KR101646228B1 - Carbon boiler mounting tubular type heat unit using carbon heating element - Google Patents

Carbon boiler mounting tubular type heat unit using carbon heating element Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a carbon boiler on which a pipe-shaped heating unit of a double pipe structure using a carbon heating element is mounted. Provided in the present invention is a carbon boiler comprising: a preheat tank (30) including each of heating water inlet hole (33) arranged in an outer casing (20) and letting heating water flow in and a heating water outlet hole (34) discharging and supplying the heating water to the outside, and comprising a plurality of heating unit mounting holes (31) to contain and heat the heating water; and a pipe-shaped heating unit (10) of a double pipe structure having a center pipe body (12) embedded, wherein the center pipe body has a carbon heating element (13) wound inside to be inserted into the heating unit mounting hole (31) of the preheat tank (30), and including a heating pipe body (11) having an exhaust hole (19) for taking out an inner gas for manufacturing a vacuum pipe on one side. When the exhaust hole (19) on the heating pipe body (11) is arranged on the end of the heating pipe body (11) having the compression portion (11a), and the pipe-shaped heating unit (10) is inserted into the heating unit mounting hole (31) of the preheat tank (30), the gap between the pipe-shaped heating unit (10) and the heating unit mounting hole (31) is completely sealed and blocked from the outside, while the exhaust hole (19) is exposed to the outside of the preheat tank (30), and the heating pipe body (11) arranged in the preheat tank (30) directly contacts with the heating water contained in the preheat tank (30) to exchange heat.

Description

탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치가 장착된 탄소보일러{Carbon boiler mounting tubular type heat unit using carbon heating element}[0001] The present invention relates to a carbon-boiler mounting tubular heat unit using a carbon heating element,

본 발명은 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치가 장착된 탄소보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치(혹은, 히터)를 탄소보일러에 장착 사용함에 있어서, 관상 발열장치의 발열관체(혹은, 석영튜브)를 진공 상태로 유지하기 위해 공기를 배출하는 배기공(혹은 배기관)의 위치를 발열관체의 일측 끝단쪽으로 최대한 이동시켜 형성함으로써, 탄소보일러의 예열조 내부에 관상 발열장치를 장착할 때, 관상 발열장치의 배기공 부위가 난방수와 직접 접촉하지 않도록 함에 따라 탄소보일러의 예열조 구성을 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 열효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한 탄소보일러에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a carbon-based boiler equipped with a double-pipe type tubular heating device using a carbon heating element, and more particularly to a tubular heating device (or a heater) using a carbon heating element, (Or exhaust pipe) for discharging air in order to keep the heating tube (or quartz tube) of the heating tube (or quartz tube) in a vacuum state is maximally moved toward one end of the heating tube, The present invention relates to a carbon boiler that can simplify the preheating structure of a carbon boiler as well as greatly improve thermal efficiency by preventing an exhaust hole portion of a tubular heating device from directly contacting heated water.

일반적으로 보일러는 히팅장치가 내장되고, 이 히팅장치에 의해 난방수를 간접 또는 직접 가열되도록 하고 가열된 난방수를 순환시켜 난방되도록 한 장치이다.Generally, a boiler is a device in which a heating device is built in which the heating water is indirectly or directly heated by the heating device, and the heated water is circulated to be heated.

이러한 보일러는 연소식과 전기식으로 분류되는데, 연소식의 경우에는 대부분 간접가열방식으로 열효율이 떨어지게 되며, 고유가 시대에 있어서 전기에 비해 난방비용이 많이 소요되고 대기오염을 일으키는 문제점이 있으므로 전기식 보일러가 선호되고 있는 실정이다.These boilers are classified into combustion type and electric type. In case of combustion type, most of the indirect heating type leads to a decrease in thermal efficiency. In the high oil price era, the heating cost is higher than that of electricity and there is a problem of air pollution. .

한편, 최근 전기작동 방식의 탄소섬유가 발열체로 개발된 후에 보일러의 열원으로 채용되고 있다.On the other hand, recently, an electrically operated carbon fiber has been employed as a heat source of a boiler after being developed as a heating element.

일예로써, 대한한국 등록특허공보 제0779726호(2007.11.27. 공고)에 의하면, 커버하우징, 이너하우징, 히터하우징, 탄소섬유 히터유닛, 열매체유, 수관을 포함하는 보일러에서, 상기 수관은 가열된 열매체유의 자연대류에 의해서 열을 전달받을 수 있도록 탄소섬유 히터유닛의 상측에 사각형 모양으로 감겨서 설치된 것을 특징으로 하는 구성이 제안되어 있다.According to Korean Patent Registration No. 0779726 (published on Nov. 27, 2007), for example, in a boiler including a cover housing, an inner housing, a heater housing, a carbon fiber heater unit, a heating oil and a water tube, And the heat is transferred by the natural convection of the heat medium oil.

그러나, 상기한 전기 보일러는 수관 하부에 탄소섬유 히터가 배치되고 탄소섬유 히터유닛에서 발생한 열을 열매체유를 통하여 수관 내부의 물로 전달하기 때문에 초기 가동에 따른 시간소요가 길고 높은 열용량을 기대하기 곤란하다는 문제점이 있었다.However, since the above-described electric boiler has a carbon fiber heater disposed under the water tube and transfers the heat generated from the carbon fiber heater unit to the water inside the water tube through the heat medium oil, it takes a long time to perform the initial operation and it is difficult to expect a high heat capacity There was a problem.

그리고, 또 다른 예로써, 대한민국 등록특허공보 제0711734호(2007.5.2. 공고)에 의하면, 아우터하우징, 이너하우징, 히터서포터, 탄소섬유 히터, 전원공급 라인을 지닌 전기 보일러에 있어서, 열매체유, 순환 파이프, 순환 펌프를 포함하므로써, 근본적으로 상기한 대한민국 등록특허 제0779726호에 개시된 전기 보일러와 원리상으로 유사하였다.As another example, according to Korean Patent Registration No. 0711734 (published on Feb. 2, 2007), in an electric boiler having an outer housing, an inner housing, a heater supporter, a carbon fiber heater, and a power supply line, A circulation pipe, and a circulation pump, it is fundamentally similar in principle to the electric boiler disclosed in Korean Patent Registration No. 0779726 mentioned above.

다만, 탄소섬유 히터가 순환 파이프의 중심에 배치되므로 다소의 용량 증가는 가능하지만, 간접가열 방식에 기인한 성능상의 한계를 벗어나지 못하는 폐단이 있었다.However, since the carbon fiber heater is disposed at the center of the circulation pipe, it is possible to increase the capacity somewhat, but the performance limitations due to the indirect heating method are not satisfied.

한편, 상기와 같은 탄소섬유 히터 외에도 최근에 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 히터 혹은 관상 발열장치에 관한 기술이 연구 개발되어 개시되고 있다.Meanwhile, in addition to the carbon fiber heater described above, recently, a technology relating to a heater or a tubular heating device using a double-tube structure using a carbon heating element has been researched and developed.

예를 들어, 대한민국 등록실용신안공보 제0452815호(2011.3. 21. 공고) 및 대한민국 등록실용신안공보 제0311696호(2003.4.26. 공고)에는 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 히터 혹은 관상 발열장치에 관한 기술이 개시되어 있다.For example, Korean Utility Model Registration No. 0452815 (issued on March 21, 2011) and Korean Utility Model Registration No. 0311696 (issued on April 26, 2003) are registered with the Korean Register of Utility Model No. 0452815 Technology is disclosed.

여기서, 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치는, 미세한 굵기의 탄소사 다발을 꼬아서 만든 탄소발열체를 진공관 내부에 내장시키고, 상기 탄소발열체를 전극과 연결시켜 탄소발열체가 전극을 통해 공급되는 전원에 의해 발열하도록 구성된 것이다.Here, a tubular heating apparatus using a double-tube structure using a carbon heating element has a structure in which a carbon heating element made by twisting carbon yarn bundles having a small thickness is embedded in a tube, and the carbon heating element is connected to an electrode, As shown in Fig.

