KR20110010500U

KR20110010500U - Electric heater assembly with electric thermal pipe coil

Info

Publication number: KR20110010500U
Application number: KR2020100004633U
Authority: KR
Inventors: 정옥교
Original assignee: 정옥교
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-09

Abstract

본 고안은 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터로서,
코일 형태 전열선이 중앙에 내장되고 촘촘하게 배열된 전열선 틈새가 절연재로 충전된 전열선 보호관 외주에 스테인레스 재질 전열관을 동심원상으로 형성하고, 상기와 같이 적층 구성된 전열관을 지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형하여 나선형 전열선과 나선형 전열관의 나선형 코일 구조가 이중 나선으로 중첩되는 전열구조의 독립 구동식 코일형 히팅부를 형성하고, 코일형 히팅부가 다수 개 높이 방향의 다단으로 배열 장착되어 전열 면적이 고밀도로 형성되는 코일형 히팅부 다단 배치 구조로, 종래 기술의 직선의 파이프 형태 전열관보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터에 관한 것이다.The present invention is an electric heater for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure,
Stainless steel heating tubes are formed concentrically on the outer circumference of the heating tube protection tube filled with insulation material in which coil-shaped heating wires are built in the center, and tightly arranged heating wire gaps are formed. It is formed into a curved heat exchanger tube of a shape to form an independent drive type coil heating unit of a heat transfer structure in which a spiral heating structure and a spiral coil structure of a spiral heating tube overlap with a double helix. Coil heating part multi-stage arrangement structure with high heat transfer area, coil type heating part multi-stage characterized by high density heat transfer structure that maximizes heat generation area compared to the same area with longer heat transfer distance than conventional pipe type heat pipe. Pipe to electric heater for hot water heating of batch structure Will.

Description

코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터{Electric heater assembly with electric thermal pipe coil}Electric heater assembly with electric thermal pipe coil}

본 고안은 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터에 관한 것으로서,The present invention relates to an electric heater for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure,

더욱 자세히는 급탕용 물탱크의 물과 직접 접촉하여 급속히 물을 가열하여 온수를 사용하기 위한 온수가열용 전기 히터에 있어서,More specifically, in the electric heater for hot water heating to use hot water by heating the water in direct contact with the water of the hot water tank,

코일 형태 전열선이 중앙에 내장되고 촘촘하게 배열된 전열선 틈새가 절연재로 충전된 전열선 보호관 외주에 스테인레스 재질 전열관을 동심원상으로 형성하고, 상기와 같이 적층 구성된 전열관을 지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형하여 나선형 전열선과 나선형 전열관의 나선형 코일 구조가 이중 나선으로 중첩되는 전열구조의 독립 구동식 코일형 히팅부를 형성하고, 코일형 히팅부가 다수 개 높이 방향의 다단으로 배열 장착되어 전열 면적이 고밀도로 형성되는 코일형 히팅부 다단 배치 구조로, 종래 기술의 직선의 파이프 형태 전열관보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터에 관한 것으로서,Stainless steel heating tubes are formed concentrically on the outer circumference of the heating wire protection tube filled with insulation material with coil-shaped heating wires embedded in the center and tightly arranged heating wire gaps. It is formed into a curved heat exchanger tube of a shape to form an independent drive type coil heating unit of a heat transfer structure in which a spiral heating structure and a spiral coil structure of a spiral heating tube overlap with a double helix. Coil heating part multi-stage arrangement structure with high heat transfer area, coil type heating part multi-stage characterized by high density heat transfer structure that maximizes heat generation area compared to the same area with longer heat transfer distance than conventional pipe type heat pipe. Pipe to electric heater for hot water heating of batch structure As,

종래 기술의 직선형 전열관보다 동일 전력대비 가열 용량이 극대화되어 동일전력 대비 열효율이 극대화됨으로써 에너지를 절감할 수 있으며 전기 히터의 부피도 최소화된다
The heating capacity is maximized compared to the same power than the linear heat pipe of the prior art, thereby maximizing thermal efficiency compared to the same power, thereby saving energy and minimizing the volume of the electric heater.

물과 같은 일정 용량의 유체를 저장하는 온수탱크 등에 내설되어 온수탱크 내의 유체를 가열시키는 통상의 전기히터는 전열선이 내부에 설치되는 봉 형태로 이루어지며 일단에는 접속단자가 형성된 구성으로서,A general electric heater installed in a hot water tank for storing a fluid of a predetermined capacity such as water to heat the fluid in the hot water tank has a rod shape in which a heating wire is installed inside, and has a connection terminal formed at one end thereof.

종래 전기히터를 이용한 온수탱크는 전기히터를 장착하고 탱크에 일정한 량의 물(직수)을 투입 후 온도를 설정하고 전기를 공급 전열선에 인가하고 직접 물을 데워서 사용하게 된다.
The hot water tank using a conventional electric heater is equipped with an electric heater and put a certain amount of water (direct water) into the tank to set the temperature and apply electricity to the supply heating wire and directly used to warm the water.

