KR101379428B1

KR101379428B1 - 전기온돌용 히터 조립체

Info

Publication number: KR101379428B1
Application number: KR1020130121689A
Authority: KR
Inventors: 유학연
Original assignee: (주)한진테크
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-03-28

Abstract

본 발명은 히터 조립체에 사용하는 파이프의 단면을 두께보다 폭을 더 길게 제작하여 발열면적이 넓고 열전도가 빨라 열효율이 뛰어난 전기온돌용 히터 조립체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체는, 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 파이프와, 파이프의 내부에 삽입되도록 한 쌍의 자유단이 간격을 두고 동일방향을 향하도록 절곡되고 절곡된 부위에 고정부재가 설치된 길이가 긴 코일스프링 형상의 열선과, 파이프와 열선이 절연되도록 파이프의 내부에 충진된 절연물과, 열선의 자유단이 각각 파이프의 외부로 노출되도록 파이프의 타단에 설치된 패킹과, 열선의 자유단에 각각 연결되고 서로 이웃하게 배치된 4개의 전선의 피복에 핫 에어를 분사하여 피복의 일부가 용융되어 서로 융착된 융착부가 형성된 전선유닛과, 파이프의 일단과 파이프의 타단 및 전선유닛의 융착부 사이에 설치된 마감부재를 포함한다.

Description

전기온돌용 히터 조립체{HEATER ASSEMBLY FOR ELECTRIC ONDOL}

본 발명은 전기온돌용 히터 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터 조립체에 사용하는 파이프의 단면을 두께보다 폭을 더 길게 제작하여 발열면적이 넓고 열전도가 빨라 열효율이 뛰어난 전기온돌용 히터 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 연립주택, 빌라 등의 주택에 온수 파이프를 이용한 온수난방 방식이 보편적으로 사용되지만, 최근에는 온수를 대체하여 전기를 에너지원으로 하는 난방 방식인 전기온돌이 사용된다. 이와 같은 전기온돌은 시공이 용이하고 유지비가 저렴하다는 장점으로 인하여 사용이 늘어나고 있는 추세이다.

