KR100733280B1

KR100733280B1 - 방열기의 발열장치

Info

Publication number: KR100733280B1
Application number: KR1020060002078A
Authority: KR
Inventors: 김향선
Original assignee: 김향선
Priority date: 2006-01-09
Filing date: 2006-01-09
Publication date: 2007-06-29
Also published as: WO2007081113A1

Abstract

본 발명은 방열기의 발열장치에 관한 것으로, 전원과 연결된 복수개의 발열코일로 구성되며, 방열기에 설치되는 발열장치에 있어서, 내측에 중공부를 가지며 후단에는 개구부가 형성되고, 전단은 막혀있는 외부관체와; 전원과 연결된 발열선이 내장되며 상기 외부관체 내에 다수개로 삽입된 코일관체와; 상기 외부관체의 내측 전단에 충전된 마그네슘분말부와; 상기 외부관체 내에 삽입되는 다수개의 마그네슘편과; 상기 개구부의 최종 마그네슘편의 후단에 접착되는 절연층과; 상기 개구부를 밀봉하는 커버;를 포함하여 구성된다.

발열, 방열, 열매체, 전달, 마그네슘

Description

방열기의 발열장치 { HEAT EXCHANGER APPARATUS FOR RADIATOR }

도 1은 종래 방열기에 대한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 방열기의 발열장치에 대한 사시도이다.

도 3은 상기 도 2에 대한 단면도이다.

도 4는 상기 도 2에 대한 분해사시도이다.

도 5는 본 발명의 방열기의 발열장치를 설치한 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 다른 실시예에 대한 사시도이다.

도 7은 상기 도 6에 대한 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 또다른 실시예에 대한 사시도이다.

도 9는 상기 도 8에 대한 분해사시도이다.

도 10은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 또다른 실시예에 대한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 방열판 4 : 통체

5 : 전원선 10 : 마그네슘분말

20 : 외부관체 30 : 코일관체

32 : 발열선 40 : 연결단자

50 : 공통단자 60 : 절연층

70 : 커버 80 : 마그네슘편

본 발명은 방열기의 발열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열효율을 증대시켜 전력소모를 절감할 수 있는 방열기의 발열장치에 관한 것이다.

일반적으로 발열장치는 방열기, 온풍기, 식기건조기, 빨래건조기 등에 사용되고 있다.

상기 발열장치의 일 실시예로써 전술한 방열기를 예로 들어 살펴보면,

상기 방열기(radiator)(R)는 실내의 난방을 목적으로 설치된 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 방열판(2)과, 상기 방열판(2)에 통하도록 상,하부에 설치된 통체(4)로 구성된다.

상기 방열판(2) 및 통체(4) 내에 오일이나 물과 같은 유체(40)를 충전시킨 후 상기 통체(4)의 내측에 발열장치(A")를 설치하여 구성된다.

전술한 방열기(R)는, 발열장치(A")가 대개 방열판(2)의 하부에 구비된 통체(4) 내에 설치되며, 상기 발열장치(A")의 발열에 의해 방열판(2) 내의 유체(40)를 가열함으로써 발열이 되도록 하였다.

상기 발열장치(A")는 대략 "U"자형으로 된 코일관체(30)내에 발열선(32)이 삽입된 후 그 끝단에 전원선(5)의 (+)극과 (-)극이 연결된 것으로, 상기 전원선(5)을 통해 전원이 인가되면 상기 발열선(32)이 발열됨으로써 열전달이 이루어질 수 있게 된다.

이때, 전술한 코일관체(30)의 갯수를 증가시킴에 따라 발열량이 증가될 수 있으나, 이에 비례하여 전력소모도 증가되는 문제점이 발생되었다.

즉, 2개의 코일관체를 갖는 종래 발열장치는 통상 2kw를 소모하게 되는데, 1단모드에서 약 750 w가 소모되고, 2단모드에서 약 1250w 가 소모되는 것으로 알려져있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 열전달율이 뛰어난 마그네슘을 열전달물질로 사용함으로써, 발열장치의 크기는 콤팩트하게 줄일 수 있으면서, 발열효과는 향상시킬 수 있어 전력소모량을 현저히 절감시킬 수 있도록 한 방열기의 발열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