예를 들어 종래 기술의 물 등을 가열하는 전기히터의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 전열선(12이 발열파이프(11) 내부에 설치되는 히팅부가 U형 또는 봉형으로 형성되고 선단부에 단자(13)가 형성되어 있으며 단자(13) 인접부에는 절연재(15)가 충전되어 있으며 전기히터(10)의 선단부가 브래킷(30)을 관통하여 단자(13)가 외측으로 노출 설치되는 전기 히터 장치(100)구성으로서, For example, in the case of the electric heater for heating the water of the prior art, as shown in Figure 1, the heating portion 12 is installed in the heating pipe 11 inside the heating pipe 11 is formed in a U-shaped or rod-shaped terminal ( 13 is formed, the electric heater device in which the insulating material 15 is filled in the adjacent portion of the terminal 13 and the front end portion of the electric heater 10 penetrates the bracket 30 so that the terminal 13 is exposed to the outside ( 100) As a configuration,

상기와 같이 직선의 전열관 또는 U형으로 형성된 전기 히터는 길이가 짧아 발열표면적이 작기 때문에 동일 전력대비 가열 용량이 부족하고 동일전력 대비 열효율이 떨어져서 온수 탱크 내부 전체를 가열시키는데 장시간이 소요되어 가열에 따른 에너지 비용이 블필요하게 많이 소요되며,Since the electric heater formed in a straight heat pipe or U type as described above has a short heating surface area, the heating capacity is insufficient, and the heating efficiency is insufficient compared to the same power, and the heat efficiency is low compared to the same power. Energy costs are unnecessarily high,

가열에 필요한 불필요한 장착 공간이 필요하여 히터의 부피 및 용량이 커져서 공간활용도가 떨어지게 되므로 설치장소에 제약이 있고 생산비용이 많이 소모되는 단점이 있으며, Since unnecessary mounting space required for heating is required, the volume and capacity of the heater is increased, which reduces the space utilization. Therefore, the installation place is restricted and the production cost is consumed.

가열이나 보온에 관계 없이 히터 발열체 전체가 하나로 연결된 구조로서 온수탱크 내에 저장된 전체용량을 한꺼번에 가열하여야함으로써 불필요한 전력소모가 에너지 손실이 크게 되며 또한 단선이나 단락에 의한 히터 손상시 전체를 교체하여야 하므로 유지보수가 번거롭고, All heater heating elements are connected together regardless of heating or warming. The entire capacity stored in the hot water tank must be heated at the same time, so unnecessary power consumption increases energy loss. In addition, when the heater is damaged due to disconnection or short circuit, maintenance is required. Cumbersome,

빠른 시간 내에 물을 데워서 적정 온도의 온수로 전환시키게 하는 승온 속도가 느린 문제점으로 인하여 원수(직수) 온수 저장 탱크를 통과하는 과정에서 순간적으로 고열을 만들어낼 수 없게 되므로 초기 가열된 온수가 지속적으로 사용되지 않게 되는 경우 일정한 온도의 온수가 지속적으로 데워지지 못하여 온수가 적정 온도로 보관되지 못하고 식게 되어 처음 사용시의 온수 온도와 차이가 많아지게 되므로 배출되는 온수의 온도가 균일하지 못하여 사용자가 온수를 바로 사용할 수 없으며 일정온도에 이르게 하는 승온 시간이 지체됨에 따라 히터의 초기 가열과정에서 열손실이 많이 발생되는 구조적 기능적 결함이 있다.
Due to the problem of slow heating rate that causes the water to be warmed up and converted into hot water at an appropriate temperature, the initial heated hot water is continuously used because it is unable to generate high heat instantaneously during the passage of the raw water (direct water) hot water storage tank. If it does not, the hot water of a certain temperature is not continuously heated, the hot water is not stored at the proper temperature and cools, and the difference between the hot water temperature at the time of first use increases, so the temperature of the discharged hot water is not uniform, so the user can use the hot water immediately. There is a structural and functional defect that causes a large amount of heat loss during the initial heating process of the heater as the temperature rising time leading to a constant temperature is delayed.

이에 본 발명자는 상기한 문제점을 개선하기 위하여 연구한 결과 본 고안의 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터를 창안하게 된 것이다.
Accordingly, the present inventors have made a study to improve the above-mentioned problems, to create an electric heater for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure of the present invention.

전술한 바와 같이 종래 기술의 온수 가열용 전기히터 구조적 기능적으로 제반 문제점이 있는바, As described above, there is a problem in structural and functional electric heaters for heating the hot water of the prior art.

동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조로서 불필요한 히터 장착 공간을 줄일 수 있게 하고 물이 열원과 접촉하는 시간을 증가시키고 온도 응답성을 빠르게 하여 단시간에 충분히 가열되면서도 온도 편차 없이 고르게 가열함으로써 적절하고 균일한 온도대를 유지하여 종래 기술의 전기 히터가 가지고 있는 구조적 기능적 결함을 한꺼번에 개선시켜 열효율을 향상시키게 하는데 기술적 과제가 있다.
It is a high-density heat transfer structure that maximizes the heat generation area compared to the same area, which reduces unnecessary heater mounting space, increases the time for water to come into contact with the heat source, speeds up the temperature response, and heats evenly without temperature variation even though it is heated in a short time. And there is a technical problem to improve the thermal efficiency by maintaining the uniform temperature range to improve the structural functional defects of the prior art electric heaters at once.

본 발명은 전술한 종래 기술의 온수 가열용 전기 히터 전열 구조를 개선시키기 위하여 안출한 것으로서, The present invention has been made in order to improve the above-described conventional electric heater heat transfer structure for hot water heating,

코일 형태 전열선이 중앙에 내장되고 촘촘하게 배열된 전열선 틈새가 절연재로 충전된 전열선 보호관 외주에 스테인레스 재질 전열관을 동심원상으로 형성하고, 상기와 같이 적층 구성된 전열관을 지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형하여 나선형 전열선과 나선형 전열관의 나선형 코일 구조가 이중 나선으로 중첩되는 전열구조의 독립 구동식 코일형 히팅부를 형성하고, 코일형 히팅부가 다수 개 높이 방향의 다단으로 배열 장착되어 전열 면적이 고밀도로 형성되는 코일형 히팅부 다단 배치 구조로, 종래 기술의 직선의 파이프 형태 전열관보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터를 제공하는데 목적이 있다.
Stainless steel heating tubes are formed concentrically on the outer circumference of the heating tube protection tube filled with insulation material in which coil-shaped heating wires are built in the center, and tightly arranged heating wire gaps are formed. It is formed into a curved heat exchanger tube of a shape to form an independent drive type coil heating unit of a heat transfer structure in which a spiral heating structure and a spiral coil structure of a spiral heating tube overlap with a double helix, and a plurality of coil heating units are arranged in multiple stages in a height direction. Coil heating part multi-stage arrangement structure with high heat transfer area, coil type heating part multi-stage characterized by high density heat transfer structure that maximizes heat generation area compared to the same area with longer heat transfer distance than conventional pipe type heat pipe. Remove electric heater for hot water heating of batch structure To have a purpose.

