KR101663131B1 - 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법 - Google Patents

온수 가열용 히터 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터는, 내부에 수용 공간이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부와, 수용 공간에 배치되며, 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부와, 적어도 하나의 발열부와 인접하게 수용 공간에 배치되며, 일단을 통해 유입된 물이 적어도 하나의 발열부에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부 및 적어도 하나의 발열부와 적어도 하나의 배관부를 수용 공간에 배치된 상태에서 수용 공간에 용해된 상태로 주입되며, 냉각된 후 적어도 하나의 발열부와 적어도 하나의 배관부를 고정하는 금속제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 따르면, 몸체부의 내부에 형성된 수용 공간에 열을 발생시키는 발열부와 물이 통과하는 배관부를 배치한 후 용해된 상태의 금속제를 주입하여 온수 가열용 히터를 제조함으로써, 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

온수 가열용 히터 및 그 제조 방법{Heater for hot water and method for manufacturing thereof}
본 발명은 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전열기(Electric heater, 電熱器)는 저항선에 전류를 통하여 열을 발생시키는 발열 장치로서, 전기 밥솥, 전기 다리미, 전기 난방 장치 등 다양한 분야에 사용되고 있다.
이러한 전열기 중 하나인 온수 가열용 히터는 커피 자동 판매기나 냉온 정수기 등은 물론, 스팀 세차 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, 이러한 온수 가열용 히터는 일반 가정이나 식당, 사무실, 공공 장소, 공장 등에서 그 사용 범위가 점차 확대되고 있다.
이러한 온수 가열용 히터는 가열하고자 하는 물이나 기타 액체를 담은 온수 탱크의 외벽 또는 그 내부에 시스 히터(Sheath Heater) 등과 같은 발열체를 설치한 후, 발열체의 저항열을 온수 탱크의 내부로 전달하거나, 물이나 기타 액체에 직접 접촉시켜 액상의 내용물을 가열하는 방식, 발열체와 내부에 물이나 기타 액체가 흐르는 배관과의 열교환에 의해 액상의 내용물을 가열하는 방식 등이 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 온수 가열용 히터의 구조를 나타내는 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 온수 가열용 히터(10)는 금속 재질을 가지고 원통 형상 또는 직육면체 형상을 가지는 몸체(11), 몸체(11)의 내부에 배치되는 발열체(12), 발열체(12)에 의해 가열되는 온수가 흐르는 배관(13)으로 구성된다. 발열체(12)는 외부로부터 전류가 인가되는 한 쌍의 단자(12a, 12b)가 몸체(11)의 외부로 노출되고, 배관(13)은 물이 유입되는 물 유입구(13a)와 물이 배출되는 물 배출구(13b)가 몸체(11)의 외부로 노출될 수 있다.
그러나, 종래의 온수 가열용 히터(10)를 구성하는 몸체(11)는 알루미늄 재질 등의 금속 재질로 이루어지고, 다이캐스팅 공정 등 주조 공정에 의해 제조되는데, 몸체(11)의 형상에 대응하는 목형(모형)과 금형(주형)을 제조해야 하는 것은 물론, 주조 공정에 의해 생성된 몸체(11)의 표면에 대한 후가공을 해야 하므로 전체 제조 공정이 복잡해지고 이에 따라 제조 비용이 증대한다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 온수 가열용 히터(10)를 구성하는 몸체(11)는 알루미늄 등으로 이루어지는 경우, 외부 노출에 의한 알루미늄 표면의 부식을 방지하기 위해 특수 코팅 공정을 추가적으로 수행해야 하므로, 이 또한 전체 제조 비용이 증대한다는 문제점이 있었다.