종래 전기온돌은 실내를 따뜻하게 난방하기 위해 복수의 히터 조립체가 설치된다. 전기온돌에 사용되는 히터 조립체는, 원형 단면으로 제작된 파이프와 파이프의 내부에 설치된 한 쌍의 열선을 포함한다. 파이프와 한 쌍의 열선을 절연하기 위해서 파이프의 내부에는 산화마그네슘(MgO, Magnesia)과 같은 절연물이 충진된다. 파이프의 내부에 설치된 한 쌍의 열선에 각각 전기를 공급하기 위해서 복수의 전선들이 연결된다. 이때 복수의 전선들의 일단은 파이프의 내부에 설치된 한 쌍의 열선에 연결되고 타단은 파이프의 외부에 노출된 상태로 설치된다. 마지막으로 히터 조립체의 내부로 수분이 침투하는 것을 차단하도록 복수의 전선과 파이프의 단부에 절연액을 도포하고 마감부재로 고정한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기온돌용 히터 조립체는 파이프의 단면이 원형이기 때문에 발열면적이 매우 작다. 따라서 히터 조립체가 매설된 부분은 빠르게 온도가 올라가지만, 히터 조립체와 멀어질수록 급격하게 온도가 떨어지므로 위치에 따라 온도편차가 심해서 전체적으로 히터 조립체의 열효율이 떨어진다. 또한, 열손실이 많기 때문에 전력 사용량이 많아 유지 비용이 상승되는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해서 히터 조립체와 히터 조립체 사이의 간격을 좁혀 조밀하게 설치할 수 있지만, 시공할 때 작업시간이 많이 소요되고 설치비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 원형의 단면으로 제작된 파이프는 두께나 폭이 동일함으로 히터 조립체를 바닥에 매설할 때 모르타르를 높게 시공한다. 따라서 모르타르를 많이 사용해서 시공하기 때문에 재료비용이 증가되고, 건축구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 많이 사용되는 모르타르의 하중에 맞춰 건축구조물을 설계해야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 전기온돌용 히터 조립체는 파이프와 각각의 피복이 단순히 밀착된 전선에 절연액을 도포한 후 마감부재로 고정된 연결부분의 기밀성이 떨어진다. 따라서 히터 조립체의 내부로 수분이 침투하여 열선이나 파이프가 부식되고, 부식이 심할 경우 열선이 파괴되면서 누전 사고가 발생하는 문제점이 있다. 이와 같이 히터 조립체의 밀봉된 파이프의 내부로 수분이 침투하는 원인은, 히터 조립체를 운반하거나 시공작업 중에 외부에 노출된 전선이 휘어지거나 구부러지면서 전선과 전선 사이에 변형에 의한 틈이 생기거나, 전기온돌 사용시 히터가 가열과 냉각을 반복하면서 밀착된 전선과 전선 사이에 열변형에 의한 틈이 생기기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 원형 단면으로 제작된 파이프를 이용한 히터 조립체의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 전기온돌용 히터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 발열면적이 넓고 열전도가 우수하기 때문에 히터 조립체와 히터 조립체 사이의 간격을 넓게 설치하여 작업성이 향상되고, 히터 조립체를 바닥에 매설할 때 모르타르의 사용량을 줄여 비용을 절감할 수 있는 전기온돌용 히터 조립체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파이프와 각각의 피복이 서로 융착된 전선의 연결부분으로 수분이 침투하는 것을 차단하거나, 파이프의 외주면을 감싸서 밀폐된 공기층을 갖도록 보강 파이프를 설치하기 때문에 기밀성이 우수하고, 전체적인 히터 조립체의 내구성을 향상시킨 전기온돌용 히터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체는, 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 파이프와, 파이프의 내부에 삽입되도록 한 쌍의 자유단이 간격을 두고 동일방향을 향하도록 절곡되고 절곡된 부위에 고정부재가 설치된 길이가 긴 코일스프링 형상의 열선과, 파이프와 열선이 절연되도록 파이프의 내부에 충진된 절연물과, 열선의 자유단이 각각 파이프의 외부로 노출되도록 파이프의 타단에 설치된 패킹을 포함한다. 그리고 열선의 자유단에 각각 연결되고, 서로 이웃하게 4개 배치된 전선과 전선 사이로 상부와 하부에서 각각 고온으로 가열된 핫 에어를 분사하여, 전선과 전선 사이로 마주보는 피복의 외주면 일부를 용융시키고, 상부와 하부에서 전선들을 압착시켜 융착된 융착부가 형성된 전선유닛과, 파이프의 일단과 파이프의 타단 및 전선유닛의 융착부 사이에 설치된 마감부재를 포함하는 전기온돌용 히터 조립체를 개시한다.

또한, 본 발명은 열선의 각각의 자유단과 전선유닛의 한 쌍의 전선을 각각 연결하는 커넥터를 더 포함한다.

또한, 본 발명은 파이프의 외주면을 감싸서 밀폐된 공기층을 갖도록 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 보강 파이프를 더 포함한다.

본 발명에 따르면 히터 조립체에 설치된 파이프는 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면으로 제작되기 때문에 발열면적이 넓고 열전도가 빠르다. 따라서 히터 조립체와 히터 조립체 사이의 간격을 넓게 설치할 수 있으므로 작업성이 좋고 설치비용을 절감할 수 있다.

또한, 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면으로 제작된 파이프가 설치된 히터 조립체를 바닥에 매설할 때 모르타르의 높이를 낮게 시공할 수 있다. 따라서 줄어든 모르타르의 하중에 맞춰 건축구조물을 설계할 수 있어서, 재료비용이나 건축비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 히터 조립체에 사용되는 전선유닛은 각각의 피복이 서로 융착된 것을 사용하기 때문에 파이프와 전선의 연결부분으로 수분이 침투하는 것을 차단할 수 있다. 따라서 히터 조립체의 기밀성이 뛰어나고, 시공된 상태에서 부식이나 파손되지 않고 장시간 사용할 수 있으므로 내구성이 우수한 효과가 있다.

