KR100895461B1 - 난방용 발열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주택, 학교, 숙박시설, 오피스텔, 펜션 등의 주거 및 상업용 건물에 설치되는 난방용 발열장치에 관한 것으로, 상세하게는 발열봉에 삽입되는 삽입부와 전선에 걸쳐지는 걸림부를 갖는 연결부재로 발열봉과 전선을 결합시키고 이때 연결부재가 상기 전선을 관통하여 발열봉에 박히도록 하여 별도로 전선의 피복을 탈피하지 않아도 되고 작업이 용이하여 신속하며 견고하게 결합 되고 나아가 전도성이 뛰어난 난방용 발열장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 도전성 카본발열체와 상기 카본발열체를 감싸는 절연외피로 이루어진 복수의 발열봉; 상기 발열봉의 양단에 각각 결합되어 상기 카본발열체에 통전하는 전선; 및 상기 전선을 관통하여 상기 발열봉 카본발열체에 박히도록 첨단부를 갖는 삽입부와, 상기 삽입부 상단에 구비되어 있고 상기 전선에 걸쳐지는 걸림부를 갖는 연결부재;를 포함하여 이루어진다.

난방, 발열장치, 히트 파이프, 카본발열체, 발열봉, 결합부재,

Description

난방용 발열장치{HEATING ASSEMBLY}

본 발명은 주택, 학교, 숙박시설, 오피스텔, 펜션 등의 주거 및 상업용 건물에 설치되는 난방용 발열장치에 관한 것으로, 상세하게는 발열봉에 삽입되는 삽입부와 전선에 걸쳐지는 걸림부를 갖는 연결부재로 발열봉과 전선을 결합시키고 이때 연결부재가 상기 전선을 관통하여 발열봉에 박히도록 하여 별도로 전선의 피복을 탈피하지 않아도 되고 작업이 용이하여 신속하며 견고하게 결합 되고 나아가 전도성이 뛰어난 난방용 발열장치에 관한 것이다.

전기를 이용한 저온복사에 의한 바닥난방은 최근 새롭게 각광받고 있는 건축기술이다. 발열소재로는 그 발열소재로는 니크롬선, 탄섬유, 면상발열체 등이 있으며 이러한 소재는 모두 원적외선을 방출하는 기능을 가지고 있다.

본원 발명의 발명자가 2005년 12월 31일자로 출원한 실용신안 제20-2005-37270호(등록번호 20-417945호, 공고일자 2006.06.07일) ' 난방용 발열장치' (이하 종래기술 1 이라 함)에서는 '.... 발열선, .... 전선, .... 결합부재 를 포함하여 이루어지되, 상기 결합부재의 삽입부는 첨단부와 상기 발열선에서 빠지지 않도록 하는 쐐기부를 갖는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.' 를 제안하였는데, 상기 종래기술 1은 먼저 전선의 피복을 일부 벗겨낸 다음 결합부재를 상기 전선의 전도체를 감싸는 형태로 결합한 후 고주파 또는 초음파를 가하여 가열한 후, 상기 결합부재의 삽입부의 첨단부를 상기 발열선의 카본발열체에 대고 가압하면 고주파 또는 초음파에 의하여 가열된 열에 의하여 상기 카본발열체가 용융되면서 상기 첨단부가 상기 발열체를 파고들면서 박히게 되는 것이다.

즉, 전선의 피복을 벗겨낸 후 결합부재의 일단을 전도체에 맞닿게 한 후 타단을 구부려 전도체를 감싸게 되며, 전도체에 결합된 결합부재를 고주파 또는 초음파를 이용하여 일정 온도 이상으로 가열한 후 카본발열체에 삽입한다.

그러나 상기 종래기술 1은 발열선이 결합되는 위치의 전선의 외피를 미리 벗겨내야 하는 작업이 필요하고 연결부재가 전도체에 결합된 후 가열하여 가열작업이 필요하며 나아가 가열된 연결부재를 발열선에 삽입하는 결합작업이 별도로 각각 필요하여 작업공정이 많아지고 작업자가 각각의 공정을 수작업으로 해야 하는 불편함이 있었다.

또한, 전선의 외피를 벗긴 후 연결부재를 결합하게 되어 결국 외부커버를 통과한 습기 및 먼지 등을 방지할 수 있는 효과적인 수단이 없었다.

