KR200485323Y1 - 칠러용 히터조립체 - Google Patents

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KR200485323Y1 KR2020160002933U KR20160002933U KR200485323Y1 KR 200485323 Y1 KR200485323 Y1 KR 200485323Y1 KR 2020160002933 U KR2020160002933 U KR 2020160002933U KR 20160002933 U KR20160002933 U KR 20160002933U KR 200485323 Y1 KR200485323 Y1 KR 200485323Y1
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Abstract

본 고안은 칠러용 히터조립체에 관한 것으로서, 저장조의 히터삽입공에 삽입되는 히터와; 상기 히터의 상부에 결합되어 히터를 지지하는 상부플랜지와; 상기 히터삽입공에 배치되어 상기 상부플랜지와 체결볼트로 결합되는 하부플랜지와; 상기 상부플랜지와 상기 하부플랜지의 결합영역에 배치되어 기밀을 유지하는 O링을 포함하되, 상기 하부플랜지는,상기 히터삽입공의 상면에 배치되며 하부히터안내공과 하부볼트삽입공이 각각 관통 형성된 하부플랜지본체와; 상기 하부플랜지본체의 상기 하부히터안내공으로부터 일정길이 하부로 연장형성되어 상기 히터삽입공을 형성하는 내벽면에 용접되는 내부삽입관과; 상기 하부플랜지본체의 상면에 상기 하부히터안내공의 주변으로 일정 깊이 함몰형성되어 상기 O링이 삽입되는 O링삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

칠러용 히터조립체{HEATER ASSEMBLY FOR CHILLER}
본 고안을 칠러용 히터조립체에 관한 것으로서, 보다 자세히는 칠러에 결합되는 히터의 결합구조를 간단하게 개선한 칠러용 히터조립체에 관한 것이다.
일반적으로 칠러는 각종 공정 설비 또는 장치 등에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 장비로, 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있다.
일례로, 반도체 제조 공정에서도 공정 전반에 걸쳐 많은 열이 발생하게 되므로, 이러한 열 발생을 방지하기 위해 칠러를 사용하여 냉각수를 공정 설비에 계속적으로 제공하여 공정 설비를 적정 온도로 유지시키고 있다.
종래 칠러의 일례가 등록특허 제10-1268055호 "산업용 칠러"에 개시된 바 있다. 종래 칠러는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하여 구성되고, 각 구성들을 냉매 순환 배관을 통해 냉매가 순차적으로 순환하도록 구성된다. 여기서, 증발기에는 열이 발생되는 설비를 순환하는 냉각수가 통과하도록 형성되어 냉매와 냉각수이 열교환하도록 구성된다.
냉각수은 냉각수 순환배관을 통해 유동하며, 펌프에 의해 특정 설비로 순환 공급되도록 구성되는데, 이 과정에서 증발기와 열교환하며 별도의 저장조로 유입 저장된다. 저장조 내부에는 히터가 장착되어 냉각수의 온도를 일정하게 유지시킨다.
도 1은 종래 칠러의 저장조(B)에 결합되는 히터조립체(10)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 히터조립체(10)가 저장조(B)에 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이 종래 히터조립체(10)는 히터(11)와, 히터(11)를 지지하는 니플(12)과, 니플(12)이 저장조(B)에 고정되도록 하는 하부소켓(13)을 포함한다.
종래 히터조립체(10)를 저장조(B)에 결합시키기 위한 과정을 살펴보면, 먼저 하부소켓(13)을 저장조(B)의 상면에 고정시킨다. 이를 위해 하부소켓(13)을 저장조(B)의 히터삽입공(A)에 배치하고, 하부소켓(13)의 외주연을 저장조(B)의 상면에 용접하여 고정한다.
하부소켓(13)이 저장조(B)에 고정되면, 니플(12)과 결합된 히터(11)를 저장조(B)로 삽입한다. 여기서, 히터(11)를 저장조(B)에 삽입되기 전에 도 2에 확대도시된 바와 같이 니플(12)의 하부결합단(12a) 외부에 접착제(일례로 록타이트,14)를 도포하고, 접착제에 면사(15)를 수회 권취한다. 그리고, 면사(15)의 외부로 다시 테프론테잎(16)을 복수회 권취한다.
