KR101681956B1 - 배관 동파 방지 장치 - Google Patents

Abstract

배관 동파 방지 장치에 대해서 개시한다.
본 발명에 따른 배관 동파 방지 장치는, 배관에 고정되고, 혹한기에 상기 배관을 보온하여 상기 배관의 동파를 방지하기 위해서, 몸체; 상기 몸체의 일측면 상에 위치하는 전원 접속부;를 포함하며, 상기 몸체의 내부에는 히터가 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

배관 동파 방지 장치{DEVICE FOR PREVENTING FROZEN PIPES}

본 발명은 동파 방지 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 배관의 외부에 설치되며, 혹한기에도 효과적으로 배관을 보온할 수 있는 배관 동파 방지 장치에 관한 것이다.

종래, 혹한기 등의 경우에, 배관의 동파를 예방하기 위한 다수의 노력이 있었다.

그와 같은 노력 중에는, 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 배관 내부에 히터 등을 설치하는 방법 등이 고안되고 있었다.

특허 문헌 1의 방법은 배관 내부에 히터를 설치하고 있기 때문에 배관 내부에서 유동하는 유체가 이 히터와 접촉한다는 문제가 있었다.

특히, 배관 내부에서 유동하는 유체의 점성이 높거나, 이 유체가 단일 유체가 아니라 다른 유체와 혼합되어 있는 경우, 또는 유체 내에, 예컨대 찌꺼기와 같은 불순물 등이 존재하는 경우에는, 히터의 존재 때문에 유체의 유동이 심각하게 방해받았으며, 특히 히터에 대해서 불순물 등이 계속 걸리게 되어, 궁극적으로는 히터가 불순물 등에 의해서 파손되기도 하였으며, 경우에 따라서는 히터의 파손에 따른 히터의 단락에 의한 전기 폭발 사고 등이 발생하는 경우까지도 있었다.

이와 같은 종래의 방법 중에서 또 다른 방법으로는, 배관의 일부에 대해서 수직으로 구멍을 절개하고, 이 구멍에 히터를 삽입하는 방식(미도시)이 있었다.

하지만 이와 같이 수직으로 구멍을 절개하는 방식은, 특허 문헌 1에서와 같이 배관의 진행 방향을 따른 방법에서의 단점에 추가하여, 이 수직 구멍에 의한 유체의 누출, 예컨대 물의 누수와 같은 다소 해결하기 까다로운 문제가 발생할 소지가 있었다.

또한, 이와 같은 종래 기술의 배관 보온 장치는, 이들 설치된 히터 중의 어느 하나가 고장나거나, 상술한 바와 같이, 유체 등에 의해서 파손되는 경우에, 그 교체가 대단히 곤란하다는 문제도 있었다.

즉, 작업이 진행 중인 배관에 대해서 유체의 흐름을 차단하는 등의 비상한 수단을 사용하지 않으면 히터의 교체가 불가능하였다.

더 나아가서 배관 내부에 히터를 설치하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 유체의 흐름에 의해서 히터가 정위치를 유지하지 못하거나, 배관에 수직으로 삽입된 히터의 경우에는 유체 등에 의해서 히터가 파손되는 경우가 발생할 수 있었는데, 이때 히터에 의한 합선 등에 의한 전기 화재가 발생할 소지가 있었다.

이상과 같은 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 또 다른 종래 기술에 대해서 도 1, 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 추가적으로 설명하기로 한다.

도 1은, 일 지점과 타 지점 사이를 연결하는 일반적인 배관의 설치 상태를 보여주는 개념도이다.

도 1에 따르면, 일 지점(10, A)은 배관(20)을 통해서 타 지점(30, B)으로 연결될 수 있다.

통상적인 경우에, A 지점(10)으로부터 유체가 유동되기 시작하여 배관(20)을 통해서 B 지점(30)으로 유동될 수 있음을 잘 알 것이다.

또한, 하절기와 같은 경우에는 배관(20)에 대해서 별도의 보온 조치를 취하지 않아도, 배관(20) 내부의 유체가 얼어서 배관(20)이 동파하는 일이 벌어지고, 더 나아가서는 동절기의 경우 배관(20)에 대해서 별도의 보온 조치를 취하지 않는다면 배관(20) 내부의 유체가 얼어서 배관(20)이 동파하는 일이 벌어짐을 잘 알 것이다.

이와 같이, 배관(20)은 별도의 보온 조치가 취해지지 않는다면, 동절기, 특히 혹한기에는 높은 확률로 동파하게 된다.

특히, 이들 배관(20)이 건물 외부에 노출되어 있거나, 수평 상태가 아니라 수직 상태의 배관(20)인 경우에 그 하단부에서, 예를 들면, 유체의 유량이 감소하거나 유체의 유동이 정지되는 등의 경우에, 이들 유체가 동결되는 불상사가 발생할 우려가 높았다.

따라서, 이들 배관(20)에 대해서 배관(20) 자체의 보온 및 배관(20) 내부의 유체에 대한 보온이 필요하였다.

도 2a는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 일례(1)를 나타낸 개념도이다.

도 2a에 따르면, A 지점(10)은 배관(20)을 통해서 B 지점(30)에 연결되어 있으며, 도 1과 다른 점은, 배관(20)에 대해서, 그 외주면에 보온 및 단열을 위한 보온 단열재(40)가 이 배관(20)을 둘러싸고 있다는 것이다.

도 2a에 나타낸 보온 단열재(40)는, 별도의 슬리브(미도시)에 의해서 둘러싸이도록 설치될 수도 있고, 천과 같은 패브릭에 의해서 둘러 싸일 수도 있으며, 유리면, 암면, 석면 등과 같은 무기질 소재나 스치로폴, 우레탄 폼이나 발로 폴리에틸렌 폼가 같은 유기질 소재로 된 보온 단열재이면 바람직하다.

이와 같이 보온하는 경우에는, 배관(20)의 전체에 걸쳐서 이 보온 단열재(40)를 마감해야 하는 것이 권장되며, 이 경우에는 공사비가 막대할 뿐만 아니라, 혹한기를 예상하여 충분히 두껍게 시공하여야 하므로, 하절기와 같은 경우에도 두꺼운 보온 단열재(40)를 설치해야 하여, 이 보온 단열재(40)에 의한 배관(20)의 쳐짐 현상이 일어나거나, 두꺼운 보온 단열재(40)에 의한 공간 잠식 때문에 설치 공간의 활용에 불리한 점이 있었다.

도 2b는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 다른 일례(2)를 나타낸 개념도이다.

도 2b에 따르면, A 지점(10)은 배관(20)을 통해서 B 지점(30)에 연결되어 있으며, 도 1 및 도 2a와 다른 점은, 배관(20)에 대해서, 그 외주면에 보온을 위한 히터(50)가 이 배관(20)을 둘러싸고 있다는 것이다.

도 2b에 나타낸 히터(50)는, 바람직하게는 스파이럴 히터(50)이며, A 지점(20)에서 출발하여 배관(20) 전체를 둘러싸면서 B 지점(30)으로 연장될 수 있다.

도 2b에 나타낸 히터(50)는, 도 2a에 나타낸 보온 단열재(40)와 비교하여, 중량은 대폭 감소한다는 장점은 있으나, 여전히 배관(20)를 둘러싸면서 시공되어야 하기 때문에, 시공에서의 난이도가 다대하다는 문제는 여전하였다.

