KR200236722Y1 - 액체 투입용 히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물이나 각종 액체(流體)에 발열체를 직접 투입시켜 가열(加熱)하는 시즈히터(sheath heater)에 있어서, 특히, 전기히터의 발열관을 단위로 구성하고 이중관으로 구성시켜 내열성과 내산성을 높일 수 있게 된 액체 투입용 히터에 관한 것이다. 주지하는 바와 같이 온수기, 보일러, 가습기 등 수조 내의 물 또는 각종 액체를 가열시키는 발열체(시즈히터)는 수조 내 액체에 직접 투입시켜 가열하게 됨으로 이온반응으로 산(酸)이 생성되면서 금속재 발열관 표면에 녹발생을 촉진시켜 발열관의 산화(酸化)부식을 증대하여 수명을 단축하게 되는 문제가 발생되고 또한 무기물이 침전되어 스케일(scale)이 발열관 표면에 부착되어 열전도율을 저하시키게 되는 단점을 야기하게 된다. 본 고안은 물이나 각종 액체 탱크에 히터를 직접 투입하여 가열하는 액체투입용 히터(Immersion heater)에 있어 상기 히터를 고정체결하는 체결홈을 다수 구성한 지지기(cage)로 히터를 묶음함과 상기 묶음된 지지기를 발열관에 삽입하여 절연재 및 캡으로 밀폐하고 상기 외관을 압착시켜 히터,지지기, 발열관이 밀폐되도록 하여 히터보호와 함께 열효율의 증대로 히터의 수명연장을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한 고안이다.

Description

액체 투입용 히터{Immersion heater}

본 고안은 물이나 각종 액체(流體)에 발열체를 직접 투입시켜 가열(加熱)하는 시즈히터(sheath heater)에 있어서, 특히, 전기히터의 발열관을 단위로 구성하고 이중관으로 구성시켜 내열성과 내산성을 높일 수 있게 된 액체 투입용 히터에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 온수기, 보일러, 가습기 등 수조 내의 물 또는 각종 액체를 가열시키는 발열체(시즈히터)는 수조 내 액체에 직접 투입시켜 가열하게 됨으로 이온반응으로 산(酸)이 생성되면서 금속재 발열관 표면에 녹발생을 촉진시켜 발열관의 산화(酸化)부식을 증대하여 수명을 단축하게 되는 문제가 발생되고 또한 무기물이 침전되어 스케일(scale)이 발열관 표면에 부착되어 열전도율을 저하시키게 되는 단점을 야기하게 된다.

즉, 물에 노출된 금속재 발열관 외주면에서 이온반응에 의한 산화부식으로 발열관이 쉽게 소손되어 히터의 고장을 야기하게 되고 또한 스케일이 표면에 부착됨으로서 열전도율을 떨어뜨려 가열효과를 저하하게 되는 것이다.

또한 산화부식이 높은 해수를 가열하거나 산성이 함유된 유체를 가열할 때에 상기 문제점을 개선하기 위하여 금속재 발열관 외주면에 불소수지(테프롤)튜브로 덧씌우거나 또한 히터 외부에 유약을 도포하여 사용하기도 하였다.

이러한 구성은 튜브와 금속관과의 밀착성이 떨어지고 이로부터 야기된 틈새로 해수가 침투하여 금속관의 산화를 일으키게 되고 튜브로 인한 열전도율이 심하게 떨어짐으로 열효율이 저감되는 단점과 함께 발산되지 못하는 열로 히터내부가 과열되어 튜브 내벽이 경화되거나 소손되어 열선이 단선되는 고장을 일으키게 되는 문제점을 가지고 있는 것이며 유약의 도포에서도 작업의 어려움을 가지고 있는 것이다.

이상과 함께 상기한 히터들은 각각의 하나하나의 히터를 각각의 후랜지 (Flange)로 체결시킴으로 히터가 유체에 노출되어 열효율이 떨어지는 문제도 함께 가지고 있으며 또한 노출된 히터는 그 용접부 등이 액체에 노출됨으로 유체에 의한 부식과 내부 열팽창계수 차이로 인한 열충격에 의한 균열이 발생되어 누수되는 경우가 발생하게 되는 등의 많은 문제점을 가지고 있는 것이다.

본 고안은 물이나 각종 액체 탱크에 히터를 직접 투입하여 가열하는 액체투입용 히터(Immersion heater)에 있어 상기 히터를 고정체결하는 체결홈을 다수 구성한 지지기(cage)로 히터를 묶음함과 상기 묶음된 지지기를 발열관에 삽입하여 절연재 및 캡으로 밀폐하고 상기 외관을 압착시켜 히터, 지지기, 발열관이 밀폐되도록 하여 히터보호와 함께 열효율의 증대로 히터의 수명연장을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한 고안이다.