하부결합단(12a)의 외부에 면사(15)와 테프론테잎(16)을 수차례 권취하는 것은 기밀을 유지하여 내부의 냉각수이 외부로 누설되는 것을 방지하기 위함이다.
상술한 과정에 의해 종래 히터조립체(10)를 저장조(B)에 결합시키면, 하부소켓(13)을 저장조(B)에 고정시키기 위한 용접의 결과인 용접비드(18)가 하부소켓(13)의 외부에 남아 있게 되어 미관이 깔끔하지 못한 단점이 있다.
또한, 기밀누설을 위해 하부결합단(12a)의 외부로 권취한 면사(15)와 테프론테잎(16)이 하부소켓(13) 외부로 드러나 전체 히터조립체(10)의 조립 후 형상이 지저분해 보이는 단점이 있다.
또한, 히터조립체(10)의 조립을 위해 접착제를 도포하고, 면사(15)와 테프론테잎(16)을 수차례 권취하는 공정에 상당한 시간이 소요되므로 전체 작업공정이 지연되는 단점이 있다.
한편, 칠러는 200~300℃의 온도범위로 고온에서 구동된다. 고온으로 구동되는 과정에서 히터조립체(10)의 니플(12)과 하부소켓(13)의 결합영역에 열변형이 발생되어 유지보수를 위해 니플(12)과 하부소켓(13)을 분리해야 할 경우 잘 분리되지 않는 문제도 있다.
본 고안의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 조립과정이 간단하며, 조립 후 미관이 깔끔한 칠러용 히터조립체를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 O링을 이용하여 저장조 내부의 냉각수의 외부누설을 안정적으로 차단할 수 있는 칠러용 히터조립체를 제공하는 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 고온에서 작동되더라도 결합 및 분해가 용이한 칠러용 히터조립체를 제공하는 것이다.
본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상술한 본 고안의 목적은 칠러용 히터조립체에 의해 달성될 수 있다. 본 고안의 칠러용 히터조립체는, 저장조의 히터삽입공에 삽입되는 히터와; 상기 히터의 상부에 결합되어 히터를 지지하는 상부플랜지와; 상기 히터삽입공에 배치되어 상기 상부플랜지와 체결볼트로 결합되는 하부플랜지와; 상기 상부플랜지와 상기 하부플랜지의 결합영역에 배치되어 기밀을 유지하는 O링을 포함하되, 상기 하부플랜지는,상기 히터삽입공의 상면에 배치되며 하부히터안내공과 하부볼트삽입공이 각각 관통 형성된 하부플랜지본체와; 상기 하부플랜지본체의 하부로 일정길이 연장되어 상기 하부히터안내공에 배치되어 상기 히터삽입공을 형성하는 밑단에 용접되는 내부삽입관과; 상기 하부플랜지본체의 상면에 상기 하부히터안내공의 주변으로 일정 깊이 함몰형성되어 상기 O링이 삽입되는 O링삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부플랜지는, 상기 하부히터안내공과 상기 하부볼트삽입공에 대응되게 상부히터안내공과 상부볼트삽입공이 각각 형성된 상부플랜지본체와; 상기 상부플랜지본체의 상부에 연장형성되며 히터커버와 나사결합되는 커버결합관을 포함할 수 있다.
본 고안의 칠러용 히터조립체는 상부플랜지와 하부플랜지를 서로 마주보게 위치시키고, 복수개의 체결볼트를 삽입하여 체결하면 되므로 체결과정이 간단한 장점이 있다.
또한, 하부플랜지와 저장조의 결합을 위한 용접을 저장조의 내부에서 행하게 되므로 용접비드가 외부로 드러나지 않아 깔끔한 외관을 보이는 장점이 있다. 더욱이, 하부플랜지와 상부플랜지의 두께가 종래 니플과 소켓에 비해 낮으므로 조립후 저장조 외부로 드러나는 전체 높이가 낮아 좁은 공간에도 설치가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 고안의 칠러용 히터조립체는 O링을 이용하여 기밀을 유지하므로, 종래 면사와 테프론테잎을 감아서 기밀을 유지하던 것과 비교할 때, 작업공수가 줄어들고, 외부로 드러나지 않아 깔끔한 미관을 나타내며, 기밀유지 효과가 높은 장점이 있다.