전원과 연결된 복수개의 발열코일로 구성되며, 방열기에 설치되는 발열장치 에 있어서, 내측에 중공부를 가지며 후단에는 개구부가 형성되고, 전단은 막혀있는 외부관체와; 전원과 연결된 발열선이 내장되며 상기 외부관체 내에 다수개로 삽입된 코일관체와; 상기 외부관체의 내측 전단에 충전된 마그네슘분말부와; 상기 외부관체 내에 삽입되는 다수개의 마그네슘편과; 상기 개구부의 최종 마그네슘편의 후단에 접착되는 절연층과; 상기 개구부를 밀봉하는 커버;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 사용되는 방열기(R)에 대해서는 이미 앞에서 설명하였으므로, 중복설명은 생략하기로 하며, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하기로 한다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 발열장치에 대한 사시도이고, 도 3은 상기 도 2에 대한 단면도, 도 4는 상기 도 2에 대한 분해사시도, 도 5는 본 발명의 발열장치를 설치한 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 크게, 내측에 중공부를 가지며 전단에는 개구부(24)가 형성되고 후단은 막혀있는 외부관체(20)와; 전원과 연결된 발열선이 내장되며 상기 외부관체(20) 내에 다수개로 삽입된 코일관체(30)와; 상기 외부관체(20)의 내측 전단에 충전된 마그네슘분말부(10)와; 상기 외부관체(20) 내에 삽입되는 다수개의 마그네슘편(80)과; 상기 개구부(24)의 최종 마그네슘편의 후단에 접착되는 절연층(60)과; 상기 개구부(24)를 밀봉하는 커버(70);로 구성된다.

상기 외부관체(20)는 내측에 중공을 갖는 대경의 관체로써, 전단은 막혀있고 후단은 개구부(24)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(24)의 외주면에는 전술한 방열기(R)에 결합될 수 있도록 나사부(22)가 형성된 것으로, 열전달률이 뛰어난 구리, 알루미늄, 스테인레스강 등의 도전성이 좋은 금속으로 형성된다.

상기 코일관체(30)는 종래와 마찬가지로 열전도성이 좋은 구리나 알루미늄과 같은 금속재로 된 소경의 관체로써, 대략 " U " 자형으로 절곡된 것이며, 그 내부에는 니크롬 재질의 발열선(32)이 삽입된다.

그리고, 상기 코일관체(30)의 양끝단에는 전원선(5)의 (+)극과 (-)극이 연결되는 연결단자(40)가 각각 형성된다.

전술한 코일관체(30)는 대개 짝수로 구비됨이 바람직하며, 통상 2개 내지 4개 정도가 적당하다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 코일관체(30)가 2개인 것을 예로 들었으나, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 코일관체(30)를 4개로 한 또다른 실시예(A2)로 실시할 수 있으며, 이와 같이 코일관체(30)가 4개인 경우 연결단자(40)는 8개가 형성되며, (+)극 단자끼리 연결하여 공통단자(50)를 형성한다.

특히, 도 9에 예시된 바와 같이, 상기 마그네슘편의 외주면에 코일이

아울러, 전술한 코일관체(30)의 갯수는 필요에 따라 얼마든지 증감이 가능함은 물론이다.

이하의 설명에서는 전술한 코일관체(30)가 2개인 것을 예로하여 설명하기로 한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 2개의 코일관체(30)를 사용할 경우, 총 4개의 연결단자(40)가 형성되며, 단락을 방지하기 위해 (+)극 단자끼리 연결하여 공통단자(50)를 형성한다.

상기한 연결단자(40)에 연결된 전원선(5)은 도시되지 않은 스위치에 연결되고, 스위치의 조작에 따라 발열선(32)에 인가되는 전원을 제어함으로써 다단계의 모드로 설정할 수 있다.

즉, 2개의 코일관체(30)를 사용할 경우, 1단모드에서는 1개의 코일관체(30)에만 전원을 인가하여 발열되도록 하고, 2단모드에서는 2개의 코일관체(30)에 모두 전원이 인가되어 보다 강하게 발열될 수 있는 것이다.

상기 마그네슘분말부(10)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전술한 외부관체(20)의 내측 전단 즉, 상기 코일관체(30)의 절곡부에 대응되는 부위에 마그네슘분말을 충전시켜 형성된 것으로, 상기 코일관체(30)의 절곡부는 마그네슘편(80)을 결합시킬 수 없는 부분이므로 분말형태로 된 마그네슘을 충전시킨 것이다.

상기 마그네슘편(80)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 전술한 외부관체(20)의 내측에 삽입될 수 있도록 된 원통형의 블록이며, 상기 코일관체(30)가 관통 되는 소정의 통공(82)이 다수로 형성된다.

