KR101223086B1 - 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치에 관한 것으로, 본 발명은 보호케이스를 바닥에 배치하고, 보호케이스의 각 측벽면에 개구부 형성을 용이하게 하는 절개부를 형성하며, 안전밀폐장치와 호스연결장치는 각각 전열관 및 연결호스의 회전이 가능하고 원터치로 체결할 수 있도록 하고, 전열관의 길이를 한정하고 안전장치의 용적은 한정된 전열관의 길이에 대응되도록 하면서 실내 면적에 따라 다수 개의 전열관을 배치하여 사용하도록 함으로써, 크기가 작고, 시공이 용이하면서도 압력 문제로 인한 누수 발생 및 과열 현상이 발생하지 않게 된다.

Description

팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치{Heating apparatus using expanded water moving type's pipe with heating wire}

본 발명은 발열선과 전선이 연결되는 지점의 누수를 방지하고, 과열을 방지하기 위한 안전 밀폐장치 및 발열선이 내장된 전열관의 팽창 압력을 제거하기 위한 안전장치가 건축물의 벽체 측이 아니라 바닥에 설치됨은 물론 전열관의 배치가 자유로워 시공이 용이하고, 작고 심플한 구조를 가져 실내 바닥면에서 하중이나 충격에 의해 파손될 가능성을 줄인, 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치에 관한 것이다.

관 내부에 발열선이 내장된 보일러는 관 내부에 충진된 물과 같은 열매체유가 팽창할 때 발생하는 압력을 해소하는 것이 매우 중요하다.

이와 관련하여 초창기의 기술들은 관 전체의 길이 중 일부 구간을 빈 공간으로 형성하여 팽창 압력을 수용할 수 있도록 하였다.

이때, 관 내부의 발열선이 물과 같은 열매체유에 잠겨 있는 상태일 경우에는 별다른 문제가 없으나, 난방 면적이 커지게 되면 위치에 따라 관의 높이가 균일한 위치에 위치하지 못하게 되어 일부 구간에서는 발열선이 물이나 열매체유에 잠기지 못하는 상태가 된다.

이 상태에서 발열선이 발열되게 되면 관에 열을 가해 관이 파괴되거나 폭발하는 문제가 발생했다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 '안전장치가 구비된 온수관의 구조'(한국 등록특허공보 제10-0707965호, 특허문헌 1)에 나타난 바와 같이 피스톤이나 튜브를 설치하여 튜브로 관 내부의 압력을 수용하도록 하였다.

그러나, 고온의 물이나 열매체유의 공급, 사용 기간의 경과에 따라 상기와 같은 압력수용장치가 제대로 작동하지 못하는 경우가 많이 발생하였다.

그 대표적인 예로 압력수용장치가 압력을 수용하지 못해 압력 과다로 인한 폭발, 압력수용장치에 발생한 누수로 인해 관 내부의 발열선이 공기에 노출되어 발생되는 폭발 및 누수 등이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하고자 자동적으로 전원을 차단할 수 있는 안전장치가 설치되기도 하나, 이러한 안전장치는 단지 오작동이 발생할 경우 전원을 차단할 뿐 오작동 자체를 방지할 수는 없었다.

특히, 압력수용장치 외 즉, 관의 일부에서 외부 충격이나 내구성 저하로 인한 누수가 발생할 경우에는 누수의 여부를 확인할 수 없는 중대한 문제점이 있었다.

또한, 배관의 길이가 긴 경우 압력수용장치 측으로 넘어들어오는 물의 양과 환수되는 물이 양이 일치하지 않게 되는 경우가 발생하게 되는데 이때 역시 관 내부의 발열선이 공기중에 노출되어 폭발의 문제점이 있었다.

본 출원인은 이러한 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위하여, "발열선이 내장된 밀폐형 관의 팽창 압력을 제어하기 위한 압력 비례 제어식 안전장치"(한국 등록특허공보 제10-0875717호, 특허문헌 2)를 출원하여 등록받은 바 있다.

특허문헌 2는 수조 형태의 케이스를 이용하여 압력을 수용하여 관의 길이가 긴 경우에도 항상 관 전체에 열매체유가 가득찬 상태를 유지하여 압력을 조절하도록 하고, 오작동이 발생하지 않도록 하였다.

이러한 특허문헌 2의 기술은 특허문헌 1에서 발생하는 문제점을 획기적으로 개선하였으나, 벽체에 내장되어 설치된다는 문제점이 있다.

구체적으로, 건축물 시공시 벽체와 바닥은 별도로 시공되는데, 설계 시점에서 수조의 설치를 위한 공간을 구획해놓지 않았을 경우 수조 시공을 위해서는 벽체를 파내어야 하게 되므로 사용상 불편함을 초래할 수밖에 없었다.

또한, 수조에는 바닥 전체를 순환하는 하나의 전열관이 연결되므로 수조의 크기가 커져 실내 인테리어상 미관의 저해 요소가 되었다.

