KR100453260B1 - 전기난방 장치의 난방용 축열물질 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 난방 장치의 난방용 축열 물질에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기 난방에 사용되며 단시간에 가열되면서도 장시간 열을 축적하도록 하는 축열 물질과 그 성분 비율에 관한 것이다.

외부전원과 접속되는 컨트롤박스(1)와, 바닥 및 벽 등에 설치되며 내부에는 축열물질이 저장되는 파이프(5)와, 일단부측은 상기 컨트롤박스(1)와 접속되고 타단부측은 상기 파이프(5)의 일단부측 및 타단부측을 관통하는 열선과 접속하여 각각 위치된 쌍을 이루는 전선(2)과, 상기 파이프(5)와 파이프(5)를 밀폐시키는 실링 수단을 관통하여 전선(2)의 타단부와 접속되어 상기 축열물질(6)을 가열하는 열선(4)과, 상기 파이프(5)의 양단부측에 각각 결합되어 상기 파이프(5)를 밀폐시키는 실링수단을 구비하는 전기 난방장치에 있어서,

상기 양끝단이 밀폐된 파이프(5)내에 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 7g(0.086mol)과, 소금(NaCl)5g(0.086mol)과, 수산화나트륨(NaOH)0.344g(0.0086mol)을 물(H₂O)의 25ml의 비율로 용해시켜 혼합한 축열 물질을 삽입하는 것으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 전기난방 장치의 난방용 축열물질이다.

Description

전기난방 장치의 난방용 축열물질{REGENERATIVE MATERIAL FOR HEATING IN ELECTRIC HEATING DEVICE}

본 발명은 전기 난방 장치의 난방용 축열 물질에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기 난방에 사용되며 단시간에 가열되면서도 장시간 열을 축적하도록 하는 축열 물질과 그 성분 비율에 관한 것이다.

일반적으로, 난방장치는 기름 또는 가스를 연소하는 보일러와 상기 보일러에서 발생되는 연소열에 의하여 가열되는 물이 저장되는 금속파이프 또는 PVC파이프로 구성된다. 그리하여, 상기 물을 가열하고, 가열된 상기 물을 순환시켜서 난방을 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 난방장치는 고가의 기름 또는 가스를 연료로 사용하므로 난방비가 많이 들어 사용자에게 경제적으로 부담을 가중시키며 또한, 기름 또는 가스등과 같은 연료를 연소하기 위한 별도의 보일러를 구입하여야 하므로, 더욱 비경제적인 것이다.

또한, 소정의 부피를 가지는 보일러가 설치될 공간이 구비되어야 하므로, 설치장소가 제한적일 뿐만 아니라 밀도가 높은 물이 가열되므로 인하여 가열시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 가열된 물이 순환되므로 인하여 열손실이 발생하는 등 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 개발된 것이 축열 물질을 이용한 전기난방 장치인데 종래의 축열 물질로 사용되는 그 종류와 구성비를 살펴보면 실용신안 등록 제 20-0241006호에 기재된 바와 같이 그 성분비는 중량을 100%로 계산할 때 20±1인 물(H₂O)과 75±1인 소금(NaCl), 2±0.1인 수산화나트륨(NaOH), 2±0.1인 초산(CH₃COOH), 1±0.1인 숯을 혼합하여 사용하였다.

상기의 구성비와 기재된 내용에서 수산화나트륨이 소금을 고체에서 액체로 용해시킨다고 기재되어 있는데 이는 반응이 되지 않음은 물론 화학식 자체가 성립될 수 없어 소금이 전혀 용해되지 않는 불완성 발명인 것이다.

그러므로 종래의 축열물질의 구성비와 성분으로는 축열 물질의 역할을 할 수 없게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 물에 100%의 용해가 되는 아세트산 나트륨과 소금, 수산화나트륨을 최적의 비율로 혼합 이용하여 단시간 가열되면서도 장시간 열을 축적하도록 하는 축열 물질을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 외부전원과 접속되는 컨트롤박스와, 바닥 및 벽 등에 설치되며 내부에는 축열물질이 저장되는 파이프와, 일단부측은 상기 컨트롤박스와 접속되고, 타단부측은 상기 파이프의 일단부측 및 타단부측을 관통하는 열선과 접속하여 각각 위치된 쌍을 이루는 전선과, 상기 파이프와 파이프를 밀폐시키는 실링 수단을 관통하여 전선의 타단부와 접속되어 상기 축열물질을 가열하는열선과, 상기 파이프의 양단부측에 각각 결합되어 상기 파이프를 밀폐시키는 실링수단을 구비하는 전기 난방장치에 있어서,