따라서, 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 몸체부의 내부에 형성된 수용 공간에 열을 발생시키는 발열부와 물이 통과하는 배관부를 배치한 후 용해된 상태의 금속제를 주입하여 온수 가열용 히터를 제조함으로써, 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터는, 내부에 수용 공간이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부와, 상기 수용 공간에 배치되며, 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부와, 상기 적어도 하나의 발열부와 인접하게 상기 수용 공간에 배치되며, 일단을 통해 유입된 물이 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부 및 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치된 상태에서 상기 수용 공간에 용해된 상태로 주입되며, 냉각된 후 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 고정하는 금속제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 몸체부는, 내부에 상기 수용 공간이 형성되고 상하로 관통되도록 형성된 수직 몸체부 및 상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지고, 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 수평 몸체부를 포함하며, 상기 수직 몸체부는 스테인레스 재질의 금속 판을 구부리거나 절곡한 후 용접에 의해 형성되고, 상기 수평 몸체부는 상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지는 스테인레스 재질의 금속 판을 용접하여 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 발열부는 상기 수용 공간의 중앙에 배치되고, 상기 적어도 하나의 배관부는 상기 적어도 하나의 발열부를 감싸도록 상기 몸체부와 상기 적어도 하나의 발열부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 적어도 하나의 발열부는 각각, 일단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 발열부와, 상기 제1 발열부의 외측을 향해 상기 제1 발열부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 발열부 및 상기 제2 발열부의 내측을 향해 상기 제2 발열부로부터 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 발열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 배관부는 각각, 일단은 물이 유입되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 배관부와, 상기 제1 배관부의 외측을 향해 상기 제1 배관부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 배관부 및 상기 제2 배관부의 내측을 향해 상기 제2 배관부로부터 연장되고, 타단은 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열된 물이 배출되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 배관부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법은, 내부에 수용 공간이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부를 구비하는 단계와, 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부를 구비하는 단계와, 일단을 통해 유입된 물이 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부를 구비하는 단계와, 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치하는 단계 및 상기 수용 공간에 용해된 금속제를 주입한 후 냉각시켜 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 몸체부를 구비하는 단계는, 스테인레스 재질의 금속 판을 구부리거나 절곡한 후 용접에 의해 상기 수용 공간이 형성되고 상하로 관통된 수직 몸체부를 형성하는 단계 및 상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지는 스테인레스 재질의 금속 판을 용접하여 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 수평 몸체부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치하는 단계는, 상기 수용 공간의 가장자리를 따라 상기 적어도 하나의 배관부를 배치하는 단계 및 상기 적어도 하나의 배관부가 상기 적어도 하나의 발열부를 감싸도록 상기 수용 공간의 중앙에 상기 적어도 하나의 발열부를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 적어도 하나의 발열부는 각각, 일단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 발열부와, 상기 제1 발열부의 외측을 향해 상기 제1 발열부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 발열부 및 상기 제2 발열부의 내측을 향해 상기 제2 발열부로부터 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 발열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 하나의 배관부는 각각, 일단은 물이 유입되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 배관부와, 상기 제1 배관부의 외측을 향해 상기 제1 배관부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 배관부 및 상기 제2 배관부의 내측을 향해 상기 제2 배관부로부터 연장되고, 타단은 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열된 물이 배출되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 배관부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 따르면, 몸체부의 내부에 형성된 수용 공간에 열을 발생시키는 발열부와 물이 통과하는 배관부를 배치한 후 용해된 상태의 금속제를 주입하여 온수 가열용 히터를 제조함으로써, 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 따르면, 발열부와 배관부가 배치되는 몸체부를 스테인레스 재질 등의 금속 판으로 형성함으로써, 몸체부에 대한 후가공 공정, 표면 코팅 공정 등을 생략할 수 있으므로, 온수 가열용 히터의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법에 따르면, 발열부와 배관부를 각각 서로 다른 직경을 가지는 코일 형태로 형성하되, 양 끝단을 코일 형태의 안쪽으로 수직하게 형성함으로써, 발열부와 배관부는 서로 간섭되지 않고 몸체부의 수용 공간에 배치될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 온수 가열용 히터의 구조를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터의 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터를 구성하는 발열부와 배관부의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터를 구성하는 발열부와 배관부의 구조를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부를 형성하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부에 배관부를 배치하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부에 발열부를 배치하는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 온수 가열용 히터 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터의 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1)는, 몸체부(100), 적어도 하나의 발열부(200), 적어도 하나의 배관부(300) 및 금속제(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(100)는 내부에 수용 공간(111)이 형성되고, 상단이 개구(112)될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체부(100)는 수직 몸체부(110)와 수평 몸체부(120)로 구성될 수 있다. 수직 몸체부(110)는 내부에 수용 공간(111)이 형성되고 상하로 관통되도록 형성될 수 있다. 또한, 수평 몸체부(120)는 수직 몸체부(110)의 하단에 대응하는 형상을 가지고, 수직 몸체부(110)의 타단을 밀폐할 수 있다.