특히, 도 2b에 나타낸 히터(50)는 히터 중의 일부분이 단선되는 등의 문제가 발생하는 경우에, 배관(20) 전체에 감긴 히터(50)를 제거하고, 다시 설치하는데도 매우 불리하였다.

도 2c는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 또 다른 일례(3)를 나타낸 개념도이다.

도 2c에 따르면, A 지점(10)은 배관(20)을 통해서 B 지점(30)에 연결되어 있으며, 도 1, 및 도 2a와 도 2b와 다른 점은, 배관(20)에 대해서, 그 외주면에 보온을 위한 일자 형상의 막대형 히터(60)가 이 배관(20)을 둘러싸고 있다는 것이다.

도 2c에 따르면, 배관(20)의 일부에만 막대형 히터(60)가 설치되어 있음을 알 수 있다.

도 2c에 나타낸 막대형 히터(60)는, 도 2a 및 도 2c와 달리 배관(60)의 일부에만 설치되므로, 설치시의 시공비를 대폭 절감할 수 있는 효과를 기대할 수는 있었으나, 단순히 막대형 히터(60)를 배관(20)에 밀착시키고 있어서, 이 막대형 히터(60) 전체가 배관(20)에 적절하게 밀착되지 않는 문제가 있었으며, 이를 위해서 다수의 스트립(strip)을 사용하여 밀착해야 하였기 때문에 작업의 난이도 및/또는 유지 보수의 곤란성이 증대하였으며, 특히, 이 막대형 히터(60)를 배관(20)에 균일하게 밀착시키기가 곤란하였기 때문에, 혹한기 등의 경우를 대비하기 위해서, 막대형 히터(60)의 전력 용량을 무턱대고 높게 하거나 쓸데없이 다수의 막대형 히터(60)를 설치하고 있어서, 전력 낭비 및 설치 비용의 증가가 초래되고 있었다.

따라서, 본 발명의 발명자들은 각고의 노력 끝에 기존의 배관 내 히터를 설치하는 방법으로부터 초래될 수 있는 여러 가지 문제점을 해결할 수 있는 배관 동파 방지 장치를 창출하게 되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0728827호(2007년 06월 19일 공고, 발명의 명칭 : "배관 파이프 동파 방지 방법 및 그 장치")

따라서, 본 발명은, 혹한기라고 할지라도 배관에 대한 우수한 동파 방지 효과를 기대할 수 있는 배관 동파 방지 장치를 제공하는 것을 그 일 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 유체를 사용하는 작업을 중단하지 않고도, 고장 또는 파손이 발생한 히터에 대한 유지 보수를 용이하게 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

더 나아가서, 본 발명은 배관에 설치되는 히터 등에 의한 화재를 선제적으로 예방할 수 있는 배관 동파 방지 장치를 제공하는 것을 그 다른 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치는, 몸체; 및, 상기 몸체의 일측면 상에 위치하는 전원 접속부;를 포함하며, 상기 몸체의 내부에는 히터가 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 몸체는 상하로 상부 몸체와 하부 몸체로 분리될 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전원 접속부는 상기 몸체에 대해서 돌출하여 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체와 상기 배관 사이에는 접착부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착부는 전도성 페이스트로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는, 하나 이상의 밴드에 의해서 배관에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착부는 방열 접착제로 이루어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체의 하부면의 곡률이 상기 배관의 곡률과 동일한 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체 내부에 내장된 상기 히터의 상부에는 열전대 소자가 더 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 히터의 발열에 의해서 발생하는 기전력에 의해서 동작하는 LED 램프를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배관 동파 방지 장치는 상기 배관의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배관 동파 방지 장치의 외부에는 보온 단열재가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상부 몸체와 하부 몸체를 갖는 몸체; 상기 상부 몸체의 일측면 상에 위치하는 전원 접속부; 및 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체 사이에 위치하는 히터;를 포함하며, 상기 하부 몸체는 그 하부면이 상기 배관의 곡률과 동일한 곡률을 가지면서, 상기 배관의 외주부를 따라서 연장되는 스커트부를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 몸체의 중심인 근단부로부터 멀리 떨어진 원단부 측의 상기 스커트부의 상부에는 복수의 그루브(groove)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 일부 과장되어 기술되어 있을 수도 있음을 알아야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 혹한기라고 할지라도 배관에 대한 우수한 동파 방지 효과를 기대할 수 있는 배관 동파 방지 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유체를 사용하는 작업을 중단하지 않고도, 고장 또는 파손이 발생한 히터에 대한 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 배관에 설치되는 히터 등에 의한 화재를 선제적으로 예방할 수 있는 배관 동파 방지 장치가 제공될 수 있다.

도 1은, 일 지점과 타 지점 사이를 연결하는 일반적인 배관의 설치 상태를 보여주는 개념도이다.
도 2a는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 일례(1)를 나타낸 개념도이다.
도 2b는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 다른 일례(2)를 나타낸 개념도이다.
도 2c는, 종래 기술에 따른, 배관 동파 방지 장치의 또 다른 일례(3)를 나타낸 개념도이다.
도 3a는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 일 실시예(1)를 나타낸 개념도이다.
도 3b는, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 다른 실시예(2)를 나타낸 개념도이다.
도 3c는, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 또 다른 실시예(3)를 나타낸 개념도이다.
도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 실제 설치 상태를 예시적으로 도시한 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치에 내장된 히터의 구성을 예시적으로 도시한 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치가 배관에 부착된 설치 상태를, 예시적으로, 배관의 길이 방향으로 단면을 취하여 도시한 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른, 스커트 형상의 날개부가 부가된 구성을 예시적으로 도시한 배관 동파 방지 장치의 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 배관의 길이 방향으로 단면을 취하여 예시적으로 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 배관 동파 방지 장치에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에", 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있음을 알아야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 발명을 구성하는 구성 요소의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하게 정의되어 있지 않으며, 이러한 과정에서, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성 요소의 상대적인 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 고려하여 과장되거나 축소되어 도시될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있음을 알아야 한다.

도 3a는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 일 실시예(1)를 나타낸 개념도이다.

도 3a에 따르면, 배관(20)의 일측면 상에 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)가 설치되어 있음을 알 수 있다.

배관 동파 방지 장치(100)는, 바람직하게는 두 개의 밴드(130, 135)에 의해서 배관(20)의 일측면의 외부면 상에 고정되어 있을 수 있다.

이 때, 배관 동파 방지 장치(100)를 고정하는 수단으로서 두 개의 밴드(130, 135)를 도시하였지만, 밴드의 폭이 충분하다면, 하나의 밴드만 사용할 수도 있음은 잘 알 것이다.

또한, 밴드(130; 135)의 형태가 아니라 파이프 클램프(pipe clamp, 미도시)와 같은 수단을 사용할 수도 있음은 잘 알 것이다.

이와 같이 밴드(130; 135) 또는 파이프 클램프 등을 사용하는 목적은, 배관 동파 방지 장치(100)를 배관(20)에 긴밀하게 부착시키기 위한 것임을 알아야 한다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)에 대해서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도면에서는 상세하게 도시하지 않았지만, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 일측부에는 전원 접속부(105)가 일부 돌출하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

몸체(120)의 일측부라는 것은, 당연하게도, 몸체(120)의 한쪽 가장자리만을 의미하는 것이 아니라, 몸체(120)의 가운데 위치에서 형성되어 있을 수 있고, 더 나아가서는 몸체(120)의 한 군데 이상의 위치에도 형성될 수 있음을 알아야 한다.

