보일러{Boiler}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보일러를 나타낸 사시도. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보일러를 나타낸 내부 구성도. 도 3은 도 2에 도시한 온수공급체를 확대하여 나타낸 사시도. * 도면의 주요부분에 대한 설명 * 100 : 보일러 101 : 케이스 103 : 물탱크 105 : 온수공급체 105a : 발열을 위한 소재들 105b : 도전성막 105c : 전극 단자 105d : 프레임들 105e : 온수 배출용 연결수단 107 : 수위조절용 감지센서 109 : 수온 감지센서 111 : 과전류 감지센서 113 : 누전 차단기 115 : 컨트롤 전원 차단기 117 : 무접점 릴레이 119 : 삼방향 밸브 121 : 판형 열교환기 123 : 순환 펌프 125 : 메인 컨트롤러부 125a : 기능버튼 125b : 온도 조절용 레버
본 발명은 보일러에 관한 것이다. 일반적으로, 보일러는 석유, 가스등의 연료와 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하였고, 열에너지와 물의 열교환에 의해 난방수 또는 온수를 생성하는 장치였다. 이때, 보일러는 에너지원에 따라 기름 보일러, 가스 보일러, 전기 보일러등으로 구분할 수가 있었다. 최근에, 사용자들은 전기 보일러를 많이 사용하고 있다. 이러한, 종래 전기 보일러는 전기를 에너지원으로 사용하기 때문에 연소방식 보일러보다 설치가 용이하고 가동은 편리하였다. 그러나, 종래 전기 보일러는 열선의 단선으로 쉽게 고장이 났었고, 열에너지와 물의 열교환이 원활하게 이루어지지 않아 에너지 효율은 떨어졌었다. 따라서, 종래 전기 보일러는 유지보수비가 증가하였고 넓은 영역에 난방수 또는 온수를 적절하게 공급하기 위해서는 전기료가 상승하는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 넓은 영역에도 난방수 또는 온수를 효율적으로 공급할 수가 있어 전기료의 상승을 억제할 수 있는 보일러를 제공 하는데에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외형을 갖는 케이스와 케이스의 내부 상측에 위치되어 냉수를 저장하는 물탱크와 물탱크의 하부에 위치하되 냉수를 공급받는 발열을 위한 소재들과, 소재들의 양측 일부분을 제외하고 도전성 물질이 증착되어 형성된 도전성막과, 도전성막의 양측 끝단에 형성된 전극 단자와, 소재들을 끼워서 수납하되 소재들을 끼우면서 소재들의 일부가 돌출되도록 삽입홀을 갖는 프레임들과, 삽입홀을 관통하여 노출된 소재들을 연결하도록 위치하되 소재들의 내부를 거쳐서 온수가 배출되도록 소재들의 일부분을 서로 연결하는 온수 배출용 연결수단을 포함하는 온수공급체 및 전극 단자와 전기적으로 연결되어 전극 단자에 전압을 공급하고 선택적으로 제어하는 메인 컨트롤러부를 포함한다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 온수 배출용 연결수단은 소재들의 양측 끝부분을 서로 연결하도록 위치하되, 소재들의 양측 끝부분중 어느 한측의 끝부분의 일부는 다음 차순에 배열되어 이웃하는 소재들의 어느 한측의 끝부분과 서로 연결되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 온수 배출용 연결수단은 소재들보다 내경이 좁은 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 온수 배출용 연결수단은 금속물질을 포함한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 소재들은 석영 또는 세라믹 재질을 포함 한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 물탱크의 외측에 위치하되, 메인 컨트롤러부와 전기적으로 연결되어 물탱크의 수위를 조절하는 수위조절용 감지센서를 더 포함한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 온수공급체의 하부에 위치하되, 메인 컨트롤러부와 전기적으로 연결되어 온수공급체에 내재된 온수의 온도를 감지하는 수온 감지센서를 더 