KR19990080780A - 더블 파이프형 진공관식 전기 순간 온수 가열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기에 의한 순간 온수 가열기에 관한 것이다.

종래의 전기에 의한 온수 가열 방식은 유체를 저장하여 내부에 투입 히터를 유체에 넣거나 외부에서 히터에 의하여 가열 하는 것이었다. 이 방식은 기기설치에 큰면적이 필요하게 되고, 단시간에 많은 양의 온수 가열을 어렵게 만들었다.

본 발명은 발열체가 형성되는 내부의 진공 발열관의 외부면에 또 하나의 관을 끼워 면을 형성하고 그 공간에 유체가 면 접촉하며 흐르게 하여 가열하고 외부관의 바깥쪽에도 밴드식의 히터를 형성하고, 관 내면에 면 접촉하여 흐르는 유체를 동시 가열할 수 있도록 하여, 순간적으로 흐르는 유체를 가열할 수 있고, 기기 자체의 보온이 손쉬워 폐열 발생을 억제하여 에너지의 효율을 향상시키고, 종래의 가열 하기 위한 유체의 체류 장소를 없게 하여 기기의 부피가 대폭 축소되어 설치장소를 없게 하고 배관 라인에 직접 설치할 수 있게 만든 것이다.

Description

더블 파이프형 진공관식 전기 순간 온수 가열기

본 발명은 전기에 의한 더블 파이프형 진공관식 순간 온수 가열기에 관한 것으로, 이중관 방식에 의하여 안쪽에 배치된 관을 진공 상태로 하고 그의 외부에또 다른관을 설치 공간을 확보하여 유체가 진공관 면과 외부 관면을 접촉하여 흐르게 하고 진공관안에 설치된 히터에 의하여 진공관을 순간적으로 가열 시키고, 동시에 외부관 바깥쪽 밴드식 히터를 가열하여 그 공간을 면 접촉하여 흐르는 유체를 적은 면적내에서 순간적으로 가열 온수를 발생 시키는 장치이다. 전기에 의한 온수발생 장치는 온수기, 전기보일러, 등에 이용되고 있으며, 특히 최근에는 유류 가격의 인상과 더불어 심야전력을 이용한 축열 장치에 관심이 증대 하고 있다.

기존 전기 온수가열 장치는 유체에 집적 히터를 투입하거나 외부에서 히터에 의하여 가열하는 방식이 주류이다. 유체에 투입하는 투입 히터는 열효율은 좋으나 장기간 사용할 때 수증기의 침투로 합선이 되는 경우가 많다. 그리고 투입하여야 하는 저장된 공간이 필요하게 되어 부피가 커져 큰 면적이 필요 하여진다. 외부 히터 가열 방식은 대기에 열원을 복사하게 되어 열효율이 떨어지게 된다. 이것 또한 부피가 커지고 가격이 비싸지게 되며 위중 어떤 것이 되어도 흐르는 유체를 상당한 온도로 바꾸기가 어려워 진다.

만일 더블관 구조로 안과 밖에서 에너지를 공급하고 양사이의 좁은 공간을 면 접촉하며 흐르는 유체를 순간 가열 할수있게 된다면, 가열에 필요한 용기가 없어지고 설비배관의 형식에 의한 아주 작은 순간온수 발생기가 되어 설치 장소와 공간상의 제약에서 벗어날 수 있고 공간을 효율적으로 활용 하게 될 것이다.

본 발명은 더블관의 안쪽에 위치하는 진공관식 히터와 그 외부에 열흡수체가 면 접촉하여 흐를수 있도록 한 열 흡수체의 외부쪽 관 면에서 동시에 가열하여 길이에 비하여 열교환 면을 대폭 확대 열교환이 신속하게 하였으며, 열교환에 필요한 저장 공간을 없애어 기기의 부피가 아주 작아지게 되고, 열효휼을 극대화함은 물론, 파이프 배관식의 설치가 가능 하게 되어, 주거 환경을 개선하고, 심야대의 전력을 사용하여 난방과 온수의 사용이 수월하게 된다.

도 1은 본 발명 실시예의 종 단면도

도 2는 본 발명 실시예의 발열부의 횡단면도

도 3는 본 발명 실시예의 전기 공급부의 횡 단면도

도 4는 본 발명 실시예의 입면도

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 구조적인 특징은 투입 히터가 열 흡수체의 안쪽에 위치한 진공파이프의 내부에 장착되어 순간적으로 넓은 면에 열을 공급하고 이 면에 접촉되어 흐르는 유체에 바깥쪽 면에서 동시 가열, 열을 공급하여 접촉면을 확대, 열교환을 극대화 하면서 부피를 줄이기 위한 구조를 만듬에 있어서, 발열체가 형성되는 진공관식 발열관의 원통 형상의 외부면에 공간을 두고 또하나의 원통형의 면을 확보하여 이 면으로 열 흡수체가 접촉하여 흐르게 하여 발열체을 감싸므로 폐열 발생을 억제하여 열교환 효율을 극대화한 것을 구조적인 특징으로 한 것이다.

본 발명의 또다른 특징은

내부 열발생체의 외부쪽에 열흡수차가 통과하는 공간있고 또 그에 접하여 면이 형성 되므로 외부쪽에서의 열원의 공급이 샌드 위치 형상으로 가능 하게 되어 적은 면적에서 많은 열교환이 가능하게 되어 기기가 아주작은 파이프형상이 된다.

