KR20100010404U - Lamp pipe heater and thermal exchanger using the same - Google Patents

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Abstract

본 고안은 전도성 열원이면서도 램프의 복사열을 이용하는 램프관 히터를 개시한다. 본 고안에 따른 램프관 히터는, 금속하우징; 상기 금속하우징의 내부에서 상기 금속하우징과 이격되도록 설치되며, 전기적 발열수단에 의해 발광(發光)하는 램프를 포함하고, 상기 금속하우징이 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열되어 열원으로 사용된다.
본 고안에 따른 램프관 히터는 온수, 증기, 온풍 등을 발생시키는 전도성 열원으로 활용될 수 있고, 나아가 난방건조용 기기와 기타 산업용 열원으로도 활용될 수 있다. 또한 저전력 고효율의 열원으로서 에너지 절약과 환경보호에 크게 기여할 것으로 기대된다.The present invention discloses a lamp tube heater that uses a radiant heat of the lamp while being a conductive heat source. Lamp tube heater according to the present invention, the metal housing; The metal housing is installed to be spaced apart from the metal housing, and includes a lamp that emits light by electric heat generating means, and the metal housing is heated by radiant heat of the heat generating means and used as a heat source.
Lamp tube heater according to the present invention can be used as a conductive heat source for generating hot water, steam, warm air, etc., it can also be used as a heating drying equipment and other industrial heat sources. It is also expected to contribute greatly to energy saving and environmental protection as a low power, high efficiency heat source.

Description

램프관 히터 및 이를 이용한 열교환 장치{Lamp pipe heater and thermal exchanger using the same}Lamp pipe heater and heat exchanger using same {Lamp pipe heater and thermal exchanger using the same}

본 고안은 램프관 히터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 할로겐램프를 금속하우징의 내부에 장착함으로써 할로겐램프의 복사열로 인해 가열된 금속하우징을 이용하여 물이나 공기를 가열하는 램프관 히터에 관한 것이다.
The present invention relates to a lamp tube heater, and more particularly, to a lamp tube heater for heating water or air by using a metal housing heated by the radiant heat of the halogen lamp by mounting a halogen lamp inside the metal housing.

램프는 원래 조명용으로 사용되는 것이었으나, 최근에는 전기히터 등의 소형 난방기기나 전자기기를 중심으로 할로겐램프, 탄소램프 등이 복사열원으로 많이 사용되고 있어 그 사용범위가 점차 넓어지고 있다. Lamps were originally used for lighting, but recently, halogen lamps and carbon lamps are mainly used as radiant heat sources for small heating devices such as electric heaters and electronic devices.

일반적으로 전기적 열원으로 사용되는 램프의 종류에는 유리관 내부에 니크롬선 필라멘트가 장착된 유리관 램프, 텅스텐 필라멘트가 사용되고 유리 내부에 할로겐, 아르곤, 질소 등의 기체가 봉입된 할로겐램프, 탄소섬유 필라멘트가 사용되고 유리 내부가 진공상태인 탄소진공램프 등이 있다.In general, the type of lamp used as an electric heat source is a glass tube lamp equipped with nichrome wire filament inside a glass tube, a tungsten filament is used, and a halogen lamp, carbon fiber filament filled with a gas such as halogen, argon, nitrogen, etc. There is a carbon vacuum lamp with a vacuum inside.

그런데 램프를 이용하여 물이나 공기와 직접 열교환을 하는 것은 부적합하다고 알려져 있기 때문에 지금까지 개발된 램프히터는 이러한 램프의 복사열에만 의존할 뿐이어서 그 사용범위에 일정한 한계를 가지고 있다.However, since it is known that it is not suitable to directly exchange heat with water or air using a lamp, the lamp heater developed so far has only a limited limit on its use range because it only depends on the radiant heat of such a lamp.

예를 들어 할로겐램프히터 등의 가스충전램프히터와 탄소램프히터는 순간 발열성이 우수하고 열효율이 높지만 취급이 용이하지 않기 때문에 공기나 물과 직접적인 열교환을 수행하는 전도성 열원으로 사용하는 데는 부적합하다.For example, gas-filled lamp heaters such as halogen lamp heaters and carbon lamp heaters are not suitable for use as conductive heat sources for direct heat exchange with air or water because they have excellent instantaneous heat generation and high thermal efficiency but are not easy to handle.