포함한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 케이스의 내부 중앙부분에 위치하되, 메인 컨트롤러부와 전기적으로 연결되어 과전류가 흐르는 것을 감지하는 과전류 감지 센서를 더 포함한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. <실시예> 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보일러를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보일러를 나타낸 내부 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시한 온수공급체를 확대하여 나타낸 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 보일러(100)는 케이스(101), 물탱크(103), 온수공급체(105), 수위조절용 감지센서(107), 수온 감지센서(109), 과전류 감지 센서(111), 누전 차단기(113), 컨트롤 전원 차단기(115), 무 접점 릴레이(117), 삼방향 밸브(119), 판형 열교환기(121), 순환 펌프(123), 메인 컨트롤러부(125)등을 포함한다. 케이스(101)는 직사각형의 외형을 갖도록 설치된다. 이때, 케이스(101)는 내부를 보호하면서 물에 의한 부식이 없는 재질로 설치되는 것이 바람직하다. 물탱크(103)는 케이스(101)의 내부 상측에 위치되어 외부로부터 공급되는 냉수를 저장하도록 설치되고, 온수공급체(105)는 물탱크(103)의 하부에 위치하되 물탱크(103)에 저장된 냉수를 지속적으로 가열하여 온수를 배출하도록 설치된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 온수공급체(105)는 발열을 위한 소재들(105a), 도전성막(105b), 전극 단자(105c), 프레임들(105d), 온수 배출용 연결수단(105e)등을 포함한다. 발열을 위한 소재들(105a)은 굴곡진 형상으로 제작된다. 바람직하게는, 발열을 위한 소재들(105a)이 원기둥으로 제작된다. 여기서, 발열을 위한 소재들(105a)은 열충격으로부터 응력을 감소시킬 수 있도록 열팽창계수가 작은 투명한 석영 또는 세라믹 재질이 포함되어 제작된다. 도전성막(105b)은 발열을 위한 소재들(105a)의 양측 일부분을 제외하고 도전성 물질이 증착되어 형성된다. 이때, 도전성막(105b)은 발열을 위한 소재들(105a)의 양측 일부분에 증착 방지용 커버(미도시)가 끼워져 발열을 위한 소재들(105a)의 양측 일부분을 제외한 나머지 부분에 도전성 물질이 증착되어 형성된다. 전극 단자(105c)는 도전성막(105b)의 양측 끝단에 형성되고, 프레임들(105d)은 발열을 위한 소재들(105a)을 끼워서 수납하되 발열을 위한 소재들(105a)을 끼우 면서 발열을 위한 소재들(105a)의 일부가 돌출되도록 삽입홀(h1)을 갖는다. 이때, 전극 단자(105c)는 열전도율이 높은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au)중 어느 하나 이상이 포함된다. 이러한, 전극 단자(105c)는 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되고 메인 컨트롤러부(125)에 의해 적정전압을 인가받아 도전성막(105b)을 예열시킨다. 한편, 프레임들(105d)의 형상이 사각형상의 판으로 설치되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 절곡진 형상의 판으로 설치되는 것도 가능하다. 온수 배출용 연결수단(105e)은 삽입홀(h1)을 관통하여 노출된 발열을 위한 소재들(105a)을 연결하도록 위치하되 발열을 위한 소재들(105a)의 내부를 거쳐서 온수가 배출되도록 발열을 위한 소재들(105a)의 일부분을 서로 연결하도록 설치된다. 이러한, 온수 배출용 연결수단(105e)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au)등과 같은 금속물질을 포함하여 제작된다. 이때, 온수 배출용 연결수단(111)의 내경은 소재들(102)의 내경보다 좁도록 사출성형공법으로 제작된다. 