KR101167631B1 - Electric boiler - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기보일러의 관한 것으로서, 본 발명은 온수용 열교환기와 난방용 열교환기가 하나의 기구물로 이루어져 배관이 간단하고 열효율이 높아진 열교환기가 갖추어진 전기보일러의 관한 것이다.The present invention relates to an electric boiler, and the present invention relates to an electric boiler equipped with a heat exchanger having a simple heat pipe and high heat efficiency, consisting of a single body heat exchanger and a heat exchanger for heating.

열교환기,전기보일러, Heat exchanger, electric boiler,

Description

전기보일러{ELECTRIC BOILER}Electric Boiler {ELECTRIC BOILER}

본 발명은 전기보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수용 열교환기와 난방용 열교환기와 히터 가열부가 하나의 기구물속에 이루어져 보일러 구조가 간단하게 하는 것을 가능하게 한 열교환기가 부착된 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 equipped with a heat exchanger, which makes it possible to simplify the boiler structure by forming a heat exchanger for hot water, a heat exchanger for heating, and a heater heating unit in one apparatus.

종래의 전기 보일러는 물탱크에 파이프 히타를 넣어 직접 가열하고 파이프 히타외곽을 파이프 등으로 둘러싸 그 통로를 만들어 물이 파이프 히타를 접촉하고 통과해 물을 가열해 온수를 공급하는 형태를 가졌거나 도 1에 도시한 바와 같이 히타 가열 부와 난방용 열교환기와 온수용 열교환기로 이루어진 진보된 형태를 갖추 었고 보일러 본체에 있는 물탱크에 펌프를 이용해 열교환기에 가열된 온수를 순환 시키고 난방수공급관 이나 온수 공급관에 물을 공급해 열교환기의 가열된 온수와 교차 시켜 열을 교환 하는 방식의 온수를 생산하거나 난방을 하는 열교환기를 갖춘 전기 보일러가 있다. 그러나 본체 물탱크에서 외부로 배관을 통하여 열교환기가 위치하고 있어 보일러의 부피가 크지고 배관 및 이음매에서 열손실이 발생 되는 등의 결점이 있다 할 것이다.In the conventional electric boiler, a pipe heater is directly put in a water tank to be heated directly, and the pipe heater is surrounded by a pipe or the like to create a passageway so that the water contacts and passes through the pipe heater to heat the water to supply hot water. As shown in the figure, it has an advanced form consisting of a heater heater, a heat exchanger for heating, and a heat exchanger for hot water, and circulates hot water heated in the heat exchanger by using a pump in a water tank in a boiler body, and supplies water to a heating water supply pipe or a hot water supply pipe. There is an electric boiler equipped with a heat exchanger that produces hot water by heating and exchanging heat by crossing the heated hot water of the heat exchanger. However, since the heat exchanger is located through the piping from the main water tank to the outside, the boiler has a large volume and heat loss occurs in the piping and the joint.

상기와 같은 열교환기는 일차적으로 전기히타가 본체 탱크의 물을 가열하고 그물을 교차순환 시켜 온수를 생산하는 방식으로 그 용량이 고정 되어져 있어 그 용량이 크면 물의 배관 순환 저항이 증가하고 열교환기 자체에서 발생 되는 열손실이 크지며 제조원가 또한 증가 하여 큰 용량으로 만드는 데에는 이러한 어려운 점이 있다. 그 용량이 작으면 온수 소비량이 많을 때에 그 적절한 대처가 어려워 온수의 온도가 낮아 지거나 온수의 온도 조절이 어려워 사용하기가 불편함이 많다.In the heat exchanger, the capacity of the heat exchanger is primarily fixed in such a way that the electric heater heats the water in the main tank and cross-circulates the net to produce hot water. The heat loss is high and the manufacturing cost is also increased, making it difficult to make a large capacity. When the capacity is small, when the consumption of hot water is large, it is difficult to appropriately deal with it, so that the temperature of the hot water is lowered or the temperature of the hot water is difficult to control, which is inconvenient to use.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 히타 가열부 본체와 온수용 열교환기와 난방용 열교환기를 한 구조물에 이루어져 열교환기의 열손실을 없애고 온수 소비량에 따라 난방부와 가열부의 물을 순환시켜 온수의 온도를 적정 수준으로 맞추거나 온수의 소비량이 많아 지면 히타를 가열 시키고 난방 밸브를 잠가 온수 생산량을 최대로 만들 수 있는 구조를 가진 열교환기를 갖춘 전기 보일러를 제공하는 데 있다.In view of the above problems, the present invention comprises a heater heating unit body, a heat exchanger for hot water, and a heat exchanger for heating to remove heat loss of the heat exchanger, and circulate water in the heating unit and the heating unit according to hot water consumption to increase the temperature of the hot water. It is to provide an electric boiler with a heat exchanger that has a structure that heats the heater and shuts down the heating valve when the hot water consumption is increased to an appropriate level or maximizes the hot water production.

