KR101170049B1 - 전기보일러의 나선식 열교환장치 - Google Patents

전기보일러의 나선식 열교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히팅관의 내부에 나선형 가이드홈을 형성하여 물이 나선방향으로 회전되면서 히터의 표면을 최대한 접촉되는 구조로서, 히터와 물이 최적화된 상태로 열교환이 이루어져, 단시간내에 온도를 보상 받을 수 있는 전기보일러의 나선식 열교환장치에 관한 것이다.

Description

전기보일러의 나선식 열교환장치{Heat exchanging Device of electric boiler}
본 발명은 전기보일러의 나선식 열교환장치에 관한 것으로, 물이 히팅관체와 연결관을 따라 지그재그로 순환됨과 아울러 나선방향으로 이송되어 히터와 물이 최적의 상태에서 열교환이 이루어지는 전기보일러의 나선식 열교환장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기보일러의 열교환장치는 히터가 설치된 물탱크와, 열교환기가 구비되며, 이 물탱크의 물을 열교환기측으로 강제로 압송함과 아울러 물탱크측으로 이송하는 펌프로 구성된다.
이러한 종래의 열교환장치는 물탱크의 용량에 따라 히터의 발열량이 높아야 물을 단시간내에 가열할 수 있는 구조로서, 상기 히터의 구입비용에 부담이 있었다. 그리고 상기 히터의 발열량이 높다하더라도 물탱크내의 충진된 물이 히터에 접촉되는 공간 및 면적이 넓어 단시간내에 온도를 보상에 어려운 점과 아울러 히터에 의한 열교환을 극대화하기 어려워 상기 물탱크의 상,중,하 온도 편차가 큰 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 히팅관의 내부에 나선형 가이드홈을 형성하여 물이 나선방향으로 회전되면서 히터의 표면을 최대한 접촉되는 구조로서, 히터와 물이 최적화된 상태로 열교환이 이루어져, 단시간내에 온도를 보상 받을 수 있는 전기보일러의 나선식 열교환장치를 제공한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 히팅관의 내부에 나선형 가이드홈을 형성하여 물이 나선방향으로 회전되면서 히터의 표면을 최대한 접촉되어 최적화된 상태로 열교환이 이루어져, 단시간내에 온도를 보상 받을 수 있는 전기보일러의 나선식 열교환장치를 제공한다.
따라서, 본 발명의 전기보일러의 나선식 열교환장치는 히팅관과 연결관에 의해 지그재그로 순환되도록 구비되고, 이 히팅관의 내부에 나선형 가이드홈을 형성하여 물이 나선방향으로 회전되면서 히터의 표면을 최대한 접촉되는 구조로서, 히 터와 물이 최적화된 상태로 열교환이 이루어져, 단시간내에 온도를 보상 받을 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 나선식 열교환장치의 개략적인 개통도이고, 도 2,3는 본 발명에 따른 나선식 열교환장치의 히팅관보인 일부단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기보일러의 나선식 열교환장치는 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 내부에는 물탱크(30)와, 바닥에서 수직되게 설치되는 양측 지지프레임(20)과, 소정량의 물이 충진되는 물탱크(30)와, 복수개 직렬로 설치되는 히팅관(40)과, 상기 히팅관(40)의 일측부에 서로 연통되게 구비되는 연결관(50)과, 상기 히팅관(40)의 양단부에 설치되는 히터(60)로 구성된다.
상기 물탱크(30)에는 수위를 감지하는 레벨게이지가 구비되고, 일측에 내부 온도를 인식하는 온도센서(도면상에 도시하지 않음)가 설치된다.
상기 히팅관(40)은 ' ⊃ ' 자 형상을 가지며, 상기 지지프레임(20)의 양측에 체결되어 일정간격을 두고 복수개 직렬로 구비된다.
그리고 상기 히팅관(40)은 관체 형상을 가지며, 수평방향으로 400～800mm로 구비되는 수평관부(41)와, 이 수평관부(41)에서 절곡된 벤딩부(42)로 이루어진다.
상기 수평관부(41)에는 내부에 나선형으로 가이드홈(43)이 형성되어 물이 나 선방향으로 회전되게 유도한다.
상기 벤딩부(42)는 180°로 절곡되어 물의 흐름이 자연스럽게 유도하게 된다.
상기 수평관부(41)의 일측단은 히터(60)에 플랜지 결합가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
상기 연결관(50)은 히팅관(40)과 동일한 내경을 가지며, 상기 히팅관(40)의 일측부에 연결되어 물이 지그재그로 순환되도록 유도한다.
상기 히터(60)는 외부에서 전원을 인가받아 열을 발생하는 히팅봉(61)이 구비된다.
그리고 상기 히터(60)는 히팅관(40)의 일측단에 플랜지 결합되고, 상기 히팅관(40)의 내부에 원통형 히팅봉(61)이 길이방향으로 설치된다.(상기 히터는 통상적인 구조로 구체적으로 설명하지 않음)