나아가 일반적으로 바닥면 또는 지면에 매립되는 형태로 사용되는 발열장치 에서 바닥면 또는 지면을 이루는 콘크리트와 전선의 외피가 밀착하게 되는데, 시간이 지남에 따라 콘크리트의 균열이 발생하게 되고 이때 콘크리트와 밀착된 전선의 외피도 같이 갈라져 결국 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 전선의 외피를 벗겨내지 않고 별도의 가열을 하지 않아도 발열봉에 견고하게 삽입할 수 있도록 한 번의 작업으로 전선 및 발열봉을 결합할 수 있어 작업 공정이 간단하고 용이하고 작업 시간을 단축할 수 있는 난방용 발열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 상기 전도성을 높이고 삽입된 연결부재가 견고하게 박힐 수 있도록 상기 연결부재의 걸림부는 호(弧)형상을 이루며 상기 발열봉의 카본발열체에 박히는 첨단부가 형성된 삽입부로 이루어진 연결부재가 포함된 난방용 발열장치를 제공하는데 목적이 있다.

또, 바닥면 또는 지면을 이루는 콘크리트와 맞닿는 전선에 피복을 감싸는 보호외피를 더 포함하여 콘크리트의 균열 및 외부 충격에 의하여 전선이 손상되는 것을 방지할 수 있는 난방용 발열장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도전성 카본발열체와 상기 카본발열체를 감싸는 절연외피로 이루어진 복수의 발열봉; 상기 발열봉의 양단에 각각 결합되어 상기 카본발열체에 통전하는 전선; 및 상기 전선을 관통하여 상기 발열봉 카본발열체에 박히도록 첨단부를 갖는 삽입부와, 상기 삽입부 상단에 구비되어 있고 상기 전선에 걸쳐지는 걸림부를 갖는 연결부재;를 포함하여 이루어진다.

또, 상기 연결부재의 걸림부는 상기 전선의 전도체를 감싸도록 호(弧)형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재의 걸림부는 첨단부를 갖는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 전선은 전도체를 감싸는 피복과, 상기 피복을 감싸는 보호외피를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 연결부재와 상기 전선 결합부위에는 커버가 더 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재는 공압 발사장치 또는 실린더 가압장치에 의하여 상기 전선과 상기 발열봉에 박히는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 난방용 발열장치는 전선의 외피를 벗겨내지 않고 별도의 가열을 하지 필요로 하지 않아 한 번의 결합작업으로 연결부재를 전선을 관통하고 발열봉에 삽입되도록 하여 제조시간이 단축되며 자동화 작업이 가능하여 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

나아가 장시간 사용에도 외부에서 전해지는 충격에 의하여 전선이 파손되는 것을 방지하여 효율성을 높일 수 있다.

또한, 전선의 피복을 감싸고 있는 보호외피와 용융율이 높은 소재의 커버를 사용하여 습기 및 이물질의 침투를 방지할 수 있어 특히 습식 난방에 더 높은 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 난방용 발열장치의 일 실시예를 이하 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 3 에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 난방용 발열장치(1)는 길이방향으로 연속되게 구비되는 한 쌍의 전선(10)과 상기 전선(10) 사이에 일정한 간격을 두고 위치하고 도전성 카본발열체(21)와 상기 카본발열체(21)를 감싸는 절연외피(22)로 이루어진 복수의 발열봉(20)이 구비되고 상기 발열봉(20)과 상기 전선(10)을 결합하면서 동시에 상기 카본발열체(21)에 전선(10)에 흐르는 전기가 통전되도록 하는 연결부재(30)로 이루어진다.

상기 발열봉(20)의 간격은 일정하게 유지하되 일반적으로 5Cm에서 20Cm 사이에서 결정된다. 높은 바닥온도(높은 발열량)가 필요한 경우에는 발열봉(20)의 간격을 좁게 하고, 낮은 바닥온도가 필요한 경우에는 간격을 넓게 하여 설치한다.