그 일예로써, 등록실용신안공보 제0452815호에 개시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외주면에 탄소사를 꼬아서 형성한 탄소발열체(120)를 나선형(혹은 코일식)으로 권선한 중심관체(110)를 발열관체(160) 내부에 내장하고, 전선(170)과 연결된 리드선(150)을 전극(120)과 플러그(130)를 이용하여 탄소발열체(140)와 연결하며, 상기 발열관체(160)의 양끝단부에 압착부(101)를 형성하면서 이 압착부(101) 내에서 리드선(150)과 전선(170)이 몰리브덴 금속으로 이루어지는 연결편(180)에 의해 서로 연결되도록 구성되어 있다.For example, as shown in FIG. 1, a tubular heating device using a carbon heating element disclosed in Korean Utility Model Registration No. 0452815 has a structure in which a carbon heating element 120 formed by twisting carbon yarns on the outer circumferential surface is spiraled And a lead wire 150 connected to the electric wire 170 is connected to the carbon heating element 140 by using the electrode 120 and the plug 130. In this case, And the lead wires 150 and the wires 170 are connected to each other by a connecting piece 180 made of molybdenum metal in the crimping portion 101 while forming the crimping portion 101 at both ends of the heating tube 160, .

그리고, 도 2에는 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치를 보여주는 다른 실시예로써, 등록실용신안공보 제0311696호에 개시된 탄소발열체를 이용한 히터가 도시되어 있다.2 shows a heater using a carbon heating element disclosed in Korean Utility Model Registration No. 0311696 as another embodiment showing a double tube structure tubular heating device using a carbon heating element.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탄소발열체를 이용한 히터(300)는, 열을 발산하기 위한 발열부(310)와, 상기 발열부(310)에 전력을 공급하기 위한 전도부(320)와, 상기 발열부(310)를 수용하기 위한 수용부(330)로 구성이 되어 있고, 상기 발열부(310)는 수용부(330)내에 삽입되고, 상기 수용부(330)의 양단이 전도부(320)를 중간에 넣고 가열압착이 되어 형성되는 구성을 가지고 있다.2, the heater 300 using the carbon heating element includes a heating unit 310 for dissipating heat, a conductive unit 320 for supplying power to the heating unit 310, The heating portion 310 is inserted into the receiving portion 330 and both ends of the receiving portion 330 are connected to the conductive portion 320. [ And is formed by heating and pressing.

즉, 상기 수용부(330)는 발열부(310)을 수용하는 석영튜브(332)와, 상기 석영튜브(332) 내부 가스를 배출하여 진공으로 만들기 위한 배기관(333)과, 상기 석영튜브(332)의 양단은 내부를 진공으로 유지하기 위해 열압착되어 있는 압착부(331)로 구성되어 있다.That is, the accommodating portion 330 includes a quartz tube 332 for accommodating the heat generating portion 310, an exhaust pipe 333 for exhausting the internal gas of the quartz tube 332 to vacuum, Is composed of a pressed portion 331 thermally pressed to keep the inside of the vacuum in vacuum.

그리고, 상기 발열부(310)는 진공으로 유지되는 석영튜브 내에 탄소발열체(313)가 삽입되어 있는 구조를 가지고 있으며, 탄소발열체(313)의 양쪽 끝부분에는 동도금처리가 되어 있는 동도금부(312)와, 스테인레스 재질의 벤딩단자(311)가 각각 순차적으로 설치되어 있다.The heating unit 310 has a structure in which a carbon heating element 313 is inserted into a quartz tube kept in a vacuum state. Both ends of the carbon heating element 313 are plated with a copper plating 312, And a bending terminal 311 made of stainless steel are sequentially arranged.

이 외에도 대한민국 등록특허공보 제0919748호(2009.9.29. 공고) 및 대한민국 등록특허공보 제0921591호(2009.10.13. 공고) 등에는 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 0919748 (published on September 29, 2009) and Korean Patent Registration No. 0921591 (October 13, 2009) disclose a tubular heating apparatus using a carbon heating element.

이러한 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치는, 발열효율이 높아서 전기보일러(일명, 탄소보일러)에 그 사용빈도가 점진적으로 높아지고 있는 추세이다.The tubular heating apparatus using the carbon heating element has a high heating efficiency, and the frequency of use thereof is gradually increasing in electric boilers (so-called carbon boilers).

예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제1028214호(2011.4.11. 공고), 대한민국 등록특허공보 제1029476호(2011.4.18. 공고)에는 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치(혹은 히터)가 장착된 보일러(일명 "탄소보일러" 혹은 "전기 보일러")에 관한 기술이 개시되어 있다.For example, Korean Patent Publication No. 1028214 (issued on Apr. 11, 2011) and Korean Patent Publication No. 1029476 (issued on April 18, 2011) disclose a boiler having a tubular heating device (or heater) A so-called "carbon boiler" or "electric boiler").

상기와 같이 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치가 장착된 보일러의 개략적인 구성을 살펴보면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보일러의 외관을 형성하는 외부케이싱(100) 내에 원통형의 예열조(200)를 마련하고, 상기 예열조(200)상에 히터(300)를 삽입 장착할 수 있는 다수의 히터장착공(210)을 마련하고 있다.3 and 4, a cylindrical preheater 200 (shown in FIG. 3) is provided in an outer casing 100 forming an outer appearance of the boiler. The tubular preheater 200 And a plurality of heater mounting holes 210 for mounting the heater 300 on the preheating tank 200 are provided.

이때, 상기 예열조(200)는 난방수가 담수되어 히터(300)에 의해 난방수가 직접 가열되는 부위이고, 상기 예열조(200)의 일측에는 난방수가 유입되는 난방수유입관(220)이 연결 구비됨과 아울러, 또 다른 일측에는 난방수를 외부로 배출할 수 있는 난방수배출관(230)이 연결 구비됨으로써, 도시되지 않은 순환펌프를 통해 난방수를 순환시킬 수 있도록 되어 있다.At this time, the preheater 200 is a portion where the heating water is desiccated and the heating water is directly heated by the heater 300, and a heating inflow inlet 220 through which the heating water is introduced is connected to one side of the preheater 200 In addition, a heating water discharge pipe 230 for discharging the heating water to the outside is connected to the other side, so that the heating water can be circulated through a circulation pump (not shown).

그리고, 상기 예열조(200)의 히터장착공(210)에는 히터(300)를 삽입 장착한 후, 외부와 밀봉 형태로 차폐시키기 위해서 히터(300)의 양단을 부싱(212)으로 밀폐시키도록 되어 있다.The heater 300 is inserted into the heater mounting hole 210 of the preheater 200 and then both ends of the heater 300 are sealed by the bushing 212 have.

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특히, 상기 히터장착공(210) 내에는 히터(300)의 외측면이 난방수와 직접적으로 접촉하지 못하도록 분리하기 위한 유리관(211)이 배치되어 있다. In particular, the heater mounting hole 210 is provided with a glass tube 211 for separating the outer surface of the heater 300 from the heating water.

즉, 상기 난방수가 담수된 예열조(200) 내에 히터(300)가 유리관(211)에 의해 보호된 체 이중 구조로 장착되어 있는 것이다.That is, the heater 300 is installed in a preheater 200 in which the heating water is desiccated, with a double structure in which the heater 300 is protected by the glass tube 211.

이처럼, 상기 히터장착공(210) 내에 유리관(211)을 설치하는 이유는, 히터(300)를 구성하는 석영튜브(332, 도 2 참조)의 진공관 제조방식으로 인해 기인하고 있다.The reason why the glass tube 211 is provided in the heater mounting hole 210 is due to the vacuum tube manufacturing method of the quartz tube 332 (see FIG. 2) constituting the heater 300.

다시 말해, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 석영튜브(332, 혹은 석영관)로 이루어진 이중관 구조의 히터(300, 혹은, 관상 발열장치)를 제조할 때, 석영튜브(332)의 내부를 진공으로 유지하기 위해서 석영튜브(332)의 내부 가스(즉, 공기)를 외부로 빼내기 위한 배기관(333, 일명, 업계에서는 진공관의 "배꼽"이라고 표현한다.)이 마련되는 바, 상기 배기관(333)이 석영튜브(332)의 중앙쪽에 위치하는 것이 일반적이었다.2, when manufacturing a heater 300 (or a tubular heating device) having a double tube structure composed of a conventional quartz tube 332 or quartz tube, the inside of the quartz tube 332 is evacuated to a vacuum An exhaust pipe 333 (also referred to as a "navel" of a vacuum tube in the industry) for exhausting the internal gas (that is, air) of the quartz tube 332 to the outside is provided in the exhaust pipe 333, It is generally located at the center of the quartz tube 332.