본 발명은 그 구조적인 면에서 통합 구조를 가지고 일정한 구조의 순환 구조를 가져 그 용량 제작에 신축성을 가져 여러 가지 용량 대의 제품을 제작 가능하고The present invention has an integrated structure in its structural aspect and has a circular structure of a constant structure and has elasticity in its capacity making it possible to manufacture products of various capacity bands,

대용량의 제품도 생산 가능하며 배관이 간단하고 열교환기가 본체에 복합적 으로 구성되어 져 열 손실을 최소로 줄일 수 있어 상대적으로 열 효율이 높고 온수 생산량 및 난방수의 가변적 대응력이 좋으며 보일러 구조가 간단하여 제조가 용이하며 제조 원가를 낮출 수 있는 장점을 갖추었다.It is possible to produce large-capacity products, and the piping is simple and the heat exchanger is composed of the main body to reduce the heat loss to a minimum, so that the heat efficiency is relatively high, the hot water production capacity and the variable response of the heating water are good, and the boiler structure is simple. It is easy to use and lowers the manufacturing cost.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기보일러의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2에서 보는바 와 같이, 상기 전기보일러는 스테인리스 스틸이나 알루미늄 철, 등의 재질로 프레스 가공된 판을 도 5에서 보는 바와 같이 가열수판(60),난방수판(40),온수판(50)의 순서로 수겹 또는 수십겹으로 순환되어 또 각각은 두 장을 연속 배열하여 통로 공간을 넓힐 수 있고, 도 3에서 보는 바와 같이 그 통로가 지그 재그로 연결되어 열 전도 면적을 최대화시켰으며 각판에 엠보(103)의 형상을 가공하여 전도 면적을 더 크게 할 수 있으며 도 6에서 보는 바와 같이 각 판들의 외곽 형상을 다르게 만들 수도 있고 그 통로의 개수도 증감할 수 있는 구조로 또한 가열수판(60)은 중심 버링 높이를 낮추어 가열수의 원활한 운동성을 가질 수 있는 구조로 가열수판(60),난방수판(40), 온수판(50)은 도 5에서 보는 바와 같이 제각기 다른 버링 높이를 이루어 수개 내지는 수십 개의 만나지 않는 다른 통로를 가지는 구조로 그 판들은 브레이징 용접이나, 레이저 용접이나 범랑, 세라믹을 도포하여 고온으로 가열 소성 시켜 제각기 다른 통로 간의 기밀을 유지시킨 열교환기(1) 와 전기히터(2),열교환기(1),난방수 순환펌프(35),난방수 전자밸브(36) 등으 로 이루어져 있고 보일러의 가동 스위치 조작에 의해 먼저 직수가 유입되어 온수공급 전자변(45)이 닫혀져 열교환기 수위센스(9)가 작동할 때까지 물보충 기구(7) 을 통해 물을 공급하고 있으며 1차 전도 통로(10)에 물을 채우고 항상 그 수위를 유지하게 되어 열교환기온도센스(9)가 감응하여 일정 온도 이하 일 때는 열교환기온도센스(9) 꺼져 히타의 접점(8)을 통해 전기 히타에 전원이 가해져 전기 히타(2)가 발열하고 발열이 열교환기 내부의 물에 1차 전도되어 1차 전도 통로(10)를 통해 열교환기(1) 전체를 가열하게 된다. 1차 전도 통로(10)로 통하여 전도된 가열된 물이 2차로 난방수 라인(30) 또는 온수 라인(20)을 가열하게 되며 다음의 4가지 실시 예를 들면 다음과 같다.2 is a block diagram showing the configuration of an electric boiler according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the electric boiler is a hot water plate 60, a heating water plate 40, a hot water plate 50, as shown in Figure 5 the press-processed plate made of stainless steel or aluminum iron, etc. It can be circulated in the order of several layers or several tens of layers, and each can arrange two sheets in succession to widen the passage space. As shown in FIG. 3, the passages are connected by a zigzag to maximize the heat conduction area, The shape of the (103) can be processed to make the conduction area larger, and as shown in FIG. 6, the outer shape of each plate can be made different, and the number of passages can also be increased or decreased. The heating water plate 60, the heating water plate 40, and the hot water plate 50 have different burring heights as shown in FIG. 5 to lower the center burring height to have a smooth movement of the heated water. Is a structure having dozens of different passages that do not meet, and the plates are brazed, laser-welded, enameled, ceramic coated, heated and fired at high temperature to maintain airtightness between the different passages, and the electric heater (2). ), Heat exchanger (1), heating water circulation pump (35), heating water solenoid valve (36), etc. First, direct water flows through the operation of the operation switch of the boiler, the hot water supply electromagnetic valve (45) is closed, the heat exchanger water level Water is supplied through the water replenishment mechanism (7) until the sense (9) is activated, and the water is filled in the primary conduction passage (10) and the water level is always maintained so that the heat exchanger temperature sense (9) responds When the temperature is below a certain temperature, the heat exchanger temperature sense (9) is turned off, and the electric heater is applied through the contactor (8) of the heater so that the electric heater (2) generates heat. Passage Through 10, the entire heat exchanger 1 is heated. The heated water conducted through the primary conduction passage 10 heats the heating water line 30 or the hot water line 20 secondly. The following four embodiments are as follows.

