KR100411488B1 - 조립식 전기보일러장치 및 이에 사용되는 히팅파이프조립체 - Google Patents

조립식 전기보일러장치 및 이에 사용되는 히팅파이프조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부의 전원공급원으로부터 전원을 공급받아 파이프내의 열선의 발열로 실내의 바닥면을 난방하는 전기보일러장치에 관한 것이다.
본 발명의 주요구성은 상기 실내의 바닥면 일영역에 설치되며, 상기 전원공급원과 전기적으로 연결되는 복수의 접속소켓을 갖는 접속유닛과; 일단부 영역이 상기 접속소켓에 착탈 가능하게 결합되는 히팅파이프와, 상기 히팅파이프의 일단부에 마련되어 상기 접속소켓에 전기적으로 연결되는 접속단자와, 상기 히팅파이프 내에 설치되어 상기 접속단자와 연결되는 열선을 갖는 복수의 히팅파이프조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전기보일러장치의 시공작업을 빠르고 간단하게 할 수 있으며, 히팅파이프조립체의 부분적인 교체가 가능하여 매우 경제적인 장점이 있다.

Description

조립식 전기보일러장치 및 이에 사용되는 히팅파이프조립체{KNOCKED-DOWN ELECTRIC BOILER DEVICE AND HEATING PIPE ASSEMBLY THEREOF}
본 발명은 전기보일러장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히팅파이프의 설치구조를 개선한 조립식 전기보일러장치에 관한 것이다.
보일러장치는 사람이 주거하는 건물의 실내를 히팅시키는 것으로서, 일반적으로 가정에서 많이 사용되는 방법은 방바닥에 매설된 히팅파이프 내의 물을 소정의 온도로 상승시켜서 방 내부를 따뜻하게 유지시키는 방법을 이용한다. 그리고, 이러한 보일러장치는 열원을 기름으로 하는 기름보일러와, 열원을 가스로 하는 가스보일러 및 열원을 전기로 하는 전기보일러 방식이 있다. 이중 전기보일러장치는 에너지를 효과적으로 절약할 수 있어서 오늘날 많이 이용되고 있는 실정이다.
도 5는 본원의 출원인이 고안하여 공개한 (실용신안 공개번호 1999-003976호) 종래 전기보일러장치의 설치상태를 나타낸 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 전기보일러 장치(101)는 방바닥에 거의 지그재그 형상으로 매설된 단일의 히팅파이프(141) 내부에 충전액체(미도시)와 열선(미도시)을 내장시키고, 전원공급장치(105)를 통해 열선(미도시)으로 전원을 공급하여 충전액체(미도시)를 소정의 난방온도로 상승시키도록 되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 전기보일러장치에 있어서는, 단일의 히팅파이프를 실내의 바닥면에 지그재그 형상으로 설치하도록 되어 있기 때문에, 시공을 하기 위해서는 작업자가 일일이 히팅파이프를 지그재그 형상으로 배치시킨 상태에서 전원연결작업을 해야하므로 시공 시간이 오래 걸리고 시공 작업이 불편하다는 문제점이 있다.