상기 히팅관의 수평관부(41)와 상기 수평관부(41)의 센터에 히팅봉(61)이 설치되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수평관부(41)의 내경과 이 수평관부(41)의 중심에 설치되는 히팅봉(61) 외경 사이의 간격을 5mm～20mm 내로 유지하는 것이 바람직하며, 물의 흐름에 방해 받지 않으면서 상기 히팅봉(61)의 표면에 최대한 접촉가능한 것이다. 이처럼 상기 히팅봉(61)의 발열과 물이 최적화된 상태에서 열교환이 이루어져 전체적인 열교환 효율을 높일 수 있는 것이다.
부언하면, 상기 수평관부(41)와 히팅봉(61) 사이의 간격이 5mm이하인 경우, 물이 통과할 수 있는 공간이 협소하여 마찰의 영향을 많이 받는 문제점이 있고, 수평관부(41)와 히팅봉(61)의 20mm 이상인 경우, 히팅봉(61)을 통과하는 물이 충분히 접촉되지 않은 상태로 통과하게 되어 열교환 효율을 극대화하기 어려운 점이 있다.
한편, 상기 물탱크(30)의 물을 상기 히팅관(40)과 연결관(50)을 따라 강제로 압송하는 펌프(70)가 설치된다.
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그리고 상기 물탱크(30)내에 일정온도로 가열된 물은 분배기를 통해 목욕 및 난방수 등으로 이용될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 다양하게 적용될 수 있다.
상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 전기보일러 나선식 열교환장치의 작용 을 설명하면, 상기 펌프(70)의 동작에 의해 상기 물탱크(30)에 담겨진 물이 상기 연결관(50)을 통해 상기 하측 히팅관(40)내로 공급된다. 이와 동시에 외부에 전원을 인가받아 상기 히터(60)가 소정온도로 가열된 상태로 구비된다. 이처럼 상기 수평관부(41)의 가이드홈(43)에 의해 물이 나선방향으로 회전되면서 통과됨에 따라 상기 히팅봉(61)의 표면에 나선방향으로 회전되면서 통과되어 상기 히터봉(61)의 표면을 최대한 접촉가능하여, 상기 물과 히팅봉(61)의 발열이 최적화된 상태로 1차 열교환이 이루어진다. 이어서 상기 벤딩부(42)를 거쳐 동일한 구조를 갖는 또 다른 상기 수평관부(41)와 히팅봉(61) 사이로 물이 나선방향으로 통과하면서 2차 가열이 이루어지는 구조로서, 상기 히팅관(40)과 연결관(50)을 따라 지그재로 물이 순환되면서 상기 히팅관(40)에 설치된 상기 히터(60)에 의해 순차적으로 가열됨에 따라 단시간내에 상기 물탱크(30)의 온도를 보상받을 수 있는 것이다.
이와 같이, 상기 히팅관(40)과 히터(60) 사이에 간격을 5mm～20mm이내로 하여, 이 히팅관(40)과 히터(60) 사이를 통과하는 물의 량과 상기 히터(60)의 히팅봉(61) 발열이 최적화된 상태로 열교환이 이루어져 열교환 효율을 극대화할 수 있어 단시간내에 상기 물탱크(30)의 물을 소정온도 가열할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나선식 열교환장치의 개략적인 개통도,
도 2,3는 본 발명에 따른 나선식 열교환장치의 히팅관보인 일부단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10: 케이스 20: 지지프레임
30: 물탱크 40: 히팅관
41: 수평관부 42: 벤딩부
50: 연결관 60: 히터
61: 히터봉 70: 펌프

Claims (2)

  1. 물탱크(30)와 지지프레임(20)이 구비된 케이스(10)와;
    상기 지지프레임에 설치되며, 일정간격을 두고 복수개 직렬로 ' ⊃ ' 자 형상을 갖는 수평관부(41)와 벤딩부(42)가 구비되며, 이 수평관부(41)의 내부에 나선형으로 가이드홈(43)이 포함된 히팅관(40)과;
    상기 히팅관(40)의 일측부에 서로 연통되게 구비되는 연결관(50)과;
    상기 히팅관(40)의 양단부에 설치되며 이 히팅관(40)의 내부에 배치되는 히팅봉(61)이 구비된 히터(60)와;
    펌프(70)의 동작에 의해 물탱크(30)의 물이 상기 히팅관(40)과 연결관(50)을 따라 지그재그로 순환되며 상기 수평관부(41)의 가이드홈(43)에 의해 나선방향으로 회전되면서 이송되어 상기 히터(60)의 표면에 접촉력을 증가시켜 열교환을 극대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기보일러의 나선식 열교환장치.
  2. 삭제
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JP2007501506A (ja) * 2003-05-19 2007-01-25 セブ ソシエテ アノニム 家庭電気器具用液体加熱装置、前記装置を装着した家庭電気器具

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