KR20080058148A - Electric boiler - Google Patents

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Abstract

An electric boiler is provided to increase capacity of the electric boiler and to rapidly heat water at a high efficiency by using electric energy which is safe and efficient. An electric boiler comprises a body(10) for heating fluid type conductive heat medium(14), and a heat exchanger(20) in which the fluid type conductive heat medium is heat-exchanged with circulation water of a heating pipe(31). The body of the electric boiler includes a boiler housing(11) having the fluid type conductive heat medium therein, a heating box(12) installed in the boiler housing, and an electrode pair(13) to which electricity is applied from a power source section. The boiler housing is formed with a heat medium inlet port(111) and a heat medium outlet port(112).

Description

전기 보일러{ELECTRIC BOILER}Electric Boiler {ELECTRIC BOILER}

본 발명은 전기 보일러에 관한 것으로서, 특히 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric boiler, and more particularly, to an electric boiler using a fluid conductive heat medium containing carbons.

일반적인 전기 히터 또는 전열 장치는 전기저항체인 발열체에 전기를 인가하여 전기에너지를 열에너지로 전환하는 방식을 택하고 있다. 이를테면, 최근에 많이 이용되는 전기 히터는 니크롬 저항선을 이용한 직접 발열하는 전기 난로형이나, 카본체에 전기를 인가하여 열을 내는 카본 전기히터 등이 있다.In general, an electric heater or a heating device adopts a method of converting electrical energy into thermal energy by applying electricity to a heating element that is an electrical resistor. For example, recently used electric heaters include an electric stove type that directly generates heat using a nichrome resistance wire, or a carbon electric heater that generates heat by applying electricity to a carbon body.

그러나 이러한 고체형의 전기 저항체가 직접 발열하는 전기 히터는 열용량에 한계가 있을 뿐만아니라, 저항체의 수명이 짧다는 문제가 있다.However, an electric heater in which such a solid type electric resistor directly generates heat has a problem in that the heat capacity of the resistor is short and the resistance thereof is short.

또한 이러한 고체형의 전기 저항체를 이용하는 전기 히터는 범용의 가정용 난방 장치로 이용되는데 한계가 있다. 예를 들어, 현재 주류를 이루고 있는 온돌형 보일러 장치와는 조합이 간단하지 않으며, 더욱이 기설치되어 있는 온돌형 난방 장치에 있어서 가스 보일러 등을 대체하는 가열장치로는 적용하기에는 여러가지 어려움이 있다.In addition, the electric heater using such a solid electrical resistor is limited to use as a general-purpose household heating device. For example, it is not easy to combine with the current mainstream ondol type boiler apparatus, and there are various difficulties to apply as a heating apparatus to replace a gas boiler in the installed ondol heating apparatus.

따라서, 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체를 1차로 가열하고, 유체형 도전 열매체의 열을 2차로 순환수와 교환하는 방식의 전기 보일러가 제안되고 있다.Therefore, the electric boiler of the system which heats a fluid type conductive heat medium containing carbon first and exchanges the heat of a fluid type conductive heat medium with circulating water secondly is proposed.

이러한 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러는 기설치되어 있는 가스 보일러를 용이하게 대체할 수 있다는 점에서 유용하나, 기존의 일반적인 형태는 몇가지 애로점이 있다. 예를 들어, 온돌형 난방에 이용되기 위해서는 일차로 가열되는 유체형 도전 열매체의 용량이 충분히 많아야 한다. 2차로 열을 전달받는 순환수와 충분한 접촉시간을 가져야 하기 때문이다. 그러나, 이렇게 유체형 도전 열매체가 용량이 많을 경우에는 또한 급온이 어렵게 된다. 일반적으로 난방용 순환수는 식수 또는 목용탕용 온수로도 이용되기 때문에 급온에 대한 구성은 필수적이라고 할 수 있다.An electric boiler using such a fluid conductive heat medium is useful in that it can easily replace an existing gas boiler, but the existing general form has some difficulties. For example, in order to be used for ondol heating, the capacity of a fluid conductive heat medium that is primarily heated must be large enough. This is because it must have a sufficient contact time with the circulating water which receives heat secondly. However, when the fluid type conductive heat medium has a large capacity, it is also difficult to rapidly lower the temperature. In general, since the heating circulating water is also used as drinking water or hot water for baths, a configuration for rapid temperature can be said to be essential.