상술한 바와 같이, 전원 접속부(105)가 몸체(120)의 한 군데 이상의 위치에 형성되는 경우에는, 배관 동파 방지 장치(100)의 실제 시공에 있어서, 배관(20)이 밀집하여 있거나 배관(20)의 설치 형태 때문에 배관 동파 방지 장치(100)를 용이하게 시공할 수 없는 경우에도 효과적으로 대응, 예컨대, 일측에만 전원 공급선(미도시)을 접속하여 둘 수 있기 때문에 매우 유리할 수 있다.

한편, 한 군데 이상의 위치에 전원 접속부(105)가 형성되는 경우에는, 사용하지 않는 전원 접속부(105)는 불필요한 외부 이물질 등에 의한 고장을 방지하기 위해서, 시공 이후에, 밀봉 처리되는 것이 바람직하다고 하겠다.

전원 접속부(105)는, 도면에서는 돌출하여 형성된 것으로 도시하였지만, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)로부터 돌출하지 않는 형상, 예를 들면, 몸체(120)의 최상부면과 같은 높이를 갖도록 제작될 수도 있음을 알아야 한다.

몸체(120)로부터 전원 접속부(105)가 돌출하지 않도록 설치되면, 배관(20) 밀집 구역 등에서의 공간의 제약을 효과적으로 회피할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

이 전원 접속부(105)에는, 예를 들면, 가운데 구멍(미도시, 도 4의 도면 부호 107 참조)이 형성되어 있을 수 있고, 이 구멍을 통해서, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내에 내장되어 설치되는 히터(미도시, 도 5의 도면 부호 124 참조)에 전원을 공급할 수 있다.

여기에서, 돌출한 전원 접속부(105)는 바람직하게는 높이가 30 mm 이상 돌출하여 형성될 수 있다.

이와 같이 전원 접속부(105)가 충분한 높이로 돌출하게 되면, 히터(124, 도 5 참조)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급선(미도시)이 상술한 전원 접속부(105)에 충분한 길이로 삽입될 수 있기 때문에, 전원 공급선(미도시)의 일부가 불필요하게 경화되어 단락이나 단선 등에 의한 불필요한 고장을 예방적으로 방지할 수 있다.

또한, 이 때, 배관 동파 방지 장치(100)는 배관(20)의 길이 방향으로 설치되는 것이 바람직하므로, 상술한 히터 역시 배관 동파 방지 장치(100)의 길이 방향으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.

다르게는, 상술한 히터는 배관(20)에 설치되는 공간 상의 제약을 고려하여 배관(20)의 길이 방향, 즉 도면에서 보아, 좌우 방향이 아니라 상하 방향으로 설치될 수도 있으며, 이 경우에는 히터가, 예컨대 지그 재그 형상으로 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내에 설치되어 있을 수 있음을 알아야 한다.

즉, 히터(124, 도 5 참조)는 반드시 일자형으로 몸체(120) 내에 설치되어 있지 않아도 된다.

상술한 전원 접속부(105)는, 외부 전원을, 히터로 전원을 공급하기 위한 것으로, 스냅인(snap-in) 결합 방식으로 고정되면 더욱 바람직하다.

즉, 작업자가 전원선을 끌어와서, 배관 동파 방지 장치(100)의 전원 접속부(105)에 형성한 구멍에 이 전원선을 단순히 꽂기만 하는 삽입 공정에 의해서, 즉각적으로 히터에 대한 전원 공급을 개시할 수 있다.

따라서, 혹한기 이외의 시기에는 배관 동파 방지 장치(100)에 전원을 공급하지 않더라도, 혹한기에 즈음하여, 전원선을 전원 접속부(105)에 꽂기만 하면 바로 배관 동파 방지 장치(100)를 동작시킬 수 있음을 알아야 한다.

더 나아가서, 도면에서는 하나의 몸체(120)로 도시하였지만, 전원 접속부(105)를 포함하는 상부 몸체와 이를 제외한 부분을 하부 몸체로 하여 몸체(120)를 분할(예컨대, 도 5에 나타낸 분할선으로서의 결합부(122) 참조)하여 형성하여 둘 수도 있음을 알아야 한다.

즉, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)는 상하로 분리(또는 분할)하여 형성할 수 있으며, 이 경우에는 만의 하나의 경우에 배관 동파 방지 장치(100)에 내장된 히터가 고장이 나더라도 배관 동파 방지 장치(100) 전체, 즉 몸체(120)를 떼어내서 고장난 히터를 교체하지 않아도 된다는 더욱 유리한 효과를 기대할 수 있다.

이와 같은, 더욱 유리한 효과는 도 2b 및 도 2c에 도시한 본 발명의 바람직한 다른 실시예의 경우에 더욱 두드러질 수 있으며, 이 점에 대해서는 후술하기로 한다.

이때, 배관 동파 방지 장치(100) 몸체(120)의 분리 가능한 상부 몸체와 하부 몸체는, 몸체(120)의 둘레부에 형성되는 나사 등에 의해서 상호간 고정될 수 있으며, 몸체(120)의 상부 몸체와 하부 몸체의 상호간 고정은 나사 등에 의해서만 한정되지는 않음은 잘 알 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)는 몸체(120) 내에 히터를 내장하고 있기 때문에, 만의 하나, 몸체(120) 내에서 히터가 합선을 일으켜서 히터가 폭발하는 경우에도 몸체(120)에 의해서 그 폭발을 효과적으로 방지할 수 있음을 알아야 한다.

이는 배관(20) 내에서 유동되는 유체가 폭발에 민감한 경우의 유체인 경우에는 더욱 바람직한 속성이 될 수 있다.

더욱이, 상술한 몸체(120)는 알루미늄(Al), 바람직하게는 강력한 재질의 알루미늄으로 형성될 수 있기 때문에, 히터의 폭발에 대해서 더욱 효과적으로 대응할 수 있다.

또 다르게는, 상술한 몸체(120)는 SUS와 같은 스테인레스강으로 제작될 수도 있음을 알아야 한다.

다만, 스테인레스강으로 몸체(120)를 제작하는 경우에는, 이의 가공에 소요되는 비용이나 시간 등을 감안하면, 상술한 바와 같이 몸체(120)는 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다.

더욱 다르게는, 상술한 몸체(120)는 열 전도성을 고려하여 구리(銅, copper)로 제작될 수 있으며, 다만 동 제품은 강성이 다소 부족하다는 단점이 있으며, 특별한 용도를 감안하여 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)로 제작될 수도 있다.

한편으로, 상술한 밴드(130; 135)는 열 전도가 뛰어난 금속성 테이프의 형태일 수 있다.

이와 같이, 밴드(130; 135)로서 열 전도가 뛰어난 금속성 테이프를 사용하는 것은, 배관(20) 자체가 금속성인 경우를 상정하고 있기 때문이다.

따라서, PVC 등과 같은 합성 수지 배관 또는 콘크리트 등으로 이루어지는 배관의 경우는 본 발명의 적용 대상이 아닐 수 있음을 알아야 한다.