그리고, 히팅파이프의 일영역에서 열선이 단선되거나 파이프가 파손되면 히팅파이프 전체를 교체해야 한다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 시공작업을 빠르고 간단하게 할 수 있으며, 히팅파이프의 부분적인 교체가 가능한 조립식 전기보일러장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기보일러장치의 사시도,
도 2는 도 1의 전기보일러장치 분해사시도,
도 3 및 도 4는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 히팅파이프조립체의 결합 및 분리상태를 설명하기 위한 단면도,
도 5는 종래 전기보일러장치의 설치상태를 나타낸 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어기 20 : 접속유닛
27 : 소켓노출구 31 : 접속소켓
31 : 소켓하우징 33 : 파이프삽입부
35 : 파이프접속단자 37 : 전원연결단자
39 : 퓨즈 40 : 히팅파이프조립체
41 : 히팅파이프 55 : 접속단자
47 : 열선
상기 목적은 본 발명에 따라, 외부의 전원공급원으로부터 전원을 공급받아 실내의 바닥면을 히팅시키는 전기보일러장치에 있어서, 상기 실내의 바닥면 일영역에 설치되며, 상기 전원공급원과 전기적으로 연결되는 복수의 접속소켓을 갖는 접속유닛과; 일단부 영역이 상기 접속소켓에 착탈 가능하게 결합되는 히팅파이프와, 상기 히팅파이프의 일단부에 마련되어 상기 접속소켓에 전기적으로 연결되는 접속단자와, 상기 히팅파이프 내에 설치되어 상기 접속단자와 연결되는 열선을 갖는 복수의 히팅파이프조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 전기보일러장치에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 접속유닛은 일측에 복수의 소켓노출구가 소정의 간격으로 형성되어 있는 케이싱을 가지며, 상기 접속소켓은 일측이 상기 소켓노출구를 통해 외부로 노출되도록 상기 케이싱 내에 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 접속소켓은 일측에 상기 히팅파이프의 결합을 위한 파이프삽입부가 형성되어 있는 소켓하우징과, 상기 파이프삽입부에 마련되어 상기 히팅파이프조립체의 접속단자와 연결되는 한 쌍의 파이프접속단자와, 상기 양 파이프접속단자와 각각 전기적으로 연결되도록 상기 소켓하우징의 타측에 마련되며, 상기 전원공급원과 연결되는 한 쌍의 전원연결단자와, 상기 파이프접속단자와 상기 전원연결단자 사이에 설치되는 퓨즈로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 히팅파이프조립체는 상기 히팅파이프의 양 단부를 밀봉하는 밀봉캡을 더 포함하며, 상기 접속단자는 상기 히팅파이프의 일단부에 결합되는 밀봉캡에 한 쌍으로 마련되어 상기 열선의 양 단부와 전기적으로 연결되는 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기 히팅파이프의 내부에는 10중량% 내지 30중량%의 물과, 70중량% 내지 90중량%의 염화칼슘이 혼합된 충전액이 수용되어 있는 것이 보다 효과적이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기보일러장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 전기보일러장치 분해사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기보일러장치(1)는 전원공급부(5)와, 실내의 바닥에 설치되어 전원공급부(5)로부터 전원을 공급받아 발열하는 복수의 히팅파이프조립체(40)로 구성된다.
전원공급부(5)는 외부의 전원공급원(61)으로부터 히팅파이프조립체(40)로 전달되는 전원의 공급 및 차단을 제어하는 제어기(10)와, 제어기(10)와 전기적으로 연결되며 히팅파이프조립체(40)가 착탈 가능하게 전기적으로 접속되는 접속유닛(20)으로 구성된다.
제어기(10)에는 외부의 전원공급원(61)에 연결되는 전원플러그(11)와, 히팅파이프조립체(40)로 전달되는 전원을 단속하는 전원스위치 및 히팅파이프조립체(40)의 온도를 조절하는 온도조절노브(15)와, 실내의 바닥 온도를감지하는 온도센서(13)가 마련되어 있다.
접속유닛(20)은 실내의 바닥 일측에 설치되는 케이싱(21)과, 히팅파이프조립체(40)의 접속을 위해서 일측이 케이싱(21)의 외측으로 노출되도록 케이싱(21) 내에 설치되는 적어도 하나의 접속소켓(31)으로 구성된다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 접속유닛(20)과 히팅파이프조립체(40)를 설명한다.
케이싱(21)은 상향 개방된 케이싱본체(23)와, 케이싱본체(23)의 상부를 차단하는 케이싱커버(25)로 이루어져 있는데, 케이싱본체(23)의 일측에는 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수의 소켓노출구(27)가 형성되어 있다. 이들 소켓노출구(27)를 통해 각 접속소켓(31)의 일측이 외부로 노출된다. 또한, 소켓노출구(27)와 인접한 케이싱(21) 내부에는 접속소켓(31)이 결합 지지되는 소켓결합부재(29)가 마련되어 있다.