본 발명은 이와 같은 종래 기술은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 충분한 가열용량을 가지면서도 급온이 가능한, 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러를 제공하는 목적을 갖는다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has an object of providing an electric boiler using a fluid conductive heat medium containing carbon, which has a sufficient heating capacity and can be rapidly cooled.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기가 인가되면 발열하는, 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러로서: 유체형 도전 열매체를 수용하고, 열매체 유입구와 열매체 유출구를 구비하되 열매체 유출구는 상부에 형성되는 보일러 하우징; 보일러 하우징 내에 배치되고, 하부 개구 및 상부 개구를 가지며, 하부 개구 및 상부 개구를 통해 상기 유체형 도전 열매체가 소통가능하여 내부에 상기 유체형 도전 열매체가 채워지는 가열통; 및 가열통 내부의 유체형 도전 열매체에 전기를 인가하도록 배치되는 전극 쌍을 포함하고, 가열통 내부의 유체형 도전 열매체가 승온되면, 승온된 유체형 도전 열매체가 적어도 대류현상에 의해 상부 개구를 통해 상기 보일러 하우징 상부 위치로 플로우되고 또한 보일러 하우징 외부로 유출된다.The present invention for achieving the above object is an electric boiler using a fluid conductive heat medium containing carbon, which generates heat when electricity is applied: a fluid conductive heat medium, containing a heat medium inlet and a heat medium outlet, The outlet port has a boiler housing formed at the top; A heating vessel disposed in the boiler housing, the heating vessel having a lower opening and an upper opening, through which the fluid conductive heat medium is communicable so as to fill the fluid conductive heat medium therein; And an electrode pair arranged to apply electricity to the fluid conductive heat medium inside the heating vessel, and when the fluid conductive heat medium inside the heating vessel is heated up, the heated fluid conductive heat medium passes through the upper opening by at least convection. It flows to the upper position of the boiler housing and also flows out of the boiler housing.

이러한 구성에 의해, 충분한 량의 유체형 도전 열매체를 가지면서도, 실질적으로 제한된 영역인 가열통 내부의 유체형 도전 열매체가 발열되고, 발열된 열매체가 보일러 하우징의 상부에 형성된 열매체 유출구 쪽으로 플로우되어 유출/순환됨으로써, 급온이 가능하게 된다.With this configuration, the fluid conductive heat medium inside the heating chamber, which has a sufficient amount of the fluid conductive heat medium and is substantially limited, generates heat, and the heated heat medium flows toward the heat medium outlet formed in the upper portion of the boiler housing and flows out. By circulating, a rapid temperature temperature is enabled.

바람직하게는 열매체 유출구로 유출된 유체형 도전 열매체가 열매체 유입구로 회수되도록 연결되는 열매체 순환 배관과, 열매체 순환 배관의 열매체와 난방 순환수 간의 열교환이 이루지도록 설치되는 열교환기를 포함한다.Preferably, the heating medium includes a heat medium circulation pipe connected to recover the fluid conductive heat medium flowing out of the heat medium outlet to the heat medium inlet, and a heat exchanger installed to achieve heat exchange between the heat medium of the heat medium circulation pipe and the heating circulation water.

바람직하게는 유체형 도전 열매체를 순환시키는 열매체 순환펌프가 더 설치된다.Preferably, a heat medium circulation pump for circulating the fluid conductive heat medium is further provided.

바람직하게는 보일러 하우징의 열매체 유입구로 유입되는 열매체를 가열 통의 하부 개구로 안내하는 열매체 흐름 안내부재가 더 설치된다.Preferably there is further provided a heat medium flow guide member for guiding the heat medium flowing into the heat medium inlet of the boiler housing to the lower opening of the heating vessel.

이러한 구성에 의해, 발열된 유체형 도전 열매체의 흐름이 대류현상 및 펌프의 동력에 의해 보다 더 신속하게 플로우 및 순환될 수 있다.With such a configuration, the flow of the exothermic fluid-type conductive heat medium can flow and circulate more quickly by the convection and the power of the pump.

유체형 도전 열매체는, Al 분말, 카본류 분말, 에틸렌클리콜 및 물을 포함한다.The fluid conductive heat medium includes Al powder, carbon powder, ethylene glycol and water.

유체형 도전 열매체는 염화칼슘을 더 포함할 수 있다.The fluid conductive heat medium may further include calcium chloride.

또한, 본 발명의 상기 목적은, 전기가 인가되면 발열하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러에 있어서, 상기 열매체를 수용하기 위한 보일러 하우징; 상기 보일러 하우징의 하부에 설치되고 가열된 열매체를 수용하기 위한 가열부; 상기 가열부 내부에 설치되고, 상기 하우징의 바닥면으로부터 신장되어 상기 가열부 내의 열매체를 가열하기 위한 전극쌍; 상기 보일러 하우징의 상부에 구비되고, 열매체로부터 열을 전달받아 내부의 온수를 형성하기 위한 가열배관을 포함하는 전기 보일러의 제공을 통해서도 달성된다.In addition, the above object of the present invention, an electric boiler using a fluid-type conductive heat medium that generates heat when electricity is applied, the boiler housing for accommodating the heat medium; A heating unit installed at a lower portion of the boiler housing to accommodate a heated heating medium; An electrode pair installed inside the heating unit and extending from a bottom surface of the housing to heat the heat medium in the heating unit; It is also achieved through the provision of an electric boiler provided on the boiler housing, including a heating pipe for receiving the heat from the heat medium to form hot water therein.

상기 전기 보일러의 가열부는, 상기 전극쌍에 의해 가열된 열매체가 상기 보 일러 하우징의 내부를 대류하도록 구비된 열매체 출입구를 포함한다.The heating unit of the electric boiler includes a heat medium entrance provided to convex the inside of the boiler housing with the heat medium heated by the electrode pair.

또한, 상기 가열배관은, 물이 유입되기 위해 상기 가열배관의 하부에 구비된 온수 유입구; 및 유입된 물이 가열된 온수가 배출되기 위해 상기 가열배관의 상부에 구비된 온수 유출구를 포함한다.In addition, the heating pipe, the hot water inlet provided in the lower portion of the heating pipe to the water flow; And a hot water outlet provided at an upper portion of the heating pipe to discharge hot water heated by the introduced water.