한편 니크롬선 등의 코일을 스테인레스관 내부에 장착하고 그 내부를 마그네슘으로 충진한 전기히터는 발열이 늦고, 장기간 사용하면 히터내부에 충진된 마그네슘이 열에 의해 산화되어 유해가스가 발생하고, 열효율에 비해 전력소비가 많은 문제점이 있었다.
On the other hand, an electric heater equipped with a coil such as a nichrome wire inside a stainless steel tube and filled with magnesium has a low heat generation, and if used for a long time, the magnesium filled in the heater is oxidized by heat to generate harmful gas, and compared with the thermal efficiency. Power consumption had many problems.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 램프를 이용함으로써 온수, 증기, 온풍 등을 낮은 소비전력과 높은 열효율로 생산할 수 있는 열원(熱源)을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to solve this problem, it is an object to provide a heat source that can produce hot water, steam, hot air and the like with low power consumption and high thermal efficiency by using a lamp.

본 고안은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 금속하우징; 상기 금속하우징의 내부에서 상기 금속하우징과 이격되도록 설치되며, 전기적 발열수단에 의해 발광(發光)하는 램프를 포함하고, 상기 금속하우징이 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열되어 열원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 램프관 히터를 제공한다.The present invention to achieve the above object, a metal housing; It is installed so as to be spaced apart from the metal housing in the inside of the metal housing, comprising a lamp that emits light by an electrical heating means, wherein the metal housing is heated by the radiant heat of the heat generating means is used as a heat source It provides a lamp tube heater.

본 고안의 램프관 히터에서, 상기 금속하우징은 양단이 개구된 파이프 형상이고, 상기 램프는 상기 금속하우징과 동축(同軸)상에 설치되는 직관형 램프인 것을 특징으로 할 수 있다.In the lamp tube heater of the present invention, the metal housing may have a pipe shape with both ends open, and the lamp may be a straight tube lamp installed coaxially with the metal housing.

또한 본 고안은, 전술한 램프관 히터; 상기 램프관 히터의 상기 금속하우징의 외부에 장착되어 상기 금속하우징과의 사이에 열교환공간을 형성하는 외부하우징; 상기 외부하우징에 연결되어 상기 열교환공간과 각각 연통하는 유입관과 유출관을 포함하며, 상기 금속하우징이 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열되어 상기 열교환공간으로 유입된 유체를 가열하는 열원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.In addition, the present invention, the lamp tube heater described above; An outer housing mounted outside the metal housing of the lamp tube heater to form a heat exchange space between the metal housing; And an inlet pipe and an outlet pipe connected to the external housing and communicating with the heat exchange space, respectively, wherein the metal housing is used as a heat source for heating the fluid introduced into the heat exchange space by heating by radiant heat of the heat generating means. It provides a heat exchange device characterized in.

또한 본 고안은, 전술한 램프관 히터; 상기 램프관 히터의 상기 금속하우징의 외부에 결합된 다수의 방열핀을 포함하며, 상기 금속하우징이 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열되면 상기 방열핀이 상기 금속하우징의 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치를 제공한다.
In addition, the present invention, the lamp tube heater described above; And a plurality of heat dissipation fins coupled to the outside of the metal housing of the lamp tube heater, wherein the heat dissipation fins dissipate heat of the metal housing to the outside when the metal housing is heated by radiant heat of the heat generating means. Provide a heat exchange device.

본 고안에 따른 램프관 히터는 온수, 증기, 온풍 등을 발생시키는 전도성 열원으로 활용될 수 있고, 나아가 난방건조용 기기와 기타 산업용 열원으로도 활용될 수 있다. 또한 저전력 고효율의 열원으로서 에너지 절약과 환경보호에 크게 기여할 것으로 기대된다.
Lamp tube heater according to the present invention can be used as a conductive heat source for generating hot water, steam, warm air, etc., it can also be used as a heating drying equipment and other industrial heat sources. It is also expected to contribute greatly to energy saving and environmental protection as a low power, high efficiency heat source.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 램프관 히터의 구성도
도 2는 램프관 히터를 이용한 열교환장치의 일 예를 나타낸 구성도
도 3은 램프관 히터를 이용한 열교환장치의 다른 예를 나타낸 구성도
도 4는 램프관 히터를 이용한 열교환장치의 또 다른 예를 나타낸 구성도1 is a block diagram of a lamp tube heater according to an embodiment of the present invention
2 is a configuration diagram showing an example of a heat exchanger using a lamp tube heater
3 is a configuration diagram showing another example of a heat exchanger using a lamp tube heater
4 is a configuration diagram showing another example of a heat exchanger using a lamp tube heater

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

본 고안의 실시예에 따른 램프관 히터(10)는 도 1의 개략 구성도에 도시된 바와 같이, 금속 또는 비철금속 재질의 금속하우징(12)과 그 내부에 장착된 할로겐램프(11)를 포함한다.Lamp tube heater 10 according to an embodiment of the present invention, as shown in the schematic configuration of Figure 1, includes a metal housing 12 of the metal or non-ferrous metal and halogen lamp 11 mounted therein .