물론이지만, 상술한 밴드(130; 135)는 반드시 금속성 테이프일 필요는 없으며, 요컨대, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)를 배관(20)에 효과적으로 밀착시킬 수 있는 고정 수단이면 그 종류를 한정하지 않음을 잘 알 것이다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)를 배관(20)에 고정하는 다른 실시예에 대해서 알아 보기로 한다.

도 3b는, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 다른 실시예(2)를 나타낸 개념도이다.

도 3b에 따르면, 배관(20)과 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 사이에는, 예컨대, 접합부(140)가 형성되어 있다.

이때, 접합부(140)는 납땜에 의해서 형성될 수 있으며, 이 접합부(140)는, 바람직하게는, 열 전도성이 대단히 우수한 은납땜(silver solder)에 의해서 형성될 수 있다.

이때, 일부 배관(20)의 경우에, 비록 금속으로 형성되었다고 할 지라도, 작업 장소 등의 문제로 인해서 납땜 및/또는 용접이 바람직하지 못한 경우가 있을 수 있으며, 이 경우에는 도 3b 또는 도 3c에 나타낸 구성을 채용할 수 있음을 알아야 한다.

한편, 접합부(140)의 바람직한 예로서 은납땜을 예로 들었지만, 배관(20)과 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)를 물리 화학적으로 결합하는 방법으로는 통상의 땜납(solder)을 사용하는 것도 가능하다는 것은 잘 알 것이다.

이 경우에 있어서, 납땜을 사용한다는 것은 배관(20)이 금속성 배관임을 의미하는 것임을 알아야 한다.

한편, 도 3b에 도시한 경우에도, 만일의 사태를 대비한다는 측면에서, 도 3a에 나타낸 밴드(103; 135)의 구성이 더 부가될 수 있음을 알아야 한다.

더욱 바람직하게는 도 3b에 도시한 경우에 있어서, 배관 동파 방지 장치(100)의 외측에 단열 및 보온을 위한 보온 단열재(미도시)가 더 설치될 수 있으며, 이는 도 3a의 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

이와 같이, 배관 동파 방지 장치(100)의 외측에 보온 단열재(미도시)를 추가적으로 설치하는 경우에는 히터 자체의 발열 전력, 또는 소모 전력을 대폭적으로 삭감할 수 있기 때문에, 과도한 발열에 의한 히터의 손상까지도 예방할 수 있는 부가적인 효과를 기대할 수 있다.

여기에서, 상술한 접합부(140)는, 몸체(120)와 배관(20) 사이에 가능한한 넓게 이들 계면 사이를 충전하도록 납땜되어 접합되는 것이 바람직하지만, 적어도, 몸체(120)와 배관(20)이 접하는 경계면의 일측면을 따라서 한 줄 이상의 접합부(140)가 형성되어 있을 수도 있음을 알아야 한다.

이는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)를 배관(20)에 시공할 때의 작업성 또는 작업 공간의 확보성과 같은 문제를 고려한 것으로, 몸체(120)와 배관(20) 사이에 적어도 한 줄의 접합부(140)를 형성하여 두면, 몸체(120)로부터의 열이 효과적으로 배관(20)으로 전달될 수 있으며, 따라서 더욱 바람직하게는, 이 접합부(140)과 몸체(120)와 배관(20) 사이의 일측면을 따라서, 예를 들면, 배관(20)의 길이 방향으로, 적어도 두 줄 형성되어 있을 수 있다.

이때에도, 도면의 좌측과 우측에 형성되는 몸체(120)와 배관(20)의 일측면에도 상술한 접합부(140)가 더 형성되면 더욱 바람직하며, 이 경우에는 몸체(120)와 배관(20) 사이의 적어도 네 군데 측면에 접합부(140)가 형성될 수 있음을 잘 알 것이다.

즉, 접합부(140)는 몸체(120)와 배관(20)의 접촉면의 외측 가장자리를 따라서 최소한 한 군데 형성되는 것이 바람직하며, 몸체(120)와 배관(20)의 접촉면의 외측 가장자리를 따라서 적어도 두 군데 형성되면 더욱 바람직하며, 몸체(120)와 배관(20)의 접촉면의 외측 가장자리를 따라서 네 군데 형성되면 더욱 더 바람직하며, 몸체(120)와 배관(20)의 계면 전체, 즉 몸체(120)의 하측면과 배관(20)의 상측면의 전체에 걸쳐서 형성되면 가장 바람직하다.

도 3c는, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 또 다른 실시예(3)를 나타낸 개념도이다.

도 3c는, 도 3b와 유사한 구성을 가지고 있지만, 도 3b의 접합부(140) 대신에, 도 3c에서는 전도성 페이스트(paste) 등으로 형성되는 접착부(150)의 구성을 가지고 있다는 점에서 도 3b와는 상이하다.

도 3c에 나타낸 접착부(150)는 열 전도성이 뛰어난 전도성 페이스트로 이루어지면 바람직하다.

이 접착부(150)에 사용되는 전도성 페이스트는 통상 점도가 매우 높기 때문에 한번 도포되면 장기간 배관 동파 방지 장치(100)를 제 위치에 유지할 수 있음을 잘 알 것이다.

기타, 도 3c에 도시한 배관 동파 방지 장치(100)의 경우에도, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 밴드(130; 135)에 의해서 부가적으로 고정되어 유지될 수도 있다.

이 경우, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)로부터 전달되는 열은, 전도성 페이스트로 이루어지는 접착부(150)를 통해서 배관(20)으로 효과적으로 전달될 수 있다.

다르게는, 상술한 접착부(150)에는 방열 접착제가, 선택적으로, 도포되어 있을 수 있다.

이때 사용하는 방열 접착제는, 필름상의 형태나 액체상의 형태와 같이 다양한 형태가 가능하며, 상술한 전도성 페이스트의 경우에는, 예컨대, 배관 동파 방지 장치(100)의 탈락을 고려하여 그 외부에 추가적인 고정 장치를 더 설치하는 것이 매우 바람직하지만, 이와 달리 자체적인 고유 접착력이 상당하므로, 추가적인 고정 장치를 반드시 설치하지 않아도 되므로, 시공에서의 비용 절감에 매우 유리함을 알아야 한다.

다만, 이 경우에도, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 밴드(130; 135)에 의해서 부가적으로 고정되어 유지될 수도 있다.

도 3a 내지 도 3c의 경우에 있어서, 배관(20)을 둘러싸는 추가적인 보온 단열재(미도시)가 더 설치될 수도 있으며, 이 경우에는 보온 단열재가 배관(20) 전체를 둘러싸도록 설치되면 더욱 바람직하다.

이와 같이, 보온 단열재를 추가하여 설치하게 되면, 상술한 바와 같이, 히터의 열용량을 대폭 줄일 수 있고, 따라서 비용 효과적인 면에서 일부 유리하며, 더 나아가서 보온 단열재의 추가 설치에 의해서 배관 동파 방지 장치(100)의 전체적인 고정 상태가 더욱 양호해지는 부수적인 효과 역시 기대할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 배관 동파 방지 장치(100)가 실제로 설치된 경우에 대해서 살펴보기로 한다.

도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 실제 설치 상태를 예시적으로 도시한 사시도이다.

