KR200374077Y1 - 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공장, 실외 작업장, 강단, 비닐하우스 등에 설치하여 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 급속 가열(急速加熱) 후렉시블 파이프형 난방 장치에 관한 것으로, 물을 담은 용기; 내부는 진공 처리되고, 그 일부가 상기 용기 내부의 물에 잠기도록 삽입되며, 나머지 부분은 상기 용기 밖으로 인출되되, 용기 밖으로 인출된 부분은일정한 지점에서 절곡되어 수평 방향에 대하여 일정한 경사를 갖는 후렉시블 파이프; 상기 후렉시블 파이프의 양단을 밀폐하는 마개; 상기 후렉시블 파이프 내부에 수용되고, 물에 소량(대략 1 ~ 4 중량%)의 산화금속염과 산화 촉매제를 혼합하여 기화점은 물보다 낮고 잠열은 물 보다 크게 한 열매액(熱媒液); 및 상기 용기 내부의 물에 잠기도록 설치되고, 물을 가열하여 후렉시블 파이프의 물에 잠긴부분에 열매액(熱媒液)이 증발하기 위한 열을 공급하는 전열 히터;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치{FLEXIBLE PIPE TYPE HEATING APPARATUS OF WHICH TEMPERATURE RISES RAPIDLY}

본 고안은 난방 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 공장, 실외 작업장, 강단, 비닐하우스 등에 설치하여 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 급속 가열(急速加熱) 후렉시블 파이프형 난방 장치에 관한 것이다.

종래, 겨울철에 비닐하우스의 온도를 일정하게 유지할 목적이나, 농장, 공장 등 작업장의 난방을 위하여는 주로 등유를 연료로 하는 석유 난로, 전열선을 이용한 전열 히터, 또는 온수 보일러가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 석유 난로, 전열 히터 또는 온수 보일러는 방열 면적이 좁아 넓은 공간에 열기를 공급하기 어렵거나 설치 위치를 변경하여 사용하기 어렵고, 특히 짧은 시간 내에 급속으로 난방하기 어려운 문제점이 있었다. 더구나, 석유 난로나 전열 히터는 켜진 상태로 오래 방치할 경우 과열되어 화재로 이어질 수 있는 위험성도 있다.

상술한 종래 난방 장치의 문제점을 개선하고자 안출된 본 고안에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치는 수 분(分) 이내의 짧은 시간에 넓은 공간에 열기를 공급할 수 있는 난방 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 방열 면적이 넓어 난방 효율이 큰 구조의 난방 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 별도의 장치 없이도 일정한 온도 이상으로 과열되지 않는 난방 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치의 외관 사시도이다.

도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치의 정단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 용기 3 : 물

5 : 전열 히터 6 : 절연캡

7 : 인출 전선 9a, 9b : 후렉시블 파이프

11 : 열매액 13a, 13b : 하단 마개

15a, 15b : 상단 마개

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치는

물을 담은 용기;

내부는 진공 처리되고, 그 일부가 상기 용기 내부의 물에 잠기도록 삽입되며, 나머지 부분은 상기 용기 밖으로 인출되되, 용기 밖으로 인출된 부분은 일정한 지점에서 절곡되어 수평 방향에 대하여 일정한 경사를 갖는 후렉시블 파이프(flexible pipe);

상기 후렉시블 파이프의 양단을 밀폐하는 마개;

상기 후렉시블 파이프 내부에 수용되고, 물에 소량(대략 1 ~ 4 중량%)의 산화금속염과 산화 촉매제를 혼합하여 기화점은 물보다 낮고 잠열은 물 보다 크게 한 열매액(熱媒液); 및

상기 용기 내부의 물에 잠기도록 설치되고, 물을 가열하여 후렉시블 파이프의 물에 잠긴 부분에 열매액(熱媒液)이 증발하기 위한 열을 공급하는 전열 히터;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열매액(熱媒液)은 물에 소량의 크롬산나트륨, 중크롬산나트륨, 크롬산칼륨, 중크롬산칼륨 등 이온화 경향이 큰 산화금속염과 산화 촉매제를 혼합한 것임을 특징으로 한다.

상기 용기에는 후렉시블 파이프가 1개 내지 10 개가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 열매액의 부피는 각 후렉시블 파이프의 내부 진공 부피의 5~8%가 되게 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치의 외관 사시도를, 도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치의 정단면도를 각각 나타낸다.

