KR100680573B1

KR100680573B1 - Power saving electrical boiler for using radiant heat

Info

Publication number: KR100680573B1
Application number: KR1020040085994A
Authority: KR
Inventors: 한성희
Original assignee: 한성희
Priority date: 2004-10-26
Filing date: 2004-10-26
Publication date: 2007-02-09
Also published as: KR20060036867A

Abstract

본 발명은 순환되는 물의 유속을 느리게 하여 발열체의 열로 순환되는 물을 급속하게 데우도록 하는 복사열을 이용한 전기 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to an electric boiler using radiant heat to slow the flow rate of water circulated to rapidly heat the water circulated by the heat of the heating element.

개시한 본 발명은 순환펌프의 펌핑작용에 의해 난방지역을 경유하는 물을 순환수 유입관을 통해 원판형의 냉수조에 집수하고 그 집수된 물을 열교환관에서 발열체로부터 발생된 열을 가지고 가열하여 상기 냉수조와 일정 간격을 두고 상부에 위치한 온수조의 순환수 토출관을 통해 상기 난방지역으로 강제 순환시켜 난방하는 전기 보일러에 있어서, 상기 열교환관이, 체적이 작은 가느다란 파이프들로 이루어지며, 상기 냉, 온수조의 한정된 면적에서 상기 냉수조로 유입된 물의 유속을 단속하고 상기 발열체의 열을 직접 전달받아 열교환시키기 위해 상기 냉수조의 상부 면과 상기 온수조의 하부 면에 그 횡단면이 별 형태가 되도록 군단위로 하여 지그재그로 수직하게 연접 설치되며; 상기 체적이 작은 가느다란 파이프들의 전체 유로의 합의 체적은 상기 냉, 온수조의 체적과는 각기 동일하고 상기 냉수조의 순환수 유입관 및 상기 온수조의 순환수 토출관의 체적보다 크게 구성되어진 것을 특징으로 한다.The present invention discloses that the water passing through the heating zone by the pumping action of the circulation pump is collected in a disk-shaped cold water tank through the circulation water inlet pipe, and the collected water is heated with the heat generated from the heating element in the heat exchanger tube. In the electric boiler forcibly circulating to the heating area through the circulation water discharge pipe of the hot water tank at a predetermined interval from the cold water tank, the heat exchange tube is made of thin pipes of small volume, the cold, In order to control the flow rate of the water flowing into the cold water tank in a limited area of the hot water tank and to directly receive heat from the heat generating element, the cross section of the upper surface of the cold water tank and the lower surface of the hot water tank is grouped so as to form a zigzag. Vertically connected and connected; The volume of the total flow path of the small pipes having a small volume is the same as that of the cold and hot water tanks, and is larger than the volume of the circulation water inlet pipe of the cold water tank and the circulation water discharge pipe of the hot water tank. .

이에 따라 급탕 사용과 실내 난방 때 가느다란 열교환관들을 통해 느린 유속으로 순환되는 물을 열손실 없이 집중 가열해 줌으로써, 단시간에 난방효과와 급탕효과를 얻을 수 있다.Accordingly, by intensive heating of the water circulated at a slow flow rate through the heat exchanger tube during the use of hot water supply and indoor heating without heat loss, a heating effect and a hot water effect can be obtained in a short time.

Description

Electric boiler using radiant heat {POWER SAVING ELECTRICAL BOILER FOR USING RADIANT HEAT}

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 복사열을 이용한 전기 보일러의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도로서,1 to 5 is a configuration diagram showing an embodiment provided for the description of the electric boiler using the radiant heat according to the present invention,

도 1은 상기 전기 보일러의 일 실시 예를 보인 분해 사시도이고,1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the electric boiler,

도 2는 도 1의 전기 보일러를 결합하여 나타내어 보인 종단면도이고,Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a combination of the electric boiler of Figure 1,

도 3은 도 2의 냉수조, 발열체 및 열교환관의 일 부분을 확대하여 보인 단면도이고,3 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the cold water tank, the heating element, and the heat exchanger tube of FIG. 2;

도 4는 상기 전기 보일러의 다른 실시 예를 보인 분해 사시도이고,4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the electric boiler,

도 5는 도 4의 전기 보일러를 결합하여 나타내어 보인 횡단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing the electric boiler of FIG. 4 in combination.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 냉수조 100a : 순환수 유입관100: cold water tank 100a: circulating water inlet pipe

110 : 온수조 110a : 순환수 토출관110: hot water tank 110a: circulating water discharge pipe