그 실시 예 1은 난방만을 할 때의 조건으로 상기와 같이 가열된 난방수 라인(30)의 물이 난방수 출구(31),난방수 공급관(32), 을 통과하고 난방수전자변(36)의 작동에 의해 열리면 난방수 순환 펌프(35)를 작동 시켜 난방배관(37)을 통해 난방의 목적을 달성하여 난방수 환수관(33)을 거쳐 열교환기(1) 하부로 들어가서 난방수 입구(34)로 통해 도 6에서와 같이 지그 재그로 순환되는 온수 라인과 대칭이 되고 온수 라인(20)과 한 층을 두고 1차 전도 통로(10)와도 한 층을 두며 서로서로 만나지 않는 난방수 라인(30)을 돌면서 다시 가열되어 순환되게 한 것이다.In Embodiment 1, the water of the heating water line 30 heated as described above passes through the heating water outlet 31, the heating water supply pipe 32, and the heating water electronic valve 36 When opened by the operation to operate the heating water circulation pump 35 to achieve the purpose of heating through the heating pipe 37 through the heating water return pipe 33 through the heat exchanger (1) lower heating water inlet (34) As shown in FIG. 6, the heating water line 30 is symmetrical with the hot water line circulated in the zig-zag and has one layer with the hot water line 20 and one layer with the primary conduction passage 10 and does not meet each other. It turns over and heats again to circulate.

그 실시 예 2는 온수를 사용할 때의 조건으로 직수 유입관(25)을 통해서 삼 방향 직수유입전자변(46)을 거쳐 직수 공급관(23)을 거쳐 직수 입구(24)를 통해 도 6에서 와 같이 지그 재그로 순환되는 온수 라인(20)에서 가열되어 온수 출구(21)와 온수공급관(22)을 통과해서 온수공급 전자변(45)에 의해 온수배관(27)으로 통해 온수를 사용할 수 있게 구성되어졌다.The second embodiment is a jig as shown in Figure 6 through the direct inlet 24 through the direct inlet tube 25 through the direct inlet electron valve 46 through the direct inlet tube 25 under the conditions when using hot water. Heated in the hot water line 20 circulated to the jag is passed through the hot water outlet 21 and the hot water supply pipe 22 was configured to be able to use the hot water through the hot water supply pipe (27) by the hot water supply electronic valve (45).

