KR200226266Y1 - Electric water heater - Google Patents
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Abstract
본 고안에 따른 전기 온수기는 열교환관과 열매체유와의 열교환에 따른 효율을 향상시키기 위하여, 열교환관의 구조를 개선하였다. 본 고안에 따른 전기 온수기는 몸체의 수조 내부에 설치되며, 열매체유와의 열교환을 통해 외부로부터 공급받은 냉수를 온수로 바꾸기 위한 열교환관을 포함하되, 열교환관은 최대한 수조의 상단에 설치되며, 적어도 2겹 이상으로 감겨진 원통상의 코일 타입으로 이루어진다.In order to improve the efficiency of the heat exchanger between the heat exchanger tube and the heat medium oil according to the present invention, the structure of the heat exchanger tube is improved. The electric water heater according to the present invention is installed inside the water tank of the body, and includes a heat exchanger tube for converting the cold water supplied from the outside through heat exchange with the heat medium oil to hot water, the heat exchanger tube is installed at the top of the water tank at least, at least It consists of a cylindrical coil wound in two or more layers.
Description
본 고안은 전기 온수기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 열효율을 향상시킬 수 있는 전기 온수기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric water heater, and more particularly to an electric water heater that can improve the thermal efficiency.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 전기 온수기(10)는 열교환관(14)으로 공급된 냉수와 전기 히터(16)에 의해 가열된 열매체유(18)가 상호 열교환을 하게 되면서 냉수를 온수로 만드는 열교환 방식으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the conventional electric water heater 10 makes cold water hot water while the cold water supplied to the heat exchange tube 14 and the heat medium oil 18 heated by the electric heater 16 perform heat exchange with each other. It is made by heat exchange method.
도 1을 참조하면, 상기 전기 히터(16)에 의해 가열된 열매체유(18)는 대류 현상에 의해 수조(12)의 상부로 이동하게 되고, 차가워진 열매체유는 수조(12)의 아래쪽으로 이동하게 된다. 이러한 대류 현상에 의해 상기 수조 아래부근(a)의 온도는 수조 위부근(b)의 온도보다 낮게 형성되며, 그 온도 편차는 수조(12)의 높이(x)가 높을수록 커지게 된다.Referring to FIG. 1, the heat medium oil 18 heated by the electric heater 16 moves to an upper portion of the water tank 12 by convection, and the cold heat medium oil moves downward of the water tank 12. Done. Due to this convection phenomenon, the temperature near the bottom of the tank (a) is formed to be lower than the temperature near the top of the tank (b), and the temperature deviation becomes larger as the height (x) of the tank 12 becomes higher.
따라서, 종래의 전기 온수기(10)는 수조(12) 위부근(b)에서 이루어지는 열교환 효율에 비해 수조 아래부근(a)에서 이루어지는 열교환 효율이 상대적으로 떨어지게 되고, 결과적으로 전체적인 열효율이 저하되는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제 해결을 위해, 수조(12)의 높이를 낮추는 방안이 있으나, 이 경우 열교환관(14)의 길이가 짧아져서 열매체유와 냉수와의 열교환 시간이 단축되는 또 다른 문제를 유발시키기 때문에 수조의 높이를 길게 형성할 수밖에 없다.Therefore, the conventional electric water heater 10 has a disadvantage in that the heat exchange efficiency at the bottom of the tank (a) is relatively lower than the heat exchange efficiency at the upper part (b) of the water tank 12, and as a result, the overall thermal efficiency is lowered. Have. In order to solve this problem, there is a method of lowering the height of the water tank 12, but in this case, the length of the heat exchange tube 14 is shortened, which causes another problem of shortening the heat exchange time between the heat medium oil and the cold water. There is no choice but to lengthen the height.
본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 열교환관의 구조를 개선함으로써 열매체유와의 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 새로운 형태의 전기 온수기를 제공하는데 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, the object is to provide a new type of electric water heater to improve the heat exchange efficiency with the heat medium oil by improving the structure of the heat exchange tube.
도 1은 일반적인 전기 온수기의 정단면도;1 is a front sectional view of a typical electric water heater;
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 전기 온수기의 외관도;2 is an external view of an electric water heater according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 전기 온수기의 정단면도;3 is a front sectional view of the electric water heater shown in FIG. 2;
도 4는 도 3에 표시된 a-a선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line a-a shown in FIG. 3.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110 : 몸체 112 : 수조110: body 112: tank
116 : 배수구116: drain
120 : 전기 히터 130 : 열교환관120: electric heater 130: heat exchanger tube
132 : 냉수 유입구 134 : 온수 배출구132: cold water inlet 134: hot water outlet
140 : 콘트롤 박스 150 : 지지대140: control box 150: support
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 열교환관의 구조를 개선함으로써 달성되는 것으로, 전기 온수기는 열매체가 채워지는 수조를 갖는 몸체와; 상기 몸체의 수조 내부에 설치되며, 상기 수조에 채워진 열매체유를 가열시키기 위한 수단 및; 상기 몸체의 수조 내부에 설치되며, 상기 열매체유와의 열교환을 통해 외부로부터 공급받은 냉수를 온수로 바꾸기 위한 열교환관을 포함하되; 상기 열교환관은 최대한 수조의 상단에 설치되며, 적어도 2겹 이상으로 감겨진 원통상의 코일 타입으로 이루어지는 특징을 갖는다.The present invention for achieving this object is achieved by improving the structure of the heat exchanger tube, the electric water heater is a body having a water tank filled with a heat medium; Means for heating the heat medium oil filled in the tank, the body being installed in the tank; It is installed in the water tank of the body, including a heat exchange tube for converting the cold water supplied from the outside through heat exchange with the heat medium oil to hot water; The heat exchanger tube is installed at the top of the tank as much as possible, and has a feature of the cylindrical coil type wound in at least two or more layers.