이에 따라 안전장치가 건축물의 바닥면에 내장 설치되면서도 팽창 압력으로 인한 각종 문제점이 발생하지 않도록 하고, 안전장치 및 안전 밀폐장치가 내장되는 보호박스의 크기를 최소화할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

KR 10-0707965호 (2007.04.09) KR 10-0875717호 (2008.12.17)

본 발명의 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 안전밀폐장치와 안전장치가 수용되는 보호케이스를 건물 바닥면에 설치하되, 안전장치에 연결되는 전열관의 크기를 30 ~ 55m로 한정하고, 안전장치는 단순히 내부가 빈 박스 형태로 형성하되 그 용적을 50 ~ 60cc로 한정하여 전열관 내부의 열매체유의 팽창시 열매체유가 안전장치로 유입되도록 하면서 내부 압력이 2 kgf/㎠ 이내가 되도록 하여 안정적으로 압력을 수용할 수 있도록 하고, 발열선이 공기중으로 노출되는 것도 방지할 수 있게 하려는 것이다.

즉, 길이가 작은 여러 개의 전열관을 실내에 배치하고, 이를 단순히 내부가 빈 각각의 안전장치에 연결하되, 열매체유의 온도 상승에 따른 압력이 2 kgf/㎠ 이내가 되도록 안전장치의 용적을 한정하여 압력을 수용함은 물론 복잡한 구조로 인한 오작동 및 누수 발생을 최소화하려는 것이다.

또한, 사각 박스 형태로 형성된 보호케이스의 측벽면에는 간편하게 전열관이 관통 연결되도록 절개부를 형성함으로써 여러 개의 전열관의 연결 및 각기 자유로운 연결 각도 설정이 가능하게 함으로써 실내에서 전열관의 배치를 자유롭게 하려는 것이다.

아울러, 안전밀폐장치의 구조를 개선하여 전열관을 안전밀폐장치에 간편하게 힘을 가해 삽입함으로써 체결되도록 하고, 체결된 상태에서 전열관을 회전시킬 수 있도록 하여 전열관의 자유로운 배치에 이바지할 수 있게 하려는 것이다.

또한, 안전장치와 안전밀폐장치를 상호 연결하는 연결호스의 양측 끝단에 설치되는 호스연결장치를 구성함에 있어서 호스연결장치는 호스를 간편하게 힘을 가해 삽입하도록 하고, 이 역시 체결된 상태에서 회전시킬 수 있도록 하여 설치가 용이해지도록 하려는 것이다.

더불어, 전열관의 단부에 변형방지구를 끼워 가압에 따른 전열관의 변형을 방지하여 누수가 발생하지 않게 하려는 것이다.

즉, 본 발명은 보호케이스를 바닥에 배치하고, 보호케이스의 각 측벽면에 개구부 형성을 용이하게 하는 절개부를 형성하며, 안전밀폐장치와 호스연결장치는 각각 전열관 및 연결호스의 회전이 가능하고 원터치로 체결할 수 있도록 하고, 전열관의 길이를 한정하고 안전장치의 용적은 한정된 전열관의 길이에 대응되도록 하면서 실내 면적에 따라 다수 개의 전열관을 배치하여 사용하도록 함으로써, 크기가 작고, 시공이 용이하면서도 압력 문제로 인한 누수 발생 및 과열 현상이 발생하지 않게 하려는 것이다.

