KR101258059B1

KR101258059B1 - Boiler system

Info

Publication number: KR101258059B1
Application number: KR1020110012245A
Authority: KR
Inventors: 권혁범
Original assignee: 권혁범
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2013-04-30
Also published as: KR20120092292A

Abstract

본 발명은 물과 공기를 혼합한 혼합수를 이용하도록 히팅 장치를 개선하고 히팅 장치에서 안정적이면서 균일하게 공급되는 스팀으로써 열 교환을 효율적으로 수행하는 보일러 시스템을 개시하며, 상기 보일러 시스템은 물 공급부, 공기 공급부, 상기 물 공급부와 상기 공기 공급부에서 공급받은 상기 물과 상기 공기를 일정한 비율로 혼합하여 혼합수로 배출하는 혼합부, 전기로 가열되는 하나 이상의 히터봉을 수용하는 솔리드 몸체와 상기 솔리드 몸체의 외측에 배치되는 내측 스파이럴 관 및 상기 내측 스파이럴 관의 외측에 배치되는 외측 스파이럴 관을 포함하며 상기 히터봉의 열이 상기 솔리드 몸체를 통하여 상기 내측 스파이럴 관과 상기 외측 스파이럴 관으로 전달되며 상기 혼합수는 상기 외측 스파이럴 관에서 일차 가열되고 상기 내측 스파이럴 관에서 이차 가열되는 과정에서 스팀으로 변환되어 배출되는 히팅 장치, 및 난방에 활용되는 활용수가 유입되어서 내부 순환된 후 배출되며 상기 히팅 장치의 상기 스팀이 유입되고 상기 스팀이 내부 순환되는 상기 활용수와 열교환 후 응축수로 변환되어서 배출되는 열 교환기를 포함한다.The present invention discloses a boiler system that improves the heating apparatus to use a mixed water mixed with water and air and efficiently performs heat exchange with steam supplied stably and uniformly from the heating apparatus, wherein the boiler system includes a water supply unit, The air supply unit, the mixing unit for mixing the water and the air supplied from the water supply and the air supply in a predetermined ratio to discharge the mixed water, a solid body for receiving one or more heater rods that are electrically heated and the solid body And an outer spiral tube disposed on an outer side of the inner spiral tube and an outer spiral tube disposed outside of the inner spiral tube, and heat of the heater rod is transferred to the inner spiral tube and the outer spiral tube through the solid body, and the mixed water is Primary heated in the outer spiral tube and the inner spa The heating device which is converted into steam in the process of the second heating in the barrel tube and is discharged, and the utilization water utilized for heating is introduced and discharged after being circulated in the inside. And a heat exchanger which is converted into condensate after heat exchange and discharged.

Description

Boiler System {BOILER SYSTEM}

본 발명은 보일러 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물과 공기를 혼합한 혼합수를 이용하도록 히팅 장치를 개선하고 히팅 장치에서 안정적이면서 균일하게 공급되는 스팀으로써 열 교환을 효율적으로 수행하는 보일러 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a boiler system, and more particularly, to a boiler system that improves a heating device to use a mixed water mixed with water and air and efficiently performs heat exchange with steam supplied stably and uniformly from the heating device. It is about.

보일러 시스템은 난방이 필요한 다양한 시설물에 적용될 수 있다. Boiler systems can be applied to various installations that require heating.

비닐하우스와 같은 하우스 시설물은 내부에서 재배하는 야채나 원예 작물 등이 생육하기 좋은 온도를 항상 유지하는 것이 중요하다. 이러한 이유 때문에 통상 하우스 시설물은 내부의 온도 제어를 위한 보일러 시스템을 설치하는 것이 요구된다It is important for house facilities, such as plastic houses, to maintain a good temperature for growing vegetables and horticultural crops. For this reason, house facilities usually require the installation of a boiler system for internal temperature control.

하우스 시설물에 설치되는 보일러 시스템은 넓은 면적을 난방할 수 있는 용량을 가져야 하며 특히 일정하게 온도를 유지할 수 있는 기능성과 저렴하게 설치 및 유지할 수 있는 경제성을 필요로 한다.Boiler systems installed in house facilities must have the capacity to heat a large area, and in particular require the functionality to maintain a constant temperature and the economics to install and maintain inexpensively.

종래에는 하우스 시설물 등의 난방을 위하여 유류를 사용하는 기름 보일러가 많이 채택되어 시공된 바 있다.Conventionally, many oil boilers using oil for heating of house facilities have been adopted.

그러나, 유류를 사용하는 기름 보일러는 고가의 유류를 많이 소비하기 때문에 온도를 유지하는데 많은 비용이 소요된다. 그러므로 일반적인 기름 보일러는 유지 및 관리에 경제성을 충족하지 못하는 단점이 있다.However, oil boilers that use oil consume a lot of expensive oil, and therefore, it is expensive to maintain the temperature. Therefore, the general oil boiler has a disadvantage that it does not meet the economics in maintenance and management.