또한, 파이프의 외주면에 밀폐된 공기층을 갖도록 보강 파이프를 더 설치하기 때문에 전기온돌용 히터 조립체가 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지하고, 유해가스에 의해 부식되는 것을 차단하여 히터 조립체의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체의 일 실시예의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전선유닛의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체가 설치된 전기온돌의 난방구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 피복들이 서로 융착된 전선유닛을 제조하는 융착 장치를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 융착 장치의 홀더에 전선유닛을 설치하기 전 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 융착 장치에서 핫 에어 분사수단의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 융착 장치에서 압착수단의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체의 다른 실시예의 단면도이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체(100)는 파이프(110)를 포함한다. 파이프(110)는 두께(D)보다 폭(L)이 더 길게 형성된 중공 형상이고 모서리가 둥근 납작관 형태를 갖기 때문에 발열면적이 넓어져 열전도가 빠르다.

열선(120)은 파이프(110)에 내부에 삽입되고, 한 쌍의 자유단이 간격을 두고 동일방향을 향하도록 알파벳 U자 형태로 절곡된 긴 코일스프링 형상이다. 즉, 절곡된 부분은 파이프(110)의 내부에 위치하고, 한 쌍의 자유단은 파이프(110)의 외부로 노출된 상태로 설치된다. 고정부재(121)는 열선(120)의 평행한 간격을 유지하도록 파이프(110)의 내부에 삽입되고, 열선(120)을 각각 끼울 수 있도록 구멍(미도시 됨)이 형성된다. 고정부재(121)는 세라믹 재질이나 내열플라스틱 재질로 제조된다.

절연물(130)은 파이프(110)의 내부에 충진되며 파이프(110)와 평행하게 배치된 열선(120)을 절연시킨다. 절연물(130)은 마그네시아로 구성되는 것이 좋으나, 이에 한정하는 것은 아니고 파이프(110)와 열선(120)을 절연시킬 수 있는 물질이면 어느 것이나 충진 가능하다.

하부 마감부재(140)는 파이프(110)의 양단 중 하부에 분리되지 않도록 다양한 방법으로 설치되는 것으로서, 파이프(110)의 내부에 충진된 절연물(130)이 외부로 누출되는 것을 방지한다. 또한, 파이프(110) 내부로 수분이나 이물질이 침투하는 것을 차단한다. 또한, 기밀성을 향상시키기 위해서 하부 마감부재(140)가 설치된 파이프(110)의 내부에 별도의 패킹을 더 삽입할 수 있다. 이와 같은 하부 마감부재(140)는 생산성과 제조단가를 절감하고 파이프(110)에 고정작업이 용이하도록 사출성형하는 것이 바람직하다.

패킹(150)은 파이프(110)의 상부에 설치되는 것으로서, 파이프(110)의 내부에 충진된 절연물(130)이 외부로 누출되지 않도록 차단하고, 파이프(110) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지한다. 또한, 패킹(150)은 중앙에 평행하게 열선(120)이 통과되도록 한 쌍의 구멍(미도시 됨)이 형성된다.

전선유닛(160)은 4개의 전선(161)으로 구성되고 각각의 전선(161)은 이웃하게 배치된다. 융착부(162)는 용융 장치(200)에 의해 4개의 전선(161)의 피복이 용융되어 융착 접촉된 부분이다. 따라서 히터 조립체(100)를 운반하거나 시공작업 중에 외부에 노출된 전선유닛(160)이 휘어지거나 구부러져도 융착부(162)가 형성된 각각의 전선(161) 사이는 틈이 벌어지지 않는다. 한 쌍의 커넥터 중 하나의 커넥터(163)는 융착부(162)와 이웃한 한 쌍의 전선(161)의 일단에 노출된 동선과 연결되고, 나머지 하나의 커넥터(163)는 나머지 한 쌍의 전선(161)의 일단에 노출된 동선과 연결된다.