상기 발열봉(20)은 카본발열체(21)와 이를 감싸는 절연외피(22)로 이루어지고, 외형은 타원형의 봉형태를 하고 있다.상기 카본발열체(21)는 카본과 폴리에틸렌의 혼합물로 이루어지며, 전기를 통전시키면 파장이 8~14um인 원적외선을 방사한 다. 상기 원적외선의 복사율은 90% 이상이다. 상기 절연외피(22)는 폴리에틸렌 수지로 이루어진다. 상기 발열봉(20)의 발열온도는 통상 60~70도를 유지하는데 이는 절연외피(22)의 성질과 상기 카본과 폴리에틸렌의 혼합비를 조절함으로서 발열온도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 발열봉(20)은 발열이 균일하고 빠르게 이루어지는 장점을 갖고, 전자파 복사가 없다는 장점을 갖는다.

상기 발열봉(20)의 양단에 각각 결합되어 상기 카본발열체(21)에 통전하는 전선(10)은 전기가 흐르는 전도체(11)와 이를 감싸는 피복(12)으로 이루어진 통상의 전선에 상기 피복(12)을 감싸는 보호외피(13)를 더 포함하여 이루어지는데, 상기 보호외피(13)는 탄성을 지닌 소재를 이용하여 전선(10)의 전체에 걸쳐 일체로 형성된다.

상기 보호외피(13)는 전선(10)의 피복(12)과 밀착하지 않도록 형성되는데, 즉 상기 보호외피(13)가 콘크리트와 밀착하여 콘크리트의 상태에 따라 파손될 때 보호외피(13)의 내부에 위치하는 전선(10)은 상기 보호외피(13)와 밀착하지 않으며 상기 보호외피(13)의 탄력 즉 신축성에 의하여 보호외피(13)만 늘어나게 될 뿐 내측에 위치하는 전선(10)은 손상되지 않는 것이다.

상기 전선(10)과 발열봉(20)을 결합하는 연결부재(30)는 도전성을 가지며 상기 발열봉(20)의 카본발열체(21)에 박히는 첨단부(31a)를 갖는 삽입부(31)와 상기 삽입부(31) 상단에 구비되고 상기 전선(10)의 전도체(11)에 걸쳐지는 걸림부(32)로 이루어진다.

도 4에서는 상기 연결부재(30)를 도시하고 있는데, 상기 걸림부(32)는 양단에 상기 전도체(11)의 외경과 동일 또는 큰 직경을 갖는 내경을 이루고 전도체(11)를 감싸도록 호(弧)형상으로 이루어져 고속으로 발사된 연결부재(30)를 정지시키면서 동시에 전도체(11)를 감싸는 것이다.

이때, 상기 걸림부(32)는 각각의 걸림부(32)가 상기 전도체(11)를 전방 및 후방에서 각각 반원형으로 감싸도록 반원 형상으로 이루어진다.

대안적으로 상기 걸림부(32)에는 첨단부(32a)를 더 형성하여 상기 첨단부(32a)가 전도체(11)를 감싸는 피복(12) 및 보호외피(13)를 뚫고 상기 전도체(11)와 접촉하고 호(弧)형상의 걸림부(32)는 피복(12)을 감싸도록 형성될 수 있다.

상기 삽입부(31)는 연결부재(30)가 공압 발사장치(도면 중 미도시됨) 또는 실린더 가압장치에 의하여 고속으로 발사되면 먼저 삽입부(31)에 형성된 첨단부(31a)가 일단의 보호외피(13), 피복(12), 전도체(11)를 순차적으로 관통한 후 타단의 피복(12), 보호외피(13)를 관통한 후 발열봉(20)의 카본발열체(21)에 박히게 되는 것이다.

즉, 발사되는 속도에서 발생하는 힘에 의하여 전선(10)을 관통한 후 카본발열체(21)에 견고하게 박히게 되고 이때 상기 걸림부(32)는 전도체(11)를 감싸도록 한다.

나아가, 상기 걸림부(32)에는 첨단부(32a)를 더 형성하여 전도체(11)에 걸림부(32)가 박힐수도 있다. 이때는 상기 걸림부(32)는 상기 전도체(11)의 외경보다 더 좁은 폭을 가지는 한 쌍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연결부재(30)와 상기 전선(10)의 결합부위(J)에는 습기 및 이물질 차단을 위한 커버(40)가 더 결합되는데, 연결부재(30)가 전선(10)을 관통할 때 가장 외측에 형성되는 보호외피(13)및 그 내측의 피복(12)을 찢기 때문에 외부에서 유입되는 습기 및 이물질을 차단하기 위한 것이다.

