KR200331132Y1 - 난방용 전열온수관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방용 전열온수관에 대한 것으로, 고안의 주된 목적은 난방 파이프의 양측 끝단을 밀봉하기 위한 밀폐수단을 개선함으로써 열에 의한 변형 및 손상을 방지하여 축열매체의 누수를 철저히 예방하고자 하는데 있다.

또 다른 한편으로는 밀폐수단 내부의 압력을 적절히 배출할 수 있는 압력조절밸브를 구비함으로써 시공 후 적절한 압력으로 조절하고자 하는데 있으며, 더 나가서 압력에 의해 밀폐수단 또는 파이프가 손상되지 않도록 예방하고자 하는데 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 수단은 소정의 길이를 가진 채 내부에 축열매체(M)가 내장된 파이프(10)와, 상기 파이프의 양측 끝단에 구비된 밀폐수단(20)과, 상기 밀폐수단을 지나 상기 파이프의 내부에 배선된 발열전선(30)으로 이루어진 난방용 전열온수관에 있어서, 상기한 축열매체(M)는 물과 염화칼슘을 약 7:3의 중량비로 배합한 것으로 하고, 상기한 밀폐수단(20)은 임의의 내경(21a)을 가지면서 일측으로 파이프 연결부(21b)와, 그 타측으로 마개 고정부(21c)를 구비한 밀폐관체(21), 상기 밀폐관체의 파이프 연결부(21b)에서 파이프의 선단을 고정하기 위한 잠금링(22)과, 그 둘레에 나사조립하는 체결너트1(23), 상기 밀폐관체의 마개 고정부(21c)에서 그 내경(21a)에 억지끼움 되도록 하는 마개(24), 상기 마개(24)가 끼워진 마개 고정부(21c)의 둘레에 나사조립하여 그 내향턱(25a)이 마개를 누르도록 조립하는 체결너트2(25)를 포함하여 구성하는 것이다.

Description

난방용 전열온수관{ELECTRIC HEATING PIPE}

본 고안은 난방용 전열온수관에 대한 것으로, 더 상세하게는 온수관의 내부에 채워지는 액상의 열매체와, 그 내부에 내장하는 전열선의 연결구조와, 상기 열매체의 누출을 방지하기 위한 밀봉수단을 개선하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 온돌패널을 이용하는 난방장치는 주로 온수가열식과 전기가열식이 널리 사용되고 있다.

즉, 온수가열식은 패널 위에 난방수 파이프를 배열 고정한 후, 이 난방수 파이프 속으로 보일러에서 가열된 난방수를 공급/순환시키는 것이다.

또, 전기가열식은 패널 위에 액상의 축열매체와 발열전선이 내장된 난방파이프를 배관한 후, 그 속의 발열전선으로 전기에너지를 제공하여 가열하는 것이다.

후자의 경우, 실용신안등록 제20-0250625호 및 제20-0276023호에서 그 실시예를 볼 수 있는 바, 구조가 비교적 간단하여 가격이 저렴하고, 일반 전기를 사용하더라도 열효율이 좋아 난방비가 절감되는 등 여러가지 장점이 있어 사용이 늘어가고 있는 추세이다.

그러나 상기와 같은 종래의 전기가열식 난방장치는 난방파이프의 마개에 있어서 여러가지 결함이 지적되었다.

즉, 선출원된 종래의 난방용 파이프 구조를 보면, 도 1에서 보는 바와 같은 액상의 축열매체(b)를 내장할 수 있는 합성수지재 파이프(a)와, 상기 파이프(a)의 양측 끝단을 막는 밀폐수단(d)으로 되어 있다.

그리고 상기 밀폐수단(d)은 합성수지 고무재로써 중앙으로 전기발열선(e)이 끼워진 채 상기 파이프(a)의 속으로 끼울 수 있는 마개(f)와, 이 마개(f)가 끼워진 상기 파이프(a)의 끝단을 감합할 수 있는 숫나사 링(g), 상기 숫나사 링(g)의 둘레에 나삽하여 상기 숫나사 링을 조여줄 수 있는 암나사 캡(h)으로 이루어 진다.

이때의 문제점은 상기한 고무재 마개(f)가 축열매체의 온도 상승으로 인해 팽창되고, 팽창된 일부분이 암나사 캡(h)의 밖으로 밀려 나오기 쉬우며, 이와 같이 팽창된 마개(f) 밀려 나가면 액상의 축열매체가 누수된다.