이상에서 설명한 바와 같이 본원 고안의 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터는 고밀도의 코일형 히팅부가 다단으로 배치된 전열 구조로서,As described above, the electric heater for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure of the present invention is a heat transfer structure in which a high-density coil-type heating unit is arranged in multiple stages.

코일형 히팅부는 코일 형태의 나선형 전열선과 나선형 전열관이 중첩되어 방열 밀도가 높아지는 이중 나선형으로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조인바 종래 기술의 직선형 전기 히터보다 발열 표면적이 상대적으로 크게 형성되어 있기 때문에 열효율이 매우 높아 적은 전기 에너지로 빠른 시간 내에 적절한 온도의 열을 충분히 생성할 수 있어 급탕 개시시 출탕 온도의 상승에 필요한 시간을 단축시켜서 초기 가열과정에서 발생하는 열손실을 최소화할 수 있어 매우 경제적이며 온도 편차 없이 고르게 가열함으로써 적절하고 균일한 온도대의 온수를 공급할 수 있고 또한 슬림화된 크기로 온수 강려 탱크 장착시 불필요한 히터 장착 공간을 줄일 수 있어 공간활용도가 높게 되어 온수 가열 탱크의 크기도 소형화시킬 수 있게 되므로 종래 기술의 전기 히터 장치가 가지는 전열 구조의 구조적 기능적 결함을 한꺼번에 해소하는 효과가 있다.
The coil-type heating part is a double-helical structure in which the spiral heating wire in the coil form and the spiral heating tube overlap, and the heat dissipation density is increased, and the heat dissipation density is maximized compared to the same area of the conventional electric heater. Since the thermal efficiency is very high, it is possible to generate enough heat of a proper temperature in a short time with low electric energy, and to shorten the time required for raising the tapping temperature at the start of hot water supply, thereby minimizing the heat loss generated during the initial heating process. Economical and evenly heated without any temperature variation, it can supply hot water of proper and uniform temperature, and slim size can reduce unnecessary heater installation space when mounting hot water tank. So that Since there is an effect that at the same time eliminating the structural and functional defect in the heat transfer structure with the electric heaters of the prior art.

또한 본 고안의 온수 가열용 전기히터를 온수 가열 탱크에 원주 방향의 등 간격으로 다수 개 배열하여 사용하게 되면, In addition, when the electric heater for hot water heating of the present invention is arranged in a plurality of equal intervals in the circumferential direction in the hot water heating tank,

본 고안에 따른 온수 가열탱크(200)는 여러 갈래로 분산된 전기히터(100)를 동시에 가열하는 집중 가열과 일정부위에 히팅 섹터별로 시간차를 두고 가동하는 국부적인 분산 가열이 선택적으로 가능하므로 필요없는 부분의 발열을 조절하여 소비전력이 감소되므로 에너지가 절약되고,The hot water heating tank 200 according to the present invention is not necessary because it is possible to selectively perform concentrated heating for heating the electric heater 100 distributed into several branches at the same time and locally distributed heating for a certain portion of time, heating by a certain sector. By controlling the heat of the part, power consumption is reduced, saving energy,

전기히터 중 어느 하나가 고장이 나더라도 온수 가열 탱크 구동에 문제가 없게 되며 하나씩 교체가 가능하므로 고장난 전기 히터만 손쉽게 들어내서 수리하거나 교체하면 되므로 유지보수도 용이하게 되며 히터 구동에 문제가 없게 된다.
If any one of the electric heaters fails, there is no problem in driving the hot water heating tank and can be replaced one by one, so only the broken electric heaters can be easily lifted and repaired or replaced, thereby making maintenance easy and there is no problem in driving the heaters.

도 1은 종래 기술의 온수 가열용 전기히터를 도시한 도면
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전기히터를 도시한 사시도
도 3은 본 고안의 전기히터를 구성하는 코일형 전열부 배열 구성을 단계적으로 설명하는 전열부 배열 구성도
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 온수 가열 탱크용 전기 히터의 사용상태도
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 전열관 내부 구성을 도시한 단면 구성도1 is a view showing an electric heater for hot water heating in the prior art
2 is a perspective view showing an electric heater according to an embodiment of the present invention
3 is a heat-transfer arrangement configuration diagram illustrating a step-by-step configuration of the coil-type heat transfer unit configuration constituting the electric heater of the present invention
Figure 4 is a state of use of the electric heater for hot water heating tank according to an embodiment of the present invention
Figure 5 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the heat transfer tube according to an embodiment of the present invention

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안을 첨부 도면에 의하여 상세하게 기술하면 다음과 같으며 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and detailed descriptions of well-known components that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

본 고안은 급탕용 온수 가열 탱크의 물과 직접 접촉하여 급속히 물을 가열하여 온수를 사용하게 하는 온수가열용 전기 히터에 있어서,The present invention is in the electric heater for hot water heating to directly contact the water of the hot water heating tank for hot water heating to use hot water,

코일 형태 전열선(111)이 중앙에 내장되고 촘촘하게 배열된 전열선 틈새가 절연재로 충전된 전열선 보호관(113) 외주에 스테인레스 재질 전열관(114)을 동심원상으로 형성하고,A stainless steel heat exchanger tube 114 is formed in a concentric shape on the outer circumference of the heating wire protection tube 113 in which the coil-shaped heating element 111 is embedded in the center and the heating wire gaps tightly arranged with an insulating material are formed.