실시 예 3은 심야 전기를 사용할 때 예로서 물수위 센스(5)가 켜지고 단열재로 단열 된 보온 물탱크(4)의 온도를 감지하여 일정 온도 이하이면 직수유입전자변(46)이 열리고 물탱크(4)의 물을 순환펌프(29)에 의해 직수 공급관(23)을 거쳐 직수 입구(24)를 통해 도 6에서 와 같이 지그 재그로 순환 되는 온수 라인(20)에서 가열되어 온수 출구(21)와 온수공급관(22)을 통과해서 온수공급 전자변(45)이 심야수 공급관(26) 방향으로 개방되어 물탱크(4)에 유입되므로 물탱크(4) 속의 물이 일정 온도 이상이 될 때까지 계속 순환되고 물탱크 물수위 가 낮아져 물수위 센스(5)가 꺼지면 직수유입전자변(46)이 직수 유입관(25)쪽으로 작동해 직수가 직수 입구(24)를 통해 도 6에서 와 같이 지그 재그로 순환되는 온수 라인(20)에서 가열되어 온수 출구(21)와 온수공급관(22)을 통과해서 온수공급 전자변(45)이 심야수 공급관(26) 방향으로 개방되어 물탱크(4)에 유입되므로 물탱크(4)속의 물이 일정 온도 일정수위를 유지한다.In the third embodiment, when the night water is used, for example, when the water level sense 5 is turned on and senses the temperature of the thermal water tank 4 insulated with heat insulating material, if the temperature is lower than a predetermined temperature, the direct inflow electron valve 46 is opened and the water tank 4 ) Is heated in a hot water line 20 circulated by a zigzag as shown in FIG. 6 through a direct water supply pipe 23 through a direct water supply pipe 23 by a circulation pump 29 and a hot water outlet 21 and hot water. Since the hot water supply electromagnetic valve 45 passes through the supply pipe 22 and opens toward the late-night water supply pipe 26 and flows into the water tank 4, the water in the water tank 4 continues to circulate until it reaches a predetermined temperature or more. When the water tank water level is lowered and the water level sense (5) is turned off, the direct inflow electromagnetic valve 46 operates toward the direct inflow pipe 25 so that the direct water is circulated to the jig zag through the direct inlet 24 as shown in FIG. 6. Heated in the line 20 and passes through the hot water outlet 21 and the hot water supply pipe 22 Hot water supply solenoid valve 45 is to maintain the night supply pipe 26 is open in the direction, so the water flows into the tank 4 the water in the water tank (4) constant temperature constant water level.

실시 예 4는 심야 전기보일러용 온수를 사용할 때의 조건으로 보온 물탱크(4)의 낮은 수위 센스(47)가 켜져 있을 때 직수유입전자변(46)이 보온 물탱크(4)방향으로 열리고 물탱크(4)의 물을 축열수 순환펌프(29)에의해 직수 공급관(23)을 거쳐 직수 입구(24)를 통해 도 6에서 와 같이 지그 재그로 순환되는 온수 라인(20)에서 가열되어 온수 출구(21)와 온수공급관(22)을 통과해서 온수공급 전자변(45)에 의해 온수배관(27)으로 통해 온수를 사용할 수 있게 되고 낮은 수위 센스(47)가 꺼져 있을 때는 직수유입전자변(46)이 직수 유입관(25) 쪽으로 작동해 직수가 직수 입구(24)를 통해 도 6에서 와 같이 지그 재그로 순환 되는 온수 라인(20)에서 가열되어 온수 출구(21)와 온수공급관(22)을 통과해서 온수공급 전자변(45)에 의해 온수배관(27)으로 통해 온수를 사용할 수 있게 구성되어져 진 전기 보일러를 제공한다.In the fourth embodiment, when the low water level sense 47 of the thermal water tank 4 is turned on under the condition of using hot water for a late-night electric boiler, the direct inflow electromagnetic valve 46 is opened in the thermal water tank 4 and the water tank The water of (4) is heated in a hot water line 20 circulated by a regenerative water circulation pump 29 through a direct water supply pipe 23 and through a direct water inlet 24 to a zig zag as shown in FIG. 21) and the hot water supply pipe 22 through the hot water supply electronic valve 45 is able to use the hot water through the hot water pipe 27, and when the low water level sense 47 is turned off, the direct inflow electromagnetic valve 46 is directly Operated toward the inlet pipe 25, the direct water is heated in the hot water line 20 circulated in the jig zag through the direct inlet 24, and passes through the hot water outlet 21 and the hot water supply pipe 22 to receive hot water. It is possible to use hot water through the hot water pipe (27) by the supply electronic valve (45) Provide a configured electric boiler.