바람직하게는, 수직 몸체부(110)는 스테인레스 재질의 금속 판을 구부리거나 절곡한 후 용접에 의해 형성되고, 수평 몸체부(120)는 수직 몸체부(110)의 하단에 대응하는 형상을 가지는 스테인레스 재질의 금속 판을 용접하여 수직 몸체부(110)의 타단을 밀폐할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 수직 몸체부(110)가 원통 형태로 형성된 것을 예로 들고 있으나, 필요에 따라 직육면체 등 단면이 다각형 형태로 형성될 수도 있다.
발열부(200)는, 몸체부(100)의 내부에 형성된 수용 공간(111)에 배치되며, 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시킬 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 발열부(200)는 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있는데, 복수의 발열부(200A, 200B)가 구비되는 경우, 각각의 발열부(200A, 200B)는 수용 공간(111)의 내부에서 상하로 적층된 상태로 배치될 수 있다. 도 3에서는 2 개의 발열부(200A, 200B)가 상하로 적층된 상태로 배치된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 발열부(200)의 개수 및 배치 형태는 당업자에 의해 얼마든지 변경될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 발열부(200)는 외부로부터 전류를 인가 받기 위한 한 쌍의 접속 단자(211A, 231A, 211B, 231B)를 가지고, 전체적으로 나선 방향을 따라 코일 형태로 형성될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 발열부(200)의 내부에는 니켈-크로뮴 합금(니크롬선), 철-크로뮴-알루미늄 합금, 니켈-크로뮴-철 합금 등과 같이 전기 저항이 큰 합금 저항선을 나선형으로 구부린 발열체(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 발열부(200A, 200B)는 크게 제1 발열부(210A, 210B), 제2 발열부(220A, 220B) 및 제3 발열부(230A, 230B)로 구성될 수 있다. 이러한 발열부(200)의 구체적인 구조 및 배치 형태는 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
적어도 하나의 배관부(300)는, 적어도 하나의 발열부(200)와 인접하게 수용 공간(111)에 배치되며, 일단을 통해 유입된 물이 적어도 하나의 발열부(200)에 의해 가열되어 타단을 통해 배출될 수 있다. 이러한 배관부(300)는 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있는데, 복수의 배관부(300)가 구비되는 경우, 발열부(200)와의 열교환 효율을 증가시키기 위해 복수의 배관부(300)는 서로 중첩되도록 교대로 형성될 수 있다. 도 3에서는 1 개의 배관부(300)가 구비된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 배관부(300)의 개수 및 배치 형태는 당업자에 의해 얼마든지 변경될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 배관부(300)는 외부로부터 물이 유입되는 물 유입구(311)와, 적어도 하나의 발열부(200)에 의해 가열된 물이 배출되는 물 배출구(331)가 형성되고, 전체적으로 나선 방향을 따라 코일 형태로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 배관부(300)는 크게 제1 배관부(310), 제2 배관부(320) 및 제3 배관부(330)로 구성될 수 있다. 이러한 배관부(300)의 구체적인 구조 및 배치 형태는 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
금속제(400)는 적어도 하나의 발열부(200)와 적어도 하나의 배관부(300)를 수용 공간(111)에 배치된 상태에서 수용 공간(111)에 용해된 상태로 주입되며, 냉각된 후 적어도 하나의 발열부(200)와 적어도 하나의 배관부(300)를 고정할 수 있다. 바람직하게는, 금속제(400)는 가격이 비교적 저렴한 알루미늄 재질을 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1)는, 몸체부(100)의 내부에 형성된 수용 공간(111)에 열을 발생시키는 발열부(200)와 물이 통과하는 배관부(300)를 배치한 후 용해된 상태의 금속제(400)를 주입하여 온수 가열용 히터(1)를 제조함으로써, 온수 가열용 히터(1)의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1)를 구성하는 발열부(200)와 배관부(300)의 구조를 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터를 구성하는 발열부와 배관부의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터를 구성하는 발열부와 배관부의 구조를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 발열부(200A, 200B)는 각각, 제1 발열부(210A, 210B), 제2 발열부(220A, 220B) 및 제3 발열부(230A, 230B)로 구성될 수 있다.