할로겐램프(11)는 그 외주면이 금속하우징(12)의 내주면에 접촉하지 않도록 설치되며, 따라서 할로겐램프(11)가 점등되어 발열하면 그 복사열에 의해 금속하우징(12)이 가열된다.The halogen lamp 11 is installed so that its outer circumferential surface does not contact the inner circumferential surface of the metal housing 12. Therefore, when the halogen lamp 11 is turned on and generates heat, the metal housing 12 is heated by the radiant heat.

할로겐램프(11)는 텅스텐 필라멘트를 내장하고 그 내부에 할로겐, 아르곤, 질소 등의 가스가 충진된다.The halogen lamp 11 has a tungsten filament embedded therein and filled with a gas such as halogen, argon and nitrogen.

본 고안의 램프관 히터(10)에서는, 할로겐램프(11)의 필라멘트가 발광하면서 발생하는 복사열에 의해 금속하우징(12)이 가열되어야 하므로, 할로겐램프(11)의 표면이 금속하우징(12)에 접촉하지 않아야 한다. 또한 금속하우징(12)은 할로겐램프(11)의 복사광을 투과시키지 않아야 하므로 불투명한 재질이어야 한다.In the lamp tube heater 10 of the present invention, since the metal housing 12 needs to be heated by radiant heat generated while the filament of the halogen lamp 11 emits light, the surface of the halogen lamp 11 is connected to the metal housing 12. Do not touch. In addition, the metal housing 12 should not transmit the radiation of the halogen lamp 11, so it should be an opaque material.

특히 도시된 바와 같이 할로겐램프(11)가 직관형 램프인 경우에는, 금속하우징(12)도 그에 대응하는 파이프 형상인 것이 바람직하다. 이 경우에는 할로겐램프(11)와 금속하우징(12)의 각 중심축은 동일 선상에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.In particular, in the case where the halogen lamp 11 is a straight tube lamp, it is preferable that the metal housing 12 also has a corresponding pipe shape. In this case, it is preferable that the central axes of the halogen lamp 11 and the metal housing 12 are located on the same line.

또한 할로겐램프(11)는 금속하우징(12)에 대해 고정되어야 하므로 이를 위한 고정부재(도면에는 보이지 않음)가 사용되어야 한다. 할로겐램프(11)가 직선형인 경우에는 할로겐램프(11)의 양단은 금속하우징(12)의 각 단부에 고정되어야 한다.In addition, since the halogen lamp 11 must be fixed to the metal housing 12, a fixing member (not shown) for this should be used. When the halogen lamp 11 is straight, both ends of the halogen lamp 11 should be fixed to each end of the metal housing 12.

이때 할로겐램프(11)가 금속하우징(12)에 대해 고정되는 부분은 외부로부터 물 등이 유입되지 않도록 밀봉되는 것이 바람직하다. 즉, 금속하우징(12)과 할로겐램프(11)의 사이에 형성된 공간은 외부공간과 격리되는 것이 바람직하다.
At this time, the portion where the halogen lamp 11 is fixed to the metal housing 12 is preferably sealed so that water or the like does not flow from the outside. That is, the space formed between the metal housing 12 and the halogen lamp 11 is preferably isolated from the external space.

실험에 따르면 아래 표 1을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 램프관 히터(10)의 금속하우징(12)은 그 표면온도가 2분 이내에 780℃ 까지 상승하는 것으로 나타났다. 이것은 종래의 마그네슘히터, 탄소램프, 할로겐램프 등의 최고 표면온도보다 훨씬 높은 온도일 뿐만 아니라 가열시간도 획기적으로 단축된 것이다.According to the experiment as shown in Table 1 below, the metal housing 12 of the lamp tube heater 10 according to the present invention was found that the surface temperature rises to 780 ℃ within 2 minutes. This is much higher than the highest surface temperature of conventional magnesium heaters, carbon lamps, halogen lamps, etc., and the heating time is dramatically shortened.

[표1] 동일조건에서의 표면온도 자체실험결과[Table 1] Result of surface temperature self test under same condition

Figure utm00001
Figure utm00001

한편 전술한 구조를 가지는 램프관 히터(10)는 다양한 용도로 사용될 수 있다.Meanwhile, the lamp tube heater 10 having the above-described structure may be used for various purposes.