종래의 기름 보일러에 의한 단점을 해결하고자 전기에 의해 가동되는 보일러 시스템이 하우스 시설물 등에 많이 설치되고 있다. In order to solve the shortcomings caused by the conventional oil boiler, a boiler system operated by electricity is installed in house facilities.

종래의 전기에 의해 가동되는 보일러 시스템에 관련된 기술의 일예로서 한국 특허공개 제10-1999-0079424호에 전기를 이용한 보일러 시스템에 이용할 수 있는 "전기 스팀 보일러용 히터" 기술이 개시된 바 있다. 일예로 제시된 상술한 한국 특허공개 제10-1999-0079424호의 히터는 전열선으로 수조의 물을 직접 가열하는 방식을 채용하고 있기 때문에 난방을 위하여 많은 양의 전력을 소모한다.As an example of a technology related to a conventional electric boiler system, Korean Patent Publication No. 10-1999-0079424 discloses a "heater for electric steam boiler" technology that can be used in a boiler system using electricity. The above-described heater of Korean Patent Publication No. 10-1999-0079424 presented as an example consumes a large amount of power for heating because it employs a method of directly heating the water of the tank by a heating wire.

따라서, 종래의 문제점을 해소하면서 하우스 시설물 등에 저렴한 비용으로 설치 및 유지할 수 있는 전기를 이용한 보일러 시스템의 개발이 소망되고 있다.Therefore, it is desired to develop a boiler system using electricity that can be installed and maintained at low cost in house facilities and the like while solving the conventional problems.

특히, 전기를 이용한 보일러 시스템은 하우스 시설물 내부의 난방 온도가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있도록 개발할 필요성이 있다.
In particular, there is a need to develop an electric boiler system that can be controlled to maintain a constant heating temperature inside the house facility.

본 발명은 물과 공기를 혼합한 혼합수를 가열하여서 안정적이고 균일한 양으로 스팀을 생성함으로써 열 교환기에서 상기 스팀과 활용수 간의 열 교환이 효과적으로 이루어질 수 있어서 난방 온도를 균일하게 제어할 수 있는 보일러 시스템을 제공함을 목적으로 한다.The present invention generates a stable and uniform amount of steam by heating the mixed water mixed with water and air to heat exchange between the steam and the utilization water in the heat exchanger can be effectively controlled boiler that can uniformly control the heating temperature The purpose is to provide a system.

본 발명은 상기 혼합수가 이송되는 과정에서 상기 혼합수가 외측 스파이럴 관에 의하여 일차 가열된 후 내측 스파이럴 관에 의하여 이차 가열되는 구조로 히팅 장치를 구성함으로써 전기에 의하여 발열한 열의 전달 효율을 최대화할 수 있는 보일러 시스템을 제공함을 다른 목적으로 한다.The present invention can maximize the transfer efficiency of heat generated by electricity by configuring a heating device in a structure in which the mixed water is first heated by the outer spiral tube and then secondly heated by the inner spiral tube in the process of transferring the mixed water. Another object is to provide a boiler system.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명에 따른 보일러 시스템은, 물을 펌핑하여 공급하는 물 공급부; 공기를 펌핑하여 공급하는 공기 공급부; 상기 물 공급부와 상기 공기 공급부에서 물과 공기를 공급받아서 상기 물과 상기 공기를 일정한 비율로 혼합한 혼합수를 배출하는 혼합부; 전기로 가열되는 하나 이상의 히터봉, 열전달 특성을 가지면서 하나 이상의 상기 히터봉을 수용하는 히터봉 삽입공이 형성된 솔리드 몸체, 상기 솔리드 몸체의 외측에 배치되며 일단이 배출단을 이루는 내측 스파이럴 관, 및 상기 내측 스파이럴 관의 외측에 이격되게 배치되며 일단이 상기 혼합부의 상기 혼합수가 유입되는 유입단을 이루고 타단이 상기 내측 스파이럴 관의 타단과 연결되는 외측 스파이럴 관을 포함함으로써, 상기 히터봉이 발열하면 열이 상기 솔리드 몸체를 통하여 상기 내측 스파이럴 관과 상기 외측 스파이럴 관으로 전달되며 상기 혼합수는 상기 외측 스파이럴 관에서 일차 가열되고 상기 내측 스파이럴 관에서 이차 가열되는 과정에서 스팀으로 변환되고 상기 스팀이 상기 배출단으로 배출되는 히팅 장치; 및 난방에 활용되는 활용수가 유입되어서 내부 순환된 후 배출되며 상기 히팅 장치의 상기 배출단에서 상기 스팀이 유입되고 상기 스팀이 내부 순환되는 상기 활용수와 열교환 후 응축수로 변환되어서 배출되는 열교환기;를 포함함을 특징으로 한다.Boiler system according to the present invention, the water supply for pumping water supply; An air supply unit for pumping and supplying air; A mixing unit receiving water and air from the water supply unit and the air supply unit and discharging the mixed water obtained by mixing the water and the air in a constant ratio; At least one heater rod heated by electricity, a solid body having a heater rod insertion hole for receiving at least one heater rod having heat transfer characteristics, an inner spiral tube disposed at an outside of the solid body, and having one end forming an outlet end, and the The outer spiral tube is spaced apart from the inner spiral tube and has an inlet end through which one end of the mixing water flows and the other end is connected to the other end of the inner spiral tube. It is transferred to the inner spiral tube and the outer spiral tube through a solid body, and the mixed water is converted into steam in the process of first heating in the outer spiral tube and secondary heating in the inner spiral tube, and the steam is discharged to the discharge end. Heating device; And a heat exchanger which is discharged after the utilization water used for heating is circulated and discharged, and is converted into condensed water after heat exchange with the utilization water in which the steam is introduced and the steam is circulated in the outlet of the heating apparatus. It is characterized by including.

