KR200344847Y1 - 전기온돌용 히터조립체 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기온돌용 히터조립체에 관한 것으로, 상세하게는 발열코일을 절연하기 위해 금속파이프에 삽입하는 마그네시아는 제조비용이 고가이고 충진 작업이 불편하므로 비용이 저렴하고 작업이 간편한 절연체인 절연수축튜브를 사용한 전기온돌용 히터조립체에 관한 것이다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체(100)는, 금속파이프(132)와, 상기 금속파이프 내부에 설치된 발열코일(34)과, 이웃하는 권선(37a)과 절연되도록 상기 발열코일이 삽입되어, 가열에 의하여 내주면의 일부가 권선의 내측으로 수축된 절연수축튜브(36)와, 상기 금속파이프의 양단에서 상기 발열코일의 양단에 피복전선(10)을 밀봉 연결하기 위한 밀봉연결수단(20)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기온돌용 히터조립체{HEATER ASSEMBLY FOR FLOOR HEATED ELECTRICALLY}

본 고안은 전기온돌용 히터조립체에 관한 것으로, 상세하게는 발열코일을 절연하기 위해 금속파이프에 삽입하는 마그네시아는 제조비용이 고가이고 충진 작업이 불편하므로 비용이 저렴하고 작업이 간편한 절연체인 절연수축튜브를 사용하도록 된 전기온돌용 히터조립체에 관한 것이다.

일반적으로 전기온돌은 심야시간대의 잉여전력을 사용하여 발열된 열을 축열시켜 비 심야시간대까지 난방을 지속시킬 수 있도록 하는 것으로, 종래 발열코일 형태의 발열수단과 마그네시아와 같은 축열재가 내장되고 양단부가 밀봉된 금속파이프(히터조립체)가 온돌 패널 내에 지그재그로 배치되어 전원과 연결된 구조로 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 히터조립체는 온돌 판넬 내부의 습기로 인하여 금속파이프 표면이 산화하여 금속파이프가 쉽게 부식되는 결점이 있다.

또한, 난방시 온도 변화에 따른 금속파이프와 상기 금속파이프의 양단을 밀봉시키는 부재 간의 열팽창 계수가 달라서 온돌 판넬 내부의 습기나 히터조립체의 시공시 모르타르에서 발생하는 가스 등이 금속파이프 내부로 침투하여, 발열코일이 산화되어 쉽게 끊어지거나, 습기에 의하여 발열코일과 금속파이프 사이에 전류가 흐르게 되어 누전이 발생하는 결점이 있다.

이러한 제반 결점을 해소하기 위하여 본 출원인이 고안하여 대한민국 등록실용신안 제0326760호로 제안한 고안의 명칭이 "전기온돌용 히터조립체"가 공지되어 있고, 발열코일의 주위로 발열코일을 절연시키기 위한 마그네시아가 충진되어 있는 금속파이프의 외주면에 밀착되게 합성수지관이 끼워져 있고, 상기 발열수단의 양단을 밀봉하면서 피복전선을 발열수단 내부의 발열코일과 연결시키기 위한 밀봉연결수단을 구비하고 있다.

따라서 합성수지관에 의해서 금속파이프 표면이 산화하여 금속파이프가 쉽게 부식되는 결점을 해소하고, 밀봉연결수단에 의해서 모르타르에서 발생하는 가스 등이 금속파이프 내부로 침투하는 것을 방지하여 발열코일이 산화되어 쉽게 끊어지거나, 습기에 의하여 발열코일과 금속파이프 사이에 전류가 흐르게 되어 누전이 발생하는 결점을 해소할 수 있다.

그러나 상기한 종래 기술은 모두 마그네시아를 금속파이프의 내부에 충진하는 구조로, 발열코일이 삽입된 금속파이프의 속으로 마그네시아를 삽입하는 작업이 번거러움은 물론, 마그네시아는 재료비가 비싸 히터조립체의 제조시 히터조립체가 고가로 되는 결점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발열코일을 전연하기 위해 절연체인 절연수축튜브를 사용하여 수축시킴으로서 제조 비용이 저렴하고 작업이 간단하도록 된 전기온돌용 히터조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 고안의 다른 목적은 상기 절연수축튜브가 끼워진 금속파이프의 처지는것을 방지하여 열전도가 양호하도록 상기 금속파이프와 합성수지관의 사이에 스프링과 같은 지지부재가 설치된 전기온돌용 히터조립체를 제공하는데 있다.

