KR101995001B1 - 탈착이 용이한 발열모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 탈착이 용이한 발열모듈이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탈착이 용이한 발열모듈은, 내측에 수용공간이 형성된 하우징과, 하우징 내부에 수용되어 전력을 공급받아 열을 발생시키는 발열유닛과, 발열유닛의 일 면에 접착되어 하우징 외부로 노출되며, 상온에서 고체 상을 유지하고 용융온도 이상에서 녹아 점착력을 갖는 접착판, 및 발열유닛에 전력을 공급하여, 접착판의 용융온도 이상인 제1 온도로 발열하는 탈부착모드와, 접착판의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열하는 가동모드를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

탈착이 용이한 발열모듈{Heat generating module}

본 발명은 탈착이 용이한 발열모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열효율 성능은 향상되고 보수 작업이 요구되는 경우 탈리할 수 있는 구조의 탈착이 용이한 발열모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 난방 시스템은 발열체에 의해 가열된 유체가 도관을 따라 유동하면서 난방이 이루어진다. 종래의 난방 시스템은 저수고에 저장된 대용량의 유체를 발열체가 가열해야 하므로, 가열 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 가열된 유체가 도관을 따라 유동하면서 냉각되어 열효율이 떨어지는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 저수고를 직접 가열하는 대신 도관의 일정 영역에 열선을 감아 도관 내부의 유체를 가열하였다. 그러나, 도관에 열선을 감아 유체를 가열하는 방식은, 열선과 도관이 선 접촉하게 되므로 유체를 균일한 온도로 가열시키기에 비효율적이며, 이에 따라 필요한 전력량도 증대되는 문제점이 있다. 또한, 일부 영역의 도관 또는 열선이 손상된 경우, 보수 작업이 어려운 문제점이 있다.

이에, 면상의 발열체를 설치면에 점착하는 난방 시스템이 적용되고 있는 실정이나, 설치면에 점착을 위한 접착제의 사용으로 인해 수리, 교체 등의 보수 작업이 요구되는 경우 탈리(脫離)가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 열효율 성능은 향상시키면서 보수 작업이 요구되는 경우 즉각 탈리할 수 있는 발열모듈이 필요하게 되었다.

대한민국 등록특허 제10-0759949호 (2007. 09. 12.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 열효율 성능은 향상되고 보수 작업이 요구되는 경우 탈리할 수 있는 구조의 탈착이 용이한 발열모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 탈착이 용이한 발열모듈은, 내측에 수용공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 수용되어 전력을 공급받아 열을 발생시키는 발열유닛과, 상기 발열유닛의 일 면에 접착되어 상기 하우징 외부로 노출되며, 상온에서 고체 상을 유지하고 용융온도 이상에서 녹아 점착력을 갖는 접착판, 및 상기 발열유닛에 전력을 공급하여, 상기 접착판의 용융온도 이상인 제1 온도로 발열하는 탈부착모드와, 상기 접착판의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열하는 가동모드를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 탈착이 용이한 발열모듈은, 상기 하우징에 수용되며, 상기 발열유닛의 양 면 중 상기 접착판이 부착되지 않은 반대면에 접하는 단열재를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징은 양 면이 개방되어, 일 면에 상기 접착판이 노출되고 타 면에 상기 단열재를 밀폐하는 덮개부가 설치되며, 상기 덮개부와 상기 단열재 사이에 공간이 형성될 수 있다.

상기 제어부는, 상기 탈부착모드에서 상기 발열유닛에 공급하는 전력량을 상기 접착판의 융해열보다 적게 공급할 수 있다.

상기 탈착이 용이한 발열모듈은, 상기 발열유닛에 연결되어 전력을 공급하는 제1 단자와 제2 단자, 및 일단이 상기 제1 단자 또는 제2 단자에 연결되고, 타단이 상기 하우징을 관통하는 연결홀을 통과하여 인접한 상기 발열유닛 또는 상기 제어부에 연결되는 전원케이블을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 설치 면적에 대응하여 복수 개의 단위 발열모듈을 연결하여 사용할 수 있어, 효율적으로 설치면을 가열할 수 있다.

또한, 발열유닛이 접착판의 용융온도 이상인 제1 온도와, 접착판의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열할 수 있어, 보수 작업이 요구되는 경우 탈리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 탈부착이 용이한 발열모듈을 A-A 선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 3은 발열유닛을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 탈부착이 용이한 발열모듈이 복수 개 연결된 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 탈부착이 용이한 발열모듈의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 6은 탈부착이 용이한 발열모듈의 동작 순서를 도시한 순서도이다.
도 7은 탈부착이 용이한 발열모듈의 사용 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈을 도시한 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈(1)은 설치면을 가열하기 위한 것으로, 예를 들어, 복수 개가 서로 연결되어 난방 시스템에 적용될 수 있다. 그러나, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)이 난방 시스템에 적용되는 것으로 한정될 것은 아니며, 설치면의 가열이 요구되는 다양한 사용처에 적용될 수 있다.