120 : 열교환관 130, 132 : 발열체120: heat exchanger tube 130, 132: heating element

140 : 제1 방사판 150 : 제2 방사판140: first radiation plate 150: second radiation plate

160, 162 : 지지편160, 162 support piece

본 발명은 예컨대, 물의 유속과 발열체의 열을 이용하여 실내 난방과 온수를 얻을 수 있는 전기 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 일정 간격을 두고 설치된 비교적 체적이 큰 냉수조와 온수조를 체적이 아주 작은 다수 개의 열교환관으로 수직하게 연결하여, 온수사용 및 난방 때 열교환관으로 순환되는 물의 유속을 느리게 하여 발열체에서 발생된 열로 순환되는 물을 순간적으로 가열시켜 온수를 얻도록 하는 복사열을 이용한 전기 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, an electric boiler capable of obtaining indoor heating and hot water by using a flow rate of water and heat of a heating element, and more particularly, a relatively large volume of cold and hot water tanks installed at regular intervals from each other. Vertically connected to a plurality of small heat exchanger tubes, the electric boiler using radiant heat to obtain hot water by instantaneously heating the water circulated by the heat generated from the heating element by slowing the flow rate of the water circulated to the heat exchanger tube when using hot water and heating It is about.

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일반적으로, 산업용 또는 주택용으로 사용되는 온수를 이용한 난방장치는 대부분 경유, 석유, 가스를 연소시켜 물을 가열하는 기름 보일러와 가스 보일러로 대분 된다.In general, a heating apparatus using hot water used for industrial or residential use is mostly divided into oil boilers and gas boilers that heat water by burning diesel, oil and gas.

상기 기름 보일러 및 가스 보일러에 있어서는 기름이나 가스를 연소시켜 순환되는 물을 가열하는 연소용 버너와, 그 가열된 물을 실내의 바닥에 배설되는 금속제 및 합성수지제의 온수관으로 강제 순환시키는 순환펌프로 구성된다.In the oil boiler and the gas boiler, a combustion burner for heating the water circulated by burning oil or gas, and a circulation pump forcibly circulating the heated water to a hot water pipe made of metal and synthetic resin disposed on the floor of the room. It is composed.

그러나, 이러한 기름 보일러 및 가스 보일러는 물을 가열하기 위해 별도의 연소용 버너를 설치해야만 하고, 특히 보일러마다 사용연료가 다양하여서 상기 경유, 석유, 가스등의 그 사용연료에 따라 다양한 연소용 버너를 사용하여 물을 가열 하고 있으나 만족할 만한 열효율을 얻지 못하여 제한된 온수공급과 더운물 사용에 많은 제약을 받고 있으며, 또 사용상 화재의 위험과 불완전 연소로 인한 악취는 물론 환경오염이 초래되는 결점과 연료비가 과도하게 상승할 뿐만 아니라 보일러의 가동 때 소음이 발생하는 문제점이 있다.However, these oil boilers and gas boilers have to install a separate combustion burner to heat the water, and in particular, since the fuel used varies from boiler to boiler, various combustion burners are used depending on the fuel used for diesel, oil and gas. It is heating water, but it is not able to obtain satisfactory thermal efficiency, and is constrained by limited hot water supply and use of hot water. Also, the risk of fire and bad smell caused by incomplete combustion, as well as environmental pollution cause excessive increase in defects and fuel costs. In addition, there is a problem that noise occurs when the boiler is operating.

상기와 같은 문제점을 감안하여 바닥에 배설되는 온수관에 가열선을 설치함과 동시에 온수관의 양 끝단부로 관통되도록 하고, 가열선을 전원공급선에 전기적으로 연결하여 전원에 의한 가열선의 발열로서 온수관 내의 물을 가열함에 따라 난방이 이루어지도록 하는 전기 보일러에 의한 난방장치가 제안되어 있다.In view of the above problems, while installing a heating wire in the hot water pipe disposed on the floor and penetrates at both ends of the hot water pipe, the heating wire is electrically connected to the power supply line to generate heat of the heating wire by the power source. A heating apparatus by an electric boiler has been proposed in which heating is performed by heating water inside.

이와 관련된 출원으로서, 예를 들면 국내 공개실용신안 제95-33753호의 공보에 개시되어 있는 기술은, 온수관의 내부에 전열선을 직선으로 매입하거나 혹은 온수관의 외주에 나선형으로 매입하여 구성하고, 상기 온수관 내부로 물을 주입시킴과 동시에 전열선에 전원을 공급하여 난방이 이루어지도록 하고 있다.As a related application, for example, the technique disclosed in Korean Laid-Open Utility Model No. 95-33753 is constructed by buying a heating wire in a straight line inside a hot water pipe or by spirally buying it in the outer circumference of a hot water pipe. The water is injected into the hot water pipe and at the same time, the power is supplied to the heating wire to be heated.

그러나, 상기 전기 보일러는 피복된 전열선이 온수관의 관벽에 매입되어 있는 상태에서 전열선의 발열에 의해 온수관 내의 물을 가열시키는 것이므로, 온수관과 전열선을 매입시키기 위한 작업이 매우 까다롭게 이루어짐은 물론 발열효율도 상당히 떨어지는 문제점이 있다.However, the electric boiler heats the water in the hot water pipe by the heating of the heating wire while the coated heating wire is embedded in the pipe wall of the hot water pipe, so that the operation for embedding the hot water pipe and the heating wire is very demanding, and of course, the heat generation. There is also a problem that the efficiency is also quite low.

