KR101623400B1 - 발열부를 이용한 보일러 시스템 - Google Patents

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KR101623400B1
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Abstract

본 발명은 발열부를 이용한 보일러 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 온수를 저장하는 탱크와, 난방 및 온수 사용처에 온수를 공급하도록 상기 탱크와 순환펌프 및 배관으로 연결된 발열부를 이용한 보일러 시스템에 있어서, 급수수단에 의해 공급되는 물을 저장하며, 온수 사용처에 기 설정된 기준온도의 온수를 공급하도록 가온하는 2차 탱크; 상기 2차 탱크로부터 온수를 공급받도록 연결되며, 내부에 수용된 온수가 기 설정된 기준온도가 될 경우 난방 사용처에 난방수를 공급하는 1차 탱크; 상기 1차 탱크로부터 온수가 유입 및 회수되도록 연결되고, 상기 1차 탱크에 수용되는 온수의 온도가 기설정된 기준온도로 유지되도록 유입된 온수를 가온하는 발열부; 및 상기 발열부와 1차 및 2차 탱크를 순환하는 온수의 온도와 1차 및 2차 탱크에 수용된 온수의 양에 따라 상기 급수수단 및 발열부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.

Description

발열부를 이용한 보일러 시스템{BOILER SYSTEM USING HEATING DEVICE}
본 발명은 발열부를 이용한 보일러 시스템에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 보일러의 난방 및 온수사용의 효율을 최대화시키며, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 에너지소비를 최소화할 수 있음은 물론, 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 발열부를 이용한 보일러 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하고, 발생된 열에너지로 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치로써, 물을 가열하는 방식에 따라 저탕식 또는 급탕식의 보일러로 구분되고, 이 중 저탕식 보일러는 버너에 의해 가열되는 난방수와 온수가 구별되어 있으며, 급수관을 통해 유입된 급수가 온수탱크 내에 설치된 열교환코일에 의해 항상 적정고온으로 가열되므로 사용자가 온수를 바로 사용할 수 있다는 장점이 있고, 온수의 단속적인 사용에도 온수가 적정고온으로 보관되어 있으므로 바로 사용자가 온수를 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 전기보일러는 대부분 심야의 값싼 전기를 이용한 축열 방식이 주류를 이루었으나, 최근에는 환형 코일에 전류를 인가하고 이 코일에 의해 금속 재질의 코어를 유도가열하여 난방수를 가열하는 방식의 전기보일러가 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유도가열을 이용한 전기보일러 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 유도가열을 이용한 전기보일러는 하부에 냉수 유입관과 상부에 온수 유출관을 구비한 보일러 탱크(1)의 외부에 고주파 유도가열코일(2)을 나선상으로 감은 내통(3)을 결합시킨 다음, 외면과 상하면을 세라믹등과 같은 절연재(11)로 밀폐되게 도포하여 형성된 것이다.
하지만, 전술한 종래기술에 따른 유도가열을 이용한 전기보일러는 유도가열코일(2)에 인가되는 전류에 따른 에너지소비가 매우 높을 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용이 상당하여 사용자의 비용소모로 인한 경제적 부담이 되는 문제점이 있다.