외부전원과 접속되는 컨트롤박스와, 바닥 및 벽 등에 설치되며 내부에는 축열물질이 저장되는 파이프와, 일단부측은 상기 컨트롤박스와 접속되고 타단부측은 상기 파이프의 일단부측 및 타단부측 내부에 각각 위치된 쌍을 이루는 전선과, 상기 파이프에 내장되며 상기 쌍을 이루는 전선의 타단부와 접속되어 상기 축열물질을 가열하는 열선과, 상기파이프의 양단부측에 각각 결합되어 상기 파이프를 밀폐시키는 실링수단을 구비하는 전기 난방장치에 있어서,

상기 양끝단이 밀폐된 파이프(5)내에 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 7g(0.086mol)과, 소금(NaCl)5g(0.086mol)과, 수산화나트륨(NaOH)0.344g(0.0086mol)을 물(H₂O)의 25ml의 비율로 용해시켜 혼합한 축열 물질을 삽입하는 것으로 구성되어진 것을 제공함으로써 단시간에 가열이 되면서도 장시간 열을 축적할 수 있는 축열물질을 전기 난방장치를 사용하는 사람들에게 제공할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명 축열 물질이 사용되는 전기 난방장치의 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 콘트롤박스

(2) : 전선

(3) : 온도 감지기

(4) : 열선

(5) : 파이프

(6) : 축열 물질

(20) : 피복된 열선과 전선을 연결한 부분

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 축열 물질이 사용되는 전기 난방장치의 사시도를 도시한 것이다.

외부전원과 접속되는 컨트롤박스(1)와, 바닥 및 벽 등에 설치되며 내부에는 축열물질이 저장되는 파이프(5)와, 일단부측은 상기 컨트롤박스(1)와 접속되고 타단부측은 상기 파이프(5)의 일단부측 및 타단부측을 관통하는 열선과 접속하여 각각 위치된 쌍을 이루는 전선(2)과, 상기 파이프(5)와 파이프(5)를 밀폐시키는 실링 수단을 관통하여 전선(2)의 타단부와 접속되어 상기 축열물질(6)을 가열하는 열선(4)과, 상기 파이프(5)의 양단부측에 각각 결합되어 상기 파이프(5)를 밀폐시키는 실링수단을 구비하는 전기 난방장치에 있어서,

상기 양끝단이 밀폐된 파이프(5)내에 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 7g(0.086mol)과, 소금(NaCl)5g(0.086mol)과, 수산화나트륨(NaOH)0.344g(0.0086mol)을 물(H₂O)의 25ml의 비율로 용해시켜 혼합한 축열 물질을 삽입하는 것으로 구성되어진 것이다.

본 발명의 작용은 다음과 같다.

스위치를 가지면서 벽 등에 설치되는 컨트롤박스에 전선의 일측이 접속되고, 상기 전선의 타측은 후술할 엑스엘(XL)파이프를 관통하는 열선과 접속된다. 그리고, 컨트롤박스에는 외부의 전원을 전선으로 전달하는 전원공급선이 접속되는 것이다.

본 실시예에 따른 파이프는 일정한 길이를 설치되며 양끝단부는 밀폐되어 바닥 또는 벽 등에 설치되며, 재질은 엑스엘(XL)파이프를 사용하나 부식이나 스케일 등이 없고 수명과 경제성, 무공해성 및 난방능력이 뛰어난 장착되는 소재의 파이프를 선별하여 사용할 수도 있는 것이다.

상기 전선은 한쌍으로 마련된다. 이때, 어느 하나의 전선 및 다른 하나의 전선의 각 일단부는 컨트롤박스와 각각 접속되고, 각 타단부는 파이프 및 파이프의 실링 수단을 관통한 열선의 일단부와 타단부에 접속되는 것이다.

그리고, 파이프(5)에 직접 접촉하는 온도감지기가 설치되는데, 온도감지기에서 감지된 파이프(5)의 온도는 동선을 통하여 컨트롤박스(1)로 전달되는 것이다.

그러면, 컨트롤박스(1)는 설정된 설정치와 감지된 온도를 비교하여 열선으로 공급되는 전원을 차단할 것인가? 아닌가?를 결정하여 열선에 의하여 가열되는 상기 축열부재의 가열여부를 결정하게 되는 것이다.

