 상태에서 도시한 참고 사시도.

제2도는 본 고안이 적용된 상태의 난방장치를 도시한 단면개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 수조 4 : 히터

6 : 열매체유공급관 6a : 인입수평관

7a : 열매체유배출유도관 7b : 배출수평관

13 : 단열재 18 : U형관

20 : 방온돌파이프

본 고안은 전기 보일러에 있어 난방을 위해 이용되는 열매체유와 수조내의 물을 가열하여 상호간의 높은 온도의 열을 흡수보완하여서 빠른 시간내에 고온의 열을 얻어 난방효율과 온수를 적절히 사용할 수 있도록 하는 열매체유를 이용한 전기보일러의 난방장치에 관한 것이다.

종래에 흔히 사용되어온 연탄보일러의 경우에는 적절한 난방과 온수물을 이용하기 위해서는 많은 구멍타의 소비가 필요하였고, 일르 시정하여 열을을 주로 이용하는 경우에는 연료의 절감은 있을지 모르나 더운물을 항시 사용할 수 없는 단점이 있다.

또한 가스보일러의 경우에는 제품의 가격이 비싸고 난방효과는 어느정도 있으나 소음이 심하고 유동적이여서 항상 사고의 위험성을 내재하고 있으므로 사용상 상당한 주의를 요하는 단점이 있었다. 그 외에는 축열식에 의한 전기보일러가 안출된 바 있다.

예컨데 일본국 실용신안공보 소 48-1561(1973년 1월 16일자 공고)의 경우를 요약하면, 축열재 내에 복수개의 야간용히터를 매설하고, 또한 급탕관을 매설하여 그 양단을 각각 방열기의 개구부와 저탕조에 각각 접속하고, 상기 저탕조내에는 보조히터를 내장하여 이루어진 것이다.

이는 야간용히터를 통전시켜주는 것에 의해 발생되는 열이 축열재를 수 100℃의 열로 가열시킴과 동시에 단열재를 개재시킨 것에 의한 여열은 저탕조내의 물을 70-80℃도로 가열하여서 이와함께 주간난방시에 저탕조내의 물을 상기한 급탕관을 통해 순환시킬때 야간용히터에 의해 축열된 열을 흡수하여 난방용으로 이용하는 것임을 알 수 있다.

그러나 이러한 종래의 난방장치는 내화물종류인 축열재내에 다수의 야간용 히터자체를 매설해야 하고, 또한 축열된 열을 흡수하기 위한 급탕관이 축열재의 일부에만 한정매설되어 있어서 그 잠열의 흡수율이 극히 떨어지는 단점이 있었다.

특히 야간에 야간용히터를 가열하여 축열할때 저탕조의 물을 가열할 수 있다고 하고 있으나 그 열의 대부분은 단열재에 의해 차단되므로 가열되는 열을 효과적으로 이용하지 못하는 단점이 있다.

특히 다수의 야간용히터자체를 매설했다고는 하나 축열재 자체가 내화물로 이루어지는 것으로서 축열유지기능은 훌륭할지 모르나 열전달율이 떨어지므로 이를 출열하기 위한 단위 시간당 전력소비가 많은 단점이 있고, 히터자체를 별도의 방법에 의해 제조되어야 하는 축열재에 매설해야하는 제작상의 문제점이 있었다.

또한 물은 배출시켜서 온수로서 이용하는 경우에는 난방의 효과를 제대로 기대할 수 없는 등의 단점 또한 있게 된다.

이러한 종래의 단점을 근본적으로 제거하기 위해 본 고안자는 선출원한 1990년 실용신안등록출원 제13070호에서 본원고안과 같이 열매체유를 이용하여 난방을 행하된 이 열매체유는 가열된 상태에서 급탕수로 사용되기 위해 가열되는 사용수와 함께 상호간의 높은 온도의 열을 흡수보완하여 난방온도와 사용수온도를 일정하게 유지하여 난방효율을 물론 사용수를 효율적으로 사용하고자 했다.