(특허문헌 1) 대한민국 실용신안공보 제1992-004106호 (1992.6.20.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 보일러의 열교환 효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 에너지소비를 최소화할 수 있음은 물론, 친환경적일 뿐만 아니라 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 내부에 온수를 저장하는 탱크와, 난방 및 온수 사용처에 온수를 공급하도록 상기 탱크와 순환펌프 및 배관으로 연결된 발열부를 이용한 보일러 시스템에 있어서, 급수수단에 의해 공급되는 물을 저장하며, 온수 사용처에 기 설정된 기준온도의 온수를 공급하도록 가온하는 2차 탱크;상기 2차 탱크로부터 온수를 공급받도록 연결되며, 내부에 수용된 온수가 기 설정된 난방수 기준온도가 될 경우 난방 사용처에 난방수를 공급하는 1차 탱크; 상기 1차 탱크로부터 온수가 유입 및 회수되도록 연결되고, 상기 1차 탱크에 수용되는 온수의 온도가 난방수 기준온도로 유지되도록 유입된 온수를 가온하는 발열부; 및 상기 발열부와 1차 및 2차 탱크를 순환하는 온수의 온도와 1차 및 2차 탱크에 수용된 온수의 양에 따라 상기 급수수단 및 발열부의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 1차 탱크에는 내부에 수용된 온수의 온도를 감지하는 온도센서가 구성되고, 상기 2차 탱크에는 온수의 온도 및 수위를 감지하는 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발열부는 원통형의 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치하며, 동력수단과 연동회전하도록 회전축의 외주에 설치되고, 외주면에는 S극과 N극이 교대로 배치된 자석부가 외주방향을 따라 등간격으로 다수개 배치된 가열디스크부; 상기 하우징의 일측을 차폐하고, 외주에 상기 1차 탱크와 연결되어 온수가 유입되며, 일단부의 내측에는 상기 회전축의 외주를 따라 수용공간이 형성된 가열부가 형성된 유입부; 상기 하우징의 타측을 차폐하고, 상기 유입부로부로부터 유입된 온수가 배출되는 출수부; 및 코일의 형상으로 이루어지며, 양단부가 유입부 및 출수부에 연통하도록 연결되고, 상기 가열디스크부의 회전에 따라 발생하는 와전류에 의해 발열되어 내부에 흐르는 온수를 1차로 가온하는 1차 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 1차 발열부는 사각의 통형상으로 형성되어 양단부가 유입부 및 출수부에 연통하도록 연결되고, 상기 가열디스크부의 외주면을 따라 등간격으로 복수 구성되는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전축의 양단부측 외주에는 내측에 상기 회전축의 외주를 감사며 회전을 원활하게 하도록 삽입된 베어링과, 상기 베어링을 커버하도록 외측에 베어링캡이 결합된 고정지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 상기 유입부의 타측면에는 원통형으로 축방향을 따라 연장형성되고, 상기 회전축을 기준으로 서로 대향하며, 상기 가열부측으로 삽입되게 설치되고, 내측면에 상기 유입부로부터 유입된 온수가 경유하며, 경유하는 온수를 2차로 가온하는 2차 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 온수 사용처에서 온수 사용이 종료되면, 상기 2차 탱크와 상기 온수 사용처가 연결된 배관 내에 잔존하는 온수가 상기 2차 탱크 내부로 리턴되도록 상기 순환펌프 및 2차 탱크를 제어하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면 보일러의 열교환 효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 에너지소비를 최소화할 수 있음은 물론, 친환경적일 뿐만 아니라 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 보일러 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템을 개략적으로 나타낸 구성블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 요부확대 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부 중 자석부를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 측면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 사시도,
도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 다른 실시예이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템을 개략적으로 나타낸 구성블록도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 요부확대 단면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부 중 자석부를 나타낸 측면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 측면도, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 사시도, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열부를 이용한 보일러 시스템의 발열부를 나타낸 다른 실시예이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 발열부를 이용한 보일러 시스템은 물이 유입되도록 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 발열부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100,200) 및 발열부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
급수수단(10)은 2차 탱크(200)와 배관(50) 및 순환펌프(60)와 연결되게 설치되고, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)측으로 물과 같은 열교환 매체의 공급 및 차단이 이루어지는 구성요소이다.
이러한, 급수수단(10)에는 2차 탱크(200)의 내부로 유입되는 보충수 또는 리턴되는 물의 유출입을 제어하는 제어밸브(미도시)가 더 설치될 수가 있으며, 이 제어벨브는 제어부(400)의 제어에 따라 작동이 이루어지도록 구성된다.
2차 탱크(200)는 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 급수수단(10) 및 온수사용처와 연결되며, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)의 내부에 유입된 물을 기 설정된 기준온도 및 양으로 유지되도록 가온 및 저장하며, 저장된 온수를 온수 사용처에 공급하는 구성요소이다.
이러한 2차 탱크(200)는 급수수단(10)에 의해 공급된 물이 기 설정된 기준 온도의 온도로 유지될 수 있도록 공급된 물을 가온하는 가열코일(202)이 2차 탱크(200)의 내주에 나선형태로 설치된다.
여기서, 기설정된 물의 기준온도는 45~60 ℃가 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니다.
이와 같은 2차 탱크(200)는 내부에 2차 탱크(200)에 저장된 온수의 온도를 감지하며, 2차 탱크(200)의 내부에 저장되는 물의 수위를 감지하는 감지센서(40)가 설치된다.
