KR100865668B1 - 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치 - Google Patents

열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치에 관한 것으로서, 전열선과 열매체가 내재된 온수관의 양 단부를 폐색하고, 온수관 내부로 열매체를 보충하거나 온수관 내부의 열매체를 추출함으로써 온수관 내부의 열매체 유량을 조절할 수 있는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치이다.
본 발명은 전열선에 의해 열매체가 가열되는 열매체 전기보일러의 온수관을 밀폐하는 온수관 단부 밀폐장치에 있어서, 온수관의 양 단부에 설치되는 제1,2밀폐부재와, 상기 제1,2밀폐부재를 연결,결합하는 연결부재와 상기 연결부재에 결합되어 열매체의 유량을 조절하는 유량조절부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
열매체, 전기보일러, 온수관, 밀봉재, 유량조절부, 저장탱크

Description

열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치 {Apparatus for sealing warm pipe of electric boiler system}
도 1은 일반적인 열매체 전기보일러의 사용 상태도.
도 2는 종래의 열매체 전기보일러의 온수관 단면 밀폐장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기보일러의 온수관 단면 밀폐장치를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 온수관 단면 밀폐장치의 분해 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기보일러의 온수관 단면 밀폐장치를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기보일러의 온수관 단면 밀폐장치의 사용상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 온수관
3 : 전열선
4 : 열매체
5 : 컨트롤패널
6 : 전원선
7 : 연결관
10,30 : 제1,2밀폐부재
11,41,104 : 몸체
12,19,42,101 : 돌출편
13,20,43,102 : 링와셔
14,18,21,44,46,54,103,108,113 : 너트
15,51,105,110 : 밀봉재
16,106 : 접속관
17,107 : 외부캡
22 : 연결부
40 : 연결부재
45,114 : 돌출부
50 : 유량조절부재
52,1112 : 부시
53,111 : 가이드홈
60 : 열매체 저장탱크
100 : 밀폐부재
130 : 온수관 고정부재
140 : 단부 밀폐부재
150 : 유량 조절부재
본 발명은 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치에 관한 것으로서, 전열선과 열매체가 내재된 온수관의 양 단부를 폐색하고, 온수관 내부로 열매체를 보충하거나 온수관 내부의 열매체 및 공기를 추출함으로써 온수관 내부의 열매체 양을 조절할 수 있도록 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치에 관한 것이다.
열매체 전기보일러는 도1과 같이 바닥에 매설되는 온수관(1)에 열매체(4)를 충전함과 동시에 전열선(3)을 온수관(1)에 내재되도록 설치하고, 전열선(3)을 전원선에 연결하여 전원공급에 의한 전열선(3)의 발열로서 온수관(1) 내의 열매체(4)를 가열함에 따라 난방이 이루어지도록 한 전기보일러에 의한 난방장치로서, 온수관(1)의 양 단부는 밀폐부재(100)에 의해 폐색되어지고, 전열선(3)은 콘트롤패널(5)과 전기적으로 결합 된다.
열매체 전기보일러는 온수관(1) 내부의 열매체(4)가 가열되면, 상기 열매체(4)의 팽창으로 온수관(1) 내부에 압력이 상승하게 되므로 팽창된 열매체(4)에 의하여 온수관(1) 내부의 압력이 증가하여 열매체(4)가 누수되어서 전기 안전사고가 발생하거나, 온수관(1)이 파열될 수 있는 것이기 때문에, 온수관(1)의 단부를 완전히 밀폐시키는 동시에 팽창된 열매체(4)를 외부로 추출할 수 있는 것이 매우 중요한 것으로, 이에 따라 온수관(1) 단부의 밀폐 및 팽창된 열매체(4)의 추출을 위하여 다양한 기술이 제안되고 있다.
온수관 단부 밀폐장치에 대한 기술로서, 도 2의 도시된 국내 특허등록 제540787호인 기술이 있다.