제1 발열부(210A, 210B)는 제1 접속 단자(211A, 211B)가 형성된 일단이 몸체부(100)의 개구된 상단(112)을 통해 외부로 노출되고, 하부 방향으로 수직하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 발열부(220A, 220B)는 제1 발열부(210A, 210B)의 외측을 향해 제1 발열부(210A, 210B)로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 제3 발열부(230A, 230B)는 제2 발열부(220A, 220B)의 내측을 향해 제2 발열부(220A, 220B)로부터 연장되고, 제2 접속 단자(231A, 231B)가 형성된 타단이 몸체부(100)의 개구된 상단(112)을 통해 외부로 노출되며, 상부 방향으로 수직하게 형성될 수 있다.
이 때, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코일 형태의 제2 발열부(220A, 220B)를 중심으로 연장되어 형성되는 제1 발열부(210A, 210B)와 제3 발열부(230A, 230B)는 제2 발열부(220A, 220B)의 내경을 중심으로 안쪽에 위치하도록 수직하게 형성될 수 있다. 따라서, 복수의 발열부(200)가 구비되는 경우에도, 복수의 발열부(200)는 몸체부(100)의 개구된 상단(112)을 통해 노출되도록 수직하게 형성된 제1 발열부(210A, 210B)와 제3 발열부(230A, 230B)가 서로 간섭되지 않고, 코일 형태로 형성된 제2 발열부(220A, 220B)를 통해 상하로 안정적으로 적층될 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 배관부(300)는 각각, 제1 배관부(310), 제2 배관부(320) 및 제3 배관부(330)로 구성될 수 있다.
제1 배관부(310)는 물 유입구(311)가 형성된 일단이 몸체부(100)의 개구된 상단(112)을 통해 외부로 노출되고, 하부 방향으로 수직하게 형성될 수 있다. 또한, 제2 배관부(320)는 제1 배관부(310)의 외측을 향해 제1 배관부(310)로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 제3 배관부(330)는 제2 배관부(320)의 내측을 향해 제2 배관부(320)로부터 연장되고, 적어도 하나의 발열부(200)에 의해 가열된 물이 배출되는 물 배출구(331)가 형성된 타단이 몸체부(100)의 개구된 상단(112)을 통해 외부로 노출되며, 상부 방향으로 수직하게 형성될 수 있다.
이 때, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코일 형태의 제2 배관부(320)를 중심으로 연장되어 형성되는 제1 배관부(310)와 제3 배관부(330)는 제2 배관부(320)의 내경을 중심으로 안쪽에 위치하도록 수직하게 형성될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 발열부(200)는 수용 공간(111)의 중앙에 배치되고, 적어도 하나의 배관부(300)는 적어도 하나의 발열부(200)를 감싸도록 몸체부(100)와 적어도 하나의 발열부(200)의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 배관부(300)의 코일 형태로 형성된 제2 배관부(320)의 직경은 발열부(200)의 코일 형태로 형성된 제2 발열부(220A, 220B)의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 코일 형태의 제2 배관부(320)를 중심으로 수직하게 형성되는 제1 배관부(310) 및 제3 배관부(330)는 코일 형태의 제2 발열부(220A, 220B)를 중심으로 수직하게 형성되는 제1 발열부(210A, 210B) 및 제3 발열부(230A, 230B)와 실질적으로 동일한 반경을 가지도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1)는, 발열부(200)와 배관부(300)를 각각 서로 다른 직경을 가지는 코일 형태로 형성하되, 양 끝단을 코일 형태의 안쪽으로 수직하게 형성함으로써, 발열부(200)와 배관부(300)는 서로 간섭되지 않고 몸체부(100)의 수용 공간(111)에 배치될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1)의 제조 방법에 대해서 자세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 온수 가열용 히터(1)를 제조하기 위해서는, 먼저 내부에 수용 공간(111)이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부(100)를 구비할 수 있다(S210). 상술한 바와 같이, 몸체부(100)는 수직 몸체부(110)와 수평 몸체부(120)로 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부를 형성하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 수직 몸체부(110)를 형성하기 위해서는, 레이저 컷팅 등에 의해 미리 정해진 크기로 구비된 스테인레스 재질의 금속 판을 원통 형상을 가지도록 구부리거나 다각형 형상을 가지도록 절곡한 후, 그 이음매를 용접(W)하여 수직 몸체부(110)를 형성할 수 있다. 따라서, 수직 몸체부(110)는 내부에 수용 공간(111)이 형성되고 상하로 관통된 형태를 가질 수 있다.