즉, 2차 탱크(200)는 감지센서(40)에 의해 2차 탱크(200)의 내부에 저장된 물의 온도를 감지하고, 제어부(400)의 제어에 따라 기 설정된 기준온도(45~60℃)로 유지되게 물을 가온하며, 온수를 사용할 경우에는 감지센서(40)에 의해 2차 탱크(200)의 내부에 저장된 온수의 수위를 감지하여 온수 사용처에서 사용된 온수의 양에 따라 줄어든 온수의 양만큼 급수수단(10)을 구동하여 2차 탱크(200) 내부에 수용된 온수의 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 제어될 수 있다.
아울러, 2차 탱크(200)는 온수 사용처와 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 제어부(400)의 제어에 따라 온수 사용처에서 온수사용이 종료되면, 온수 사용처와 2차 탱크(200)가 연결된 배관(50) 내에 잔존하는 온수가 2차 탱크(200)로 리턴되어 회수되도록 제어될 수 있다.
즉, 2차 탱크(200)와 온수 사용처에 구성된 순환펌프(60)는 온수 사용 종료시, 2차 탱크(200)와 온수 사용처를 연결하는 배관(50)에 잔존하는 온수를 순환시켜 2차 탱크(200)측으로 회수되도록 하는 것이다.
1차 탱크(100)는 배관(50)에 의해 2차 탱크(200)와 연결되고, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)에 저장되어 있는 가온된 상태의 온수를 공급받으며, 2차 탱크(200)로부터 공급된 온수가 발열부(300)측으로 유입되어 난방수로 가열되도록 구성되며, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 온수를 난방수로서의 기준온도(75~90℃)로 유지시키고, 난방 사용처에 난방수가 공급되도록 하는 구성요소이다.
이러한, 1차 탱크(100)는 내부에 수용되는 온수의 양이 항상 일정하게 유지되도록 수위 감지센서(미도시)가 구성될 수 있으며, 난방 사용처에 난방수가 공급되도록 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 난방 사용처와 연결되고, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 물의 온도를 감지하는 온도센서(30)가 설치된다.
즉, 1차 탱크(100)의 내부에 수용된 온수의 온도가 75~90℃ 이하로 내려갈 경우, 온도센서(30)에서는 이를 감지하여 제어부(400)로 전송하고, 제어부(400)에서는 전송된 온도신호를 바탕으로 동력수단(20) 및 발열부(300)를 구동시켜 1차 탱크(100)의 내부에 수용된 온수의 온도를 난방수 기준온도로 상스시키며, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 온수가 75~90℃이상이 되면, 동력수단(20) 및 발열부(300)의 가동이 정지되도록 제어하는 것이다.
발열부(300)는 제어부(400)의 제어에 따라 1차 탱크(100)로부터 유입되는 온수를 가열하고, 가열된 온수가 1차 탱크(100)로 회수되도록 1차 탱크(100)와 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 연결되어 보일러의 난방 및 온수사용의 효율을 최대화하며, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지되게 하여 사용처에 공급되도록 하고, 에너지소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있도록 하는 구성요소이다.
이러한, 발열부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형의 하우징(320), 하우징(320)의 내측에 위치하며, 동력수단(20)과 연동하여 회전하는 회전축(310), 회전축(310)의 외주에 설치되는 가열디스크부(340), 하우징(320)의 일측을 차폐하며, 1차 탱크(100)로부터 온수가 유입되도록 외주측에 배관(50)과 연결되는 유입부(350), 하우징(320)의 타측을 차폐하고, 외주측에 가열디스크부(340)에 의해 가열된 온수가 배출되어 1차 탱크(100)로 회수되도록 배관(50)에 의해 순환펌프(60)와 연결되는 출수부(370) 및 유입부(350)로부터 출수부(370)로 온수가 이동되도록 축방향으로 유입부(350)가 출수부(370)에 코일의 형태를 이루면서 연통하도록 설치되고, 가열디스크부(340)의 회전에 따라 발생되는 와전류에 의해 발열되어 내부를 흐르는 온수를 가온하여 열교환시키는 1차 발열부(360)를 포함하여 구성된다.
한편, 회전축(310)은 양단부측의 외주에 회전축(310)의 외주를 감싸 회전을 원활하게 하도록 베어링(314)이 내측에 삽입되며, 이 베어링(314)이 회전축(310)의 축방향으로 유동하지 않도록 커버하는 베어링캡(332)이 설치된 고정지지부(330)가 설치됨에 따라 회전축(310)의 원활한 회전이 이루어질 수가 있다.