상기한 마그네슘(Mg)은 열효율을 증가시키는 물성이 있어, 전력소모를 절감할 수있는 효과가 발현된다.

전술한 바와 같이, 외부관체(20) 내에 코일관체(30)를 삽입한 후 마그네슘분말부(10)를 형성하고, 마그네슘편(80)을 삽입 결합시킨 후 최종 마그네슘편(80)의 후단에는 우레탄 등과 같은 고온에도 견딜 수 있는 충전재를 넣고 접착제를 주입하여 절연층(60)을 형성한다(도 3 참조).

상기 커버(70)는 전술한 절연층(60)의 외측에 설치되며, 상기 개구부(24)를 밀봉하기 위해 설치된 것으로, 바람직하게는 사기재질 또는 자기질로 이루어지며, 연결단자(40)가 관통할 수 있도록 다수개의 통공(미도시)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 결합 및 작용을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 코일관체(30) 내에 발열선(32)을 삽입한 후 그 양끝단에는 연결단자(40)를 형성한다.

이후, 상기 코일관체(30)를 적정한 갯수로 선정한 후 이를 상기 외부관체(20) 내에 삽입한다.

이후, 상기 외부관체(20)의 개구부(24)를 통해 마그네슘분말을 충전하여 내 측 전단에 마그네슘분말부(10)를 형성한 후 상기 마그네슘편(80)을 차례로 삽입하여 외부관체(20)의 내부를 충전한다.

이후, 최종의 마그네슘편의 외측에 전술한 절연층(60)을 형성한 다음 상기 커버(70)를 결합하여 개구부(24)를 밀봉함으로써 본 발명(A)의 결합을 완료한다.

상기 결합이 완료된 발열장치(A)를 방열기(R)의 통체(4) 내에 삽입하여 나사결합시킨 후 각 코일관체(30)의 연결단자(40)에 전원선(5)을 연결하고, (+) 연결단자(40) 끼리는 공통단자(50)을 연결한다.

이후, 도시되지 않은 스위치를 조작하여 작동모드를 선택하여 1단 또는 2단모드로 발열작동시키게 된다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 다른 실시예에 대한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 다른 실시예에 대한 단면도이다.

이를 참조하면, 외부관체(20)의 외측에 다수개의 방열핀(fin)(25)을 더 형성함으로써, 방열기(R)의 일측에 마련된 송풍기(미도시)를 작동시켜 온풍을 발생시킬 수 있도록 한 것으로, 그 내부구조는 도 7에 나타낸 바와 같이, 전술한 첫번째 실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 10은 본 발명에 따른 방열기의 발열장치의 다른 실시예에 대한 사시도로써, 이를 참조하면, 외부관체(20)의 외측에 다수개의 다공성 금속체(25')를 더 설치함으로써, 방열기(R)의 일측에 마련된 송풍기(미도시)를 작동시켜 온풍을 발생함과 동시에 공기정화효과를 얻을 수 있도록 한 것으로, 그 내부구조는 도 7에 나타낸 바와 같이, 전술한 첫번째 실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 방열기를 실시예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 온풍기, 식기건조기, 빨래건조기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 방열기의 발열장치에 따르면, 열전달율이 뛰어난 마그네슘을 열전달물질로 사용함으로써, 발열장치의 크기는 콤팩트하게 줄일 수 있으면서, 발열효과는 향상시킬 수 있어 전력소모량을 현저히 절감시킬 수 있는 효과가 제공된다.

Claims

전원과 연결된 복수개의 발열코일로 구성되며, 방열기에 설치되는 발열장치에 있어서,

내측에 중공부를 가지며 후단에는 개구부가 형성되고, 전단은 막혀있는 외부관체와;

전원과 연결된 발열선이 내장되며 상기 외부관체 내에 다수개로 삽입된 코일관체와;

상기 외부관체의 내측 전단에 충전된 마그네슘분말부와;

상기 외부관체 내에 삽입되는 다수개의 마그네슘편과;

상기 개구부의 최종 마그네슘편의 후단에 접착되는 절연층과;

상기 개구부를 밀봉하는 커버;

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방열기의 발열장치.
제1항에 있어서.

상기 외부관체의 외측에 다수개의 방열핀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 방열기의 발열장치.
제1항에 있어서.

상기 외부관체의 외측에 다수개의 다공성 금속체가 더 설치된 것을 특징으로 하는 방열기의 발열장치.
제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절연층은 우레탄으로 된 충전재를 넣고 접착제를 주입하여 형성된 것을 특징으로 하는 방열기의 발열장치.