여기에서, 상기 혼합부는 상기 물과 상기 공기를 7:3의 부피비로 혼합하여 상기 혼합수를 배출하도록 구성됨이 바람직하다.Here, the mixing unit is preferably configured to discharge the mixed water by mixing the water and the air in a volume ratio of 7: 3.

그리고, 상기 히터봉은 카트리지 히터나 금속관 히터 중 어느 하나로 구성될 수 있다. The heater rod may be configured of any one of a cartridge heater and a metal tube heater.

또한, 상기 솔리드 몸체의 외벽과 이격되게 케이스가 더 배치될 수 있으며, 상기 케이스와 상기 솔리드 몸체 간의 이격에 의하여 형성되는 관체 수용 공간에 상기 내측 스파이럴 관과 상기 외측 스파이럴 관이 서로 이격된 상태로 배치될 수 있고, 상기 케이스의 외측에 단열재 커버가 더 구성될 수 있다.
In addition, the case may be further disposed to be spaced apart from the outer wall of the solid body, the inner spiral tube and the outer spiral tube is disposed in a state spaced apart from each other in the tube receiving space formed by the space between the case and the solid body. It may be, the heat insulating cover may be further configured on the outside of the case.

본 발명에 의하면 혼합수를 가열하여 스팀을 생성함으로써 히팅 장치에서 안정적이고 균일하게 스팀이 배출될 수 있어서 열 교환기의 열 교환 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by generating mixed steam by heating the mixed water, steam can be stably and uniformly discharged from the heating apparatus, thereby improving the heat exchange efficiency of the heat exchanger.

또한, 본 발명에 의하면 히터봉에 의하여 발열된 솔리드 몸체에 인접한 위치에 내측 스파이럴 관을 배치하고 내측 스파이럴 관의 외측에 외측 스파이럴 관을 배치함으로써 솔리드 몸체에서 발생되는 열이 내측 스파이럴 관과 외측 스파이럴 관으로 최대한 전달되어서 혼합수 가열에 이용될 수 있기 때문에 히팅 장치의 열 전달 효율을 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by placing the inner spiral tube in a position adjacent to the solid body heat generated by the heater rod and the outer spiral tube on the outside of the inner spiral tube heat generated in the solid body is the inner spiral tube and the outer spiral tube Since it can be used to heat the mixed water as much as possible, there is an effect that can improve the heat transfer efficiency of the heating apparatus.

또한, 본 발명에 의하면 히팅 장치의 외측에 단열재 커버를 구성함으로써 히터봉에서 발열된 열이 외부로 방출되지 않고 축적되어서 혼합수 가열에 이용될 수 있으므로 히팅 장치 내부의 열 활용도를 개선하고 그에 따라 전력의 소비량을 절감할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention by forming a heat insulating cover on the outside of the heating device can be used for heating the mixed water by the heat generated from the heater rod is not discharged to the outside to improve the heat utilization inside the heating device and accordingly There is an effect to reduce the consumption of.

도 1은 본 발명에 따른 보일러 시스템의 바람직한 실시예를 나타내는 모식도.
도 2는 도 1의 히팅 장치의 사시도.
도 3은 도 1의 히팅 장치의 평면도.1 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the boiler system according to the present invention.
2 is a perspective view of the heating apparatus of FIG. 1.
3 is a plan view of the heating apparatus of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 보일러 시스템은 물 공급부(34), 공기 공급부(35), 혼합부(33), 히팅 장치(30) 및 열 교환기(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a boiler system according to the present invention includes a water supply part 34, an air supply part 35, a mixing part 33, a heating device 30, and a heat exchanger 40.

