KR102240897B1

KR102240897B1 - 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치

Info

Publication number: KR102240897B1
Application number: KR1020190057352A
Authority: KR
Inventors: 임한복
Original assignee: (주)삼명테크
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2021-04-15
Also published as: KR20200132213A

Abstract

본 발명은 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 관한 것으로, 바닥면의 일정 지점에 매립 설치되는 매설형 전기온돌 장치에서 장치의 동작 시 발생되는 전자기장을 저감시킴과 아울러, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치는, 일정 길이의 관형태를 갖는 도전성 파이프와; 상기 파이프의 내부에 배치되는 적어도 한 개 이상의 전열선과; 상기 파이프 내부에 배치되는 전열선과 연결되는 적어도 한 개 이상의 전원 단자와; 상기 파이프의 단부에 접촉되면서 해당 파이프와 전기적으로 연결되는 접지단자 및; 상기 파이프의 양단에 장착되어 상기 전원단자 및 접지단자를 감싸는 하우징을 하우징;을 포함하여 구성된다.

Description

2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치{A LAYED TYPE ELECTRIC UNDER-FLOOR HEATING APPARATUS WITH ELECTROMAGNETIC FIELD SUPPRESSION FUNCTION USING DOUBLE COMPOSITE HOT WIRE}

본 발명은 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바닥면의 일정 지점에 매립 설치되는 매설형 전기온돌 장치를 특정 구조로 형성하여 장치의 동작 시 발생되는 전자기장을 저감시키는 한편, 보다 견고한 내구성을 갖도록 한 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 매설형 전기온돌 장치는 주택이나 학교, 공장 등을 비롯하여 다양한 장소의 노면이나 공항 활주로면 등에 구비되어 바닥면의 난방을 수행하도록 제공되며, 그 난방방식에 따라 크게 온수관을 이용한 방식 및 전열관을 이용한 방식으로 분류된다.

한편, 상기 난방방식 중 전열관을 이용한 난방방식은 바닥이나 벽 등에 난방 모듈이 매립된 형태로 설치되는 것으로, 상기 난방모듈은 전기 저항을 갖는 난방용 배선을 포함하여 구성되어, 해당 배선을 통한 전류의 흐름을 통해 열이 발생하도록 이루어진다.

상기 전열관을 이용한 난방방식은 비교적 간단한 구성으로 이루어짐과 아울러, 낮은 유지비로 인해 그 수요가 점차 증가되고 있는 실정이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 전열관을 이용한 난방방식에 있어서는 장치의 동작 시 전자기장이 발생하면서 인체에 부정적인 영향을 미칠 우려가 있는 문제점이 발생하게 되었으며, 또한 바닥이나 벽 등에 매립된 형태로 설치되는 장치의 특성에 따라 임의적인 고장발생 시에는 장치의 교체나 유지보수가 어렵고 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 발생하게 되었다.