상기 전기 보일러는, 물이 충진되고 상기 보일러 하우징의 외곽에 설치되며, 상기 열매체를 예열하기 위한 외곽 하우징; 및 상기 외곽 하우징에 충진된 물을 예열하기 위한 프리히터를 더 포함한다.The electric boiler is filled with water and installed on the outside of the boiler housing, the outer housing for preheating the heat medium; And a preheater for preheating the water filled in the outer housing.

본 발명의 전기 보일러는 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 전체적으로 대용량을 갖춤으로써 기설치된 가스 보일러 등을 용이하게 대체할 수 있다. 둘째, 대용량이면서도 급온이 가능한 구성을 갖는다. 이는 기설치되어 있는 가정용 가스 보일러 등과의 충분한 호환성을 가진다는 것을 의미한다. 셋째, 상술한 대용량 및 급온 가능 구성이 비교적 심플하게 구현될 수 있다. 넷째, 효율이 좋고 안전한 전기에너지를 이용하면서도 비교적 수명이 긴 유체형 열매체를 사용한다.The electric boiler of the present invention has the following effects. First, by having a large capacity as a whole it can easily replace the pre-installed gas boiler and the like. Second, it has a large capacity, but also a configuration capable of rapid temperature. This means that it is sufficiently compatible with the existing domestic gas boiler and the like. Third, the above-described large capacity and temperature-capable configuration can be implemented relatively simply. Fourth, it uses a fluid type heat medium that has a relatively long life while using efficient and safe electrical energy.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

제1 First 실시예Example

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러를 개략적으로 도시한 단면 도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 보일러 본체부의 개략적인 평단면도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 가열통을 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 열교환기를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an electric boiler according to a first embodiment of the present invention. 2 is a schematic plan sectional view of a boiler body of an electric boiler according to a first embodiment of the present invention. 3 is a view showing a heating tube of the electric boiler according to the first embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view schematically showing a heat exchanger of the electric boiler according to the first embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 제1 실시예의 전기 보일러는, 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체(14 : 이하, '열매체'라고도 한다)가 발열되는 보일러 본체부(10)와, 보일러 본체부(10)에서 발열된 열매체가 외부 순환을 하면서, 예를 들어 온돌방(30)의 난방 배관(31)의 난방 순환수와 열교환이 이루어지는 열교환기(20)를 포함한다.In the electric boiler according to the first embodiment of the present invention, a boiler main body 10 in which a fluid-type conductive heat medium (14: hereinafter referred to as a "heat medium") containing carbon is generated, and in the boiler main body 10 The heat generating heat medium includes a heat exchanger 20 in which heat is exchanged with the heating circulation water of the heating pipe 31 of the ondol room 30 while performing external circulation.

도 1에서는 보일러 본체부 2개가 직렬로 연결된 구성을 도시하였다. 보일러 본체부는 필요에 따라서 적어도 1개 이상이 직렬로, 또는 열교환기와 병렬로 연결될 수 있다.1 illustrates a configuration in which two boiler body parts are connected in series. If necessary, at least one boiler body may be connected in series or in parallel with the heat exchanger.

보일러 본체부(10)은 내부에 열매체(14)가 수용된 보일러 하우징(11), 보일러 하우징(11) 내에 배치되는 가열통(12), 및 전원인가부(40)으로부터 전기가 인가되는 전극 쌍(13)을 포함한다.The boiler body 10 includes a boiler housing 11 having a heat medium 14 contained therein, a heating tube 12 disposed in the boiler housing 11, and an electrode pair to which electricity is applied from the power applying unit 40 ( 13).

도 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 보일러 하우징(11)은 그 내부에 열매체(14)를 수용하며, 열매체 유입구(111)와 열매체 유출구(112)를 구비한다. 열매체 유입구(111)와 열매체 유출구(112)를 통해 유체형 도전 열매체가 유출/유입되고, 열매체 순환 배관(15)를 통해 열교환기(20)로 순환하게 된다. 바람직하게 열매체 유출구(112)는 보일러 하우징(11)의 상부에 형성된다. 이는 발열 또는 승온된 고온의 열매체가 대류 현상에 의해 자연스럽게 상부에 위치하게 되어 유출되도록 하는 것이다. 또한 열매체 유입구(111)는 바람직하게 유입되는 열매체가 보일러 하우징(11)의 하부로 유입되도록 하는 것이 좋다. 그러나 이는 도면에서와 같이 후술되는 열매체 흐름 안내부재(16)에 의해 구현될 수 있다. 보일러 하우징(11)은 바람직하게는 보온 또는 단열 소재로 제조되거나, 외면에 보온 또는 단열 소재가 적층된 구조일 수 있다.As can be seen in FIGS. 1 and 2, the boiler housing 11 receives a heat medium 14 therein and has a heat medium inlet 111 and a heat medium outlet 112. Through the heat medium inlet 111 and the heat medium outlet 112, the fluid conductive heat medium flows out and flows in, and circulates through the heat medium circulation pipe 15 to the heat exchanger 20. Preferably the heat medium outlet 112 is formed on top of the boiler housing (11). This is to allow the exothermic or elevated temperature of the heat medium to naturally be located in the upper portion by the convection phenomenon to flow out. In addition, the heat medium inlet 111 is preferably such that the heat medium is introduced into the lower portion of the boiler housing (11). However, this may be implemented by the heat medium flow guide member 16 to be described later, as shown in the figure. Boiler housing 11 is preferably made of a heat insulating or heat insulating material, or may be a structure in which the heat insulating or heat insulating material is laminated on the outer surface.