그러나 선출원은 수조내의 히터에 의해 가열되는 사용수에 수장되는 사형관이 단지 수조를 통과하는 길이로만 구성되어 있기 때문에 사형관을 통과하는 열매체유가 가열된 사용수로부터 열을 충분하게 흡수할 수 없고, 또한 열매체유를 가열하였을 경우에도 수조내의 사용수가 열매체유의 열을 충분히 흡수하 수 없어 열효율이 떨어지는 단점을 내재하고 있었다.

본 고안은 이러한 단점을 제거하기 위해 안출된 것으로서, 열매체유의 흐름을 유도하는 유도관의 유입구와 배출구의 위치가 동일한 위치에 설정하여서 유도관 자체를 타원형상화 하여 수조내에서 가열된 사용수의 열을 열매체유가, 또는 가열된 열매체유가 유도관을 통과할때 그 열을 사용수가 충분히 흡수할 수 있도록 하여 열효율을 증대시키고자 하는데 있다.

이하 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상의 사각통체로 이루어진 기체(1)의 내표면에 단열재(13)를 장착하여 구성한 전기보일러의 난방장치에 있어서, 상기 단열재(13)의 내부에는 수조(3)가 상기 기체(1)의 내측에 일체로 형성된 걸림턱(2)에 수조상단플랜지(5)가 체결고정되고, 상기 수조(3)내에는 사용수(3')를 충수하여 상기 수조(3)의 일측에서 각각 연결되는 인입수평관(6b)과 배출수평관(7b)을 수장하여 그 사이에 다수의 반타원형상의 U형상(8)을 일체로 관통연결하여서 이루어진다.

미설명부호 14는 상기 수조(3)의 내부와 관통연결된 사용수저장통이고, 12는 상기 수조(3)의 내부와 관통연결된 온수개페콕크이며, 6a 및 7a는 상기 인입수평관(6b), 배출수평관(7b)에 각각 그 한단이 연결되는 열매체유 공급유도관과 열매체유 배출유도관으로서 그하단에는 그 각각 히터(16)(17)이 내장된 열매체유가열관(6)(7)에 연결되어지고, 상기 열매체유가열관(6)의 일단에는 열매체유 공급통(15)에 연결된 열매체유공급관(15')에 연결된 방온돌파이프 난방관(20)의 한단이 연결되고 다시 상기 열매체유가열관(7)의 일단에는 방온돌파이프(20)의 타단이 연결되어 진다.

또한 미설명부호 4는 상기 수조(3)내의 사용수(3')에 수장돈 히터로서 사용수(3')를 가열하여 주게된다. 18은 모터이다.

이와같이 이루어진본 고안의 작용 및 제효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

수조(3)내에 내장된 히터(4)를 작동시켰을 때에는 히터(4)가 수조(3)내의 사용수(3')를 가열하여 주게된다.

모터(18)의 작동에 의해 강제순환되는 열매체유공급관(6)에 연결된 방온돌 파이프(20)내의 열매체유는 열매체유공급관(6)과 열매체유공급유도관(6a)을 통하여 사용수(12')에 수장된 인입수평관(6b)과 U형관(18) 및 배출수평관(7b) 통하면서 가열되게 된다. 다시말해 가열된 사용수(12')의 열을 열매체유가 전달받게 된다.

이렇게 하여 가열된 열매체유는 다시 배출수평관(7b)에서 열매체유배출유도관(7b)과 열매체유가열관(7)을 통해 방온돌파이프(20)에 공급되어 순환하면서 난방을 취하게 된다.

이렇게 하여 난방을 위한 열매체유는 다시 열매체유가열관(6)을 통해 열매체유공급관(6a)에 다시 공급되게 된다.

이때에 난방을 위해 순환하면서 누실되는 열매체유0 열매체유저장통(15)에서 공급되는 열매체유가 방온돌파이프(20)에 연결된 열매체유공급관(15')를 통해 재충전하여 주게된다.

물론 이러한 열매체유는 물에 비하여 밀도가 높기 때문에 빠른 시간내에 가열되는 효과가 있을 뿐만 아니라 그 열의 보지능력이 뛰어나므로 장시간동안 난방의 효과를 기대할 수 있게 되는바, 특히 상기한 U형관(18)은 반타원형상으로 이루어져 있기 때문에 가열되는 사용수(12')내에서 그 수장되는 길이 즉, 접촉면적이 많기 때문에 사용수(12')의 열을 충분히 흡열할 수 있어 그 만큼 열효율이 뛰어나고 또한 난방효과역시 뛰어나게 된다.