탈부착이 용이한 발열모듈(1)은 설치 면적에 대응하여 복수 개의 단위 발열모듈을 연결하여 사용할 수 있어, 효율적으로 설치면을 가열할 수 있다. 또한, 발열유닛(도 2의 20 참조)이 접착판(30)의 용융온도 이상인 제1 온도와, 접착판(30)의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열할 수 있어, 보수 작업이 요구되는 경우 탈리할 수 있는 특징이 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 탈부착이 용이한 발열모듈을 A-A 선으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 3은 발열유닛을 확대하여 도시한 사시도이며, 도 4는 탈부착이 용이한 발열모듈이 복수 개 연결된 모습을 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈(1)은 하우징(10)과, 발열유닛(20)과, 접착판(30), 및 제어부(40)를 포함한다.

하우징(10)은 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 이루는 본체로, 양 면이 개방되어 통 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 하우징(10)은 일 면과 타 면이 각각 개방되며, 내측에 수용공간(10a)이 형성될 수 있다. 여기서, 일 면이라 함은, 하우징(10)이 설치되는 설치면과 접하는 면, 예를 들어, 하면을 의미하고, 타 면이라 함은, 일 면과 대향되는 면, 예를 들어, 상면을 의미할 수 있다. 도면 상에는 하우징(10)이 정방형의 통 형태로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 하우징(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 하우징(10)은 금속, 플라스틱과 같은 난연성 경질 재질로 형성되며, 내부에 발열유닛(20)이 수용된다.

발열유닛(20)은 전력을 공급받아 열을 발생시키는 것으로, 면(面) 형태로 형성되어 수용공간(10a)에 수용될 수 있다. 이 때, 발열유닛(20)은 설치면과 접하는 하우징(10)의 일 면과 중첩되게 수용공간(10a)에 수용될 수 있다. 발열유닛(20)이 설치면과 접하는 하우징(10)의 일 면과 중첩되게 수용됨으로써, 설치면이 전체적으로 균일하게 가열될 수 있다. 도 3을 참조하면, 발열유닛(20)은 면 상의 기준층(20a)과, 기준층(20a)을 가로지르는 전열선(20b)을 포함할 수 있다. 기준층(20a)은 유연하게 굴절 가능한 판 상의 부재로, 예를 들어, 필름 형태로 형성될 수 있다. 전열선(20b)은 반복적으로 굴절되는 서펜타인(serpentine) 구조로 기준층(20a)에 내장되며, 전력을 공급받아 발열할 수 있다. 그러나, 발열유닛(20)이 기준층(20a)과 전열선(20b)을 포함하고, 전열선(20b)이 기준층(20a)에 내장되는 구조로 한정될 것은 아니며, 발열유닛(20)은 면 형태로 형성되어 발열하는 다양한 구조의 발열체로 변형될 수 있다. 전열선(20b)은 일단부가 제1 단자(21)에 연결되고, 타단부가 제2 단자(22)에 연결될 수 있다.

제1 단자(21)와 제2 단자(22)는 발열유닛(20), 특히, 전열선(20b)에 전력을 공급하는 것으로, 서로 대향된 극으로 이루어져 발열유닛(20)의 일 측과 타 측에 각각 배치될 수 있다. 도면 상에는 제1 단자(21)와 제2 단자(22)가 발열유닛(20), 특히, 기준층(20a)의 상면에 연결된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 단자(21)와 제2 단자(22)의 연결 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 제1 단자(21)와 제2 단자(22)에는 각각, 전원케이블(23)이 연결될 수 있다.

전원케이블(23)은 후술할 제어부(40)로부터 공급되는 전력을 제1 단자(21) 또는 제2 단자(22)에 전달하는 것으로, 일단이 제1 단자(21) 또는 제2 단자(22)에 연결되고 타단이 하우징(10)을 관통하는 연결홀(10b)을 통과하여 인접한 발열유닛(20) 또는 제어부(40)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 단일 개 사용하여 설치면을 가열하는 경우, 전원케이블(23)은 제1 단자(21)와 제어부(40), 및 제2 단자(22)와 제어부(40) 사이를 각각 연결하여 전력을 공급할 수 있다. 반대로, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 복수 개 사용하여 설치면을 가열하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 전원케이블(23)은 복수 개의 발열모듈(1)을 서로 연결함과 동시에, 최외곽에 위치한 어느 하나의 발열모듈(1)과 제어부(40)를 연결하여 전력을 공급할 수 있다. 전술한 연결홀(10b)은 제1 단자(21) 또는 제2 단자(22)와 근접하게 하우징(10)의 측면을 관통하여 형성될 수 있다.