열매체(14)는, Al 분말, 카본류 분말, 에틸렌클리콜, 염화칼슘(CaCl2) 및 물을 포함하는 유체형 도전 열매체이다. 따라서 전기가 인가되면 전류가 흐르면서 발열이 이루어진다. 카본류 분말은 탄소분말, 그라파이트 분말을 포함한다.The heat medium 14 is a fluid conductive heat medium containing Al powder, carbon powder, ethylene glycol, calcium chloride (CaCl 2), and water. Therefore, when electricity is applied, current flows to generate heat. Carbon powder includes carbon powder and graphite powder.

보일러 하우징(11) 내부에 가열통(12)이 배치된다. 가열통(12)은 하부 개구(121)와 상부 개구(122)를 가짐으로써 열매체(14)가 내부로 소통가능하고 그에 따라 내부에 열매체(14)가 채워진다.The heating cylinder 12 is disposed in the boiler housing 11. The heating tube 12 has a lower opening 121 and an upper opening 122 so that the heat medium 14 can communicate therein, and thus the heat medium 14 is filled therein.

가열통(12) 내부의 열매체(14)에 전기를 인가하도록 배치되는 봉형의 전극 쌍(13)이 배치된다. (+)와 (-)의 전극 쌍(13)은 전원인가부(40)로부터 직류를 인가받도록 단자가 연결된다. 전극 쌍(13)의 설치를 위해 절연 고정구(131)가 사용된다. 전극 쌍(13)의 둘레에는 급작스러운 온도 변화에 따른 충격을 완화하고 열매체(14) 내에 포함된 분말 등이 표면에 부착되는 것을 억제하기 위해 다공성 보호부재(132)가 설치될 수 있다.A rod-shaped electrode pair 13 arranged to apply electricity to the heat medium 14 inside the heating tube 12 is disposed. (+) And (-) of the electrode pair 13 is connected to the terminal to receive a direct current from the power supply unit 40. An insulating fixture 131 is used for the installation of the electrode pair 13. The porous protective member 132 may be installed around the electrode pair 13 to mitigate the impact caused by the sudden temperature change and to prevent the powder or the like contained in the heat medium 14 from adhering to the surface.

가열통(12) 내부의 열매체(14)에 전극 쌍(13)을 통해 전기가 인가되면, 전기가 인가된 부분, 특히 가열통(12) 내부의 열매체(14)가 발열/승온하게 된다. 실질적으로 제한된 영역 내의 열매체에 전기가 인가되기 때문에 상대적으로 신속하게 승온된다. 승온된 열매체는 기본적으로 대류현상에 의해 상부 개구(122)를 통해 가열통(12) 외부로 플로우 될 것이다. 더불어 하부 개구(121)로는 가열통(12) 외부의 열매체가 유입된다. 또한, 열매체가 플로우되는 것은 실질적으로는 대류현상 외에도, 보다 상세히 후술되는 열매체 순환 흐름에 의해서도 이루어진다. 이렇게 플로우되는 승온된 열매체는 보일러 하우징(11) 상부에 위치하게 된다. 보일러 하우징(11) 상부 위치로 플로우된 열매체의 일부 또는 전부가 우선적으로 보일러 하우징(11)의 상부에 설치된 열매체 유출구(112)를 통해 유출된다. 열매체 순환 배관(15)을 통해 열교환기(20)로 보내진다.When electricity is applied to the heat medium 14 inside the heating tube 12 through the electrode pair 13, the portion to which the electricity is applied, in particular, the heat medium 14 inside the heating tube 12, generates heat / heats up. It is heated up relatively quickly because electricity is applied to the heat medium in the substantially limited region. The heated medium will basically flow out of the heater 12 through the top opening 122 by convection. In addition, the heat medium outside the heating tube 12 flows into the lower opening 121. In addition, the heating of the heat medium is substantially performed by the heat medium circulation flow described in more detail besides the convection phenomenon. The heated heating medium thus flow is positioned above the boiler housing 11. Some or all of the heat medium flowing to the upper position of the boiler housing 11 preferentially flows out through the heat medium outlet 112 provided in the upper part of the boiler housing 11. It is sent to the heat exchanger 20 through the heat medium circulation pipe 15.