상부 마감부재(170)는 전선유닛(160)의 융착부(162)와 커넥터(163)와 패킹(150) 및 파이프(110)의 외부로 노출된 열선(120)의 자유단을 밀봉하기 위해 완전히 감싸면서 설치된다. 즉, 상부 마감부재(170)가 전선유닛(160)의 융착부(161)까지 감싸고 있기 때문에 각각의 전선(161)은 용융된 융착부(162)에 의해 서로 벌어지거나 틈이 생기지 않는다. 따라서 히터 조립체(100)의 파이프(110) 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하고 누전사고를 미연에 차단한다. 또한, 상부 마감부재(170)를 설치하기 이전에 전선유닛(160)이 연결된 열선(120)과 패킹(150)이 설치된 파이프(110)의 단부에 절연액을 도포해서 기밀성을 확보하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체가 설치된 전기온돌의 난방구조를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 건축구조물의 바닥(10) 상부에 단열층(20)이 기포 콘크리트로 배치된다. 단열층(20)의 상부에는 모르타르로 된 방열층(30)이 타설되고, 방열층(30)의 내부에는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 발열하는 전기온돌용 히터 조립체(100)가 일정 간격을 두고 매설된다. 방열층(30)의 상부에는 모노륨이나 원목 재질의 마감재(미도시 됨)이 설치된다.

방열층(30)에 매설된 히터 조립체(100)가 배치된 바로 상부의 방열층(30)은 온도가 높고, 히터 조립체(100)와 히터 조립체(100) 사이의 중간 부분은 온도가 낮다. 그러나 두께(D)보다 폭(L)이 더 길게 형성된 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 파이프(110)는 접촉되는 발열면적이 넓기 때문에 열전도가 빠르고 열효율이 좋다. 따라서 온도가 높은 부분과 온도가 낮은 부분의 온도편차가 매우 작다.

또한, 히터 조립체(100)와 히터 조립체(100) 사이의 간격을 넓게 유지할 수 있어서 동일한 건축구조물의 바닥(10) 상부에 설치할 경우 종래보다 더 적은 개수만을 설치하기 때문에 작업성이 좋고 비용을 절감할 수 있다. 또한, 발열면적이 넓은 히터 조립체(100)를 방열층(30)에 매설할 때 모르타르의 높이(h)를 낮게 시공할 수 있다. 따라서 방열층에 타설되는 모르타르의 비용을 절감할 수 있다. 또한, 모르타르가 적게 타설되기 때문에 전체적인 건축구조물의 하중이 줄어들어 건축비용을 절감할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 피복들이 서로 융착된 전선유닛(160)을 제조하는 융착 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 융착 장치의 홀더에 전선유닛을 설치하기 전 상태를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 4에 도시된 융착 장치에서 핫 에어 분사수단의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 융착 장치에서 압착수단의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전선유닛(160)을 제조하는 복수의 전선의 피복 융착 장치(200)는 프레임(210)을 포함하고, 프레임(210)의 중앙 전면과 이웃한 위치에 관통구멍(211)이 형성된다.

홀더(220)는 프레임(210)의 관통구멍(211)을 사이에 두고 서로 마주보고 설치되며, 전선유닛(160)의 각각의 전선(161) 단부가 일정한 간격으로 이격되어 노출되도록 고정하기 위해 제1 블록(221)과 제2 블록(223)을 포함한다. 제1 블록(221)은 프레임(210)에 형성된 관통구멍(211)의 왼쪽에 위치하고, 제2 블록(223)은 제1 블록(221)과 마주보는 관통구멍(211)의 오른쪽에 위치한다. 전선 안착홈(222)은 제1 블록(221)의 상부에 간격을 두고 형성된다. 조절블록 안착홈(224)은 제2 블록(223)의 상부 길이방향으로 형성되고, 조절블록(225)은 조절블록 안착홈(224)에 설치되고, 조절블록 안착홈(224)을 따라 이동한다. 홈(226)은 조절블록(225)의 측면 즉, 제1 블록(221)과 마주보는 면에 복수개 형성된다.

