KR100511058B1

KR100511058B1 - 전열온수 난방파이프

Info

Publication number: KR100511058B1
Application number: KR1020040023442A
Authority: KR
Inventors: 심재순
Original assignee: 심재순
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2004-04-06
Publication date: 2005-08-30

Abstract

본 발명은 온수파이프에 채워진 온수를 외부전원과 연결된 전열선으로 가열시켜 난방을 수행하는 전열온수 난방파이프로서, 제1내통과 상기 제1내통의 외측을 둘러싸고 외주면에 나사부가 형성된 제1외통이 일단에 형성된 연결부재, 상기 전열선이 관통되어 설치되고 일단에 상기 제1내통의 단부가 끼워지는 홈이 형성되어 상기 온수의 누수를 차단하며 외주면에 단턱이 형성된 밀봉부재, 상기 단턱을 기점으로 하여 상기 밀봉부재의 외주면을 감싸고 외측에 플랜지가 형성된 압착부재, 및 상기 플랜지를 매개로 상기 밀봉부재를 상기 연결부재에 밀착 고정시키며 상기 제1외통에 체결되는 결합너트를 포함한다. 본 발명은 온수의 팽창압력으로 인한 밀봉부재의 이탈을 방지하고 별도의 공구 없이 난방파이프의 각 부재를 조립할 수 있는 장점이 있다.

Description

전열온수 난방파이프{HOT-WATER HEATING PIPE WITH ELECTRIC WIRE}

본 발명은 온수파이프에 채워진 온수를 전열선에 의해 가열하는 전열온수 난방파이프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온수의 팽창에 의해 온수파이프의 끝에 결합된 밀봉부재가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 전열온수 난방파이프에 관한 것이다.

우리나라의 일반적인 난방구조는 지그재그 형태의 난방파이프를 바닥에 설치하고 이 난방파이프에 고온의 온수를 순환시키는 방식으로서, 온수를 계속적으로 공급 및 가열해 줄 수 있는 장치가 필수적이다. 즉, 단독주택의 경우에는 별도의 공간을 할여하여 보일러를 설치해야 하며, 아파트와 같은 대규모 주택단지에는 대형 열병합 발전소를 건설해야 한다. 따라서, 산간지역과 같이 공동가스와 연료배달이 어려운 지역에서는 온수난방이 어렵다.

이와 같은 이유로, 최근에는 전기 난방을 수행할 수 있는 전열온수 난방장치가 개발되었다. 전열온수 난방장치는 온수가 채워진 난방파이프에 전열선을 비치하고 이 전열선을 전원장치와 연결하여 온수를 가열시키는 것으로서, 가정으로 공급되는 전원을 그대로 열원으로 사용하므로 전기가 공급되는 곳이면 어디든지 사용이 가능하다. 또한, 전열온수 난방장치는 보일러와 같은 별도의 장치가 필요 없으며 공해물질의 배출이 없어 경제적이고 친환경적이다. 아울러, 전열온수 난방장치는 도 1에 도시된 바와 같이 일정량의 온수가 채워진 온수파이프(10)가 전원장치(100)에 각각 연결되어 있어 파손된 부분만을 교체할 수 있으며 전체적으로 동일한 온도로 가열시킬 수 있다.

그러나, 난방파이프에 채워진 온수가 순환되지 않으므로, 난방가동 중에는 온수가 계속적으로 가열되어 온수의 부피가 급격히 팽창된다. 따라서, 전열온수 난방장치에서는 이러한 온수의 팽창으로 인하여 난방파이프의 끝에 결합된 밀봉부재가 이탈되거나 누수현상이 발생된다.

