KR101230695B1

KR101230695B1 - 전기 온수 순환 난방기

Info

Publication number: KR101230695B1
Application number: KR1020107026006A
Authority: KR
Inventors: 다카미쓰 사쿠라바; 도모아키 이우라
Original assignee: 가부시키가이샤 데스쿠
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2013-02-07
Also published as: JP4454039B2; JP2009264603A; RU2453773C1; CN102016429B; WO2009130983A1; CN102016429A; KR20110009168A

Abstract

순환 기능부를 컴팩트하게 수납한 히터 유닛 박스의 위에 온수 순환 패널을 얹어놓고 접속하고, 가열 온수를 강제 순환시키고, 방열 패널을 온도 편차 없이 가열하여, 방열 패널로부터 자연 대류로 공간을 난방하는, 실내용의 전기 온수 순환 난방기를 제공한다. 물채움 이음매 금구(7), 공기분리 압력탱크(2), 순환펌프(3), 파이프 히터(4)를 배관 접속하여 가열 순환 기능부를 컴팩트하게 수납한 히터 유닛 박스(1)의 상부에, 온수 순환 방열 패널(81,82)을 틀재(frame member)로 매달아 지지한 방열부(8)를 배치 일체화한다.

Description

전기 온수 순환 난방기{HOT WATER CIRCULATING ELECTRIC HEATER}

본 발명은, 실내 난방용으로서 이용하는 난방기로서, 노출된 방열 패널을 히터 유닛 박스상에 일체화하고 마루 위를 자유롭게 이동 가능하도록 한, 가동식의 전기 온수 순환 난방기이다.

방열부와 가열부를 일체화한 전기온수 난방기는, 도 11에 도시하는 종래예 1, 및 도 12에 도시하는 종래예 2 등에 의해 이미 공지이다.

종래예 1은, 특허문헌 1에 개시된 것으로서, 도 11에 도시하는 바와 같이, 직선 형상의 수평 배치한 가열용 동관(101)의 외주면에, 다수의 방열핀(106)을 둘레에 형성하여 고정하고, 또한, 가열용 동관(101)의 내부의 가열실(103)에 시즈 히터(104)를, 가열용 동관(101)의 거의 전체 길이에 걸쳐서 배치하는 동시에, 가열실(103)에 수용액을 충전하고, 가열용 동관(101)으로부터 절곡관부(105)를 사이에 두고 수평 배치한 팽창실용 동관(107)내에 이너트 가스를 충전하고, 팽창실 수평관부(108)의 선단에 압력 안전밸브 (109)를 배치한 것이다.

그리고, 서모 스탯(110)에서의 제어하에, 시즈 히터(104)를 통하여 가열실(103)내의 수용액을 가열하고, 가열 수용액의 자연 대류(對流) 열전도로 방열핀(106)을 가열하고, 방열핀(106)으로부터는, 자연 대류 방식으로 실내 공기를 따뜻하게 하는 전기온수 난방기이며, 난방기(100) 전체를 소형화하는 동시에, 가열실(103)내의 소량의 수용액을 단시간에 가열시키고, 방열핀(106)을 단시간에 가열시켜, 방열의 초기 상승을 앞당긴 것으로서, 방열부와 가열부를 케이스(Ca)내에 수납한 난방기이다.

종래예 2는, 특허문헌 2에 개시된 것으로서, 도 12에 도시하는 바와 같이, コ자형상의 구리제 제 1 관(201)의 상부를 팽창실(202)로 하고, 팽창실(202)의 선단에, 금이 그어져 있는 원판(207)을 사이에 두고 안전밸브(209)를 배치하는 동시에, 제 1 관(201)의 하부의 큰 지름부에 시즈 히터(204)를 배치하고, 제 1 관(201)의 상부와 하부와의 중간으로부터 제 2 관(205)을 평행하게 배치하고, 제 2 관 (205)의 양단을 제 1 관(201)에 접속하고, 수용액을 충전하여 순환경로로 하는 동시에, 제 2 관(205)의 외주에 핀(206)군을 배치하고, 순환경로 내에 가열 충전수를 자연 대류 순환시키는 것이고, 케이스 본체(Ca)내에 배치한 서모 스탯(210)의 제어하에, 가열 순환수를 통하여 핀(206)군으로부터 난방열을 자연 대류 방산하는, 가열부 및 방열부를 일체적으로 수납한 전기온수 난방기(200)이다

특허문헌 1 : 일본공개실용공보 평성6-18813호 특허문헌 2 : 일본공개특허공보 소화55-49635호

종래예 1(도 11)의 난방기는, 가열실(103)내의 수용액을 시즈 히터(104)로 가열하고, 가열실(103)을 구성하는 동관이 동관 외주의 방열핀(106)에 열전달하는 것이기 때문에, 가열 수용액으로부터 방열핀(106)에의 열전달은, 가열용 동관(101)으로부터의 열전달이어서, 방열핀(106)군에 온도 편차가 생기기 쉽다.

또한, 가열실(103)내의 수용액의 양이 적기 때문에, 서모 스탯(110)에 의한 운전, 정지가 빈번히 생기고, 소비 전력에 대응하는 발열 효과도 적다.

또한, 방열체(방열핀)로부터의 난방 방식은, 방열체로부터의 자연스러운 공기의 흐름을 이용하는 자연 대류 방식이어서, 인체에 친화적이며 온화한 난방을 제공하는 것이지만, 방열부(방열핀군)가 케이스(Ca)내에 수납되어 있기 때문에, 복사열 난방 효과도 적다.

종래예 2(도 12)의 난방기는, 하부의 시즈 히터(204)를 배치한 제 1 관(201)과 방열핀(206)군을 구비한 중간의 순환용 제 2 관(205)과 가열 수용액을 순환시키는 것이지만, 가열 수용액은, 자연 대류 순환이기 때문에, 시즈 히터(204)에의 통전 후에, 시간이 경과하지 않으면 방열핀(206)군이 가열되지 않고, 방열핀(206)군도, 제 2 관(205)으로부터의 열전달을 위해서, 제 2 관(205)의 시단부와 종단부에서는 온도 편차가 생긴다.

또한, 방열핀(206)으로부터 실내에의 난방 방식은, 종래예 1(도 11)와 같은 자연 대류 방식이지만, 방열체(방열핀군)가 케이스(Ca)에 수납되어 있기 때문에, 복사열 난방 효과는 적다.

본원 발명은, 종래의 가열부와 방열부를 일체로 한 난방기의, 상술의 문제점을 해결, 또는 개선하는 것으로서, 종래예 1, 2와 마찬가지로, 가열부와 방열부를 일체로 한 난방기이지만, 방열체로서는, 노출 형태의 온수 순환 패널을 채용하고, 가열부로부터의 방열체에의 열전달은 강제 대류 열전달로 하여, 방열체에의 열전달을 편차 없이 달성하는 동시에, 방열체로부터 실내에의 난방은, 인체에 이로운 자연 대류 방식으로 달성하고, 한편, 방열체로부터의 복사열 난방도 최대한 발휘할 수 있는 컴팩트한 난방기를 제공하는 것이다.

본 발명은, 예를 들면 도 1에 도시하는 바와 같이, 상부의 방열부(8)를 하부의 히터 유닛 박스(1)와 일체화한 전기 가온식의 온수 순환 난방기로서, 방열부(8)는, 온수 공급구(8S) 및 온수 배출구(8R)를 구비한 온수 순환 방열 패널로서, 패널면을 노출하고 있고, 히터유닛박스(1)와 방열기(8)는, 상기 온수 공급구(8S)에 접속된 공급관(S) 및 상기 온수 배출구(8R)에 접속된 복귀관(R)에 의하여 배관 접속되고, 히터유닛박스(1)는, 상기 복귀관(R)과 배관에 의하여 연결되는 물채움 이음매 금구(7), 상기 공급관(S)과 배관에 의하여 연결되는 파이프 히터(4), 상기 물채움 이음매 금구(7)와 파이프 히터(4) 사이에서 순차적으로 배관 접속되는 공기분리 압력탱크(2), 순환펌프(3)를 구비하여, 복귀관(R)-물채움 이음매 금구(7)-공기분리 압력탱크(2)-순환펌프(3)-파이프 히터(4)-공급관(S)을 지나는 온수 순환 경로가 형성되며, 히터 유닛 박스(1)의 측면 적소에는 순환펌프 및 파이프 히터(4)에 전기를 공급하기 위한 전선 플러그(9G)가 인출이 자유롭게 배치되어 있고, 상기 물채움 이음매 금구(7)는, 파이프부(7T)와, 상기 파이프부(7T)의 중앙으로부터 돌출된 파이프부(7T)의 수로 개폐용의 게이트 밸브(7B)와, 게이트 밸브(7B) 양측의 파이프부(7T)로부터 돌출된 접속부(7D)를 포함하여 이루어지며, 상기 파이프부(7T)의 양단 외주는 복귀관(S) 및 공기분리 압력탱크(2)에 연결되는 배관에 각각 접속하기 위한 호스 니플부(7J)로 하고, 상기 게이트 밸브(7B) 양측의 접속부(7D)에는 급수원(6A)으로부터의 급수경로에 연결되어 상기 급수경로를 개폐하는 볼밸브(7A)와 배수 및 공기배출처(6B)로의 배수 및 공기배출 경로에 연결되어 그 경로를 개폐하는 볼밸브(7C)가 각각 자유롭게 탈착되도록 나사식 부착되어 있는 것이다.

이 경우, '패널면을 노출'의 뜻은, 방열 패널면 전체면으로부터 실내로의 복사열 방산을 달성할 수 있는 노출을 의미한다.

또한, 히터 유닛 박스(1)는, 플라스틱판의 조립이라도, 금속판의 조립이라도 좋지만, 메인터넌스상, 케이스는, 판재로 자유롭게 탈착되도록 구성하는 것이 좋다.

또한, 히터 유닛 박스(1)내에 수납하는 순환펌프(3), 파이프 히터(4)는 관용품으로 준비하면 좋고, 순환펌프(3)는, 합성수지제의 전자 펌프이더라도 금속성 순환펌프이더라도 좋고, 파이프 히터(4)는, 에너지 절약성이 뛰어난 네츠쇼(熱匠) (주)제의 1kw 발열용 SC히터(상품명)를 난방능력에 따라서 적절히 몇개 채용하면 좋고, 배관은, 내구성, 내열성, 내용제성이 뛰어난, 관용의 에틸렌 프로필렌 고무제 파이프를 채용하면 좋다.

또한, 방열부(8)는, 온수 순환 타입이면 채용 가능하고, 모리나가(森永) 엔지니어링(주)제의 금속 패널(상품명: 서모패널)이나, 일본 공개특허공보 2001-116475호에 개시된 플라스틱제 방열기도 채용 가능하다.

또한, 공기분리 압력탱크(2)는, 관용(慣用)의 온수 순환 난방 시스템에서의 팽창 탱크와 에어 세퍼레이터와의 기능을 가지는 탱크로서, 경량화, 소형화, 저가격화의 명제하에 개발한, 신규인 플라스틱제 밀폐 탱크이며, 용량은, 난방기내를 순환시키는 물의, 상온시의 양, 가온시의 양, 및 가동시의 공기압력에 기초하여 결정하면 좋고, 1kw 난방기 사양에 있어서는, 전형적으로는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 용량 0.5L(리터)로 장방형 상자에 머리가 잘린 각뿔을 겹쳐서 공간절약의 히터 유닛 박스(1) 내로의 배치의 자유도를 크게 한 것이다.

또한, 제어 계통은, 그 자체 관용의 마이크로 컴퓨터 제어로 구축한 온도 조정 유닛을 히터 유닛 박스(1)내에 조립해 넣고, 조작 패널(9E)을 히터 유닛 박스 (1)의 외면 적소에 배치하면 좋고, 이 경우, 조작 패널(9E)에 시계 기능을 부가해 넣으면, 전원의 온-오프, 온도, 시간의 조합에 의해, 난방의 에너지 절약화에 유효하다.

또한, 히터 유닛 박스(1)의 바닥면에, 도 1과 같이, 캐스터(1V)를 배치하면, 난방기(HC)는 마루면상의 이동이 자유롭게 되어, 인출이 자유로운 전선 플러그(9G)와 더불어, 실내에서의 사용 편의성이 향상된다.