물 공급부(34)는 물을 정량 및 정압으로 공급하기 위한 장치이며 통상적인 펌프와 수조를 포함하여 구성될 수 있다. 공기 공급부(35)는 공기를 정량 및 정압으로 공급하기 위한 장치이며 통상적인 에어 컴프레셔(Air Compressor)로 구성될 수 있다.The water supply unit 34 is a device for supplying water at a constant pressure and constant pressure, and may include a conventional pump and a water tank. The air supply unit 35 is a device for supplying air at fixed pressure and positive pressure, and may be configured as a conventional air compressor.

물 공급부(34)와 공기 공급부(35)는 혼합부(33)와 배관으로 연결되며, 여기에서 배관은 통상적으로 유체를 공급하기 위하여 이용되는 호스나 파이프와 같은 관체를 포함할 수 있다.The water supply unit 34 and the air supply unit 35 are connected to the mixing unit 33 by piping, where the piping may include a tubular body such as a hose or a pipe that is typically used to supply a fluid.

혼합부(33)는 물 공급부(34)에서 펌핑되어서 공급되는 물과 공기 공급부(35)에서 펌핑되어서 공급되는 공기를 동시에 공급받으며 물과 공기를 일정한 비율로 혼합한 혼합수를 배출한다. 여기에서 혼합부(33)는 물과 공기를 7 : 3의 부피 비율로 혼합하여서 혼합수로 배출하도록 설정됨이 바람직하며 혼합수의 공급량을 제어하기 위한 유량 레귤레이터(Flow regulator) 기능과 펌핑 기능을 구비할 수 있다.The mixing unit 33 receives the water supplied by being pumped from the water supply unit 34 and the air supplied by the air supply unit 35 at the same time, and discharges the mixed water in which water and air are mixed at a constant ratio. Here, the mixing unit 33 is preferably set to discharge the mixed water by mixing water and air at a volume ratio of 7: 3, and has a flow regulator function and a pumping function for controlling the supply amount of the mixed water. It can be provided.

히팅 장치(30)는 혼합부(33)에서 혼합수를 공급받으며 혼합수를 내부에서 순환시키면서 가열함으로써 스팀으로 배출하는 구성을 갖는다.The heating device 30 receives the mixed water from the mixing unit 33 and discharges the mixed water by steam while circulating the mixed water therein.

상술한 바에서 히팅 장치(30)에 혼합수를 공급하는 이유는 균일한 양으로 스팀을 배출하기 위해서이다. The reason for supplying the mixed water to the heating device 30 as described above is to discharge the steam in a uniform amount.

히팅 장치(30)에 물만 공급하여 가열하는 경우 스팀이 히팅 장치(30)에서 불규칙하게 배출될 수 있다.When heating only by supplying water to the heating device 30, steam may be irregularly discharged from the heating device (30).

따라서 균일한 양으로 스팀이 배출되기 위해서 본 발명에 따른 실시예는 물과 공기를 혼합한 혼합수를 히팅 장치(30)로 공급하는 구성을 갖는다. 이때 배출되는 스팀을 안정적이면서 균일하게 배출하기 위해서 혼합수는 물과 공기를 7 : 3의 부피비로 혼합함이 바람직하다.Therefore, in order for the steam to be discharged in a uniform amount, the embodiment of the present invention has a configuration in which the mixed water mixed with water and air is supplied to the heating device 30. At this time, in order to discharge the steam discharged stably and uniformly, the mixed water is preferably mixed with water and air in a volume ratio of 7: 3.

히팅 장치(30)는 솔리드 몸체(10), 히터봉(20), 내측 스파이럴 관(31), 외측 스파이럴 관(32)을 포함하며 케이스(15) 및 단열재 커버(14)를 더 포함할 수 있다.The heating device 30 includes a solid body 10, a heater rod 20, an inner spiral tube 31, an outer spiral tube 32, and may further include a case 15 and an insulation cover 14. .

보다 구체적으로 히팅 장치(30)의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 히팅 장치(30)의 사시도이고, 도 3은 히팅 장치(30)의 평면도이다. 도 2에서 케이스(15)가 점선으로 도시되어 있다.More specifically, the configuration of the heating device 30 will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 2 is a perspective view of the heating device 30, and FIG. 3 is a plan view of the heating device 30. In figure 2 the case 15 is shown in dashed lines.