본 발명의 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치는, 내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있어 공간에 열매체유가 충진되어 있고, 내부에 길이 방향을 따라 발열선이 설치되어 있는 전열관과; 일측이 상기 전열관의 양측 끝단에 커플링에 의하여 연결되어 있는 전선과; 상기 전선이 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결되어 있는 컨트롤장치와; 건물 바닥면에 안착되며, 측벽면에 개구부가 형성되어 있어 전열관 일측이 개구부를 통해 내부로 삽입되어 있으며, 상부에 개폐식 덮개가 설치되는 보호케이스와; 상기 보호케이스 내부에 설치되어 있으며, 내부에 압력수용공간이 형성되어 있는 안전장치와; 상기 보호케이스 내부에 설치되어 있고, 상기 커플링이 내부에 삽입되며, 일측이 전열관에 연결되어 있고, 연결호스에 의해 상기 안전장치와 연결되어 있는 안전밀폐장치;를 포함하여 구성되어 있고, 상기 전열관은 내경이 10 ~ 15mm이고, 길이는 30 ~ 55 m 이며, 상기 안전장치의 압력수용공간은 용적이 50 ~ 60cc이고, 상기 보호케이스는 사각 박스 형태로 형성되어 있으며, 측벽면에 하단으로부터 1 ~ 5mm 이격되어 하부이격부가 형성된 채 상향되게 상단과 이격된 위치까지 절개된 다수 개의 수직절개부와, 상기 수직절개부의 상부 사이에 수직절개부와 이격되어 상부이격부가 형성된 채 수평 방향으로 절개되어 형성되어 있는 수평절개부가 형성되어 있어 상부이격부와 하부이격부를 절개함으로써 개구부가 형성되도록 구성되어 있고, 상기 안전밀폐장치는, 내부에 수납되는 압지편의 저부(底部)에 단차부가 형성되어 상측의 단차부걸림턱에 걸려 고정토록 되며, 상기 외부로 돌출되는 압지편의 내부에는 경사홀이 형성되어, 이에 콘 형상으로 경사진 실리콘 밀폐구가 내삽되어 밀폐성을 유지하면서 밀착 고정토록 설치되는 상부케이스와; 상기 밀폐구의 하측으로 위치되고, 이동케이스의 내부에 삽입되어 상기 실리콘 밀폐구를 압지하여 지지 고정시킬 수 있도록 상부는 케이스 내주면과 맞닿을 정도의 외경을 갖는 돌출부가 형성되어 있으며, 돌출부 하부에 이동케이스 상부 내주면과 밀착될 정도의 의경을 갖는 하부밀착부가 형성되어 있어 외부의 열매체유가 내측으로 들어오는 것을 차단하도록 하며, 내부 중앙에는 발열선이 삽통되는 발열선 관통홀이 형성되는 지지구와; 중앙의 단턱을 개재하여 그 외부 상측에 상부숫나사부가 형성되어, 상측으로 상부케이스의 암나사와 체결되고, 내주면은 제1내턱에 의해 상기 지지구와 이격되어 열매체유이동공간이 형성되며, 측벽에는 열매체유가 이동 가능하도록 열매체유이동홀이 형성되고, 열매체유이동공간의 하부에 제2내턱이 형성되어 제2내턱의 하부로 열매체유이동공간보다 내경이 크며 상기 전열관 외경과 같은 전열관삽입공간이 형성되어 있으며, 상기 전열관삽입공간의 하부에 제3내턱이 형성되어 있어 제3내턱의 하부로 전열관삽입공간보다 내경이 큰 패킹삽입공간이 형성되어 있고, 하부 외주면에 하부숫나사부가 형성되어 있는 이동케이스와; 상기 패킹삽입공간의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 제3내턱에 밀착되는 판상의 링 형상으로 형성되어 있으며, 내주면을 따라 서로 이격된 채 상향 경사지게 다수 개의 걸림부가 형성되어 있는 금속 재질의 전열관걸림부재와; 상기 패킹삽입공간의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 상기 전열관걸림부재의 저면에 밀착되고, 내경은 상기 전열관의 내경에 대응되고, 내주면을 따라 상향 돌출되는 접촉부가 형성되어 있는 합성수지 재질의 패킹과; 상기 패킹의 하부에 설치되며, 고무 재질로 이루어져 있는 고무링과; 내주면에 나사산이 형성되어 있어 상기 하부숫나사부와 나사결합되는 너트부재;로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 안전장치는 용적이 50cc이며, 전열관의 길이는 30 ~ 40 m인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 안전장치는 용적이 60cc이며, 전열관의 길이는 45 ~ 55 m인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 연결호스와 안전장치, 연결호스와 안전밀폐장치는 각각 호스연결장치에 의해 연결되어 있으며, 상기 호스연결장치는, 일측에 안전장치 및 안전밀폐장치의 열매체유이동홀에 나사결합되는 나사산부가 형성되어 있고, 일측이 상기 나사산부와 결합되어 있으며, 타측에 상기 연결호스가 삽입되는 케이싱부로 구성되어 있고, 케이싱부에는 내측에서 외측으로 내주면에 순차적으로 U-패킹, 로크링, 로크클러, 가이드링 및 슬리브가 끼워져 구성되어 있되, 케이싱부이 내벽면에는 로크클러에 대응되는 지점에 결합홈이 형성되어 있고, 로크클러의 일측에 결합홈에 대응되는 결합돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전열관의 끝단에는 외주면이 전열관의 내주면에 밀착되며, 금속 재질로 이루어진 변형방지구가 끼워져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 안전밀폐장치와 안전장치가 수용되는 보호케이스를 건물 바닥면에 설치하되, 안전장치에 연결되는 전열관의 크기를 30 ~ 55m로 한정하고, 안전장치는 단순히 내부가 빈 박스 형태로 형성하되 그 용적을 50 ~ 60cc로 한정하여 전열관 내부의 열매체유의 팽창시 열매체유가 안전장치로 유입되도록 하면서 내부 압력이 2 kgf/㎠ 이내가 되도록 하여 안정적으로 압력을 수용할 수 있도록 하고, 발열선이 공기중으로 노출되는 것도 방지할 수 있게 된다.

즉, 길이가 작은 여러 개의 전열관을 실내에 배치하고, 이를 단순히 내부가 빈 각각의 안전장치에 연결하되, 열매체유의 온도 상승에 따른 압력이 2 kgf/㎠ 이내가 되도록 안전장치의 용적을 한정하여 압력을 수용함은 물론 복잡한 구조로 인한 오작동 및 누수 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 사각 박스 형태로 형성된 보호케이스의 측벽면에는 간편하게 전열관이 관통 연결되도록 절개부를 형성함으로써 여러 개의 전열관의 연결 및 각기 자유로운 연결 각도 설정이 가능하게 함으로써 실내에서 전열관의 배치가 자유로워진다.

아울러, 안전밀폐장치의 구조를 개선하여 전열관을 안전밀폐장치에 간편하게 힘을 가해 삽입함으로써 체결되도록 하고, 체결된 상태에서 전열관을 회전시킬 수 있도록 하여 전열관의 자유로운 배치에 이바지할 수 있게 된다.

또한, 안전장치와 안전밀폐장치를 상호 연결하는 연결호스의 양측 끝단에 설치되는 호스연결장치를 구성함에 있어서 호스연결장치는 호스를 간편하게 힘을 가해 삽입하도록 하고, 이 역시 체결된 상태에서 회전시킬 수 있도록 하여 설치가 용이해진다.

더불어, 전열관의 단부에 변형방지구를 끼워 가압에 따른 전열관의 변형을 방지하여 누수가 발생하지 않게 된다.