접속소켓(31)은 중공체의 소켓하우징(32)과, 소켓하우징(32)의 일측(케이싱(21)의 소켓노출구(27) 쪽)에 결합되는 한 쌍의 파이프접속단자(35)와, 소켓하우징(32)의 타측에 마련되어 양 파이프접속단자(35)와 각각 전원연결선(36)에 의해 연결되는 한 쌍의 전원연결단자(37)와, 과전압에 의한 히팅파이프조립체(40)의 손상을 방지하는 퓨즈(39)로 구성되어 있다.
소켓하우징(32)의 일측(소켓노출구(27)를 향하는 측)에는 히팅파이프조립체(40)의 일단부가 삽입되는 파이프삽입부(33)가 형성되어 있는데, 파이프접속단자(35)는 이 파이프삽입부(33)의 내측에 결합 고정된다. 그리고, 소켓하우징(32)의 타측에는 소켓하우징(32)의 내부를 개방 가능하게 차단하는 소켓커버(34)가 결합되어 있는데, 전원연결단자(37)는 이 소켓커버(34)에 결합된 상태에서 제어기(10)와 전기적으로 연결된다.
퓨즈(39)는 양 전원연결선(36) 중 어느 하나에 마련되어 과전압이 발생될 때 히팅파이프조립체(40)의 열선(47)이 파손되는 것을 방지함으로써, 전기보일러장치(1)의 고장을 최소화한다. 즉, 과전압에 의해 열선(47)이 파손되면 히팅파이프조립체(40)를 교체해야 하는데, 퓨즈(39)를 설치하면 과전압 발생시 퓨즈(39)가 단선되면서 히팅파이프조립체(40)의 열선(47)을 보호함으로 전기보일러장치(1)의 고장을 퓨즈(39)의 교체정도로 최소화할 수 있는 것이다.
한편, 각 히팅파이프조립체(40)는 관상체의 히팅파이프(41)와, 히팅파이프(41)의 양 단부를 밀봉시키는 한 쌍의 밀봉캡(43a,43b)과, 히팅파이프(41) 내에 충전되는 충전액(45)과, 히팅파이프(41) 내에 내장되어 충전액(45)을 소정의 난방온도로 상승시키는 열선(47)으로 구성되어 있다.
히팅파이프(41)는 내열성 및 내구성이 우수한 PPC파이프를 이용하여 소정의 길이를 갖는 거의 일직선 형태로 제작된다.
그리고, 밀봉캡(43a,43b)은 히팅파이프(41)와 동일한 PPC재질 또는 고무 등의 재질로 제작되어 히팅파이프(41)의 양 단부에 결합된다. 이때, 밀봉캡(43a,43b)은 히팅파이프(41) 내부의 충전액(45)이 새지 않도록 히팅파이프(41) 양 단부에 견고하게 결합되어야 하는데, 이는 융착 등의 방법으로 가능하다. 이들 양 밀봉캡(43a,43b) 중 어느 하나의 밀봉캡(43a)에는 열선(47)의양단부가 연결되는 한 쌍의 접속단자(55)가 마련되어 있으며, 다른 하나의 밀봉캡(43b)에는 고리(57)가 마련되어 있다.
한 쌍의 접속단자(55)는 양 밀봉캡(43a,43b) 중 접속유닛(20)을 향하는 히팅파이프(41)의 일 단부를 막는 밀봉캡(43a)에 결합된다. 이때, 접속단자(55)와 밀봉캡(43a) 사이에는 틈이 발생하지 않도록 하여 충전액(45)의 누유를 방지해야 한다. 접속단자(55)와 밀봉캡(43a) 사이에 틈이 발생하지 않도록 하기 위한 방법으로는 접속단자(55)와 열선(47)을 연결한 상태로 인써트사출하여 밀봉캡(43a)을 제작하거나, 밀봉캡(43a)에 한 쌍의 단자공을 형성하여 접속단자(55)를 열선(47)과 연결시킨 상태에서 단자공 내에 결합하고 단자공을 실리콘 등으로 기밀 처리하면 바람직할 것이다.