히팅 장치(30)는 하나 이상의 히터봉(20)을 수용할 수 있으며, 히터봉(20)은 봉체를 이루는 히터로서 전원이 공급되면 저항에 의하여 발열하는 카트리지 히터(Cartridge heater)나 금속관 히터로 구성될 수 있다. 카트리지 히터는 통상 외경 권선형이나 내경 권선형으로 대체로 구분되고 있으나 발열량을 고려하여 제작자에 의하여 적합한 타입이 선택되어 구성될 수 있다. 참고로 히터봉(20)은 후술되는 솔리드 몸체(10)에 수용되므로 전원을 공급하기 위한 배선이 일단으로 모아져서 인출되는 구성을 가짐이 바람직하다.The heating device 30 may accommodate one or more heater rods 20, and the heater rods 20 are constituted by a cartridge heater or a metal tube heater that generates heat by resistance when power is supplied as a rod-shaped heater. Can be. Cartridge heaters are generally divided into an outer diameter winding type or an inner diameter winding type, but may be configured by selecting a suitable type by the manufacturer in consideration of the amount of heat generated. For reference, since the heater rod 20 is accommodated in the solid body 10 to be described later, it is preferable to have a configuration in which a wire for supplying power is collected and drawn out in one end.

솔리드 몸체(10)는 알루미늄이나 구리와 같이 열전달 특성이 우수한 금속 재질로 구성될 수 있으며 여러 방향으로 고르게 열을 전달할 수 있도록 원 기둥 형상으로 제작함이 바람직하다. The solid body 10 may be made of a metal material having excellent heat transfer characteristics such as aluminum or copper, and is preferably manufactured in a circular columnar shape to transfer heat evenly in various directions.

그리고, 솔리드 몸체(10)의 상부에는 히터봉(20)을 수용하는 히터봉 삽입공(12)이 하나 이상 형성된다. 도 1 내지 도 3의 본 발명에 따른 실시예는 네 개의 히터봉 삽입공(12)이 형성되고 각 히터봉 삽입공(12)에 히터봉(20)이 삽입되는 것을 예시하고 있다.In addition, at least one heater rod insertion hole 12 receiving the heater rod 20 is formed at the top of the solid body 10. 1 to 3 illustrate that four heater rod insertion holes 12 are formed and heater rods 20 are inserted into each heater rod insertion hole 12.

솔리드 몸체(10)는 미리 히터봉 삽입공(12)을 가공하고 가공된 히터봉 삽입공(12)에 히터봉(20)을 삽입하도록 구성될 수 있다. The solid body 10 may be configured to process the heater rod insertion hole 12 in advance and insert the heater rod 20 into the processed heater rod insertion hole 12.

이와 다르게 솔리드 몸체(10)는 자신을 성형하기 위한 형틀(도시되지 않음)에 히터봉(20)을 설치한 후 몰딩함으로써 히터봉(20)을 수용하도록 구성할 수 있다. Alternatively, the solid body 10 may be configured to accommodate the heater rod 20 by molding after installing the heater rod 20 in a mold (not shown) for molding itself.

그리고, 히터봉 삽입공(12)은 솔리드 몸체(10)의 상부 면만 개방된 형상을 갖도록 형성된다. 그러나 제작자의 필요에 따라서 히터봉 삽입공(12)은 솔리드 몸체(10)를 관통하도록 형성할 수 있다. Then, the heater rod insertion hole 12 is formed so that only the upper surface of the solid body 10 has an open shape. However, if necessary, the heater rod insertion hole 12 may be formed to penetrate the solid body 10.

상술한 바 구성에 의하여 히터봉(20)이 발열하면, 히터봉(20)의 열이 열전달 특성을 갖는 솔리드 몸체(10)로 전달되고, 솔리드 몸체(10)는 전달된 열에 의하여 가열되면서 외부로 열을 방출하는 기능을 갖는다.When the heater rod 20 generates heat by the above-described configuration, the heat of the heater rod 20 is transferred to the solid body 10 having heat transfer characteristics, and the solid body 10 is heated by the transferred heat to the outside. Has the function of releasing heat.

한편, 상술한 솔리드 몸체(10)의 외측에는 이격되게 케이스(15)가 구성될 수 있으며, 케이스(15)와 솔리드 몸체(10) 간의 이격된 공간은 관체 수용 공간(11)을 이룬다.On the other hand, the case 15 may be configured to be spaced apart from the outside of the solid body 10, the spaced space between the case 15 and the solid body 10 forms a tubular accommodation space (11).

관체 수용 공간(11)에는 2 열로 배치된 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)이 구성된다. 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)은 좋은 열 전달 특성을 갖는 알루미늄이나 구리와 같은 금속 재질로 구성됨이 바람직하다.In the tubular accommodating space 11, the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 arrange | positioned in two rows are comprised. The inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 are preferably made of a metal material such as aluminum or copper having good heat transfer characteristics.

내측 스파이럴 관(31)은 솔리드 몸체(10)의 외면 쪽에 설치되고, 외측 스파이럴 관(32)은 케이스(15)의 내벽 쪽에 설치된다. 즉, 솔리드 몸체(10)에 근접하게 내측 스파이럴 관(31)이 배치되고 그 보다 더 외측에 외측 스파이럴 관(32)이 배치된다.The inner spiral tube 31 is installed on the outer surface side of the solid body 10, the outer spiral tube 32 is installed on the inner wall side of the case 15. That is, the inner spiral tube 31 is disposed close to the solid body 10, and the outer spiral tube 32 is disposed at an outer side thereof.