즉, 본 발명은 보호케이스를 바닥에 배치하고, 보호케이스의 각 측벽면에 개구부 형성을 용이하게 하는 절개부를 형성하며, 안전밀폐장치와 호스연결장치는 각각 전열관 및 연결호스의 회전이 가능하고 원터치로 체결할 수 있도록 하고, 전열관의 길이를 한정하고 안전장치의 용적은 한정된 전열관의 길이에 대응되도록 하면서 실내 면적에 따라 다수 개의 전열관을 배치하여 사용하도록 함으로써, 크기가 작고, 시공이 용이하면서도 압력 문제로 인한 누수 발생 및 과열 현상이 발생하지 않게 된다.

도 1은 본 발명의 팽창수 이동식 전열관을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명에서 전열관의 배치 상태를 달리 한 예를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에서 안전밀폐장치의 예를 나타난 분해 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에서 호스연결장치의 일 실시예를 나타낸 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 명칭에 사용되는 '팽창수'는 전열관 내부에 충진된 열매체유로써, 발열선의 작동에 의해 가열되어 팽창하게 되면, 일부가 안전장치 측으로 이동하는 기능을 갖게 되어 이를 '팽창수'라 하였다.

본 발명의 난방장치는,

내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있어 공간에 열매체유(11)가 충진되어 있고, 내부에 길이 방향을 따라 발열선(12)이 설치되어 있으며, 온도감지센서가 내부 또는 외부에 설치되어 있는 전열관(10)과;

일측이 상기 전열관(10)의 양측 끝단에 커플링에 의하여 연결되어 있는 전선(20)과;

상기 전선(20)이 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결되며, 상기 전열관(10)에 연결된 온도감지센서가 전기적으로 연결되어 있는 컨트롤장치(30)와;

건물 바닥면에 안착되며, 측벽면(42)에 개구부(47)가 형성되어 있어 전열관(10) 일측이 개구부(47)를 통해 내부로 삽입되어 있으며, 상부에 개폐식 덮개(41)가 설치되는 보호케이스(40)와;

상기 보호케이스(40) 내부에 설치되어 있으며, 내부에 압력수용공간(51)이 형성되어 있는 안전장치(50)와;

상기 보호케이스(40) 내부에 설치되어 있고, 상기 커플링이 내부에 삽입되며, 일측이 전열관(10)에 연결되어 있고, 연결호스(61)에 의해 상기 안전장치(50)와 연결되어 있는 안전밀폐장치(60);를 포함하여 구성되어 있다.

이하, 본 발명의 주요 구성에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 상기 전열관(10)은 내경이 10 ~ 15mm이고, 길이는 30 ~ 55 m이며, 안전장치(50)는 용적이 50 ~ 60cc인 것을 특징으로 한다.

이때, 내경은 12mm인 것이 보다 바람직하다.

이러한 전열관(10)은 보호케이스(40) 내부에 하나만 설치될 수도, 두 개 이상의 다수 개가 설치될 수도 있다.

통상적으로 실내에 배치되는 전열관(10)의 길이는 110m까지인 것을 볼 때 상기와 같은 구성은 하나의 보호케이스(40) 내부에 두 개 이상이 배치되는 구성이라 볼 수 있으며, 가장 바람직한 실시예는 도시된 것처럼 두 개의 전열관(10)이 배치되는 구성이다.

종래 기술들을 살펴볼 때, 안전장치(50)의 용적은 매우 중요한 요소이다.

구체적으로, 조립 과정에서 안전밀폐장치(60)가 연결되어 있고, 내부에 열매체유(11)가 충전된 상태에서 연결호스(61)를 안전장치(50)와 연결하게 되면 전열관(10)에 충전되어 있는 열매체유(11)가 중력에 의해 안전장치(50) 측으로 유입되고, 반대로 안전장치(50) 측의 공기가 전열관(10)으로 유입되게 된다.

이때, 안전장치(50)의 용적이 매우 큰 경우 전열관(10) 내부의 상측 공기층의 두께가 두꺼워지게 되며, 시공 상태에 따라서는 특정 지점의 전열관(10) 내부 발열선(12)이 공기에 노출될 수 있다.

따라서, 안전장치(50)의 용적이 너무 커지면 안된다.

특히, 특허문헌 2와 같이 하나의 전열관(10)으로 실내 난방을 할 경우에 안전장치(50)의 용적이 자연스럽게 커지게 되며, 이로 인해 안전장치(50)와 전열관(10) 사이로 유입 및 유출되는 공기의 양이 증가되므로 바닥면의 경사도나 구배 등에 따라 공기가 전열관(10) 끝단과 안전장치(50) 사이로 유동하지 않고 전열관(10)의 관로 중간 부분으로 이동할 가능성이 높아지고, 이에 따라 발열선(12)이 공기 중에 노출될 확률이 높아지며, 이로 인해 전열관(10)이 과열에 의해 파손될 확률이 높아지게 된다.

한편, 건물 벽체가 아닌 바닥에 설치되는 관계로 면적을 최대한 줄이는 것이 바람직하다.

이를 위해서는 안전장치(50)의 용적을 최대로 줄이는 것이 바람직한데, 이 경우 별도로 공기를 배출하는 장치를 구비하지 않고서는 전열관(10) 및 안전장치(50) 내부의 압력이 높아져 압력에 의한 파손이 발생할 수 있다.