이러한 본 발명을 구체적인 실시예를 나타낸 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

외부관 (5)와 내부관(11)의 사이에 공간(12)을 형성하여 이곳을 통과하는 유체를 가열하는 구조로써, 본 발명은 특히 내부관(11)에 진공 상태(6)로 열매체를 봉입 함께 설치된 발열히터(7)에 의하여 내부관(11)면을 순간적으로 가열하고 그 면(11)을 접촉, 감싸며 통과하게 하여 열교환의 면적을 증대 시켜 유체를 순간 가열하게 하고 단위 면적에서 보다, 큰 열교환이 필요시 유체가 접촉하여 흐르는 외부관(5)의 면에도 히터(2)을 설치 동시 가열하여 단위 면적에서 일정 속도의 유체에 보다 많은 열전달을 하도록 하여 열교환에 필요한 부피를 대폭 줄여가는 파이프 형상의 온수 가열기가 되도록 하였다.

종래의 온수 가열기는 저장된 유체에 히터를 삽입하는 구조이거나 외부에서 저장된 유체를 가열하는 구조 이므로 특성상 부피가 크고 무거웠고, 가격이 비싸지고, 설치공간의 확보에 어려움이 따르고, 교체가 불편 하였다. 만일 파이프 형상의 열 발생기가 되어 진다면 설치 공간이 줄어들게 되고 간단히 배관 사이에 설치하게 되어 건축공간의 효율성을 높히게 되고 열효율을 극대화 함은 물론, 가격이 대폭 싸게되고, 사후 관리가 용이 하여진다.

본 발명은 발열체(7)(2)가 형성되는 내부 진공발열관(11)과 외부관(5)의 사이 공간(12)에 유체가 양면을 면 접촉하여 파이프를 감싸고 흐르게 되어 흡열할수 있는 면적이 배가하게 되어 적은 단위 면적 으로도 많은 열전달이 가능 하도록 하여 흐르는 유체를 적은 부피의 기기내 에서 집중적인 가열이 가능 하도록 하였다.

진공 발열관(11)은 외부관(5)의 내면에 위치하며, 내부는 특수열매체(19)를 넣고 발열부(7)와 함께 진공밀폐되는 공간(6)과, 진공압을 차단하는 원형판체부(8), 전원을 공급하고 배선하는 전기 투입부(10)가 있고, 내열전선(9)어 배선되어 외부관(5)과 연결된관(16)을 통하여 외부로 나가고, 그 공간(10)은 내열 절연제인 고순도 Magnesia(13)가 충진된다.

외부관(5)은 내부관(11)의 바깥쪽에 위치 공간(12)을 형성하고 위면(17)과 아래면(18)은 내부관(11)보다 길게 구성되어 유체가 통공(1)(4)을 통하여 나오고 들어갈 공간(3)(12)을 구성하여 유체의 흐름을 원활히 하고 통공관(16)은 이음 관을 통하여 내부관(11)에 연결되고 내면에는 돌기부(14)을 구성하여 내부관(11)과의 간격을 일정하게 유지하게 된다.

외부발열 히터(2)는 공지된 밴드식 히터 등에 의하여 감싸게 되고 그것이 발열하도록 하여 내부면과 접촉하여 흐르는 유체를 가열할 수 있게 한 것이다. 그 외부에는 공지된 전열체(15)에 의하여 외부와 차단하여 보호 하였다.

본발명은 전기 온수기, 전기보일러, 전기 스팀발생기, 난방 및 온수를 필요로 하는 곳에 제공되게 된다.

본발명은 흐르는 유체를 아주 작은 공간에서 집중적으로 가열 공급할 수 있게 되어 별도의 설치 공간이 필요없이 배관 라인에 직접 연결이 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 더블 파이프식 내부 발열과 외부 발열에 의하여 전열 면적을 대폭 확대하여 열교환을 빠르게 하였고, 가열에 필요한 정체 공간을 없게 하여 기기의 설치 공간의 문제를 해결하고, 기기의 제작 비용을 절약하고, 배관재와 함께 손쉽게 설치할 수 있게하여 값싼 심야 시간대의 전력을 보다많이 이용 할수있게 되고, 대량의 온수를 빠르게 얻을수 있도록 하였다.

Claims (3)

1. 전기에너지를 이용하여 흐르는 유체를 대부에서 가열하기 위한 장치에 있어 파이프의 바깥쪽에 이중 파이프를 구성하고 안쪽 파이프 내에 발열체를 설치하고열촉매재를 넣어 진공 밀봉하고, 발열 시켜 그 외면과 바깥쪽 파이프의 안쪽면을 유체가 면접촉하여 발열관을 감싸고 흐르게 하여 가열 하는 것을 특징으로 하는온수 가열 장치.
2. 제1항에 있어 파이프에 불투수 발열체를 설치하고 열촉매제를 넣어 진공 상태로 밀봉하여 수중에서 보다 안전하게 히터를 보호하고 열의 확산을 촉진하게 하는 것을 특징으로 하는 진공 히터봉 장치.
3. 제1항이나 2항에 있어 안쪽 발열관과 동시에 바깥쪽관 외부에 발열체를 감싸도록 장치하여 그 관 내부면과 면접촉하여 흐르는 유체를 가열하는 온수 가열 장치.