따라서, 본 발명의 전기 온수 순환 난방기는, 방열부와 가열부를 일체로 조립 부착한 컴팩트한 난방기이면서, 방열부(8)의 가열이, 온수의 순환 모터에 의한 강제 순환에서의 가열이 되기 때문에, 방열부, 즉 방열 패널면은, 온도 편차가 발생하는 일 없이 고른 방열체가 되어, 방열 패널로부터의, 실내에의 자연 대류 난방에 의해서, 인체에 친화적이며 온화한 실내 난방을 달성한다.

게다가, 방열 패널면이 노출되어 있기 때문에, 방열 패널면으로부터는 대류 난방열과 함께, 복사 난방열도 조력하고, 방열 패널은, 닿아도 화상을 입지 않을 정도의 온도이더라도, 따끈따끈한 감이 있는 온화한 난방이 되어, 고령자, 소아 등에도 위험이 없는, 안전하고, 안심인 실내 난방을 제공한다.
또한, 본 발명의 난방기에 있어서는, 히터 유닛 박스(1)내에 배치하는 물채움 이음매 금구(7)는, 도 4(B)에 도시하는 바와 같이, 파이프부(7T)의 양단 외주를 배관 접속용의 호스 니플부(7J)로 하고, 파이프부(7T)의 중앙에서는, 파이프부(7T)의 수로 개폐용의 게이트 밸브(7B)를 돌출시키고, 게이트 밸브(7B)의 양측에서는 접속부(7D)를 돌출시키고, 각 접속부(7D)에는 볼밸브(7A,7C)를 자유롭게 탈착되도록 나사식 부착하여, 히터 유닛 박스(1)내의 배관경로 내에 배치하는 점도 필수요건으로 하고 있다.
이 경우, 게이트 밸브(7B)는 파이프 형상으로 돌출하고, 선단에는 게이트 밸브(7B)를 개폐 조작하기 위한 면 구조를 구비하고 있고, 전형적으로는, 게이트 밸브(7B)는, 파이프부(표준: 길이 97mm, 지름 13.5mm)(7T)와 같은 지름(표준: 13.5mm)의 파이프 형상으로, 50mm 돌출하고, 선단의 회전면을 십자 드라이버로 회동시켜 개폐하는 것이다.
따라서, 난방기(HC)내에의 물채움은, 도 4(C)와 같이, 게이트 밸브(7B)를 닫고, 볼밸브(7A)에는, 내압호스(6C)를 이용하여 수도꼭지(급수원에 해당함:6A)와 접속하는 동시에, 볼밸브(7C)에는 투명호스(6D)를 이용하여 물을 채운 양동이(배수 및 공기배출처에 해당함:6B)와 접속하고, 볼밸브(7A)로부터의 압력 유수를 난방기내의 물경로에 충전하고, 볼밸브(7C)로부터 양동이내에의 분출수를 확인하는 것에 의해, 밀폐형 순환경로 내에 소정압의 물을 충전할 수 있다.

이 경우, 볼밸브(7C)로부터 양동이내로의 투명호스(6D)에 원하는 수압에 상응하는 양정(揚程)을 유지하고, 볼밸브(7A)를 닫고 수돗물 압력이 더해지는 것을 없게 하는 것에 의해, 설계치의 압력수의 충전을 할 수 있고, 충전수를 공기와 치환한 후, 볼밸브(7A,7C)를 닫고, 게이트 밸브(7B)를 열면, 난방기내의 배관경로 내는, 난방기(HC)가 가동 가능해진다.
따라서, 난방기(HC)내에의 물채움은, 소형의 신규한 물채움 이음매 금구(7)의 개재로 간편하게 실시할 수 있어, 메인테넌스 프리의 밀폐형 온수 순환 난방기가 된다.
또한, 본 발명 난방기의 방열부(8)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 플라스틱제의 작은 지름 세로 파이프(8B)군을, 상단 및 하단의 플라스틱제의 큰 지름 가로 파이프(8A)로 접속하여 연이어 통해지고, 하단 가로 파이프(8A)에 온수 공급구(8S) 및 온수 배출구(8R)를 배치한 플라스틱수지제 방열 패널(81,82)로 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 방열 패널(81,82)의 매수는 상관 않지만, 1매의 경우는, 하단 가로 파이프(8A)의 일단에 온수 공급구(8S)를 배치하면, 온수 배출구(8R)는 하단 가로 파이프(8A)의 타단측이 되기 때문에, 히터 유닛 박스(1)와의 접속이 번잡하게 된다.

또한, 방열 패널을 3매 이상의 겹침 타입으로 하면, 중간의 방열 패널면으로부터의 복사열 방산 효과가 감쇄된다.

그 때문에, 방열 패널은, 전형적으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 2매 겹침 타입이며, 방열 패널을 2매 겹침으로 하면, 방열부(8)의 온수 공급구(8S)와 온수 배출구(8R)는, 간편하게 동일 부위(하단 가로 파이프(8A)의 일단)로 할 수 있고, 또한, 각 패널로부터의 복사열 방산도, 실내 난방에 유효하게 기능한다.

또한, 방열면을 담당하는 세로 파이프(8B)군의 지름과, 순환로 및 보강틀재로서 기능하는 가로 파이프(8A)의 지름은, 1kw 난방기(HC)에서는, 전형적으로는, 가로 파이프(8A)가 바깥지름(dA) 27mm, 두께 5mm이며, 세로 파이프(8B)가 바깥지름 13mm, 두께 1.6mm이다.

또한, 각 세로 파이프(8B)군의 상하의 가로 파이프(8A)와의 접속은, 열융착 수단으로 실시하면 좋고, 일본 공개특허공보 2007-247869호에서 개시된 수단으로 실시하면 좋다.

따라서, 히터 유닛 박스(1)의 공급관(S)으로부터 방열 패널(81,82)에 공급되는 온수(표준: 75℃)는, 강제 순환에 의해서, 하단 가로 파이프(8A)로부터 세로 파이프(8B)군에 일제히 유입하여 방열 패널을 고른 가열면으로 하고, 방열 패널(81, 82)면의 주위의 공기를 자연 대류로 난방하고, 방열 패널(81,82)면으로부터의 복사 방산열과의 협력에 의해서, 따끈따끈 감이 있는, 인체에 친화적이며 온화한 난방을 발휘한다.

게다가, 방열 패널이 전체 합성수지제로서, 방열 패널 표면온도도, 40∼60℃이기 때문에, 사람 손에 닿아도 화상을 입지 않는, 안전한 실내 난방기를 제공한다.

또한, 방열부(8)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)을, 대향 표면 간격(GP)이, 가열 공기만의 상승 유동을 허용하는 치수로 일체화하고, 제 1 방열 패널(81)의, 하단 가로 파이프(8A)의 일측 하단에는 온수 공급구(8S)를, 제 2 방열 패널(82)의, 하단 가로 파이프(8A)의 일측 하단에는 온수 배출구(8R)를 배치하는 것이 바람직하다.

이 경우, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)과의 일체화는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하단 가로 파이프(8A)의 양단, 및 상단 가로 파이프(8A)의 우단에서는, 스페이서 파이프(8D)로 접속하고, 상단의 가로 파이프(8A)의 좌단만은 연통 파이프(8C)로 연통되어지고, 제 1 방열 패널 상단 가로 파이프(8A) 좌단으로부터 제 2 방열 패널 상단 가로 파이프(8A)의 좌단에의 유수 경로를 확보하고, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(81)을, 가로 파이프(8A)의 중심간 거리(W8')가 31.5mm로 일체화되면, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)과의 대향 표면 간격(스페이스)(GP)이 18.5mm가 된다.

그리고, 제 1 방열 패널(81)에서는, 하단 가로 파이프(8A)의 일단 하부에 온수 공급구(8S)를 부설하는 동시에, 하단 가로 파이프(8A) 및 상단 가로 파이프(8A)의 각 단면을 폐지판(閉止板)(8F)으로 닫고, 제 2 방열 패널(82)에서는, 상하 가로 파이프(8A)의 각 단면을 폐지판(8F)으로 닫는 동시에, 상단 가로 파이프(8A)의 좌단에서는, 좌단의 세로 파이프(8B)와 다음의 세로 파이프(8B)와의 사이에 폐지판 (8E)을 배치하고, 하단 가로 파이프(8A)의 우단에서는, 우단의 세로 파이프(8B)와 다음의 세로 파이프(8B)와의 사이에 폐지판(8E)을 배치하고, 또한 우단의 세로 파이프(8B)와 대응하는 부위에 온수 배출구(8R)를 배치하면 좋다.

따라서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 히터 유닛 박스(1)의 공급관(S)으로부터의 온수는, 제 1 방열 패널(81)의 온수 공급구(8S)에의 유수(流水)(f1)→하단 가로 파이프(8A)내의 가로 유수(f2) 및 세로 파이프(8B)군내의 상승 유수(f3)→상단 가로 파이프(8A)의 유수(f4)→연통 파이프(8C)내의 가로 유수(f5)→제 2 방열 패널 (82) 좌단의 강하 유수(f6)→하단 가로 파이프(8A)내의 가로 유수(f7) 및 세로 파이프(8B)군내의 상승 유수(f8)→상단 가로 파이프(8A)내의 가로 유수(f9)→우단세로 파이프(8B)내의 강하 유수(f10)→온수 배출구(8R)로부터 히터 유닛 박스 복귀관 (R)에의 유수(f11)의 경로에서, 순환펌프(3)에 의해서 강제 순환한다.

그리고, 방열부(8)의 온수 공급구(8S)와 온수 배출구(8R)는 동일 부위에서의 배치가 되어, 방열부(8)와 히터 유닛 박스(1)와의 순환경로 접속이, 동일 부위에서의 접속이 되어, 간편하게 실시할 수 있다.

또한, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)과의 대향 표면 간격(GP)은, 20mm 이상이 되면, 양측의 상승 가열 기류 사이에, 냉기의 하강류를 일으킬 우려가 있지만, 20mm 이하(표준: 18.5mm)이기 때문에, 간격(GP)은 상방으로부터의 냉기의 유하(流下)는 생기지 않고, 가열 공기는 열 정체를 일으키는 일 없이, 부드럽게 자연 대류 상승하여 실내의 온화한 난방을 실현한다.

또한, 본 발명은, 방열 패널(81,82)의, 가로 파이프(8A) 및 세로 파이프(8B)의 전부가, 표면에 도막층(塗膜層)을 구비한 2층 성형 플라스틱 파이프인 것이 바람직하다.

이 경우, 가로 파이프(8A), 세로 파이프(8B)를 PP-R수지(폴리프로필렌·랜덤·코폴리머수지)로 성형하는 경우는, 표층용의 플라스틱은, 내측의 파이프 본체용 수지(PP-R수지)와 동일 수지에 원하는 안료를 혼입하고, 0.4∼0.6mm 두께(표준: 0.5mm 두께)의 표층으로서 2층 압출 성형하면 좋다.

따라서, 복사열 방산을 위해서 노출시키는 방열 패널(81,82)은, 수요자가 선호하는 색채 디자인하에 작성할 수 있고, 또한 파이프 표면의 자외선 열화를 저지하여, 실내 배치에 적합한, 아름다운 난방기를 얻을 수 있다.

게다가, 노출된 플라스틱제 방열부의 각 파이프(8A,8B)는, 선호하는 색채로 착색했음에도 불구하고, 내층의 파이프 본체는, 안료가 혼입되어 있지 않은 플라스틱 수지이기 때문에, 안료 혼입에 의한 합성수지의 내구성 저하는 피할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 히터 유닛 박스(1)가, 외단판(17S)의 외면에 상하방향 절결부(17C)를 구비한 막음구(17)를, 바닥판(1C)의 길이방향 양단에 고정부착하고, 한 쌍의 길이방향의 좌측판(1A)과 우측판(1B)을, 바닥판(1C) 및 막음구(17)를 피복하는 형태로, 바닥판(1C) 및 막음구(17)에 자유롭게 탈착되도록 고정부착하고, 방열부(8)의 상단 가로 파이프(8A)를 매달아 지지한 상틀(13)의 길이방향 양단과, 상부 접합구(16)를 사이에 두고 연결한 상하방향 측틀(15)을, 막음구(17)의 절결부 (17C)에 상방으로부터 끼워 넣고, 측틀(15)의 하단을 막음구(17)로 지탱하는 것이 바람직하다.