상기와 같이 적층 구성된 전열관(114)을 지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형하되 전열관(114)의 양단을 길고 짧은 일자형의 직관 형태로 형성하여 전열관(114)의 양단이 브라켓(120)을 관통한 상태로 전열선(111)에 독립적으로 전원을 인가하기 위한 접속단자(121)에 연결되어 나선형 전열선(111)과 나선형 전열관(114)의 나선형 코일 구조가 이중 나선으로 중첩되는 전열구조의 독립 구동식 코일형 히팅부(110)를 형성하고, The heat transfer tube 114 configured as described above is formed into a curved heat transfer tube in the form of a zigzag spirally wound coil-shaped pipe, and both ends of the heat transfer tube 114 are formed in a long and short straight straight tube shape of the heat transfer tube 114. Both ends of the spiral coil structure of the spiral heating wire 111 and the spiral heating tube 114 is connected to the connecting terminal 121 for applying power to the heating wire 111 independently in a state where the both ends penetrate the bracket 120. Forming an independent drive type coil type heating portion 110 of the overlapping heat transfer structure,

상기와 같이 형성된 독립 구동식 코일형 히팅부(110)가 다수 개 높이 방향의 다단으로 배열 장착되어 전열 면적이 고밀도로 형성되는 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c)다단 배치 구조로, 종래 기술의 직선의 파이프 형태 전열관보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 온수 가열용 전기히터(100)로서, Independently-coiled heating unit 110 formed as described above is arranged in multiple stages of the plurality of height direction in the coil-type heating unit (110a) (110b) (110c) multistage arrangement structure in which the heat transfer area is formed with high density, As the electric heater 100 for hot water heating, which is characterized by a high heat transfer structure in which the heat generation area is maximized compared to the same area with a heat transfer distance longer than that of the linear pipe type heat pipe of the prior art,

코일형 히팅부(110)의 다단 배치 구조로서 동일 면적대비 발열 표면적이 상대적으로 커서 히터 가열 탱크 등의 불필요한 히터 장착 공간을 줄일 수 있게 되므로 공간절약적임과 동시에 전열선의 길이가 길어 충분히 가열되어 전열면적이 극대화되는 물 접촉 구조로서 코일형 히팅부(110)가 수직의 다층으로 구성된 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터이다.
As the multi-stage arrangement structure of the coil-type heating unit 110, the heat generating surface area is relatively large compared to the same area, thereby reducing unnecessary heater mounting space such as a heater heating tank, which is space-saving and the length of the heating wire is long enough to heat the heating area. As the maximized water contact structure, the coil-type heating unit 110 is an electric heater for hot water heating of a coil-type heating unit multi-stage arrangement structure composed of vertical multilayers.

또한 상기와 같이 형성된 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터(100)를 협소한 내부 공간의 온수 가열 탱크(200) 상단부 원주 방향으로 골고루 다수 개 배치 장착하면 온수 가열 탱크(200) 원통형 몸체(210) 하부의 입수관(220)로 유입되어 온수 가열 탱크 내부를 대류 순환하는 유체를 골고루 가열하여 출수관(230)을 통하여 공급할 수 있게 되므로 온수 가열 탱크(230)에 공급되는 피가열수에 대한 전열 밀도를 높여서 온도 편차가 없는 균일한 온도의 온수를 경제적인 방법으로 생산 공급할 수 있게 된다.
In addition, the hot water heating tank 200 is formed by arranging a plurality of coil-type heating units having a multi-stage arrangement structure for hot water heating in the circumferential direction of the upper end of the hot water heating tank 200 in a narrow internal space. Heated water to be supplied to the hot water heating tank 230 because the fluid flowing into the inlet pipe 220 under the body 210 and convection circulation in the hot water heating tank can be uniformly heated and supplied through the water outlet pipe 230. Increasing the heat transfer density for the production can be supplied in an economical way to supply hot water of uniform temperature without temperature deviation.

또한 압축 코일 형상으로 전열 밀도가 높아지게끔 곡관형으로 성형된 본 고안의 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터(100)는 각 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c)가 수직 다단으로 구획된 독립 구동 방식으로, In addition, the electric heater 100 for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure of the present invention, which is formed in a curved tube shape so that the heat transfer density increases in the shape of a compression coil, each coil-type heating unit 110a, 110b, 110c is Independent drive system divided into vertical multistage,

수직 방향으로 배치된 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c) 전부를 가동하거나 선택적으로 구동할 수도 있으며, It is also possible to move or selectively drive all of the coil-shaped heating unit (110a) (110b) (110c) arranged in the vertical direction,

온수 가열 탱크(200) 내부에 원주 방향으로 배치된 온수 가열용 전기히터(100) 전부를 가동하거나 선택적으로 구동할 수도 있는바, Bars may be operated or selectively driven all of the electric heater 100 for hot water heating disposed in the circumferential direction inside the hot water heating tank 200,

원주 방향으로 배치되고 독립적으로 구동되는 온수 가열용 전기히터(100) 전부로 물 전체를 가열하여 온수 가열 탱크 내부에 채워져서 대류 순환하는 물을 동시에 가열하여 동일한 온도로 상승하게 하는 집중 가열과 일정부위의 만을 사용하여 국부적으로 가열하는 분산 가열이 가능하며,Intensive heating and a certain part to heat the entire water by heating the entire water with the electric heater 100 for circumferential direction and independently driven to fill the inside of the hot water heating tank to simultaneously heat the convection circulation water to rise to the same temperature It is possible to disperse heating locally using only