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따라서, 본 발명의 목적은 온수사용과 난방 때 냉수조로 유입되어 열교환관으로 순환되는 물의 유속을 보다 느리게 하여 발열체에서 발생된 열로 순환되는 물을 단시간에 가열하도록 하는 복사열을 이용한 전기 보일러를 제공하는 것이며, 이 전기 보일러는 다수 개의 열교환관들의 전체 합의 체적(體積)이 냉수조의 순환수 유입관과 온수조의 순환수 토출관의 체적보다 크도록 원판형의 냉수조와 온수조에 그 횡단면이 별 형태가 되도록 군 단위로 하여 지그재그로 수직하게 설치하고, 그 열교환관들의 사이에 하나의 발열체를 개재시켜 상기 다수의 열교환관들을 집중적으로 가열해줌으로써 달성된다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric boiler using radiant heat to heat the water circulated by heat generated in the heating element in a short time by slowing the flow rate of water circulated to the heat exchanger tube when the hot water is used and heating. This electric boiler is designed so that the cross section of the disk-shaped cold water tank and the hot water tank is star-shaped so that the volume of the total sum of the plurality of heat exchange tubes is larger than the volume of the circulation water inlet pipe of the cold water tank and the circulation water discharge pipe of the hot water tank. It is achieved by zigzag vertically as a unit and intensively heating the plurality of heat exchange tubes by interposing one heating element between the heat exchange tubes.

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본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복사열을 이용한 전기 보일러에 의하면, 순환펌프의 펌핑작용에 의해 난방지역을 경유하는 물을 순환수 유입관을 통해 원판형의 냉수조에 집수하고 그 집수된 물을 열교환관에서 발열체로부터 발생된 열을 가지고 가열하여 상기 냉수조와 일정 간격을 두고 상부에 위치한 온수조의 순환수 토출관을 통해 상기 난방지역으로 강제 순환시켜 난방하는 전기 보일러에 있어서,
상기 열교환관이, 체적이 작은 가느다란 파이프들로 이루어지며 상기 냉, 온수조의 한정된 면적에서 상기 냉수조로 유입된 물의 유속을 단속하고 상기 발열체의 열을 직접 전달받아 열교환시키기 위해 상기 냉수조의 상부 면과 상기 온수조의 하부 면에 그 횡단면이 별 형태가 되도록 군단위로 하여 지그재그로 수직하게 연접 설치되며; 상기 체적이 작은 가느다란 파이프들의 전체 유로의 합의 체적은 상기 냉, 온수조의 체적과는 각기 동일하고 상기 냉수조의 순환수 유입관 및 상기 온수조의 순환수 토출관의 체적보다 크게 구성되어진 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 가느다란 다수 개의 열교환관들을 원판형의 냉수조와 온수조에 그 횡단면이 별형태가 되도록 지그재그로 수직하게 설치하여 순환되는 물의 유속을 느리게 하고, 또 열교환관들의 사이에 발열체를 개재시켜 상기 다수 개의 열교환관으로 순환되는 물을 집중 가열해 주는 것에 의해 실내 난방과 급탕을 얻게 됨을 알 수 있다.According to the electric boiler using the radiant heat according to the present invention for achieving the above objects, the water passing through the heating zone by the pumping action of the circulation pump is collected in the disk-shaped cold water tank through the circulation water inlet pipe and the collected water An electric boiler in which water is heated with heat generated from a heating element in a heat exchanger tube and forcedly circulated to the heating zone through a circulating water discharge tube of a hot water tank positioned at an upper portion with a predetermined interval from the cold water tank, thereby heating the water.
The heat exchange tube is made of thin pipes having a small volume and intersects the flow rate of water introduced into the cold water tank in a limited area of the cold and hot water tanks, and is directly connected to the upper surface of the cold water tank to heat exchange by directly receiving heat from the heating element. Vertically connected to the lower surface of the hot water tank in a zigzag vertically so that its cross section becomes a star shape; The volume of the total flow path of the small pipes having a small volume is the same as that of the cold and hot water tanks, and is larger than the volume of the circulation water inlet pipe of the cold water tank and the circulation water discharge pipe of the hot water tank. .
As such, a plurality of thin heat exchange tubes are vertically installed in a disk-shaped cold water tank and a hot water tank in a zigzag vertically so that their cross sections become a star shape, and the flow rate of water circulated is slowed, and a plurality of heat exchange tubes are disposed between the heat exchange tubes. Intensive heating of the water circulated through the two heat exchangers leads to room heating and hot water supply.