상기 기술은 "T"형 몸체(104)에 온수관(1)을 체결하는 온수관 고정부재(130)와, 상기 몸체(104)의 단부의 기밀을 유지하기 위한 단부 밀폐부재(140)와, 상기 몸체(104)의 중앙에 형성되어 열매체(4)를 온수관(1)으로 주입하거나 추출하기 위한 유량 조절부재(150)로 구성되는 것이다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 밀폐부재(100)는, 내부에 열매체(4)가 충전되어 있으면서 동시에 전열선(3)이 내장되어 있는 온수관(1)의 양 끝단에 체결되며, 몸체(104) 중간에 돌출된 형태로 열매체(4)를 주입 및 추출할 수 있는 유량 조절부재(150)가 형성되되, 상기 유량 조절부재(150)는 몸체(104)의 돌출부(114)에 가이드홈(111)이 형성된 밀봉재(110)와 부시(112)를 삽입하고, 상기 밀봉재(110)와 부시(112)를 너트(113)로써 몸체(104)의 돌출부(114)에 고정하도록 구성된다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 온수관 단부 밀폐부재(100)는 온수관(1)의 양 끝단에 각각 한 개씩 설치되기 때문에 온수관(1) 내부의 열매체(4) 및 공기를 추출하는 작업을 별도로 실시하여야 하는 불편함이 있다.
또한, 전열선(3)에 의한 가열로 인한 열매체(4)의 온도가 이상적으로 상승하 면 열매체(4)의 팽창으로 인해 열매체(4) 추출작업을 다시 실시하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 온수관의 양 끝단에 각각 체결된 제1,2밀폐부재를 연결부재로 연결하여 유량조절부재를 구성함으로써 온수관 내부의 열매체와 공기를 간편하게 추출할 수 있고, 열매체가 전열선에 의해 가열 팽창되어 온수관 내부의 압력이 높아지게 되어도 연결부재와 유량조절부재의 중간에 저장탱크를 더 구성함으로써 열매체가 팽창하여 체적이 증가되거나, 열매체의 냉각으로 온수관 내부에 부압이 발생하여도 압력변동을 일정 부분 완화, 흡수하여 온수곤 내부가 적정 압력을 유지하고, 열매체의 누수 및 전열선의 소손을 방지할 수 있는 열매체 전기보일러의 온수관 단부밀폐장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
전열선에 의해 열매체가 가열되는 열매체 전기보일러의 온수관을 밀폐하는 온수관 단부 밀폐장치에 있어서, 온수관의 양 끝단에 설치되는 제1,2밀폐부재와, 상기 제1,2밀폐부재가 서로 내통되도록 연결,결합하는 연결부재와, 상기 연결부재에 결합되어 열매체의 유량을 조절하는 유량조절부재로 구성되는 것을 특징으로 한 다.
이때, 상기 연결부재와 유량조절부재 사이에는 열매체가 저장되는 열매체 저장탱크가 더 구성된다.
또한, 상기 열매체 저장탱크는 수평면에서 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재는 "T"형 몸체(41)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재는 양측에 연결관이 삽입되는 돌출편과 상기 돌출편에 삽입된 연결관을 체결, 고정하는 링와셔 및 너트와, 상기 몸체의 중앙에 열매체 저장탱크를 연결하는 돌출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유량조절부는 가이드홈이 형성된 밀봉재와, 밀봉재를 외부에서 밀착 고정시키는 부시 및 너트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2밀폐부재는 몸체의 상부에 온수관을 체결하기 위한 돌출편, 링와셔 및 너트가 형성되고, 몸체의 하부에 온수관을 밀폐하기 위한 한 쌍의 밀봉재, 외부캡 및 너트가 형성되며, 몸체의 일측에 형성된 연결부에는 열결관을 체결하기 위한 돌출편, 링와셔 및 너트가 형성된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 온수관 단부 밀폐장치의 분해 단면도이다.