이로 인해서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 히터(300)를 예열조(200)의 히터장착공(210) 내에 그대로 끼워서 장착할 경우에는 히터(300)와 난방수가 직접적으로 접촉하게 되고, 이와 같은 상태에서 히터(300)에 전원이 연결되어 히터(300)의 발열부(310)에서 고온이 발생하여 난방수를 가열하게 되고, 이러한 고온의 난방수가 히터(300)의 외관쪽 수용부(330)인 석영튜브(332)에 직접 접촉한 상태로 열교환이 이루어질 때 난방수와 직접적으로 접촉하고 있는 배기관(333)쪽으로 열변형이 집중되면서 석영튜브(332)가 파손될 우려가 높아지는 문제점이 있었다.4, when the heater 300 is directly inserted into the heater mounting hole 210 of the preheater 200, the heater 300 and the heating water are directly in contact with each other, Power supply is connected to the heater 300 to generate a high temperature in the heating unit 310 of the heater 300 to heat the heating water. There is a problem that when the heat exchange is performed in direct contact with the quartz tube 332, the heat distortion is concentrated toward the exhaust pipe 333, which is in direct contact with the heating water, and the quartz tube 332 is likely to be damaged.

즉, 상기 석영튜브(332)의 배기관(333)이 난방수와 직접 접촉하는 경우, 배기관(333)이 위치한 석영튜브(332) 부분이 열변형에 취약한 관계로, 석영튜브(332)의 배기관(333)과 난방수가 직접적으로 접촉하지 못하도록 히터장착공(210) 내에 히터(300)를 수용하는 유리관(211)을 배치하여 히터(300)를 보호하도록 하고 있는 것이다.That is, when the exhaust pipe 333 of the quartz tube 332 is in direct contact with the heating water, the portion of the quartz tube 332 where the exhaust pipe 333 is located is vulnerable to thermal deformation, 333 and the heater mounting hole 210 to prevent the heating water from directly contacting the heater 300, the heater 300 is protected by disposing the glass tube 211 accommodating the heater 300 therein.

그런데, 상기와 같이 히터장착공(210) 내에 유리관(211)을 장착하고, 그 내부에 히터(300)를 수용하는 경우에 히터(300)를 열변형으로부터 보호하여 히터(300)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 가지고 있으나, 그 역기능으로 열교환 효율이 떨어진다는 단점이 있었다.When the glass tube 211 is mounted in the heater mounting hole 210 and the heater 300 is accommodated in the heater mounting hole 210 as described above, the heater 300 is protected from thermal deformation, However, it has a disadvantage that heat exchange efficiency is lowered due to its reverse function.

즉, 히터(300)와 난방수가 직접 접촉하여 열교환하는 것이 구조적으로 가장 열교환 효율이 높은데, 유리관(211)이 히터(300)와 난방수가 접촉하는 것을 차단하고 있기 때문에, 구조적으로 히터(300)에서 발생한 열이 유리관(211) 내부의 공간을 거쳐 난방수로 전달되는 관계로, 히터(300)와 난방수가 직접 접촉할 때에 비해서 상대적으로 자연스럽게 열교환 효율이 떨어지게 되는 것이다.That is, the heat exchange efficiency of the heater 300 and the heating water in direct contact with each other is structurally the highest. Since the glass tube 211 blocks the heating water from contacting the heater 300, The generated heat is transferred to the heating water through the space inside the glass tube 211, so that the heat exchange efficiency is naturally lowered relatively naturally as compared with when the heater 300 directly contacts the heating water.

그리고, 종래 상기와 같이 히터장착공(210) 내에 별도의 유리관(211)을 설치하고 있는 관계로, 보일러를 제조하는 경제적인 측면에서 살펴볼 때 유리관(211)의 장착 조립에 따른 공정수 증가는 물론, 부품비 자체가 상승하게 되어 제조 비용에 따른 원가가 상승하는 단점이 있었고, 보일러를 취급 및 관리하는 데 있어서도 유리관(211)이 파손되지 않도록 신경써야 하는 불편함이 상존하였다.As a separate glass tube 211 is provided in the heater mounting hole 210 as described above, the increase in the number of processes due to mounting and assembling of the glass tube 211 is not limited, , The cost of the parts rises, and the cost of the manufacturing cost increases. In the handling and management of the boiler, it is inconvenient that the glass tube 211 should not be damaged.

대한민국 등록특허공보 제0711734호(2007.5.2. 공고, 명칭: 탄소섬유 히터를 이용한 전기 보일러)Korean Registered Patent No. 0711734 (published on Feb. 2, 2007, entitled: Electric Boiler Using Carbon Fiber Heater) 대한한국 등록특허공보 제0779726호(2007.11.27. 공고, 명칭: 탄소섬유 히터 전기 보일러)Korean Registered Patent No. 0779726 (published on Nov. 27, 2007, entitled: Carbon Fiber Heater Electric Boiler) 대한민국 등록특허공보 제1028214호(2011.4.11. 공고, 명칭: 탄소히터를 구비한 보일러)Korean Patent Publication No. 1028214 (Name of the boiler having carbon heater) 대한민국 등록특허공보 제1029476호(2011.4.18. 공고, 명칭: 탄소섬유 튜브히터를 이용한 난방수보일러장치)Korean Patent Publication No. 1029476 (Name of the heating water boiler device using a carbon fiber tube heater) 대한민국 등록실용신안공보 제0311696호(2003.4.26.공고, 명칭: 탄소 발열체를 이용한 히터)Registered Utility Model No. 0311696 (Registered on 26th April 2003, Name: Heater using carbon heating element) 대한민국 등록특허공보 제0919748호(2009.9.29.공고, 명칭: 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치)Korean Patent Publication No. 0919748 (published on September 29, 2009, entitled "Tubular heating device using carbon heating element") 대한민국 등록특허공보 제0921591호(2009.10.13. 공고, 명칭: 탄소사 히터램프의 탄소사와 전극을 연결하는 연결장치)Korean Registered Patent No. 0921591 (published on October 13, 2009, entitled "Connection Device for Connecting Carbon Yarn and Electrode of Carbon Fiber Heater Lamp) 대한민국 등록실용신안공보 제0452815호(2011.3. 21. 공고, 명칭: 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치의 전극 구조)Korea Registered Utility Model No.0452815 (2011. 21, Announcement, Name: Electrode Structure of Tubular Heating Device Using Carbon Heating Element)

이에 본 발명은 상기와 같이 탄소보일러의 예열조 상의 히터 장착공내에 유리관을 설치하여 히터를 구성하는 석영튜브의 배기관과 난방수가 직접적으로 접촉하지 못하도록 하고 있는 종래 탄소보일러의 문제점을 보완 개선하기 위해 연구 개발된 것으로써, 본 발명의 목적은 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치(혹은, 히터)를 탄소보일러에 장착 사용함에 있어서, 관상 발열장치의 발열관체(혹은, 석영튜브)를 진공 상태로 유지하기 위해 공기를 배출하는 배기공(혹은 배기관)의 위치를 발열관체의 일측 끝단쪽으로 최대한 이동시켜 형성함으로써, 탄소보일러의 예열조 내부에 관상 발열장치를 장착할 때, 관상 발열장치의 배기공 부위가 난방수와 직접 접촉하지 않도록 함에 따라 탄소보일러의 예열조 구성을 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 열효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치가 장착된 탄소보일러를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to overcome the problems of the conventional carbon boiler in which a glass tube is installed in the heater mounting hole on the preheating tank of the carbon boiler so that the heating water is not directly in contact with the exhaust pipe of the quartz tube constituting the heater It is an object of the present invention to provide a tubular heating device (or a quartz tube) in which a tubular heating device (or a heater) using a carbon heating element is mounted on a carbon boiler, When the tubular heating device is mounted in the preheating tank of the carbon boiler, the exhaust hole portion of the tubular heating device is connected to the heating water pipe (or exhaust pipe) So that the preheating structure of the carbon boiler can be simplified, and the thermal efficiency can be improved. The present invention provides a carbon boiler equipped with a tubular heating device having a double pipe structure using a carbon heating element.