내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)은 서로 이격된 상태로 배치되며, 내측 스파이럴 관(31)은 나선형으로 솔리드 몸체(10)의 외벽을 감으면서 연장되는 형상을 가지고, 외측 스파일럴 관(32)은 상기 내측 스파이럴 관(31)이 형성된 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향의 나선형으로 케이스(15)의 외벽을 따라 연장되는 형상을 갖는다.The inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 are disposed to be spaced apart from each other, the inner spiral tube 31 has a shape extending while winding the outer wall of the solid body 10 in a spiral, the outer spoil The barrel tube 32 has a shape extending along the outer wall of the case 15 in a spiral in the same direction as or opposite to the direction in which the inner spiral tube 31 is formed.

여기에서, 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32), 상하로 중첩되는 내측 스파이럴 관(31), 그리고 상하로 중첩되는 외측 스파이럴 관(32)은 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)의 열 팽창을 고려하여 미세하게 이격하여 구성함이 바람직하다.Here, the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32, the inner spiral tube 31 overlapping up and down, and the outer spiral tube 32 overlapping up and down are the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube. In consideration of the thermal expansion of (32), it is preferable to configure finely spaced apart.

여기에서 미세한 이격 거리는 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)이 열을 전달받아서 팽창하는 부피보다 약간 크게 설정됨이 바람직하다. 이격 거리가 과도하게 설정되는 경우 불필요한 열 손실이 발생할 수 있기 때문에 이격 거리는 열손실을 최소화하면서 팽창되는 부피를 고려하여 결정할 수 있다.Here, the fine spacing distance is preferably set to be slightly larger than the volume of the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 receives heat to expand. If the separation distance is excessively set, unnecessary heat loss may occur, so the separation distance may be determined in consideration of the volume of expansion while minimizing heat loss.

한편, 내측 스파이럴 관(31)의 일단에는 배출단(31a)이 구성되고 외측 스파이럴 관(32)의 일단에는 유입단(32a)이 구성된다.On the other hand, one end of the inner spiral tube 31 is configured with a discharge end 31a, and one end of the outer spiral tube 32 is configured with an inlet end 32a.

외측 스파이럴 관(32)의 유입단(32a)은 혼합부(33)의 혼합수를 배출하는 배출단(도시되지 않음)과 배관으로 연결된다. 혼합부(33)에 외측 스파이럴 관(32)이 연결됨으로써 외측 스파이럴 관(32)으로 혼합부(33)에서 공급되는 혼합수가 유입된다.The inlet end 32a of the outer spiral pipe 32 is connected to the outlet end (not shown) which discharges the mixed water of the mixing part 33 by piping. When the outer spiral tube 32 is connected to the mixing unit 33, the mixed water supplied from the mixing unit 33 flows into the outer spiral tube 32.

그리고, 외측 스파이럴 관(32)의 타단은 내측 스파이럴 관(31)의 타단과 연결된다. 외측 스파이럴 관(32)과 내측 스파이럴 관(31)은 일체로 연장됨으로써 연결을 이루거나 또는 별도의 이음관(도시되지 않음)을 이용하여 연결을 이룰 수 있다.The other end of the outer spiral tube 32 is connected to the other end of the inner spiral tube 31. The outer spiral tube 32 and the inner spiral tube 31 may be integrally extended to form a connection or may be connected using a separate joint pipe (not shown).

또한, 케이스(15)의 외측에 단열재 커버(14)가 더 구성됨으로써 히팅 장치(30) 내부의 열이 외부로 손실되지 않도록 단열될 수 있으며, 히팅 장치(30)의 열 효율을 향상시키는 것이 기대될 수 있다.In addition, since the heat insulating material cover 14 is further configured on the outer side of the case 15, the heat inside the heating device 30 may be insulated so as not to be lost to the outside, and it is expected to improve the thermal efficiency of the heating device 30. Can be.

상술한 바와 구성됨에 의하여, 혼합부(33)에서 공급되는 혼합수는 유입단(32a)을 통하여 외측 스파이럴 관(32)으로 공급되고, 외측 스파이럴 관(32)으로 유입된 혼합수는 케이스(15) 외벽을 따라 순환된 후 외측 스파이럴 관(32)의 타단에 연결되는 내측 스파이럴 관(31)으로 이송되며, 내측 스파이럴 관(31)으로 이송된 혼합수는 솔리드 몸체(10)의 외벽을 따라 순환된 후 배출단(31a)으로 이송된다.By the above configuration, the mixed water supplied from the mixing unit 33 is supplied to the outer spiral tube 32 through the inlet end 32a, and the mixed water introduced into the outer spiral tube 32 is the case 15. ) Is circulated along the outer wall and then transferred to the inner spiral tube 31 connected to the other end of the outer spiral tube 32, and the mixed water transferred to the inner spiral tube 31 is circulated along the outer wall of the solid body 10. And then transferred to the discharge end 31a.