또한 선택적으로 전기히터(100)를 구동시키는 분산 가열은 히팅 섹터별로 시간차를 두고 가동하는 시간차 가열이 가능하므로,In addition, the distributed heating to selectively drive the electric heater 100 can be time difference heating to operate at a time difference for each heating sector,

필요없는 히팅 섹터의 발열을 조절하고 소비전력을 감소시킴으로써 열효율이 더욱 상승되고 원주 방향으로 형성된 다수 개의 전기히터 중 어느 하나가 단선 단락 등의 사유로 고장이 나더라도 하나씩 교체가 가능하므로 히터 구동에 문제가 없으며 유지보수도 용이하게 된다.
By controlling the heat generation of unnecessary heating sectors and reducing the power consumption, the thermal efficiency is further increased, and any one of a plurality of electric heaters formed in the circumferential direction can be replaced one by one even if a failure occurs due to short circuit, etc. And easy maintenance.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안은 전술한 바와 같이. The present invention is as described above.

지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형되고 전열관(114)의 양단은 길고 짧은 일자형의 직관 형태로 형성하여 전열관(114)의 양단이 브라켓(120)을 관통한 상태로 전열선(111)에 독립적으로 전원을 인가하기 위한 접속단자(121)에 연결되어 나선형 전열선(111)과 나선형 전열관(114)의 나선형 코일 구조가 이중 나선으로 중첩되는 전열구조의 독립 구동식 코일형 히팅부(110)가 연이어서 수직 다단으로 형성된 다벌식의 압축된 코일 형태 전기히터(100)로서,It is formed into a zigzag spirally wound coil-shaped curved heat pipe, and both ends of the heat pipe 114 are formed in a long and straight straight tube shape so that both ends of the heat pipe 114 penetrate the bracket 120. Independently driven coil type of electric heating structure in which the spiral coil structure of the spiral heating wire 111 and the spiral heating tube 114 are connected to the connection terminal 121 for applying power to the furnace heating wire 111 independently by a double spiral. As the heating unit 110 is a series of compressed coil-shaped electric heater 100 formed in a vertical multi-stage successive,

종래 기술의 직선형 또는 U자형 파이프 형태 전열관으로 구성된 전기히터 보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조로서 동일 면적대비 전열선의 길이가 길어 전열면적이 극대화되는 물 접촉 구조로서 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c) 다단 배치 구조의 전기히터(100)이다.
High density heat transfer structure that maximizes heat generation area compared to the same area with longer heat transfer distance than electric heater composed of straight or U-shaped pipe type heat pipes of the prior art. Type heaters 110a, 110b, and 110c are electric heaters 100 having a multi-stage arrangement structure.

상기 코일형 히팅부(110)를 구성하는 전열관(114)은 코일과 코일이 서로 붙을 정도 이상의 간격을 유지하면서도 촘촘하게 배열된 코일 형태 전열선(111)이 코어(중앙)에 내장되고 전열선(111) 틈새를 절연재(112)로 압축 충전한 다음 통전 후 열전도도가 우수하고 유연성이 있는 전열선 보호관(113)(피복 파이프 발열관) 외주에 스테인레스 재질 전열관(114)이 동심원상으로 덧씌워져서 형성된 이중관 구조로서, Heat transfer tube 114 constituting the coil-type heating unit 110 is a coil-shaped heating wire 111 is tightly arranged in the core (center) while maintaining a gap or more than the coil and the coil is attached to each other, the gap between the heating wire 111 Is a double pipe structure formed by concentrically covering a stainless steel heat exchanger tube 114 on the outer circumference of the heating wire protection tube 113 (coated pipe heating tube) which has excellent thermal conductivity and flexibility after energization. ,

상기와 같이 형성된 전열관(114)은 지그재그 나선상으로 분기되어 휘감겨진 압축 코일 형태로 단벌 독립 구동식의 코일형 히팅부(110)를 형성하게 되며,The heat transfer tube 114 formed as described above forms a single heating type coil type heating unit 110 in the form of a compressed coil wound in a zigzag spiral.

상기와 같이 형성된 코일형 히팅부(110)는 방열 밀도가 높은 코일 형태의 전열선(111)과 코일형 히팅부(110)가 겹쳐져서 높아지는 복합적 방열밀도로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 형성하게 되어 최소 공간에서 순간적으로 최대의 열을 출력할 수 있어 온도 응답성이 빠르고 넓은 면적에 걸쳐서 적절하고 균일한 온도의 열을 공급할 수 있게 되므로 소형의 히팅부(110)로도 높은 열을 낼 수 있어 열효율이 상승되어 에너지가 크게 절감된다.
The coil-type heating unit 110 formed as described above has a high heat dissipation density in which the heat dissipation density of the coil area is increased and the coil-type heating unit 110 overlaps with the heat dissipation density of the same area. Since the structure is formed, the maximum heat can be output in a minimum space in a short time, so that the temperature response is fast and the heat of appropriate and uniform temperature can be supplied over a large area. It is possible to increase the thermal efficiency, which greatly reduces the energy.

따라서 본 고안의 나선형 전열관 배열 구조의 코일형 히팅부(110)는 온수 가열 탱크 내의 급탕수(직수) 경유구간이 연장되어 전열면적이 극대화되는 효과를 각각 구현하여 복합된 상승효과를 구현하게 되는데,Therefore, the coil-type heating unit 110 of the spiral heat transfer tube arrangement structure of the present invention implements the synergistic effect by realizing the effect of maximizing the heat transfer area by extending the hot water (direct water) section in the hot water heating tank.