그리고, 고리(57)는 히팅파이프(41)의 타측 단부영역 내부에 위치하도록 다른 하나의 밀봉캡(43b) 일측에 결합되어 있다. 이 고리(57)는 열선(47)의 중간부분을 파지하는 역할을 한다.
히팅파이프(41) 내부에 충전되는 충전액(45)은 물과 축열성이 우수한 염화칼슘의 혼합액체로 이루어져 있다. 이들 물과 염화칼슘의 성분비는 10% 내지 30%의 물에 70% 내지 90%의 염화칼슘을 혼합하여 제작하는 것이 바람직하다. 이 충전액(45)에 함유된 염화칼슘성분은 그 우수한 축열성에 의해 충전액(45)이 빠른 시간에 온도 상승될 수 있도록 함과 동시에 상승된 온도를 장시간 유지시킬 수 있도록 한다. 이에 의해, 난방효과를 상승시킬 수 있으며, 전력소모를 줄여 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 충전재에 함유된 염화칼슘 성분은 원적외선을 방출하여찜질효과를 제공한다.
여기서, 충전액(45)의 성분은 물과 염화칼슘을 비롯하여 나머지 첨가제로서 숯, 황토, 수산화나트륨 등을 추가할 수 있다. 이러한 숯, 황토, 수산화나트륨 등을 첨가시키면 인체의 신진대사 및 혈액순환을 원활하게 할 수 있다.
열선(47)은 양 단부가 히팅파이프(41) 일측의 밀봉캡(43a)에 결합되는 한 쌍의 접속단자(55)에 연결되며, 중간부분이 히팅파이프(41) 타측의 밀봉캡(43b)에 결합된 고리(57)에 걸리도록 히팅파이프(41) 내부에 수용된다. 이 열선(47)은 니크롬선이나 동선 같은 도체의 표면에 실리콘 코팅 등의 3중 보호피막으로 절연처리를 하는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 실시예에서는 PPC재질의 히팅파이프(41) 내에 충전액(45)이 수용되어 있고, 이 충전액(45)이 열선(47)의 발열에 의해 소정의 난방온도로 상승되어 히팅작용을 하는 것으로 설명하고 있지만, 히팅파이프(41)를 열전도성이 우수한 금속재로 하면 열선(47)의 발열에 의해 히팅파이프(41)가 소정의 난방온도로 상승되어 실내의 바닥면을 난방할 수 있음으로 별도의 충전액(45) 없이도 난방효과를 얻을 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 전기보일러장치(1)를 시공할 때는 전원공급부(5)의 제어기(10)를 실내의 외부 전원공급원(61)에 연결되도록 설치하고, 접속유닛(20)을 실내의 바닥면 일측에 배치시킨다. 이때, 제어기(10)와 접속소켓(31)의 전원연결단자(37)는 전원선(63)에 의해 상호 전기적으로 연결되며, 제어기(10)에 연결되어 있는 온도센서(13)는 실내의 바닥 일영역에 배치된다.
제어기(10)와 접속유닛(20)의 설치가 완료되면, 히팅파이프조립체(40)의 일단부영역을 도 3과 같이 접속소켓(31)의 파이프삽입부(33)에 삽입시킨다. 그러면, 히팅파이프조립체(40)의 일단부에 마련되어 있는 접속단자(55)가 접속소켓(31)의 파이프삽입부(33)에 마련되어 있는 파이프접속단자(35)와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 방법으로 복수의 히팅파이프조립체(40)를 설치하고 난 후 히팅파이프조립체(40)의 상부를 바닥재(60)로 마감하면 전기보일러장치(1)의 시공이 간단히 완료된다.