즉, 본 발명의 고정 지지부(330)는 회전축(310)의 양측 단부에 구비되며, 회전축(310)의 회전을 지지하도록 베어링(314) 및 베어링캡(332)으로 구성되는 것이다.
또한, 고정지지부(330)는 하우징(320)을 감싸며 외관을 이루도록 케이싱이 더 결합됨에 따라, 1차 및 2차 발열부(360,380)로부터 발생하는 열의 소실을 최소화할 수가 있을 것이다.
그리고, 동력수단(20)은 발열부(300)의 회전축(310)과 연동회전하도록 연결되고, 바람직하게는 모터로 구성되며, 이 모터는 발열부(300)의 회전축(310)을 회전시키도록 벨트로 연결설치된다.
여기서, 동력수단(20)에는 가열 디스크부(340)와 회전하면서 발생시키는 와전류에 의해 브레이크가 발생하지 않도록 가용되는 범위내에 동력수단(20)의 회전 RPM이 조절되도록 제어하는 주파수제어수단(미도시)가 더 구성될 수가 있다.
가열디스크부(340)는 하우징(320)의 내부에 구성하며, 회전축(310)과 연동회전하도록 회전축(310)의 외주에 고정되게 설치되고, 회전에 따라 와전류를 유도하여 주울열에 의해 1차 발열부(360)를 가열시켜 1차 발열부(360) 내에 흐르는 온수가 1차로 가온되도록 하는 것이다.
이러한 가열 디스크부(340)는 회전축(310)의 외주에 설치된 락볼트(rock bolt)(312)에 의해 가열디스트부(340)가 회전축(310)의 외주 및 축방향으로 유동되지 않도록 견고하게 고정되며, 일단부의 내측에는 회전축(310)의 외주를 따라 수용공간이 형성된 가열부(342)가 형성되며, 외주면에는 등간격으로 복수개 배치된 자석부(346)를 포함하여 구성된다.
1차 발열부(360)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 일단이 유입부(350)와 연통되게 구성되고, 타단이 출수부(370)와 연통되게 구성되는 것으로, 코일의 형태로 구성되면서 가열 디스크부(340)의 외주면을 감싸도록 구성되는 것이다.
즉, 본 발명의 1차 발열부(360)는 유입부(350)를 통해 유입되는 온수가 1차 발열부(360)의 내부를 따라 코일의 형태를 이루도록 이동하면서 가열디스크부(340)의 회전에 따라 발생하는 와전류에 의해 발열되어 출수부(370)를 통해 유출되도록 구성되는 것이다.
아울러, 1차 발열부(360)에는 가열 디스크(340)로부터 발산되는 열에 의해 1차 발열부(160)가 열팽창하는 것을 최소화하고, 가열된 1차 발열부(360)의 열손실을 방지하는 열손실 방지부재(280)가 더 구성된다.
열손실 방지부재(280)는 1차 발열부(360)의 외주면이 삽입 및 관통하도록 구성되며, 이 열손실 방지부재(280)의 외주면을 따라 환형의 고정 브라켓(282)이 일정 간격 이격되게 다수 구성되고, 이 고정 브라켓(282)에 고정 및 체결되어 1차 발열부(360)의 열팽창을 최소화하도록 위치를 고정시키는 고정수단(284)으로 이루어진다.
여기서, 고정 브라켓(282)은 열손실 방지 브라켓(280)의 강성을 보강하는 한편, 원주면을 따라 등간격으로 복수의 체결홀(286)을 구성하여 이 체결홀(286)을 통해 고정수단(284)이 관통하면서 고정되도록 구성된다.
고정수단(284)은 장볼트(284a) 및 고정너트(284b)로 이루어지는 것으로, 고정 브라켓(282)의 체결홀(286)을 관통하면서 고정너트(284b)에 의해 고정 브라켓(282)의 전,후방에 각각 체결되어 고정 브라켓(282)과 일체로 구성되는 것이다.
아울러, 고정 브라켓(282)과 고정 브라켓(282) 사이에는 1차 발열부(360)의 열손실을 최소화할 수 있도록 유리섬유 등과 같은 구성요소가 더 구성될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 본 발명의 1차 발열부(360)는 코일의 형태 뿐만 아니라, 직진성을 이루는 파이프의 형태를 취할 수도 있음은 물론이다.