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그 결과, 급탕 사용과 실내 난방 때 가느다란 열교환관들을 통해 느린 유속으로 순환되는 물을 열손실 없이 짧은 시간 내에 집중 가열하여 난방효과와 급탕효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.As a result, there is an advantage that the heating effect and the hot water supply effect can be obtained by intensively heating the water circulated at a slow flow rate through the thin heat exchanger tubes during hot water use and indoor heating in a short time without heat loss.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, the following most preferred embodiments will be described in detail.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.Through this preferred embodiment, the objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with an embodiment according to the present invention in connection with the accompanying drawings shown for illustrative purposes.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복사열을 이용한 전기보일러의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of an electric boiler using radiant heat according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in each figure used for description, the same component may be attached | subjected, and may show the same number, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

도 1은 본 발명에 따른 복사열을 이용한 전기 보일러의 일 실시 예를 보인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 전기 보일러를 결합하여 나타내어 보인 종단면도이며, 도 3은 도 2의 냉수조, 발열체 및 열교환관들의 일 부분을 확대하여 보인 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an electric boiler using radiant heat according to the present invention, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a combination of the electric boiler of Figure 1, Figure 3 is a cold water tank, a heating element of Figure 2 An enlarged cross-sectional view of a portion of the heat exchange tubes.

본 실시 예에 따른 복사열을 이용한 전기 보일러는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 일측 주연부에 실내의 난방지역을 경유한 난방관(도면에 미 도시)과 결합되는 순환수 유입관(100a)을 가지고 일정 수압으로 순환되는 물을 집수하여 순환시키는 중앙에 요홈(100b)이 형성된 원판형의 냉수조(100)와, 원판형으로서 그 상부면에 상기 난방관의 타단부와 결합되는 순환수 토출관(110a)을 가지며 냉수조(100)와는 일정한 간격을 두고 수직상향으로 설치되어 상기 일정 수압으로 순환되는 열교환된 온수를 집수하여 토출시키는 중앙부가 통공된 온수조(110)와, 전체 합의 체적(體積)이 냉수조(100)의 순환수 유입관(100a)과 온수조(110)의 순환수 토출관(110a)의 체적보다 크도록 상호 대향하게 설치된 냉수조(100)의 상부 면과 온수조(110)의 하부 면에 원주방향을 따라 그 횡단면이 별 형태가 되도록 군단위로 하여 지그재그형으로 수직하게 연접 설치되며 냉수조(100)로 유입된 물을 다수의 유로(流路)로 분로시켜 적정의 수압으로 떨어뜨리고 상기 적정 수압의 물을 열교환시켜 온수조(110)로 공급하여 주는 속이 빈 중공형상의 가느다란 금속제의 파이프들로 이루어진 열교환관(120)과, 온수조(110)의 통공부를 통해 냉수조(110)의 요홈(100b)에 전기적으로 탈착이 가능하도록 수직하게 세워져 결합되며 입력되는 전기에너지를 열에너지로 변환하여 열교환관(120)을 집중 가열하는 봉형의 발열체(130)와, 열교환관(120)들을 감쌓을 수 있도록 냉수조(100)의 외주면과 온수조(110)의 외주면에 원주방향을 따라 수직하게 결합되며 발열체(130)에서 발생된 열을 열교환관(120)으로 반사시켜 가열하는 상호 분해 가능한 반원통형의 제1, 제2 방사판 (140)(150)과, 온수조(110)의 내벽에 내향으로 돌출형성되어 발열체(130)의 일단부를 안정되게 잡아주는 지지편(160)으로 구성된다.In the electric boiler using the radiant heat according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, a circulating water inflow pipe 100a coupled to a heating tube (not shown in the drawing) via a heating zone in a room at one peripheral edge thereof. And a cold water tank 100 having a disk-shaped cold groove 100b formed at the center for collecting and circulating water circulated at a certain water pressure, and the circular water discharged on the upper surface thereof coupled with the other end of the heating tube. A hot water tank 110 having a pipe 110a and a central portion through which the hot water circulated at a predetermined pressure is collected vertically at regular intervals from the cold water tank 100 to collect and discharge the heat exchanged hot water. The upper surface and the hot water tank of the cold water tank 100 installed to face each other such that the volume is larger than the volume of the circulation water inflow pipe 100a of the cold water tank 100 and the circulation water discharge pipe 110a of the hot water tank 110. Along the circumferential direction on the lower surface of 110 It is installed vertically in a zigzag form so that its cross section is in a star shape. The water flowing into the cold water tank 100 is divided into a plurality of flow paths and dropped to a proper water pressure, and the water of the suitable water pressure is dropped. Heat exchanger tube 120 made of hollow hollow thin metal pipes which are supplied to the hot water tank 110 by heat exchange, and the groove 100b of the cold water tank 110 through the through hole of the hot water tank 110. ) Is vertically coupled to enable the electrical desorption, coupled to the rod-shaped heating element 130 for heating the heat exchanger tube 120 by converting the input electrical energy into thermal energy, and cold water to wrap the heat exchanger tube 120 A mutually decomposable semi-cylindrical first coupled to the outer circumferential surface of the tank 100 and the outer circumferential surface of the hot water tank 110 along the circumferential direction and reflecting the heat generated from the heating element 130 to the heat exchanger tube 120 for heating. , Second A swash plate 140, 150 and is formed projecting inward on the inner wall of the hot water tank 110 is composed of one end support piece 160 to stably hold the heating element 130.