이 경우, 히터 유닛 박스(1) 자체는, 바닥판(1C)과, 양측의 측판(1A,1B)과, 양단의 막음구(17)로 강(剛)구조가 되고, 양 측판(1A,1B)에서 형성되는 상면의 개구부(O1)에, 방열부(8)의 하단을 자유로 아래로 늘어뜨려진 형태로 삽입한 구조가 되기 때문에, 좌측판(1A)과 우측판(1B)과의 상단에서의 간격(개구부(O1))은, 방열부(8)의 히터 유닛 박스(1)에의 조립부착 작업성, 및 방열부(8)의 하단의 삽입부에서의 열정체를 최소한으로 하기 위한 가열 공기의 상승 간격을 확보하는 관점으로부터 결정하면 좋고, 전형적으로는, 도 2(A)에 도시하는 바와 같이, 양 측판 (1A,1B)은, 안쪽으로 만곡하고, 선단 가장자리를 안쪽으로의 돌출변(1E)으로 한 형태로 하고, 상단의 양측의 돌출변(1E) 사이에서, 개구부(O1)를 확보하고, 의장 효과도 겸비한 것이다.

또한, 히터 유닛 박스(1)를 형성하는 좌우 측판(1A,1B), 바닥판(1C), 막음구(17)는, 금속판이라도 좋지만, 플라스틱판으로 하면, 방열 패널(81,82)의 플라스틱제와 더불어, 난방기(HC) 전체를 경량화할 수 있어, 취급도 용이해진다.

이 경우, 히터 유닛 박스(1)의 바닥면을 구성하는 바닥판(1C)만을 강판제로 하면, 히터 유닛 박스(1)내에 배치하는, 각종 기능 기기의 배치에 충분한 강도를 부여할 수 있는 동시에, 경량화한 난방기(HC)의 넘어짐 방지에 유효하다.

따라서, 히터 유닛 박스(1)는, 화장틀의 효과를 이루는 좌측판(1A) 및 우측판(1B)을 바닥판(1C) 및 막음구(17)로부터 떼어내면, 방열부(8)가 떼어냄 가능해지고, 또한, 양 측판(1A,1B)의 한쪽을 떼어내는 것에 의해, 온수 순환 기능부의 메인터넌스가 가능해진다.

그리고, 방열부(8)는, 상틀(13)이 상단 가로 파이프(8A)를, 좌우 미끄럼동작을 허용하는 형태로 매달고, 상틀(13)의 양 측단을 측틀(15)로 히터 유닛 박스(1)에 지지하기 때문에, 방열 패널(81,82)의, 세로 파이프(8B)군의 하방에의 가열 신장에도, 가로 파이프(8A)의 가열 가로 신장에도 지장을 일으키지 않는다.

또한, 본 발명 난방기에 있어서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)은, 상변(13T)에 길이방향의 절개부분(13A)을 구비하는 동시에, 절개부분(13A)하부에는, 양측의 곡면 접촉부(13R)와 중앙의 공기유출구멍(H13)을 구비한 바닥판(13B)을 구비하고, 양측의 수직변(13F)의 하단 내측에는 곡면 접촉부(13R)를 구비한 강성(剛性) 중공부(13G)를 배치하고, 상부 뚜껑(18)은, 폭 중앙부에 공기구멍(Ha)군을 정렬 배치하는 동시에, 걸어멈춤조(18G)를 구비한 하향편(18F)을 공기구멍(Ha)군의 양측으로부터 하방으로 돌출시키고, 상부 뚜껑(18)을 상틀(13)의 절개부분(13A)에, 하향편(18F)을 사이에 두고 자유롭게 탈착되도록 끼워 부착하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상틀(13)에 있어서는, 바닥판(13B)의 양측의 곡면 접촉부(13R)와 강성 중공부(13G)의 곡면 접촉부(13R)는, 도 8(A)에 도시하는 바와 같이, 방열 패널(81,82)의 상단 가로 파이프(8A)를 상측과 하측 바깥쪽으로부터 끼워 부착하여 유지할 수 있으면 좋고, 전형적으로는, 양 곡면 접촉부(13R)는, 가로 파이프(8A)와 정합하는 곡면이다.

또한, 상부 뚜껑(18)의 공기구멍(Ha)군은, 하방의 방열 패널(81,82)로부터의 상승 가열 공기류를 고르게 방출할 수 있으면 좋고, 전형적으로는, 도 8(D)에 도시하는 바와 같이, 폭 W18이 30mm, 길이 222mm의 상부 뚜껑(18)에, 폭방향의 긴 구멍(표준: 폭 3.5mm, 길이 18mm)(Ha)군을, 2mm의 스페이스를 유지하여 천공한 것이다.

따라서, 상틀(13)은, 하방의 강성 중공부(13G)의 곡면 접촉부(13R)와 상방의 바닥판(13B)의 곡면 접촉부(13R)에 의해서, 방열 패널(81,82)의 상단 가로 파이프 (8A)를 강고하게 끼워 부착하여 유지하여 방열부(8)를 매달아 유지할 수 있다.

그리고, 길이가 긴(표준 670mm)의 압출 성형품으로서 제작하는 상틀(13)에 대한 공기유출구멍(표준: 폭 18mm, 길이 154mm)(H13)은, 천공 작업성이 나쁜 절개부분(13A) 하방의 바닥판(13B)에의 천공 작업이 되기 때문에, 작업성의 관점으로부터, 적당한 형태, 간격으로 배치하더라도, 천공 작업이 용이한 1매판 형태의 상부 뚜껑(18)에, 고르고, 또한 정연하게 한 공기구멍(Ha)군을 배치하는 것에 의해, 난방기(HC)의 상면은, 상부 뚜껑(18)의 공기구멍(Ha)군이, 시각적으로 고른 공기방출기능을 느끼게 하여, 상부 뚜껑(18)의 양측 라인의 외관과 더불어, 기능 디자인성이 뛰어난 외관이 된다.

또한, 난방기(HC)의 틀 구조를 구성하는 상틀(13), 상부 뚜껑(18), 상부 접합구(16), 측틀(15), 좌측판(1A), 우측판(1B) 및 막음구(17)가, 전부 플라스틱제로서, 압출 성형품은 표면에 도막층을 구비하고, 사출성형품은 안료 혼입수지제이며, 좌측판(1A) 및 우측판(1B)은 외피판(PR)과 내피판(Pr)과의 겹침판인 것이 바람직하다.

이 경우, 상틀(13), 상부 뚜껑(18), 측틀(15), 좌측판(1A), 우측판(1B)은, 길이가 긴 물체로서, 압출 성형할 수 있기 때문에, 표면의 도막층은, 본체용 합성수지에 안료를 혼입한 원료를 준비하여 0.5mm 두께의 표층으로 하고, 내층과의 필요 두께의 2층 압출 성형을 하면 좋고, 사출성형품에 있어서는 안료 혼입수지로 성형하면 좋다.

따라서, 본 발명의 난방기는, 방열부(8)가 플라스틱제이며, 또한 방열부를 유지하는 틀 구조도, 전부 플라스틱제가 되기 때문에, 경량화 할 수 있는 동시에, 수요자가 선호하는 색채의 의장 제품으로 할 수 있다.

이 경우, 방열부의 플라스틱(표준: PP-R수지)과 틀 구조재의 플라스틱(표준: 폴리 카보네이트 수지)이 다른 것에 의해, 미묘한 색 차이를 극복하기 때문에서는, 색 조합의 시행착오 제작이 필요하다.

그러나, 히터 유닛 박스(1)의 화장틀로서, 외관부를 규정하는 길이가 긴 부재의 좌측판(1A) 및 우측판(1B)을, 외피판(PR)과 내피판(Pr)과의 2매 겹침으로 했기 때문에, 외피판(PR)만의 색 조합으로 좋아져, 외피판(PR)의 색채가 부적합으로 폐기되더라도, 내피판(Pr)은 사용 가능해져, 색 조합에 의한 재료 경비의 낭비를 저감할 수 있어, 제작비를 억제할 수 있다.

게다가, 좌측판(1A) 및 우측판(1B)은, 전형적으로는, 도 2(A)에 도시하는 바와 같이, 대형 형상이고 단면 형상도, 만곡면이나 단차를 갖기 때문에, 히터 유닛 박스(1)의 측판으로서의 필요 강도를 유지하는 필요 두께(표준: 3mm 두께)로 하기 위해서는, 압출 성형에서는, 성형 일그러짐(형태 붕괴)이 생기기 쉽지만, 외피판 (PR)과 내피판(Pr)과의 2매 형태로서, 두께를 얇게 하기 때문에, 성형 일그러짐도 억제할 수 있다.

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또한, 공기분리 압력탱크(2)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 하변(2D), 전변 (2F), 후변(2B), 상변(2T) 및 양 측변(2L,2R)을 포함하고, 또한, 상변(2T)이, 전측 경사변(Sf)에서 전변(2F)과, 후측 경사변(Sb)에서 후변(2B)과 연속한 상자형 형상으로서, 전변(2F)의 상하방향 중간부에는 접속구(J1)를, 후변(2B)의 상하방향 중간부분에는 접속구(J2)를, 상변(2T)의 뒷부분에는 접속구(J3)를 구비하고, 양 측변 (2L,2R) 사이에 걸쳐서, 후방으로 경사져 상승하는 2매의 날개판(2A,2A')을, 전측 날개판(2A)이 전변(2F)의 접속구(J1)의 후방 대응 위치에, 후측 날개판(2A')이, 전측 날개판(2A)보다 상방, 또한, 상변 접속구(J3)의 하방 대응 위치에 배치되고, 전측 접속구(J1)를 복귀관(R)측과, 후측 접속구(J2)를 순환펌프(3)측과 배관접속하고, 상측 접속구(J3)를 캡(2C)으로 닫는 것이 바람직하다.

이 경우, 공기분리 압력탱크(2)의 사이즈는, 밀폐형 순환 시스템내에 충전한 수량의 상온(표준: 15℃)시, 및 온수(표준: 80℃) 시의 팽창수량, 및 팽창시 수량으로 상승하는 탱크(2)내의 공기압력으로부터 산출 결정하면 좋고, 접속구(J1 및 J2)는, 상온시라도, 수위면 하가 되도록 배치하면, 물의 낙하음의 발생은 억제할 수 있다.

또한, 하방 날개판(2A)과 상방 날개판(2A')은, 모두 공기 분리를 조장하기 위한 제어 난류를 분류(分流) 발생하는 것이고, 전형적으로는, 모두 30° 경사이고, 전측 날개판(2A)의 폭 W5는 35mm, 후측 날개판(2A')의 폭 W6은 40mm이다.

그리고, 공기분리 압력탱크(2)는, 소형이고, 플라스틱 수지제로, 공기배출밸브, 공기 릴리프밸브를 불필요로 하는 명제하에 개발하고, 순환경로 내의 고압시의 폭발 강도의 약 3배의 강도(안전률: 3배)로 한 것으로, 전형적으로는, 0.6mm 두께의 플라스틱제로서, 방열기 1kw 능력용에서는, 상온시에 물용량 0.28L(리터), 순환경로내(시스템내) 압력 0.01Mpa, 800℃시에, 수량 0.34L(리터), 시스템내 압력 0.04Mpa가 되는 것이다.

한편, 공기분리 압력탱크(2)는, 반투명 플라스틱제로 해 두면, 바깥으로부터의 투시가 가능해져, 물채움 작업시의 물의 유입 상황을 눈으로 확인할 수 있어, 작업상 좋다.

따라서, 본 발명에 사용하는 공기분리 압력탱크(2)는, 도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 2매의 날개판(2A,2A')이 탱크(2)내에의 유입 온수(溫水)를, 공기 분리에 유효한 제어 난류로 분류한다.

이 경우, 접속구(J1)로부터의 유속(표준: 0.885m/s)의 유수(流水) w1이, 탱크(2)내에서는, w2가 되어 급감속(표준: 0.118m/s)하고, 또한, 수류(水流) w3, w4(0.063m/s)와 감속 분류하는 것과 더불어, 수중의 공기거품을 적합하게 분리하고, 상승 공기 a1, a2, a3으로서 상승시키고, 순환 경로 내에서의 발생 공기를 탱크(2) 상부의 공기영역(Za)에 안전하게 확보한다.