다시말해, 본 발명의 1차 발열부(360)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 가열디스크부(340)의 외주측에 근접하도록 가열디스크부(340)의 외주방향을 따라 등간격으로 배치되며, 가열디스크부(340)에 의해 가온된 온수가 유입부(350)로부터 출수부(370)측으로 이송되도록 구성됨으로써, 가열디스크부(340)의 회전에 따라 발생하는 와전류에 의해 발열되어 내부에 흐르는 온수의 가온이 이루어질 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 1차 발열부(360)는 전도효율이 향상되도록 구리 또는 동 재질로 이루어지고, 1차 발열부(360)를 통과하여 흐르는 온수를 1차로 가온시키며 열교환 효율을 최대화할 수 있는 것이다.
그리고, 가열부(342)는 가열디스크부(340)의 일단부의 내측에 후술할 유입부(350)의 2차 발열부(380)가 삽입되도록 회전축(310)을 중심으로 회전축(310)의 외주방향을 따라 수용공간이 형성되고, 회전에 의해 발생하는 와전류에 따라 2차 발열부(380)를 2차로 발열시킴에 따라, 2차 발열부(380)의 내부에 흐르는 온수가 2차로 가온된다.
즉, 가열디스크부(340)의 가열부(342)측 내주면을 따라 자석부(346)가 등간격 배치됨에 따라, 2차 발열부(380)를 발열시켜 2차 발열부(380) 내에 흐르는 온수를 2차로 가온시키는 것이다.
여기서, 자석부(346)는 회전에 따라 와전류가 발생되도록 하는 것으로, 영구자석으로 S극과, N극을 갖는 자석을 한 조로 가열디스크부(340)의 외주면에 외주방향을 따라 교대로 등간격 배치하여 가열디스크부(340)의 회전에 따라, 와전류가 발생되도록 하고, 이에 따라 1차 발열부(360)를 발열시켜 1차 발열부(360)의 내부에 흐르는 온수가 1차로 가온되도록 하는 것이다.
또한, 자석부(346)는 가열디스크부(340)의 외주에 축방향으로 복수로 이격배치함에 따라, 와전류가 더욱 원활하게 생성되어 1차 발열부(360)의 발열효율을 더욱 향상시킬 수가 있다.
유입부(350)는 하우징(320)의 일측을 차폐하며, 1차 탱크(100)로부터 온수를 유입시키고, 유입되는 온수를 1차 발열부(360) 및 2차 발열부(380)를 경유하여 출수부(370)측으로 안내되도록 하는 것으로, 외주측에는 1차 탱크(100)로부터 온수가 유입되도록 배관(50)에 의해 1차 탱크(100)와 연결되는 유입공(352)이 형성되고, 타측면에는 원통형으로 회전축(310)을 중심으로 서로 대향하게 배치되어 가열부(342)측으로 삽입되게 연장형성된 2차 발열부(380)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 2차 발열부(380)는 온수가 유입되어 경유하도록 내부가 2중으로 형성되며, 온수의 열교환 효율을 향상되도록 하는 것으로, 유입된 온수가 내측면을 따라 경유하도록 내측면이 'U' 형상으로 이루어짐에 따라, 가열디스크부(340)에 의해 2차 발열부(380)가 발열되면 내부를 경유하는 온수의 열교환 효율이 향상되어 온수의 가온효율이 극대화될 수가 있다.
또한, 2차 발열부(380)는 유입부(350) 및 출수부(370)측에 서로 대향하도록 복수로 설치됨에 따라, 온수의 가온효율을 더욱 극대화시킬 수 있다.
출수부(370)는 하우징(320)의 타측을 차폐하고, 가온된 온수가 1차 탱크(100)로 회수되도록 하는 것으로, 외주측에는 가열부(342) 및 1차 발열부(360)로부터 가온된 온수가 배출되며, 1차 탱크(100)로 회수되도록 배관 및 순환펌프(60)에 의해 연결되는 출수공(372)이 형성된다.
이와 같이 구성된 유입부(350) 및 출수부(370)는 원형의 형태로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 사각의 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.