발열유닛(20)의 일 면에는 접착판(30)이 접착될 수 있다. 접착판(30)은 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 설치면에 고정하기 위한 것으로, 발열유닛(20)의 일 면에 접착되어 하우징(10) 외부로 노출될 수 있다. 다시 말해, 접착판(30)은 발열유닛(20)의 하면에 접착되어 하우징(10)의 개방된 일 면을 통해 외부로 노출된다. 접착판(30)은 상온에서 고체 상을 유지하며, 용융온도 이상에서 녹아 점착력을 가질 수 있다. 접착판(30)은 예를 들어, 파라핀, 폴리우레탄과 같은 열가소성 접착 재질로 형성되며, 제어부(40)에 의해 녹아 설치면에 점착된다.

제어부(40)는 발열유닛(20)에 전력을 공급하는 것으로, 탈부착모드와 가동모드를 선택적으로 제어할 수 있다. 탈부착모드는 발열유닛(20)을 접착판(30)의 용융온도 이상인 제1 온도로 발열하는 모드로, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 설치면에 고정하거나 설치면으로부터 탈리할 때 동작할 수 있다. 가동모드는 발열유닛(20)을 접착판(30)의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열하는 모드로, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 설치면에 고정한 후 설치면을 가열할 때 동작할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 탈부착모드일 때 발열유닛(20)에 더 많은 전력을 공급한다. 제어부(40)가 탈부착모드와 가동모드에 대응하여 발열유닛(20)의 발열온도를 선택적으로 제어함으로써, 필요 시 탈부착이 용이한 발열모듈(1)의 설치 또는 탈리가 신속하게 이루어질 수 있으며, 설치면의 가열도 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 제어부(40)는 탈부착모드에서 발열유닛(20)에 공급하는 전력량을 접착판(30)의 융해열보다 적게 공급할 수 있다. 제어부(40)가 탈부착모드에서 발열유닛(20)에 공급하는 전력량을 접착판(30)의 융해열보다 적게 공급함으로써, 접착판(30)이 완전히 녹아 내려 점착력을 잃는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 제어부(40)는 접착판(30)이 용융온도 이상에서 녹아 점착력을 가질 정도에 대응하는 전력량을 발열유닛(20)에 공급한다.

또한, 하우징(10)에는 단열재(50)가 수용된다. 단열재(50)는 발열유닛(20)으로부터 발생된 열이 외부로 방출되거나 외부로부터 유입되는 열을 최소화하기 위한 것으로, 발열유닛(20)의 양 면 중 접착판(30)이 부착되지 않은 반대면에 접할 수 있다. 즉, 발열유닛(20)의 일 면, 즉, 하면에는 접착판(30)이 부착되고, 타 면, 즉, 상면에는 단열재(50)가 결합된다. 발열유닛(20)의 타 면에 단열재(50)가 부착됨으로써, 발열유닛(20)으로부터 발생된 열이 온전히 설치면에 전달되어 가열효과가 증대될 수 있다. 단열재(50)는 일정한 두께를 갖는 난연성 재질로 형성되며, 제1 단자(21)와 제2 단자(22) 사이에 개재될 수 있다. 필요에 따라 단열재(50)의 상면에는 고정판(51)이 설치될 수도 있다. 고정판(51)은 발열유닛(20)과 단열재(50)를 압착하여 고정하기 위한 것으로, 단열재(50)와 중첩 배치되어 제1 단자(21)와 제2 단자(22) 사이에 개재될 수 있다. 이 때, 제1 단자(21)와 제2 단자(22)는 단부가 단턱 구조를 이루어 고정판(51)의 이탈을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 하우징(10)은 개방된 일 면에 접착판(30)이 노출되고, 타 면에 덮개부(60)가 설치될 수 있다. 덮개부(60)는 판 상의 부재로, 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합되어 단열재(50)를 밀폐할 수 있다. 이 때, 하우징(10)의 내측면에는 덮개부(60)가 안착될 수 있도록 단턱부(10c)가 돌출 형성될 수 있다. 하우징(10)의 타면에 덮개부(60)가 착탈 가능하게 결합됨으로써, 전원케이블(23)의 결선(結線) 확인이 용이하며, 수용공간(10a)으로의 이물질 침투, 및 단열재(50), 제1 단자(21)와 제2 단자(22), 전원케이블(23)의 손상을 방지할 수 있다. 덮개부(60)와 단열재(50) 사이에는 공간이 형성되어, 단열효과가 증대될 수 있으며, 전원케이블(23)의 결선이 용이하게 이루어질 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 탈부착이 용이한 발열모듈(1)의 동작에 관하여 좀 더 상세히 설명한다.