또한, 온수 배출용 연결수단(105e)은 발열을 위한 소재들(102)의 양측 끝부분을 연결하도록 위치하되, 발열을 위한 소재들(102)의 양측 끝부분중 어느 한측의 끝부분의 일부를 다음 차순에 배열되어 이웃하는 발열을 위한 소재들(102)의 어느 한측의 끝부분과 서로 연결되도록 설치된다. 이러한, 온수 배출용 연결수단(105e)은 열전도율이 높은 금속물질을 포함하 여 제작되므로, 발열을 위한 소재들(105a)의 내부로 온수가 공급될 때 온수를 더욱 예열시켜서 반복적으로 공급하게 된다. 또한, 온수 배출용 연결수단(105e)은 접촉되는 온수에 의해 열팽창계수가 늘어나 발열을 위한 소재들(105a)을 더욱 압착시키므로, 온수가 발열을 위한 소재들(105a)의 내부로 공급될 때 누수현상은 더욱 발생하지 않게 된다. 수위조절용 감지센서(107)는 물탱크(103)의 외측에 위치하되, 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되어 물탱크(103)의 수위를 조절하도록 설치된다. 수온 감지센서(109)는 온수공급체(105)의 하부에 위치하되, 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되어 온수공급체(105)에 내재된 온수의 온도를 감지하도록 설치된다. 과전류 감지 센서(111)는 케이스(101)의 내부 중앙부분에 위치하되, 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되어 과전류가 흐르는 것을 감지하도록 설치된다. 누전 차단기(113)는 케이스(101)의 내부 상측에 위치하되, 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되어 과전류가 흐를 시에 오프시켜 과전류를 차단하도록 설치된다. 컨트롤 전원 차단기(115)는 케이스(101)의 내부 상측에 위치하되, 누전 차단기(113)와 서로 이격되게 위치되고 이후에 진술할 메인 컨트롤러부(125)와 전기적으로 연결되어 누전 차단기(113)가 오프될 때 전원을 오프시켜 차단하도록 설치된 다. 무접점 릴레이(117)는 온도제어기로 임의의 설정온도에 맞게 온수공급체(105)의 전극 단자(105c)에 적정전압과 전류용량을 공급하여 온수의 온도를 컨트롤하도록 설치된다. 삼방향 밸브(119)는 각각의 배관(미도시)을 연결하여 난방전용, 온수전용, 난방/온수 겸용으로 사용할 수 있도록 설치되고, 판형 열교환기(121)는 각각의 배관(미도시)을 수렴하여 다양하게 유로를 구성하면서 전열 효과를 높히도록 설치된다. 순환 펌프(123)는 펌핑동작에 의해 각각의 배관(미도시) 내부 또는 온수공급체(105)의 내부에 내재된 물을 이동시키도록 설치된다. 메인 컨트롤러부(125)는 전극 단자(105c)와 전기적으로 연결되어 전극 단자(105c)에 적정 전압을 공급하고 수위조절용 감지센서(107), 수온 감지센서(109), 과전류 감지 센서(111), 누전 차단기(113), 컨트롤 전원 차단기(115), 무접점 릴레이(117), 삼방향 밸브(119), 판형 열교환기(121), 순환 펌프(123)등을 선택적으로 제어하도록 설치된다. 이때, 메인 컨트롤러부(125)는 난방전용, 온수전용등으로 사용할 수 있는 기능버튼(125a)등을 포함할 수도 있고, 온수 또는 난방의 온도를 조절할 수 있는 온도 조절용 레버(125b)등을 포함할 수도 있다. 이와 같은, 본 발명의 일실시예에 따른 보일러(100)는 물탱크(103)에 저장된 물이 도전성 물질이 증착된 온수 공급체(105)의 내부로 수직 낙하하여 투입되므로, 열에너지와 물의 열교환이 원활하게 이루어질 수가 있어 에너지 효율은 상승하게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 보일러(100)는 넓은 영역에도 난방수 또는 온수를 효율적으로 공급할 수가 있어 전기료의 상승을 억제할 수가 있게 된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 보일러에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 보일러는 넓은 영역에도 난방수 또는 온수를 효율적으로 공급할 수가 있어 전기료의 상승을 억제할 수 있는 효과가 있다. |