또한, 본 고안의 칠러용 히터조립체는 체결볼트의 체결에 의해 조립되므로, 고온의 구동조건에서도 열변형이 적어 분해 및 재조립이 용이할 수 있다.
도 1은 종래 칠러용 히터조립체의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 종래 칠러용 히터조립체가 저장조에 결합된 상태를 도시한 단면도,
도 3은 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체의 구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체를 저장조에 조립하는 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체가 저장조에 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
본 고안을 충분히 이해하기 위해서 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 고안의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 3은 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)가 저장조(B)에 결합되는 구성을 도시한 사시도이고, 도 5는 칠러용 히터조립체(100)가 저장조(B)에 결합된 상태의 단면구성을 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)는 저장조(B) 내부로 삽입되는 히터(110)와, 히터(110)의 상부에 결합되는 상부플랜지(140)와, 저장조(B)에 결합되며 상부플랜지(140)와 결합되는 하부플랜지(120)와, 상부플랜지(140)와 하부플랜지(120) 사이에 삽입되어 기밀을 유지하는 O링(130)과, 히터(110)의 상부에 결합되는 히터커버(150)를 포함한다.
본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)는 저장조(B)에 히터(110)를 결합시키기 위해 상부플랜지(140)와 하부플랜지(120)가 체결볼트(160)에 의해 체결된다. 이러한 플랜지를 이용한 결합과정에 의해 종래 도 1에 도시된 니플(12)을 이용한 결합과정과 비교할 때, 결합에 소요되는 시간을 현저히 단축할 수 있고, 결합 후 외관도 깔끔하게 나타날 수 있는 장점이 있다.
히터(110)는 일정 길이를 갖도록 형성되어 저장조(B) 내부로 삽입된다. 히터(110)는 저장조(B) 내부의 냉각수와 접촉되며 냉각수의 온도를 일정하게 유지시킨다. 히터(110)의 상부는 상부플랜지(140)의 히터결합면(147)에 결합되며, 히터단자(111)는 히터결합면(147)의 외부로 일정 길이 노출된다. 히터(110)의 전극단자(111)는 전원공급부(미도시)와 연결되어 히터(110)가 발열하도록 한다.
하부플랜지(120)는 저장조(B)의 히터삽입공(A)에 고정된다. 하부플랜지(120)는 히터삽입공(A)에 고정된 후, 상부플랜지(140)와 결합되어 히터(110)가 저장조(B)에 위치가 고정되도록 한다.
하부플랜지(120)는 저장조(B)의 히터삽입공(A) 상면에 배치되는 하부플랜지본체(121)와, 하부플랜지본체(121)로부터 일정길이 하부로 연장되어 히터삽입공(A)에 배치되는 내부삽입관(123)을 포함한다.
하부플랜지본체(121)는 링형태로 형성된다. 하부플랜지본체(121)는 히터삽입공(A)에 대응되는 직경을 갖는 하부히터안내공(122)이 관통형성된다. 하부플랜지본체(121)의 직경은 하부히터안내공(122) 보다 크게 형성되어 저장조(B)의 상면에 안착된다.
하부플랜지본체(121)의 상면에는 하부히터안내공(122)과 동심원상으로 O링삽입홈(125)이 일정 깊이 함몰형성된다. O링삽입홈(125)에는 O링(130)이 수용된다.
하부플랜지본체(121)의 외주연에는 원주방향을 따라 복수개의 하부볼트삽입공(127)이 관통형성된다.
내부삽입관(123)은 하부플랜지본체(121)의 하부히터안내공(122)으로부터 하부방향으로 일정 길이 연장형성된다. 내부삽입관(123)은 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이 저장조(B)의 두께에 대응되는 길이로 형성된다. 내부삽입관(123)은 히터삽입공(A)의 내벽면에 접촉지지되고, 용접에 의해 히터삽입공(A)의 밑단에 고정된다. 도 5에 도시된 바와 같이 내부삽입관(123)을 히터삽입공(A)에 배치한 후, 작업자는 용접을 통해 내부삽입관(123)과 히터삽입공(A)의 밑단에 용접비드(170)를 형성한다.