본 발명의 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치는 크게 제1,2밀폐부 재(10)(30)와, 연결부재(40) 및 유량조절부재(50)로 구성된다.
제1,2밀폐부재(10)(30)는 도 3과 같이, 온수관(1)의 양 끝단부에 각각 체결되는 것으로서, "T"형의 몸체(11)의 양측과 몸체(11)의 중간 연결부(22)에 나사가 형성된다.
온수관(1)의 양 끝단부가 상기 몸체(11)의 일 측에 형성된 돌출편(12)에 삽입되되, 일부가 결절된 링와셔(13)가 돌출편(12)에 삽입된 온수관(1)의 외부로 삽입되고, 너트(14)가 몸체(11)의 일 측에 형성된 나사에 체결되면서 너트(14)에 의해 링와셔(13)가 온수관(1)을 압착, 고정한다.
제1,2밀폐부재(10)(30)의 몸체(11) 타측에는 두 개의 밀봉재(15)가 삽입되되, 사다리꼴 형태의 밀봉재(15)는 넓은 면적이 서로 대향되도록 몸체(11)에 삽입되고, 온수관(1) 내부의 전열선(3)과, 전열선(3)에 전원을 공급하는 전원선(6)이 상기 한 쌍의 밀봉재(15) 내부에서 접속관(16)에 의하여 체결된다.
이때, 바람직하게는 접속관(16)은 전도성이 우수한 금속재질을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 외부캡(17)이 상기 한 쌍의 밀봉재(15)를 덮도록 위치한 상태에서 너트(18)를 체결한다. 너트(18)를 체결하면 밀봉재(15)는 서로 압착되면서 밀봉재(15)와 제1,2밀폐부재(10)(30)의 틈과, 밀봉재(15)와 전열선(3)의 틈이 완전하게 폐색된다.
상기와 같이 구성된 제1,2밀폐부재(10)(30)를 온수관(1)의 양 끝단부에 체결하고, 도 3과 같이 “T"형의 연결부재(40)의 양측을 온수관(1)의 양 끝단부에 체결 된 제1,2밀폐부재(10)(30)를 연결한다.
도 3 및 도 4와 같이 제1,2밀폐부재(10)(30)의 몸체(11) 중간에 형성된 연결부(22)와, 연결부재(40)의 양측에 형성된 돌출편(19)(42)에 연결관(7)을 삽입하고 제1,2밀폐부재(10)(30)와 연결부재(40)의 너트(21)(44)를 체결하면, 제1,2밀폐부재(10)(30)의 연결부(22)와 연결부재(40)의 양측에 구성된 링와셔(20)(43)가 돌출편(19)(42)에 삽입된 연결관(7)을 강하게 압착하여 고정되고, 연결부재(40)가 제1,2밀폐부재(10)(30)를 연결하게 된다.
상기와 같이 제1,2밀폐부재(10)(30)를 연결한 연결부재(40)의 몸체(41) 중간부에 형성된 돌출부(45)에 너트(46)를 이용하여 유량조절부재(50)를 결합한다.
유량조절부재(50)는 나사가 형성된 일측에 가이드홈(53)이 형성된 밀봉재(51)와 밀봉재(51)와 같은 위치에 구멍이 형성된 부시(52)를 삽입하고, 너트(54)를 체결함으로써 구성되게 되는데,
너트(54)를 체결할 때 부시(52)가 밀봉재(51)를 강하게 압착함으로서 밀봉재(51)가 단단히 고정되도록 하고, 부시(52)는 너트(54)를 체결할 때 너트(54)와 밀봉재(51) 사이의 마찰을 감소시켜 밀봉재(51)가 비틀림 없이 단부를 밀폐하도록 한다.