본 고안에 따른 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치는 후렉시블 파이프를 1개 또는 그 이상의 갯수 만큼 설치하는 것이 가능하다. 그러나, 후렉시블 파이프는 10개를 초과하지 않게 하여, 사용이나 보관상의 불편을 초래하지 않는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 2에는 편의상 후렉시블 파이프가 2개인 경우를 예시적으로 도시하였다.

도 1을 참조하면, 용기(1)에 물(3)을 일정 비율 만큼 채우고, 그 물(3)을 전열 히터(5)에 의하여 가열하여, 가열된 물(3)의 열이 후렉시블 파이프(9a, 9b)를 타고 급속하게 확산하게 함으로써 난방을 하는데 특징이 있다. 이를 위해 본 고안에 따른 후렉시블 파이프형 난방 장치는 충분한 직경과 길이를 갖고, 양단이 마개(13a, 15a, 13b, 15b)에 의하여 밀폐된 후렉시블 파이프에 열매액(11)을 주입하고, 그 열매액(11)에 가열된 물의 열이 전달되게 하여, 열매액(11)이 후렉시블 파이프(9a, 9b) 내부에서 기화 및 액화를 반복하면서 열 에너지를 외부 공기에 전달하도록 구성된다.

상기 후렉시블 파이프(9a, 9b)는 표면이 접철되어 있어서 일반 파이프에 비하여 방열 면적이 큰 장점이 있다. 상기 후렉시블 파이프(9a, 9b)는 일단을 밀폐한 후 열매액(11)을 주입하고 다시 타탄을 밀폐하여 진공 처리한다. 후렉시블 파이프(9a, 9b) 내부를 진공 처리하는 것이 열매액(11)이 용이하게 하기 위해서이다. 또한 후렉시블 파이프(9a, 9b)는 스테인레스, 알루미늄, 구리 등 열전도성이 큰 금속 주름관으로 성형하여 열 확산이 빠르게 이루어 지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 물(3)이 담긴 용기(1)에 설치되는 후렉시블 파이프(9a, 9b)는 그 일부가 상기 용기(1) 내부의 물(3)에 잠기도록 용기 상부에서 수직으로 삽입하고, 나머지 부분은 상기 용기 밖으로 인출한 후 외부로 인출된 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 대부분이 수평에 대하여 일정한 경사각을 갖으면서 직진할 수 있도록 용기 상부의 일정한 지점에서 절곡한다. 절곡 각도는 열매액(11)이 응축된 후 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 하단에 용이하게 복귀할 수 있는 각도이면 충분하다.

전열 히터(5)는 전열 코일, 카트리지 히터 등 전력을 소모하여 열을 발생할 수 있는 장치이면 모두 무방하다. 전열 히터(5)는 용기를 관통하여 물에 잠기도록 설치되고, 절연캡(6)에 의하여 용기에 고정되며, 인출 전선(7)에 의하여 전원과 연결된다. 카트리지 히터의 경우 전열 히터, 절연캡 및 인출 전선(7)이 일체로 제작되어 판매되므로 그대로 용기에 삽입한 후 기밀 처리하면 된다.

본 발명의 다른 특징은 후렉시블 파이프(9a, 9b)를 경사지게 하고, 그 하단 부는 수직으로 물에 잠기게 하여 열매액(11)이 상기 후렉시블 파이프의 하단에 몰릴 수 있도록 구성한 점과 각 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 내부 공간에서 열매액(11)의 기화 및 응축이 모두 이루어 지도록 구성한 점에 특징이 있다. 이렇게 함으로써, 전열 히터(5)에 전력을 공급하면 물이 가열되고, 가열된 물의 열에 의해 열매액(11)이 기화된 후 각 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 전 공간으로 빠르게 확산되어 열전달을 하게 되는 것이다. 후렉시블 파이프(9a, 9b) 하단에 몰린 열매액(11)은 가열된 물(3)의 열을 받아서 기체로 상변화하게 되고, 이 열매 기체는 후렉시블 파이프(9a, 9b) 내부 진공 공간에 증발하여 방열을 하게 된다. 상술한 후렉시블 파이프(9a, 9a)의 접철면들은 기체 열매의 열 방출 면적을 넓게 하여 방열 효율을 높게 한다. 방열된 열매 기체는 다시 액체 상태로 상변화하게 되고, 중력에 의하여 후렉시블 파이프의 하단 마개(13a, 13b) 주변으로 복귀하게 된다.