상기 커버(40)는 알파벳 T자를 이루는 형태로 연결된 상기 발열봉(20)과 상기 전선(10)의 결합부위(J)를 감싸게 되는데, 대략 대칭된 십자형 합성수지 부재로 연결부재(30)에 의하여 결합 된 전선(10) 및 발열봉(20)의 결합부위(J)를 감싸게 된다.

상기 커버(40)는 사출장치(도면중 미도시됨)에 의하여 상기 결합부위(J)가 순차적으로 지나가게 될 때 양단의 결합부위(J)에서 동시에 사출성형 하여 이루어지도록 한다.

즉, 전선(10)과 발열봉(20)이 결합 되어 대략 기차 레일과 같은 형상을 이루게 되는데 전선(10)의 길이 방향에서 양단으로 사출장치가 구비되어 상기 결합부위(J)가 사출장치를 통과하면서 동시에 커버(40)가 결합부위(J)를 밀폐하게 되는 것으로 수밀성 및 절전 효과를 높일 수 있는 것이다.

도면 중 미설명 부호 P 는 전선(10)에 전원을 공급하는 플러그이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 결합 상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 일정한 간격을 두고 한 쌍의 전선(10)을 배열하고 상기 전선(10) 사이에 발열봉(20)을 적당한 간격으로 배열하되 상하 양단이 각각 전선에 밀착하게 하고 상기 발열봉(20)이 전선(10)에 밀착된 방향의 반대방향에서 연결부재(30)를 공압 발사장치를 이용하여 고속으로 발사 또는 고압으로 밀어넣는다.

발사된 연결부재(30)는 먼저 첨단부(31a)를 갖는 삽입부(31)가 전선(10)을 감싸고 있는 보호외피(13), 피복(12), 전도체(11)를 순차적으로 관통한 후 다시 피복(12), 보호외피(13)를 관통한 후 상기 첨단부(31a)가 발열봉(20)의 카본발열체(21)에 박히고, 상기 삽입부(31) 상단에 구비된 걸림부(32)는 전도체(11)에 걸쳐지게 된다.

이때, 상기 걸림부(32)는 전도체(11)의 외경과 동일한 내경을 형성하여 안정적이고 견고하게 전도체(11)를 감싸게 되며 나아가 상기 걸림부(32)에 첨단부(31a) 를 형성하여 전도체(11)에 박히도록 할 수 있다.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 난방용 발열장치의 구체적인 구현예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 설명에 의하여 한정되지 않고 첨부된 특허청구범위가 갖는 사상의 범주 내에서 당업자에 의해서 다양한 변형 및 변경이 가능하며, 이러한 변형 및 변경 또한 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 난방용 발열장치의 결합 사시도.

도 2는 도 1의 일부 분해 사시도.

도 3은 결합부위의 측단면도

도 4는 연결부재의 실시예를 나타낸 사시도.

< 도면의 주요부호에 대한 설명 >

1 : 난방용 발열장치.

10 : 전선 11 : 전도체 12 : 피복

13 : 보호외피 20 : 발열봉 21 : 카본발열체

22 : 절연외피 30 : 연결부재 31 : 삽입부

31a,32a : 첨단부 32 : 걸림부 40 : 커버

Claims (6)

1. 도전성 카본 발열체와 상기 카본 발열체를 감싸는 절연외피로 이루어진 복수의 발열봉;

   상기 발열봉의 양단에 각각 결합되어 상기 카본 발열체에 통전하는 전선; 및

   상기 전선을 관통하여 상기 발열봉 카본발열체에 박히도록 첨단부를 갖는 삽입부와, 상기 삽입부 상단에 구비되어 있고 상기 전선에 걸쳐지는 걸림부를 갖는 연결부재;

   를 포함하여 이루어진 난방용 발열장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부재의 걸림부는 상기 전선을 감싸도록 호(弧)형상을 이루는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 연결부재의 걸림부는 첨단부를 갖는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전선은 전도체를 감싸는 피복과, 상기 피복을 감싸는 보호외피를 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부재와 상기 전선 결합부위에는 커버가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결부재는 공압 발사장치에 의하여 상기 전선과 상기 발열봉에 박히는 것을 특징으로 하는 난방용 발열장치.

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