뿐만 아니라 상기와 같이 구성된 종래의 난방용 파이프(a)를 사용하여 난방시설을 시공 완료한 후, 실제 사용하는 과정에서 충분히 가열된 축열매체의 팽창으로 합성수지재 파이프가 터지는 예가 발생한다.

이러한 현상을 예방하기 위하여 미리 축열매체(b)의 충전율을 줄인다 하더라도 약 3미터 ∼ 12미터의 길이가 되는 난방용 파이프의 길이에 따라 각각 팽창율이 다르기 때문에 난방효과를 극대화 시키면서 안전범주내에 있도록 시공하기가 어려웠다.

그 외에 축열매체의 누수로 인한 누전문제, 전기발열선과 유도전선 사이의 콘넥트 부분이 겨울철에 잘 부러지는 문제, 조립 작업시 많은 시간이 소비되는 등여러 가지 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 안출한 것으로, 고안의 주된 목적은 난방 파이프의 양측 끝단을 밀봉하기 위한 밀폐수단을 개선함으로써 열에 의한 변형 및 손상을 방지하여 축열매체의 누수를 철저히 예방하고자 하는데 있다.

또 다른 한편으로는 밀폐수단 내부의 압력을 적절히 배출할 수 있는 압력조절밸브를 구비함으로써 시공 후 적절한 압력으로 조절하고자 하는데 있으며, 더 나가서 압력에 의해 밀폐수단 또는 파이프가 손상되지 않도록 예방하고자 하는데 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래의 난방용 전열온수관의 밀폐구성을 보인 분해사시도

도 2는 본 고안의 난방용 전열온수관의 사용상태를 보인 전체 사시도

도 3은 본 고안의 난방용 전열온수관의 구성도

도 4는 본 고안의 요부 구성을 보인 분해 사시도

도 5는 본 고안의 또 다른 실시예의 구성을 보인 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10 : 파이프 20 : 밀폐수단

21 : 밀폐관체 21a : 내경

21b : 파이프 연결부 21c : 마개 고정부

22 : 잠금링 23 : 체결너트1

24 : 마개 24a : 삽입부

24b : 확장부 25 : 체결너트2

25a : 내향턱 26 : 와셔

26a : 횡간부 26b : 통공부

30 : 발열전선 31 : 유도전선

40 : 압력조절수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 수단은 소정의 길이를 가진 채 내부에 축열매체가 내장된 파이프와, 상기 파이프의 양측 끝단에 구비된 밀폐수단과, 상기 밀폐수단을 지나 상기 파이프의 내부에 배선된 발열전선으로 이루어진 난방용 전열온수관에 있어서, 상기한 축열매체는 물과 염화칼슘을 약 7:3의 중량비로 배합한 것으로 하고, 상기한 밀폐수단은 임의의 내경을 가지면서 일측으로 파이프 연결부와, 그 타측으로 마개 고정부를 구비한 밀폐관체, 상기 밀폐관체의 파이프 연결부에서 파이프의 선단을 고정하기 위한 잠금링과, 그 둘레에 나사조립하는체결너트1, 상기 밀폐관체의 마개 고정부에서 그 내경에 억지끼움 되도록 하는 마개, 상기 마개가 끼워진 마개 고정부의 둘레에 나사조립하여 그 내향턱이 마개를 누르도록 조립하는 체결너트2를 포함하여 구성하는 것이다.

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 난방용 전열온수관의 사용상태를 보인 전체 사시도이고, 도 3은 본 고안의 난방용 전열온수관의 구성도, 도 4는 본 고안의 요부 구성을 보인 분해 사시도이다.

먼저, 본 고안의 전열온수관은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 소정의 길이를 가진 채 내부에 축열매체(M)가 내장된 파이프(10)와, 상기 파이프의 양측 끝단에 구비된 밀폐수단(20)과, 상기 밀폐수단을 지나 상기 파이프의 내부에 배선된 발열전선(30)으로 이루어 진다.

이때, 본 고안에서의 특징은 축열매체(M)와, 밀폐수단(20), 그리고 시공후 내부 압력을 조절할 수 있는 압력조절수단(40)을 새로이 구비하는 것이다.

상기한 축열매체(M)는 다음에 설명할 발열전선(30)의 열을 전달 받아 비축하기 위한 물, 그리고 축열효과를 높이면서 발열전선으로부터 발생하는 전자파를 차단할 수 있도록 염화칼슘용액을 배합하여 내장하는 것으로 하며, 이때 물과 염화칼슘용액의 배합비율은 약 7:3의 중량비로 배합하는 것이 바람직하다.