또한 본 고안의 또 다른 목적은 상기 절연수축튜브가 끼워진 발열코일이 금속파이프의 내부에서 처지는 것을 방지하도록 상기 절연수축튜브와 금속파이프의 사이에 지지부재가 설치되어 열전도가 양호하도록 한 전기온돌용 히터조립체를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 전기온돌용 히터조립체를 도시하는 일부 종단면도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 지지부재의 정면도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 절연수축튜브의 종단면도

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 전기온돌용 히터조립체를 도시하는 일부종단면도

<도면부호의 간략한 설명>

10 피복전선 11 피복

12 코일 20 밀봉연결수단

21 연결소켓 22 방수고무

23 압착볼트 28 밀봉부재

30 발열수단 31 합성수지관

32 금속파이프 34 발열코일

35 밀봉마개 36 절연수축튜브

37 지지부재 38 터미널핀

39 밀봉수축튜브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 금속파이프와, 상기 금속파이프 내부에 설치된 발열코일과, 이웃하는 권선과 절연되도록 상기 발열코일이 삽입되어, 가열에 의하여 내주면의 일부가 코일의 내측으로 수축된 절연수축튜브와, 상기 금속파이프의 양단에서 상기 발열코일의 양단에 피복전선을 밀봉 연결하기 위한 밀봉연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 금속파이프는 합성수지관에 끼워지고, 상기 금속파이프와 합성수지관의 사이에 설치된 적어도 하나의 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 지지부재는 코일스프링이고, 상기 코일스프링의 양단의 내경은 상기 발열코일이 끼워진 절연수축튜브가 삽입된 금속파이프의 외경이 끼워져서 고정되고, 상기 코일스프링의 양단의 외경은 상기 합성수지관의 내경과 떨어진 상태이며, 상기 코일스프링의 양단을 구성하는 권선을 제외한 권선은 상기 금속파이프의 외경이 코일스프링과 밀착되지 않은 상태로 떨어져있고, 상기 합성수지관의 내경과 미끄러져 삽입되도록 양단부의 외경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 금속파이프의 내부에서 상기 발열코일이 일단에 고정되고, 타단은 상기 전선과 연결된 터미널핀과, 상기 금속파이프의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프의 일단과 터미널핀에 끼워져 밀착고정된 밀봉수축튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 밀봉연결수단은, 중공의 실린더 형상이고 일단이 합성수지관의 외경이 삽입되어 결합되어 있으며, 타단에는 암나사가 형성되어 있고, 상기 암나사의 내측으로 직경이 감소하도록 형성된 테이퍼부를 구비하는 연결소켓과, 상기 연결소켓의 테이퍼부에 밀착고정되고, 중공의 실린더 형상으로 이루어진 방수고무와, 상기 연결소켓의 암나사와 나사결합되어 상기 방수고무를 가압하도록 관통구멍이 형성된 압착볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 절연수축튜브가 끼워진 발열코일의 처짐을 방지하도록, 상기 절연수축튜브와 금속파이프의 사이에 설치된 적어도 하나의 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 전기온돌용 히터조립체는, 상기 금속파이프가 삽입되는 합성수지관과, 상기 금속파이프의 내부에서 상기 발열코일이 용접되어 있고, 타단은 전선피복의 전선과 연결된 터미널핀과, 상기 금속파이프의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프의 일단과 터미널핀에 끼워져 밀착고정된 밀봉마개를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 전기온돌용 히터조립체를 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 전기온돌용 히터조립체를 도시하는 일부 종단면도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 지지부재의 정면도이며, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 절연수축튜브의 종단면도이다.

본 실시예의 전기온돌용 히터조립체(100)는, 피복전선(10)과, 상기 피복전선(10)을 후술하는 발열수단의 양단을 밀봉하면서 발열수단을 구성하는 발열코일 (34)과 연결시키기 위한 밀봉연결수단(20)과, 전원의 공급에 의해 발열하기 위한 발열수단(30)을 구비하고 있다.

상기 피복전선(10)은 절연재질의 피복(11)과, 상기 피복으로 감싸여진 도전재질의 코일(12)로 구성된다.