그 때문에, 상변(2T)의 접속구(J3)를 고무 캡(2C)으로 닫아 압력 탱크로 한 공기분리 압력탱크(2)는, 밀폐 타입의 온수 순환 난방기에서의, 안전 릴리프밸브, 공기배출밸브의 배치가 불필요한 탱크(2)를 제공하고, 한편, 장방형의 상자형으로 상부 절반이 경사변(Sf,Sb)을 구비하고 있기 때문에, 한정된 스페이스내에의 배치도 가능해져, 히터 유닛 박스(1)의 소형화를 가능하게 한다.

본 발명의 전기 온수 순환 난방기(HC)는, 방열기와 가열부를 일체로 조립한 컴팩트한 난방기이면서, 방열부(8)의 가열이, 온수의 순환 모터에 의한 강제 순환에서의 가열이 되기 때문에, 방열부(8)를 구성하는 온수 순환 방열 패널면은, 온도 편차가 발생하는 일 없이, 고른 온도에서의 고른 방열 작용을 이루고, 방열 패널면으로부터의, 실내에의 자연 대류 난방에 의해서, 사람에게 친화적이며 온화한 실내 난방을 제공한다.

게다가, 방열 패널면이 노출되어 있기 때문에, 방열 패널면으로부터는, 대류 난방열과 함께, 복사 난방열도 조력하고, 방열 패널면은, 사람 손으로 닿아도 화상을 입지 않는 정도의 온도이더라도, 따끈따끈 감이 있는, 온화한 난방이 되어, 고령자, 소아 등에도 위험이 없는, 안전, 안심인 실내 난방기(HC)를 제공한다.

또한, 방열부(8)와 일체화한 히터 유닛 박스(1)의 온수 순환 기능부는, 물채움 이음매 금구(7)를 구비하고 있기 때문에, 제작 공장내에서의, 밀폐 온수 순환 계통내에의, 물채움, 및 공기배출 작업을 간편하게 실시할 수 있어, 공기분리 압력탱크(2)가, 팽창탱크와 에어 세퍼레이터와의 기능을 이루는 것과 더불어, 메인터넌스가 불필요한, 실내용 온수 순환 난방기를 제공 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 온수 순환 난방기의 설명도로서, (A)는 정면도, (B)는 우측면도이다.
도 2는 본 발명 난방기의 설명도로서, (A)는 종단 측면도, (B)는 종단 정면도이다.
도 3은 히터 유닛 박스의 설명도로서, (A)는 박스내 정면도, (B)는 박스내 상면도, (C)는 종단 측면도, (D)는 수류 계통도이다.
도 4는 본 발명의 설명도로서, (A)는 공기분리 압력탱크의 작용 설명도, (B)는 물채움 이음매 금구의 상면도, (C)는 물채움 설명도이다.
도 5는 방열부의 설명도로서, (A)는 제 1 방열 패널의 정면도, (B)는 좌측면도, (C)는 우측면도, (D)는 제 2 방열 패널 정면도이다.
도 6은 공기분리 압력탱크의 설명도로서, (A)는 사시도, (B)는, (A)의 B-B선 종단면도, (C)는 (A)도면의 화살표 C에서 본 측면도, (D)는 정면도이다.
도 7은 난방기의 분해 사시도로서, (A)는 상부 뚜껑을, (B)는 상틀을, (C)는 방열부를, (D)는 히터 유닛 박스를, (E)는 상부 접합구를, (F)는 측틀을, (G)는 막음구를 도시하는 도면이다 .
도 8은 틀재의 설명도로서, (A)는 상틀의 종단 측면도, (B)는 측틀의 횡단면도, (C)는 상부 뚜껑을 상틀에 끼워맞춤한 상태의 설명도, (D)는 상부 뚜껑의 평면도이다.
도 9는 상부 접합구의 설명도로서, (A)는 정면도, (B)는 상면도, (C)는 종단 측면도, (D)는 상틀과의 끼워맞춤 상태 설명도이다.
도 10은 히터 유닛 박스의 케이스의 설명도로서, (A)는 분해 사시도, (B)는 바닥판과 측판과의 부착 상태 종단면도, (C)는 막음구의 사시도, (D)는 막음구의 횡단면도, (E)는 막음구의 부착 상태 종단면도이다.
도 11은 종래예 1의 설명도이다.
도 12는 종래예 2의 설명도로서, (A)는 주요부 사시도, (B)는 전체 정면도이다.

[히터 유닛 박스(도 1, 도 2, 도 10)]

도 1은, 히터 유닛 박스(1)에 방열부(8)를 일체화한 설명도로서, (A)는 정면도, (B)는 측면도이며, 도 2(A)는 난방기의 종단 측면도, 도 2(B)는 난방기의 종단 부분 정면도이고, 도 10은 히터 유닛 박스(1)의 케이스의 설명도이다.

히터 유닛 박스(1)는, 방열부(8)의 하단과 연결되고, 내부에는 가열부, 및 순환 기능부를 수납한 것이다.

히터 유닛 박스(1)의 전체 형상은, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 방열부(8)와 동일 길이로, 화장판 효과를 가지는 플라스틱제의 좌측판(1A) 및 우측판 (1B)을, 강판제의 바닥판(1C)으로 접합하고, 양 측단을 막음구(17)로 접합하고, 상면에서는, 좌측판(1A)과 우측판(1B)의 상단에, 도 2(A)와 같이, 방열 패널 삽입용의 개구부(O1)를 구비한 형상이다.

좌측판(1A) 및 우측판(1B)은, 동일 형상의 대칭물로서, 곡률 반지름 400mm의, 바깥쪽에의 팽출 곡면을 구비하고, 히터 유닛 박스(1)의, 바닥면폭 W1(170mm)로부터 상면 폭 W1'(90mm)로, 높이 L1(146mm)에서 만곡하고, 상면에서는, 양 측판(1A,1B)의 상단으로부터, 수평으로 안쪽으로 돌출한 양측 상변(1T)의 돌출변(1E) 사이에, 방열 패널 삽입용 개구부(O1)를 형성한 것이다.

[측판(1A,1B)(도 10 (A))]

좌측판(1A) 및 우측판(1B)은, 필요강도 두께(표준: 3mm)의 압출 성형에서는, 성형 일그러짐의 발생이 생기기 쉬운 것, 및 화장판으로서의, 제품의 색 조합으로 불량품으로 파기하는 재료비의 낭비를 저감하기 위해서, 도막층을 구비한 얇은 판(표준: 1.5mm 두께)의 외피판과, 바탕이 없는 얇은 판(표준: 1.5mm 두께)의 내피판의 이중구조로 하는 것으로, 도 10에 도시하는 바와 같이, 외피판(PR)에 내피판(Pr)을 겹쳐 합쳐 구성한다.

이 경우, 외피판(PR)은 두께 0.5mm의 도막층을 구비한 1.5mm 두께의 플라스틱수지(폴리 카보네이트 수지)로 2층 압출 성형하고, 내피판(Pr)은 1.5mm 두께의 플라스틱수지(폴리 카보네이트 수지)로 압출 성형한다.

외피판(PR)의 단면 형상은, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 높이가 146mm이고, 하단에 수직변(1F)(높이 26mm) 및 하변(1W)(폭: 27mm)을 구비하고, 수직변(1F)으로부터 단차 d17(2mm)를 사이에 두고 상승하는 곡률 반지름 400mm의 안쪽으로 만곡한 곡면부(R1)와, 곡면부(R1) 상단으로부터 안쪽으로 돌출(돌출폭: 16mm) 한 상변(1T)을 구비하고, 상변(1T)으로부터는, 돌출변(1E)을, 내피판(Pr)의 두께분 (1.5mm)의 단락(段落)을 사이에 두고 돌출하고 있다.

또한, 내피판(Pr)은, 외피판(PR)에 내면으로부터 정합하는, 곡면부(r1)와 수직변(1f)과, 상단에서 안쪽으로 돌출하는 상변(1t)을 구비하고, 외피판(PR)에 내접하면, 상변(1t)이 외피판 상변(1T)의 하면에, 곡면부(r1)가 외피판 곡면부(R1) 내면에, 수직변(1f)이 외피판 수직변(1F) 내면에 정합하여 겹치는 형상이며, 내피판 (Pr)을 외피판(PR)에 겹쳐 수직변(1f)을 외피판 수직변(1F)에 나사 삽입용 구멍 (H3)을 통하여 볼트(b1)로 일체화하면, 내피판(Pr)은 외피판(PR)에 대해서, 길이방향 양단으로, 막음구(17)의 앵커변(17A)의 끼워넣음 치수 W17'(15mm)만큼 짧아지는 것이다.

그리고, 외피판(PR)과 내피판(Pr)의 적층 구조의 좌측판(1A), 또는 우측판 (1B)의 어느 한쪽 적소에, 기기 제어용의, 관용의 조작 패널(9E) 끼워넣음 구멍 (HE)을 배치해 둔다.

[바닥판(1C)]

또한, 바닥판(1C)은, 히터 유닛 박스(1)의 하변의 보강재로서, 하면에는, 그 자체 관용의 캐스터(1V)((주) 프리 베어 코포레이션제, 상품번호 P-5 L-5)를 배치하고, 난방기(HC)에 넘어짐 방지 기능을 부여한 것이고, 2.3mm 두께의 강판 절곡 제품으로, 도 10(A),(B)에 도시하는 바와 같이, 수평변(1D)과, 수평변 양 측단으로부터 기립하는 세움편(1P)을 구비하고, 폭이 164mm, 세움편(1P)의 높이가 15mm이다.

그리고, 수평변(1D)의, 길이방향 양단, 한편 폭방향 중앙에는, 막음구(17)의 절결부(17C)를 정합 끼워맞춤하는 절결부(17C')를 배치하고, 수평변(1D)의 폭방향 양측에서, 또한 길이방향 양단부에는, 막음구(17)의 하변 고정부착용의, 나사 삽입용 구멍(H17')을 뚫어 형성하고, 수평변(1D)의 폭방향 양측부의 길이방향 적소에는, 좌우 측판(1A,1B)의 하변(1W), 즉 외피판(PR)의 하변(1W)의 나사 삽입용 구멍 (H2)과 정합 나사식 부착하기 위한 나사 삽입용 구멍(H2)을, 쑥 들어간 구멍(H2')의 중앙에 배치하고, 세움편(1P)의 길이방향 적소에도, 외피판(PR) 및 내피판(Pr)의 각 수직변(1F,1f)의 나사 삽입용 구멍(H3)과 정합하는 나사 삽입용 구멍(H3)을 배치한다.

[막음구(17) (도 10 (C))]

또한, 히터 유닛 박스(1)의 양단에 끼워맞춤 고정부착하는 막음구(17)는, 바닥판(1C)의 길이방향 양단에 고정하고, 양 측판(1A,1B)의 피복 형태의 탈착을 보증하는 강성(剛性)이 필요한 것으로서, 3mm 두께의 플라스틱(폴리 카보네이트 수지) 일체 성형품이며, 도 10(C)와 같이, 상변(17T), 곡면부(17R), 및 하변(17B)을 구비하고, 곡면부(17R)와 하변(17B)을 수직변(17F)으로 연속하고, 한편, 외단(外端)을 외측단변(17S)으로 닫은 형태로서, 폭W17(40mm)의 막음구 본체로부터 폭 W17' (15mm)이고, 1.5mm 두께의, 좌우 측판(1A,1B)의 단부와 접촉 고정부착하는 앵커변 (17A)을, 내피판(Pr)과 맞닿음 가능한 단락(1.5mm 단락) 형태로 안쪽으로 연장하고, 외단면에는, 방열부의 측틀(15)을 정합 끼워넣기 위한, 단면 C형의 상하방향으로 관통하는 절결부(17C)를, 외측단변(17S)내에 함몰 형태로, 수직의 보강변 (17P,17P')으로 배치하고 있다.

그리고, 어느 한쪽의 막음구(17)의 외측단변(17S)에는 전선 삽입통과용 구멍 (H9)(도 1)을 뚫어 형성해 둔다.