출원인은 다년간의 연구 끝에 관로 내부의 압력은 최대 4 kgf/㎠, 바람직하기로는 2 kgf/㎠ 이내가 되는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

이를 토대로 전열관(10)의 크기를 30m로 최소화한 상태에서 온도감지센서와 컨트롤장치(30)를 통해 온도를 80℃에 이를 때까지 올려보면서 압력계로 압력을 측정하여 최대 압력이 2 kgf/㎠ 이내가 되도록 하여 안전장치(50)의 용적이 50cc가 최소화할 수 있는 크기임을 알 수 있었다.

또, 전열관(10)의 크기를 55m로 최대화한 상태에서 전열관(10)의 크기가 증가함에 따라 안전장치(50)의 용적은 60cc가 최소화할 수 있는 적당한 크기임을 알 수 있었다.

보다 폭넓게는, 50cc 용적의 안전장치(50)는 상기 내경의 전열관(10)을 기준으로 길이가 30 ~ 40 m인 것이 바람직하고, 60cc 용적의 안전장치(50)는 길이가 45 ~ 55 m인 것이 바람직하다.

이에 따라 실내에 설치되는 전열관(10)의 총 길이가 예를 들어 110m인 경우 55m 전열관(10) 두개와 60cc의 안전장치(50) 두 개를 구비하는 방식, 총 길이가 80m인 경우 50m 전열관(10)과, 30m 전열관(10)과, 60cc와 50cc의 안전장치(50)를 구비하는 방식으로 구성할 경우 복잡한 종래의 안전 장치 없이 압력을 수용하면서, 과열, 누수 등이 발생하지 않고 원할히 작동됨을 알 수 있었다.

더불어, 여러 개의 용적이 작은 안전장치(50)가 각기 설치됨에 따라 안전장치(50)에서 전열관(10)으로 이동하는 공기층의 길이가 짧아지게 되는데, 이는 용적이 큰 하나의 안전 장치를 구성할 경우 전열관(10)의 연결에 따라 이동하는 공기층의 길이가 길어지면서 전열관(10)의 변곡 구간까지 공기층이 이어지고, 이에 따라 전열관(10) 중도의 공기가 안전 장치 측으로 이동하지 못하면서 전열관(10)의 과열이 발생하게 되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서 보호케이스(40)는 도시된 바와 같이 사각 박스 형태로 형성되어 있으며, 측벽면(42)에 하단으로부터 1 ~ 5mm 이격되어 하부이격부(44)가 형성된 채 상향되게 상단과 이격된 위치까지 절개된 다수 개의 수직절개부(43)와, 상기 수직절개부(43)의 상부 사이에 수직절개부(43)와 이격되어 상부이격부(46)가 형성된 채 수평 방향으로 절개되어 형성되어 있는 수평절개부(45)가 형성되어 있다.

이에 따라 사용자는 필요한 상부이격부(46)와 하부이격부(44)를 절개함으로써 원하는 곳에 자유롭게 개구부(47)를 형성할 수 있게 된다.

도 1에는 한쪽 측벽면(42)에 두 개의 개구부(47)가 형성된 예이며, 도 2에는 개구부(47)가 서로 다른 면에 형성되어 전열관(10)의 배관을 자유롭게 한 것을 알 수 있다.

이처럼 절개부를 형성함에 따라 현장 작업자는 간편하게 개구부(47)를 형성하여 간편하게 난방장치의 시공을 할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 안전밀폐장치(60)는 종래의 안전밀폐장치를 개량하여 원터치로 체결하여 설치가 용이하고, 전열관(10)의 회전을 가능하게 하여 전열관(10)을 자유로운 배치를 가능하게 하였다.

보다 구체적으로 본 발명의 구성요소인 안전밀폐장치(60)는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이,

내부에 수납되는 압지편(610)의 저부(底部)에 단차부(611)가 형성되어 상측의 단차부걸림턱(601)에 걸려 고정토록 되며, 상기 외부로 돌출되는 압지편(610)의 내부에는 경사홀(612)이 형성되어, 이에 콘 형상으로 경사진 실리콘 밀폐구(620)가 내삽되어 밀폐성을 유지하면서 밀착 고정토록 설치되는 상부케이스(600)와;

상기 밀폐구(620)의 하측으로 위치되고, 이동케이스(640)의 내부에 삽입되어 상기 실리콘 밀폐구(620)를 압지하여 지지 고정시킬 수 있도록 상부는 케이스 내주면과 맞닿을 정도의 외경을 갖는 돌출부(631)가 형성되어 있으며, 돌출부(631) 하부에 이동케이스(640) 상부 내주면과 밀착될 정도의 의경을 갖는 하부밀착부(632)가 형성되어 있어 외부의 열매체유(11)가 내측으로 들어오는 것을 차단하도록 하며, 내부 중앙에는 발열선(12)이 삽통되는 발열선관통홀(633)이 형성되는 지지구(630)와;