또한 상기 밀봉연결수단(20)은, 중공의 실린더 형상이고 일단이 후술하는 합성수지관(31)의 외경이 삽입되어 결합되어 있으며, 타단에는 암나사(26)가 형성되어 있고, 상기 암나사(26)의 내측으로 직경이 감소하도록 형성된 테이퍼부(25)를 구비하는 연결소켓(21)과, 중공의 실린더 형상이고 상기 연결소켓(21)의 테이퍼부(25)에 밀착고정된 방수고무(22)와, 관통구멍(23b)이 형성되어 있으며 상기 연결소켓(21)의 암나사(26)와 나사결합되어 상기 방수고무(22)를 가압하는 압착볼트(23)를 포함한다.

상기 연결소켓(21)은 상기 압착볼트(23)가 나사 결합되도록 상기 압착볼트 (23)의 수나사(23a)와 대응되는 암나사(26)를 더 포함하며, 상기 테이퍼부(25)는상기 암나사(26)가 끝나는 지점에서 연결소켓(21) 내측으로 소정 설정부위까지 형성되어 있다.

또한 상기 피복전선(10)의 코일(12)과 상기 터미널핀(38)이 압착되는 부위에는 방수 및 절연을 위한 접착튜브(28)가 감싸여 있다.

상기 발열수단(30)은, 금속파이프(32)와, 상기 금속파이프 내부에 설치된 발열코일(34)과, 이웃하는 권선과 절연되도록 상기 발열코일(34)이 삽입되어, 가열에 의하여 내주면의 일부가 권선된 코일의 내측으로 수축된 절연수축튜브(36)를 포함한다.

본 실시예에서는 상기 절연수축튜브(36)가 폴리올레핀계의 일반용 수지로 구성된다.

또한 상기 절연수축튜브(36)가 끼워진 발열코일(34)이 삽입된 금속파이프 (32)의 처짐을 방지하여 열전도가 양호하도록 금속파이프(32)의 외주면에 고정된 적어도 하나의 지지부재(37)와, 상기 지지부재(37)가 고정된 금속파이프(32)가 삽입되는 합성수지관(31)를 더 포함한다.

또 상기 금속파이프(32)의 내부에서 상기 발열코일(34)이 용접되어 있고, 타단은 상기 전선(10)과 연결된 터미널핀(38)과, 상기 금속파이프(32)의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프(32)의 일단과 터미널핀(38)에 끼워져 밀착고정된 밀봉수축튜브(39)를 더 포함한다.

그리고 상기 지지부재(37)는 본 실시예에서 코일스프링이고, 상기 코일스프링의 양단의 내경(Φ1)은 상기 발열코일(34)이 끼워진 절연수축튜브(36)가 삽입된금속파이프(32)의 외경이 끼워져서 고정되고, 상기 코일스프링의 양단의 외경(Φ2)은 상기 합성수지관(31)의 내경과 떨어진 상태이며, 상기 코일스프링의 양단을 구성하는 권선을 제외한 권선(37a)은 상기 금속파이프(32)의 외경이 코일스프링과 밀착되지 않은 상태로 떨어져 있음은 물론 상기 합성수지관(31)의 내경과 미끄러져 삽입되는 정도로 양단부의 외경(Φ2)보다 큰 상태로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 지지부재는 상기 금속파이프(32)가 1.2 내지 2.4m 이내의 경우에는 길이 방향으로 3개가 일정간격으로 고정되고, 2.4 내지 3.0m의 경우에는 길이방향으로 4개가 일정간격으로 고정되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 상기 코일스프링의 재질은 탄소강으로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 실시예에 따르는 전기온돌용 히터조립체의 상세 구조 및 그 조립과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 발열코일(34)의 재질을 선정하고, 상기 선정된 발열코일(34)을 소정 설정피치로 권선하게 된다. 상기 발열코일(34)은 내구성 및 내부식성을 고려한 철 크롬선(Fe-Cr)으로 선정함이 가장 바람직하다.