도 5를 참조하면, 전선유닛(160)의 복수의 전선(161) 중 한 쌍씩 커넥터(163)에 결합된다. 이와 같이 한 쌍씩 짝을 맞춰 결합된 복수의 전선(161)을 홀더(220)에 고정한다. 이때, 복수의 전선(161)은 제1 블록(221)의 상부에 형성된 전선 안착홈(222)에 각각 끼워넣고, 각각의 커넥터(163)는 조절블록(225)의 측면에 형성된 홈(226)에 각각 삽입해서 전선유닛(160)이 분리되지 않도록 고정한다.

도 6을 참조하면, 핫 에어 분사수단(230)은 프레임(210)의 중앙 후면에 설치되고, 관통구멍(211)의 상부에서 전후 방향으로 이동한다. 그리고 홀더(220)에 고정된 복수의 전선의 노출된 단부의 피복이 용융되도록 상부와 하부에서 핫 에어를 분사하는 역할을 한다. 히팅 블록(231)은 제1 블록(221)과 제2 블록(223) 사이에 단부가 노출된 복수의 전선(161)을 수용하기 위한 ㄷ자 형태를 갖는 채널(232)이 형성된다. 복수의 노즐(233)은 채널(232)의 상부와 하부 면에 간격을 두고 각각 형성된다. 에어 공급 통로(234)는 히팅 블록(231)의 타단 상부와 하부에 각각 형성되고, 에어 공급 통로(234)는 복수의 노즐(233)과 연결되어 있다. 전열 히터(235)는 에어 공급 통로(234)에 각각 삽입 설치되고, 전원의 인가에 따라 고온으로 가열된다. 에어 공급관(236)은 히팅 블록(231)의 상부와 하부에 각각 연결되어 있고, 외부로부터 공급되는 에어를 전열 히터(235)가 설치된 에어 공급 통로(234)를 통과하면서 고온으로 가열된 핫 에어를 복수의 노즐(233)을 통해 분사한다.

또한, 공급된 에어는 각각의 에어 공급 통로(234)에 삽입 설치된 고온의 전열 히터(235)를 통과한다. 이때 전열 히터(235)를 통과하는 핫 에어의 온도는 320℃~340℃ 범위의 고온으로 가열되고, 채널(232)의 상부와 하부에 형성된 복수의 노즐(233)을 통해 분사된다. 그리고 복수의 노즐(233)은, 홀더(220)에 장착된 복수의 전선(161) 사이의 피복 외주면 사이에 위치한다. 따라서 복수의 노즐(233)로 분사된 핫 에어는, 복수의 전선(161) 사이의 공간으로 분사되면서 전선(161)의 피복을 용융시켜 분리되지 않도록 서로 달라붙게 한다.

도 7을 참조하면, 압착수단(240)은 프레임(210)의 관통구멍(211)의 상부와 하부에 각각 설치되고, 핫 에어 분사수단(230)에 의해 용융된 복수의 전선의 노출된 단부를 압착시켜 융착 접착하는 역할을 한다. 상부지지 브라켓(241)은 홀더(220)와 히팅 블록(231)을 감싸도록 프레임(210)의 상부에 설치된다. 상부 액추에이터(242)는 상부지지 브라켓(241)의 상부 외측에 설치되고, 내측에 상부 형틀(243)이 장착된다. 상부 홈(244)은 용융된 복수의 전선(161)의 상부를 수용하도록 상부 형틀(243)의 중앙에 형성된다. 하부지지 브라켓(246)은 프레임(210)의 하부에 설치되고, 상부지지 브라켓(241)과 대응되는 위치에 고정되는 것이 바람직하다. 하부 액추에이터(247)는 하부지지 브라켓(246)의 하부 외측에 설치되고, 내측에 하부 형틀(248)이 장착된다. 하부 홈(249)은 용융된 복수의 전선(161)의 하부를 수용하도록 하부 형틀(248)의 중앙에 형성된다.

