KR200456010Y1 - 전기 방열기 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 하부에 열전도 매체가 수용된 히트 파이프를 통해서 전기 히터에서 생성된 열을 외부로 방열시켜 실내의 온도를 상승시키도록 하는 전기 방열기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 전기 방열기는, 전기를 공급받아 열을 발생시키는 전기 히터; 상기 전기 히터를 수용하고, 내부에 마그네사가 충진된 챔버; 하부가 상기 챔버에 삽입되고, 내부에는 열전도 매체가 충진되며, 상부끼리는 연통관에 의해 연통된 중공(中空)의 히트 파이프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

전기 히터, 히트 파이프, 챔버, 연통관, 방열핀, 열전도 매체, 마그네사

Description

전기 방열기{ELECTRIC RADIATOR}

본 고안은 전기 방열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 하부에 열전도 매체가 수용된 히트 파이프를 통해서 전기 히터에서 생성된 열을 외부로 방열시켜 실내의 온도를 상승시키도록 하는 전기 방열기에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 사무실, 공장, 사우나 등에서 실내온도를 상승시키기 위해서 방열기를 주로 사용하고 있으며, 상기 방열기는 보일러나 전기 히터로 물을 가열하고, 가열된 물을 순환시켜 주변 공기와 열교환 시킴으로써 실내 온도를 상승시키는 장치이다.

그러나 상기와 같은 방법은 100℃ 이하의 열만 방열할 수 있으며, 실제로 방열온도는 약 60℃ 내외에 지나지 않아 열효율이 떨어져서, 보일러를 가동하는데 사용되는 유류 또는 가스 등의 손실이 많고, 연소효율이 낮아 비경제적이며, 또한 난방(방열)하는데 시간이 많이 걸리고, 유류 또는 가스 등이 연소할 때 유해 가스가 배출되고, 또한 구성이 복잡하여 유지·보수가 번거로우며, 소음 또한 많이 발생한다.

상기와 같은 문제를 개선하기 위하여 본 고안의 출원인이 개발하여 등록한 기술이 실용등록 제432334호 전기 히트 방열기인데, 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면, 전원으로부터 전기를 공급받아 열을 발생시키는 전기 히터(1)가 물이 내장된 본체(2)내에 형성된 설치홈(7)에 설치되어서 물을 가열하면, 상기 본체(2)의 상부에 본체와 연통하게 설치된 스팀 유동관(4)의 흡기구(3)에서 배기구(6)로 고온의 스팀이 순환하면, 상기 스팀은 스팀 유동관(4)에 하단부가 삽입되게 설치된 히트 파이프(5)와 접촉하여 열교환 되어 열을 제공받은 히트 파이프(5)내의 열매체가 기화되면서 히트 파이프의 상부로 이동하여 기화열을 외부로 방출하는 것이다.

그러나, 상기의 방법은 물을 가열하고, 이때 발생한 스팀에 의해서만 히트 파이프에 열이 전달되는 간접 열전달 방식이기 때문에 열 손실이 많을 뿐만 아니라, 물을 가열하는데 많은 시간과 연료가 소요되게 된다. 또한, 방열기 자체의 구성이 복잡하고 부피를 많이 차지하며, 설치 및 보수에 많은 어려움이 있다는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은, 열원으로 사용되는 전기 히터에서 생성된 열을 열전도 매체에 의해 히트 파이프를 통해서 외부로 방열시켜 신속하게 실내의 온도를 상승시키도록 하여 방열효율을 높일 수 있고, 난방비가 적게 들어 경제적이고, 유해 가스의 배출이 없으며, 방열기 자체의 구조가 간단하여 유지·보수 비용이 적으며, 소음 발생이 적은 전기 방열기를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 문제해결을 위하여 본 고안에 따른 전기 방열기는, 전기를 공급받아 열을 발생시키는 전기 히터; 상기 전기 히터를 수용하고, 내부에 마그네사가 충진된 챔버; 하부가 상기 챔버에 삽입되고, 내부에는 열전도 매체가 충진되며, 상부끼리는 연통관에 의해 연통된 중공(中空)의 히트 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 히트 파이프의 외주벽으로는 다수의 방열핀이 형성되고, 열전도 매체로는 메탄올, 아세톤, 열매체유 중 어느 하나를 사용한다.

이상에서 설명한 것과 같은 특징을 갖는 본 고안에 따른 전기 방열기는, 전 기 히터에서 발생 된 열이 열전도 매체에 의해 히트 파이프를 통해서 외부로 방열되므로 열효율이 높으며, 신속한 방열이 이루어지고, 구조가 간단하여 유지·보수 비용이 적게 들고, 소음이 적어 매우 효율적이고 경제적이다.

도 2 및 도 3를 참조하여 본 고안에 따른 전기 방열기의 실시 예를 설명한다.