이와 같이 구성된 본 발명의 복사열을 이용한 전기 보일러에 의하면, 실내의 난방지역을 경유하는 상기 난방관이 냉수조(100)의 순환수 유입관(100a)과 온수조(110)의 순환수 토출관(110a)에 배관된 상태에서 난방 또는 온수를 얻기 위해 통상의 콘트롤박스를 통해 난방운전 모드 또는 급탕운전 모드로 조작하게 되면 도면에 도시하지 않은 순환펌프가 가동하여 상기 난방관의 물을 일정한 수압으로 순환수 유입관(100a), 냉수조(110), 열교환관(120)들, 온수조(110) 및 순환수 토출관(110a)을 통해 다시 상기 난방관으로 강제 순환시키게 되고, 또한 냉수조(100)의 요홈(100b)에 수직하게 끼워져 전기적으로 결합되어 있는 발열체(130)가 입력되는 전원에 의해 발열하여 가느다란 파이프들로 이루어진 열교환관(120)을 고루 가열하게 된다. 여기서, 열교환관(120)을 냉수조(100) 및 온수조(110)에 별 형태가 되도록 지그재그형으로 설치하는 이유는 이후에 상세히 설명될 냉수조(100) 및 온수조(110)의 한정된 면적에서 순환되는 물의 유속을 단속하고 또 발열체(130)의 열을 직접 전달받아 순환되는 물을 빠르게 데우기 위함이다.According to the electric boiler using the radiant heat of the present invention configured as described above, the heating pipe via the heating zone of the room is the circulation water inlet pipe 100a of the cold water tank 100 and the circulation water discharge pipe of the hot water tank 110 ( When operating in the heating operation mode or the hot water supply operation mode through a normal control box in order to obtain heating or hot water in the state piped to 110a), the circulation pump (not shown in the drawing) is operated to circulate the water in the heating tube at a constant water pressure. Through the water inlet pipe 100a, the cold water tank 110, the heat exchange pipes 120, the hot water tank 110 and the circulating water discharge pipe 110a is forced to circulate back to the heating tube, and also the cold water tank 100 The heat generator 130 is inserted into the groove (100b) of the vertical and electrically coupled to heat the heat exchanger tube 120 made of thin pipes by heat generated by the input power. Here, the reason for installing the heat exchanger tube 120 in the cold water tank 100 and the hot water tank 110 in a zigzag shape to form a star is a limited area of the cold water tank 100 and the hot water tank 110 which will be described in detail later. This is to intercept the flow rate of the water circulated in and to heat the water circulated quickly by receiving heat directly from the heating element 130.

계속해서, 이때 상기 순환펌프를 통해 유입되는 순환수는 원판형의 냉수조(100)에 집수되고 다시 가느다란 파이프들로 이루어지고 발열체(130)에 의해 가열되어진 다수 개의 열교환관(120)들을 경유하면서 수압이 떨어진 상태로 열교환이 이루어지면서 원판형의 온수조(110)로 공급된다.Subsequently, the circulating water introduced through the circulation pump is collected in the disk-shaped cold water tank 100 and is made of thin pipes again and passes through a plurality of heat exchange tubes 120 heated by the heating element 130. While the heat exchange is made in a state where the water pressure is dropped, it is supplied to the disk-shaped hot water tank (110).