도 1은 본 고안의 분해 사시도.

도 2는 본 고안의 결합단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10; 히터 11; 플랜지 21; 체결홈

20; 지지기 30; 발열관 31; 절연재

32; 캡

상기 목적달성을 위한 본 고안을 첨부도면에 의해 그 구성을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 분해 사시도이고 도 2는 본 고안의 결합단면도를 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 각각의 히터(10)를 체결 플랜지(11)로 수조에 체결 구성하는 것에 있어서,

상기 히터(10)가 삽입되는 기다란 체결홈(21)을 2 이상 구성한 지지기(20)와, 상기 지지기(20)의 체결홈(21)에 히터(10)를 삽입시켜 발열관(30)에 삽입함과 함께 저면에 절연재(31)와 캡(32)으로 체결하고 상단부로 플랜지(11)를 체결시켜 가압함으로 지지기(20), 히터(10)와 발열관(30) 및 플랜지(11)가 일체로 밀폐되는 발열히터를 구성하게 되는 것이다.

미설명 부호 12는 패킹이며 22는 결선을 도시한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 도시하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 분해 사시도이고 도 2는 본 고안의 결합단면도를 도시한 것으로 이에 도시된 바와 같이 히터(10)가 삽입되는 기다란 체결홈(21)을 2 이상 구성한 지지기(20)를 구성시켜 상기 체결홈(21)에 각각의 히터(10)를 삽입하고 히터(10)의 단부는 결선(22)한다.

이러한 지지기(20)는 원통형의 발열관(30)에 삽입하여 저면에 절연재(31)와 캡(32)으로 발열관(30)에 밀폐체결시킨다.

그리고 상기 발열관(30)을 체결할 플랜지(11)를 발열관(30) 상부에 끼워마춤한 상태에서 전체를 가압함으로 지지기(20), 히터(10)와 발열관(30) 및 플랜지(11)가 일체로 밀폐되는 발열히터를 얻게 되는 것이다.

상기에서 히터(10)를 체결한 지지기(20)와 또는 발열관(30)이 체결된 상태에서 미리 가압시켜 밀폐구성을 미리하고 후 플랜지(11)를 가압고정할 수 있다. 이때 순서는 선후를 달리하여도 무방하다.

이상과 같이 발열관(30)을 외주면에서 가압함으로 축소되는 발열관(30)이 내부의 지지기(20)와 그 체결홈(21) 및 히터(10)를 가압시켜 내부 구성물을 밀착하면서 공기를 배출하여 밀폐성의 증대와 함께 외부의 견고한 발열관(30)이 내부의 히터(10)를 보호 지지함으로 히터(10)의 수명연장을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안을 공지와 같이 미도시된 수조에 플랜지(11)를 이용하여 체결함으로 온수조를 구성하게 되는 것이다.

이러한 본 고안은 수조 내에서 외부 스텐재의 발열관(30)에 의해 부식과 크랙발생이 현저히 감소된 내구성과 이중관으로 이루어지므로 히터내부의 잠재된 공기의 팽창압력으로 인한 파열을 방지하고 용접라인의 크랙 및 파열방지를 이룸으로서 히터를 보호하여 고장을 줄일 수 있으며 또한 열교환 면적의 확대로 열효율을 증대하게 되는 것이다.

본 고안은 본 고안은 수조 등의 액체 내에 투입되는 가열히터를 발열관 내에 수용함과 함께 가압시켜 밀폐구성함으로 액체와 차단되어 히터의 부식과 크랙방지 및 히터 내의 잠재된 공기의 팽창에 의한 파열을 방지하여 수명을 증대하고 열교환면적의 증대로 열효율을 극대화시킬 수 있는 특징과 제작이 용이한 장점을 가진 고안이다.

Claims (1)

1. 히터(10)를 체결 플랜지(11)로 수조에 체결 구성하는 것에 있어서,

   상기 히터(10)가 삽입되는 기다란 체결홈(21)을 2 이상 구성한 지지기(20)와, 상기 지지기(20)의 체결홈(21)에 히터(10)를 삽입시켜 발열관(30)에 삽입함과 함께 저면에 절연재(31)와 캡(32)으로 체결하고 상단부로 플랜지(11)를 체결시켜 가압함으로 밀착 밀폐됨을 특징으로 한 액체 투입용 히터.