상기 밀폐된 파이프(5)내에 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 7g(0.086mol)과, 소금(NaCl)5g(0.086mol)과, 수산화나트륨(NaOH)0.344g(0.0086mol)을 물(H₂O)의 25ml의 비율로 용해시켜 혼합한 축열 물질을 삽입하는 것이다.

상기 비율에 대비하여 혼합된 축열 물질을 파이프 내에 저장한 후 양측 파이프 끝단부를 축열 물질이 밖으로 유출되지 않도록 밀봉시키면 모든 작업이 완료되는 것이다.

상기 축열 물질은 외부의 전원이 열선(4)으로 공급되면 열선(4)이 가열됨으로 인해 상기에 기술한 축열 물질(6)이 가열되는 것이다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 1g은 0.8ml의 물에 녹고, 소금(NaCl) 1g은 2.8ml에 녹는다(ref. The Merck Index)라는 증명에 의거하여 아세트산 나트륨과 소금 및 수산화 나트륨이 물에 용해되어 물속에서 열전도 도를 상승시키는 가장 최적의 조건을 찾아내기 위해 실험을 한 결과 수산화나트륨은 아세트산 나크륨과 소금의 몰(mol) 비를 1:1 구성하고 그들의 1/10의 mol비율에서 가장 열전도가 좋다는 것을 실험을 아래와 같이 데이터를 얻었다.

실험 A는 물 25ml에 아세트산 나트륨과 소금을 1:1, 1:2, 1:3의 비율로 혼합한 상태에서 설정치인 기름의 온도를 같은 열량을 제공하여 열전도를 체크한 상태로서 기름의 온도에 근접하는 비율로 1:1로 혼합한 것이 가장 높은 열전도를 갖는것으로 나타난 것을 실험을 통해 데이터를 얻은 것이다.

실험 B는 물 25ml에 아세트산 나트륨과 소금한 혼합액에 수산화 나트륨을 1/10로 계산하여 1:1, 1:2, 1:3의 비율로 혼합한 상태에서 설정치인 기름의 온도를 같은 열량을 제공하여 열전도를 체크한 상태로서 기름의 온도에 근접하는 비율로 1:1로 혼합한 것이 가장 높은 열전도를 갖는 것으로 나타난 것을 실험을 통해 데이터를 얻은 것이다.

실험 C는 물 25ml에 아세트산 나트륨과 소금한 혼합액에 수산화 나트륨을 1/5로 계산하여 1:1, 1:2, 1:3의 비율로 혼합한 상태에서 설정치인 기름의 온도를 같은 열량을 제공하여 열전도를 체크한 상태로서 기름의 온도에 근접하는 비율로 1:1로 혼합한 것이 가장 높은 열전도를 갖는 것으로 나타난 것을 실험을 통해 데이터를 얻은 것이다.

상기와 같은 실험식에 의해 수산화 나트륨을 1/10(mol)로 혼합하는 것이 열전도가 가장 높다는 것을 실험 데이터를 통해 알 수 있는 것이다.

미설명 부호(20)은 피복된 열선과 전선을 연결한 부분을 도시한 것이다.

(변형예, 응용예 및 법적 해석)

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

그러므로 본 발명은 물에 100%의 용해가 되는 아세트산 나트륨과 소금, 수산화나트륨을 최적의 비율로 혼합, 이용하여 단시간 가열되면서도 장시간 열을 축적하도록 하는 축열물질을 제공하여 경제적이면서도 사용이 간편하도록 하는 것을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 외부전원과 접속되는 컨트롤박스(1)와, 바닥 및 벽 등에 설치되며 내부에는 축열물질이 저장되는 파이프(5)와, 일단부측은 상기 컨트롤박스(1)와 접속되고 타단부측은 상기 파이프(5)의 일단부측 및 타단부측을 관통하는 열선과 접속하여 각각 위치된 쌍을 이루는 전선(2)과, 상기 파이프(5)와 파이프(5)를 밀폐시키는 실링 수단을 관통하여 전선(2)의 타단부와 접속되어 상기 축열물질(6)을 가열하는 열선(4)과, 상기 파이프(5)의 양단부측에 각각 결합되어 상기 파이프(5)를 밀폐시키는 실링수단을 구비하는 전기 난방장치에 있어서,

   상기 양끝단이 밀폐된 파이프(5)내에 아세트산 나트륨(CH₃COONa) 7g(0.086mol)과, 소금(NaCl)5g(0.086mol)과, 수산화나트륨(NaOH)0.344g(0.0086mol)을 물(H₂O)의 25ml의 비율로 용해시켜 혼합한 축열 물질을 삽입하는 것으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 전기난방 장치의 난방용 축열물질.