종래기술로는 대한민국등록실용신안 제326738호가 있다. 도 2와 도 3은 등록실용신안 제326738호를 나타낸 것이다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 종래에는 이러한 문제점을 해결하고자 밀봉부재(12)의 외측에 압착부재(13)와 결합너트(14)를 결합시켜 밀봉부재(12)의 이탈을 방지하고 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 압착부재(13)가 밀봉부재(12)의 경사진 둘레에 밀착되어 있을 뿐 실질적으로 압력이 작용하는 단면방향을 충분히 차단하고 있지 못하다. 따라서, 난방이 수십 차례 반복되면 밀봉부재(12)가 압착부재(13)의 개구부를 관통하여 이탈되는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 연결부재(11)와 밀봉부재(12)의 밀착성을 높이기 위해 연결부재(11)의 구경보다 큰 밀봉부재(12)를 억지로 끼워는 방식이어서, 연결부재(11)와 밀봉부재(12)의 결합 및 분리가 용이하지 않았다. 때문에, 온수파이프(10) 내부에 비치된 전열선을 교체하거나 온수파이프(10)에 온수를 보충하는 등의 일련의 작업이 무척 어려웠다. 아울러, 밀봉부재(12)와 연결부재(11)의 기밀성을 확실히 보장받기 위해서는 결합너트(14)를 매우 단단히 조여야 하므로 몽키 스패너 또는 바이스 플라이어와 같은 전용 공구가 필요했다. 따라서, 종래 전열온수 난방파이프는 설치하는데 많은 시간이 소용되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 온수파이프의 누수방지를 위해 결합된 밀봉부재가 온수의 팽창압력에 의해 온수파이프에서 이탈되지 않도록 밀봉부재에 작용하는 압력을 효과적으로 분산시킬 수 있는 전열온수 난방파이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면 온수파이프에 채워진 온수를 외부전원과 연결된 전열선으로 가열시켜 난방을 수행하는 전열온수 난방파이프로서, 제1내통과 상기 제1내통의 외측을 둘러싸고 외주면에 나사부가 형성되는 제1외통이 일단에 형성되는 연결부재; 상기 전열선이 관통되어 설치되고, 일단에는 상기 제1내통의 단면형상과 대응되는 홈이 축방향을 따라 내부로 형성되고 외주면의 일단과 타단에는 제1단턱부와 제2단턱부가 각각 형성되어, 상기 연결부재의 제1외통과 제1내통사이의 공간에 삽입되고 상기 제1내통의 단부가 상기 홈에 끼워 맞춰지는 밀봉부재; 일단에는 상기 제1단턱부의 계단면의 측면과 하면에 접하는 플랜지가 형성되고, 타단에는 상기 제2단턱부와 맞닿는 걸림턱이 형성되며, 상기 밀봉부재의 외주면을 감싸는 압착부재; 및 상기 플랜지를 매개로 상기 밀봉부재를 상기 연결부재에 밀착 고정시키며 상기 제1외통에 체결되는 결합수단을 포함하는 전열온수 난방파이프가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명 전열온수 난방파이프의 한 실시예에 따른 분리사시도를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4에 도시된 난방파이프의 단면도를 나타낸 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 온수파이프(10), 고정너트(30), 압착링(40), 연결부재(50), 밀봉부재(60), 압착부재(70), 및 결합너트(80)로 구성되어 있다.

온수파이프(10)의 내부에는 축열 물질이 채워지고 전열선(20)이 비치된다. 온수파이프(10)의 개방된 끝에는 연결부재(50)가 결합된다. 연결부재(50)는 크게 세 부분으로 나뉘어지는데, 한 부분은 온수파이프(10) 내지 다른 부재와 결합되는 내통(51)이고 다른 부분은 내통(51)에 결합된 부재를 고정시키기 위한 너트부재가 결합되는 외통(52)이며 또 다른 부분은 스패너와 같은 공구에 물릴 수 있도록 마련된 너트머리이다. 외통(52)은 내통(51)의 외측을 둘러싸고 있으며, 외통(52)의 외주면에는 나사체결을 위한 나사부가 형성되어 있다. 연결부재(50)는 온수파이프(10)의 배열상태에 따라 L자형 또는 일자형으로 구현된다.

내통(51)과 외통(52) 사이에는 다른 부재가 결합될 수 있도록 틈새가 형성되어 있다. 이 틈새는 너트머리가 형성되는 부분까지 계속될 수 있다. 본 실시예에서는 내통(51)과 외통(52)이 너트머리가 형성된 부근에서 연결되고, 내통(51)과 외통(52)이 연결부재(50)의 양 단에 각각 형성되어 있다. 그러나, 내통(51)은 밀봉부재(60)방향에만 형성될 수도 있다. 한편, 압착링(40)과 고정너트(30)는 온수파이프(10)의 이탈과 누수를 방지하는 역할을 한다.

온수파이프(10)가 결합되는 연결부재(50)의 반대편에는 밀봉부재(60)가 결합된다. 밀봉부재(60)는 온수파이프(10)에 비치되는 전열선(20)을 고정시키고 온수파이프(10)의 온수가 외부로 배출되지 않도록 차단하는 역할을 한다. 밀봉부재(60)는 다른 부재와의 밀착성을 고려하여 고무와 같은 다양한 고분자 탄성재질로 이루어진다. 따라서, 전열선(20)이 관통된 밀봉부재(60)의 틈새에 별도의 기밀처리를 하지 않아도 온수가 새지 않는다.