도 5는 탈부착이 용이한 발열모듈의 동작을 설명하기 위한 작동도이고, 도 6은 탈부착이 용이한 발열모듈의 동작 순서를 도시한 순서도이며, 도 7은 탈부착이 용이한 발열모듈의 사용 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 탈부착이 용이한 발열모듈(1)은 설치 면적에 대응하여 복수 개의 단위 발열모듈을 연결하여 사용할 수 있어, 효율적으로 설치면을 가열할 수 있다. 또한, 발열유닛(20)이 접착판(30)의 용융온도 이상인 제1 온도와, 접착판(30)의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열할 수 있어, 보수 작업이 요구되는 경우 탈리할 수 있다.

도 5와 도 6을 참조하여 설명하면, 하우징(10)은 내부에 발열유닛(20)이 수용되고, 발열유닛(20)의 하면에는 접착판(30)이 접착되어 하우징(10)의 개방된 일 면을 통해 노출된다. 발열유닛(20)의 상면에는 제1 단자(21)와 제2 단자(22)가 연결되며, 제1 단자(21)와 제2 단자(22)에는 각각 제어부(40)로부터 연장되는 전원케이블(23)이 연결된다. 제1 단자(21)와 제2 단자(22) 사이에는 단열재(50)와 고정판(51)이 차례로 적층되며, 하우징(10)의 개방된 타 면에는 덮개부(60)가 결합된다.

탈부착이 용이한 발열모듈(1)을 설치하고자 하는 경우, 먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 발열모듈(1)을 설치면에 안착시킨 후에 제어부(40)를 동작한다. 탈부착모드인 경우(S100), 제어부(40)는 발열유닛(20)이 접착판(30)의 용융온도 이상인 제1 온도로 발열하도록 전력을 공급한다. 이 때, 제어부(40)는 접착판(30)의 융해열보다 적은 양의 전력을 발열유닛(20)에 공급하여 접착판(30)이 녹아 점착력을 잃는 것을 방지한다. 발열유닛(20)이 제1 온도로 발열하면(S110), 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 접착판(30)이 용융되어(S120) 설치면에 점착된다(S130). 접착판(30)이 설치면에 점착되면, 제어부(40)는 발열유닛(20)이 접착판(30)의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열하도록 전력을 공급한다. 발열유닛(20)은 제2 온도로 발열하면서(S130) 설치면을 가열한다.

한편, 발열모듈(1)을 설치면으로부터 탈리하고자 하는 경우, 제어부(40)는 탈부착모드를 동작하며, 이에 따라 접착판(30)이 용융되어 발열모듈이 설치면으로부터 탈리될 수 있다.

이러한 탈부착이 용이한 발열모듈(1)은 도 7에 도시된 바와 같이, 복수 개가 연속적으로 연결되어 설치면을 가열할 수 있다. 복수 개의 발열모듈은 전원케이블(23)에 의해 전력을 공급받아 각각 독립적으로 발열할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 탈부착이 용이한 발열모듈 10: 하우징
10a: 수용공간 20: 발열유닛
20a: 기준층 20b: 전열선
21: 제1 단자 22: 제2 단자
23: 전원케이블 30: 접착판
40: 제어부 50: 단열재
51: 고정판 60: 덮개부

Claims (5)

1. 내측에 수용공간이 형성된 하우징;
   상기 하우징 내부에 수용되어 전력을 공급받아 열을 발생시키는 발열유닛;
   상기 발열유닛의 일 면에 접착되어 상기 하우징 외부로 노출되며, 상온에서 고체 상을 유지하고 용융온도 이상에서 녹아 점착력을 갖는 접착판; 및
   상기 발열유닛에 전력을 공급하여, 상기 접착판의 용융온도 이상인 제1 온도로 발열하는 탈부착모드와, 상기 접착판의 용융온도 미만인 제2 온도로 발열하는 가동모드를 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 탈부착모드에서 상기 발열유닛에 공급하는 전력량을 상기 접착판의 융해열보다 적게 공급하는 탈착이 용이한 발열모듈.
2. 제1 항에 있어서, 상기 하우징에 수용되며, 상기 발열유닛의 양 면 중 상기 접착판이 부착되지 않은 반대면에 접하는 단열재를 더 포함하는 탈착이 용이한 발열모듈.
3. 제2 항에 있어서, 상기 하우징은 양 면이 개방되어, 일 면에 상기 접착판이 노출되고 타 면에 상기 단열재를 밀폐하는 덮개부가 설치되며,
   상기 덮개부와 상기 단열재 사이에 공간이 형성된 탈착이 용이한 발열모듈.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서, 상기 발열유닛에 연결되어 전력을 공급하는 제1 단자와 제2 단자; 및
   일단이 상기 제1 단자 또는 제2 단자에 연결되고, 타단이 상기 하우징을 관통하는 연결홀을 통과하여 인접한 상기 발열유닛 또는 상기 제어부에 연결되는 전원케이블을 더 포함하는 탈착이 용이한 발열모듈.

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