혼합수가 이송되는 중에 히터봉(20)이 발열하여 솔리드 몸체(10)가 가열되면, 솔리드 몸체(10)에서 발열되는 열이 내측 스파이럴 관(31) 및 외측 스파이럴 관(32)으로 전달된다. 내측 스파이럴 관(31)은 외측 스파이럴 관(32) 보다 솔리드 몸체(10)에 근접하여 배치되므로 더 높은 온도로 가열될 수 있다.When the heating rod 20 generates heat while the mixed water is transferred and the solid body 10 is heated, heat generated from the solid body 10 is transferred to the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32. The inner spiral tube 31 is disposed closer to the solid body 10 than the outer spiral tube 32 and thus can be heated to a higher temperature.

결과적으로 혼합부(33)에서 공급되는 혼합수는 외측 스파이럴 관(32)을 따라 이송하는 과정에서 일차 가열되고 내측 스파이럴 관(31)을 따라 이송하는 과정에서 높은 온도로 이차 가열된다. 혼합수는 외측 스파이럴 관(32)과 내측 스파이럴 관(31)으로 순차적으로 이송되는 과정에서 예열 및 가열되어서 스팀으로 변화되며, 이와 같이 생성된 스팀은 배출단(31a)을 통하여 배출된다.As a result, the mixed water supplied from the mixing unit 33 is primarily heated in the process of being transported along the outer spiral tube 32 and is heated at a high temperature in the process of being transported along the inner spiral tube 31. The mixed water is preheated and heated in the process of being sequentially transferred to the outer spiral tube 32 and the inner spiral tube 31 to be changed to steam, and the steam generated in this way is discharged through the discharge stage 31a.

내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)이 솔리드 몸체(10)의 측면 전체를 감싸기 때문에 솔리드 몸체(10)에서 발열되는 열은 거의 대부분 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)으로 전달될 수 있다. 더욱이 내측 스파이럴 관(31)과 외측 스파이럴 관(32)이 2열로 배치됨으로써 내측 스파이럴 관(32)을 통하여 방출되는 열이 외측 스파이럴 관(32)으로 전달될 수 있으므로 열 손실이 최소화되고 열전달 효율이 극대화될 수 있다.Since the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 surround the entire side of the solid body 10, the heat generated from the solid body 10 is almost always the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32. Can be delivered. In addition, since the inner spiral tube 31 and the outer spiral tube 32 are arranged in two rows, heat released through the inner spiral tube 32 can be transferred to the outer spiral tube 32, thereby minimizing heat loss and improving heat transfer efficiency. Can be maximized.

바람직하게 단열재 커버(14)가 케이스(15) 외부에 설치되는 경우, 솔리드 몸체(10)에서 발산되는 열이 방출되지 않고 케이스(15) 내측으로 축적될 수 있다. 그러므로 히터봉(20)의 가열에 소모되는 전력을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Preferably, when the heat insulation cover 14 is installed outside the case 15, heat emitted from the solid body 10 may be accumulated inside the case 15 without being released. Therefore, the effect that can reduce the power consumed for heating the heater rod 20 can be expected.

한편, 히팅 장치(30)의 배출단(31a)은 열 교환기(40)와 결합된다.On the other hand, the discharge end 31a of the heating device 30 is coupled with the heat exchanger 40.

보다 구체적으로 살펴보면, 열 교환기(40)는 난방에 활용되는 활용수가 유입되는 활용수 유입단(41a), 활용수가 내부 순환된 후 난방을 위하여 배출되는 활용수 배출단(41b), 히팅 장치(30)의 배출단(31a)에서 배출되는 스팀이 유입되는 스팀 유입단(42a), 그리고 활용수와 열 교환에 의하여 스팀이 변환된 응축수를 배출하는 응축수 배출단(42b)을 구비한다. More specifically, the heat exchanger 40 is a utilization water inlet end 41a into which the utilization water used for heating flows in, the utilization water discharge end 41b discharged for heating after the utilization water is circulated, and the heating device 30 Steam inlet (42a) is introduced into the steam discharged from the discharge stage 31a of), and the condensate discharge stage 42b for discharging the condensed water converted by the heat exchange with the utilization water.

열 교환기(40)는 활용수 유입단(41a)과 활용수 배출단(41b) 사이에 활용수가 내부에서 순환되거나 일시 수용되는 구조를 가지며 스팀이 순환 또는 분사되어서 순환 또는 일시 수용되는 활용수와 열 교환하는 구조를 가질 수 있다. 상술한 열 교환기(40)는 통상적인 구성이 적용될 수 있으므로 구체적으로 예시는 생략한다.The heat exchanger 40 has a structure in which the utilization water is circulated or temporarily accommodated between the utilization water inlet end 41a and the utilization water outlet end 41b, and steam is circulated or sprayed so that the utilization water and heat are circulated or temporarily accommodated. It may have a structure to exchange. Since the heat exchanger 40 described above may be applied in a conventional configuration, an example is omitted.