상기와 같이 제1,2밀폐부재(10)(30)의 연결부(22)를 연결부재(40)로 연결하면, 온수관(1) 내부와 연결부재(40)의 내부가 서로 연통되기 때문에, 온수관(1) 내부의 열매체(4)가 열결부재(40)의 내부로 유통하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 5의 전원선(6)에 전기를 인가하면, 온수관(1)에 내재된 전열선(3)이 발열하게 되고, 온수관(1) 내부에 충전된 열매체(4)가 가열됨으로써 상기 온수관(1)이 매립된 곳의 온도를 상승시킨다.
이때, 전열선(3)에 의해 가열되는 열매체(4)의 온도상승과 비례하여 열매체(4)가 팽창하기 때문에 온수관(1)의 내부 압력이 상승하게 되고, 일정 압력 이상이 되면 온수관이 파열되거나 밀봉부를 통해 열매체(4)가 새어나와서 전기 안전사고를 발생할 수 있다.
또한, 온수관(1)의 내부에 공기가 차거나, 온수관(1)의 내부에 열매체(4)가 완전히 충전되지 않은 상태에서 전열선(3)에 전원을 인가하여 발열이 이루어지면 전열선(3)이 공기가 찬 부분으로 노출되어 국부적인 과열로 소손이 발생할 수 있다.
이때, 도 6과 같이 열매체 저장탱크(60)가 연결부재(40)와 일정 각도로 경사를 이루면서 온수관(1)보다 다소 높게 위치하기 때문에 온수관(1) 내부에 공기가 찰 경우에도 열매체 저장탱크(60)로 공기가 모이게 되어 온수관(1) 내부에는 공기가 존재하지 않게 되어 전열선(3)의 소손을 근본적으로 방지할 수 있게 된다.
상기의 열매체 저장탱크(60)가 연결부재(40)와 경사진 바람직한 각도는 10°이내이다. 열매체 저장탱크(60)가 연결부재(40)와 경사진 각도가 크면 열매체 저장탱크(60)가 돌출되기 때문에 미관상 좋지 않고, 열매체 저장탱크(60)가 연결부재(40)와 경사진 각도가 작으면 온수관(1) 내부의 공기가 열매체 저장탱크(60)로 모이지 않게 되기 때문에 10°이내의 각도가 가장 바람직하다.
상기와 같이 온수관(1) 내부에 열매체(4)가 팽창하여 압력이 증가하면 도 4의 유량조절부재(50)에 구성된 부시(52)의 구멍에 주사기 바늘을 삽입하면 주사기 바늘이 밀봉재(51)의 가이드홈(53)을 따라 밀봉재(51)를 뚫게 되고, 온수관(1)과 연통된 연결부재(40)의 내부에 있는 열매체(4)를 추출함으로써 온수관(1) 내부의 압력을 감압할 수 있다.
이때, 열매체(4)를 추출하기 위하여 주사기 바늘로 밀봉재(51)를 통과하여 열매체(4)를 추출하고 난 뒤에 주사기 바늘을 뽑으면 고무재질의 밀봉재(51)는 다시 압착되어 틈이 없어지기 때문에 상기와 같은 작업을 반복적으로 실시하여도 밀봉재(51)를 교체할 필요가 없다.
또한, 상기와 같은 방법으로 온수관(1) 내부에 존재하는 공기를 제거할 수 있다.
만일, 온수관(1)의 열매체가 부족하면 상기와 동일한 방법으로 주사기 바늘을 이용하여 온수관(1) 내부에 열매체(4)를 충전할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기보일러의 온수관 단면 밀폐장치를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예는 도 3 및 도 4에 도시된 연결부재(40)와 유량조절부재(50) 사이에 저장탱크(60)가 더 구성된 것으로서, 내부에 열매체(4)를 저장할 수 있는 공간이 형성된 저장탱크(60)가 연결부재(40)와 유량조절부재(50)의 중간에 너트(46)를 이용하여 체결된다.