[박스의 조립]

그리고, 히터 유닛 박스(1)의 케이스의 조립은, 도 10(B), (E)에 도시하는 바와 같이, 막음구(17) 하변(17B) 상면에, 바닥판(1C)의 수평변(1D)을 얹어놓고, 바닥판의 절결부(17C')를 막음구(17)의 절결부(17C)에 끼우고, 바닥판(1C) 단부와, 막음구 하변(17B)을, 나사 삽입용 구멍(H17')을 통하여, 도 10(E)와 같이, 막음구 (17)의 하면으로부터 볼트(b17)로 고정한다.

또한, 도 10(E)에 도시하는 바와 같이, 내피판(Pr)은 막음구(17)의, 1.5mm 단락으로 돌출한 앵커변(17A)과 면 일치하게 맞닿고, 외피판(PR)은, 내피판(Pr), 및 막음구(17)의 앵커변(17A)에 피복 형태로 접촉하고, 외피판(PR) 상변(1T)의 나사 삽입용 구멍(H17)과 막음구(17)의 앵커변(17A) 상단의 나사 삽입용 구멍(H17)을, 너트(n17)와 볼트(b17)로 고정한다.

그리고, 한쪽의 측판(1A 또는 1B)을 바닥판(1C) 및 막음구(17)에 고정한 후, 바닥판(1C) 및 측판{1A(1B)}을 사이에 두고 필요 기기를 배관으로 배치하고, 다음 공정의, 방열부(8)의 히터 유닛 박스(1)에의 연결, 및 순환경로 내에의 물채움 종료후, 다른쪽의 측판{1B(1A)}을, 같은 수법으로 부착한다.

따라서, 막음구(17)의 상변(17T)은, 측판(1A,1B)의 상변(1T)과 면 일치하게, 막음구(17)의 곡면부(17R)는 측판(1A,1B)의 곡면부(R1)와 면 일치하게, 막음구(17)의 수직변(17F)은 측판(1A,1B)의 수직변(1F)과 면 일치한 형태에서의 접속이 되어, 화장판으로서의 양 측판(1A,1B)과 양단의 막음구(17)는, 빈틈이 없는 연속한 일체감을 나타낸 것이 된다.

[공기분리 압력탱크(2)(도 6)]

공기분리 압력탱크(2)는, 히터 유닛 박스(1)내에 배치하고, 난방기(HC)내의 순환 온수의 열팽창에 의한 체적 팽창에 대처하고, 순환수로부터 공기거품을 분리 수납하는 것으로서, 종래의, 팽창 압력 탱크 기능과 에어 세퍼레이터의 기능을 겸비한, 신규한 소형 플라스틱제 탱크이다.

도 6(A)는 공기분리 압력탱크(압력 탱크)(2)의 사시도이고, 도 6(B)는, 도 6(A)의 B-B선 종단면도이고, 도 6(C)는, (A) 도면의 화살표 C에서 본 전면도이고, 도 6(D)는 정면도이다.

공기분리 압력탱크(2)는, 일반 두께 0.6mm의 플라스틱(폴리에틸렌) 수지제로서, 전체 형상은, 도 6(B), (C)에 도시하는 바와 같이, 하부는, 바닥변(2D), 전변 (2F), 후변(2B), 및 양 측변(2L,2R)으로 이루어지고, 폭 W2가 50mm, 길이 L2가 140mm, 높이 h3이 55mm의 상자형 형상이며, 상부는, 상변(2T)과, 전변(2F)으로부터 상변(2T)에 이어지는 45°의 전측 경사변(Sf)과, 후변(2B)으로부터 상변(2T)에 이어지는 45°의 후측 경사변(Sb)을 구비하고, 양 측변(2L,2R)을 상변(2T)에 완만한 경사로 연속하고, 높이 h4가 30mm, 전측 경사변(Sf) 및 후측 경사변(Sb)의 전후길이 L4가 각 35mm, 상변(2T) 길이 L3이 70mm, 상변(2T) 폭 W3이 38mm의 머리가 잘린 각뿔 형상이다.

그리고, 전변(2F) 및 후변(2B)에는, 폭방향 중앙의 바닥변(2D)으로부터 높이 30mm(d5)의 위치에, 상변(2T)에는, 후변(2B)으로부터 길이 L5(55mm)의 위치에, 각각, 바깥지름 16mm, 두께 2mm, 돌출 길이 20mm의 파이프편을 돌출시켜, 전변 접속구(J1), 후변 접속구(J2) 및 상변 접속구(J3)를 배치한다.

또한, 각 접속구(J1,J2,J3)는, 배관으로서 채용하는 고무 파이프(에틸렌-프로필렌 고무 파이프)(5A) 및 고무 캡(2C)의 부착을 확실히 하기 위해, 도 6(D)에 도시하는 바와 같이, 폭 1mm이고 돌출 길이가 0.5mm의 고리 형상 돌기(2G)를, 간격을 두고 2개 배치한다.

또한, 도 6(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 좌우 측변(2L,2R)내에 걸치는 형상으로 전측 날개판(2A) 및 후측 날개판(2A')을 경사각 30°로 배치한다.

이 경우, 각 날개판(2A,2A')은, 성형시에 일체 형성해도, 성형시에 측판(2L,2R)에 날개판 삽입구멍(HT)을 형성해 두고, 후속 공정에서 플라스틱판을 걸쳐 삽입해도 좋다.

그리고, 각 날개판의 구조는, 전측 날개판(2A)은, 전변(2F)으로부터 후방 25mm(L6)이고, 바닥변(2D)으로부터 높이 20mm(h5)의 위치로부터, 폭 W5가 35mm, 두께 6mm판을 30° 경사지게 배치하고, 후측 날개판(2A')는, 후변(2B)으로부터 전방 55mm(L5)이고, 바닥변(2D)으로부터 높이 35mm(h6)의 위치로부터, 폭 W6이 40mm, 두께 6mm의 판을 30° 경사지게 배치한다.

따라서, 공기분리 압력탱크(2)는, 폭 W2가 50mm, 길이 L2가 140mm, 높이 h2가 85mm이고, 상부가 머리가 잘린 각뿔통 형태의 소형 탱크로서, 상부의 머리가 잘린 각뿔통 형태에 의해서, 히터 유닛 박스(1)내에의 조립해 넣기가 용이하면서, 전체 용량은 0.5L(리터)가 되어, 밀폐형의 순환 시스템내에 0.01Mpa로 충전하면, 도 6(B)에 도시하는 바와 같이, 물의 상온시(표준: 15℃)의 물용량이 0.28L(리터), 공간 용량이 0.22L(리터)로 수위면 wL₁이 되고, 수온 80℃의 가동시에는, 압력탱크내 압력이 0.04Mpa가 되고, 물용량 0.34L, 공간 용량 0.16L이고, 수위면은 WL₂가 된다.

그리고, 도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 상변(2T)의 접속구(J3)를 고무 캡(2C)으로 닫고, 전변접속구(J1)로부터 후변접속구(J2)로 흐르는 온수는, 접속구(J1)로부터 순환 유속 0.885m/s(w1)로 압력 탱크(2)에 유입하여 탱크(2)내에서 급감속하고, 전측 날개판(2A)에 충돌하여, 제어 난류가 되어 물과 공기는 분리되고, 또한, 전측 날개판(2A)의 하측에서는 유속 0.118m/s(w2)으로 느려져, 공기의 분리를 조장하고, 또한, 공기 포함 수류는, 후측 날개판(2A')의 하측에서는 유속이 0.063m/s(w3)로 감속하여 잔류 포함 공기를 분리하고, 유출 접속구(J2)로부터 순환 유속 0.885m/s(w4)로, 공기를 분리한 온수가 유출하게 된다.

[순환펌프(3)(도 3)]

순환펌프(3)는, 총 바깥지름이 80mm, 총 높이가 82mm의 랑사(LANG)(독일)제의 펌프(형식: D5-32/700B)를 채용한다.

상기 펌프(3)는, 표면이 황동(동-아연합금)와 플라스틱수지로 형성되고, 내부는 스테인리스강과 플라스틱수지로 형성되어 있으므로, 관용의 금속제 방열 패널 및 플라스틱수지제의 방열기이더라도, 부식의 우려가 없고, 소형, 경량으로 구동음도 낮고, 물의 순환이 원활하게 된다.

[파이프 히터(4) (도 2(C))]

파이프 히터(4)는, 관용품으로서, 두께가 2mm의 스테인리스 동제이고, 바깥지름 15.9mm, 길이가 228mm의 파이프 형상이고, 양단은, 고무 파이프(5A)의 빠짐 방지용으로 날밑 부분에서 부풀어 오른 모양이다.

이 스테인리스 파이프의 외주에, 절연층, 도전층, 단열층을 용사 형성하고, 30w/cm²의 고전력 밀도로, 열효율 95%의 에너지 절약형의 히터로 한다.

이 파이프 히터(4)는, 스테인리스 파이프내에 물이 흐름으로써, 수온의 상승, 난방의 상승이 빠르다.

한편, 파이프 히터(4)에, 두께 20mm의 보온재료를 피복하면, 열효율은 향상된다.

그리고, 1kw의 파이프 히터(4)는, 500w 2개의 조합 사용으로 에너지 절약이 된다.

[배관(5A) (도 2)]

배관(5A)은, 내구성, 내열성, 내후성, 내용제성이 뛰어나고, 경량, 또한 가요성이 풍부한, 관용의, 두께 3mm이고 안지름이 14mm의 에틸렌-프로필렌 고무(EPDM) 파이프를 채용한다.

[물채움 이음매 금구(7) (도 4(B))]

도 4(B)는, 물채움 이음매 금구(7)의 설명도로서, 본 발명을 위해서 개발한 신규한 이음매 금구이다.

물채움 이음매 금구(7)는, 도 4(B)에 도시하는 바와 같이, T자형 형상의 포금제(砲金製) 파이프 부재이며, 파이프부(7T)는 길이 L7이 97mm, 지름 R7이 13.5mm이고, 양단 외주를 고무 파이프 접속용의, 12mm 길이의 니플부(7J)로 하고, 파이프부(7T)의 중앙으로부터 지름이 13.5mm, 길이 W7이 50mm이고, 파이프부(7T)내의 수로를 개폐하는 밸브체를 구비한 파이프 형상의 게이트 밸브(7B)를 돌출시키고, 게이트 밸브(7B)로부터 좌우에, 각각 23mm의 위치에는, 파지 치구(파이프 렌치)를 고정부착하는 폭 9mm의 수평변을 마주하는 변에 구비하고, 또한 나사 삽입용 구멍(H7')을 구비한 접속부(7D)를, 파이프부(7T)로부터 19mm 갈아 돌출시킨 것으로 일체화 성형한 것이다.

그리고, 게이트 밸브(7B)의 선단의 나사 삽입용 구멍(H7)에는, 십자 홈을 구비한 회전면을 배치하고, 십자 드라이버로 회전면을 회동시키면, 횡단면 삼각형 형상의 밸브 본체가 전후 이동하여 파이프부(7T)의 수로를 개폐하는 것이다.

따라서, 물채움 작업은, 접속부(7D)의 나사 삽입용 구멍(H7')에, 그 자체 관용의, 선단에 호스 접속용 나사 삽입용 구멍(H7")을 구비한 볼밸브(7A,7C)를 나사식 결합 연결하고, 게이트 밸브(7B)를 닫고, 볼밸브(7A)를, 나사 삽입용 구멍(H7")을 통하여, 내압호스로 수도꼭지와 연이어 통하게 하고, 볼밸브(7C)를, 나사 삽입용 구멍(H7")을 통하여, 투명호스로 물을 채운 양동이와 연결하여 순환경로 내에 물을 충전하여, 소정압하에 물을 충전한 후, 게이트 밸브(7B)를 열고, 볼밸브(7A,7C)를 닫아 실시할 수 있는 것이다.

[온도 조정 유닛]

종래의 온수 순환 난방 시스템과 마찬가지로, 운전 제어, 온도 제어, 실온 검출 등은, 관용의, 마이크로컴퓨터 조립의 전기 제어 수단으로 실시한다.

이 경우, 운전의 온-오프 제어, 실온 제어에는 시계 기능을 사이에 넣고 제어하면, 난방기의 에너지 절약 가동을 실시할 수 있다.