도 4에 따르면, 본 발명에 따른 배관 동파 방지 장치(100)는 배관(20)의 일측면 상에 설치되어 있으며, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도 3b 및/또는 도 3c에 나타낸 접합부(140) 및/또는 접착부(150)가 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 하부에 더 형성되어 있을 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 배관 동파 방지 장치(100)는 배관(20)의 하부에 설치되면 충분히 바람직하며, 외부 노출 정도가 심하거나 배관 자체의 보온에 다량이 열량이 필요한 경우에는 배관(20)의 하부 뿐만 아니라 배관(20)의 상부에도 더 설치될 수 있으며, 나아가서는 배관(20)의 하부와 상부에 더하여 배관(20)의 일측면 또는 양측면 상에도 설치될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 선택적으로, 도 3a에 나타낸 밴드(130; 135)의 구성이 더 부가되어 있을 수 있으며, 이와 같은 구성에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그 설명은 생략한다.

도 4로부터, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 일측면 상에 전원 접속부(105)가 형성되어 있음을 알 수 있으며, 이 전원 접속부(105)의 가운데는 구멍(107)이 형성되어 있음을 알 수 있을 것이다.

상술한 전원 접속부(105)의 가운데 구멍(107)을 통해서, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내에 내장되어 있는 히터에 대한 전원을 공급하기 위한 전원선(미도시)이 삽입될 수 있다.

한편, 배관(20)의 직경이 상당히 큰 경우에는, 배관 동파 방지 장치(100)의 전체 형상, 특히 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 형상 역시 도면에 도시한 바와 같이, 길이 방향으로 긴 직사각형의 형상이 아니라 정사각형의 형상을 취할 수 있으며, 배관의 접힘부나 꺽임부 등과 같이 특별한 형상에 맞춘 형상을 가질 수도 있음은 잘 알 것이다.

예컨대, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 형상이 정사각형인 경우에는 전원 접속부(105)의 형성 위치는 이 몸체(120)의 임의의 일측면에 위치할 수도 있으며, 다르게는 몸체(120)의 가운데 부분에 위치할 수도 있다.

이와 같이, 전원 접속부(105)를 몸체(120)의 가운데에 형성하는 경우에는 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내에 내장되는 히터에 대해서 그 말단에 이르기까지의 전원 공급이 균일해지는 추가적인 효과 역시 기대할 수 있다.

이 경우에는, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)로부터 발생한 열이, 이 몸체(120)의 전면에 걸쳐서 균일하게 발생할 수 있으므로, 배관(20)으로의 열 전달 역시 균일하게 발생할 것으로 기대할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)는, 도면에는 단지 하나만 도시하였으나, 배관(20)의 전체 길이에 걸쳐서 배관(20)의 길이 방향을 따라서 서로 일정한 거리를 두고 적절한 갯수가 더 설치될 수 있으며, 이때의 일정한 거리는, 예컨대, 동절기 중에서 혹한기에서의 최대 온도 강하를 고려하여 설치될 수 있다.

이때의 일정한 거리는 최대 온도 강하를 고려하여, 영하 10 도와 영하 30 도의 경우에 대해서 서로의 일정한 거리는 다를 수 있음을 알아야 한다.

따라서, 예를 들어, 대한민국의 남부 지방에서 배관(20)에 설치되는 각각의 배관 동파 방지 장치(100)가 설치되는 이격 거리는, 대한민국의 북부 지방에서 배관(20)에 설치되는 각각의 배관 동파 방지 장치(100)가 설치되는 이격 거리 보다 더 길게 설정될 수 있다.

이때, 각각의 이격 거리는, 본 발명의 발명자가 보유하고 있는 고유한 수식에 근거하여 결정될 수 있음을 알아야 한다.

여기에서, 일정한 이격 거리는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관 동파 방지 장치(100)가 곳의 연평균 기온을 감안하여 결정되는 것이 바람직하다.

이때에도, 연평균 기온은 지구 온난화와 같은 기상 이변이 속출하고 있기 때문에 적절한 안전 계수를 감안하여 산출하는 것이 바람직하다고 하겠다.

예를 들면, 한겨울 혹한기의 최저 기온, 즉 연평균 기온이 연평균으로 봤을 때 최저 기온에 도달하는 온도가 영하 20 도라고 상정하면, 이 영하 20 도에 맞추서 본 발명의 배관 동파 방지 장치(100)를 설치하고, 이 온도에 적합한 열 용량을 갖는 히터(124)를 설치하는 것이 아니라, 예컨대, 영하 30 도 정도까지를 고려한 히터(124)를 설치하는 것이 바람직하다.

참고로, 상술한 연평균 기온은 대한민국 기상청으로 얻는 것이 바람직하다.

그러나, 본 발명의 배관 동파 방지 장치(100)가 대한민국이 아니라, 예를 들면, 미합중국 등에 설치되는 경우라면, 적절한 지역 기상청으로부터 연평균 기온 관련 데이터를 입수하는 것이 바람직함은 두말할 나위가 없다고 하겠다.

또한, 배관 동파 방지 장치(100)는 본 발명의 바람직한 실시예에 걸쳐서 배관(20)의 상측에 위치하는 것으로 도시하였으나, 후술하는 도 5에 도시한 바와 같이, 배관(20)의 하측 또는 하부면에 밀착하여 고정 부착되면 더욱 바람직하다.

이와 관련하여, 배관 동파 방지 장치(100)를 배관(20)의 상측에 설치하는 경우에는 전력 소모가 다소 클 수 있으며, 따라서, 배관 동파 방지 장치(100) 간의 이격 거리가 더욱 짧아질 수 있다.

당연하지만, 본 발명에 첨부한 도면에서는 도시하지 않았으나, 배관 동파 방지 장치(100)의 전원을 제어하는 등의 목적으로 각종 제어 장치가 더 부가될 수 있다.

상술한 각종 제어 장치는 하절기에는 동작하지 않다가 동절기, 특히 혹한이 예보되는 시점에 동작하도록 배관 동파 방지 장치(100)를 제어할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치에 내장된 히터의 구성을 예시적으로 도시한 사시도이다.

도 5에 따르면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)의 상부 몸체와 하부 몸체가 분할선으로서의 결합부(122)에 의해서 상하로 분리될 수 있음을 알 수 있다.

도 5에 있어서, 상부 몸체와 하부 몸체는 히터(124)의 가운데를 기준으로 형성되어 있으나, 다르게는, 상부 몸체의 상면 상에, 즉 도 5에서 보아, 하부 몸체의 상측면 상에 이 히터(124)가 위치하도록 하여, 히터(124)는 하부 몸체의 상면에 위치하는 것이 조립 등의 공정적인 측면에서 매우 바람직하다.

또한, 도 5에 따르면, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내부에는 히터(124)가 배관 동파 방지 장치(100)의 길이 방향으로 길게 위치하고 있음을 알 수 있다.

또한, 도 5로부터는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)에 있어서, 배관 동파 방지 장치(100)에 형성한 전원 접속부(105)가 도면에서 하방으로 위치하고 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 전원 접속부(105)가 하방으로 위치하고 있다는 것은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)가 배관(20)의 하부면에 부착되어 있음을 의미하며, 상술한 바와 같이, 배관 동파 방지 장치(100)의 배관(20)으로의 부착 위치는 배관(20)의 하부면 뿐만 아니라, 배관(20)의 적어도 일측면, 또는 최악의 작업성 또는 시공성을 고려하여 배관(20)의 최소한 상부면 또는 상측에 부착될 수도 있다.