이와 같은 본 고안에서 상기 열교환관은 열전도율이 뛰어난 동 또는 스테인레스 스틸 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 열교환관은 수도 공급관과 연결되는 냉수 유입구 및; 온수 배출관과 연결되며, 상기 열매체유와의 열교환을 통해 데워진 온수가 외부로 배출되는 온수 배출구를 갖는다.In the present invention, the heat exchange tube may be made of copper or stainless steel having excellent thermal conductivity. The heat exchange tube includes a cold water inlet connected to the water supply pipe; It is connected to the hot water discharge pipe, and has a hot water outlet for discharging the warm water is heated to the outside through heat exchange with the heat medium oil.
이와 같은 본 고안에서 상기 수조 내부에는 상기 열교환관을 지지하기 위한 지지대가 설치될 수 있다.In this invention, a support for supporting the heat exchanger tube may be installed in the tank.
예컨대, 본 고안의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.For example, embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. These embodiments are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.
이하, 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참조하면서 본 고안의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 병기되어 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2 to 4. In the drawings, the same reference numerals are given to components that perform the same function.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 전기 온수기의 외관도이다. 도 3은 도 2에 도시된 전기 온수기의 정단면도이다. 도 4는 도 3에 표시된 a-a선 단면도이다.2 is an external view of an electric water heater according to a preferred embodiment of the present invention. 3 is a front sectional view of the electric water heater shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line a-a shown in FIG. 3.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 전기 온수기(100)는 몸체(110), 전기 히터(120), 열교환관(130) 및 컨트롤 박스(140)로 이루어진다.As shown in Figure 2 to 4, the electric water heater 100 according to a preferred embodiment of the present invention consists of a body 110, an electric heater 120, a heat exchange tube 130 and a control box 140.
상기 몸체(110)는 대략 원통형상으로 이루어지며, 그 내부에는 일정량의 열매체유(일반적으로 물을 사용함)를 저장하는 수조(112)를 갖는다. 상기 몸체(110)의 전면에는 전기 히터(120)를 제어하는 콘트롤 박스(140)가 설치된다.The body 110 has a substantially cylindrical shape, and has a water tank 112 therein for storing a certain amount of heat medium oil (generally using water). The control box 140 for controlling the electric heater 120 is installed on the front of the body 110.
그리고, 상기 몸체(110)의 일측면에는 내부의 수조(112)와 연통되는 배수구(116), 상면에는 수도 공급관(180)과 연결되는 냉수 유입구(132) 및 열교환 방식으로 가열된 온수가 배출되는 온수 배출구(134)가 구비되어 있다. 이들의 위치는 온수기의 생산 업체마다 달리할 수 있다.And, one side of the body 110 is drain port 116 communicated with the internal water tank 112, the cold water inlet 132 connected to the water supply pipe 180 and the hot water heated by the heat exchange method is discharged on one side of the body (110) Hot water outlet 134 is provided. Their location may vary among manufacturers of water heaters.
상기 수조(112) 하부에는 전원 공급에 의해 가열되어 그 내부에 저장된 열매체유를 일정한 온도(대략 90도)로 가열시키기 위한 전기 히터(120)가 설치된다. 이 전기 히터(120)는 공지된 구조를 가지며, 수조의 용량에 따라 하나 또는 그 이상의 적정 개수가 설치될 수 있다. 상기 전기 히터(120)는 심야의 값싼 전기를 사용하여 작동된다. 상기 몸체(110)는 상기 전기 히터(120)에 의해 가열된 열매체유의 열손실 억제를 위하여, 전체적으로 내벽체(110a)와 외벽체(110b)의 이중 구조로 이루어지며, 이들 사이에는 단열재(110c)이 충진된다.An electric heater 120 is installed in the lower part of the water tank 112 to heat the heat medium oil stored therein to a constant temperature (about 90 degrees). The electric heater 120 has a known structure, and one or more appropriate numbers may be installed depending on the capacity of the water tank. The electric heater 120 is operated using inexpensive electricity at night. The body 110 is composed of a double structure of the inner wall body 110a and the outer wall body 110b as a whole, in order to suppress heat loss of the heat medium oil heated by the electric heater 120, between which a heat insulating material 110c is formed. It is filled.