이하에서는 전기온돌용 히터 조립체(100)에 사용되는 전선유닛(160)을 제조하는 복수의 전선의 피복 융착 장치(200)의 구체적인 작동에 대해 설명한다.

복수의 전선(161)을 구비한 전선유닛(160)을 융착 장치(200)의 홀더(220)에 고정한다. 이때, 전선유닛(160)의 복수의 전선(161)은 제1 블록(221)의 상부에 형성된 각각의 전선 안착홈(222)에 끼워 넣고, 각각의 커넥터(163)는 조절블록(225)의 홈(226)에 고정한다. 이와 같이 전선유닛(160)을 홀더(220)에 고정할 경우 제1 블록(221)과 제2 블록(223) 사이에 각각의 전선(161)의 단부가 노출된다.

다음으로, 핫 에어 분사수단(230)을 작동한다. 핫 에어 분사수단(230)의 히팅 블록(231)은, 액추에이터(237)의 작동에 따라 관통구멍(211)이 상부인 제1 블록(221)과 제2 블록(223) 사이로 이동되고, 히팅 블록(231)의 채널(232)로 홀더(220)에 고정된 복수의 전선(161)이 수용된다. 즉, 제1 블록(221)과 제2 블록(223) 사이에 놓인 전선유닛(160)의 복수의 전선(161)이 채널(232)에 배치하고, 각각의 전열 히터(235)를 고온으로 가열된다.

다음으로, 공급된 에어는 가열된 전열 히터(235)가 설치된 에어 공급 통로(234)를 지나면서 핫 에어 상태로 가열된다. 핫 에어는 히팅 블록(231)의 채널(232)의 마주보는 면에 간격을 두고 설치된 복수의 노즐(233)로 분사된다. 복수의 노즐(233)을 통해 분사되는 핫 에어는 채널(232)의 상부와 하부에서 동시에 분사된다. 즉, 채널(232)에 배치된 복수의 전선(161)의 상부와 하부에 각각 핫 에어가 분사되면서 복수의 전선(161)의 피복을 용융시킨다. 핫 에어는 복수의 전선(161)의 피복을 용융시켜 서로 융착될 수 있도록 전선(161)과 전선(161) 사이의 공간으로 분사되는 것이 바람직하다. 히팅 블록(231)의 채널(232)에 배치된 전선(161)들의 피복이 용융되어 서로 융착된 상태가 되면 에어 공급을 차단하고, 액추에이터(237)의 작동에 의해 히팅 블록(231)을 원위치로 복귀한다.

다음으로, 압착수단(240)이 작동한다. 압착수단(240)은 상부 액추에이터(242)의 작동에 따라 상부 형틀(243)이 용융된 복수의 전선(161)의 상부를 압착한다. 동시에 하부 액추에이터(247)의 작동에 따라 하부 형틀(248)이 용융된 복수의 전선(161)의 하부를 압착한다. 이와 같이 용융된 복수의 전선(161)을 상부와 하부에서 동시에 압착하기 때문에 전선(161)들이 서로 융착 접촉된다. 즉, 핫 에어 분사수단(230)과 압착수단(240)에 의해 전선유닛(160)의 복수의 전선(161)이 융착 접촉된 부분을 융착부(162)라 한다. 경우에 따라 융착부(162)의 단면적 형상을 고르게 하기 위해서 상부 형틀(243)과 하부 형틀(248)이 서로 마주보는 면에 전선유닛(160)을 수용하는 상부 홈(244)과 하부 홈(249)을 더 구비할 수도 있다. 그리고 전선유닛(160)에 융착부(162)가 형성되면 압착수단(240)은 원위치로 이동하고, 융착 접촉된 전선유닛(160)을 분리한다.