열매액(11)의 급속증발이 일어나기 위해서 상기 열매액(11)은 물보다 낮은 온도에서 증발이 개시되어야 한다. 따라서, 열매액으로 기화온도가 100℃ 이상인 오일(등유, 중유, 경유 등)이나 물(증류수)을 사용하는 것은 바람직하지 않다. 또한 열매액(11)은 많은 잠열을 포함하여 증발하여야 한다. 그래야 급속 난방이 가능해 지기 때문이다. 따라서, 열매액으로 아세톤이나 메탄올 등을 직접 사용하는 것도 바람직하지 않다. 이들 물질은 60℃ 내외에서 쉽게 기화되지만, 기화되는 과정에서 열의 대부분을 상실하여 발열 몸체 내면에 까지 전달되는 열이 적기 때문이다. 따라서, 상기 열매액(11)으로는 물과 혼합되면 40℃ 내지 50℃ 정도의 낮은 온도에서도 발열 반응을 개시하여 그 생성물이 기화하는 이온화 경향이 큰 산화금속염의 수용액을 사용하는 것이 바람직한 것이다. 상기 산화금속염으로는 크롬산나트륨, 중크롬산나트륨, 크롬산칼륨, 중크롬산칼륨 등을 들 수 있으나, 반드시 이들에 한정할 필요은 없다. 물에 미량(2 중량% 내외)의 산화금속염을 혼합한 후 산화 촉매제를 더 첨가하여 산화 반응이 쉽게 일어나도록 하면, 기화점이 매우 낮으면서도 잠열이 큰 열매액(11)을 얻을 수 있는 것이다. 이렇게 조성한 열매액(11)은 기화점이 낮을 뿐만 아니라 잠열이 매우 커 가열된 물(3)을 이용하여 열을 가할 경우 수 분 이내에 60℃ 내지 120℃ 정도의 발열 몸체(9) 온도를 얻을 수 있다. 본 고안에 따른 난방 장치는 열매액의 양 및 히터의 전격 소비 전력에 따라 난방 장치의 최대 상승 온도가 자동으로 결정된다. 따라서, 본 고안에 의하면 별도의 과열 방지 장치 없이도 난방 장치의 과열을 방지할 수 있는 것이다.

상기 열매액(11)은 후렉시블 파이프(9a, 9b) 내부 부피에 대하여 5~8% 정도만 유지하여야 짧은 시간 내에 적은 열량으로 증발시킬 수 있다. 상기 열매액(11)의 부피가 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 부피에 대하여 지나치게 클 경우 기화열에 의한 열 교환 공간이 적어 질 뿐만 아니라, 많은 양의 열매액(11)을 가열하기 위하여 많은 열량과 시간이 소요되기 때문이다.

본 고안에 따른 난방 장치에 의하면 넓은 방열 면적과 방열에 필요한 최소한의 열매액으로 인하여 적은 열량에 의하여도 짧은 시간에 넓은 공간에 열기를 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 방열 효율이 좋고, 별도의 과열 방지 장치 없이도 일정한 온도 이상으로 과열되지 않아 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 예시적으로 설명하였으나, 본 고안의 보호 범위를 이에 한정하는 것은 아니며, 본 고안의 보호 범위는 실용신안등록청구범위의 각 청구항에 기재된 사항에 의하여 결정되어야 한다.

Claims (3)

1. 물을 담은 용기(1);

   내부는 진공 처리되고, 그 일부가 상기 용기 내부의 물에 잠기도록 삽입되며, 나머지 부분은 상기 용기 밖으로 인출되되, 용기 밖으로 인출된 부분은 일정한 지점에서 절곡되어 수평 방향에 대하여 일정한 경사를 갖는 후렉시블 파이프(9a, 9b);

   상기 후렉시블 파이프의 양단을 밀폐하는 마개(13a, 15a, 13b, 15b);

   상기 후렉시블 파이프 내부에 수용되고, 물에 소량(대략 1 ~ 4 중량%)의 산화금속염과 산화 촉매제를 혼합하여 기화점은 물보다 낮고 잠열은 물 보다 크게 한 열매액(熱媒液)(11); 및

   상기 용기 내부의 물에 잠기도록 설치되고, 물을 가열하여 후렉시블 파이프의 물에 잠긴 부분에 열매액(熱媒液)이 증발하기 위한 열을 공급하는 전열 히터(5);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 용기(1)에는 후렉시블 파이프(9a, 9b)가 1개 내지 10 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 열매액(11)의 부피는 각 후렉시블 파이프(9a, 9b)의 내부 진공 부피의 5~8%가 되게 하는 것을 특징으로 하는 급속 가열이 가능한 후렉시블 파이프형 난방 장치.