이와같이 난방을 행하는 열매체유는 다시 상기에서와 같이 열매체유공급관(6a)에서 인입수평(6a), U형관(8) 및 인출수평관(7b)을 통과하면서 히터(4)에 의해 가열된 사용수(3')에 의해 재가열되어 열매체유배출유도관(7a)을 통해 다시 방온돌파이프(20)에서 방열되어 난방을 취하는 순환이 계속하여 이루어진다.

한편, 온수를 이용하고자 할때에는 온수개폐콕크(12)를 개방하여 수조(3)내의 가열된 사용수(3')를 인출하여 사용하면 될 것이고, 인출된 사용수(3')의 공급은 사용수저장통(14)에서 수조(3)내로 공급이 이루어지게 된다.

이와같이 수조(3)내의 사용수(3')를 히터(4)로서 가열해주는 것에 의해 온수 및 난방을 행하는 열매체유 사이에서 상효열교환이 발생하여 난방이 동시에 가능하게 되므로 가열된 난방수를 배출하여 이용한 후에도 난방기능이 급격히 떨어지는등의 단점을 제거할 수 있게 되는 것이다.

또한 히터(4)는 통상의 타이머(미도시)의 작동에 의해 설정된 시간대에만 작동케하여 히터(4)의 작동을 제어하여 난방온도를 조절할 수 있을 것이다.

한편, 온도감지기(미도시)에 의해 열매체유가열관(6)(7)을 통과하는 열매체유의 온도가 떨어진 상태이거나 사용자의 의도에 의해 히터(4) 대신에 히터(16) 또는 히터(17)를 보조로 사용할 수 있게 되는데 이때에는 열매체유가열관(6)내로 순환되는 열매체유가 히터(16)에 의해 가열된 상태로 인입수평관(6b), U형관(8) 및 배출수평관(7b)을 통하면서 이들을 수장하고 있는 수조(3)의 사용수(3')와 열교환 즉 상기한 열매체유의 열이 인이부평관(6b), U형관(8) 및 배출수평(7b)에서 방열되는 열이 사용수(12')를 가열하여 주게된다.

이때에도 역시 U형관(8)이 사용수(12')와 접촉하고 있는 면적이 넓어서 사용수(12')를 효과적으로 가열할 수 있게 된다.

물론 이때 상호 열교환이 이루어진 경우에 있어 사용수(12')를 배출하여 계속 사용하는 경우에는 난방을 위한 온도의 유지가 불가능할 수 가 있는데 이때에는 히터(7)를 작동시켜 배출수평관(7b)에서 열매체유배출유도관(7a)을 통하여 배출되는 열매체유를 열매체유가열관(7)에서 재가열하여 방온돌파이프(20)에 공급하여 줌으로서 난방을 위한 온도의 유지가 가능하게 되는 것이다.

이와같이 본 고안은 난방을 위해 사용되는 열매체유를 직접 또는 사용수를 가열하는 것에 의해 간접으로 가열할 수 있도록 하되, 온수의 사용을 위한 사용수 또한 직접 또는 열매체유를 가열하는 것에 의해 간접으로 상호열효관이 이루어져 난방과 사용수의 온도를 떨어뜨리는 단점없이 항상 일정한 온도를 유지하면서 난방과 사용수를 사용할 수 있는 효과있도록 함과 동시에 사용수와 열매체유와 접촉면적을 극대히 하여 상호간의 열전달을 충분히할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 고안임이 명백하다.

Claims (1)

1. 통상의 사각통체로 이루어진 기체(1)의 내표면에 단열재(13)를 장착하여 구성한 전기 보일러의 난방장치에 있어서, 상기 단열재(13)의 내부에는수조(3)가 상기기체(1)의 내측에 일체로 형성된 걸림턱(2)에 수조상단 플랜지(5)가 체결고정되고, 상기 수조(12)내에는 사용수(3')를 충수하여 상기 수조(3)의 일측에서 각각 연결되는 인입수평관(6b)과 배출수평관(7b)을 수장하여 그 사이에 다수의 반타원형상의 U형관(8)을 일체로 관통 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 전기보일러의 난방장치.