상기 권선된 발열코일(34)의 양측면 선단에 터미널핀(38)을 용접으로 연결하고, 상기 터미널핀(38)과 발열코일(34)은 스폿용접으로 연결함이 가장 바람직하다. 이후 상기 터미널핀(38)과 발열코일(34)을 감싸도록 절연수축튜브(36)를 끼운 후 발열코일(34)을 적당한 길이로 신장시켜 고정후 상기 절연수축튜브(36)를 공업용의 드라이기로 가열하여 수축시킨다. 이때 상기 절연수축튜브(36)를 가열시 일정한 온도와 속도로 해야 열선이 한쪽으로 치우치지 않게 한다.

이후 상기 절연수축튜브(36)가 설치된 발열코일(34)을 금속파이프(32)의 양단으로 터미널핀(38)이 돌출되도록 삽입한 뒤, 상기 금속파이프(32)의 길이에 맞추어 적당한 위치에 각각의 지지부재(37)를 끼워서 위치시키고 용접등에 의해 고정시킨다. 다음 상기 금속파이프(32)의 양단과 터미널핀(38)에 밀봉수축튜브(39)를 끼워서 가열에 의해 수축시킴으로서 밀봉시키고, 상기 금속파이프(32)에 합성수지관(31)이 끼운다. 이후 상기 터미널핀(38)의 전선고정구멍(38a)부분에 상기 피복전선(10)의 코일(12)을 삽입하여 압착시켜 연결하게 되며, 상기 연결부위에 방수 및 절연을 위하여 고무튜브(28)를 씌우게 된다.

상기 금속파이프(32)는 부식에 강한 성질을 갖는 스텐레스로 되어 있다.

이후 상기 합성수지관(31)과 연결소켓(21)은 열융착으로 결합고정 되는데, 연결소켓(21)의 안착홈(24)에 상기 합성수지관(31)을 위치시키고 웰딩기(미도시)등을 이용하여 열융착으로 결합고정 시킨다. 상기 합성수지관(31)은 내부식성 및 내구성을 고려하여 폴리프로필렌공중합체관으로 마련함이 가장 바람직하고, 융착의 효율성을 높이기 위해 상기 연결소켓(21) 또한 상기 합성수지관(31)과 동일한 재질로 형성함이 가장 바람직 하다.

다음 상기 압착볼트(23)를 이용하여 연결소켓(21)과 상기 피복전선(10)을 고정함과 동시에 밀봉을 하여 주는데, 방수고무(22)를 이용하여 방수처리를 하게 된다. 상기 연결소켓(21)의 테이퍼부(25)는 그 내측으로 직경이 감소하도록 형성되어, 방수고무(22)를 상기 테이퍼부(25)에 위치한 후 압착볼트(23)를 상기 연결소켓(21)의 암나사(26)에 나사결합하면 방수고무(22)는 연결소켓(21)의 내측으로 가압되어 억지로 끼워지게 되며, 압착볼트(23)는 상기 연결소켓(21)과 나사결합됨으로 피복전선(10)을 강하게 지지고정하게 되는 것이다.

또한, 상기 방수고무(22)는 고무튜브(28)를 포함하여 고정되므로, 그 방수효과는 더욱 상승하게 되는 것이다.

한편 도 4는 본 고안의 다른 실시예로서, 일실시예와 중복되는 내용은 생략하고 이후 실시예의 요지인 발열수단(30)에 대해서만 설명한다.

다른 실시예에서의 발열수단(30)은, 금속파이프(32)와, 상기 금속파이프 내부에 설치된 발열코일(34)과, 이웃하는 권선과 절연되도록 상기 발열코일(34)이 삽입되어, 가열에 의하여 내주면의 일부가 권선된 코일의 내측으로 수축된 절연수축튜브(36)와, 상기 절연수축튜브(36)가 끼워진 발열코일(34)의 처짐을 방지하도록, 상기 절연수축튜브(36)와 금속파이프(32)의 사이에 설치된 적어도 하나의 스프링등의 지지부재(37)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 금속파이프(32)가 삽입되는 합성수지관(31)과, 상기 금속파이프 (32)의 내부에서 상기 발열코일(34)이 용접되어 있고, 타단은 상기 전선(10)과 연결된 터미널핀(38)과, 상기 금속파이프(32)의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프 (32)의 일단과 터미널핀(38)에 끼워져 밀착고정된 밀봉마개(35)를 더 포함한다.