즉, 본 발명의 목적은 종래 탄소보일러에서 예열조 상에 관상 발열장치를 보호하기 위해 유리관을 사용하던 것을 개선하여 유리관을 제거하고, 관상 발열장치와 난방수가 직접적으로 접촉하더라도 관상 발열장치의 발열관체 상에 열변형에 취약한 배기공이 난방수와 접촉하지 않는 배치구조를 제공함으로써, 유리관 제거에 따른 탄소보일러의 제조 원가를 절감함과 아울러 조립 공정수를 크게 개선할 수 있고, 보일러의 취급 및 관리가 용이하도록 한 것이다.That is, an object of the present invention is to improve the use of a glass tube for protecting a tubular heating device on a preheating tank in a conventional carbon boiler, to remove a glass tube, and to prevent the heating tube It is possible to reduce the manufacturing cost of the carbon-boiler due to the removal of the glass tube and to greatly improve the number of assembling processes, and the handling and management of the boiler can be improved .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부케이싱내에 배치되어 난방수를 유입할 수 있는 난방수유입공 및 난방수를 외부로 배출하여 순환시킬 수 있는 난방수배출공을 각각 구비함과 아울러 난방수를 담수하여 가열할 수 있게 다수의 발열장치장착공이 구비된 예열조를 갖추고, 상기 예열조의 발열장치장착공에 삽입 장착되도록 내부에 탄소발열체가 권선된 중심관체가 내장 구비되고 외주면 상에 진공관으로 제조하기 위한 내부의 가스를 빼낼 수 있는 배기공이 구비된 발열관체로 이루어진 이중관 구조의 관상 발열장치를 포함하는 탄소보일러에 있어서, 상기 발열관체상의 배기공은 발열관체의 외주면 일측 끝단쪽에 배치 형성되고, 상기 관상 발열장치가 예열조의 발열장치장착공에 삽입 장착될 때, 상기 배기공이 난방수와 직접 접촉하지 않도록 예열조 외부로 노출된 상태로 관상 발열장치와 발열장치장치공 사이가 부싱을 통해서 완전히 밀봉되어 외부와 차폐되며, 상기 예열조 내부에 배치된 발열관체는 예열조 내부에 담수된 난방수와 직접 접촉하여 열교환이 이루어지는 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치가 장착된 탄소보일러를 제공함에 그 특징을 갖는다.According to an aspect of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a heating water discharge hole disposed in an outer casing and capable of introducing heating water into a heating water inlet hole and a heating water discharge hole capable of discharging heated water to the outside for circulation, A central tube body having a built-in carbon heating element wound therein for insertion into a heating chamber of the preheating tank and a preheating tank provided with a plurality of heat generating unit openings for water desalination and heating, Wherein the exhaust hole on the heating tube is disposed at one end of the outer circumferential surface of the heating tube, and the exhaust hole is formed at one end of the outer circumference of the heating tube, When the tubular heating device is inserted and mounted in the preheater of the preheating tank, the exhaust hole is in direct contact with the heating water The tubular heat generating device and the heating device device are completely sealed through a bushing to be shielded from the outside while being exposed to the outside of the preheating tank and the heating tubular body disposed inside the preheating tank is directly connected to the heating water The present invention provides a carbon boiler equipped with a tubular heating device having a double pipe structure using a carbon heating element in which heat exchange is performed by contact.

본 발명에 따르면, 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치를 탄소보일러에 장착 사용함에 있어서, 관상 발열장치의 발열관체를 진공 상태로 유지하기 위해 내부 가스(즉, 공기)를 배출하는 배기공의 위치를 발열관체의 일측 끝단쪽으로 최대한 이동시켜 형성하고, 탄소보일러의 예열조 내부에 관상 발열장치를 장착할 때, 관상 발열장치의 발열관체에 형성된 배기공 부위가 난방수와 직접 접촉하지 않도록 예열조 외부에 노출되게 장착함으로써, 탄소보일러의 예열조에서 관상 발열장치를 장착할 수 있는 구성을 간소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 열효율을 크게 향상시킬 수 있는 탄소보일러를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, when a tubular heating device having a double pipe structure using a carbon heating element is mounted on a carbon boiler, it is preferable to use an exhaust pipe for discharging internal gas (i.e., air) to maintain the heating tube of the tubular heating device in a vacuum state And the tubular heating device is mounted in the preheating tank of the carbon boiler so that the exhaust hole portion formed in the heating tube of the tubular heating device does not come into direct contact with the heating water, It is possible to simplify the configuration of mounting the tubular heating device in the preheating tank of the carbon boiler and to provide the carbon boiler which can greatly improve thermal efficiency.

즉, 본 발명에 따르면, 종래 탄소보일러에서 예열조상에 관상 발열장치를 보호하기 위해 유리관을 사용하던 것을 개선하여 유리관을 제거하고, 관상 발열장치와 난방수가 직접적으로 접촉하더라도 관상 발열장치의 발열관체 상에 열변형에 취약한 배기공이 난방수와 접촉하지 않은 배치구조를 제공함으로써, 유리관 제거에 따른 탄소보일러의 제조 원가를 절감함과 아울러, 보일러 제조 시 조립 공정수를 크게 개선할 수 있고, 보일러의 취급 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있는 장점을 갖게 되는 것이다.That is, according to the present invention, it is possible to improve the use of the glass tube to protect the tubular heating device on the preheating tank in the conventional carbon boiler, to remove the glass tube, and to prevent the heating tube of the tubular heating device It is possible to reduce the manufacturing cost of the carbon boiler due to the removal of the glass tube and to greatly improve the number of assembling processes in the production of the boiler, And management can be easily performed.

도 1은 종래 기술에 따른 등록실용신안공보 제0452815호에 개시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 등록실용신안공보 제0311696호에 개시된 탄소발열체를 이용한 히터의 구성을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 종래 기술에 따른 도 2에 도시된 탄소발열체를 이용한 히터가 적용되는 탄소보일러를 개략적으로 보여주는 정면도.
도 4는 종래 기술에 따른 도 3에 도시된 탄소보일러에 탄소발열체를 이용한 히터가 장착되는 상태를 개략적으로 보여주는 내부 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치의 구성을 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 도 5에 도시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치가 탄소보일러에 장착되는 상태를 개략적으로 보여주는 내부 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 도 5에 도시된 관상 발열장치의 주요부를 나타낸 분리 사시도.
도 8은 본 발명에 적용되는 관상 발열장치의 전극과 플러그의 구성을 보여주는 분해 사시도.
도 9는 본 발명에 적용되는 관상 발열장치의 탄소발열체와 리드선을 연결하는 전극과 플러그의 구성을 보여주는 결합 단면도.1 is a perspective view schematically showing the configuration of a tubular heating device using a carbon heating element disclosed in Korean Utility Model Registration No. 0452815 according to a related art.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a heater using a carbon heating element disclosed in Korean Utility Model Registration No. 0311696 according to the prior art. FIG.
3 is a front view schematically showing a carbon boiler to which a heater using the carbon heating element shown in FIG. 2 according to the related art is applied.
FIG. 4 is an internal cross-sectional view schematically showing a state in which a heater using a carbon heating element is mounted on the carbon boiler shown in FIG. 3 according to the related art.
5 is a perspective view showing a configuration of a tubular heating device using a carbon heating element according to the present invention.
FIG. 6 is an internal cross-sectional view schematically showing a state in which the tubular heating apparatus using the carbon heating element shown in FIG. 5 according to the present invention is mounted on a carbon boiler.
7 is an exploded perspective view showing a main part of the tubular heating device shown in Fig. 5 according to the present invention. Fig.
8 is an exploded perspective view showing the configuration of an electrode and a plug of a tubular heating device applied to the present invention.
FIG. 9 is an assembled cross-sectional view showing the configuration of an electrode and a plug connecting a lead wire to a carbon heating element of a tubular heating device applied to the present invention. FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니될 것이다.The terms defined in describing the present invention have been defined in consideration of the functions of the present invention and should not be construed to limit the technical elements of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 도 5에 도시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치가 탄소보일러에 장착되는 상태를 개략적으로 보여주는 내부 단면도이다.FIG. 5 is a perspective view showing the construction of a tubular heating apparatus using a carbon heating element according to the present invention, FIG. 6 is a schematic view showing a state in which a tubular heating apparatus using a carbon heating element shown in FIG. Showing the internal cross-section.