도 2는 그 일 예를 나타낸 것으로서, 램프관 히터(10)를 물탱크(20)의 내부에 설치하여 온수생산용 열원으로 사용하는 모습을 나타낸 것이다. 이 경우 할로겐램프(11)의 복사열에 의해 가열된 금속하우징(12)이 물탱크(20)의 물을 직접 가열하는 역할을 한다. 물탱크는 금속, 비철금속, FRP(Fiber Reinforced Plastics), 플라스틱 등의 재질로 제작된다.FIG. 2 shows an example of the lamp tube heater 10 installed inside the water tank 20 and used as a heat source for producing hot water. In this case, the metal housing 12 heated by the radiant heat of the halogen lamp 11 serves to directly heat the water in the water tank 20. The water tank is made of materials such as metal, nonferrous metal, fiber reinforced plastics (FRP), and plastics.

도 3은 램프관 히터(10)를 이용한 열교환 장치의 일 예를 나타낸 것이다. 구체적으로 살펴보면, 램프관 히터(10)의 금속하우징(12)의 외부에 외부하우징(30)을 장착하여 금속하우징(12)과 외부하우징(30)의 사이에 소정 폭의 열교환 공간을 형성한다. 또한 외부하우징(30)에는 열교환 공간과 각각 연통하는 유입관(32)과 유출관(34)이 연결된다.3 shows an example of a heat exchanger using the lamp tube heater 10. In detail, the external housing 30 is mounted to the outside of the metal housing 12 of the lamp tube heater 10 to form a heat exchange space having a predetermined width between the metal housing 12 and the external housing 30. In addition, the outer housing 30 is connected to the inlet pipe 32 and the outlet pipe 34 communicating with the heat exchange space, respectively.

금속하우징(12)이 파이프 형상이면 외부하우징(30)도 동축상에 설치되는 파이프 형상인 것이 바람직하며, 이 경우 금속하우징(12)과 외부하우징(30)은 이중관 구조를 갖게 된다. 외부하우징(30)도 금속하우징(12)과 마찬가지로 금속 또는 비철금속 재질로 제작하는 것이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.If the metal housing 12 is a pipe shape, it is preferable that the outer housing 30 is also a pipe shape that is coaxially installed. In this case, the metal housing 12 and the outer housing 30 have a double pipe structure. Like the metal housing 12, the outer housing 30 is preferably made of metal or nonferrous metal, but is not necessarily limited thereto.

따라서 유입관(32)으로 유입된 물은 금속하우징(12)과 외부하우징(30) 사이의 열교환 공간에서 금속하우징(12)에 의해 가열되어 온수로 가열되거나 증기로 변환되어 유출관(34)을 통해 배출된다. Therefore, the water introduced into the inlet pipe 32 is heated by the metal housing 12 in the heat exchange space between the metal housing 12 and the outer housing 30 to be heated with hot water or converted into steam to the outlet pipe 34. Is discharged through.

도 4는 금속하우징(12)의 외부에 방열핀(40)을 장착한 열교환 장치를 나타낸 것으로서, 금속하우징(12)에 의해 가열된 방열핀(40)을 송풍팬(미도시) 등을 이용하여 냉각시킴으로써 온풍을 발생시킬 수 있다.4 illustrates a heat exchanger having the heat dissipation fins 40 mounted to the outside of the metal housing 12. The heat dissipation fins 40 heated by the metal housings 12 are cooled by using a blower fan or the like. It can generate warm air.

전술한 실시예를 통해 본 고안의 램프관 히터(10)는 램프의 복사열을 이용하면서도 전도열을 통해 대상물을 가열하는 일종의 전도성 열원임을 알 수 있다. 따라서 본 고안의 램프관 히터(10)는 온수보일러, 스팀보일러, 온풍기 등의 열원으로서 저전력 고효율의 열에너지를 생산할 수 있다. Through the above-described embodiment it can be seen that the lamp tube heater 10 of the present invention is a kind of conductive heat source that heats an object through conductive heat while using radiant heat of the lamp. Therefore, the lamp tube heater 10 of the present invention can produce low energy and high efficiency thermal energy as a heat source such as a hot water boiler, a steam boiler, a hot air fan, and the like.

한편 본 고안의 실시예에서는 복사열원으로 할로겐램프(11)만이 소개되었으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 다른 종류의 전기적 발광(發光) 램프가 복사열원으로 사용될 수 있다.
Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, only the halogen lamp 11 is introduced as a radiant heat source. However, the halogen lamp 11 is not necessarily limited thereto. Thus, another type of electroluminescent lamp may be used as the radiant heat source.