한편, 조정 유닛의 조작 패널(9E)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 히터 유닛 박스(1)의 좌우 어느 한쪽의 측판(1A,1B)의 적절히 위치에 배치한 끼워 넣음 구멍(HE)에 끼워넣어 표출시키면 좋다.

[방열부(8) (도 5)]

방열부(8)는, 플라스틱 파이프로 연이어 통해지는 형태로 구축한 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)의 2매를 채용하고, 상틀(13) 및 상부 뚜껑(18)으로 상면을 피복하고, 측틀(15)의 기둥 작용으로 히터 유닛 박스(1)의 상부에 배치하고, 히터 유닛 박스(1)로부터 공급하는 가열 온수로 가열하고, 실내에 방열하는 것이다.

도 5(A)는 제 1 방열 패널(81)의 정면도이고, 도 5(B)는 방열부(8)의 좌측면도, 도 5(C)는 방열부의 우측면도, 도 5(D)는 제 2 방열 패널(82)의 정면도이다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 제 1 방열 패널(81)도 제 2 방열 패널(82)도, 모두 가는 세로 파이프(8B)군을 상하단의 가로 파이프(8A)로 연이어 통해지는 형태로 융착 일체화한 것이고, 세로 파이프(8B)는, 바깥지름 1 3mm, 두께 1.6mm, 굵은 가로 파이프(8A)는, 바깥지름 27mm, 두께 5mm이고, 세로 파이프(8B)는 길이 455mm로 준비하고, 가로 파이프(8A)는 길이 613mm(L8')로 준비하고, 각 가로 파이프(8A)는 양단을 5mm 두께의 폐지판(8F)으로 닫고, 제 1 방열 패널(81)의 하단 가로 파이프(8A)의 우단에는, 온수 공급구(8S)를 하방으로 돌출시킨다.

그리고, 각 세로 파이프(8B)군은, 상호의 중심간의 거리 ap를 20mm, 각 세로 파이프(8B) 상호의 스페이스(간격) GB를 7mm로, 상하 가로 파이프(8A) 사이에 융착 연결하여 순환 수로를 형성한다.

또한, 제 2 방열 패널(82)에 있어서는, 도 5 (D)에 도시하는 바와 같이, 상단 가로 파이프(8A)의 좌단에서는, 좌단의 세로 파이프(8B)와 다음의 세로 파이프(8B)와의 사이의 위치에, 5mm 두께의 폐지판(8E)을 개재시키고, 하단 가로 파이프(8A)의 우단에서는, 우단의 세로 파이프(8B)와 인접한 세로 파이프(8B)와의 사이의 위치에, 5mm 두께의 폐지판(8E)을 개재시키고, 외단의 폐지판(8F)과 폐지판(8E)과의 사이의 가로 파이프(8A)로부터 온수 배출구(8R)를 돌출시킨다.

한편, 온수 공급구(8S) 및 온수 배출구(8R)는, 세로 파이프(8B)와 동일한 파이프재를 절단하고, 융착하여 연이어 통해지는 형태로 한다.

또한, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)과의 일체화는, 도 5(B), (C)에 도시하는 바와 같이, 스페이서 파이프(8D)로, 우측단의 상하의 가로 파이프(8A) 사이, 및 좌측단의 하단 가로 파이프(8A) 사이를 중심간격 W8'이 31.5mm이고, 양 패널(81,82)의 대향면 사이 스페이스(간격) GP가 18.5mm로 융착 접합하고, 좌측단의 상단 가로 파이프(8A) 사이만을 연통 파이프(8C)로 연속하여 수로(水路)로 한다.

이 경우, 각 가로 파이프(8A), 및 각 세로 파이프(8B)는, 폴리프로필렌·랜덤·코폴리머수지(PP-R수지) 성형품으로서, 본체 수지에 원하는 안료를 혼입한 0.5mm 두께의 도막층을 표피로 하는 2층 압출 성형으로 준비한다.

또한, 각 플라스틱 파이프(8A,8B) 상호의 융착 작업은, 일본 공개특허공보 2007-247869호 공보에 개시된 융착수단으로 실시하면 좋다.

따라서, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)을 일체화한 방열부에 있어서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 히터 유닛 박스(1)내의 공급관(S)과 접속한 온수 공급구(8S)로부터 유입하는 온수 f1이, 제 1 방열 패널(81)내에서는, 하단 가로 파이프(8A)내의 왼쪽으로의 흐름 f2→세로 파이프(8B)군내의 상승류 f3→상단 가로 파이프(8A)내의 왼쪽으로 흐름 f4→연통 파이프(8C)에서 제 2 방열 패널(82)로의 가로방향 흐름 f5가 되고, 제 2 방열 패널(82)내에서는, 좌단의 세로 파이프(8B)내의 하강류 f6→하단 가로 파이프(8A)내의 우측 흐름 f7 및 세로 파이프(8B)군내의 상승 흐름 f8→상단 가로 파이프(8A)내의 우측 흐름 f9→우단 세로 파이프(8B)내의 하강류 f10→온수 배출구(8R)로부터 복귀관(R)으로의 흐름 f11의 경로로, 전체 패널면의 고른 순환이 가능하게 된다.

[방열부의 틀재(도 7, 도 8, 도 9)]

플라스틱 파이프(8A,8B)군으로 구축한 방열부(8)의, 히터 유닛 박스(1)상에의 얹어놓음 연결은, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 방열부(8)의 상단 가로 파이프(8A)를 상틀(13)로 잡아 매달아, 상틀의 양단을, 상부 접합구(16)에서 양측의, 지지기둥의 기능을 가지는 측틀(15)과 연결하고, 측틀(15)의 하단을 히터 유닛 박스(1)로 지탱하여 유지하면 좋고, 방열부(8)는, 기둥 작용을 하는 양 측틀(15)에 연결 지지된 상틀(13)에 의해서 상단이 유지되고, 하단이 히터 유닛 박스(1)의 상부에 수납된 형태가 되어, 세로 파이프(8B)군의 가열에 의한 신장 변형은 지장 없이 흡수할 수 있다.

[상틀(13) (도 7, 도 8)]

상틀(13)은, 방열부(8)의 전체 길이에 걸친 상부 피복재인 동시에, 방열부 (8)를 매달아 유지하는 부재이며, 도 8(A)는 상틀 단면도이다.

도 8(A)에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)의 단면 형상은, 폭 W13이 68mm, 높이 h13이 39mm이고, 만곡 돌출면 형상의 상변(13T)과 양측의 수직변(13F)으로 이루어지고, 일반 두께 1.5mm이고, 표층을 0.5mm 두께의 착색 도막층으로 한, 2층 성형의 폴리 카보네이트 수지의 압출 성형품이다.

그리고, 도 8(A)에 도시하는 바와 같이, 상변(13T)은, 폭 W13'이 31mm의, 상부 뚜껑 배치용의 절개부분(13A)을 구비하고, 절개부분(13A)에서는, 상변(13T)으로부터 두께 부분 단락(표준: 1.5mm)을 유지하여 폭 5mm의 받침편(13U)을, 양측으로부터 안쪽으로 돌출시키는 동시에, 하방으로 연장(표준: 10mm)한 하향편(13C)을 사이에 두고, 양측의, 가로 파이프(8A)와 접촉시키기 위한 곡면 접촉부(13R)와, 양 곡면 접촉부(13R) 사이에 걸친 바닥판(13B)을 배치하고, 바닥판(13B)에는, 적절한 형상의 공기유출구멍(H13)(표준: 폭 18mm, 길이 154mm의 긴 구멍)을, 적절히 천공 배치한다.

또한, 상틀 양측의 수직변(13F)은, 하단 내측에, 수평변(13D), 가로 파이프 (8A)에 경사 하방으로부터 접촉시키기 위한 곡면 접촉부(13R), 및 경사변(13S)에서, 강체의 중공부(13G)를 돌출 형성한다.

또한, 상틀(13)이 길이방향 양단부에서는, 도 7(B)에 도시하는 바와 같이, 바닥판(13B)의 양단에는, 상부 접합구(16)의 상부 중앙의 돌출편(16E)과 끼워 부착하기 위한 끼워맞춤용 구멍(H13")을, 중공부(13G)의 경사변(13S)의 양단에는, 도 8(A)에 도시하는 바와 같이, 상부 접합구(16)의 돌출편(16M)과 끼워 부착하기 위한 끼워맞춤용 구멍(H13')를 뚫어 형성한다.

[측틀(15) (도 7, 도 8)]

도 7(F)에는, 측틀(15)의 전체 사시를, 도 8 (B)에는 측틀의 단면을 도시하고 있고, 측틀(15)은, 방열부(8)를 지지하는 기둥 작용을 하는 것으로서, 횡단면이 사다리꼴의 각통이고, 일반 두께 1.5mm이고, 표층에 0.5mm 두께의 착색 도막층을 구비한, 폴리카보네이트 수지의 2층 압출 성형품이다.

그리고, 단면 형상은, 도 8(B)에 도시하는 바와 같이, 폭 W15가 68mm이고 상틀(13)과 동일 폭이며, 두께(깊이) T15가 20mm의 사다리꼴 각통이고, 내부 수직변 (15F)으로부터 양측의 측부 수직변(15A), 및 경사변(표준: 45° 경사)(15S)을 사이에 두고 폭 42mm의 외부 수직변(15D)을 구비한 것이다.

또한, 측틀(15)에는, 도 7(F)에 도시하는 바와 같이, 내부 수직변(15F)의 상방에는, 상부 접합구(16)의 삽입부(16B)의 돌기(16C)와 걸어맞춤용의, 끼워맞춤용 구멍(H15)(표준: 길이 20mm의 수평으로 긴 구멍)을 배치한다.

[상부 접합구(16) (도 7, 도 9)]

상부 접합구(16)는, 상틀(13)의 길이방향 단부를 측틀(15)에 연결하는 부재이며, 도 9는, 상부 접합구의 설명도로서, (A)는 접합면측의 정면도, (B)는 상면도, (C)는 종단 측면도, (D)는 상틀과의 끼워맞춤 상태 설명도이다.

상부 접합구(16)는, 일반 두께 3mm의, 착색 폴리 카보네이트 수지의 사출 성형품으로서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 폭 W16이 68mm이고, 상틀(13) 및 측틀 (15)과 동일 폭이고, 길이(깊이) T16이 20mm이고, 높이는, 표출 높이 h16이 59mm, 측틀(15)내에 삽입하는 삽입부(16B)의 높이 h16'이 20mm이고, 총높이 79mm이며, 하방의 높이 h16'의 삽입부(16B), 도 9(C)와 같이, 표면을 단락시킨 절반 두께 (1.5mm)이고, 측틀(15)내에 끼워 넣음하여, 측틀 표면과 면 일치하게 연결하는 것이다.

그리고, 도 9(C)에 도시하는 바와 같이, 내부 수직변(16F)과, 외부 수직변 (16D)을, 상변(16T)과 상변 경사변(16S)에서 일체화하고, 측면은, 도 9(B)에 도시하는 바와 같이, 내부 수직변(16F)으로부터 양측의 측부 수직변(16A) 및 경사변 (16S)을 사이에 두고, 외부 수직변(16D)에 이어지게 한 것이다.

그리고, 상부 접합구(16)의 내부 수직변(16F)에서는, 도 9(A)에 도시하는 바와 같이, 상부 중앙에는, 걸어멈춤편(16E')을 선단에 구비한 돌출편(16E)을 수평 배치하고, 양측 상부에는, 상틀(13)의 상변(13T) 및 수직변(13F)에 내접시키기 위한, 굴곡형태의 지지편(16K)을 배치하고, 양측의 각 중간부에는, 걸어멈춤편(16M')을 선단에 구비한 돌출편(16M)을, 도 9(D)에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)의 중공부(13G)의 끼워맞춤용 구멍(H13')에 걸어멈춤편(16M')이 끼워넣어지는 형태로 배치하고, 삽입부(16B)의 중앙부에는, 측틀(15)의 상방의 끼워맞춤용 구멍(H15)에 끼워 넣음 가능하게, 돌기(16C)를 배치해 둔다.