그리고, 본 발명에 따른 전기보일러장치(1)를 사용하다가 어느 하나의 히팅파이프조립체(40)를 수리 및 교체하거나 할 때는, 수리 및 교체 대상이 되는 히팅파이프조립체(40) 설치영역의 바닥재(60)를 거둔 다음, 수리 및 교체 대상의 히팅파이프조립체(40)를 도 4와 같이, 접속유닛(20)으로부터 간단하게 분리시킬 수 있다.
이와 같이, 접속유닛에 마련된 복수의 접속소켓에 히팅파이프조립체가 각각 착탈 가능하게 결합되도록 함으로써, 전기보일러장치를 시공할 때 히팅파이프조립체의 설치가 빠르고 편리하게 이루어진다. 또한, 복수의 히팅파이프조립체 중 고장난 히팅파이프조립체만을 교체 및 수리할 수 있으므로, 전기보일러장치의 A/S(고장수리)가 합리적으로 이루어진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 시공작업을 빠르고 간단하게 할 수 있으며, 히팅파이프조립체의 부분적인 교체가 가능하여 매우 경제적이고 에너지 효율이높은 조립식 전기보일러장치가 제공된다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 관상체의 히팅파이프(41)와,
    상기 히팅파이프(41)의 양 단부를 각각 밀봉시키는 한쌍의 밀봉캡(43a, 43b)과,
    상기 히팅파이프(41)의 내부에 충전되는 충전액(45)과,
    상기 히팅파이프(41)에 내장되어 상기 충전액(45)을 가열하는 열선(47)을 구비하고,
    상기 열선(47)의 중간부분이 접철되어, 상기 열선(47)의 양단부는 상기 한쌍의 밀봉캡(43a, 43b) 중 어느 하나의 밀봉캡(43a) 측에 위치되고 열선(47)의 중간 접철부는 한쌍의 밀봉캡(43a, 43b) 중 다른 밀봉캡(43b) 측에 위치되며,
    상기 한쌍의 밀봉캡(43a, 43b) 중 어느 하나의 밀봉캡(43a)에는 상기 열선(47)의 양단부가 연결되는 한쌍의 접속단자(55)가 마련되는 것을 특징으로 하는 전기보일러장치용 히팅파이프조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나의 밀봉캡(43a)은 상기 열선(47)과 접속단자(55)를 연결한 상태에서 인서트사출하여 제작되는 것을 특징으로 하는 전기보일러장치용 히팅파이프조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 한쌍의 밀봉캡(43a, 43b) 중 다른 밀봉캡(43b)에는 상기 열선(47)의 중간부분을 파지하는 고리(57)가 결합된 것을 특징으로 하는 전기보일러장치용 히팅파이프조립체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 충전액(45)은 10중량% 내지 30중량%의 물과 70중량% 내지 90중량%의 염화칼슘을 구비한 것을 특징으로 하는 전기보일러장치용 히팅파이프조립체.
  10. 열전도성의 금속재로 이루어진 관상체의 히팅파이프와,
    상기 히팅파이프의 양 단부를 각각 밀봉시키는 한쌍의 밀봉캡과,
    상기 히팅파이프에 내장되어 상기 히팅파이프를 가열하는 열선을 구비하고,
    상기 열선의 중간부분이 접철되어, 상기 열선의 양단부는 상기 한쌍의 밀봉캡 중 어느 하나의 밀봉캡 측에 위치되고 열선의 중간 접철부는 한쌍의 밀봉캡 중 다른 밀봉캡 측에 위치되며,
    상기 한쌍의 밀봉캡 중 어느 하나의 밀봉캡에는 상기 열선의 양단부가 연결되는 한쌍의 접속단자가 마련되는 것을 특징으로 하는 전기보일러장치용 히팅파이프조립체.
  11. 실내의 바닥면 상에 복수개가 배치된 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따른 히팅파이프조립체와,
    실내의 바닥면 상의 일 영역에 설치되어 상기 복수개의 히팅파이프조립체를 외부의 전원공급부와 전기적으로 연결하는 접속유닛을 구비한 조립식 전기보일러 장치.
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