10: 램프관 히터 11: 할로겐램프
12: 금속하우징 20: 물탱크
30: 외부하우징 32: 유입관
34: 유출관 40: 방열핀10: lamp tube heater 11: halogen lamp
12: metal housing 20: water tank
30: outer housing 32: inlet pipe
34: outlet pipe 40: heat dissipation fin

Claims (6)

양단이 개구된 파이프 형상이면서 불투명한 금속하우징;
상기 금속하우징의 내부에서 상기 금속하우징과 동축(同軸)상에 설치되며, 상기 금속하우징과 이격된 채 전기적 발열수단에 의해 발광(發光)하는 직관형 램프;
를 포함하고, 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열된 상기 금속하우징이 외부의 유체를 가열하는 열원(熱源)으로 사용되는 것을 특징으로 하는 램프관 히터An opaque metal housing having a pipe shape at both ends;
A straight lamp installed in the metal housing and coaxial with the metal housing and emitting light by an electric heating means spaced apart from the metal housing;
The lamp tube heater, characterized in that the metal housing heated by the radiant heat of the heat generating means is used as a heat source for heating the external fluid 제1항에 있어서,
상기 램프는 할로겐램프인 것을 특징으로 하는 램프관 히터The method of claim 1,
Lamp tube heater characterized in that the lamp is a halogen lamp 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 램프는 고정수단에 의해 상기 금속하우징에 대해 고정되고, 상기 램프와 상기 금속하우징의 사이에 형성된 공간은 밀봉되어 외부공간으로부터 격리된 것을 특징으로 하는 램프관 히터The method according to claim 1 or 2,
The lamp is fixed to the metal housing by fixing means, and the space formed between the lamp and the metal housing is sealed and isolated from the external space of the lamp tube heater. 양단이 개구된 파이프 형상이면서 불투명한 금속하우징과, 상기 금속하우징의 내부에서 상기 금속하우징과 동축(同軸)상에 설치되며 상기 금속하우징과 이격된 채 전기적 발열수단에 의해 발광(發光)하는 직관형 램프를 포함하는 램프관 히터;
상기 램프관 히터의 상기 금속하우징의 외부에 위치하면서, 상기 금속하우징과의 사이에 열교환공간을 형성하는 외부하우징;
상기 외부하우징에 연결되어 상기 열교환공간과 각각 연통하는 유입관과 유출관;
을 포함하며, 상기 발열수단의 복사열에 의해 가열된 상기 금속하우징이 상기 열교환공간으로 유입된 유체를 가열하는 열원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치A pipe-shaped and opaque metal housing having openings at both ends, and a straight tube type disposed coaxially with the metal housing inside the metal housing and emitting light by an electric heating means spaced apart from the metal housing. A lamp tube heater including a lamp;
An outer housing positioned outside the metal housing of the lamp tube heater and forming a heat exchange space between the metal housing and the metal housing;
An inlet pipe and an outlet pipe connected to the outer housing and communicating with the heat exchange space, respectively;
And a heat exchange device, wherein the metal housing heated by radiant heat of the heat generating means is used as a heat source for heating a fluid introduced into the heat exchange space. 제4항에 있어서,
상기 외부하우징은 파이프 형상으로서 상기 금속하우징과 동축(同軸)상에 설치된 것을 특징으로 하는 열교환 장치The method of claim 4, wherein
The outer housing has a pipe shape and is arranged coaxially with the metal housing. 양단이 개구된 파이프 형상이면서 불투명한 금속하우징과, 상기 금속하우징의 내부에서 상기 금속하우징과 동축(同軸)상에 설치되며 상기 금속하우징과 이격된 채 전기적 발열수단에 의해 발광(發光)하는 직관형 램프를 포함하는 램프관 히터;
상기 램프관 히터의 상기 금속하우징의 외부에 결합된 다수의 방열핀;
을 포함하며, 상기 발열수단의 복사열에 의해 상기 금속하우징이 가열되면 상기 방열핀이 상기 금속하우징의 열을 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치A pipe-shaped and opaque metal housing having an open end at both ends, and a straight tube type disposed coaxially with the metal housing inside the metal housing and emitting light by an electric heating means spaced apart from the metal housing. A lamp tube heater including a lamp;
A plurality of heat dissipation fins coupled to the outside of the metal housing of the lamp tube heater;
And a heat dissipation fin that emits heat of the metal housing to the outside when the metal housing is heated by radiant heat of the heat generating means.
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