상기와 같이 연결부재(40)와 유량조절부재(50)의 중간에 저장탱크(60)가 구성되면, 열매체(4)의 체적이 증가하게 되고, 열매체(4)의 가열에 의해 발생하는 온수관(1) 내부의 압력은 저장탱크(60)에 의해 증가된 체적에 비례하여 감소하게 된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 열결부재(40)와 유량조절부재(50)의 중간에 열매체 저장탱크(60)가 구성된 본 발명의 다른 실시예는 열매체 저장탱크(60)의 구성이 없는 도 3의 실시예에 의한 것보다 전열선(3)의 가열에 의해 열매체(4)가 팽창되더라도 열매체 저장탱크(60)에 팽창압력을 분산 흡수할 수 있어 열매체(4)의 온도상승에 의한 팽창으로 온수관(1)이 파열될 위험이 감소하게 되고, 열매체(4) 추출작업을 수시로 실시하지 않아도 된다.
이때, 상기 열매체(4)는 팽창계수가 적어 물의 1/2정도로 팽창하기 때문에 열매체 저장탱크(60)로 소기의 효과를 볼 수 있게 된다.
또한, 상기 저장탱크(60)가 구성됨으로써 열매체의 온도저하를 지연시킬 수 있기 때문에 난방에 소요되는 전기를 절약할 수 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 명백한 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장 치에 의하면, 온수관 양 끝단부에 체결된 제1,2밀폐부재와 일체로 연결된 유량조절부재를 통하여 온수관 내부의 열매체를 추출하여 온수관 내부의 압력을 감압할 수 있고, 상기 유량조절부재를 통하여 온수관 내부로 열매체를 간편하게 충전할 수 있다.
또한, 연결부재와 유량조절부재의 중간에 열매체 저장탱크를 더 구성하여 열매체의 체적을 증가시킴으로써, 전열선의 열매체 가열에 의한 열팽창에 의하여 온수관 내부의 증가된 압력을 열매체 저장탱크에 의해 분산, 흡수할 수 있으며, 상기 저장탱크가 구성됨으로써 열매체의 온도 저하를 지연시킬 수 있기 때문에 난방에 소요되는 전기를 절약할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (7)

  1. 전열선(3)에 의해 열매체(4)가 가열되는 열매체 전기보일러의 온수관(1)을 밀폐하는 온수관 단부 밀폐장치에 있어서,
    온수관(1)의 양 끝단에 설치되는 제1,2밀폐부재(10)(30)와, 상기 제1,2밀폐부재(10)(30)가 서로 연통되도록 연결, 결합하는 연결부재(40)와, 상기 연결부재(40)에 결합되어 열매체(4)의 유량을 조절하는 유량조절부재(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재(40)와 유량조절부재(50) 사이에는 열매체(4)가 저장되는 열매체 저장탱크(60)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열매체 저장탱크(60)는 수평면에서 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 연결부재(40)는 "T"형 몸체(41)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 연결부재(40)는 양측에 연결관(7)이 삽입되는 돌출편(42)과 상기 돌출편(42)에 삽입된 연결관(7)을 체결, 고정하는 링와셔(43) 및 너트(44)와, 상기 몸체(41)의 중앙에 열매체 저장탱크(60)를 연결하는 돌출부(45)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 유량조절부(50)는 가이드홈(53)이 형성된 밀봉재(51)와, 밀봉재(51)를 외부에서 밀착 고정시키는 부시(52) 및 너트(54)로 구성되는 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1,2밀폐부재(10)(30)는 몸체(11)의 상부에 온수관(1)을 체결하기 위한 돌출편(12), 링와셔(13) 및 너트(14)가 형성되고, 몸체(11)의 하부에 온수관(1)을 밀폐하기 위한 한 쌍의 밀봉재(15), 외부캡(17) 및 너트(18)가 형성되며, 몸체(11)의 일측에 형성된 연결부(22)에는 열결관(7)을 체결하기 위한 돌출편(19), 링와셔(20) 및 너트(21)가 형성된 것을 특징으로 하는 열매체 전기보일러의 온수관 단부 밀폐장치.
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