상기 전기 방열기는, 전기를 공급받아 열을 발생시키는 전기 히터(10); 상기 전기 히터(10)를 수용하고, 내부에는 열전도율이 높은 가열소자인 마그네사(13)가 충진된 챔버(14); 하부가 상기 챔버(14)에 삽입되고, 내부에는 열전도 매체(24)가 충진되어 있으며, 상부끼리는 연통관(23)에 의해 연통된 중공(中空)의 히트 파이프(21)로 구성된다.

상기 전기 히터(10)는 챔버(14) 내부에 길이 방향으로 평행하게 삽입·설치되고, 일단(一端)은 전원(11)에 연결될 수 있게 챔버(14)에서 돌출하여 형성된다. 상기 챔버(14)의 내부에는 전기 히터(10)에서 발생된 열을 효율적이고 신속하게 히트 파이프(21)내의 열전도 매체(24)에 열을 전도시키기 위한 마그네사(13)로 충진되어 있다. 상기 히트 파이프(21)의 하부는 마그네사(13)가 충진된 챔버(14) 내에 삽입·설치되고, 상기 히트 파이프(21)의 상부는 연통관(23)에 의해 서로 연결되어 있는데, 상기 연통관(23)은 방열 면적을 넓혀주는 역할도 한다. 상기 히트 파이 프(21)의 외주벽에는, 방열 면적을 넓혀 방열 효율을 향상시키도록 다수의 방열핀(22)이 돌출되게 더 형성된다.

상기 히트 파이프(21) 내에 주입되는 열전도 매체(24)는 액체 또는 겔상태의 인하점이 낮은 열전도성 물질로서, 히트 파이프(21)의 하부에서 가열된 열에 의해 히트 파이프 내부의 열전도 매체(24)가 기화되면서 열을 히트 파이프(21) 전체에 신속하게 전달해준다. 상기 열전도 매체로는 메탄올, 아세톤 등의 휘발성 물질이나 물, 수은등을 사용할 수 있으며, 부식성이 낮고, 저온에서도 높은 열전달 효율 및 열전도가 우수한 열매체유를 사용할 수도 있다. 상기 열전도 매체(24)는 히트파이프(21) 내부의 일부에만 충진되는 것이 바람직하고, 또한 상기 방열핀(22)은 열전도성이 우수한 구리, 알루미늄 등으로 제작하는 것이 바람직하다.

상기의 고안은 한증막 등의 고온의 열이 필요한 장소에서 사용될 수 있으며, 상기 히트 파이프(21)의 일측에 팬(미도시)을 설치하여 강제적으로 열기를 외부로 배출시킬 수도 있다.

상기와 같이 구성된 전기 방열기의 작동을 간략하게 설명하면, 먼저 전기 히터(10)에 전원(11)이 공급되면 전기 히터가 발열하고, 상기 열이 전기 히터(10)를 둘러싸고 있는 챔버(14)내의 마그네사(13)에 전달된다. 상기 마그네사(13)에 전달된 열은, 챔버(14)내에 삽입·설치된 히트 파이프(21)의 열전도 매체(24)에 전달되 고, 상기 인하점이 낮은 열전도 매체(24)는 열에 의해 기화되어 대류작용에 의해 히트 파이프의 상부측으로 열에너지를 가지고 이동하면서 히트 파이프와 접하고 있는 공기와 만나게 되면 기화열을 외부로 빼앗겨 방열하고 다시 액체로 바뀐다.

즉 전기 히터(12)에 전원이 공급되어 전기 히터가 발열하게 되면, 마그네사(13)에 열이 전달되어 마그네사(13)와 접촉하고 있는 히트 파이프(21)의 하부에 열이 가해진다. 그후 상기 히트 파이프(21) 내부의 열전도 매체(24)에 열이 가해지면 상기 열전도 매체가 기화되면서 열에너지가 히트 파이프(21)의 상부로 이동하여 방열하는 작용이 연속적으로 이루어져 외부의 온도를 상승시키는 작용을 한다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 게시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 고안에 따른 전기 히트 방열기를 도시한 도면이다.

도 2는 본 고안에 따른 전기 방열기를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 전기 방열기의 측단면도이다.

** 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10. 전기 히터 11. 전원

13. 마그네사 14. 챔버

21. 히트 파이프 22. 방열핀

23. 연통관 24. 열전도 매체

Claims (4)

1. 전기를 열원으로 하는 전기 방열기에 있어서,

   전기를 공급받아 열을 발생시키는 전기 히터;

   상기 전기 히터를 수용하고, 내부에 마그네사가 충진된 챔버;

   하부가 상기 챔버에 삽입되고, 내부에는 열전도 매체가 충진되며, 상부끼리는 연통관에 의해 연통된 중공(中空)의 히트 파이프;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기 방열기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 히트 파이프의 외주벽으로는 다수의 방열핀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 전기 방열기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 열전도 매체는, 메탄올, 아세톤, 열매체유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 방열기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 열전도 매체는 히트 파이프 내부의 일부에만 충진되는 것을 특징으로 하는 전기 방열기.

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