도 1은 난방용 열교환기와 온수용 열교환기로 이루어진 종래의 전기 보일러 사시도1 is a perspective view of a conventional electric boiler consisting of a heat exchanger for heating and a heat exchanger for hot water

도 2는 본 발명에 의한 보일러 구성도2 is a boiler configuration according to the present invention

도 3은 열교환기내의 온수 통로를 나타낸 단면도3 is a cross-sectional view showing the hot water passage in the heat exchanger

도 4는 열교환기내의 가열수 통로를 나타낸 단면도4 is a cross-sectional view showing a heating water passage in a heat exchanger;

도 5는 열교환기내의 온수 및 난방수의 통로를 나타낸 부분 분해 사시도5 is a partially exploded perspective view showing a passage of hot water and heating water in a heat exchanger;

도 6은 가열수판(60),난방수판(40),온수판(50)의 변형 가능한 형상을 나타낸 평면도6 is a plan view showing a deformable shape of the heating water plate 60, the heating water plate 40, the hot water plate (50)

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1;열교환기, 2;전기히터, 3: 보일러 본체 1; heat exchanger, 2; electric heater, 3: boiler body

4; 물탱크 5; 물수위 센스, 6; 공기빼기기구 4; Water tank 5; Water level sense, 6; Air vent

7; 물보충 기구 8; 히터의 접점 9; 열교환기온도센스 7; Water replenishment apparatus 8; Contact 9 of the heater; Heat exchanger temperature sense

10:1차 전도 통로 20; 온수 라인 21; 온수 출구 10: 1 primary conduction passage 20; Hot water line 21; Hot water outlet

22; 온수공급관 23; 직수 공급관 26;심야수 공급관 22; Hot water supply pipe 23; Direct water supply pipe 26;

27; 온수배관축열수순환펌프 30; 난방수 라인 31;난방수 출구 27; Hot water piping regenerative water circulation pump 30; Heating water line 31; heating water outlet

32; 난방수 공급관 33; 난방수 환수관 34; 난방수 입구 32; Heating water supply pipe 33; Heating water return pipe 34; Heating water inlet

35; 난방수 순환펌프 36; 난방수 전자밸브, 37; 난방배관, 35; Heating water circulation pump 36; Heating water solenoid valve, 37; Heating piping,

45; 온수공급 전자변 46; 직수유입전자변 47; 낮은 수위 센스45; Hot water supply electronic valve 46; Direct influenza electron 47; Low water level sense

40; 난방수판 50; 온수판 60; 가열수판 40; Heating plate 50; Hot plate 60; Heating plate

Claims (2)

금속재질로 가공된 금속판들을 적층하여 형성하되, 각각의 금속판에는 버링 가공된 홀 또는 버링 가공되지 않은 홀을 다수개 마련하고, 상기 금속판의 적층시 하부판의 버링 가공된 홀의 버링 높이 부분은 적층된 상부판에 결착되도록 브레이징하여, 난방수 라인(30), 온수 라인(20)들이 지그재그로 순환하는 구조를 형성하며, 이들 금속판이 가열수판(60), 난방수판(40) 그리고 온수판(50)을 형성하고, 상기 가열수판(60), 난방수판(40) 그리고 온수판(50)이 2 이상 연속 배열 적층된 열교환기(1) 및 1차 전도통로(10)와 연결되어 상기 열교환기(1)를 가열하는 전기히터(2)를 포함하는 전기보일러. It is formed by laminating metal plates processed with a metal material, and each metal plate is provided with a plurality of burring holes or unburring holes, and the burring height portion of the burring holes of the lower plate is laminated on the upper part of the metal plate. Brazing to bind to the plate, forming a structure in which the heating water line 30, the hot water line 20 is circulated in a zigzag, these metal plate is the heating water plate 60, the heating water plate 40 and the hot water plate 50 The heating plate 60, the heating plate 40, and the hot plate 50 are connected to a heat exchanger 1 and a primary conduction path 10 in which two or more continuous arrays are stacked. An electric boiler comprising an electric heater (2) for heating the. 삭제delete
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