즉 다시 말해서, 열교환관(120)의 가느다란 파이프들은 서로가 동일한 유로의 체적을 가지며, 또한 상기 열교환관(120)의 가느다란 파이프들의 전체 유로의 합의 체적이 냉수조(100) 및 온수조(110)의 체적과 동일하고 냉수조(100)의 순환수 유입관(100a) 및 온수조(110)의 순환수 토출관(110a)의 체적보다는 크게 형성되어 있으므로 상기 순환펌프에 의해 순환되는 물은 체적이 작은 순환수 유입관(100a)을 통해 일정한 유속 및 유량으로 냉수조(100)에 유입되었다가 이들보다 전체 합의 체적이 더 큰 열교환관(120)들을 경유할 때 그 열교환관(120)들의 전체 체적에 비례하여 느린 유속으로 상승하면서 발열체(130)에 의해 가열되어진 열교환관(120)의 가느다란 파이프에서 각각 순간적으로 데워져 온수조(110)로 공급되는 것이다. 여기서, 열교환관(120)들의 전체 합의 체적이 순환수 유입관(100a) 및 순환수 토출관(110a)의 체적과 동일하다면 물의 유속 및 유량 또한 동일하겠지만 전술한 바와 같이, 가느다란 파이프들로 이루어진 열교환관(120)의 전체 합의 체적이 순환수 유입관(100a)및 순환수 토출관(110a) 각각의 체적보다 크게 구성되어 있음으로 그 열교환관(120)의 전체 합의 체적에 비례하여 물의 유속은 느려지게 되고 전체의 유량은 많아지게 되는데, 이때 냉수조(100)로부터 유입되는 물은 체적이 작고 발열체(130)에 의해 가열되어 있는 각각 가느다란 파이프들을 통해 느린 유속과 적은 유량을 가지고 경유하게 됨으로써, 물이 그만큼 빠르게 데워져 온수조(110)로 공급되는 것이다.In other words, the slender pipes of the heat exchanger tube 120 have the same volume as each other, and the sum of the sum of all the flow passages of the slender pipes of the heat exchanger tube 120 is the cold water tank 100 and the hot water tank ( It is the same as the volume of 110 and is formed larger than the volume of the circulation water inlet pipe (100a) of the cold water tank 100 and the circulation water discharge pipe (110a) of the hot water tank 110, the water circulated by the circulation pump When the volume flows into the cold water tank 100 at a constant flow rate and flow rate through the small circulating water inflow pipe 100a and passes through the heat exchange pipes 120 having a larger total sum than these, While rising at a slow flow rate in proportion to the total volume, the thin pipes of the heat exchanger tube 120 heated by the heating element 130 are instantaneously warmed to be supplied to the hot water tank 110. Here, if the total sum of the heat exchange tubes 120 is the same as the volume of the circulating water inlet pipe 100a and the circulating water discharge pipe 110a, the flow rate and flow rate of the water may also be the same, but as described above, Since the volume of the total sum of the heat exchange tubes 120 is larger than the volume of each of the circulating water inlet tube 100a and the circulating water discharge tube 110a, the flow rate of water is proportional to the volume of the total sum of the heat exchange tubes 120. It is slowed down and the total flow rate is increased, wherein the water flowing from the cold water tank 100 passes through the slender pipes having a small volume and heated by the heating element 130 with a slow flow rate and a small flow rate. , The water is warmed so fast that it is supplied to the hot water tank (110).

계속해서, 상기에서 냉수조(100)에 유입되어 온수조(110)로 공급되는 순환수의 흐름의 속도를 더 느리게 하기 위해서는 원판형의 냉수조(100)에 형성된 순환수 유입관 (100a)의 체적보다 열교환관(120)의 전체 유로의 합의 체적을 더 크게, 즉 가느다란 파이프들을 더 추가하여 냉수조(100)와 온수조(110) 사이에 지그재그형식으로 수직하게 설치해 줌으로써 가능하다. 여기서 온수조(100)와 냉수조(110)가 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 원판형으로 형성되어, 그 냉, 온수조(100)(110)의 면적을 더 크게 하지 않고도 보다 많은 열교환관(120)들을 촘촘하게 지그재그형으로 설치하여 체적을 더 크게 할 수가 있으며, 이것에 의해 보일러의 설치 때, 그 보일러의 크기가 작아 많은 공간을 차지하지 않을 뿐 아니라 발열체(130)에서 발생된 열이 촘촘하게 설치된 열교환관(120)들의 사이로 새어나가지 않아 비교적 크기가 작은 전기 보일러에서의 열교환관(120)들의 열교환 효율이 상승되는 것이다.Subsequently, in order to slow down the flow rate of the circulating water flowing into the cold water tank 100 and supplied to the hot water tank 110, the circulating water inlet pipe 100a formed in the disk-shaped cold water tank 100 may be used. The volume of the sum of the entire flow path of the heat exchanger tube 120 may be larger than that of the volume, that is, by adding slender pipes and vertically installing the zigzag vertically between the cold water tank 100 and the hot water tank 110. Here, the hot water tank 100 and the cold water tank 110 are formed in a disc shape, as shown in Figs. 1 and 2, so that the heat exchange more heat without making the area of the cold and hot water tanks 100, 110 larger. The pipes 120 may be densely installed in a zigzag shape to increase the volume, and thus, when the boiler is installed, the size of the boiler is small so that it does not occupy a lot of space and heat generated from the heating element 130 is reduced. The heat exchange efficiency of the heat exchange tubes 120 in the relatively small electric boiler is increased by not leaking between the heat exchange tubes 120 that are densely installed.

계속해서, 한편, 열교환관(120)들을 완전하게 밀폐하고 있는 서로가 분해 가능한 반원통형의 제1, 제2 방사판(140)(150)은 발열체(130)의 열과 열교환관(120)들을 거친 잔열들을 다시 열교환관(120)들에 반사시켜 재 가열하게 함으로써, 그 열교환관(120)들의 열교환 효율이 배가된다.Subsequently, the semi-cylindrical semi-cylindrical first and second radiating plates 140 and 150 that completely seal the heat exchange tubes 120 pass through the heat of the heating element 130 and the heat exchange tubes 120. By reflecting the residual heat to the heat exchange tubes 120 again to reheat, the heat exchange efficiency of the heat exchange tubes 120 is doubled.