중앙의 단턱(641)을 개재하여 그 외부 상측에 상부숫나사부(642)가 형성되어, 상측으로 상부케이스(600)의 암나사(602)와 체결되고, 내주면은 제1내턱(643)에 의해 상기 지지구(630)와 이격되어 열매체유이동공간(644)이 형성되며, 측벽에는 열매체유(11)가 이동 가능하도록 열매체유이동홀(645)이 형성되고, 열매체유이동공간(644)의 하부에 제2내턱(646)이 형성되어 제2내턱(646)의 하부로 열매체유이동공간(644)보다 내경이 크며 상기 전열관(10) 외경과 같은 전열관삽입공간(647)이 형성되어 있으며, 상기 전열관삽입공간(647)의 하부에 제3내턱(648)이 형성되어 있어 제3내턱(648)의 하부로 전열관삽입공간(647)보다 내경이 큰 패킹삽입공간(649)이 형성되어 있고, 하부 외주면에 하부숫나사부가 형성되어 있는 이동케이스(640)와;

상기 패킹삽입공간(649)의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 제3내턱(648)에 밀착되는 판상의 링 형상으로 형성되어 있으며, 내주면을 따라 서로 이격된 채 상향 경사지게 다수 개의 걸림부(651)가 형성되어 있는 금속 재질의 전열관걸림부재(650)와;

상기 패킹삽입공간(649)의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 상기 전열관걸림부재(650)의 저면에 밀착되고, 내경은 상기 전열관(10)의 내경에 대응되고, 내주면을 따라 상향 돌출되는 접촉부(661)가 형성되어 있는 합성수지 재질의 패킹(660)과;

상기 패킹(660)의 하부에 설치되며, 고무 재질로 이루어져 있는 고무링(670)과;

내주면에 나사산(681)이 형성되어 있어 상기 하부숫나사부와 나사결합되는 너트부재(680);로 구성되어 있다.

이러한 안전밀폐장치(60)는 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제10-1014449호에 공개되어 있는 안전밀폐장치를 개량한 것으로, 이동케이스(640)의 내부에 제2턱과 제3턱을 형성하여 제2턱에는 삽입되는 전열관(10)의 단부가 맞닿아 전열관(10)이 과도하게 삽입되는 것을 방지하고, 제3턱에는 순차적으로 전열관걸림부재(650), 패킹(660), 고무링(670)을 설치함으로써 원터치로 전열관(10)을 삽입하면서 전열관(10)의 이탈을 방지하고, 전열관(10)이 회전 가능케 한 것이다.

보다 구체적으로, 전열관걸림부재(650)에 상향 경사지게 걸림부(651)가 형성되어 있어 전열관(10)이 삽입될 때는 경사지게 형성된 걸림부(651)의 저면과 접촉하면서 미끄러져 원할하게 삽입되고, 반대로 전열관(10)을 잡아당기게 되면 걸림부(651)의 단부가 전열관(10)의 외주면에 걸려 이탈을 방지할 수 있게 된다.

이러한 구조는 이동케이스(640)에 전열관걸림부재(650), 패킹(660), 고무링(670)이 설치된 상태에서 전열관(10)을 밀어넣은 후 간편하게 너트부재(680)를 조이기만 하면 체결이 완료되므로 매우 조립이 간편해진다.

아울러, 너트부재(680)를 합성수지재로 구성하여 체결 및 분리가 용이하게하고, 원가를 절감할 수 있게 하였다.

또한, 체결된 상태에서 전열관(10)을 수평으로 회전시키게 되면 별다른 장애 없이 전열관(10)을 돌릴 수 있어 전열관(10)의 배관이 용이해진다.

이러한 구성에서 도시된 바와 같이 상기 전열관(10)의 끝단에는 외주면이 전열관(10)의 내주면에 밀착되며, 금속 재질로 이루어진 변형방지구(80)가 끼워져 있어 전열관걸림부재(650)의 걸림부(651)가 전열관(10)을 가압함에도 불구하고 전열관(10)이 찌그러져 변형되는 것을 방지함이 보다 바람직하다.

이를 위해 변형방지구(80)의 끝단은 설치된 상태에서 전열관걸림부재(650)의 위치보다 더 깊이 삽입될 정도가 됨이 바람직하다.

한편, 연결호스(61)와 안전장치(50), 연결호스(61)와 안전밀폐장치(60)를 도 5 및 도 6에 나타난 호스연결장치(70)에 의해 연결되도록 구성하여, 원터치로 체결이 용이하게 하고, 회전이 가능케 하여 비좁은 보호케이스(40) 내부 공간에서 구성품끼리의 방해 없이 설치되도록 함이 바람직하다.

즉, 도 1 및 도 2와 같이 협소한 공간에서 나사결합이 아닌 가압하여 원터치로 체결하게 하여 설치가 용이하고, 연결호스(61)의 회전을 가능하게 하여 연결호스(61)가 강제로 비틀어지지 않게 할 수 있게 된다.