그리고, 수평 몸체부(120)를 형성하여 수직 몸체부(110)의 하단을 밀폐할 수 있다. 이 때, 수평 몸체부(120)는 스테인레스 재질의 금속 판을 레이저 컷팅 등에 의해 수직 몸체부(110)의 하단에 대응하는 형상으로 형성한 후, 용접에 의해 수직 몸체부(110)의 타단에 접합시킬 수 있다.
한편, 필요에 따라, 수직 몸체부(110)와 수평 몸체부(120)는 각각 형태를 지지하기 위한 보강재(113, 121)를 더 포함할 수도 있다. 자세히 도시되지는 않았으나, 이러한 보강재(113, 121)는 파이프 또는 리브 형태를 가지고, 용접 등에 의해 수직 몸체부(110)와 수평 몸체부(120)에 결합될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 수용 공간(111)이 형성되고 상단이 개구된 몸체부(100)를 제조한 후(S210), 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부(200)를 구비할 수 있다(S220). 이러한 발열부(200)는 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있으며, 발열부(200)의 구체적인 구조에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 적어도 하나의 발열부(200)를 제조한 후(S220), 일단을 통해 유입된 물이 적어도 하나의 발열부(200)에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부(300)를 구비할 수 있다(S230). 이러한 배관부(300)는 필요에 따라 적어도 하나가 구비될 수 있으며, 배관부(300)의 구체적인 구조에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도 6에서는, 몸체부(100)를 제조하는 단계(S210), 발열부(200)를 제조하는 단계(S220)와 배관부(300)를 제조하는 단계(S230)가 순차적으로 수행되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 각 단계는 서로 순서를 바꾸어 수행될 수도 있고, 실질적으로 동시에 수행될 수도 있다.
이와 같이, 몸체부(100), 발열부(200) 및 배관부(300)를 제조한 후(S210 내지 S230), 적어도 하나의 발열부(200)와 적어도 하나의 배관부(300)를 수용 공간(111)에 배치할 수 있다(S240).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부에 배관부를 배치하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터 제조 방법에서 몸체부에 발열부를 배치하는 모습을 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같이, 적어도 하나의 발열부(200)는 수용 공간(111)의 중앙에 배치되고, 적어도 하나의 배관부(300)는 적어도 하나의 발열부(200)를 감싸도록 몸체부(100)와 적어도 하나의 발열부(200)의 사이에 배치될 수 있다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 배관부(300)를 몸체부(100)에 형성된 수용 공간(111)의 가장자리를 따라 배치할 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 필요에 따라, 수용 공간(111)에 배치된 적어도 하나의 배관부(300)는 철사, 클립 등에 의해 수직 몸체부(110)에 고정될 수도 있다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 배관부(300)가 적어도 하나의 발열부(200)를 감싸도록 수용 공간(111)의 중앙에 적어도 하나의 발열부(200)를 배치할 수 있다. 상술한 바와 같이, 각각의 발열부(200)는 코일 형태의 제2 발열부(220A, 220B)를 중심으로 연장되어 형성되는 제1 발열부(210A, 210B)와 제3 발열부(230A, 230B)가 제2 발열부(220A, 220B)의 내경을 중심으로 안쪽에 위치하도록 수직하게 형성되므로, 서로 간섭되지 않고 상하로 안정적으로 적층될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 몸체부(100)의 수용 공간(111)에 발열부(200)와 배관부(300)를 배치한 후(S240), 수용 공간(111)에 용해된 금속제(400)를 주입한 후 냉각시켜 적어도 하나의 발열부(200)와 적어도 하나의 배관부(300)를 고정할 수 있다(S250).