그리고, 제어부(400)는 보일러의 작동 및 제어를 수행하기 위한 것으로, 1차 및 2차 탱크(100,200)와 발열부(300)를 순환하는 온수의 온도에 따라, 발열부(300)의 작동을 제어하며, 바람직하게는 급수수단(10), 순환펌프(60), 온도센서(30), 감지센서(40) 및 발열부(300)와 전기적으로 연결되고, 보일러의 탱크 내에 유량체크, 작동 불량/정상작동 유무에 따라 점등하는 복수개의 LED(미도시) 및 보일러의 전원on/off/재가동을 제어하는 제어버튼, 온도 up/down을 제어하는 제어버튼 등이 구비된 콘트롤박스로 이루어질 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 보일러의 열교환효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 사용처에 공급하도록 하고, 에너지소비 및 전력소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10. 급수수단 20. 동력수단
30. 온도센서 40. 감지센서
50. 배관 60. 순환펌프
100. 1차 탱크 200. 2차 탱크
202. 가열코일 300. 발열부
310. 회전축 312. 락볼트
314. 베어링 320. 하우징
330. 고정지지부 332. 베어링캡
340. 가열디스크부 342. 가열부
346. 자석부 350. 유입부
352. 유입공 360. 1차 발열부
370. 출수부 372. 출수공
380. 2차 발열부 400. 제어부

Claims (7)

  1. 내부에 온수를 저장하는 탱크와, 난방 및 온수 사용처에 온수를 공급하도록 상기 탱크와 순환펌프 및 배관으로 연결된 발열부를 이용한 보일러 시스템에 있어서,
    급수수단에 의해 공급되는 물을 저장하며, 온수 사용처에 기 설정된 기준온도의 온수를 공급하도록 가온하는 2차 탱크; 상기 2차 탱크로부터 온수를 공급받도록 연결되며, 내부에 수용된 온수가 기 설정된 난방수 기준온도가 될 경우 난방 사용처에 난방수를 공급하는 1차 탱크; 상기 1차 탱크로부터 온수가 유입 및 회수되도록 연결되고, 상기 1차 탱크에 수용되는 온수의 온도가 난방수 기준온도로 유지되도록 유입된 온수를 가온하는 발열부; 및 상기 발열부와 1차 및 2차 탱크를 순환하는 온수의 온도와 1차 및 2차 탱크에 수용된 온수의 양에 따라 상기 급수수단 및 발열부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 발열부는
    원통형의 하우징;
    상기 하우징의 내측에 위치하며, 동력수단과 연동회전하도록 회전축의 외주에 설치되고, 외주면에는 S극과 N극이 교대로 배치된 자석부가 외주방향을 따라 등간격으로 다수개 배치된 가열디스크부;
    상기 하우징의 일측을 차폐하고, 외주에 상기 1차 탱크와 연결되어 온수가 유입되며, 일단부의 내측에는 상기 회전축의 외주를 따라 수용공간이 형성된 가열부가 형성된 유입부;
    상기 하우징의 타측을 차폐하고, 상기 유입부로부터 유입된 온수가 배출되는 출수부; 및
    코일의 형상으로 이루어지며, 양단부가 유입부 및 출수부에 연통하도록 연결되고, 상기 가열디스크부의 회전에 따라 발생하는 와전류에 의해 발열되어 내부에 흐르는 온수를 1차로 가온하는 1차 발열부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 탱크에는 내부에 수용된 온수의 온도를 감지하는 온도센서가 구성되고, 상기 2차 탱크에는 온수의 온도 및 수위를 감지하는 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 발열부는 사각의 통형상으로 형성되어 양단부가 유입부 및 출수부에 연통하도록 연결되고, 상기 가열디스크부의 외주면을 따라 등간격으로 복수 구성되는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축의 양단부측 외주에는 내측에 상기 회전축의 외주를 감사며 회전을 원활하게 하도록 삽입된 베어링과, 상기 베어링을 커버하도록 외측에 베어링캡이 결합된 고정지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입부의 타측면에는 원통형으로 축방향을 따라 연장형성되고, 상기 회전축을 기준으로 서로 대향하며, 상기 가열부측으로 삽입되게 설치되고, 내측면에 상기 유입부로부터 유입된 온수가 경유하며, 경유하는 온수를 2차로 가온하는 2차 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온수 사용처에서 온수 사용이 종료되면, 상기 2차 탱크와 상기 온수 사용처가 연결된 배관 내에 잔존하는 온수가 상기 2차 탱크 내부로 리턴되도록 상기 순환펌프 및 2차 탱크를 제어하는 것을 특징으로 하는 발열부를 이용한 보일러 시스템.


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