국내 공개특허공보 제10-2013-0064549호 국내 공개특허공보 제10-2011-0026084호

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 바닥면의 일정 지점에 매립 설치되는 매설형 전기온돌 장치에서 장치의 동작 시 발생되는 전자기장을 저감시킴과 아울러, 장치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치는, 일정 길이의 관형태를 갖는 도전성 파이프와; 상기 파이프의 내부에 배치되는 적어도 한 개 이상의 전열선과; 상기 파이프 내부에 배치되는 전열선과 연결되는 적어도 한 개 이상의 전원 단자와; 상기 파이프의 단부에 접촉되면서 해당 파이프와 전기적으로 연결되는 접지단자 및; 상기 파이프의 양단에 장착되어 상기 전원단자 및 접지단자를 감싸는 하우징을 하우징을 포함하여 구성된 것;을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 파이프에는 열 전도성 물질이 충진되고, 상기 파이프의 양단 개구부는 상기 도전성 파이프의 내부를 밀폐시키기 위한 패킹이 각각 설치되며, 상기 전원단자는 상기 패킹을 관통한 상태로 연장되는 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 상기 패킹은 원통형상의 몸체로 이루어진 상태에서, 그 외주면을 따라서는 링형상을 갖도록 한 쌍의 돌출부가 돌출 형성되며, 그 몸체의 일면으로부터 타면을 관통하여서는 상기 전원단자가 관통 고정되는 한 쌍의 관통홀이 형성되어 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 파이프를 매개로 연장되는 전열선은 한 쌍이 구비되어 구성되며, 상기 전원단자는 각 전열선에 연결되도록 대응되게 제공되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프는 스테인레스 스틸(stainless steel) 재질로 이루어짐이 바람직하다.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 바닥면의 일정 지점에 매립 설치되는 매설형 전기온돌 장치를 특정 구조로 구성하므로서, 전열장치의 동작 에 따른 전자기장의 발생을 저감시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 전열선이 내장되는 파이프를 스테인레스 스틸 재질로 구성하고, 소정 물질이 내부에 충진된 파이프의 양단은 패킹으로 마감하여 견고하게 밀폐시킴에 따라, 보다 우수한 내구성을 갖는 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치의 외관을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 적용되는 전열체의 구성을 나타내는 평면도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 적용되는 전열체에 구비된 파이프 측의 구성을 나타내는 평면도 및 정면도,
도 4는 도 2의 "A" 부분 확대도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치에 적용되는 전열체에 구비된 패킹의 구성을 나타내는 사시도이다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치는, 전원단자(30)가 내장되는 하우징 내(50)에 접지단자(40)를 포함시키고, 파이프(10) 내에는 에폭시를 주입 경화시킴에 따라, 전열관의 발열도와 접지계통의 수밀성 및 안정성이 향상될 수 있도록 구현된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치는, 일정 길이를 갖는 다수 개의 전열체(100)가 상호 평행을 이루도록 배치된 형태로 연결되어 전열장치 모듈(1)을 형성하도록 구성된다.

상기 전열체(100)는 동일한 형상을 갖는 다수 개의 부재가 상호 평행을 이루도록 배열된 상태에서, 그 양단이 외부배선(70)을 매개로 전기적으로 연결되어 구성된다.

상기 다수 개의 전열체(100)는 일단 또는 양단의 외부배선(70)을 통해 교류 전원을 수신하여 해당 전열장치 모듈(1)을 매개로 일정 온도의 열을 제공할 수 있도록 구성된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다수 개의 전열체(100)를 상호 연결하는 외부배선(70)에는 각 전열체 측으로 전원을 공급하기 위한 전원배선(32)이 포함되며, 또한 각 전열체(100)를 그라운드 측으로 연결하는 접지배선(42)이 더 포함되어 구성된다.

각 전열체(100)의 양단에는 대략 "T" 형상을 갖는 하우징(50)이 장착되어 구성되는데, 상기 하우징(50)은 상호 대응되는 형상을 갖는 한 쌍의 부재가 결합되어, 그 내부에 외부배선(70) 및 파이프(10)의 단부 등이 설치되는 소정 공간을 형성하게 되며, 이때 상기 하우징(50)은 플라스틱 재질 등과 같은 비전도성 물질로 이루어져 전류가 외부로 흐르는 것을 방지하는 기능을 수행하게 된다.

상기 하우징(50)은 각 전열체(100)와 상기 전원배선(32)이 고정된 상태로 연결되도록 함과 아울러, 각 전열체(100)의 양단부 및 전원배선(32) 등이 외력에 의해 손상되는 것을 방지하고, 각종 오염물질 등으로부터 보호하는 기능을 수행하게 된다.

상기 각 전열체(100)는 일정 길이의 관형태를 이루는 파이프(10)가 구비되고, 상기 파이프(10)를 통해 전열선(20)이 설치되며, 상기 파이프(10) 양단에 결합되는 하우징(50)을 매개로 전원단자(30) 및 접지단자(40)가 고정 및 연결되어 구성된다.

상기 파이프(10)는 그 내부를 관통하는 전열선(20)을 외부로부터 보호하면서 발열 기능을 수행하도록 제공된다.

상기 파이프(10)는 스테인레스 스틸 등과 같이 높은 부식 저항성을 갖는 도전성 물질로 구성될 수 있다.

상기 전열선(20)은 한 쌍이 제공되어 상기 파이프(10) 내에서 상호 이격된 상태를 유지하도록 이루어지되, 발열을 위해 특정 전기 저항을 갖는 코일 스프링의 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 한 쌍의 전열선(20)은 상기 하우징(50) 측에 고정되는 전원단자(30)들과 전기적으로 연결되어 구성된다.

또한, 상기 접지단자(40)는 해당 파이프(10)의 양단 중 적어도 일측에 인접하여 파이프(10)와 접촉하도록 이루어진다.