바람직하게는 보일러 하우징(11)의 열매체 유입구(111)로 유입되는 열매체를 가열통(12)의 하부 개구(121)로 안내하는 열매체 흐름 안내부재(16)가 더 설치된다. 도면에서는 보일러 하우징(11) 내에 위치하는 배관 부분을 지칭한다. 따라서, 실질적으로 보일러 하우징(11)으로 유입되는 열매체(14)는 보일러 하우징(11)의 하부로 유입되고 또한 가열통(12)의 하부 개구(121) 쪽으로 유입된다. 도면에서는 가열통(12)의 하부 개구(121)에 연결되는 배관 형태의 열매체 흐름 안내부재(16)를 도시하였지만, 반드시 직접적으로 연결되어야 할 필요는 없고 근접하게 설치하는 것도 가능하다. 또한 하부 개구(121)와 상부 개구(122)는 복수로 형성되는 것도 무방하다.Preferably, the heat medium flow guide member 16 for guiding the heat medium flowing into the heat medium inlet 111 of the boiler housing 11 to the lower opening 121 of the heating tube 12 is further installed. The drawing refers to the piping part located in the boiler housing 11. Accordingly, the heat medium 14 substantially flowing into the boiler housing 11 flows into the bottom of the boiler housing 11 and also flows into the lower opening 121 of the heating tube 12. In the figure, the heat medium flow guide member 16 in the form of a pipe connected to the lower opening 121 of the heating tube 12 is shown, but it is not necessary to be connected directly, it may be installed in close proximity. In addition, the lower opening 121 and the upper opening 122 may be formed in plural.

열매체(14)의 순환을 위해, 열매체 순환 펌프(17)가 설치되며, 배치위치에는 특별한 제약이 있는 것은 아니다. 또한, 난방 배관(31)에도 난방 순환수의 순환펌프(32)가 설치된다.For circulation of the heat medium 14, the heat medium circulation pump 17 is provided, and there is no particular restriction on the arrangement position. In addition, a circulation pump 32 for heating circulation water is also provided in the heating pipe 31.

이상에서 설명한 바와 같이, 전기 인가에 의해 가열통(12) 내에서 발열 또는 승온된 열매체(14)는 대류현상 및 순환 흐름에 의해 보일러 하우징(11) 내의 상부에 위치하게 되어 열매체 유출구(112)를 통해 일부 또는 전부가 유출된다.As described above, the heat medium 14, which is heated or heated in the heating tube 12 by electric application, is positioned in the upper portion of the boiler housing 11 by convection and circulating flow so that the heat medium outlet 112 is opened. Some or all of it is leaked through.

따라서, 본 발명의 전기 보일러는 급온이 가능한 구성을 갖추게 된다. 다시 말해서, 사용자가 보일러 스위치를 온하거나 온수를 틀었을 때 지체없이 온수가 공급될 수 있다. 또한 보일러 하우징(11)에 수용된 전체 열매체(14)는 열매체 간의 열전달에 의해 상대적으로 서서히 승온됨으로써 전체적으로는 대용량의 난방이 가능하다.Therefore, the electric boiler of this invention is equipped with the structure which can supply a rapid temperature. In other words, hot water can be supplied without delay when the user switches on the boiler or turns on the hot water. In addition, the whole heat medium 14 accommodated in the boiler housing 11 is heated up relatively slowly by heat transfer between the heat mediums, so that a large amount of heating is possible.

열교환기(20)의 형태에 대해서는 특별한 제약이 없다. 도시한 방식 이외에 다양한 형태가 적용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. 이를테면 도 4에서와 같이, 열매체(14)가 수용될 수 있는 열교환기 하우징(21) 내에 난방 배관(32)이 왕복하여 다수번 절곡되어 최대한 열매체(14)와 많이 접촉할 수 있는 형태이면 된다.There is no particular restriction on the shape of the heat exchanger 20. It will be apparent to those skilled in the art that various forms may be applied in addition to the illustrated manner. For example, as shown in FIG. 4, the heating pipe 32 may be reciprocated and bent a plurality of times in the heat exchanger housing 21 in which the heat medium 14 may be accommodated so as to contact the heat medium 14 as much as possible.

통상적인 보일러 장치와 마찬가지로, 본 발명의 전기 보일러는 적어도 하나 이상의 온도, 압력 등을 감지하는 센서(18)가 열매체(14) 및/또는 난방 순환수의 온도 및 압력을 감지하도록 설치될 수 있다. 또한 사용자의 입력이나 설정에 따라서 열매체 순환펌프(17), 순환수 순환펌프(32), 센서(18), 전원인가부(40) 및 각종 밸브(도시 안함)을 제어하는 제어부(50)가 설치될 수 있다.Like conventional boiler apparatus, the electric boiler of the present invention may be installed such that a sensor 18 for detecting at least one temperature, pressure or the like detects the temperature and pressure of the heat medium 14 and / or the heating circulation water. In addition, a control unit 50 for controlling the heat medium circulation pump 17, the circulation water circulation pump 32, the sensor 18, the power supply unit 40, and various valves (not shown) is installed according to a user input or setting. Can be.

제2 2nd 실시예Example

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 보일러를 개략적으로 도시한 단면 도이다.5 is a sectional view schematically showing an electric boiler according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전기 보일러는 본체부(200) 내에는 보일러 하우징(210), 가열부(220) 및 가열 배관(230)이 구비되고, 본체부(200)에 의해 가열된 열매체(211)가 순환되는 난방 배관(240)으로 구성된다.Referring to FIG. 5, the electric boiler includes a boiler housing 210, a heating unit 220, and a heating pipe 230 in the main body 200, and is heated by the main body 200. Is composed of a heating pipe 240 is circulated.

