KR200404537Y1 - 정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 방열부관이 동관삽입형 방열기; 다수의 관이 일체의 통로를 형성한 방열 체에 정전력히터를 삽입하여 전기적 열에너지를 일체형 방열 체에 전달하는 난방장치로써

본 고안에 따르면 방열부관 내의 발열체 특성을 이용; 다수의 관이 일체의 통로를 형성한 방열 체에 정전력히터를 삽입하여 전기적 열에너지의 방열능력 및 전기에너지 절감을 극대화한 난방장치이다.

동관삽입형 방열기는 알루미늄 재질의 라지에이터 방열기; 방열부관 내에 동관을 삽입하여 이중 구조로 조성하고 방열부관과 방열부관사이에 단독으로 동관을 조성한 방열 체와 방열기 내부에 실리콘 재질의 히터인 정전력히터의 발열체로 구성; 상기 정전력히터는 피복 내의 전도체와 실리콘고무, 열선, 실리콘 피복이 4중구조로 결합하여 발열부가 1m 길이 단위로 일정한 존(zone)을 형성하여 일정한 발열량을 유지하는 전선형 히팅 케이블이다.

상기 방열기는 열에너지 방사 능력과 내식성이 매우 우수하며, 발열체의 히터는 실리콘 재질로 발수성, 절연성, 내식성, 내마모성, 고온 내열성이 매우 우수한 재질로서 그 수명이 반영구적이다. 아울러 방열 체의 1평당 난방 필요 주수가 주관이 5주, 보조관인 단독의 동관이 4주, 1주의 길이가 55cm 임을 감안할 때 상기 발열체는 5m의 길이가 삽입되며 발열체의 전력 소비량은 m/30w 이므로 150w가 소모되어 에너지 절감에 지대한 효과가 있다.

Description

정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치{constant wattaga heating cable of use radiator heating equipment ＆ the making method}

본 고안은 겨울철 난방을 위해 정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치로써 더 상세하게는 방열 체의 1평단위 필요주수; 주관 5주, 보조관 4주를 결합 1체로 하여 다수의 관이 일체의 통로를 형성한 방열 체에 정전력히터를 삽입하여 전압을 인가한 난방장치이다.

종래의 라지에이터는 화석 연료의 사용을 통한 온수 순환방식이어서 미래 연료고갈, 건축물의 공간, 환경 오염물질, 유지비용 상승 등 많은 문제점이 있었다.

상기와 같이 기존 온수보일러를 이용한 라지에이터의 단점을 보완하기 위하여 전기 라지에이터가 생산되고 있으나 이 또한 소비전력이 매우 높고 발열체의 구조가 2중구조; 열선과 실리콘 피복으로 매우 단순하여 안전에 미흡하고 , 제조공정 및 높은 제조비용으로 말미암아 실용화 시키지 못하였다.

상기 시즈히터는 발열체를 주물로 제작하며, 카트리지히터는 발열체를 금속관에 투입하여 진공 밀폐한 것이어서 방열기에 삽입하기에는 여러 공정이 추가되어 제조비용 상승을 초래하며 소비전력 또한 450w/평이어서 본 고안에 의한 방식과 전력 소비량 차이가 2배 이상임을 알 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 고안은 라지에이터의 구조에 의한 방열능력은 물론 제조비용의 절감, 발열체의 수명 및 전기에너지의 초절전 실현을 통해 에너지 절감의 일익을 담당하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 정전력히터를 이용한 난방장치에 관한 것으로, 방열 체와 발열체로 구성하며 다수의 관이 일체의 통로를 형성한 방열 체; 방열부관 내에 동관을 삽입하여 2중구조로 조성하고 방열부관과 방열부관 사이에 단독으로 동관을 조성한 방열 체와 방열 체 내부에 실리콘 재질의 히터인 정전력히터인 발열체로 구성된다. 상기 발열체는 피복 내에 전도체와 실리콘고무, 열선, 실리콘 피복의 4중 구조로 결합하여 일정한 존(zone)을 형성하여 일정한 발열량을 유지하는 전선형 히팅 케이블이며, 그 소비전력은 m/30w이다.

또한 본 고안에 따른 방열 체의 규격을 살펴보면 주관, 부관의 길이가 각각 55cm이며 필요난방이 1평일때 1평당 필요한 방열 체의 개수는 주관이 5주이고 보조관인 단독의 동관이 4주이며, 발열체의 길이는 5m이다.

또한 본 고안에 따른 상기 온도 조절장치는 온도조절기와 온도센서로 구성되는데 이는 상기 발열체의 고온 상승을 제어하여 발열체의 수명을 극대화 하였다.

이하 본 고안에 의한 정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치에 대한 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 라지에이터 설치 단면도이고, 도 2는 본 고안에 의한 방열 체; 주관, 보조관, 접속부의 입체도이며, 도 3은 본 고안에 의한 발열체; 발열부, 비발열부의 상세도이다.

도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 방열 체(10)의 단면도를 살펴보면 주관(12), 보조관(13), 접속부(20)가 일체의 통로를 형성하여 발열체(30)를 편리하게 삽입할 수 있게 설계하였고 주관(12)을 보면 알루미늄 관에 동관; 그 직경이 16mm의 동관을 삽입하여 열효율 및 제품 수명을 극대화 했고, 보조관(13)은 주관(12)과 주관 사이에 배열(14); 3cm 간격으로 배열(14)하여 방열능력 및 열효율의 극대화를 도모하였다.