스팀은 물과 공기를 혼합(바람직하게는 물 : 공기가 70 : 30으로 혼합)한 혼합수를 가열하여서 생성되기 때문에 히팅 장치(30)에서 열 교환기(40)로 안정적이면서 균일한 양으로 공급될 수 있다.The steam is generated by heating the mixed water obtained by mixing water and air (preferably water: air 70: 30), so that the heating device 30 can be supplied to the heat exchanger 40 in a stable and uniform amount. Can be.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 실시예는 혼합수를 가열하여 안정적이면서 균일하게 스팀이 제공될 수 있도록 히팅 장치(30)가 구성됨으로써 열 교환기(40)에서 스팀과 활용수 간의 열 교환이 원활히 이루어질 수 있고, 스팀의 양이 일정하게 공급되므로 활용수의 온도를 쉽게 제어할 수 있다.In the embodiment according to the present invention as described above, the heating device 30 is configured to provide a stable and uniformly steam by heating the mixed water, so that the heat exchange between the steam and the utilization water in the heat exchanger 40 is smoothly made. And since the amount of steam is constantly supplied, the temperature of the utilization water can be easily controlled.

여기에서, 열 교환기(40)에서 배출되는 응축수는 버려지거나 재사용될 수 있다.Here, the condensate discharged from the heat exchanger 40 can be discarded or reused.

여기에서, 자원 활용 효율을 개선하기 위하여 응축수를 재사용하는 경우 본 발명의 실시예로 구체적으로 도시하지 않았으나 도 1의 열 교환기(40)와 물 공급부(34) 간에 응축수 회수 및 재공급 장치가 더 구성됨이 바람직하다.Here, in the case of reusing condensate in order to improve resource utilization efficiency, although not specifically illustrated as an embodiment of the present invention, the condensate recovery and resupply device is further configured between the heat exchanger 40 and the water supply unit 34 of FIG. 1. This is preferred.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
It will be appreciated by those skilled in the art that changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 솔리드 몸체 11 : 관체 수용 공간
12 : 히터봉 삽입공 14 : 단열재 커버
15 : 케이스 20 : 히터봉
30 : 내측 스파이럴 관 31a : 배출단
32 : 외측 스파이럴 관 32a : 유입단
33 : 혼합부 34 : 물 공급부
35 : 공기 공급부 40 : 열 교환기
41a : 활용수 유입단 41b : 활용수 배출단
42a : 스팀 유입단 42b : 응축수 배출단10: solid body 11: tubular accommodation space
12: heater rod insertion hole 14: heat insulating material cover
15: case 20: heater rod
30: inner spiral tube 31a: discharge end
32: outer spiral tube 32a: inlet end
33: mixing section 34: water supply
35 air supply 40 heat exchanger
41a: Used Water Inlet Stage 41b: Used Water Discharge Stage
42a: steam inlet 42b: condensate outlet

Claims

A water supply unit for pumping and supplying water;
An air supply unit for pumping and supplying air;
A mixing unit receiving water and air from the water supply unit and the air supply unit and discharging the mixed water obtained by mixing the water and the air in a constant ratio;
At least one heater rod heated by electricity, a solid body having a heater rod insertion hole for receiving at least one heater rod having heat transfer characteristics, an inner spiral tube disposed at an outside of the solid body, and having one end forming an outlet end, and the The outer spiral tube is spaced apart from the inner spiral tube and has an inlet end through which one end of the mixing water flows and the other end is connected to the other end of the inner spiral tube. It is transferred to the inner spiral tube and the outer spiral tube through a solid body, and the mixed water is converted into steam in the process of first heating in the outer spiral tube and secondary heating in the inner spiral tube, and the steam is discharged to the discharge end. Heating device; And
A heat exchanger in which the utilization water used for heating is introduced and discharged after being circulated internally and converted into condensed water after heat exchange with the utilization water in which the steam is introduced and the steam is circulated in the discharge end of the heating apparatus; Boiler system characterized in that.

The method according to claim 1,
The mixing unit is configured to discharge the mixed water by mixing the water and the air in a volume ratio of 7: 3.

The method according to claim 1,
The heater rod is a boiler system, characterized in that consisting of any one of the cartridge heater or metal tube heater.

The method according to claim 1,
The case is further disposed to be spaced apart from the outer wall of the solid body, the inner spiral tube and the outer spiral tube is disposed in a state spaced apart from each other in the tube receiving space formed by the space between the case and the solid body, the case Boiler system, characterized in that the heat insulating cover is further configured on the outside.