도 6에 도시된 바와 같이, 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치(10)가 장착되는 탄소보일러는, 종래 기술을 설명하고 있는 도 3 및 도 4에서 살펴본 바와 마찬가지로, 탄소보일러의 외관을 형성하는 외부케이싱(20)과, 상기 외부케이싱(20) 내에 배치되어 난방수를 담수할 수 있는 예열조(30)와, 상기 예열조(30)에 담수된 난방수를 가열하기 위해 예열조(30) 상에 관통되게 장착되어 예열조(30) 내부에 배치되는 다수의 관상 발열장치(10)를 갖추고 있다.As shown in FIG. 6, the carbon boiler on which the tubular heating apparatus 10 using the carbon heating element is mounted can be mounted on the outer casing (not shown) forming the outer appearance of the carbon boiler, as shown in FIGS. 3 and 4, (30) disposed in the outer casing (20) and capable of dewatering the heating water, and a preheater (30) disposed on the preheater (30) for heating the heating water fresh from the preheater And a plurality of tubular heating apparatuses (10) mounted in the preheating tank (30) so as to be pierced.

이때, 상기 예열조(30)상에는 다수의 관상 발열장치(10)를 일정한 배치 간격을 두고 정렬 배치할 수 있는 다수의 발열장치장착공(31)이 나란하게 양측으로 대향되게 마련되어 있고, 상기 발열장치장착공(31)에는 관상 발열장치(10)를 삽입 장착한 후에 외부와 밀봉 형태로 차폐시키기 위해서 관상 발열장치(10)의 양단을 부싱(32)으로 밀폐시키도록 되어 있다.At this time, on the pre-heating tank 30, a plurality of heating device installation openings 31 capable of arranging and arranging a plurality of tubular heating devices 10 with a predetermined arrangement interval are provided so as to face each other on both sides, The tubular heating device 10 is sealed and sealed at both ends with a bushing 32 in order to shield the tubular heating device 10 in a sealed form after the tubular heating device 10 is inserted.

여기서, 본 발명에 따른 탄소보일러는, 도 6에 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 통상의 온수보일러 및 전기보일러 등에서 갖추어야 할 난방수를 가열하여 순환 공급하기 위한 기본적인 구성을 갖추고 있다.Here, although not specifically shown in FIG. 6, the carbon boiler according to the present invention has a basic configuration for heating and circulating the heated water to be provided in a normal hot water boiler and an electric boiler.

즉, 난방수를 담수하여 가열할 수 있는 예열조(30)에는 난방수를 유입할 수 있는 난방수유입공(33)과, 난방수를 외부로 배출하여 공급할 수 있는 난방수배출공(34)을 각각 구비하고 있다.That is, the preheater 30 capable of heating and heating the heating water is provided with a heating water inflow hole 33 into which the heating water can flow and a heating water discharge hole 34 through which the heating water can be discharged to the outside Respectively.

물론, 도 6에 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 상기 난방수유입공(33)에는 난방수를 유입할 수 있는 파이프인 난방수유입관이 연결되고, 난방수배출공(34)에는 난방수를 배출하여 순환시킬 수 있는 파이프인 난방수배출관이 연결되며, 상기 난방수배출관에는 난방수를 공급시키기 위한 공급펌프가 배치됨은 당연하다.Although not specifically shown in FIG. 6, a heating inflow inlet pipe, which is a pipe through which heating water can flow, is connected to the heating inflow hole 33, and the heating water is discharged to the heating water discharge hole 34, The heating water discharge pipe is connected to the heating water discharge pipe, and a supply pump for supplying the heating water is disposed in the heating water discharge pipe.

그리고, 이 외에도 탄소보일러에는 예열조(30) 내의 난방수 온도를 제어하기 위한 온도센서, 탄소보일러의 운전 조건 및 운전 상태를 감지 및 제어할 수 있는 제어판넬, 난방수를 공급하기 위한 급수탱크 등과 같이 난방수기에서 갖추어야 할 기본적을 구성을 갖추고 있음은 당연하다.In addition, the carbon boiler is provided with a temperature sensor for controlling the temperature of the heating water in the preheating tank 30, a control panel for detecting and controlling the operating condition and operation condition of the carbon boiler, a water supply tank for supplying the heating water, It is natural that they have the basic structure to be equipped in the heating machine.

상기와 같이 통상의 보일러가 갖추어야 할 기본적인 구성을 갖춘 탄소보일러에 있어서, 본 발명은 관상 발열장치(10)를 예열조(30)에 장착하고자 할 때, 종래 알려진 탄소보일러에 비해서 부품의 간소화 및 열교환 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하고자 연구 개발된 것이다.In the case of installing the tubular heating device 10 in the preheating tank 30, the present invention is advantageous in that the tubular heating device 10 is simplified in terms of parts simplification and heat exchange It was research and development to find a way to increase efficiency.

이를 위해, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 예열조(30)에 장착되는 관상 발열장치(10)의 발열관체(11)를 진공관 형태로 제조하는 과정에서 배기공(19)의 배치 위치를 종래와 다르게 제조한 것에 그 특징을 두고 있다.5 and 6, in the process of manufacturing the heating tube 11 of the tubular heating device 10 mounted on the preheating tank 30 in the form of a tube, the arrangement of the exhaust holes 19 Which is different from the conventional one.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 탄소보일러에 장착되는 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치(10)는, 종래 기술을 설명하고 있는 도 1에 도시된 등록실용신안공보 제0452815호에 개시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치의 구성과 기본적으로 동일하다.5, a tubular heating apparatus 10 using a carbon heating element mounted on a carbon boiler according to the present invention includes a carbon heating element 10, which is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 0452815 shown in FIG. 1, Is basically the same as the configuration of the tubular heating apparatus using a heating element.

따라서, 본 발명에 따른 관상 발열장치와 관련된 구성을 이해함에 있어서, 발열관체를 진공관으로 제조하는 과정에서 변경 설계된 배기공(19)의 배치 위치를 제외하고 구체적으로 도시되지 않은 부분은, 등록실용신안공보 제0452815호에 개시된 탄소발열체를 이용한 관상 발열장치에 구체적으로 도시된 구성을 통해서 충분히 이해할 수 있는 관계로, 본 발명에서는 각 구성요소가 결합된 상태를 보여주고 있을 뿐 각 구성요소의 분리된 구체적인 형상을 도시 생략하고 있음을 밝힌다.Therefore, in order to understand the configuration related to the tubular heating apparatus according to the present invention, a portion not specifically shown except the arrangement position of the exhaust hole 19 designed to be changed in the process of manufacturing the heating tube as a vacuum tube, In the present invention, as shown in the publication No. 0452815, the tubular heating device using the carbon heating element can be understood in detail through the constitution shown in detail. In the present invention, The figure is omitted.

즉, 본 발명에 적용되는 관상 발열장치(10)는, 외주면에 탄소사를 꼬아서 형성한 탄소발열체(13)를 나선형(혹은, 코일식)으로 권선한 중심관체(12)를 발열관체(11)내부에 내장하고, 전선(17)과 연결된 리드선(16)을 전극(14)과 플러그(15)를 이용하여 탄소발열체(13)와 연결하며, 상기 발열관체(11)의 양끝단부에 압착부(11a)를 형성하면서 이 압착부(11a)내에서 리드선(16)과 전선(17)이 몰리브덴 금속으로 이루어지는 연결편(18)에 의해 서로 연결되도록 구성되어 있다.That is, in the tubular heating apparatus 10 according to the present invention, the central tube body 12, which is formed by winding the carbon heating element 13 formed by twisting carbon yarn on the outer circumferential surface thereof in a spiral (or coil) And a lead wire 16 connected to the electric wire 17 is connected to the carbon heating element 13 by means of the electrode 14 and the plug 15 and is connected to both ends of the heating tube 11, The lead wires 16 and the wires 17 are connected to each other by a connecting piece 18 made of molybdenum metal in the crimping portion 11a.