먼저, 본체부(200)의 보일러 하우징(210)에는 열매체(211)가 충진되고, 충진된 열매체(211)는 전극쌍(221)에 의해 가열된다. 또한, 구비되는 전극쌍(211)은 가열부(220) 내부에 구비된다. First, the heating medium 211 is filled in the boiler housing 210 of the main body 200, and the filled heating medium 211 is heated by the electrode pair 221. In addition, the electrode pairs 211 provided are provided in the heating unit 220.

상기 가열부(220)는 보일러 하우징(210)의 하부에 고정된 상태로 구비된다. 또한, 가열부(220)의 상부에는 열매체(211)가 유입되거나 유출될 수 있도록 열매체 출입구(222)가 구비된다. 가열부(220) 내부에 구비되는 전극쌍(221)은 테프론 등의 절연체에 의해 코팅된다. 상기 전극쌍(221)의 구성은 테프론 등으로 코팅되는 것을 제외하고는 상기 제1 실시예에 개시된 전극쌍의 구성과 동일함이 바람직할 것이나, 도전성 재질이라면 어느 것으로나 구성가능할 것이다.The heating unit 220 is provided in a fixed state of the lower portion of the boiler housing (210). In addition, the heating medium 220 is provided with a heating medium entrance 222 so that the heating medium 211 flows in or out. The electrode pairs 221 provided in the heating unit 220 are coated by an insulator such as Teflon. The configuration of the electrode pair 221 is preferably the same as the configuration of the electrode pair disclosed in the first embodiment except that it is coated with Teflon or the like, it may be configured as any conductive material.

또한, 보일러 하우징(210) 내부에 충진되는 열매체(211)의 구성은 상기 제1 실시예에서 설명된 바와 동일하다. 열매체(211)는 열매체 출입구(222)를 통해 가열부(220) 내부에도 충진된다.In addition, the configuration of the heat medium 211 filled in the boiler housing 210 is the same as described in the first embodiment. The heat medium 211 is also filled in the heating part 220 through the heat medium entrance 222.

특히, 가열부(220) 내부에 구비되는 전극쌍(221)은 하부에서 상부를 향하도록 구성된다. 즉, 보일러 하우징(210)의 하부 바닥면에 절연 고정부(223)를 통해 보일러 하우징(210)에 고정된다.In particular, the electrode pair 221 provided in the heating unit 220 is configured to face from the bottom to the top. That is, the bottom of the boiler housing 210 is fixed to the boiler housing 210 through the insulating fixing portion 223.

또한, 가열 배관(230)은 보일러 하우징(210) 내부의 상부 영역에 고정되게 배치된다. 상기 가열 배관(230)의 내부는 물로서 충진되며, 온수 유입구(232)를 통해 물이 유입되고, 온수 유출구(231)를 통해 물이 유출된다. 특히, 온수 유입구(232)는 가열 배관(230)의 하부에 연결되며, 온수 유출구(231)는 가열 배관(230)의 상부에 연결됨이 바람직하다.In addition, the heating pipe 230 is disposed to be fixed to the upper region inside the boiler housing (210). The inside of the heating pipe 230 is filled with water, water is introduced through the hot water inlet 232, water is discharged through the hot water outlet 231. In particular, the hot water inlet 232 is connected to the lower portion of the heating pipe 230, the hot water outlet 231 is preferably connected to the upper portion of the heating pipe 230.

또한, 온도 센서(225)는 상기 가열부(220)의 외부의 측면에 배치됨이 바람직하다. 상기 온도 센서(225)를 통해 보일러 하우징(210) 내부의 열매체(211)의 온도의 측정이 가능해진다.In addition, the temperature sensor 225 is preferably disposed on the outer side of the heating unit 220. The temperature sensor 225 enables the measurement of the temperature of the heat medium 211 in the boiler housing 210.

먼저, 전극쌍(221)에 인가된 전압에 의해 전해질로 이루어진 열매체(211)는 가열된다. 가열된 열매체(211)는 가열부(220) 내부에서 순환할 것이나, 대류 작용에 의해 열매체 출입구(222)를 통해 보일러 하우징(210) 내부 및 가열부(220) 외부로 유출된다. 또한, 온도가 높은 열매체(211)는 대류작용에 의해 보일러 하우징(210) 내의 상부로 이동하고, 상부로 이동된 고온의 열매체(211)는 가열 배관(230)을 가열하는데 사용된다. 또한, 가열 배관(230)의 가열에 의해 온도가 하강된 열매체(211)는 다시 보일러 하우징(210)의 하부로 하강한다. 하강된 열매체(211)는 열매체 출입구(222)를 통해 가열부(220)로 유입되고, 유입된 열매체(211)는 전극쌍(221)에 의해 다시 가열된다.First, the heat medium 211 made of the electrolyte is heated by the voltage applied to the electrode pair 221. The heated heating medium 211 may circulate inside the heating part 220, but flows out into the boiler housing 210 and the heating part 220 through the heating medium inlet 222 by convection. In addition, the heat medium 211 with a high temperature moves to the upper part in the boiler housing 210 by convection, and the high temperature heat medium 211 moved to the upper part is used to heat the heating pipe 230. In addition, the heat medium 211 whose temperature is lowered by the heating of the heating pipe 230 is lowered to the lower part of the boiler housing 210 again. The lowered heat medium 211 flows into the heating unit 220 through the heat medium entrance and exit 222, and the heated heat medium 211 is heated again by the electrode pair 221.