이때, 배관 동파 방지 장치(100)의 배관(20)으로의 부착 위치가 상이해지면, 배관 동파 방지 장치(100) 간의 설치에 있어서의 이격 거리라든가 배관 동파 방지 장치(100) 내에 내장되는 히터(124)의 열 용량이라든가에 대해서 일정 부분 수정이 가해질 수 있다.

도 5에 있어서, 결합부(122)는 히터(124)를 상하로 반분하는 위치에 도시되어 있으나, 이 결합부(122)는, 예컨대, 히터(124)가 하부 몸체의 상측면 상에, 또는 히터(124)가 상부 몸체의 하측면 상에 접촉하도록 하여 형성될 수도 있다.

이와 같이, 상부 몸체 또는 하부 몸체의 어느 일측면 상에 접촉하여 히터(124)를 설치하는 경우, 배관 동파 방지 장치(100)의 조립 자체가 용이해진다는 장점이 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)의 구성에 대해서 살펴 보기로 한다.

도 6은, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치가 배관에 부착된 설치 상태를, 예시적으로, 배관의 길이 방향으로 단면을 취하여 도시한 단면도이다.

도 6으로부터, 배관(20)과 배관 동파 방지 장치(100) 사이에는 접합부(140)가 형성되어 있으며, 이 때 이 접합부(140)는 도 3a 내지 도 3c에서 설명한 바와 같이, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 하부면의 곡률이 배관(20)에 대해서 제로("0"), 즉 도면에서 보아 수평으로 형성되는 일자형이 아니라, 이 배관(20)의 곡률을 따라서 배관(20)의 곡률과 동일한 곡률을 가지고 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 배관(20)의 곡률을 감안하는 이유는, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 하부면의 곡률과 배관(20)의 곡률이 일치하는 경우에는 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 하부면과 배관(20)과의 접촉 면적이 획기적으로 증대하게 되며, 따라서 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 하부면으로부터 영이 배관(20)으로 더욱 효과적으로 전달될 수 있기 때문이다.

즉, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)의 하부면의 곡률은 상이한 직경이나 형상의 배관(20)이 설치되는 경우를 감안하여 해당 배관(20)의 외측 곡률을 미리 파악하여 이 해당 배관(20)의 외측 곡률과 동일한 곡률을 갖도록 하고 있다.

따라서, 배관(20)의 직경이나 형상의 종류가 5 가지이면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)의 하부면의 곡률 역시 배관(20)의 외측 곡률에 대응하여 5 가지의 곡률을 가지도록 제작될 수 있다.

당연하지만, 배관(20)의 종류가 급증하는 경우에는 일일이 이에 대응하는 곡률의 하부면을 제작하는 것은 까다로운 일이 되기 때문에, 비교적 유사한 곡률을 갖는 배관 동파 방지 장치(100)를 대응하는 배관(20)에 부착할 수도 있다.

이 경우에, 곡률의 차이에 의한 접합부(140) 들뜸 현상에 대해서는, 상술한 바와 같이, 납땜이나 은납땜 등을 사용하여 적극적으로 대응하는 것이 바람직하다.

또한, 이 경우에, 납땜의 작업성이 극단적으로 불편할 수도 있으므로, 마찬가지로, 상술한 바와 같이, 배관 동파 방지 장치(100)와 배관(20) 사이의 상호 접촉면의 전체에 대해서 납땜 시공하면 가장 바람직하지만, 이들 상호 접촉면에 대해서 배관 동파 방지 장치(100)와 배관(20)의 외측 가장 자리를 따라서 적어도 한 곳 이상에 대해서 납땜을 하여 두면 바람직하다.

납땜의 경우 배관(20)으로의 접합력이 매우 우수하기 때문에, 배관 동파 방지 장치(100)와 배관(20) 사이의 가장 자리를 따라서 적어도 한 줄을 따라서 납땜되어 있는 것으로도 충분하며, 상술한 바와 같이, 두 군데 또는 두 줄, 더 나아가서는 네 군데 또는 네 줄 형성되면 더욱 바람직하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)가 사각형 또는 정사각형과 같은 다각형의 형상을 가지고 있는 것으로 상정하였지만, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 배관 동파 방지 장치(100)의 형상은 원형이라든가 불규칙한 형상을 가지고 있을 수도 있음을 잘 알 것이며, 후자의 경우, 히터(124)의 설치 위치라든가 상하부 분리 방식 등에 있어서, 직사각형이나 정사각형의 경우와는 상이할 수 있음을 잘 알 것이다.

도 6에 있어서, 접합부(140)는, 상술한 전도성 페이스트, 또는 방열 접착제로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 방열 접착제로 형성되면 더욱 바람직하다.

이에 더하여, 도 6에 나타낸 구성에 대해서도, 보온 단열재 등을 추가하여, 낭비되는 열을 최소화하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 보온 단열재 등을 추가적으로 사용하는 경우에는 히터(124)의 열 용량을 더욱 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 히터(124)에 의한 화재 등의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)는 아노다이징 처리되어 있을 수 있으며, 이 아노다이징 처리는 몸체(120)의 절연을 제공하거나, 몸체(120)와 배관(20) 사이의 부식을 방지하는데 기여할 수도 있다.

이 때의 아나다이징은 바람직하게는 배관 동파 방지 장치(100)의 외부 노출면에 행해지면 더욱 좋다.

배관 동파 방지 장치(100)에 아노다이징 처리를 실시하면, ① 부식, ② 절연, ③ 감전 예방 등의 효과를 기대할 수 있으며, 아울러 이 아노다이징 처리에 의한 배관 동파 방지 장치(100) 외관의 미려함까지도 도모할 수 있다.

아노다이징의 구체적인 절차나 방법 등에 대해서, 본 발명에서는 더 이상 상세하게 설명하지 않아도 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 그 절차나 방법, 아노다이징의 실행 개소 등에 대해서 잘 알고 있을 것이다.

첨부 도면을 포함하는 본 명세서에서는 구체적으로 도시하지는 않았지만, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내부에는 히터(124)가 내장되고, 이 히터(124)의 상부에는 열전대 소자가 더 배치될 수 있다.

열전대 소자(미도시)는 이 소자에 가해지는 열의 유동에 의해서 기전력이 발생하는 소자이며, 바람직하게는 고온의 물체에 대해서 그 온도를 측정하는 용도로 널리 사용되고 있었으나, 본 발명에서는 이 열전대 소자를 이용하여, 전원이 인가된 히터(124)로부터의 발열에 의한 기전력에 의해서 LED 램프를 동작시킬 수 있음을 알아야 한다.

즉, 히터(124)가 발열하기 시작하면, 이 발열에 의해서 열전대 소자(미도시)에 기전력이 발생한다.