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 가열용 히터(1) 및 그 제조 방법의 경우, 몸체부(100)의 내부에 형성된 수용 공간(111)에 열을 발생시키는 발열부(200)와 물이 통과하는 배관부(300)를 배치한 후 용해된 상태의 금속제(400)를 주입하여 온수 가열용 히터(1)를 제조함으로써, 온수 가열용 히터(1)의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 발열부(200)와 배관부(300)가 배치되는 몸체부(100)를 스테인레스 재질 등의 금속 판으로 형성함으로써, 몸체부(100)에 대한 후가공 공정, 표면 코팅 공정 등을 생략할 수 있으므로, 온수 가열용 히터(1)의 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 발열부(200)와 배관부(300)를 각각 서로 다른 직경을 가지는 코일 형태로 형성하되, 양 끝단을 코일 형태의 안쪽으로 수직하게 형성함으로써, 발열부(200)와 배관부(300)는 서로 간섭되지 않고 몸체부(100)의 수용 공간(111)에 배치될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 온수 가열용 히터
100: 몸체부 110: 수직 몸체부
120: 수평 몸체부 200: 발열부
210: 제1 발열부 220: 제2 발열부
230: 제3 발열부 300: 배관부
310: 제1 배관부 320: 제2 배관부
330: 제3 배관부 400: 금속제

Claims (10)

  1. 내부에 수용 공간이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부;
    상기 수용 공간에 배치되며, 외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부;
    상기 적어도 하나의 발열부와 인접하게 상기 수용 공간에 배치되며, 일단을 통해 유입된 물이 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부; 및
    상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치된 상태에서 상기 수용 공간에 용해된 상태로 주입되며, 냉각된 후 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 고정하는 금속제를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    내부에 상기 수용 공간이 형성되고 상하로 관통되도록 형성된 수직 몸체부; 및
    상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지고, 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 수평 몸체부를 포함하며,
    상기 수직 몸체부는 스테인레스 재질의 금속 판을 구부리거나 절곡한 후 용접에 의해 형성되고, 상기 수평 몸체부는 상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지는 스테인레스 재질의 금속 판을 용접하여 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발열부는 상기 수용 공간의 중앙에 배치되고,
    상기 적어도 하나의 배관부는 상기 적어도 하나의 발열부를 감싸도록 상기 몸체부와 상기 적어도 하나의 발열부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발열부는 각각,
    일단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 발열부;
    상기 제1 발열부의 외측을 향해 상기 제1 발열부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 발열부; 및
    상기 제2 발열부의 내측을 향해 상기 제2 발열부로부터 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배관부는 각각,
    일단은 물이 유입되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 배관부;
    상기 제1 배관부의 외측을 향해 상기 제1 배관부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 배관부; 및
    상기 제2 배관부의 내측을 향해 상기 제2 배관부로부터 연장되고, 타단은 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열된 물이 배출되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 배관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터.
  6. 내부에 수용 공간이 형성되고, 상단이 개구된 몸체부를 구비하는 단계;
    외부로부터 인가되는 전류에 의해 가열되어 열을 발생시키는 적어도 하나의 발열부를 구비하는 단계;
    일단을 통해 유입된 물이 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열되어 타단을 통해 배출되는 적어도 하나의 배관부를 구비하는 단계;
    상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치하는 단계; 및
    상기 수용 공간에 용해된 금속제를 주입한 후 냉각시켜 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 몸체부를 구비하는 단계는,
    스테인레스 재질의 금속 판을 구부리거나 절곡한 후 용접에 의해 상기 수용 공간이 형성되고 상하로 관통된 수직 몸체부를 형성하는 단계; 및
    상기 수직 몸체부의 하단에 대응하는 형상을 가지는 스테인레스 재질의 금속 판을 용접하여 상기 수직 몸체부의 타단을 밀폐하는 수평 몸체부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 배관부를 상기 수용 공간에 배치하는 단계는,
    상기 수용 공간의 가장자리를 따라 상기 적어도 하나의 배관부를 배치하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 배관부가 상기 적어도 하나의 발열부를 감싸도록 상기 수용 공간의 중앙에 상기 적어도 하나의 발열부를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발열부는 각각,
    일단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 발열부;
    상기 제1 발열부의 외측을 향해 상기 제1 발열부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 발열부; 및
    상기 제2 발열부의 내측을 향해 상기 제2 발열부로부터 연장되고, 타단은 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 발열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터 제조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 배관부는 각각,
    일단은 물이 유입되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되고, 수직하게 형성되는 제1 배관부;
    상기 제1 배관부의 외측을 향해 상기 제1 배관부로부터 연장되며, 나선 방향을 따라 코일 형태를 가지도록 형성되는 제2 배관부; 및
    상기 제2 배관부의 내측을 향해 상기 제2 배관부로부터 연장되고, 타단은 상기 적어도 하나의 발열부에 의해 가열된 물이 배출되도록 상기 몸체부의 개구된 상단을 통해 외부로 노출되며, 수직하게 형성되는 제3 배관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 가열용 히터 제조 방법.
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