상기와 같이 형성된 본 고안의 이중관 구조 코일형 히팅부(110)는 코일 형태 전열선(111)이 코어(중앙)에 내장되고 전열선(111) 틈새가 절연재(112)로 압축 충전된 전열선 보호관(113) 외주에 열을 방출하는 전열관(114)이 동심원상으로 적층 형성되며, The double tube structure coil type heating unit 110 according to the present invention formed as described above has a coil type heating wire 111 embedded in a core (center) and a heating wire protective tube 113 in which a gap of the heating wire 111 is compressed and filled with an insulating material 112. Heat transfer pipe 114 for dissipating heat to the outer circumference is formed laminated in concentric circles,

전열선(111) 틈새를 충전하는 절연재(112)는 열전도성과 내열성이 좋은 고순도 산화마그네슘을 충진, 압축 가공함으로써 외부의 물리적인 충격에도 견고하고 열효율성 및 절연성이 매우 뛰어나게 되어 화학적으로도 안정되며 외부의 물리적인 충격에도 견고하여 내구성이 좋게 됨은 물론 외부 공기와 차단되며,The insulating material 112 filling the gap of the heating wire 111 is filled and compressed with high-purity magnesium oxide having good thermal conductivity and heat resistance, thereby making it robust against external physical shocks, having excellent thermal efficiency and insulation, and chemically stable. It is strong against physical shocks, so it is durable and is cut off from the outside air.

전열선(111)은 열선의 산화작용이 방지되게끔 열처리된 니크롬선을 채택 정교하게 감아서 전열면이 안배되도록 압축 코일 형상으로 형성함으로써 국부가열 현상도 방지하게 된다.
The heating wire 111 adopts a nichrome wire heat-treated to prevent oxidation of the heating wire and is formed in a compression coil shape so that the heating surface is arranged, thereby preventing local heating.

상기와 같이 고밀도 방열구조로 형성된 코일형 히팅부(110)는,Coil-type heating unit 110 formed of a high-density heat dissipation structure as described above,

연이어 수직으로 층을 이루면서 다단으로 형성되어 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터(100)를 형성하게 되는데, 각 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c)는 독립 구동 방식으로, 본 고안에서는 3단으로 도시했으나 용량에 따라 가변적이고 선택적으로 수량을 조절하여 길쭉하고 가느다랗게 구성된 일자형의 다단 코일형 발열부로 구성된 전기히터를 형성할 수도 있다.Continuously forming a layer in a vertical manner to form an electric heater 100 for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure, each coil type heating unit (110a) (110b) (110c) in an independent drive method In the present invention, although shown in three stages, it is possible to form an electric heater composed of a linear multi-stage coil type heating unit which is elongated and slender by varying the capacity and selectively adjusting the quantity.

그리고 상기한 코일형 히팅부(110)는 전열선1111()이 내장된 전열관(114)을 곡선형으로 성형하되 전열관(114)의 양단을 길고 짧은 일자형의 직관 형태로 형성하고 전열관(114)의 양단은 2갈래로 분기되어 원반 형태의 지지 브라켓(120)을 관통하여 브라켓(120) 외측으로 돌출된 접속단자(121)에 독립된 형태로 전기적으로 연결되어 전원을 인가받을 수 있으며 브라켓(120)은 외주에 형성된 나사공(122)에 체결나사(123)가 체결되는 나사식 결합으로 온수 가열 탱크(200)의 몸체(210) 상부에 진동 및 충격에도 안정될 수 있도록 견고하게 결합 지지된다.
In addition, the coil-type heating unit 110 is formed in a curved shape of the heat transfer tube 114, the heating wire 1111 () is built in the form of both ends of the heat pipe 114 in a long and short straight straight tube and both ends of the heat transfer tube 114 Is branched into two branches and is electrically connected to the connection terminal 121 protruding to the outside of the bracket 120 through the support bracket 120 having a disc shape, and can be electrically supplied with power. The bracket 120 has an outer circumference. The fastening screw 123 is fastened to the screw hole 122 formed in the screw body 123 is firmly coupled and supported to be stable to vibration and shock on the upper body 210 of the hot water heating tank 200.

따라서 본 발명의 온수 가열용 전기히터(100)는 통채로 끼워 넣어 장착하는 세팅(setting) 방법으로 장착할 수 있는 조립성이 우수하고 진동 및 충격에도 안정된 지지가 가능한 안전성이 종래 기술에 비하여 탁월한바 본 고안의 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터는 공간집약도가 좋아 고출력, 소형화가 가능하며 간단한 구성으로 제조도 용이하게 된다.
Therefore, the electric heater 100 for hot water heating according to the present invention has excellent assembly performance that can be mounted by a setting method of being fitted into a barrel and has excellent safety compared to the prior art, which enables stable support against vibration and shock. The electric heater for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure of the present invention has a high space density, which enables high power, miniaturization, and easy manufacturing with a simple configuration.