여기서, 상기 발열관체(11)는 투명하면서도 내열성이 우수한 통상의 석영 또는 강화유리 등으로 이루어지는 것이 바람직하며, 양측의 단부는 고온으로 가압 성형하여서 된 압착부(11a)로 밀폐된다.Here, the heating tube 11 is preferably made of ordinary quartz or tempered glass, which is transparent and excellent in heat resistance, and the ends of both sides are sealed by the pressed portion 11a formed by press molding at a high temperature.

이때, 상기 발열관체(11)는 진공관으로 제조되는 것이 바람직한 바, 상기 압착부(11a)는 발열관체(11) 내부의 공기를 강제 배출시키는 일반적인 진공화 공정을 통해 진공상태로 유지하기 위해 열압착되는 부위로, 이는 일반적인 진공화 공정에서 사용하는 보편적인 기술인 것으로써, 이렇게 석영관과 같은 재질을 이용하여 발열관체(11)를 진공관으로 제조하는 것은 공지의 기술인 관계로, 여기서는 그 구체적인 제조방법에 대한 설명은 생략하기로 한다.At this time, it is preferable that the heating tube 11 is manufactured by a vacuum tube, and the pressing portion 11a is thermally compressed by a conventional vacuum process for forcibly discharging the air inside the heating tube 11, This is a universal technique used in a general vacuuming process. It is a well-known technology to manufacture the heating tube 11 by using a material such as a quartz tube. The description of which will be omitted.

다만, 본 발명에 따르면, 상기 발열관체(11)를 진공관으로 제조하는 과정에서 발열관체(11) 내부의 가스(즉, 공기)를 외부로 빼내어 진공화시키기 위한 배기공(19)의 위치(참고, 종래에는 도 2에 도시된 것처럼 석영튜브(332)의 중앙에 위치하던 것)를 변경하여, 도 5에 도시된 바와 같이 발열관체(11)의 압착부(11a)가 위치한 일측 끝단쪽으로 최대한 치우게 배치하고 있는 데 그 구조적 특징 및 제조적 특징을 가지고 있다.According to the present invention, the position of the exhaust hole 19 for evacuating the gas (that is, air) inside the heat generating tube 11 to the outside and evacuating it in the process of manufacturing the heat generating tube 11 as a vacuum tube (Which is conventionally located at the center of the quartz tube 332 as shown in Fig. 2) is changed to the one end side where the fired portion 11a of the heating tube 11 is located as shown in Fig. 5 And has its structural and manufacturing characteristics.

이와 같이 본 발명에 따라 배기공(19)을 발열관체(11)의 일측 끝단쪽으로 이동시켜 위치를 변경하여 제조하는 것은, 본 출원인이 종래 기술의 문제점으로 언급한 탄소보일러의 예열조에서 유리관을 제거하고, 관상 발열장치와 난방수를 직접 접촉할 수 있도록 구현하기 위한 일환이다.As described above, the exhaust hole 19 is moved toward one end of the heat generating tube 11 to change its position. This is because the present applicant has found that, in the preheating tank of the carbon boiler, And is a part for realizing a direct contact between the tubular heating device and the heating water.

한편, 상기 발열관체(11)의 내부에 내장되는 중심관체(12)는 석영관이나 강화유리관과 같은 내열성이 우수한 재질로 제조되며, 상기 중심관체(12)는 탄소발열체(13)를 나선형(혹은 코일식)으로 감아서 탄소발열체(13)를 지지 고정하는 역할과 동시에 탄소발열체(13)의 길이 및 발열면적을 확장시켜 주는 역할을 수행하게 된다.The central tube body 12 installed inside the heating tube body 11 is made of a material having excellent heat resistance such as a quartz tube or a tempered glass tube and the central tube body 12 is formed by spirally winding the carbon heating body 13 Coil type) to support and fix the carbon heating element 13 and at the same time to extend the length of the carbon heating element 13 and the heating area.

상기 탄소발열체(13)는, 외부로부터 공급되는 전기에너지에 의해 열에너지를 발생시키는 것으로, 상기 발열관체(11)의 내부 중심에 길이방향으로 설치되며, 양측 단부에 전극(14)이 결합된다.The carbon heating element 13 generates heat energy by electric energy supplied from the outside. The carbon heating element 13 is installed in the longitudinal center of the heating tube 11, and the electrodes 14 are coupled to both ends.

이러한 탄소발열체(13)는 미세한 굵기의 탄소사 다발을 꼬아서 만든 것이며, 이러한 탄소발열체(13)는 이미 널리 사용되고 있다. 즉, 상기 탄소발열체(13)는 2개 이상의 탄소섬유 원사와 불연소재사를 원통형 혹은 선상으로 구성시킨 탄소합사로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 탄소합사는 편조 또는 직조에 의해 제조된다.Such a carbon heating element 13 is made by twisting carbon yarns of a fine thickness, and such a carbon heating element 13 has already been widely used. That is, the carbon heating body 13 is preferably made of a carbonaceous yarn in which two or more carbon fiber yarns and non-burnable yarns are formed in a cylindrical shape or a linear shape, and the carbon yarn is produced by braiding or weaving.

도 7에 구체적으로 도시된 바와 같이, 상기 전극(14)은 중심관체(12)의 양측단에 각각 끼워져 결합되는 것으로써, 상기 전극(14)은 발열관체(11)의 내부에 미끄럼 접촉하면서 삽입되도록 원기둥으로 형성되고, 일단에 중심관체(12)에 끼워져 결합되는 끼움돌부(14a)가 돌출 형성된 구조를 가지고 있다.7, the electrodes 14 are respectively fitted to both side ends of the central tube body 12 so that the electrodes 14 are slidably contacted with the inside of the heating tube body 11, And has a fitting protrusion 14a protruding from a center tube body 12 at one end.

그리고, 상기 전극(14)의 일측면 중심에는 축방향으로 나사홈(14b)이 일정한 깊이로 형성되고, 상기 나사홈(14b)은 내측에서 탄소발열체(13)의 일측 단부를 끼워서 고정할 수 있는 통공(14c,14d)과 직각으로 교차하면서 연결되는 구조를 갖추고 있다.A screw groove 14b is formed in the center of one side of the electrode 14 to have a predetermined depth in the axial direction and the screw groove 14b can be fixed by interposing one end of the carbon heating element 13 from the inside And are connected to each other at right angles to the through holes 14c and 14d.

즉, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전극(14)의 모서리부 일측에 형성된 요홈(14e)이 사선방향으로 연장되어 축방향의 나사홈(14b)과 교차하는 통공(14c)이 전극(14)의 외주면에 대해 관통 형성되어 있고, 상기 통공(14c)과 십자형으로 교차되면서 통공(14d)이 축방향의 나사홈(14b)과 직각으로 교차하는 구조로 전극(14)의 외주면에 대해 관통 형성되어 있다.7 to 9, a groove 14e formed at one side of the corner of the electrode 14 extends in a diagonal direction and a through hole 14c intersecting with the screw groove 14b in the axial direction The electrode 14 is formed so as to penetrate the outer peripheral surface of the electrode 14 and intersect with the through hole 14c in a cross shape so that the through hole 14d intersects the screw groove 14b in the axial direction at right angles, Respectively.

이때, 상기 통공(14c)의 일측은 전극(14)의 모서리부 일측에서 사선방향으로 형성된 요홈(14e)과 연결되고, 타측은 십자형으로 배치된 통공(14d)의 일측과 전극(14)의 외주면에 요홈 형태로 형성된 가이드홈(14f)에 의해 연결 형성되어 있다.One side of the through hole 14c is connected to a groove 14e formed in an oblique direction at one side of the corner of the electrode 14 and the other side is connected to one side of the through hole 14d arranged in a cross shape, And is formed by a guide groove 14f formed in a concave shape.

상기 가이드홈(14f)은 탄소발열체(13)의 단부를 통공(14c,14d)을 통해서 십자형으로 전극(14)에 감아서 조립할 때, 전극(14)의 외주면에 요홈 형태로 형성된 가이드홈(14f)을 따라 탄소발열체(13)가 매립되는 형태로 감길 수 있도록 안내하는 역할을 수행하게 된다.The guide groove 14f is formed in the guide groove 14f formed in the shape of a groove on the outer circumferential surface of the electrode 14 when the end of the carbon heating element 13 is wound around the electrode 14 in a cruciform shape through the through holes 14c and 14d, So that the carbon heating body 13 can be wound in the form of being embedded.