본 발명의 실시예에서 상기 접지단자(40)는 한 쌍이 제공되어, 어느 한 개의 접지단자(40)는 상기 파이프(10)의 일단에 접촉되고, 다른 한 개의 접지단자(40)는 파이프(10)의 타단에 접촉되며, 상기 한 쌍의 접지단자(40)는 상기 외부배선(70)에 포함된 접지배선(42)과 전기적으로 연결되어 구성된다.

한편, 상기 한 쌍의 전열선(20)은 상기 전원단자(30)로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시키게 되는데, 이때 상기 전열선(20)에 흐르는 교류 전류로 인해 상기 파이프(10)에 유도 전류가 발생할 수 있게 된다.

상기 파이프(10)의 유도 전류는 전자기 유도를 발생할 수 있으며, 상기 유도 전류에 의해 발생된 전자기력은 인체에 부정적인 영향을 줄 수 있다.

즉, 상기 전열장치 모둘(1)이 매립된 표면과 전열장치 모듈(1) 상호 간의 거리가 감소할수록 전열장치의 동작에 의해 생성되는 열은 표면에 효율적으로 전달될 수 있으나, 상기 전자기력이 인체에 주는 영향은 증가할 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예에서는 상기 파이프(10)에 접촉된 접지단자(40)를 통해 난방 시 파이프(10)에 발생된 유도 전류가 접지로 디스차지 되면서, 인체에 미치는 부정적인 영향이 저감될 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 파이프(10) 내에는 충진재(도시안됨)가 충진되어 제공된다.

상기 충진재는 상기 한 쌍의 전열체(20)를 상호 절연시키기 위한 비도전성 물질로 이루어지되, 산화 마그네슘(MgO)과 같은 열 전도성 물질로 구성됨이 바람직하다.

상기 파이프(10) 내에 충진재를 충진한 상태로 해당 파이프의 양단을 밀봉하도록 상기 파이프(10) 양단은 패킹(60)을 매개로 마감되어 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 패킹(60)은 파이프(10)의 양단에 구비되어 파이프의 개구부를 차단하게 되는데, 상기 패킹(60)은 대략 원통형상의 몸체로 이루어진 상태에서, 그 외주면을 따라서는 한 쌍의 돌출부(62)가 일정 간격 이격된 상태로 대략 링형태로 돌출 형성되어 구성된다.

상기 패킹(60)은 절연물질인 실리콘 재질 등으로 구성되며, 일단부 측의 외주면은 테이퍼진 형태로 이루어짐이 바람직하다.

또한, 상기 패킹(60) 몸체에는 일면으로부터 타면을 관통하는 한 쌍의 관통홀(64)이 형성되어, 상기 한 쌍의 전원단자(30)가 관통 설치되도록 구성된다.

한편, 각 전열체(10)의 제조 공정에서, 상기 패킹(60)은 충진재를 형성하는 충진 파우더가 파이프(10) 내에 채워진 상태에서 파이프(10)의 양단에 설치되며, 상기 파이프(10)는 정해진 온도에서 압착되는 과정을 거치게 된다.

상기 파이프(10) 양단에 내장 설치되는 패킹(60)은 한 쌍의 돌출부(62)를 포함하는 몸체가 상기 파이프(10)의 압착과정에서 그 내주면에 견고하게 밀착되면서, 상기 충진 파우더를 효과적으로 밀봉할 수가 있게 된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이, 각 전열체(100)의 파이프(10) 내에 내장된 한 쌍의 전열선(20)은 상기 전원단자(30)를 매개로 소정 전원이 공급됨에 따라, 일정 온도의 열을 생성하게 된다.

이때, 코일 스프링 형상을 갖는 한 쌍의 전열선(20)이 각각의 전원단자(30)를 매개로 상호 직렬 연결되는 경우, 앙페르 법칙(Ampere's law)에 따라, 어느 하나의 난방배선의 전류에 의해 유도되는 전자기장은 다른 하나의 전류에 의해 유도되는 전류에 의해 상쇄될 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서의 실시예에 따른 매설형 전열장치 모듈(1)은 바닥면이나 벽면 등을 비롯한 소정 구조물에 매립 설치되게 되는데, 이때 상기 전열장치 모듈(1)이 설치된 환경에 따라 장치를 부식시킬 수 있는 수분, 산소 등이 포함될 수 있다.