또한 상기한 본 고안의 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터(100)는 독립 구동식의 코일형 히팅부(110)가 연이어서 다단으로 형성된 압축된 코일 형태로서, 전기히터(100)를 다수 개 원주 방향으로 고밀도로 배치함으로써 독립적으로 구동되는 온수 가열용 전기히터(100) 전부로 물 전체를 가열하여 온수 가열 탱크 내부에 채워져서 대류 순환하는 물을 동시에 가열하여 동일한 온도로 상승하게 하는 집중 가열과 일정부위만을 국부적으로 가열하는 분산 가열이 가능함으로써,In addition, the electric heater 100 for hot water heating of the coil-type heating unit multi-stage arrangement structure of the present invention is a compressed coil form in which the coil-type heating unit 110 of the independent drive is successively formed in succession, the electric heater 100 ) By heating a plurality of circumferentially in a plurality of circumferential directions to heat the entire water with all of the independently driven electric heater 100 for hot water heating to be filled inside the hot water heating tank to simultaneously heat the convection circulation water to rise to the same temperature By the centralized heating and the dispersion heating to locally heat only a certain part,

용도별, 히팅 섹터별의 선택적인 구동으로 필요없는 부분의 발열이 조절되어 소비전력을 감소시킴으로써 열효율이 더욱 상승되는 것이다.
By selectively driving by application and by heating sector, heat generation of unnecessary parts is controlled to reduce power consumption, thereby further increasing thermal efficiency.

아울러 본 고안의 온수 가열용 전기히터(100)는 독립 구동식의 코일형 히팅부(110)로 구성되어 다단 구획된 독립 구동형 히팅부 중 어느 하나가 단선 단락 등의 사유로 고장이 나더라도 나머지 히팅부가 가동하게 되므로 히터 구동에 문제가 없으며,In addition, the electric heater 100 for hot water heating of the present invention is composed of a coil-type heating unit 110 of the independent drive type, even if one of the multi-stage independent drive type heating units fails due to a short circuit, etc. Since the heating part operates, there is no problem in driving the heater.

접속 단자(121)는 방수가 되어 누전을 방지하는 실리콘 코팅을 하여 내구성을 증가시키며 바이메탈에 의한 온도 과승 방지 장치(미도시함)를 채택하여 가열시의 급격한 온도 상승으로 인한 화재를 예방하는 것이 바람직하다.
The connection terminal 121 is waterproof and has a silicone coating that prevents a short circuit to increase durability, and it is preferable to prevent fire due to a sudden temperature increase during heating by adopting a bimetal overheating prevention device (not shown). Do.

또한 상기 본 고안의 온수 가열용 전기히터(100)를 온수 가열 탱크(200)에 원주 방향의 등 간격으로 다수 개 배열하여 사용하게 되면,In addition, when the electric heater 100 for hot water heating according to the present invention is arranged in a plurality of equal intervals in the circumferential direction to the hot water heating tank 200,

전기히터(100) 중 어느 하나가 고장이 나더라도 온수 가열 탱크(200) 구동에 문제가 없게 되며 고장난 전기 히터만 손쉽게 들어내서 수리하거나 교체하면 되므로 유지보수도 용이하게 되는 것이다.
Even if any one of the electric heater 100 is broken, there is no problem in driving the hot water heating tank 200, and since only the broken electric heater is easily lifted and repaired or replaced, maintenance is also easy.

즉 상기와 같이 형성된 본 고안의 온수 가열용 전기히터(100)를 몸체(210) 일측면에 직수를 유입하는 입수관(220)과 온수를 배출하는 출수관(230)이 각각 형성된 원통 형상의 온수 가열탱크(200)에 상방에서 하방으로 다수개 원주 방향으로 장착하게 되면 입수관(220)으로 유입되어 온수 가열탱크(200) 내부를 통과하여 순환되는 유체를 가열하여 출수관(230)으로 적정 온도의 온수를 공급하게 되는데, That is, the hot water heating electric heater 100 of the present invention formed as described above is a cylindrical hot water each formed with an inlet pipe 220 for introducing direct water into one side of the body 210 and an outlet pipe 230 for discharging hot water. When installed in a plurality of circumferential direction from above to the heating tank 200 in the circumferential direction, it is introduced into the water inlet pipe 220 to heat the fluid circulated through the inside of the hot water heating tank 200 to the proper temperature to the water outlet pipe 230 To supply hot water,

전기히터(100)가 온수 가열탱크(200) 내부에 촘촘한 간격의 고밀도로 가열 경로를 달리하여 여러 갈래로 분산 배열되어 있기 때문에 온수 가열탱크(200)를 통과하되 가열되어 상향식으로 대류 순환하는 물에 열이 고르게 전달됨과 동시에 코일 스프링 형상의 히터 구조로 직선의 파이프 형태 히터보다 열접촉 면적이 증대되어 충분히 분산 가열됨으로서 전체적으로 균일한 열분포로 인하여 짧은 시간 충분한 열량이 공급되어 열효율이 더욱 상승되는 것이다.
Since the electric heater 100 is arranged in a plurality of branches by varying the heating path at a high density of closely spaced inside the hot water heating tank 200, the electric heater 100 passes through the hot water heating tank 200, but is heated to convectively circulate upward. At the same time, heat is transferred evenly, and the coil spring-shaped heater structure increases heat contact area more than a straight pipe-type heater, and is sufficiently dispersed and heated, so that sufficient heat is supplied for a short time due to the uniform heat distribution as a whole, thereby increasing thermal efficiency.

그리고 본 고안에 따른 온수 가열탱크(200)는 여러 갈래로 분산된 전기히터(100)를 동시에 가열하는 집중 가열과 일정부위에 히팅 섹터별로 시간차를 두고 가동하는 국부적인 분산 가열이 선택적으로 가능하므로,In addition, since the hot water heating tank 200 according to the present invention is selectively capable of intensive heating for simultaneously heating the electric heater 100 distributed in several branches and local distributed heating that operates at a predetermined time by heating sector at a predetermined portion,

최초 가열시는 분산된 전기히터(100) 모두에 전원을 인가시켜 회오리처럼 상향 수류 방식으로 올라오는 직수(급탕수)가 코일형태로 감긴 전기히터(100)를 휘돌아 올라 오면서 각 전기히터(100)의 전열에 의하여 순차적 순간적으로 집중 가열되게 하고 일단 온도가 올라가면 전열관 중 일부에만 전원을 도통시켜 부분적으로 가열하여 모자란 열량만 보충하게 되는 방법으로 운용하게 되면 에너지를 절약할 수 있다.
When the first heating is applied to all of the electric heaters (100) distributed, direct water (water supply) coming up in an upward flow like a whirlwind whirls up the electric heater 100 wound in a coil form, each electric heater (100) In order to concentrate heating by sequential instantaneous sequential heating, and once the temperature rises, it is possible to save energy if it is operated in such a way that only a part of the heat pipes are turned on and partially heated to replenish the insufficient heat.