이와 같이 일측의 통공(14c)의 타측과 십자형의 배치된 통공(14d)의 일측 사이에 전극(14) 외주면을 따라 요홈 형태로 형성된 가이드홈(14f)을 구비함으로써, 탄소발열체(13)를 권선하는 과정에서 탄소발열체(13)가 전극(14)의 외주면에서 많이 돌출되지 않고 전극(14)의 외주면과 거의 일치됨에 따라 전극(14)을 발열관체(100) 내부에 삽입할 때, 탄소발열체(140)로 인해 삽입 이동이 제한되지 않고 발열관체(11)의 내부에 미끄럼 접촉상태로 용이하게 삽입될 수 있도록 하는 역할을 하게 되는 것이다.Since the guide groove 14f formed in the shape of a groove along the outer peripheral surface of the electrode 14 is provided between the other side of the one through hole 14c and one side of the through hole 14d arranged in a cross shape, When the electrode 14 is inserted into the heating tube 100 as the carbon heating element 13 does not protrude much from the outer circumferential surface of the electrode 14 and substantially coincides with the outer circumferential surface of the electrode 14, 140, the insertion movement is not limited, and it can be easily inserted into the inside of the heating tube 11 in a sliding contact state.

그리고, 본 발명에 적용되는 전극(14)의 외주연에 형성된 요홈(14e)는 중심관체(12)에 나선형으로 권선된 탄소발열체(13)가 급격하게 꺽이지 않으면서 통공(14c)에 자연스럽게 끼워지도록 안내하는 역할을 하게 된다.The groove 14e formed in the outer periphery of the electrode 14 applied to the present invention is formed so that the carbon heating body 13 spirally wound around the center tube body 12 is smoothly inserted into the through hole 14c So as to guide the user to guide the user.

이와 같이, 상기 탄소발열체(13)를 십자형 구조의 통공(14c,14d)을 통해 전극(14)에 대해서 십자형으로 감아서 고정될 수 있도록 함에 따라 탄소발열체(13)의 단부가 전극(14) 내부에서 쉽게 이탈하지 않게 됨과 아울러, 탄소발열체(13)가 전극(14) 내부에서 십자형으로 교차하는 관계로, 리드선(16)의 절곡부(16a)와 접촉하는 면적을 직선형에 비해서 상대적으로 넓혀 줄 수 있는 장점을 갖게 되는 것이다.As the carbon heating element 13 is cross-shaped and fixed to the electrode 14 through the through holes 14c and 14d having the cross-shaped structure, the end of the carbon heating element 13 is fixed to the inside of the electrode 14 The carbon heating element 13 crosswise crosses within the electrode 14 and the area of contact with the bent portion 16a of the lead wire 16 can be relatively widened as compared with the straight shape You have the advantage of having.

이때, 상기 전극(14)은 탄소, 몰리브덴, 텡스텐과 같은 도전성을 가지면서 내열성이 우수하여 고열은 견딜 수 있는 소재를 사용하여 제조하는 것이 좋으며, 바람직하게는 탄소 소재를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the electrode 14 is manufactured using a material having conductivity such as carbon, molybdenum, and tungsten and excellent in heat resistance and capable of withstanding high heat, preferably using a carbon material Do.

상기 플러그(15)는 전극(14)의 나사홈(14b)에 나사 결합되는 나사결합부(15a)가 일측에 돌출 형성되고, 리드선(16)의 끝단이 삽입될 수 있도록 리드선삽입공(15b)이 플러그(15)의 중심부를 관통하는 구조로 형성되어 있다.The plug 15 has a threaded portion 15a which is threadedly engaged with the threaded groove 14b of the electrode 14 and has a lead wire insertion hole 15b for inserting the end of the lead wire 16, And penetrates through the center of the plug 15.

상기 플러그(15)의 나사결합부(15b)는 플러그 일측에 단을 두고 직경이 축소된 구조를 가지고 있는 관계로, 상기 나사결합부(15b)가 전극(14)의 나사홈(14b)에 조립되면서 통공(14c,14d)에 삽입된 탄소발열체(13)를 가압하여 나사홈(14b)의 내측면과 밀착시키면서 전기적으로 이어지도록 연결하는 역할을 하게 된다.Since the threaded portion 15b of the plug 15 has a structure in which the diameter is reduced at one end of the plug so that the threaded portion 15b is assembled to the threaded groove 14b of the electrode 14 The carbon heating element 13 inserted into the through holes 14c and 14d is pressed and connected to the inner surface of the thread groove 14b so as to be electrically connected to each other.

즉, 상기 리드선(16)의 끝부분이 리드선삽입공(15b)에 삽입된 상태로 플러그(15)를 전극(14)의 나사홈(14b)에 결합함으로써, 상기 통공(14c,14d)에 끼워진 탄소발열체(13)와 리드선(16)이 전기적으로 연결되는 것이다.That is to say, by joining the plug 15 to the screw groove 14b of the electrode 14 with the end portion of the lead wire 16 inserted into the lead wire insertion hole 15b, The carbon heating element 13 and the lead wire 16 are electrically connected.

이때, 상기 플러그(14)는 탄소, 몰리브덴, 텅스텐 중 어느 하나의 소재로 형성할 수 있으며, 금속재질로 제조하여 도전성을 가지면서도 내열성을 갖도록 하여 고열에 견딜 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the plug 14 may be made of any one material of carbon, molybdenum, and tungsten, and is made of a metal material so as to be conductive and heat resistant so as to withstand high temperatures.

상기 리드선(16)은 플러그(15)의 리드선삽입공(15b)을 관통하여 나사결합부(15a)의 전면으로 노출되고, 리드선(16)의 단부가 절곡된 상태로 절곡부(16a)를이루어 탄소발열체(13)와 접촉하며, 중간부에 밴딩부(16b)가 형성된 구성을 가지고 있다.The lead wire 16 is exposed through the lead wire insertion hole 15b of the plug 15 and exposed to the front surface of the threaded portion 15a so that the end portion of the lead wire 16 is bent to form the bent portion 16a And the bending portion 16b is formed in the intermediate portion in contact with the carbon heating element 13. [

그리고, 상기 리드선(16)은 외측 단부가 연결편(18)를 통해 외부의 전선(17)과 연결되며, 상기 연결편(18)은 전기 전도성이 우수하면서 발열관체(11 즉, 석영관)의 압착부(11a)와 밀착력이 우수한 몰리브덴(Mo) 포일(foil)로 구성되는 것이 바람직하다.The outer end of the lead wire 16 is connected to the external wire 17 through the connecting piece 18 and the connecting piece 18 is connected to the pressing part 11 of the heating tube 11 And a molybdenum (Mo) foil excellent in adhesion strength.

상기와 같이 진공 상태의 발열관체(11)의 압착부(11a)에 몰리브덴 재질의 연결편(18)을 사용하는 것은 전원을 연결하는 분야에서 일반적인 공지의 기술로써, 상기 발열관체(11)의 외측 단부에 형성된 압착부(11a)에 의해 흔들리지 않도록 안정적으로 고정된다.The use of the connecting piece 18 made of molybdenum in the pressed portion 11a of the heating tube 11 in a vacuum state as described above is a generally known technique in the field of connecting a power source, So as not to be shaken by the crimping portion 11a formed on the base portion 11a.

여기서, 상기 리드선(16)은 중간부에 형성된 밴딩부(16b)는 탄성적으로 신축 복원됨에 따라 탄소발열체(13)의 고온 발열에 따른 열변형의 완충작용을 하게 된다. As the bending portion 16b formed at the intermediate portion of the lead wire 16 is resiliently elastically expanded and contracted, the lead wire 16 has a buffering effect of thermal deformation due to the high temperature heat of the carbon heating element 13. [

상기 밴딩부(16b)는 'V'자 내지는 'W'자, 지그재그, 코일 등의 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the bending portion 16b is formed in a shape of 'V' letter or 'W' letter, zigzag, coil or the like.