상기와 같은 열교환 과정에 의해 소정온도로 열 교환된 온수는 냉수조(100)의 체적과 동일한 온수조(110)에 집수된 다음 순환수 토출관(110a)에 배관되어진 실내 난방지역의 난방관으로 순환되는데, 이때 순환수 토출관(110a)은 순환수 유입관(100a)의 체적과 동일하므로 결과적으로, 순환수 토출관(110a)으로 토출되는 순환수의 수압은 순환수 유입관(100a)을 통해 유입되는 수압 그대로를 유지하면서 상기 난방관으로 순환하게 된다. 여기서 소정의 온도로 가열되어져 순환수 토출관 (110a)으로 토출되는 뜨거운 물은 난방용 이외에 온수로도 사용될 수 있다.The hot water heat-exchanged at a predetermined temperature by the heat exchange process as described above is collected in a hot water tank 110 equal to the volume of the cold water tank 100 and then heated to a heating tube of an indoor heating area that is piped to the circulating water discharge pipe 110a. In this case, since the circulating water discharge pipe 110a is equal to the volume of the circulating water inflow pipe 100a, the water pressure of the circulated water discharged to the circulating water discharge pipe 110a may result in the circulating water inflow pipe 100a. It is circulated to the heating tube while maintaining the water pressure flowing through. Here, the hot water heated to a predetermined temperature and discharged to the circulating water discharge pipe 110a may be used as hot water in addition to heating.

그리고 난방을 행하는 중에 순환수의 온도가 설정치 이하로 내려가면 도면에 도시하지 않은 통상의 온도센서가 이를 감지하여 상기 콘트롤박스에 제공하게 되고, 상기 콘트롤박스는 상기 온도센서에서 감지된 신호에 따라 발열체(130) 및 상기 순환펌프를 가동시켜 다시 난방운전 모드 또는 급탕운전 모드를 수행하게 된다. 또한 난방운전 모드 또는 급탕운전 모드 수행 중에 발열체(130)가 소손되어 새로운 발열체로 교환하고자 할 때 도 1 및 도 2와 같이, 온수조(110)의 내벽에 형성되어 있는 탄력성을 가지는 지지편(160)에 새로운 발열체를 수직방향으로 끼운 다음 냉수조(100)의 요홈(100b)에 그 발열체의 단부를 삽입하여 전기적으로 결합해 주는 것에 의해 교환이 손쉽게 이루어진다.When the temperature of the circulating water falls below a set value during heating, a normal temperature sensor (not shown in the drawing) senses the same and provides the same to the control box. The control box generates a heating element according to the signal detected by the temperature sensor. 130 and the circulation pump is operated to perform the heating operation mode or the hot water operation mode again. In addition, when the heating element 130 is burned out during the heating operation mode or the hot water operation mode and is replaced with a new heating element, as shown in FIGS. 1 and 2, the support piece 160 having elasticity formed on the inner wall of the hot water tank 110. ) By inserting a new heating element in the vertical direction and then inserting the end of the heating element in the groove (100b) of the cold water tank 100 and electrically coupled to make the exchange easily.

도 4는 본 발명에 따른 복사열을 이용한 전기 보일러의 다른 실시 예를 보인 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 전기 보일러를 결합하여 나타내어 보인 횡단면도로서, 이러한 전기 보일러는 보다 많은 열량을 필요로 하는 장소에 설치하기 위한 것으로서, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 다수의 열교환관 (120)들이 수직하게 연접 설치된 원판형의 냉수조(100)와 온수조(110)를 각각 수평방향에 대해 "팔자"형을 이루도록 2열로 연접 형성하고, 또한 반원통형의 제1, 제2 방사판(140)(150) 역시 각각 수평방향에 대해 2열로 연속 형성하여, "팔자"형상을 가지는 2열방식의 냉수조(100)와 온수조(110)의 중앙으로 각각의 발열체(130)(132)를 지지편(160)(162)에 수직하게 끼운 다음 그 단부를 냉수조(100)의 요홈(100b)들에 전기적으로 결합하여 구성함으로써 가능하다. 이와 같은 전기 보일러는 2열 방식으로 이루어진 열교환관(120)들의 전체 유로의 합의 체적이 도 1 및 도 2에 나타내는 1열 방식의 상기 열교환관들의 전체 유로의 합의 체적보다 배가됨으로써, 그 넓어진만큼 물이 더 천천히 올라가면서 두 개의 발열체(130)(132)에서 발생된 열과 2열방식의 제1, 제2 방사판(140)(150)에서 반사된 열에 의해 뜨겁게 데워진 다음 상기 언급된 바와 같은 방법으로 난방관을 통해 순환되면서 난방운전 모드 또는 급탕운전 모드가 수행되는 것이다.Figure 4 is an exploded perspective view showing another embodiment of the electric boiler using the radiant heat according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing a combination of the electric boiler of Figure 4, such electric boiler is a place that requires more calories As shown in FIGS. 4 and 5, the disk-shaped cold water tank 100 and the hot water tank 110 each having a plurality of heat exchange tubes 120 vertically connected to each other are " sold in a horizontal direction. Two rows of cold water having a "soldier" shape by forming two rows in a row and forming semi-cylindrical first and second radiating plates 140 and 150 in two rows in a horizontal direction. Insert the heating elements 130 and 132 perpendicular to the support pieces 160 and 162 to the center of the bath 100 and the hot water tank 110, and then end the grooves 100b of the cold water tank 100. It is possible by electrically coupling to the configuration. In such an electric boiler, the volume of the sum of the total flow paths of the heat exchange tubes 120 formed in the two-row system is doubled than the sum of the sum of the flow paths of the heat exchange tubes of the one-row system shown in FIGS. As it rises more slowly, it is warmed up by the heat generated by the two heating elements 130 and 132 and the heat reflected by the first and second radiating plates 140 and 150 of the two-row method. The heating operation mode or the hot water operation mode is performed while circulating through the heating tube.