또, 상기한 밀폐수단(20)은 임의의 내경(21a)을 가지면서 일측으로 파이프 연결부(21b)와, 그 타측으로 마개 고정부(21c)를 구비한 밀폐관체(21), 상기 밀폐관체의 파이프 연결부(21b)에서 파이프의 선단을 고정하기 위한 잠금링(22)과, 그 둘레에 나사조립하는 체결너트1(23), 상기 밀폐관체의 마개 고정부(21c)에서 그 내경(21a)에 억지끼움 되도록 하는 마개(24), 상기 마개(24)가 끼워진 마개 고정부(21c)의 둘레에 나사조립하여 그 내향턱(25a)이 마개를 누르도록 조립하는 체결너트2(25)로 구성한다.

그리고 상기한 마개(24)는 삽입부(24a)와 확장부(24b)로 구성하여, 상기 삽입부(24a)는 밀폐관체(21)의 내경(21a)에 억지끼움되고, 확장부(24b)는 밀폐관체(21)의 내측면과 상기 체결너트2(25)의 내향턱(25a)에 걸려 압축되도록 한다.

또 한, 상기 체결너트2(25)는 그 내향턱(25a)의 안쪽에 마개의 팽창방지용 와셔(26)를 개입시키는 것이 좋은데, 이때의 와셔(26)는 중앙을 가로지르는 횡간부(26a)와, 그 횡간부 양쪽의 통공부(26b)로 형성하여 상기 통공부(26b)로 전선이 인출될 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 조립 상태를 보면, 먼저 난방수 파이프(10)의 일측 끝단에 밀폐수단(20)을 조립하고, 타측 끝단으로 축열매체(M)를 채운 후, 그 타측 끝단의 밀폐수단(20)을 조립하여 완성한다.

즉, 일측 끝단의 밀폐수단(20)은 도 3에서 보는 바와 같이 밀폐관체(21)의 파이프 연결부(21b)에 파이프(10)를 끼우고, 잠금링(22)의 직경이 축소되도록 체결너트1(23)을 잠궈준다.

이와 같이 하면 파이프(10)의 끝단에 밀폐관체(21)가 견고히 고정된 상태이며, 이 상태에서 내측으로는 발열전선(30)이, 외측으로는 유도전선(31)이 연결된 마개(24)를 마개 고정부(21c)에 끼우고 와셔(26)가 개입된 상태로 체결너트2(25)를 체결한다.

따라서 유도전선(31)은 와셔(26)의 양쪽 통공부(26b)를 통해 외부로 빠지게 되고, 와셔(26)의 횡간부(26a)는 마개(24)의 후반부 중앙을 받쳐주고 있기 때문에 차후에 압력이 커져도 마개가 밀려 나가지 않게 된다.

상기와 같은 작업을 마치고 아직 밀폐되지 않은 파이프(10)의 타측 입구를 통해 축열매체(M)를 채운다.

축열매체를 채운 다음에는 앞에서의 순서와 마찬가지로 파이프(10)의 끝단을 또 다른 밀폐관체(21)의 파이프 삽입부(24a)에 끼우고, 반대쪽 마개 고정부(21c)에 마개(24)를 끼운 다음 역시 와셔(26)를 개입시키면서 체결너트2(25)를 채운다.

이와 같이하면 난방수 파이프(10)의 내부에 축열매체(M)가 채워진 상태에서 그 파이프 양쪽 끝단에 각각의 밀폐수단(20)이 구비되어 있는 것이며, 이 상태에서 유도전선을 통해 전원이 공급되면 파이프 내부의 발열전선(30)이 가열되고, 가열된 열은 축열매체(M)에 전달되어 난방을 실시할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 새로운 밀폐수단(20)에 있어서, 마개(24)가 이중으로 기밀을 유지하고, 또 와셔(26)가 마개(24)의 팽창 이탈을 방지하기 때문에 압력에 견디는 힘이 크다.

즉, 밀폐관체(21)의 내경(21a)으로 끼워지는 마개(24)의 삽입부(24a)에서 1차 기밀이 유지되고, 밀폐관체(21)와 체결너트2(25)의 사이에서 눌리는 확장부(24b)에서 2차 기밀이 유지되기 때문에 축열매체(M)의 누출이 철저히 방지되고, 또 와셔(26)의 횡간부(26a)로 인해 마개의 팽창이 방지되브로 마개(24)의 팽창 및 변형으로 인한 누출도 완전하게 방지되는 것이다.