이렇게 용접비드(170)가 저장조(B) 내부의 히터삽입공(A)에 형성되므로 용접비드(170)가 외부로 노출되지 않아 깔끔한 미관을 나타낼 수 있다.
O링(130)은 하부플랜지(120)의 O링삽입홈(125)에 수용된다. O링(130)은 하부플랜지(120)와 상부플랜지(140) 사이에 삽입되어 칠러가 고온으로 구동될 때, 내부의 냉각수가 외부로 누설되는 것을 차단한다.
본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)는 하부플랜지(120)와 상부플랜지(140)에 O링(130)을 삽입하여 기밀누설을 차단하므로, 도 2에 도시된 바와 같이 종래 칠러용 히터조립체(10)가 기밀누설을 위해 면사(15)와 테플론필름(16)을 복수회 권취하던 것과 비교할 때 작업시간을 단축시킬 수 있고, 기밀누설 효율도 높일 수 있으며, 깔끔한 외관을 나타낼 수 있는 장점이 있다.
상부플랜지(140)는 하부플랜지(120)에 결합되어 히터(110)를 저장조(B)에 고정시킨다. 상부플랜지(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부플랜지본체(141)와, 상부플랜지본체(141)의 상부에 연장형성되어 복수개의 히터(110)를 지지하고 히터커버(150)와 결합되는 커버결합관(145)을 포함한다.
상부플랜지본체(141)는 하부플랜지본체(121)에 대응되는 크기로 형성된다. 상부플랜지본체(141)는 하부히터안내공(122)과 하부볼트삽입공(127)에 대응되는 상부히터안내공(142)과 상부볼트삽입공(143)이 각각 형성된다. 상부볼트삽입공(143)과 하부볼트삽입공(127)에는 체결볼트(160)가 삽입되어 상부플랜지(140)와 하부플랜지(120)를 서로 결합시킨다.
커버결합관(145)은 상부플랜지본체(141)의 상방향으로 일정 높이 돌출되게 형성된다. 커버결합관(145)의 외주연에는 나사산이 형성되어 히터커버(150)와 나사결합된다. 커버결합관(145)의 상면에는 히터결합면(147)이 형성되어 복수개의 히터(110)를 고정지지한다.
이 때, 히터결합면(147)의 상부로 히터(110)의 전극단자(111)가 돌출 형성된다.
히터커버(150)는 상부플랜지(140)의 커버결합관(145)에 결합되어 히터(110)의 상부를 커버한다. 히터커버(150)를 통해 전원공급부(미도시)가 히터(110)와 결합되어 히터(110)로 전원을 공급한다.
이러한 구성을 갖는 본 고안에 따른 칠러용 히터조립체(100)의 조립과정을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 본 고안의 칠러용 히터조립체(100)는 저장조(B)의 히터삽입공(A)에 삽입되어 위치가 고정된다. 이를 위해 작업자는 하부플랜지(120)를 저장조(B)의 히터삽입공(A)에 적재한다. 이 때, 하부플랜지(120)의 내부삽입관(123)을 히터삽입공(A) 내부로 배치하고, 히터삽입공(A)에 내부삽입관(123)을 끼워맞춤한다.
이 상태에서 작업자는 내부삽입관(123)과 히터삽입공(A)의 밑단을 서로 용접하여 고정한다. 용접에 의해 내부삽입관(123)과 히터삽입공(A)의 밑단에 용접비드(170)가 형성된다. 용접에 의해 저장조(B)와 하부플랜지(120)가 고정되면, 하부플랜지(120)의 O링삽입홈(125)에 O링(130)을 삽입한다.
그리고, 복수개의 히터(110)가 히터결합면(147)에 결합된 상부플랜지(140)를 하부플랜지(120)와 결합시킨다. 히터(110)의 하부를 먼저 히터삽입공(A)으로 삽입하고, 상부플랜지(140)를 하부플랜지(120)와 서로 위치를 정렬한다.