상기에서와 같이 히터 조립체(100)의 열선(120)과 연결되는 전선유닛(160)은 복수의 전선의 피복 융착 장치(200)에 의해 제조된다. 즉, 각각의 전선(161)의 피복들이 일부가 용융되어 서로 융착되기 때문에 히터 조립체(100)를 운반하거나 시공작업 중에 외부에 노출된 전선유닛(160)이 휘어지거나 구부러져도 융착부(162)가 형성된 각각의 전선(161) 사이는 틈이 벌어지지 않는다. 따라서 히터 조립체(100)의 파이프(110)와 전선유닛(160)의 연결부분으로 수분이 침투하는 것을 차단하고, 시공된 상태에서 부식이나 파손되지 않고 장시간 사용할 수 있으므로 내구성이 우수하다.

도 8은 본 발명에 따른 전기온돌용 히터 조립체의 다른 실시예의 단면도이다. 본 발명에 따른 다른 실시예의 히터 조립체는 파이프(110)의 외부에 간격을 두고 보강 파이프(180)가 설치된 것이 일 실시예의 히터 조립체와 다르다.

도 8을 참조하면, 보강 파이프(180)는 두께보다 폭이 더 길게 형성된 중공 형상이고 모서리가 둥근 납작관 형태로써, 파이프(110)의 외주면에 밀폐된 공기층(H)을 갖도록 감싸고 있다. 즉, 보강 파이프(180)의 내경은 파이프(110)의 외경보다 크고, 밀폐된 공기층(H)은 보강 파이프(180)의 내주면과 파이프(110)의 외주면 사이에 형성된다. 따라서 히터 조립체에서 발생되는 열을 밀폐된 공기층(H)의 공기를 고온으로 가열하고, 가열된 공기는 보강 파이프(180)를 가열한다.

상기에서와 같이 파이프(110)의 외주면에 밀폐된 공기층(H)을 갖도록 보강 파이프(180)를 하나 더 설치하기 때문에 전기온돌용 히터 조립체가 외부 충격에 의해 손상되는 것을 방지하고, 유해가스에 의해 부식되는 것을 차단시켜 내구성이 향상된다. 또한, 밀폐된 공기층(H)에 의해 방열층을 간접가열하기 때문에 온도편차가 작고, 서서히 온도가 올라가고 내려가서 난방효율이 향상된다. 본 발명에서의 보강 파이프(180)는 열전달이 우수한 금속으로 제조되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니고 합성수지로 제조될 수도 있다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 히터 조립체 110 : 파이프
120 : 열선 130 : 절연물
140 : 하부 마감부재 150 : 패킹
160 : 전선유닛 170 : 상부 마감부재
180 : 보강 파이프 200 : 융착 장치
210 : 프레임 220 : 홀더
230 : 핫 에어 분사수단 240 : 압착수단

Claims

모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 파이프와,
상기 파이프의 내부에 삽입되도록 한 쌍의 자유단이 간격을 두고 동일방향을 향하도록 절곡되고, 절곡된 부위에 고정부재가 설치된 길이가 긴 코일스프링 형상의 열선과,
상기 파이프와 상기 열선이 절연되도록 상기 파이프의 내부에 충진된 절연물과,
상기 열선의 자유단이 각각 상기 파이프의 외부로 노출되도록 상기 파이프의 타단에 설치된 패킹과,
상기 열선의 자유단에 각각 연결되고, 서로 이웃하게 4개 배치된 전선과 전선 사이로 상부와 하부에서 각각 고온으로 가열된 핫 에어를 분사하여, 상기 전선과 전선 사이로 마주보는 피복의 외주면 일부를 용융시키고, 상부와 하부에서 상기 전선들을 압착시켜 융착된 융착부가 형성된 전선유닛과,
상기 파이프의 일단과 상기 파이프의 타단 및 상기 전선유닛의 융착부 사이에 설치된 마감부재를 포함하고,
상기 파이프의 외주면을 감싸서 밀폐된 공기층을 갖도록 모서리가 둥근 납작관 형태의 단면을 갖는 중공 형상의 보강 파이프를 더 포함하는 전기온돌용 히터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 열선의 각각의 자유단과 상기 전선유닛의 한 쌍의 전선을 각각 연결하는 커넥터를 더 포함하는 전기온돌용 히터 조립체.
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