이를 위한 구성은 도시된 바와 같이, 일측에 안전장치(50) 및 안전밀폐장치(60)의 열매체유이동홀(645)에 나사결합되는 나사산부(72)가 형성되어 있고, 일측이 상기 나사산부(72)와 결합되어 있으며, 타측에 상기 연결호스(61)가 삽입되는 케이싱부(71)로 구성되어 있고, 케이싱부(71)에는 내측에서 외측으로 내주면에 순차적으로 U-패킹(73), 로크링(74), 로크클러(76), 가이드링(77) 및 슬리브(78)가 끼워져 구성되어 있되, 케이싱부(71)이 내벽면에는 로크클러(76)에 대응되는 지점에 결합홈(74a)이 형성되어 있고, 로크클러(76)의 일측에 결합홈(74a)에 대응되는 결합돌기(75)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성은 등록실용신안 제20-0376047호에 공개된 "원터치 튜브피팅의 로크클러 구조"에 공개된 로크클러 구조를 적용하여 개선한 것으로, 케이싱부(71)의 내벽면에 결합홈(74a)을 형성하고, 로크클러(76)의 일측에 결합돌기(75)가 형성되어 있어 결합홈(74a)에 끼워지도록 구성함으로써 종래와 달리 로크클러(76)가 케이싱부(71) 내벽면에 견고하게 고정된 채 탄성복원력을 제공하여 연결호스(61)의 체결이 용이함은 물론, 연결호스(61)에 홈 가공을 하지 않아도 되므로 제조가 용이해지는 장점을 갖는다.

보다 구체적으로, 슬리브(78)를 밀어넣어 슬리브(78) 끝단이 탄성력을 갖는 로크클러(76)를 끝단을 밀어내어 연결호스(61)의 원할한 진입이 가능하게 공간을 형성하게 되고, 이 상태에서 연결호스(61)를 케이싱부(71) 내측으로 밀어넣은 후 밀어넣었던 슬리브(78)를 놓게 되면 탄성복원력에 의해 로크클러(76) 끝단이 원래의 위치로 돌아가려 하면서 연결호스(61) 내벽면에 밀착되어 연결호스(61)의 이탈을 방지하게 된다.

아울러, 이러한 구성은 연결호스(61)를 나사결합하는 방식이 아니므로 체결된 상태에서 연결호스(61)의 회전이 용이해진다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 난방장치는 보호케이스(40)를 바닥에 배치하고, 보호케이스(40)의 각 측벽면(42)에 개구부(47) 형성을 다양하면서 용이하게 하는 절개부를 형성하며, 안전밀폐장치(60)와 호스연결장치(70)는 각각 전열관(10) 및 연결호스(61)의 회전이 가능하고 원터치로 체결할 수 있도록 하고, 전열관(10)의 길이를 한정하고 안전장치(50)의 용적은 한정된 전열관(10)의 길이에 대응되도록 하면서 실내 면적에 따라 다수 개의 전열관(10)을 배치하여 사용하도록 함으로써, 크기가 작고, 시공이 용이하면서도 압력 문제로 인한 누수 발생 및 과열 현상이 발생하지 않게 된다.

10 : 전열관 11 : 열매체유
12 : 발열선 20 : 전선
30 : 컨트롤장치 40 : 보호케이스
41 : 덮개 42 : 측벽면
43 : 수직절개부 44 : 하부이격부
45 : 수평절개부 46 : 상부이격부
47 : 개구부 50 : 안전장치
51 : 압력수용공간 60 : 안전밀폐장치
61 : 연결호스 600 : 상부케이스
601 : 단차부걸림턱 602 : 암나사
610 : 압지편 611 : 단차부
612 : 경사홀 620 : 밀폐구
630 : 지지구 631 : 돌출부
632 : 하부밀착부 633 : 발열선관통홀
640 : 이동케이스 641 : 단턱
642 : 상부숫나사부 643 : 제1내턱
644 : 열매체유이동공간 645 : 열매체유이동홀
646 : 제2내턱 647 : 전열관삽입공간
648 : 제3내턱 649 : 패킹삽입공간
650 : 전열관걸림부재 651 : 걸림부
660 : 패킹 661 : 접촉부
670 : 고무링 680 : 너트부재
681 : 나사산 70 : 호스연결장치
71 : 케이싱부 72 : 나사산부
73 : U-패킹 74 : 로크링
74a : 결합홈 75 : 결합돌기
76 : 로크클러 77 : 가이드링
78 : 슬리브 80 : 변형방지구

Claims (5)