즉, 상부 접합구(16)는, 상틀(13)에 대해서는, 도 9(D)에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)의 절개부분(13A)내의 바닥판(13B)의 길이방향 양단의 끼워맞춤용 구멍(H13)에는, 접합구(16)의 걸어멈춤편(16E')이 끼워넣어지고, 돌출편(16E)이 상틀 바닥판(13B)의 하면에 접촉하고, 지지편(16K)이, 상틀(13)의 상변(13T)의 내면으로부터 수직변(13F)의 내면에 걸쳐 접촉 보강하고, 돌출편(16M)과 걸어멈춤편(16M')과의 중합(重合) 돌출편은, 상틀(13)의 수직변(13F) 하부 내면의 강성 중공부(13G)내에 삽입되어, 끼워맞춤용 구멍(H13')에 걸어멈춤편(16M')이 끼워 넣어지고, 돌출편(16M)이 중공부(13G)의 경사변(13S) 내벽면에 접촉하고, 상틀(13) 단부에, 덜컹거림(미끄럼동작)이 생기지 않는 끼워넣음을 할 수 있고, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 난방기(HC)의 양 단부에서는, 상틀(13), 상부 접합구(16), 측틀(15) 상호를, 정합하여 일체화 조립할 수 있는 치수 형태이다.

[상부 뚜껑(18) (도 8)]

도 8(D)는 상부 뚜껑(18)의 평면도이고, 도 8(C)는 상부 뚜껑(18)의 상틀(13)에의 얹어놓음 상태 단면도이다.

상부 뚜껑(18)은, 상틀(13)의 상변 중앙의 길이방향에 세로로 형성한 절개부분(13A)상에 얹어놓고 끼워맞춤하는 것이고, 일반 두께 1.5mm의 착색 플라스틱 수지(폴리카보네이트 수지) 압출 성형품으로서, 도 8(D)에 도시하는 바와 같이, 길이 L18이 222mm, 폭 W18이 30mm이고, 폭 중앙부에는, 폭 3.5mm, 길이 18mm의 긴 구멍 형상의 공기구멍(Ha)을 일정간격(표준: 2mm간격)으로, 천공 작업에 의해서 다수 배치한 것이고, 1개 상틀(13)의 절개부분(13A)내에는 복수개(표준: 3개)의 상부 뚜껑(18)을 잇는 형태로 배치하는 것이다.

그리고, 상부 뚜껑(18)의 단면 형상은, 도 8(C)에 도시하는 바와 같이, 상변(18T)이, 상틀(13)의 상변(13T)과 동일 곡률의 팽출 곡면을 구비하고, 공기구멍(Ha)군의 양 측면위치로부터 하향편(18F)을, 높이 h18가 4.5mm로 수직으로 내려지고, 양 하향편(18F)은 하단 바깥쪽에 걸어멈춤조(18G)를 구비한 것이다.

그 때문에, 상부 뚜껑(18)은, 도 8(C)에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)의 절개부분(13A)의 양측의 받침편(13U)상에 얹어놓고 끼워 부착하면, 상부 뚜껑 상변(18T)은 상틀 상변(13T)과 정합하는 곡면을 나타내고, 하향편(18F) 하단의 걸어멈춤조(18G)가, 상틀 상단면측의 받침편(13U)의 하면에 걸어맞춤하여 상틀(13)의 바닥판(13B)상을 피복하고, 상틀(13)로부터의 가열 공기의 상승 방출을 허용하면서, 상틀 상면에, 상부 뚜껑(18)의, 양측 가장자리 라인에 의한 의장 효과, 및 정연하게 배치한 공기구멍(Ha)군에 의한 기능미를 부여한다.

[난방기의 조립(도 3, 도 7, 도 10)]

난방기의 조립은, 히터 유닛 박스(1)의 조립과, 기기류, 및 배관 배선을 행하고, 방열부를 조립하고, 방열부를 히터 유닛 박스와 접속하는 작업으로서, 공장내에서 실시한다.

이 경우, 히터 유닛 박스(1)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 양측의 막음구(17)의 하변(17B)에, 바닥판(1C)을 접촉하여 얹어놓고, 막음구 하변(17B)의 나사 삽입용 구멍(H17') 및 바닥판(1C)의 나사 삽입용 구멍(H17')을 통하여, 막음구(17)의 하변(17B)의 하측으로부터 볼트(b17)를 삽입하여 조여 부착하고, 양측의 막음구(17)와 바닥판(1C)을 굳게 붙인다.

이어서, 일체화한 양측의 막음구(17) 및 바닥판(1C)에, 조작패널(9E)을 배치하는 측의 측판{1A(1B)}을, 막음구(17) 및 바닥판(1C)의 외주에 피복하는 형태로 배치한다.

이 경우, 우선 내피판(Pr)을, 양측의 막음구(17)의 안쪽으로 15mm폭으로 연장한 앵커변(17A)에 면 일치하게 맞닿게 하고, 외피판(PR)은, 앵커변(17A)에 피복하여 막음구(17)의 외표면과 면 일치하게 배치하고, 바닥판(1C)의 세움편(1P)에 내피판(Pr)의 수직변(1f)을 접촉하고, 내피판(Pr)의 수직변(1f)에 외피판(PR)의 수직변(1F)을 피복 접촉하고, 외피판(PR) 및 내피판(Pr)의 나사 삽입용 구멍(H3)을 통하여, 바닥판(1C)의 세움편(1P)의 나사 삽입용 구멍(H3)에 볼트(b1)를 이용하여 조여 부착한다.

그리고, 외피판(PR)의 하변(1W)은, 도 10(B)에 도시하는 바와 같이, 바닥판(1C)의 수평변(1D)에 뚫어 형성한 나사 삽입용 구멍(H2)의 하면에 접촉하고, 볼트(b1)를 사이에 두고, 큰 지름의 쑥 들어간 구멍(H2')내의 수평변(1D)과 조여 부착한다.

또한, 외피판(PR)의 상변에서는, 도 10(E)에 도시하는 바와 같이, 막음구(17)의 상변의 양단부에서 일부 연장하여 나사 삽입용 구멍(H17)을 구비한 앵커변(17A)에 외피판(PR)의 상변(1T)을 피복 접촉하고, 앵커변(17A)의 나사 삽입용 구멍(H17) 외주부에 배치한 하향편(17E) 하단에, 너트(n17)를 배치하여 볼트(b17)로 강고하게 조여 부착하고, 외피판(PR) 및 내피판(Pr)으로 이루어지는 화장판 효과를 이루는 측판{1A(1B)}과, 바닥판(1C)과, 양단의 막음구(17)를 일체화한다.

다음에, 바닥판(1C)의 수평변(1D) 상면에, 기기류 및 배관을 배치 한다.

이 경우, 바닥판(1C)의 상면의 적절한 위치에, 양면 테이프를 이용하여, 공기분리 압력탱크(2), 및 순환펌프(3)를 고정부착하고, 도 3(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 공기분리 압력탱크(2)는 상변 접속구(J3)를 고무 캡(2C)으로 닫고, 공기분리 압력탱크(2)의 전변접속구(J1)로부터 물채움 이음매 금구(7)를 경유하여 복귀관(R)에 고무 파이프(5A)를 배관(P1)하고, 공기분리 압력탱크(2)의 후변 접속구(J2)와 순환펌프(3)의 한쪽의 접속부(3J)를 배관(P2)하고, 순환펌프(3)의 다른쪽의 접속부(3J)와 파이프 히터(4)를 배관(P3)하고, 파이프 히터(4)로 공급관(S)을 배관(P4)하는, 각 기기내의 배관은, 고무 파이프(5A)를 호스밴드(5B)(도 2)로 단단히 조여 접속하면 좋다.

그리고, 배관 빈틈에 전기 배선하고, 조작 패널(9E)을 측판{1A(1B)}에 끼워맞춤하여 표출시키고, 전선 플러그(9G)를 막음구(17)의 전선 삽입통과용 구멍(H9)으로부터 자유롭게 신축되도록 끌어낸다.

다음에, 상틀(13)에서 방열부(8)를 매달아, 상틀(13)의, 양측에서 상부 접합구(16)에 의해서 측틀(15)과 끼워맞춤하여 일체화한 방열부(8)를, 측틀(15)을 막음구(17)의 절결부(17C)에 상방으로부터 삽입하여 끼워맞춤하고, 측틀(15)의 하단이 막음구(17)의 하변(17B)으로 지탱되는 형태로, 히터 유닛 박스(1)의 상부에 배치하고, 히터 유닛 박스(1)내의, 공급관(S)을 방열부(8)의 온수 공급구(8S)에, 복귀관(R)을 방열부(8)의 온수 배출구(8R)와 접속한다.

이 경우, 플라스틱제 상틀(13)은, 방열부(8)와 동일 길이로서, 도 8(A)에 도시하는 바와 같이, 상틀(13)의 양측의 상부의 곡면 접촉부(13R)와 하방 외측의 곡면 접촉부(13R)가, 방열부의 상단의 2개의 가로 파이프(8A)를, 전체 길이에 걸쳐서 강고하게 끼워지지한다.

[시스템내에의 물의 충전(도 4)]

도 4(B)는 신규한 물채움 이음매 금구(7)의 설명도에서, 도 4(C)는 물채움 작업 설명도이다.

온수 순환 시스템내의 물채움 작업은, 도 4(C)에 도시하는 바와 같이, 볼밸브(7A)의 나사 삽입용 구멍(H7")과 수도꼭지(6A)를 내압 호스(6C)로 접속하고, 볼밸브(7C)의 나사 삽입용 구멍(H7")에 투명호스(6D)의 일단을 접속하고, 투명호스(6D)의 타단을 양동이(6B)의 수중(水中)에, 또한 투명호스(6D)에는 설정 수압 부여를 위해, 수압 부여 위치(6E)까지 들어 올려, 양정(표준: 1m)을 부여한 상태로 삽입하고, 물채움 이음매 금구(7)의 게이트 밸브(7B)를, 드라이버를 나사 삽입용 구멍(H7)에 삽입하여 회동시켜 닫고, 볼밸브(7A,7C)를 개방하여, 수도꼭지(6A)를 개방하고, 수도압(표준: 0.5Mpa)으로 물을 순환 시스템내에 충전한다.

이 경우, 양동이(6B)내에는, 공기와 함께 물이 배출되어, 투명호스(6D)에서 기포를 눈으로 확인할 수 있고, 양동이(6B)에서는 물의 표면으로부터 기포가 나오는 것을 확인할 수 있다

그리고, 시스템내의 공기의 배출(공기→물 치환)을 확인하여, 수도꼭지(6A) 및 볼밸브(7A)를 닫으면, 시스템내는 급수 정지가 되어 압력 제로가 되어, 투명호스(6D)로 유지한 양정에 의해, 시스템내 충전수는, 초기 압력 0.01Mpa가 된다.

시스템내에의 소정의 초기 압력으로 물을 충전한 후, 볼밸브(7A,7C)를 닫고, 게이트 밸브(7B)를 열어, 내압 호스(6C) 및 투명호스(6D)를 벗기고, 또 한쪽의 측판{1B(1A)}을 막음구(17)에 피복 고정부착하고, 상부 뚜껑(18)을 상틀(13)상에 끼워맞춤 하면, 완성품이 된다.

따라서, 밀폐형의 본 발명 순환 시스템에 있어서는, 제작시에 물기 제거, 공기배출을 행하기 때문에, 장시간 연속 운전하더라도, 보수, 점검의 필요가 없고, 메인터넌스가 자유로운 플라스틱 난방기가 되었다.

한편, 시스템에 고장이 생겨도, 히터 유닛 박스의, 어느 한쪽의 측판{1A(1B)}을 떼어내어, 점검, 혹은 수리, 교환을 하면 좋고, 사용하기 쉬운 난방기가 되었다.

실시예에서 얻어진 본 발명의 온수 순환 난방기(HC)는, 주택 난방기에서는 획기적인 올(all) 플라스틱제 난방기가 되었다.

그리고, 홋카이도 공업시험장, 환경 에너지부 측정실에서의, 시험방법의 지도, 입회하에, 드롱기(De'Longhi)사(덴마크)의 오일히터와 동일 조건하(1.2kw)에서, 성능 비교한 바, 다음 표와 같았다.