한편, 본 고안의 밀폐수단(20)은 도 5에서 보는 바와 같이 압력조절수단(40)을 구비하였기 때문에 내부의 축열매체(M) 압력을 적절히 조절할수 있고, 따라서 시공후 파이프의 파손 및 밀폐수단의 손상을 방지할 수 있다.

즉, 상기 밀폐수단(20)의 중단에 내부의 압력을 제거할 수 있는 통상의 밸브(내부의 압력을 일부 제거할 수 있는 에어밸브나, 내압 배출밸브 등)를 구비한 것으로 한다.

이 압력조절수단(40)의 사용방법은 난방수 파이프(10) 전체를 바닥에 매설하여 완전히 시공하고 난 후, 시험난방을 실시하는 과정에서 사용한다.

시험난방 과정에서 발열전선(30)을 최대 발열치로 선택한 후, 일정시간 경과함으로써 축열매체(M)가 최대로 팽창되게 한다. 이 상태에서 상기한 압력조절수단(40)의 밸브를 열어 내부의 축열매체(M)를 일부 배출한다.

이와 같이 최대발열치를 감안하여 축열매체(M)를 감소시키면 차후에 최대 발열상태로 난방을 하여도 그 내부의 압력이 난방수 파이프(10) 및 밀폐수단(20)의 손상을 초래하지 않는다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 난방수 파이프의 양측 끝단을 밀봉하기 위한 밀폐수단을 개선하되, 삽입부 및 확장부를 구비하여 이중으로 밀폐되는 마개와, 그 마개의 팽창 이탈을 방지하는 와셔를 추가로 구비하기 때문에 종래의 난방수 파이프에 비해 열 팽창에 의한 변형 및 손상이 철저히 예방되는 것이며, 그에 따라서 발열매체의 누수가 없고, 누전이 없다.

뿐만 아니라 밀폐수단 내부의 압력을 적절히 배출할 수 있는 압력조절밸브를 구비하였기 때문에 시공 후 적절한 압력으로 조절할 수 있게 되었고, 더 나가서 압력에 의해 밀폐수단 또는 파이프가 손상되지 않고 수명이 연장되는 장점이 있다.

그 외에 조립작업이 간편하여 시공 및 보수 시간이 크게 단축되는 장점도 있다.

Claims (5)

1. 소정의 길이를 가진 채 내부에 축열매체(M)가 내장된 파이프(10)와, 상기 파이프의 양측 끝단에 구비된 밀폐수단(20)과, 상기 밀폐수단을 지나 상기 파이프의 내부에 배선된 발열전선(30)으로 이루어진 난방용 전열온수관에 있어서,

   상기한 축열매체(M)는 물과 염화칼슘을 약 7:3의 중량비로 배합한 것으로 하고,

   상기한 밀폐수단(20)은 임의의 내경(21a)을 가지면서 일측으로 파이프 연결부(21b)와, 그 타측으로 마개 고정부(21c)를 구비한 밀폐관체(21), 상기 밀폐관체의 파이프 연결부(21b)에서 파이프의 선단을 고정하기 위한 잠금링(22)과, 그 둘레에 나사조립하는 체결너트1(23), 상기 밀폐관체의 마개 고정부(21c)에서 그 내경(21a)에 억지끼움 되도록 하는 마개(24), 상기 마개(24)가 끼워진 마개 고정부(21c)의 둘레에 나사조립하여 그 내향턱(25a)이 마개를 누르도록 조립하는 체결너트2(25)로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 난방용 전열온수관.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 마개(24)는 삽입부(24a)와 확장부(24b)로 구성하여, 상기 삽입부(24a)는 밀폐관체(21)의 내경(21a)에 억지끼움되고, 확장부(24b)는 밀폐관체(21)의 내측면과 상기 체결너트2(25)의 내향턱(25a)에 걸려 압축되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 난방용 전열온수관.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결너트2(25)는 그 내향턱(25a)의 안쪽에 마개의 팽창방지용 와셔(26)를 개입시켜서 된 것을 특징으로 하는 난방용 전열온수관.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기한 와셔(26)는 중앙을 가로지르는 횡간부(26a)와, 그 횡간부 양쪽의 통공부(26b)로 형성하여 상기 통공부(26b)로 전선이 인출될 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 난방용 전열온수관.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 밀폐관체(21)는 파이프 연결부(21b)와 마개 고정부(21c)의 사이에 내부의 압력을 뺄 수 있는 압력조절수단(40)를 구비한 것으로 함을 특징으로 하는 난방용 전열온수관.