밀봉부재(60)는 외통(52)과 내통(51)사이의 틈으로 삽입된다. 내통(51)에 결합된 밀봉부재(60)는 온수파이프(10)에 채워진 온수가 내통(51)을 통해 새는 것을 차단한다. 한편, 밀봉부재(60)의 일 면에는 내통(51)의 단부와 일치되는 홈(61)이 형성되어 있어, 내통(51)의 단부에 밀봉부재(60)가 쉽게 끼워진다. 또한, 내통(51)의 단부가 밀봉부재(60)의 홈(61)에 깊숙이 끼워지므로, 내통(51)과 밀봉부재(60)의 틈새로 온수가 새지 않는다. 따라서, 종래와 같이 누수방지를 위해 밀봉부재(60)를 연결부재(50)에 억지끼움할 필요가 없다.

한편, 밀봉부재(60)의 원주면에는 복수개의 단턱부(62, 63)가 형성되어 있다. 그리고 단턱부(62)와 단턱부(63)사이의 원주면은 완만하게 경사져 있다. 도 5에서는 경사면(64)이 2단으로 형성되어 있으나 당업자라면 다양한 변형을 가할 수 있을 것이다. 밀봉부재(60)의 원주면에 형성된 복수개의 단턱부(62, 63)와 경사면(64)은 밀봉부재(60) 외측에 결합되는 압착부재(70)와의 접촉면적을 증가시켜 밀봉부재(60)에 작용하는 온수의 팽창압력을 효과적으로 분산시키는 역할을 한다. 즉, 온수의 팽창압력은 밀봉부재(60)의 단면에 수직하게 작용하는데 밀봉부재(60)의 외주면이 도 3의 종래 등록고안처럼 완만하게 경사져 있으면 밀봉부재(60)에 작용하는 압력이 적절히 분산되지 않아 밀봉부재(60)가 이탈될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 밀봉부재(60)의 외주면에 온수의 압력방향과 수직한 면을 갖는 복수개의 단턱부(62, 63)를 형성시키고 밀봉부재(60)의 외주면을 2단으로 경사지게 하여 밀봉부재(60)의 외주면을 통한 압력분산효과를 극대화시킨 것이다.

밀봉부재(60)의 외측에는 압착부재(70)가 결합된다. 압착부재(70)의 내주면은 밀봉부재(60)의 외주면과 대응되게 형성되어 있다. 압착부재(70)는 고무재질의 밀봉부재(60)를 보호하고 연결부재(50)로부터 이탈되는 것을 차단하는 역할을 한다. 즉, 압착부재(70)의 단부와 걸림턱(72)은 밀봉부재(60)의 단턱부(62, 63)에 각각 밀착되어 밀봉부재(60)가 이탈되는 것을 저지한다.

한편, 압착부재(70)의 외주면에는 원주방향으로 돌출된 플랜지(71)가 형성되어 있다. 플랜지(71)는 밀봉부재(60)의 단턱부(62) 계단면의 측면과 하면에 접한다. 플랜지(71)는 압착부재(70)가 결합너트(80)의 내측으로 이탈되는 것을 차단한다. 그리고, 걸림턱(72)은 밀봉부재(60)의 단턱부(63)에 맞닿도록 압착부재(70) 내측으로 돌출되어 밀봉부재(60)가 압착부재(70)의 내측으로 이탈되지 못하게 한다. 한편, 압착부재(70)의 내측으로는 전열선(20)이 소통되어야 하므로, 걸림턱(72)은 전열선(20)이 소통될 수 있는 최소한의 공간을 확보하는 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이 온수파이프(10)의 끝에는 연결부재(50)가 고정너트(30)에 의해 결합되어 있다. 온수파이프(10)는 연결부재(50)의 내통(51)과 외통(52)사이 틈새에 끼워진다. 그리고, 온수파이프(10)의 외측으로는 압착링(40)이 끼워져 온수파이프(10)와 외통(52)의 틈새로 온수가 새는 것을 차단한다.

온수파이프(10)가 결합된 연결부재(50)의 반대편에는 밀봉부재(60)가 결합되어 있다. 밀봉부재(60)는 외통(52) 내측으로 삽입된다. 밀봉부재(60)의 홈(61)에는 전술한 바와 같이 내통(51)의 단부가 끼워진다. 그리고 밀봉부재(60)의 외측으로는 압착부재(70)가 결합되어 연결부재(50) 외측으로 돌출된 밀봉부재(60)의 표면을 둘러싼다. 압착부재(70)의 단부, 내주면, 및 걸림턱(72)은 밀봉부재(60)의 단턱부(62, 63)와 외주면에 각각 밀착되어 밀봉부재(60)에 작용하는 압력을 분산시킨다. 이때, 밀봉부재(60)에 작용하는 압력의 일부는 압력방향과 수직한 면을 갖는 단턱부(62, 63)를 통해 압착부재(70)에 전달되고 나머지는 밀봉부재(60)의 경사면(64)을 통해 압착부재(70)에 분산된다.