	패널 표면온도	면 방사온도	방열량
플라스틱 난방기	48.8℃	28.7℃	472w/m²
오일히터	71.7℃	24.8℃	447w/m²

상기의 비교 시험으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 플라스틱 난방기는, 방열 패널 표면 온도는 낮지만, 면 방사온도, 방열량은 많고, 화상의 걱정이 없는 난방기가 되었다.

그리고, 운전 개시부터 1.5시간의 평균 전력량의 비교에서는, 플라스틱 난방기는 1.172kw, 열효율은 97.6%이며, 오일히터는, 1.002kw, 열효율은 85.1%로 열효율면에서도 현저한 차이가 생겼다.

또한, 플라스틱 난방기를 1500w로 능력 시험을 실시(H19.6.18)한 바, 온수 공급구(8S)의 수온이 70.8℃로 유입되고, 온수 배출구(8R)의 수온이 63.3℃로 7.5℃ 저하했지만, 상기 온도 저하량은 실내 방열이다.

그리고, 본 발명의 온수 순환 난방 시스템의 유량은 2.0리터/min이고, 출입구의 온도차는 9.5℃(표준: 10℃)로 고효율이었다.

또한, 플라스틱 난방기(HC)는, 방열부(8)의 무게(열 매체인 물의 중량을 포함한다)가 2.7kg, 히터 유닛 박스(1)의 무게가 5.1kg이고, 합계 7.8kg으로 경량이고, 또한, 상부(방열부)와 하부(히터 유닛 박스)의 중량 비율이, 35%:65%로 넘어짐의 우려도 적다.

또한, 본 발명 플라스틱 난방기의 방열부(8)와, 종래의 플라스틱 방열부(일본 공개특허공보 2007-247869호의 도 5에 개시된 것)와의 배관내 흐름 저항을 비교한 바, 본 발명 방열부(8)의 배관내 저항은, 0.09mmAg/m이며, 종래의, 플라스틱 방열부의(A) 타입(1개 파이프의 굴곡 병렬)에서는, 6.7mmAg/m, (B) 타입에서는, 0.34mmAg/m, (C) 타입에서는, 3.36mmAg/m이었다.

따라서, 본 발명의 플라스틱 난방기(HC)는, 방열부(8)내의 유수는, 원활하게 흐르기 때문에, 소형의 순환펌프를 채용할 수 있어, 열효율이 좋은, 에너지 절약 난방기가 되었다.

1 : 히터 유닛 박스(박스)
1A, 1B : 측판
1C : 바닥판
1D : 수평변(水平邊)
1E : 돌출변(突出邊)
1F, 1f : 수직변(垂直邊)
1P : 세움편
1T, 1t : 상변
1V : 캐스터
1W : 하변
2 : 공기분리 압력탱크(압력탱크, 탱크)
2A : 전측 날개판(날개판)
2A' : 후측 날개판(날개판)
28 : 후변
2C : 고무 캡(캡)
20 : 하변
2F : 전변
2G : 고리 형상 돌기(돌기)
2L, 2R : 측변
2T : 상변
3 : 순환펌프
3J : 접속부
4 : 파이프 히터
5A : 배관(고무 파이프)
58 : 호스밴드
6A : 수도꼭지(꼭지)
6B : 양동이
6C : 내압 호스
6D : 투명호스
6E : 수압 부여 위치
7 : 물채움 이음매 금구
7A, 7C : 볼밸브
7B : 게이트 밸브
7D : 접속부
7J : 호스 니플부
7T : 파이프부
8 : 방열부
8A : 가로파이프
8B : 세로 파이프
8C : 연통 파이프
8D : 스페이서 파이프
8E, 8F : 폐지판
8R : 온수 배출구
8S : 온수 공급구
9E : 조작 패널
9G : 전선 플러그
13 : 상틀
13A : 절개부분
13B : 바닥판
13C : 하향편
13D : 수평변
13F : 수직변
13G : 중공부
13R : 곡면 접촉부
13S : 경사변
13T : 상변
13U : 받침변
15 : 측틀
15A : 측부 수직변
150 : 외부 수직변
15F : 내부 수직변
15S : 경사변
16 : 상부 접합구
16A : 측부 수직변
16B : 삽입부
16C : 돌기
160 : 외부 수직변
16F : 내부 수직변
16K : 지지편
16E, 16M : 돌출편
16E', 16M' : 걸어멈춤편
16S : 경사변
16T : 상변
17 : 막음구
17A : 앵커변
17B : 하변
17C, 17C' : 절결부
17E : 하향편
17F : 수직변
17P, 17P' : 보강변
17R : 곡면부
17S : 외단판(外端板)(외측 단변(端邊))
17T : 상변
18 : 상부 뚜껑
18F : 하향편
18G : 걸어멈춤조
18T : 상변
81 : 제 1 방열 패널(방열 패널)
82 : 제 2 방열 패널(방열 패널)
Ha : 공기 구멍
GB, GP : 간격(스페이스)
HA, HA' : 끼워넣음홈
H2, H3, H7, H7', H7", H17, H17', H17" : 나사 삽입용 구멍
H2' : 쑥 들어간 구멍
H9 : 전선 삽입통과용 구멍
H13 : 공기유출구멍
H13', H13", H15 : 끼워맞춤용 구멍
HC : 온수 순환 난방기(난방기)
HE : 끼워넣음 구멍
HT : 날개판 삽입 구멍
J1, J2, J3 : 접속구
O1 : 개구부
PR : 외피판
Pr : 내피판
R1, r1 : 곡면부
R : 복귀관(리턴관)
S : 공급관(서플라이관)
Sb : 후측 경사변(경사변)
Sf : 전측 경사변(경사변)
Za : 공기영역

Claims

상부의 방열부(8)를 하부의 히터 유닛 박스(1)와 일체화한 전기 가온식의 온수 순환 난방기로서,
방열부(8)는, 온수 공급구(8S) 및 온수 배출구(8R)를 구비한 온수 순환 방열 패널로서, 패널면을 노출하고 있고,
히터유닛박스(1)와 방열기(8)는, 상기 온수 공급구(8S)에 접속된 공급관(S) 및 상기 온수 배출구(8R)에 접속된 복귀관(R)에 의하여 배관 접속되고,
히터유닛박스(1)는, 상기 복귀관(R)과 배관에 의하여 연결되는 물채움 이음매 금구(7), 상기 공급관(S)과 배관에 의하여 연결되는 파이프 히터(4), 상기 물채움 이음매 금구(7)와 파이프 히터(4) 사이에서 순차적으로 배관 접속되는 공기분리 압력탱크(2), 순환펌프(3)를 구비하여, 복귀관(R)-물채움 이음매 금구(7)-공기분리 압력탱크(2)-순환펌프(3)-파이프 히터(4)-공급관(S)을 지나는 온수 순환 경로가 형성되며,
히터 유닛 박스(1)의 측면 적소에는 순환펌프 및 파이프 히터(4)에 전기를 공급하기 위한 전선 플러그(9G)가 인출이 자유롭게 배치되어 있고,
상기 물채움 이음매 금구(7)는, 파이프부(7T)와, 상기 파이프부(7T)의 중앙으로부터 돌출된 파이프부(7T)의 수로 개폐용의 게이트 밸브(7B)와, 게이트 밸브(7B) 양측의 파이프부(7T)로부터 돌출된 접속부(7D)를 포함하여 이루어지며, 상기 파이프부(7T)의 양단 외주는 복귀관(S) 및 공기분리 압력탱크(2)에 연결되는 배관에 각각 접속하기 위한 호스 니플부(7J)로 하고, 상기 게이트 밸브(7B) 양측의 접속부(7D)에는 급수원(6A)으로부터의 급수경로에 연결되어 상기 급수경로를 개폐하는 볼밸브(7A)와 배수 및 공기배출처(6B)로의 배수 및 공기배출 경로에 연결되어 그 경로를 개폐하는 볼밸브(7C)가 각각 자유롭게 탈착되도록 나사식 부착되어 있는 온수 순환 난방기.
제 1 항에 있어서, 방열부(8)는, 플라스틱제의 작은 지름 세로 파이프(8B)군을, 상단 및 하단의 플라스틱제의 큰 지름 가로 파이프(8A)로 접속하여 연이어 통하게 하고, 하단 가로 파이프(8A)에 온수 공급구(8S) 및 온수 배출구(8R)를 배치한 플라스틱 수지제 방열 패널(81,82)인 온수 순환 난방기.
제 2 항에 있어서, 방열부(8)는, 제 1 방열 패널(81)과 제 2 방열 패널(82)을 일체화하고, 제 1 방열 패널(81)의, 하단 가로 파이프(8A)의 일측 하단에는 온수 공급구(8S)를, 제 2 방열 패널(82)의, 하단 가로 파이프(8A)의 일측 하단에는 온수 배출구(8R)를 배치한 온수 순환 난방기.
제 2 항에 있어서, 방열 패널(81,82)의, 가로 파이프(8A) 및 세로 파이프(8B)의 전부가, 표면에 도막층(塗膜層)을 구비한 2층 성형 플라스틱 파이프인 온수 순환난방기.
제 2 항에 있어서, 히터 유닛 박스(1)가, 외단판(17S)의 외면에 상하방향 절결부(17C)를 구비한 막음구(17)를 바닥판(1C)의 길이방향 양단에 고정부착하고, 한 쌍의 길이방향의 좌측판(1A)과 우측판(1B)을, 바닥판(1C) 및 막음구(17)를 피복하는 형태로, 바닥판(1C) 및 막음구(17)에 자유롭게 탈착되도록 고정부착하고, 방열부(8)의 상단 가로 파이프(8A)를 매달아 지지한 상틀(13)의 길이방향 양단과, 상부 접합구(16)를 사이에 두고 연결한 상하방향 측틀(15)을, 막음구(17)의 절결부(17C)에 상방으로부터 끼워넣고, 측틀(15)의 하단을 막음구(17)로 지탱한 온수 순환 난방기.
제 5 항에 있어서, 상틀(13)은, 상변(13T)에 길이방향의 절개부분(13A)을 구비하는 동시에, 절개부분(13A) 하부에는, 양측의 곡면 접촉부(13R)와 중앙의 공기유출구멍(H13)을 구비한 바닥판(13B)을 구비하고, 양측의 수직변(13F)의 하단 내측에는 곡면 접촉부(13R)를 구비한 강성(剛性) 중공부(13G)를 배치하고, 상부 뚜껑(18)은, 폭 중앙부에 공기구멍(Ha)군을 정렬 배치하는 동시에, 걸어멈춤조(18G)를 구비한 하향편(18F)을 공기 구멍(Ha)군의 양측으로부터 하방으로 돌출시키고, 상부 뚜껑(18)을 상틀(13)의 절개부분(13A)에, 하향편(18F)을 사이에 두고 자유롭게 탈착되도록 끼워 부착한 온수 순환 난방기.
제 6 항에 있어서, 난방기(HC)의 틀 구조를 구성하는 상틀(13), 상부 뚜껑(18), 상부 접합구(16), 측틀(15), 좌측판(1A), 우측판(1B) 및 막음구(17)가, 전부 플라스틱제로서, 좌측판(1A) 및 우측판(1B)은 외피판(PR)과 내피판(Pr)과의 겹침판인 온수 순환 난방기.
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제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 공기분리 압력탱크(2)는, 하변(2D), 전변(2F), 후변(2B), 상변(2T) 및 양 측변(2L,2R)을 포함하고, 또한, 상변(2T)이, 전측 경사변(Sf)에서 전변(2F)과, 후측 경사변(Sb)에서 후변(2B)과 연속한 상자형 형상으로서, 전변(2F)의 상하방향 중간부에는 접속구(J1)를, 후변(2B)의 상하방향 중간부에는 접속구(J2)를, 상변(2T)의 후부에는 접속구(J3)를 구비하고, 양 측변(2L,2R) 사이에 걸쳐서, 후방으로 경사져 상승하는 2매의 날개판(2A,2A')을, 전측 날개판(2A)이 전변(2F)의 접속구(J1)의 후방 대응 위치에, 후측 날개판(2A')이, 전측 날개판(2A)보다 상방이고, 또한 상변 접속구(J3)의 하방 대응 위치에 배치하고, 전측 접속구(J1)를 복귀관(R)측과 후측 접속구(J2)를 순환펌프(3)측과 배관 접속하고, 상측 접속구(J3)를 고무 캡(2C)으로 닫은 온수 순환 난방기.