이때, 열전대 소자의 일측에 LED 램프를 설치하여 두면 히터(124)의 발열에 의해서 초래되는 열의 유동에 의한 기전력으로 이 LED 램프를 동작시킬 수 있으며, 따라서 배관(20)의 동파 방지를 위해서 배관 동파 방지 장치(100)가 동작할 때마다, 이 LED 램프에 의해서 배관 동파 방지 장치(100)가 동작하고 있는 지를 실시간으로 파악할 수 있으며, 더 나아가서는 어떤 배관 동파 방지 장치(100)가 현재 고장인지도 실시간으로 파악할 수 있으므로, 그 유지 보수가 비교적 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120) 내에 히터(124) 이외에도 열전대 소자(미도시)를 더 설치하여야 하기 때문에 몸체(120) 내의 공간을 충분히 크게 형성하여 두는 것이 바람직하다.

LED 램프(미도시)는 배관 동파 방지 장치(100)의 몸체(120)의 어느 일측상에 위치할 수도 있으며, 바람직하게는, 몸체(120)의 상부 몸체 또는 하부 몸체에 내장되어 고정되어 부착될 수도 있다.

이는 열전대와 LED 램프가 비교적 장수명 소자이기 때문에 가능하다.

본 발명에 따르면, 또 다른 실시예로서, 배관 동파 방지 장치(100)를 국소 가열이 가능한 히터 키트(heater kit)의 형태로 제작할 수도 있다.

히터 키트는, 상술한 배관 동파 방지 장치(100)에 대해서, 필요한 소자, 예컨대 LED 램프 등을 모두 포함하는 키트의 형태로 구현되면 바람직하다.

이와 같이 히터 키트의 형태로 제작하는 경우에는 이 히터 키트의 외부에는 단열재가 더 설치되어 이 히터 키트를 보온할 수도 있다.

더 나아가서, 단열재는 히터 키트와 배관(20) 전체를 감쌀 수 있도록 설치되면 더욱 바람직하다.

또한, 상술한 히터 키트는 파워 키트(power kit)(미도시)를 더 포함할 수 있다.

파워 키트는 히터 키트의 상부에 설치되면 바람직하지만, 그 설치 위치는 히터 키트의 상부만으로 한정되지는 않는다.

파워 키트는 히터(124)로의 전원 공급을 위한 전원 공급선이 설치될 수 있는 공간을 가지는 것이 바람직하다.

이때, 파워 키트는 히터 키트의 작동 여부를 파악하기 위한 LED 램프를 더 갖도록 구성될 수 있으며, 이 때의 LED 램프는, 상술한 열전대 소자에 의한 기전력으로 동작하는 LED 램프와는 달리 별도의 전원 공급에 의해서 동작하는 LED 램프일 수 있다.

LED 램프가 파워 키트에 설치되면, 상술한 바와 같이, 배관 동파 방지 장치(100)의 동작 여부를 시각적으로 바로 확인할 수 있는 장점을 기대할 수 있음은 재차 언급할 필요가 없을 것이다.

참고적으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 히터(124)의 열 용량은, 상술한 연평균 최저 기온을 감안하여 결정될 수 있고, 유사하게 배관 동파 방지 장치(100) 간의 설치 이격 거리 역시 이 연평균 최저 기온을 감안하여 결정될 수 있음을 재차 언급하여 둔다.

이하에서는, 상술한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치(100)와는 다른 배관 동파 방지 장치(200)의 구성에 대해서 살펴 보기로 한다.

도 7은, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 스커트 형상의 날개부가 부가된 구성을 예시적으로 도시한 배관 동파 방지 장치의 사시도이며, 도 8은, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른, 배관 동파 방지 장치의 배관의 길이 방향으로 단면을 취하여 예시적으로 도시한 단면도이다.

도 7 및 도 8에서, 일부 도면 부호는 도 3a 내지 도 6의 도면에 기재한 도면 부호에 대해서 백자리 단위를 1에서 2로 증가시킨 것을 제외하고는 나머지는 동일하므로 별도의 설명이 없으면 도 7 및 도 8에 나타낸 도면 부호는 도 3a 내지 도 6의 도면에 기재한 도면 부호에 각각 대응하는 구성 요소를 나타내고 있다고 간주하는 것이 바람직하며, 사실상 동일한 구성 요소에 대해서는 별도의 설명이 생략될 수 있음을 잘 알 것이다.

도 7 및 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 배관 동파 방지 장치(200)는 상부 몸체(220)와 하부 몸체(230)를 갖는 몸체와, 이 상부 몸체(220)와 하부 몸체(230) 사이에 위치하는 히터(224)의 구성을 기본적인 구성으로 가지고 있다.

히터(224)는 하부 몸체(230)의 가운데 위치에서, 배관 동파 방지 장치(200)의 길이 방향을 따라서 연장되어 설치될 수 있으며, 도 8에 나타낸 바와 같이, 하부 몸체(230)의 상부면 상에 위치하여 배치될 수 있다.

이때, 히터(224)의 배치 위치에 대해서는, 상부 몸체(220)의 하부면 상에, 또는 하부 몸체(230)의 상부면 상에 위치할 수 있으며, 이와 같은 구성에 대해서는 이미 상술한 바가 있다.

상술한 배관 동파 방지 장치(100)의 구성에 대해서 본 실시예의 배관 동파 방지 장치(200)의 구성은 스커트 형상의 날개부가 부가된 구성을 특징으로 한다.

즉, 배관 동파 방지 장치(100)의 하부 몸체의 일부가 곡률을 갖는 구성까지도 사실상 본 실시예의 배관 동파 방지 장치(200)의 구성과 동일하지만, 본 실시예의 배관 동파 방지 장치(200)의 하부 몸체(230)는 그 단면 형상에 있어서, 스커트 형상의 날개부가 부가된 구성을 특징으로 하고 있다.

여기에서, 스커트부는 하부 몸체(230)의 중심인 근단부, 예를 들면, 도 8에서 보았을 때 도면 가운데 부분인 근단부로부터 멀리 떨어진 원단부 측, 즉 도 8에서 보았을 때, 도면의 좌측단 및 우측단으로 연장된 부분을 의미한다.

도 7 및 도 8에서, R은, 예를 들면, 배관(20)의 곡률을 나타내며, 이 곡률과 동일한 곡률을 배관 동파 방지 장치(200)의 하부 몸체(230)가 가지고 있다.

이때, 날개부(도면 부호 미지정)는, 상술한 배관 동파 방지 장치(200)의 하부 몸체와 유사하게 배관(20)의 곡률과 동일한 곡률을 가지지만, 배관(20)의 외주부를 훨씬 넓게 덮을 수 있도록 배관의 외주부를 따라서 일정 정도 더 연장되어 있다.

또한, 이때, 날개부가 연장되는 거리는 배관(20)의 중심을 기준으로 배관(20)의 외주부를 따라서 가능한 한 멀리까지 연장되는 것이 바람직하나, 지나치게 연장시키는 경우에는 오히려 이 날개부가 취약하게 되는 문제가 우려되므로, 상이한 배관(20)의 직경을 고려하여 적절한 길이로 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 6에 나타낸 접합부(140)의 곡률이 하부 몸체의 좌우 수직 단부에서 종료되는 구성에 비해서, 배관(20)과 더욱 더 많은 접촉면을 유지할 수 있음을 알아야 한다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시한 하부 몸체(230)는 이와 같이, 배관(20)의 외주부를 더 넓게 덮을 수 있도록 스커트 형상의 날개부(도면 부호 미지정)를 가지고 있는 특징적인 구성에 추가하여, 이 날개부의 상부, 즉 하부 몸체(203)의 상부에는 이 하부 몸체(230)의 중심인 근단부로부터 멀리 떨어진 원단부 측에 복수의 그루브(groove)(202)가 형성되어 있다.