1. 팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치에 있어서,
   내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있어 공간에 열매체유(11)가 충진되어 있고, 내부에 길이 방향을 따라 발열선(12)이 설치되어 있는 전열관(10)과;
   일측이 상기 전열관(10)의 양측 끝단에 커플링에 의하여 연결되어 있는 전선(20)과;
   상기 전선(20)이 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결되어 있는 컨트롤장치(30)와;
   건물 바닥면에 안착되며, 측벽면(42)에 개구부(47)가 형성되어 있어 전열관(10) 일측이 개구부(47)를 통해 내부로 삽입되어 있으며, 상부에 개폐식 덮개(41)가 설치되는 보호케이스(40)와;
   상기 보호케이스(40) 내부에 설치되어 있으며, 내부에 압력수용공간(51)이 형성되어 있는 안전장치(50)와;
   상기 보호케이스(40) 내부에 설치되어 있고, 상기 커플링이 내부에 삽입되며, 일측이 전열관(10)에 연결되어 있고, 연결호스(61)에 의해 상기 안전장치(50)와 연결되어 있는 안전밀폐장치(60);를 포함하여 구성되어 있고,
   상기 전열관(10)은 내경이 10 ~ 15mm이고, 길이는 30 ~ 55 m 이며,
   상기 안전장치(50)의 압력수용공간(51)은 용적이 50 ~ 60cc이고,
   상기 보호케이스(40)는 사각 박스 형태로 형성되어 있으며, 측벽면(42)에 하단으로부터 1 ~ 5mm 이격되어 하부이격부(44)가 형성된 채 상향되게 상단과 이격된 위치까지 절개된 다수 개의 수직절개부(43)와, 상기 수직절개부(43)의 상부 사이에 수직절개부(43)와 이격되어 상부이격부(46)가 형성된 채 수평 방향으로 절개되어 형성되어 있는 수평절개부(45)가 형성되어 있어 상부이격부(46)와 하부이격부(44)를 절개함으로써 개구부(47)가 형성되도록 구성되어 있고,
   상기 안전밀폐장치(60)는,
   내부에 수납되는 압지편(610)의 저부(底部)에 단차부(611)가 형성되어 상측의 단차부걸림턱(601)에 걸려 고정토록 되며, 상기 외부로 돌출되는 압지편(610)의 내부에는 경사홀(612)이 형성되어, 이에 콘 형상으로 경사진 실리콘 밀폐구(620)가 내삽되어 밀폐성을 유지하면서 밀착 고정토록 설치되는 상부케이스(600)와;
   상기 밀폐구(620)의 하측으로 위치되고, 이동케이스(640)의 내부에 삽입되어 상기 실리콘 밀폐구(620)를 압지하여 지지 고정시킬 수 있도록 상부는 케이스 내주면과 맞닿을 정도의 외경을 갖는 돌출부(631)가 형성되어 있으며, 돌출부(631) 하부에 이동케이스(640) 상부 내주면과 밀착될 정도의 의경을 갖는 하부밀착부(632)가 형성되어 있어 외부의 열매체유(11)가 내측으로 들어오는 것을 차단하도록 하며, 내부 중앙에는 발열선(12)이 삽통되는 발열선관통홀(633)이 형성되는 지지구(630)와;
   중앙의 단턱(641)을 개재하여 그 외부 상측에 상부숫나사부(642)가 형성되어, 상측으로 상부케이스(600)의 암나사(602)와 체결되고, 내주면은 제1내턱(643)에 의해 상기 지지구(630)와 이격되어 열매체유이동공간(644)이 형성되며, 측벽에는 열매체유(11)가 이동 가능하도록 열매체유이동홀(645)이 형성되고, 열매체유이동공간(644)의 하부에 제2내턱(646)이 형성되어 제2내턱(646)의 하부로 열매체유이동공간(644)보다 내경이 크며 상기 전열관(10) 외경과 같은 전열관삽입공간(647)이 형성되어 있으며, 상기 전열관삽입공간(647)의 하부에 제3내턱(648)이 형성되어 있어 제3내턱(648)의 하부로 전열관삽입공간(647)보다 내경이 큰 패킹삽입공간(649)이 형성되어 있고, 하부 외주면에 하부숫나사부가 형성되어 있는 이동케이스(640)와;
   상기 패킹삽입공간(649)의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 제3내턱(648)에 밀착되는 판상의 링 형상으로 형성되어 있으며, 내주면을 따라 서로 이격된 채 상향 경사지게 다수 개의 걸림부(651)가 형성되어 있는 금속 재질의 전열관걸림부재(650)와;
   상기 패킹삽입공간(649)의 내경에 대응되는 외경을 가지며, 상면이 상기 전열관걸림부재(650)의 저면에 밀착되고, 내경은 상기 전열관(10)의 내경에 대응되고, 내주면을 따라 상향 돌출되는 접촉부(661)가 형성되어 있는 합성수지 재질의 패킹(660)과;
   상기 패킹(660)의 하부에 설치되며, 고무 재질로 이루어져 있는 고무링(670)과;
   내주면에 나사산(681)이 형성되어 있어 상기 하부숫나사부와 나사결합되는 너트부재(680);로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 안전장치(50)의 압력수용공간(51)은 용적이 50cc이며, 전열관(10)의 길이는 30 ~ 40 m인 것을 특징으로 하는,
   팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 안전장치(50)의 압력수용공간(51)은 용적이 60cc이며, 전열관(10)의 길이는 45 ~ 55 m인 것을 특징으로 하는,
   팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 연결호스(61)와 안전장치(50), 연결호스(61)와 안전밀폐장치(60)는 각각 호스연결장치(70)에 의해 연결되어 있으며,
   상기 호스연결장치(70)는 나사산부(72)와, 상기 나사산부(72)와 결합되는 케이싱부(71)로 구성되어 있고,
   상기 나사산부(72)는 안전장치(50) 및 안전밀폐장치(60)의 열매체유이동홀(645)에 나사결합되고,
   상기 케이싱부(71)는 일측이 상기 나사산부(72)와 결합되어 있으며, 타측에 상기 연결호스(61)가 삽입되고,
   케이싱부(71)에는 내측에서 외측으로 내주면에 순차적으로 U-패킹(73), 로크링(74), 로크클러(76), 가이드링(77) 및 슬리브(78)가 끼워져 구성되어 있되,
   케이싱부(71)이 내벽면에는 로크클러(76)에 대응되는 지점에 결합홈(74a)이 형성되어 있고, 로크클러(76)의 일측에 결합홈(74a)에 대응되는 결합돌기(75)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 전열관(10)의 끝단에는 외주면이 전열관(10)의 내주면에 밀착되며, 금속 재질로 이루어진 변형방지구(80)가 끼워져 있는 것을 특징으로 하는,
   팽창수 이동식 전열관을 이용한 난방장치.

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