물론 상기 금속파이프(32)의 양단부를 밀봉시키는데, 상기 터미널핀(38)의 전선고정구멍(38a)부분이 금속파이프(32)의 외부로 돌출되도록 배치하여 금속파이프(32)의 양단부에 또 다른 형태의 밀봉마개로 밀봉할 수 도 있고, 상기 밀봉마개는 실리콘을 도포할 수 있다.

상기에서와 같이 본 고안에서는 발열코일을 전연하기 위해 절연체인 절연수축튜브를 사용하여 수축시킴으로서 제조 비용이 저렴하고 작업이 간단하게 되는 효과가 있다.

또 본 고안에 의하면 상기 금속파이프와 합성수지관의 사이에 스프링과 같은 지지부재가 설치되어 금속파이프의 처지는 것을 방지하여 열전도가 양호하게 되는 효과가 있다.

또한 본 고안에 의하면 상기 절연수축튜브가 끼워진 발열코일이 금속파이프의 내부에서 처지는 것을 방지하도록 상기 절연수축튜브와 금속파이프의 사이에 스프링이 설치되어 열전도가 양호하게 되는 효과가 있다.

또 본 고안에 의하면 금속파이프의 외주면으로 폴리프로필렌공중합체관을 구성하여 금속파이프의 내구성을 강화시키고, 습기로부터 보호함으로 내부식성 향상의 효과가 있다.

또한, 상기 피복전선과 발열수단을 연결하는 밀봉연결수단에 압착볼트 및 방수고무를 이용하여 상기 피복전선과 발열수단 사이를 안정되게 고정시킴과 동시에 상기 발열수단측으로 습기의 침입을 방지함으로써, 제품의 성능 및 수명이 연장되는 효과가 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 고안의 일 실시예는 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (7)

1. 금속파이프와,

   상기 금속파이프 내부에 설치된 발열코일과,

   이웃하는 권선과 절연되도록 상기 발열코일이 삽입되어, 가열에 의하여 내주면의 일부가 코일의 내측으로 수축된 절연수축튜브와,

   상기 금속파이프의 양단에서 상기 발열코일의 양단에 피복전선을 밀봉 연결하기 위한 밀봉연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 금속파이프는 합성수지관에 끼워지고,

   상기 금속파이프와 합성수지관의 사이에 설치된 적어도 하나의 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 지지부재는 코일스프링이고,

   상기 코일스프링의 양단의 내경은 상기 발열코일이 끼워진 절연수축튜브가 삽입된 금속파이프의 외경이 끼워져서 고정되고, 상기 코일스프링의 양단의 외경은 상기 합성수지관의 내경과 떨어진 상태이며, 상기 코일스프링의 양단을 구성하는 권선을 제외한 권선은 상기 금속파이프의 외경이 코일스프링과 밀착되지 않은 상태로 떨어져 있고, 상기 합성수지관의 내경과 미끄러져 삽입되도록 양단부의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 금속파이프의 내부에서 상기 발열코일이 일단에 고정되고, 타단은 상기 전선과 연결된 터미널핀과,

   상기 금속파이프의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프의 일단과 터미널핀에 끼워져 밀착고정된 밀봉수축튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
5. 제4항에 있어서,

   상기 밀봉연결수단은, 중공의 실린더 형상이고 일단이 합성수지관의 외경이 삽입되어 결합되어 있으며, 타단에는 암나사가 형성되어 있고, 상기 암나사의 내측으로 직경이 감소하도록 형성된 테이퍼부를 구비하는 연결소켓과,

   상기 연결소켓의 테이퍼부에 밀착고정되고, 중공의 실린더 형상으로 이루어진 방수고무와,

   상기 연결소켓의 암나사와 나사결합되어 상기 방수고무를 가압하도록 관통구멍이 형성된 압착볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 절연수축튜브가 끼워진 발열코일의 처짐을 방지하도록, 상기 절연수축튜브와 금속파이프의 사이에 설치된 적어도 하나의 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 금속파이프가 삽입되는 합성수지관과,

   상기 금속파이프의 내부에서 상기 발열코일이 용접되어 있고, 타단은 전선피복의 전선과 연결된 터미널핀과,

   상기 금속파이프의 내부를 밀봉하기 위하여 금속파이프의 일단과 터미널핀에 끼워져 밀착고정된 밀봉마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기온돌용 히터조립체.