이때, 상기 파이프(10)에 접촉된 접지단자(40)는 하우징(50) 내에 배치됨에 따라, 상기 하우징(50)에 의해 보호되면서 외부환경에 의한 임의적인 손상이나 접지단자(40)의 성질이 변하는 것이 방지될 수 있게 되며, 이를 통해 전열장치의 동작 시 파이프(10)에 발생되는 유도 전류를 원활하게 방출시킬 수가 있게 된다.

또, 상기 한 쌍의 전열선(20)이 내장된 상태로 충진 파우더가 채워진 파이프(10)의 양단은 특정 구조의 패킹(60)으로 마감 처리됨에 따라, 상기 파이프(10)의 개구부는 상기 패킹(60)을 통해 견고한 밀봉상태를 유지할 수가 있게 된다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 수정이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 및 수정 발명들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되는 것이다.

1: 전열장치 모듈, 10: 파이프,
20: 전열선, 30: 전원단자,
32: 전원배선, 40: 접지단자,
42: 접지배선, 50: 하우징,
60: 패킹, 62: 돌출부,
64: 관통홀, 70: 외부배선,
100: 전열체.

Claims

일정 길이의 관형태를 갖는 도전성 파이프와, 상기 파이프의 내부에 배치되는 적어도 한 개 이상의 전열선과, 상기 파이프 내부에 배치되는 전열선과 연결되는 적어도 한 개 이상의 전원 단자와, 상기 파이프의 단부에 접촉되면서 해당 파이프와 전기적으로 연결되는 접지단자 및, 상기 파이프의 양단에 장착되어 상기 전원단자 및 접지단자를 감싸는 하우징을 하우징을 포함하여 구성된 매설형 전기온돌 장치에 있어서;
상기 파이프에는 산화 마그네슘(Mgo)과 같은 열 전도성 물질이 충진되고, 상기 파이프의 양단 개구부는 상기 도전성 파이프의 내부를 밀폐시키기 위한 패킹이 각각 설치되며, 상기 전원단자는 상기 패킹을 관통한 상태로 연장되어 구성되되;
상기 패킹은 절연물질인 실리콘 재질을 매개로 원통형상의 몸체로 이루어진 상태에서, 그 외주면을 따라서는 링형상을 갖도록 한 쌍의 돌출부가 일정 간격 이격되게 돌출 형성되고, 그 몸체의 일면으로부터 타면을 관통하여서는 상기 전원단자가 관통 고정되는 한 쌍의 관통홀이 형성되며, 그 몸체의 일단부 측 외주면은 테이퍼진 형태로 이루어지고;
이때, 각 전열체의 제조 공정에서, 상기 패킹은 충진재를 형성하는 충진 파우더가 상기 파이프 내에 채워진 상태에서 파이프의 양단에 설치되고, 상기 파이프는 정해진 온도에서 압착되는 과정을 거치게 되며, 상기 파이프 양단에 내장 설치되는 패킹은 상기 한 쌍의 돌출부를 포함하는 몸체가 상기 파이프의 압착과정에서 그 내주면에 견고하게 밀착되면서, 상기 충진 파우더를 밀봉하도록 구성되며;
상기 전열선은 한 쌍이 제공되어 상기 파이프 내에서 상호 이격된 상태를 유지하도록 이루어지되, 발열을 위해 특정 전기 저항을 갖는 코일 스프링의 형상으로 이루어지며, 상기 한 쌍의 전열선은 상기 하우징 측에 고정되는 전원단자들과 전기적으로 연결되어 구성되고;
상기 접지단자는 해당 파이프의 양단 중 적어도 일측에 인접하여 파이프와 접촉하도록 이루어지되, 상기 접지단자는 한 쌍이 제공되어, 어느 한 개의 접지단자는 상기 파이프의 일단에 접촉됨과 아울러, 다른 한 개의 접지단자는 상기 파이프의 타단에 접촉되고, 상기 한 쌍의 접지단자는 외부배선에 포함된 접지배선과 전기적으로 연결되어 구성되며;
상기 전원단자는 각 전열선에 연결되도록 대응되게 제공되는 것;을 특징으로 하는 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 파이프는 스테인레스 스틸(stainless steel) 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 2중 복합열선에 의한 전자기장 억제 기능을 갖는 매설형 전기온돌 장치.