이 때, 하부볼트삽입공(127)과 상부볼트삽입공(143)을 동축상에 정렬한다. 그리고 작업자는 체결볼트(160)를 삽입하여 상부플랜지(140)와 하부플랜지(120)를 서로 결합시킨다.
이렇게 상부플랜지(140)와 하부플랜지(120)가 결합되면, 하부플랜지(120)가 저장조(B)에 용접에 의해 위치가 고정되므로 상부플랜지(140)에 고정된 히터(110)의 위치도 고정될 수 있다.
상부플랜지(140)의 커버결합관(145)에 히터커버(150)를 결합하여 칠러용 히터조립체(100)의 조립을 완료할 수 있다.
이렇게 조립이 완료된 본 고안의 칠러용 히터조립체는 상부플랜지와 하부플랜지를 서로 마주보게 위치시키고, 복수개의 체결볼트를 삽입하여 체결하면 되므로 체결과정이 간단한 장점이 있다.
또한, 하부플랜지와 저장조의 결합을 위한 용접을 저장조의 내부에서 행하게 되므로 용접비드가 외부로 드러나지 않아 깔끔한 외관을 보이는 장점이 있다. 더욱이, 하부플랜지와 상부플랜지의 두께가 종래 니플과 소켓에 비해 낮으므로 조립후 저장조 외부로 드러나는 전체 높이가 낮아 좁은 공간에도 설치가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 고안의 칠러용 히터조립체는 O링을 이용하여 기밀을 유지하므로, 종래 면사와 테프론테잎을 감아서 기밀을 유지하던 것과 비교할 때, 작업공수가 줄어들고, 외부로 드러나지 않아 깔끔한 미관을 나타내며, 기밀유지 효과가 높은 장점이 있다.
또한, 본 고안의 칠러용 히터조립체는 체결볼트의 체결에 의해 조립되므로, 고온의 구동조건에서도 열변형이 적어 분해 및 재조립이 용이할 수 있다.
이상에서 설명된 본 고안의 칠러용 히터조립체의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 고안이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 고안은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 고안은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 칠러용 히터조립체 110 : 히터
111 : 전극단자 120 : 하부플랜지
121 : 하부플랜지본체 122 : 하부히터안내공
123 : 내부삽입관 125 : O링삽입홈
127 : 하부볼트삽입공 130 : O링
140 : 상부플랜지 141 : 상부플랜지본체
142 : 상부히터안내공 143 : 상부볼트삽입공
145 : 커버결합관 147 : 히터결합면
150 : 히터커버 160 : 체결볼트
170 : 용접비드
A : 히터삽입공
B : 저장조

Claims (2)

  1. 저장조의 히터삽입공에 삽입되는 히터와;
    상기 히터의 상부에 결합되어 히터를 지지하는 상부플랜지와;
    상기 히터삽입공에 배치되어 상기 상부플랜지와 체결볼트로 결합되는 하부플랜지와;
    상기 상부플랜지와 상기 하부플랜지의 결합영역에 배치되어 기밀을 유지하는 O링을 포함하되,
    상기 하부플랜지는,
    상기 히터삽입공의 상면에 배치되며 하부히터안내공과 하부볼트삽입공이 각각 관통 형성된 하부플랜지본체와;
    상기 하부플랜지본체의 하부로 일정길이 연장되어 상기 하부히터안내공에 배치되어 상기 히터삽입공을 형성하는 밑단에 용접되는 내부삽입관과;
    상기 하부플랜지본체의 상면에 상기 하부히터안내공과 상기 하부플랜지본체의 사이에서 일정 깊이 함몰형성되어 상기 O링이 삽입되는 O링삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 칠러용 히터조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부플랜지는,
    상기 하부히터안내공과 상기 하부볼트삽입공에 대응되게 상부히터안내공과 상부볼트삽입공이 각각 형성된 상부플랜지본체와;
    상기 상부플랜지본체의 상부에 연장형성되며 히터커버와 나사결합되는 커버결합관을 포함하는 것을 특징으로 하는 칠러용 히터조립체.


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