압착부재(70)는 결합너트(80)에 의해 연결부재(50)에 결합된다. 도 5에서와 같이 플랜지(71)의 지름은 결합너트(80)의 안 지름보다 작으나 걸림턱(81)의 안 지름보다 크다. 따라서, 결합너트(80)가 연결부재(50)에 형성된 나사부를 따라 내측으로 이동하면, 압착부재(70)가 단턱부(62)를 매개로 밀봉부재(60)를 이끌면서 연결부재(50)쪽으로 더욱더 밀착된다.

한편, 온수의 온도가 상승하게 되면 밀봉부재(60)가 열에 의해 팽창된다. 종래에는 밀봉부재(60)가 연결부재(50)에 억지끼움 방식으로 결합되어 있어, 이와 같은 열변형에 의한 열팽창이 일어나면 연결부재(50)에서 이탈되려는 경향이 더욱더 커졌다. 그러나, 본 발명에서는 밀봉부재(60)가 열변형에 의해 팽창되면 내통(51)에 끼워짐 홈(61)이 좁아지므로 오히려 연결부재(50)의 외측으로 이탈되려는 경향이 줄어든다.

아울러, 본 발명에서는 밀봉부재(60)가 내통(51)과 외통(52) 각각의 원주면에 모두 접하고 있어 온수가 외부로 새어나가기 어렵다. 따라서, 결합너트(80)를 공구를 이용하여 연결부재(50)에 단단히 죄지 않아도 누수현상을 완벽히 차단할 수 있다. 이와 같은 장점은 작업을 원활하게 하는데 큰 도움이 되므로 전열온수 파이프의 설치속도를 향상시킨다.

본 발명은 압착부재가 밀봉부재에 작용하는 압력을 효과적으로 분산시키므로 온수의 팽창압력에 의한 밀봉부재의 이탈을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 연결부재와 밀봉부재의 결합이 용이하고 기밀성이 우수하므로 공구 없이도 모든 작업을 손쉽고 빠르게 진행할 수 있다.

이상에서 전열온수 파이프에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 종래 전열온수 난방장치의 설치상태를 나타낸 것이고,

도 2는 종래 전열온수 난방파이프의 분리사시도를 나타낸 것이고,

도 3은 도 2에 도시된 난방파이프의 단면도를 나타낸 것이고,

도 4는 본 발명 전열온수 난방파이프의 한 실시예에 따른 분리사시도를 나타낸 것이며,

도 5는 도 4에 도시된 난방파이프의 단면도를 나타낸 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 온수파이프 20 : 전열선

30 : 고정너트 40 : 압착링

50 : 연결부재 51 : 내통

52 : 외통 53 : 너트머리

60 : 밀봉부재 61 : 홈

62, 63 : 단턱부

70 : 압착부재 71 : 플랜지

72 : 걸림턱 80 : 결합너트

Claims

온수파이프에 채워진 온수를 외부전원과 연결된 전열선으로 가열시켜 난방을 수행하는 전열온수 난방파이프로서,

제1내통과 상기 제1내통의 외측을 둘러싸고 외주면에 나사부가 형성되는 제1외통이 일단에 형성되는 연결부재;

상기 전열선이 관통되어 설치되고, 일단에는 상기 제1내통의 단면형상과 대응되는 홈이 축방향을 따라 내부로 형성되고 외주면의 일단과 타단에는 제1단턱부와 제2단턱부가 각각 형성되어, 상기 연결부재의 제1외통과 제1내통사이의 공간에 삽입되고 상기 제1내통의 단부가 상기 홈에 끼워 맞춰지는 밀봉부재;

일단에는 상기 제1단턱부 계단면의 측면과 하면에 접하는 플랜지가 형성되고, 타단에는 상기 제2단턱부와 맞닿는 걸림턱이 형성되며, 상기 밀봉부재의 외주면을 감싸는 압착부재; 및

상기 플랜지를 매개로 상기 밀봉부재를 상기 연결부재에 밀착 고정시키며 상기 제1외통에 체결되는 결합수단을 포함하는 전열온수 난방파이프.
청구항 1에 있어서, 상기 연결부재의 타단에는 상기 온수파이프의 내측에 끼워지는 제2내통과 상기 제2내통의 외측을 둘러싸고 외주면에 나사부가 형성된 제2외통이 형성되는 것을 특징으로 하는 전열온수 난방파이프.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밀봉부재의 외주면과 상기 압착부재의 내주면은 상기 제1단턱부에서 상기 제2단턱부 방향으로 하향경사진 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 전열온수 난방파이프.
삭제
청구항 3에 있어서, 상기 경사면은 2단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전열온수 난방파이프.