또한, 가열되어 보일러 하우징(210) 내부의 상부로 이동된 열매체(211)는 열매체 유출구(213)를 통해 난방 배관(240)으로 유출된다. 난방 배관(240) 내의 열매체(211)는 펌프(245)의 압력에 의해 난방 배관(240)을 순회한다. 순회한 열매체(211)는 펌프(245)를 통해 보일러 하우징(210)에 구비된 열매체 유입구(215)로 유입된다.In addition, the heating medium 211 heated to the upper portion of the boiler housing 210 is discharged to the heating pipe 240 through the heating medium outlet 213. The heat medium 211 in the heating pipe 240 circulates through the heating pipe 240 by the pressure of the pump 245. The heated heat medium 211 is introduced into the heat medium inlet 215 provided in the boiler housing 210 through the pump 245.

난방 배관(240)을 순회하는 동안 열매체(211)는 열을 발산하고, 온도가 하강된 상태로 보일러 하우징(210) 내부로 유입된다. 난방 배관(240)을 통과하고, 보일러 하우징(210) 내로 유입된 열매체(211)는 다시 가열부(220)로 유입되고, 전극쌍(221)에 의해 가열된다.During the circulation of the heating pipe 240, the heat medium 211 dissipates heat and flows into the boiler housing 210 in a state where the temperature is lowered. The heat medium 211 passing through the heating pipe 240 and introduced into the boiler housing 210 flows back into the heating unit 220 and is heated by the electrode pair 221.

상술한 본 실시예에서는 전극쌍(221)이 보일러 하우징(210)의 하부에 배치되며, 바닥면에 고정된 상태로 상부를 향해 신장된 구조를 가진다. 따라서, 보일러 하우징(210) 내부의 열매체의 대류 현상을 이용할 수 있으며, 효율적으로 열매체(211)를 가열할 수 있다.In the above-described embodiment, the electrode pairs 221 are disposed below the boiler housing 210 and have a structure that extends upwardly while being fixed to the bottom surface. Therefore, the convection phenomenon of the heat medium inside the boiler housing 210 can be used, and the heat medium 211 can be heated efficiently.

또한, 본 실시예에 따른 전기 보일러는 본체부(200)의 외곽에 외곽 하우징(250)을 더 포함할 수 있다. 상기 외곽 하우징(250) 내부의 공간에는 상기 본체부(200)를 예열하기 위한 구성요소들이 채워진다. 즉, 상기 외곽 하우징(250)에는 물이 충진되고, 충진된 물을 예열하기 위해 프리히터(251)가 구비된다. 프리히터(251)를 통해 가열된 물은 최초의 전기보일러의 동작시, 열매체(211)를 예열하는데 사용된다. 통상적으로 열매체(211)를 구성하는 전해질은 동작 초기에 전극쌍(221)에 전압을 인가하더라도 충분한 온도로 가열되지 못한다. 따라서, 외곽하우징(250)에서 물을 예열하여 열매체(211)가 전극쌍(221)에 의해 충분히 가열될 수 있도록 한다.In addition, the electric boiler according to the present embodiment may further include an outer housing 250 on the outer side of the main body 200. The space inside the outer housing 250 is filled with components for preheating the main body 200. That is, the outer housing 250 is filled with water, and the preheater 251 is provided to preheat the filled water. The water heated through the preheater 251 is used to preheat the heat medium 211 in operation of the first electric boiler. Typically, the electrolyte constituting the heat medium 211 is not heated to a sufficient temperature even when a voltage is applied to the electrode pair 221 at the beginning of operation. Therefore, water is preheated in the outer housing 250 so that the heat medium 211 can be sufficiently heated by the electrode pair 221.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에서는 전기를 통해 용이하게 열매체를 가열할 수 있으며, 열매체의 적절한 활용에 의해 온수를 형성하고 배출할 수 있다. 또한, 비교적 간단한 구성으로 효율적으로 난방을 수행할 수 있는 잇점이 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, the heating medium may be easily heated through electricity, and hot water may be formed and discharged by appropriate utilization of the heating medium. In addition, there is an advantage that the heating can be efficiently performed with a relatively simple configuration.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electric boiler according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 보일러 본체부의 개략적인 평단면도이다. 2 is a schematic plan sectional view of a boiler body of an electric boiler according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 가열통을 도시한 도면이다. 3 is a view showing a heating tube of the electric boiler according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 보일러의 열교환기를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a heat exchanger of the electric boiler according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 보일러를 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a sectional view schematically showing an electric boiler according to a second embodiment of the present invention.