이때, 복수의 그루브(202)는 배관 동파 방지 장치(200)의 길이 방향 전체에 걸쳐서 일정한 깊이로 형성되어 있을 수 있다.

여기에서, 일정한 깊이라는 것은, 후속하는 배관 동파 방지 장치(200)의 배관(20)으로부의 부착시, 이들 복수의 그루브(202)가 일정 정도의 눌리는 힘 또는 들리는 힘을 받게 되는데, 이때, 이들 각각의 그루브(202)가 이와 같은 힘에 의해서 파손되지 않는 정도의 깊이를 의미함을 알아야 한다.

즉, 그루브(202)는 점점 가늘어지는 스커트 형상의 근단부 측의 깊이가 더 깊고, 점점 가늘어지는 스커트 형상의 근단부 측의 깊이가 더 얕게 형성될 수도 있다.

본 발명에 있어서, 배관 동파 방지 장치(200)는 알루미늄과 같이 비교적 부드러운 소재로 형성될 수 있기 때문에, 이들 스커트부가 배관(20)의 외부면을 효과적으로 감쌀 수 있기만 하면 상술한 그루브(202)는 형성되지 않아도 좋다.

본 실시예에 있어서, 복수의 그루브(202)를 형성한 이유는, 서로 상이한 직경을 갖는 배관(20)이 갖는 곡률에 대응하여, 배관 동파 방지 장치(200)의 하부 몸체(230)의 하부면의 곡률을 형성하는 것은 현실적으로 무리이기 때문에 대표적인 직경의 배관(20)의 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 배관 동파 방지 장치(200)를 미리 형성하여 둔 다음, 현장에서의 시공시에는, 해당 배관(20)의 곡률을 감안하여 적절한 배관 동파 방지 장치(200)를 선택하여 시공할 수 있도로 하기 위함이다.

예를 들면, 배관(20)의 곡률이 상술한 하부 몸체(230)의 하부면의 곡률보다 조금 작으면 복수의 그루브(202)가 형성된 스커트부를 살짝 눌러서, 이 스커트부가 배관(20)의 외주면과 밀착되도록 할 수 있다.

이때, 작업자는 스커트부의 복수의 그루브(202)의 원단부 측으로부터 시작하여 배관(20)의 중심 방향으로 압박하는 것에 의해서, 이 스커트부가 배관(20)의 외주면에 밀착시킬 수 있음을 알아야 한다.

반대로, 배관(20)의 곡률이 상술한 하부 몸체(230)의 하부면의 곡률보다 조금 크면 배관 동파 방지 장치(200)의 중심부 전체를 살짝 눌러서, 복수의 그루브(202)가 형성된 스커트부가 배관(20)의 외주면과 밀착되도록 할 수 있다.

한편, 복수의 그루브(202)의 단면 형상은 도면에 도시한 바와 같이 반원형의 단면 형상, 즉 "U" 형상을 가질 수도 있지만, "V" 형과 같은 다른 형상을 가질 수도 있으며, 도면에서는 별도로 분리되어 형성되어 있지만, 각각의 그루브(202)가 서로 밀접하여 접촉하여 형성되어 있을 수도 있다.

이 경우에 있어서, 복수의 그루브(202)가 형성된 스커트부를 포함하는 하부 몸체(230)의 하부면에는, 상술한 전도성 페이스트 또는 방열 접착제가 미리 도포되어 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 복수의 그루브(202)는, 배관 동파 방지 장치(200)의 가운데를 누르거나 스커트부를 누를 때, 일정 정도의 완충 작용을 하며, 이 완충 작용에 의해서, 배관 동파 방지 장치(200)의, 예컨대, 하부 몸체(230)의 하부면이 배관(20)의 외주면과 밀착되도록 하는 기능을 수행하는 것으로 판단된다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 상술한 복수의 그루브(202)는, 도 7 및 도 8에 도시한 것과 같이, 3 개 형성하는 경우 이외에도, 배관(20)의 구경을 감안하여 적절한 개수의 그루브(202)를 형성할 수 있음을 잘 알 것이다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 이와 같은 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

10 : 일 지점, A 지점
20 : 배관
30 : 타 지점, B 지점
40 : 보온 단열재
50 : 히터
60 : 막대형 히터
100 : 배관 동파 방지 장치
105 : 전원 접속부
107 : 가운데 구멍
120 : 몸체
122 : 결합부
124 : 히터
130, 135 : 밴드
140 : 접합부
150 : 접착부
200 : 배관 동파 방지 장치
202 : 그루브
205 : 전원 접속부
207 : 가운데 구멍
220 : 상부 몸체
230 : 하부 몸체
224 : 히터

Claims (14)

1. 배관에 고정되고, 혹한기에 상기 배관을 보온하여 상기 배관의 동파를 방지하기 위한 배관 동파 방지 장치에 있어서,
   몸체;
   상기 몸체의 일측면 상에 위치하는 하나 이상의 전원 접속부;를 포함하며,
   상기 몸체의 내부에는 길이 방향으로 위치하는 히터가 내장되어 있으며,
   상기 전원 접속부는 상기 몸체에 대해서 돌출하여 있으며,
   상기 몸체 내부에 내장된 상기 히터의 상부에는 열전대 소자가 배치되며,
   상기 히터의 발열에 의해서 발생하는 기전력에 의해서 동작하는 LED 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 동파 방지 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체는 상하로 상부 몸체와 하부 몸체로 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체와 상기 배관 사이에는 접착부가 형성되는 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 접착부는 전도성 페이스트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체는, 하나 이상의 밴드에 의해서 배관에 고정되는 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
7. 청구항 4에 있어서,
   상기 접착부는 방열 접착제로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 몸체의 하부면의 곡률이 상기 배관의 곡률과 동일한 것을 특징으로 하는,
   배관 동파 방지 장치.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관 동파 방지 장치는 상기 배관의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는,
    배관 동파 방지 장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관 동파 방지 장치의 외부에는 보온 단열재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는,
    배관 동파 방지 장치.
    
13. 배관에 고정되고, 혹한기에 상기 배관을 보온하여 상기 배관의 동파를 방지하기 위한 배관 동파 방지 장치에 있어서,
    상부 몸체와 하부 몸체를 갖는 몸체;
    상기 상부 몸체의 일측면 상에 위치하는 하나 이상의 전원 접속부;
    상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체 사이에 길이 방향으로 위치하는 히터;를 포함하며,
    상기 하부 몸체는 그 하부면이 상기 배관의 곡률과 동일한 곡률을 가지면서, 상기 배관의 외주부를 따라서 연장되는 스커트부를 가지며,
    상기 전원 접속부는 상기 몸체에 대해서 돌출하여 있으며,
    상기 몸체 내부에 내장된 상기 히터의 상부에는 열전대 소자가 배치되며,
    상기 히터의 발열에 의해서 발생하는 기전력에 의해서 동작하는 LED 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배관 동파 방지 장치.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 하부 몸체의 중심인 근단부로부터 멀리 떨어진 원단부 측의 상기 스커트부의 상부에는 복수의 그루브(groove)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    배관 동파 방지 장치.

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