이와 같이 본 고안의 전기히터(100)는 슬림화된 크기로 동일 면적대비 발열 표면적이 상대적으로 커서 공간절약적임과 동시에 전열관의 길이가 길어 충분히 가열되어 전열면적이 극대화되는 물 접촉 구조의 온수 가열용 전기히터로서,As described above, the electric heater 100 of the present invention has a slimmer size and has a relatively large heat generating surface area compared to the same area, which is space-saving and lengths of heat pipes are sufficiently heated to maximize the heat transfer area. As a heater,

물이 열원과 접촉하는 시간을 증가시키고 온도 응답성을 빠르게 하여 단시간에 물을 충분히 가열 승온시키면서도 온도 편차 없이 고르게 가열함으로써 적절하고 균일한 온도대의 온수를 공급할 수 있어 종래 기술의 전기 히터 장치가 가지는 전열 구조의 구조적 기능적 결함을 한꺼번에 해소시키게 된다.
By increasing the time that water is in contact with the heat source and increasing the temperature responsiveness, it is possible to supply hot water at an appropriate and uniform temperature by heating the water sufficiently evenly in a short time without temperature variation while heating the water sufficiently in a short time. Eliminate structural and functional deficiencies of the structure at once.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment as various substitutions and changes can be made by those skilled in the art without departing from the technical idea of the present invention. .

100:전기히터 110:코일형 히팅부
111:전열선 112:절연재
113:전열선 보호관 114:전열관
120:브라켓 121:접속단자
122:나사공 123:체결나사
200:온수가열탱크 210:몸체
220:입수관 230:출수관 100: electric heater 110: coil type heating part
111: heating wire 112: insulating material
113: heating wire protection tube 114: heating tube
120: bracket 121: connection terminal
122: screw 123: tightening screw
200: hot water tank 210: body
220: inlet pipe 230: outlet pipe

Claims

급탕용 온수 가열 탱크(200)의 물과 직접 접촉하여 급속히 물을 가열하여 온수를 사용하게 하는 온수가열용 전기 히터(100)에 있어서,
코일 형태 전열선(111)이 중앙에 내장되고 촘촘하게 배열된 전열선 틈새가 절연재로 충전된 전열선 보호관(113) 외주에 스테인레스 재질 전열관(114)을 동심원상으로 형성하고,
상기와 같이 적층 구성된 전열관(114)을 지그재그 나선상의 연속적으로 휘감겨진 코일형 파이프 형태의 곡선형 전열관으로 성형하되 전열관(114)의 양단을 길고 짧은 일자형의 직관 형태로 형성하여 전열관(114)의 양단이 브라켓(120)을 관통한 상태로 전열선(111)에 독립적으로 전원을 인가하기 위한 접속단자(121)에 연결되는 독립 구동식 코일형 히팅부(110)를 형성하고,
상기와 같이 형성된 독립 구동식 코일형 히팅부(110)가 다수 개 높이 방향의 다단으로 배열 장착되어 전열 면적이 고밀도로 형성되는 코일형 히팅부(110a)(110b)(110c) 다단 배치 구조로, 종래 기술의 직선의 파이프 형태 전열관보다 긴 전열 거리로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터In the electric heater 100 for hot water heating to directly contact the water of the hot water heating tank 200 for hot water to heat the water to use hot water,
A stainless steel heat exchanger tube 114 is formed in a concentric shape on the outer circumference of the heating wire protection tube 113 in which the coil-shaped heating element 111 is embedded in the center and the heating wire gaps tightly arranged with an insulating material are formed.
The heat transfer tube 114 configured as described above is formed into a curved heat transfer tube in the form of a zigzag spirally wound coil-shaped pipe, and both ends of the heat transfer tube 114 are formed in a long and short straight straight tube shape of the heat transfer tube 114. Independently-coiled heating unit 110 is connected to the connection terminal 121 for applying power to the heating wire 111 independently with both ends penetrating the bracket 120,
The coil-type heating parts 110a, 110b, 110c are formed in a multi-stage arrangement structure in which a plurality of independent driving coil type heating parts 110 formed as described above are arranged in multiple stages in a plurality of height directions to form a high heat transfer area. Electric heater for hot water heating of multi-stage arrangement of coil-type heating unit, characterized by high heat transfer structure in which heat generation area is maximized compared to the same area with longer heat transfer distance than conventional pipe type heat pipe.

제 1항에 있어서,
상기 코일형 히팅부(110)는 코일 형태의 나선형 전열선(111)과 나선형 전열관(114)이 중첩되어 방열 밀도가 높아지는 이중 나선형으로 동일 면적 대비 발열 면적이 극대화되는 고밀도의 전열 구조를 특징으로 하는 코일형 히팅부 다단 배치 구조의 온수 가열용 전기히터The method of claim 1,
The coil type heating unit 110 is a coil having a high density heat transfer structure in which a spiral heating wire 111 having a coil shape and a spiral heat transfer tube 114 are overlapped to increase heat dissipation density and maximize heat generation area compared to the same area. Electric heater for hot water heating