한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서 피복된 전열선이 온수관의 관벽에 매입되어 있는 상태에서 전열선의 발열에 의해 온수관 내의 물을 가열시키므로, 온수관과 전열선을 매입시키기 위한 작업이 매우 까다롭게 이루어지고 발열효율이 상당히 떨어지는 것과는 달리, 본 발명은 직경이 아주 가는 다수 개의 열교환관들을 원판형의 냉수조와 온수조에 그 횡단면이 별 형태가 되도록 지그재그로 수직하게 설치하여 순환되는 물의 유속을 느리게 한 다음 발열체에서 발생된 열과 제1, 제2 방사판에서 반사되는 방사열로 상기 열교환관들을 열 손실 없이 집중적으로 가열하여 열교환시키게 됨을 알 수 있다.On the other hand, as a comparative example, since the water in the hot water pipe is heated by the heating of the heating wire in a state where the conventional technology, that is, the coated heating wire is embedded in the pipe wall of the hot water pipe, the operation for embedding the hot water pipe and the heating wire is very high. Unlike the difficult and extremely low heat generation efficiency, the present invention provides a plurality of heat exchanger tubes with very small diameters in a disk-shaped cold and hot water tanks vertically in zigzag so that the cross-sections are star-shaped. Next, the heat generated from the heating element and the radiant heat reflected from the first and second radiating plates may be intensively heated and heat exchanged without heat loss.

이 결과에서, 본 발명에 의하면, 급탕 사용과 실내 난방 때 가느다란 열교환관들을 통해 느린 유속으로 순환되는 물을 열손실 없이 단시간 내에 집중 가열하고 또 반사되는 방사열로 재차 가열해 줌으로써, 짧은 시간 내에 난방효과와 급탕효과를 얻을 수 있으며, 또 구조가 단순하여 제조단가가 저렴한 이점이 있는 것이다.As a result, according to the present invention, the water circulated at a slow flow rate through the thin heat exchanger tubes during hot water use and indoor heating is heated in a short time without heat loss by heating intensively in a short time and reflected by radiant heat, thereby heating in a short time. The effect and the hot water effect can be obtained, and the simple structure has the advantage of low manufacturing cost.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.

상술한 설명으로부터 분명한 본 발명의 복사열을 이용한 전기 보일러에 의하면, 급탕 사용과 실내 난방 때 가느다란 열교환관들을 통해 느린 유속으로 순환되는 물을 열손실 없이 발열체의 열로 집중 가열하고 또 제1, 제2 방사판에서 반사되는 방사열로 재차 가열해 줌으로써, 물이 짧은 시간 내에 급속하게 데워져 빠른 난방효과와 급탕효과를 얻을 수 있으며, 또 구조가 단순함으로 소형의 보일러 생산에 적합할 뿐만 아니라 소음 및 불완전 연소에 따른 악취가 발생되지 않는 효과가 있다.According to the electric boiler using the radiant heat of the present invention, which is clear from the above description, the water circulated at a slow flow rate through the thin heat exchanger tubes during hot water use and indoor heating is concentrated and heated by the heat of the heating element without heat loss. By heating again with the radiant heat reflected from the radiating plate, the water is heated up rapidly in a short time to get a fast heating effect and hot water effect, and its simple structure makes it suitable for the production of small boilers as well as noise and incomplete combustion. Odor does not occur according to the effect.

Claims

The pumping action of the circulating pump collects water passing through the heating zone into the disk-shaped cold water tank through the circulating water inlet pipe, and heats the collected water with heat generated from the heating element in the heat exchanger tube to maintain a predetermined distance from the cold water tank. In the electric boiler forcibly circulating to the heating area through the circulation water discharge pipe of the hot water tank located in the upper portion,

The heat exchanger tube,

It is made up of thin pipes of small volume, and intercepts the flow rate of water introduced into the cold water tank in a limited area of the cold and hot water tanks, and directly receives heat from the heating element and heat exchanges the lower surface of the cold water tank and the bottom of the hot water tank. Vertically connected in a zigzag fashion in a group unit so that its cross section becomes a star on the surface;

The volume of the total flow path of the thin pipes having a small volume is the same as that of the cold and hot water tanks, and is larger than the volume of the circulation water inlet pipe of the cold water tank and the circulation water discharge pipe of the hot water tank. Electric boiler using radiant heat.

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