또한 접속부를 살펴보면 고정틀(22)과 덮개(21)로 나뉘고, 고정틀(22)은 상기 방열 체(10)의 배열(14)에 따라 3cm 간격으로 직경이 16mm(23)의 구멍을 내어 주관(12)과 보조관(13)을 삽입(15)한 후 용접하였고, 접속부의 결합(24)은 고정틀(22)과 덮개(21)의 하단부분에 3개의 구멍을 내어 펀칭(25)으로 결합하였다.

또한 접속부(20)의 덮개(21) 우측 면(43)을 살펴보면 나사 형으로 삽입구를 만들어 온도센서와 발열체의 전원 선을 통과할 수 있게 하였다.

또한 발열체(30)의 단면도를 살펴보면 전도체(33), 실리콘 고무(32a), 열선(31), 실리콘 고무(32b)의 4중 구조로써 전도체(33)위에 실리콘 고무(32a)를 피복한 후 그 위에 열선(31)을 일정한 길이로 전도체와 접지(34) 시켜 발열부(36)를 만들고 일정하게 전도체(33) 접지된 열선(34)을 분리(35)하여 비발열부(37)를 형성한 후 그 위에 다시 절연을 위해 실리콘 고무(32b)를 피복한 제품이다.

상기 방열 체(10)는 방열부관(11) 내에 동관(12)을 삽입하여 이중 구조로 조성하고 방열부관(11)과 방열부관(11)사이에 단독으로 동관(13)을 조성한 방열체로서 정격 방열 능력이 133 kal/주, 표준 방열 면적이 0.27 m₂로 주관(12) 5주, 보조관(13) 4주를 기준하여 1평의 실내온도를 20도를 유지하는 방열능력을 가졌다.

상기 발열체(30)는 전도체(33)위에 실리콘 고무(32a)를 피복한 후 그 위에 열선(33)을 일정한 길이로 전도체(33)와 접지(34) 시켜 AC 220v에 m/30w 의 저항을 주어 최고 안전 사용온도가 120도이며 발열 온도가 평균 90도를 유지할 수 있도록 접속부(20) 상단 내부에 온도센서(41)를 투입하여 발열체의 온도제어 및 안전을 도모하였다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 정전력히터를 이용한 난방장치 및 적용효과를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 방열 체(10)의 조립하는 과정을 살펴보면 다수의 관이 일체의 통로를 형성하여 발열체(30)를 편리하게 삽입할 수 있도록 접속부(20)를 덮개(21)와 고정틀(22)로 구분하여 고정틀(22)을 방열 체(10)와 1차로 용접 결합(15)한 후 유연한 재질; 실리콘 재질의 발열체(30)를 삽입하고 고정틀(22) 위에 덮개(21)를 결합(24)하여 펀칭(25)으로 마감하였다.

상기 발열체(30) 즉 정전력히터는 발열부(36)와 비발열부(35)로 구분하는데 발열부(36)는 일정한 길이의 열선(31)을 1m 단위로 양극(34a)과 음극(34b)을 전도체(33)와 접지(34)시켜 시공 길이; 방열부관(11)의 개수에 상관없이 일정한 발열량 및 전력소모량(m/30w)을 가지며, 비발열부(35)는 도 3에 도기된 바와 같이 양극에 접지(34)된 어느 한 부분을 절단하면 양극이 열선과 분리되어 발열하지 않도록 제조된 전선형 히터이다.

이와같이 상기 정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치는 기존 온수 순환방식에 비해 그 설치가 매우 용이하며, 기존 전기 발열체 즉 전기 라지에이터에 비해 제조공정; 기존 전기 발열체는 시즈 히터나 카트리지 히터를 발열체로 사용했으나, 제품의 특성상 방열부관 즉 일체의 통로에 일정하게 투입하기 어려우며, 그 소비전력; 소비전력이 450w/평 이어서 매우 높아 실용화 시키지 못하였기에 이에 본 고안은 발열체의 특성상 유연한 재질의 정전력히터를 발열체로 이용하여 제조공정의 편리 및 낮은 소비전력; 150w/평으로 상기의 문제점을 보안하였다.

이하 본 고안에 의한 정전력히터를 이용한 난방장치를 살펴보면 겨울철 난방에 필요한 전기 에너지의 초절전 실현은 물론 환경오염 해소, 적용범위의 확대를 가져오는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 의한 라지에이터 설치 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 방열 체; 주관, 보조관, 접속부의 입체도.

도 3은 본 고안에 의한 발열체; 발열부, 비발열부의 상세도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *

10 : 방열 체 31 : 열선

11 : 방열부관 32a,b : 실리콘 고무

12 : 주관 33 : 전도체

13 : 보조관 34 : 열선과 전도체의 접지 표시

14 : 주관 보조관의 간격 34a : 열선과 전도체의 음극(-)접지

15 : 고정틀과 방열 체의 결합 34b : 열선과 전도체의 양극(+)접지

20 : 접속부 35 : 열선과 전도체의 분리

21 : 덮개 36 : 발열부

22 : 고정틀 37 : 비발열부

23 : 주관 보조관의 삽입 형상 40 : 온도 조절기

24 : 덮개와 고정틀의 결합 41 : 온도 센서

25 : 펀칭 42 : 온도 센서 케이블

30 : 발열체 43 : 나사형 삽입구

Claims (2)

1. 정전력히터를 이용한 라지에이터 난방장치에 관한 것으로 방열부관 내에 동관을 삽입하여 2중구조로 조성하고 방열부관과 방열부관 사이에 단독으로 동관을 조성한 방열 체;

   상기 방열 체는 다수의 관이 일체의 통로를 형성하고 발열체를 용이하게 삽입할 수 있도록 접속부를 덮개와 고정틀로 구분하는 방열 체;

   상기 다수의 관이 일체의 통로를 형성한 방열 체에 열원의 주체인 정전력히터를 삽입하여 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방장치.
2. 삭제