한편, 상기 열매체유와의 열교환을 통해 수도 공급관(180)으로부터 공급받은 냉수를 온수로 바꾸기 위한 열교환관(130)은 최대한 상기 수조(112)의 상단(B)에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 열교환관(130)은 수도 공급관(180)과 연결되는 냉수 유입구(132)와, 온수 배출관(182)과 연결되는 온수 배출구(134)를 갖으며, 이들은 상기 몸체(110)의 상면으로 노출되어져 있다.On the other hand, the heat exchange tube 130 for converting the cold water supplied from the water supply pipe 180 to the hot water through the heat exchange with the heat medium oil is preferably installed at the upper end (B) of the water tank (112). The heat exchange tube 130 has a cold water inlet 132 connected to the water supply pipe 180 and a hot water outlet 134 connected to the hot water discharge pipe 182, which are exposed to the upper surface of the body 110. have.
상기 열교환관(130)은 열매체유와의 열교환에 따른 효율을 증대시킬 수 있도록 3겹으로 감겨진 원통상의 코일 구조로 이루어지며, 대류 현상에 의해 열매체유의 온도 분포가 상대적으로 높게 나타나는 상기 수조(112)의 상단 부분(B)에 설치된다. 여기서, 열교환관(130)의 감김 횟수는 2겹 또는 4겹 이상으로 변경 가능함은 물론이다. 그리고, 상기 열교환관(130)은 열전도율이 뛰어난 동 또는 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The heat exchange tube 130 has a cylindrical coil structure wound in three layers so as to increase efficiency due to heat exchange with the heat medium oil, and the water tank having a relatively high temperature distribution of the heat medium oil due to convection. It is installed in the upper part B of 112. Here, the number of turns of the heat exchanger tube 130 may be changed to two or four or more layers. The heat exchange tube 130 is preferably made of copper or stainless steel having excellent thermal conductivity.
상기 열교환관(130)은 상기 수조(112) 내부에 열십자 형태로 설치된 지지대(150)에 놓여진다.The heat exchange tube 130 is placed on a support 150 installed in a cross shape in the water tank 112.
여기서 본 고안의 구조적인 특징은 다수겹으로 감겨진 코일 타입의 열교환관을 갖는데 있다. 그리고, 수조 공간중에서 온도 분포가 상대적으로 높게 나타나는 수조의 상단 부근에 열교환관이 설치되는데 있다. 이러한 본 고안은 열교환관과 열매체유와의 열교환이 온도가 상대적으로 높은 수조에 상단 부근에서 집중적으로 이루어지기 때문에, 전체적인 열교환에 따른 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The structural feature of the present invention is to have a coil-type heat exchanger tube wound in multiple layers. The heat exchanger tube is installed near the upper end of the tank where the temperature distribution is relatively high in the tank space. The present invention has the advantage that the heat exchange between the heat exchanger tube and the heat medium oil is concentrated in the vicinity of the upper end in the tank with a relatively high temperature, it is possible to improve the efficiency of the overall heat exchange.
이와 같이 구성되는 본 고안의 전기 온수기는 콘트롤 박스(140)의 조작 버튼을 조작하면, 콘트롤 박스(140)와 연결된 전기 히터(120)에 전원이 공급되어 가동되고, 이에 따라 수조(112)내의 저장된 열매체유가 가열된다. 상기 전기 히터(120)에 의해 가열된 열매체유는 상승되고, 상기 수조(112)의 상단에 설치된 열교환관(130)과 열교환이 되면서 열교환관의 냉수를 가열시키게 되는 것이다.When the electric water heater of the present invention configured as described above operates an operation button of the control box 140, power is supplied to and operated by the electric heater 120 connected to the control box 140, and thus stored in the water tank 112. The heat medium oil is heated. The heat medium oil heated by the electric heater 120 is elevated and heat exchanges with the heat exchanger tube 130 installed at the top of the water tank 112 to heat cold water of the heat exchanger tube.
이상에서, 본 고안에 따른 전기 온수기의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the electric water heater according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. to be.
이와 같은 본 고안의 전기 온수기에 의하면, 수조의 상단에서 열교환관과 열매체유와의 열교환이 집중적으로 이루어지기 때문에 전체적인 열교환 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.According to the electric water heater of the present invention, since the heat exchange between the heat exchanger tube and the heat medium oil is concentrated at the top of the water tank, the overall heat exchange efficiency can be obtained.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010069703A (en) * | 2001-04-28 | 2001-07-25 | 배정한 | Zet pipe hot delivery boiler |
| KR100887422B1 (en) | 2006-10-31 | 2009-03-06 | 박철우 | Water heater |
| KR101073625B1 (en) | 2009-01-20 | 2011-10-14 | (주)하이킹에너지 | Heater having improved heat-change structure |
| CN108444104A (en) * | 2018-05-16 | 2018-08-24 | 宋秋云 | A kind of exchange type electric water heater with water tank |
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