본 발명에 따라 상기와 같은 구성을 가지고 있는 관상 발열장치(10)를 예열조(30)에 조립 장착하여 탄소보일러를 구성하는 과정을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.A process of assembling the tubular heating apparatus 10 having the above-described structure according to the present invention in a pre-heating tank 30 to construct a carbon boiler will be briefly described below.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 양단에 압착부(11a)를 갖추고 이 압축부(11a) 일측 부근에 배기공(19)이 구비된 발열관체(11)로 이루어진 이중관 구조의 관상 발열장치(10)를 예열조(30)의 발열장치장착공(31)에 끼워서 장착하게 되는바, 발열관체(11)의 양단 압착부(11a)와 배기공(19)이 예열조(30) 외부로 각각 노출되도록 관상 발열장치(10)가 발열장치장치공(31)을 통해 예열조(30)내부로 수평하게 끼움 삽입되어 장착되고, 이 상태에서 관상 발열장치(10)의 양단 노출 부위에는 부싱(32)이 끼워짐으로써, 상기 관상 발열장치(10)와 발열장치장치공(31)사이가 부싱(32)을 통해서 완전히 밀봉되어 외부와 차폐되는 구조로 장착되게 된다.6, a tubular heat generating tube having a double tube structure composed of a heating tube 11 having a compression portion 11a at both ends thereof and an exhaust hole 19 in the vicinity of one side of the compression portion 11a according to the present invention, The apparatus 10 is inserted into the heating device installation 31 of the preheater 30 so that the both end pressing portions 11a and the exhaust holes 19 of the heating tube 11 are connected to the outside of the preheater 30 The tubular heating device 10 is inserted horizontally into the preheater 30 through the heating device hole 31 and installed in the tubular heating device 10 so that the bushings So that the space between the tubular heating device 10 and the heating device hole 31 is completely sealed through the bushing 32 and shielded from the outside.

이때, 상기 발열관체(11)의 일측 끝단쪽에 위치한 배기공(19)은 부싱(32)의 외측으로 노출되는 배치구조를 갖게 된다.At this time, the exhaust hole 19 located at one end of the heating tube 11 is exposed to the outside of the bushing 32.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 관상 발열장치(10)를 삽입 장착하는 예열조(30) 상의 발열장치장착공(31)내에는 종래와 같은 유리관(211)이 장착되지 않고, 관상 발열장치(10)의 발열관체(11)가 예열조(30) 내부에서 난방수와 직접 접촉하도록 되어 있다.According to the present invention, a conventional glass tube 211 is not mounted in the heating device mounting hole 31 on the preheater 30 for inserting and mounting the tubular heating device 10, The heating body 11 of the heating chamber 11 is brought into direct contact with the heating water in the preheating tank 30. [

이와 같이 발열관체(11)와 난방수가 직접 접촉하더라도 발열관체(11)의 매끈하고 균일한 면을 가지고 있는 관계로, 난방수와 접촉하는 발열관체(11)의 모든 부위에서 균일한 열변형이 일어나 열변형에 취약한 부위가 발생하지 않게 되는바, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 히터(300)의 배기관(333)과 난방수와 직접 접촉할 경우에 배기관(333) 부위에 열변형에 의한 취약한 부위가 형성될 수 있는 구조를 원천적으로 차단할 수 있고, 결과적으로 종래와 같이 히터(300)를 보호하기 위한 유리관(211)을 장착할 필요성이 없게 되는 것이다.Even if the heating water pipe 11 and the heating water pipe 11 are in direct contact with each other as described above, since the heating water pipe 11 has a smooth and uniform surface, uniform thermal deformation occurs in all portions of the heating pipe body 11 in contact with the heating water A weak region due to thermal deformation is formed in the exhaust pipe 333 and the exhaust pipe 333 when the exhaust pipe 333 is in direct contact with the heating water as described in the related art. So that it is not necessary to mount the glass tube 211 for protecting the heater 300 as in the prior art.

또한, 상기 관상 발열장치(10)의 발열관체(11)와 난방수가 직접 접촉한 상태로 열교환이 이루어지기 때문에 종래 유리관(211)을 통해 난방수와 간접적으로 접촉하여 열교환이 이루어질 때에 비해서 상대적으로 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.Since the heating water is directly contacted with the heating tube 11 of the tubular heating device 10, the heating water is indirectly contacted with the heating water through the conventional glass tube 211 to perform heat exchange And the efficiency can be greatly improved.

특히, 본 발명에 따르면, 발열장치장착공(31)에 종래와 같이 별도의 유리관(211)을 장착하지 않아도 되기 때문에 유리관(211) 제거에 따른 탄소보일러의 제조 원가를 절감함과 아울러 조립 공정수를 크게 개선할 수 있고, 탄소보일러의 취급 및 관리가 용이하다는 장점을 갖게 된다.Particularly, according to the present invention, since it is not necessary to mount a separate glass tube 211 on the start-up 31 of the heating device, it is possible to reduce the manufacturing cost of the carbon boiler due to the removal of the glass tube 211, It can be greatly improved and it is advantageous that the handling and management of the carbon boiler is easy.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수가 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various changes, modifications and equivalents.

따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Accordingly, the above description should not be construed as limiting the scope of the present invention defined by the limits of the following claims.

10 : 관상 발열장치 11 : 발열관체
12 : 중심관체 13 : 탄소발열체
14 : 전극 15 : 플러그
16 : 리드선 17 : 전선
18 : 연결편 19 : 배기공
20 : 외부케이싱 30 : 예열조
31 : 발열장치장착공 32 : 부싱
33 : 난방수유입공 34 : 난방수배출공10: tubular heating device 11: heating tubular
12: central tube body 13: carbon heating element
14: electrode 15: plug
16: Lead wire 17: Wires
18: Connecting piece 19: Exhaust hole
20: outer casing 30: preheating tank
31: Start of heat generation facility 32: Bushing
33: Heating feeding 34: Heating water discharging ball

Claims (1)

외부케이싱(20)내에 배치되어 난방수를 유입할 수 있는 난방수유입공(33) 및 난방수를 외부로 배출하여 공급할 수 있는 난방수배출공(34)을 각각 구비함과 아울러 난방수를 담수하여 가열할 수 있게 다수의 발열장치장착공(31)이 구비된 예열조(30)를 갖추고, 상기 예열조(30)의 발열장치장착공(31)에 삽입 장착되도록 내부에 탄소발열체(13)가 권선된 중심관체(12)가 내장 구비되고 외주면 상에 진공관으로 제조하기 위한 내부의 가스를 빼낼 수 있는 배기공(19)이 구비된 발열관체(11)로 이루어진 이중관 구조의 관상 발열장치(10)를 포함하는 탄소보일러에 있어서,
상기 발열관체(11)상의 배기공(19)은 발열관체(11)의 외주면 일측 끝단쪽에 배치 형성되고, 상기 관상 발열장치(10)가 예열조(30)의 발열장치장착공(31)에 삽입 장착될 때, 상기 배기공(19)이 난방수와 직접 접촉하지 않도록 예열조(30) 외부로 노출된 상태로 관상 발열장치(10)와 발열장치장치공(31) 사이가 부싱(32)을 통해서 완전히 밀봉되어 외부와 차폐되며, 상기 예열조(30) 내부에 배치된 발열관체(11)는 예열조(30) 내부에 담수된 난방수와 직접 접촉하여 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소발열체를 이용한 이중관 구조의 관상 발열장치가 장착된 탄소보일러.A heating water inflow hole 33 which is disposed in the outer casing 20 and into which heating water can flow and a heating water discharge hole 34 through which the heating water can be discharged to the outside, And a carbon heating element 13 is wound in the interior of the preheater 30 so that the carbon heating element 13 is inserted into the heating chamber installation 31 of the preheater 30 A tubular heating device 10 having a dual tubular structure composed of a central tube body 12 and a heating tube body 11 provided with an exhaust hole 19 through which an internal gas for producing a vacuum tube can be drawn out on the outer circumferential surface A carbon-based boiler comprising:
An exhaust hole 19 on the heating tube 11 is disposed at one end of the outer circumferential surface of the heating tube 11 and the tubular heating device 10 is inserted into the heating tower 30 The tubular heating device 10 and the heating device hole 31 are exposed to the outside of the preheating tank 30 so that the exhaust hole 19 does not directly contact with the heating water through the bushing 32 Characterized in that the heating tube (11) disposed in the preheating tank (30) is completely sealed and shielded from the outside, and the heating tube (11) is in direct contact with the heating water freshly washed in the preheating tank (30) Carbon boiler with tubular heating system with double pipe structure.
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