Claims (10)

전기가 인가되면 발열하는, 카본류를 포함하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러로서:An electric boiler using a fluid conductive heat medium containing carbon, which generates heat when electricity is applied: 상기 유체형 도전 열매체를 수용하고, 열매체 유입구와 열매체 유출구를 구비하되 상기 열매체 유출구는 상부에 형성되는 보일러 하우징;A boiler housing accommodating the fluid conductive heat medium and having a heat medium inlet and a heat medium outlet, wherein the heat medium outlet is formed at an upper portion thereof; 상기 보일러 하우징 내에 배치되고, 하부 개구 및 상부 개구를 가지며, 상기 하부 개구 및 상부 개구를 통해 상기 유체형 도전 열매체가 소통가능하여 내부에 상기 유체형 도전 열매체가 채워지는 가열통; 및A heating vessel disposed in the boiler housing, the heating vessel having a lower opening and an upper opening, through which the fluid-type conductive heat medium is communicable and the fluid-type conductive heat medium is filled therein; And 상기 가열통 내부의 상기 유체형 도전 열매체에 전기를 인가하도록 배치되는 전극 쌍을 포함하고,A pair of electrodes arranged to apply electricity to the fluid conductive heat medium inside the heating vessel, 상기 가열통 내부의 상기 유체형 도전 열매체가 승온되면, 승온된 유체형 도전 열매체가 적어도 대류현상에 의해 상기 상부 개구를 통해 상기 보일러 하우징 상부 위치로 플로우되고 상기 보일러 하우징 외부로 유출되는 것인 전기 보일러.When the fluid type conductive heat medium inside the heating vessel is heated, the heated fluid conductive heat medium flows to the upper position of the boiler housing through the upper opening by at least convection and flows out of the boiler housing. . 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 열매체 유출구로 유출된 유체형 도전 열매체가 상기 열매체 유입구로 회수되도록 연결되는 열매체 순환 배관과,A heat medium circulation pipe connected to the fluid-type conductive heat medium discharged to the heat medium outlet to be recovered to the heat medium inlet; 상기 열매체 순환 배관의 열매체와 난방 순환수 간의 열교환이 이루지도록 설치되는 열교환기를 포함하는 것인 전기 보일러.An electric boiler comprising a heat exchanger is installed so that heat exchange between the heat medium and the heating circulation water of the heat medium circulation pipe. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 유체형 도전 열매체를 순환시키는 열매체 순환펌프가 더 설치되는 것인 전기 보일러.The electric boiler is further provided with a heat medium circulation pump for circulating the fluid conductive heat medium. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 보일러 하우징의 상기 열매체 유입구로 유입되는 열매체를 상기 가열 통의 하부 개구로 안내하는 열매체 흐름 안내부재가 더 설치되는 것인 전기 보일러.And a heating medium flow guide member for guiding the heating medium flowing into the heating medium inlet of the boiler housing to the lower opening of the heating tube. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 유체형 도전 열매체는, Al 분말, 카본류 분말, 에틸렌클리콜 및 물을 포함하는 것인 전기 보일러.The fluid-type conductive heating medium is an electric boiler comprising Al powder, carbon powder, ethylene glycol and water. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 유체형 도전 열매체는 염화칼슘을 더 포함하는 것인 전기 보일러.The fluid-type conductive heating medium further comprises calcium chloride. 전기가 인가되면 발열하는 유체형 도전 열매체를 이용하는 전기 보일러에 있어서,In an electric boiler using a fluid conductive heat medium that generates heat when electricity is applied, 상기 열매체를 수용하기 위한 보일러 하우징;A boiler housing for receiving the heat medium; 상기 보일러 하우징의 하부에 설치되고 가열된 열매체를 수용하기 위한 가열부;A heating unit installed at a lower portion of the boiler housing to accommodate a heated heating medium; 상기 가열부 내부에 설치되고, 상기 하우징의 바닥면으로부터 신장되어 상기 가열부 내의 열매체를 가열하기 위한 전극쌍;An electrode pair installed inside the heating unit and extending from a bottom surface of the housing to heat the heat medium in the heating unit; 상기 보일러 하우징의 상부에 구비되고, 열매체로부터 열을 전달받아 내부의 온수를 형성하기 위한 가열배관을 포함하는 전기 보일러.The boiler is provided in the upper portion of the boiler housing, the heating boiler for receiving the heat from the heat medium to form a hot water therein. 제7항에 있어서, 상기 가열부는, 상기 전극쌍에 의해 가열된 열매체가 상기 보일러 하우징의 내부를 대류하도록 구비된 열매체 출입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 보일러.The electric boiler according to claim 7, wherein the heating unit comprises a heat medium entrance provided so that the heat medium heated by the electrode pairs convex the inside of the boiler housing. 제7항에 있어서, 상기 가열배관은,The method of claim 7, wherein the heating pipe, 물이 유입되기 위해 상기 가열배관의 하부에 구비된 온수 유입구; 및Hot water inlet provided in the lower portion of the heating pipe to the water inlet; And 유입된 물이 가열된 온수가 배출되기 위해 상기 가열배관의 상부에 구비된 온수 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 보일러.An electric boiler, characterized in that it comprises a hot water outlet provided in the upper portion of the heating pipe for discharging the heated hot water. 제7항에 있어서, 상기 전기 보일러는,The method of claim 7, wherein the electric boiler, 물이 충진되고 상기 보일러 하우징의 외곽에 설치되며, 상기 열매체를 예열하기 위한 외곽 하우징; 및An outer housing filled with water and installed outside the boiler housing for preheating the heating medium; And 상기 외곽 하우징에 충진된 물을 예열하기 위한 프리히터를 더 구비하는 것 을 특징으로 하는 전기 보일러.And a preheater for preheating the water filled in the outer housing.
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