KR20080001730U - 열매체와 전열선을 이용한 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전열전선에 의한 열매체 전도발열 방식의 난방 방법 및 그 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 프로필렌글리콜과 물이 희석된 열매체(이하 열매체라 함)를 난방관 전체에 충진 하고, 난방관 전장에 걸쳐 이중으로 전열선을 내설하여 전열선의 전류저항으로 열매체를 가열 하고, 열매체의 온도 상승으로 난방관 내부에서 발생하는 팽창압력의 흡수를 위하여 탄성재질의 튜브를 난방관 사이에 두고 양단부가 서로 연통되게 나사 결착하여 팽창압력을 흡수하면서 튜브와 밸브에 의하여 열매체가 순환됨으로서 소음이나 난방외적으로 전력소비가 일체 요구되지 않고, 별도의 순환장치와 팽창압력의 해소를 위한 팽창탱크의 설치를 생략하여 설비계통이 매우 간단하게 되며, 보일러실과 같은 건축공간을 추가적으로 확보하지 않아도 되는 것을 특징으로 하는 난방 장치이다.

Description

난방관내 열매체 직접가열 방식의 전기보일러 및 그 장치{method heating heatmedium in heatpipe of electric boiler and the apparatus}

제1도는 본 고안에 대한 계통도 및 실시 예시도.

제2도는 전체장치의 조립도.

제3도는 단부 마감장치"5"의 단면도 와 그 색인도.

제4도는 단부마감 장치 "5"의 조립도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

제1도에서,

1,전원 투입장치 2, 전원투입장치 3, 난방관 4, 전열선

5,단부마감장치 6,단부 밀폐장치 7,첵크밸브 8, 첵브밸브 9, 열매체주입밸브 10, 공기배출밸브 11, 압력흡수튜브 보호관 12,압력흡수튜브 13,화살표 14,압력 이동관 15,연결구 16,연결구 17,밴드 18,밴드 19,열매체 20,통기구 21,누수감지센스 22, 콘트롤박스 23, 기포저장튜브 24,온도 감지센스

제3도에서,

51,켑 너트 52,와샤 53,오링 54,B켑 55, 오링 56, 와샤 57,전원선 연결부위 58전열선연결부위 59,구리봉(동봉) 60,구리봉(동봉) 61, 테프론코팅 62,수축튜브 63,전열선 64, 전원선 65,걸림턱 66,걸림턱

본 고안은 전열 가열전선으로 방관내의 열매체를 직접가온 하여 난방 하는 방식이며 팽창압력을 수축튜브가 흡수와 방사를 반복 하면서 열매체가 일방향으로 순환되게 하여 난방 하는 장치에 대한기술이다.

종래의 난방 방식은 보일러 등에 의한 화석연료의 연소 에너지에 의하여 열매를 가온하는 방식으로서 보일러실에서 난방장소 까지 열의 이동을 위한 수많은 설비 시설과 팽창탱크 등의 안전설비 시설을 위한 보충수원의 확보나 배수시설비용이 추가 되었고 또, 건축법상 보일러실의 설치는 의무적이어서 건축공간을 필히 확보해야 함은 물론 화석 연료의 연소 시 굴뚝이나 장치로부터 유실되던 열손실에 따른 경제적 부담이나 대기 오염과 소음을 포함한 이차적 문제점 또한 적지 않았다.

근래에 와서는 히팅 코일이 내장되어 열매를 가열 하는 방식의 전기보일러 제품들이 조금씩 만들어지고 있지만 모두 규모가 대형임은 물론 복잡한 설비계통과 과도한 전력 소비로 인하여 현실적으로 상용되지 못하고 있다.

팽창탱크가 부착되거나 밀폐된 하우징에 히팅 코일을 내설하여 열매체를 가온하는 방식에 있어서는 대부분 비슷한 형식이지만 모두 장치규모가 대형인데다 팽창압력의 해소장치는 팽창탱크에 의존 하거나 압력분출밸브를 부착하여 내압을 외부로 분출하고 있다. 그러나 이로 인하여 난방수가 유실되므로 이를 보충하기 위한 수원의 확보와 별도의 급수설비시설은 물론 배수시설 역시 필수적 이었다.

또한 난방장치에서 열매의 순환장치는 펌프를 이용한 강제 순환 방식이므로 이에 따른 소비적력이 가중됨은 물론 이로 인해 더욱 증가되는 장치의 크기나 소음 또한 무시 할 수 없으며 보일러실이나 피트 등의 난방장소 외적으로 불필요한 공간에서의 열손실 또한 매우 안타까운 문제점으로 남아 있었다.

또 다른 방식의 난방 장치로서는 난방수가 충진 되어 있는 관내부에 전열선을 삽입하여 전기저항에 의한 전열선의 발열로 난방수를 가열 하는 방식의 온수 관 난방 장치가 있다.

온수 관 난방 장치는 그 설비가 매우간단 하면서도 유지비가 저렴하고 별도의 설치공간이 요구 되지 않는 등 많은 장점을 가지고 있는 획기적인 난방장치인 것만을 부인 할 수 없으나 여기에도 매우 심각한 문제점이 숨어 있다.

우선, 난방관 단부의 밀폐장치가 난방수의 열이나 내압에 의하여 잦은 변형이 일어나며 이러한 이유로 누수가 발생하여 난방관내 난방수의 부족현상이 일어나게 되는데 이때 전열선의 이상발열로 선이 용융되기도 하며 또, 기존 건물의 바닥에 매설된 난방관내로 전열선을 강제 삽입할 경우 그 삽입에 엄청난 인력과 시간이 소요됨은 물론 삽입작업에 필요한 많은 장비가 동원되어야 하며 전열선을 무리하게 강제 삽입하는 과정에서 선의 꼬임이나 꺽 임 부분이 발생 하게 되지만 이 문제 또한 확실한 확인이 불가능하여 부득불 요행을 바라면서 방치하게 되는데 이후 이 부분에서 발 생 하는 과도한 국부저항과 이상발열이 일어나면서 전열선의 용융이나 절단은 물론 심지어 기존의 난방관이 연소되거나 용융되는 하자가 발생 하여 바닥을 해체하고 막대한 공사비를 들여 재시공하는 하자가 빈번하게 일어나고 있는 것 이다.

기 시공된 대부분의 장치에서 이러한 하자가 발생 되고 있는 것이 이장치의 최대 문제점이고,

난방관내부에서 난방수의 온도가 상승 되면서 난방수의 팽창으로 내압이 발생 하게 되는데 이때 내부의 압력에 의하여 난방관이 파열되거나 관 단부의 밀폐장치가 변형되면서 누수가 발생하여 난방수의 부족현상이 생기고 결국 전열선이나 난방관의 용융으로 이어지는 하자가 발생 하지만 이를 해결할 내부압력의 흡수 장치가 근본적으로 생략되었거나 흡수장치가 부착되어 있다 하여도 난방관내부의 열매가 이동하지 않고 정지되어 있는 구조로서 국부적으로 과대한 압력이 발생 할 경우 압력지점의 이동이 불가능 한 것이 다른 문제점이며,

또 압력지점이 이동되지 않음으로 인하여 난방관 내부를 떠돌던 미세공기가 난방관내부의 가장 높은 곳으로 조금씩 모여들어 난방수를 밀어내면서 공극이 발생 하게 되는데 이 공간으로 전열선이 노출되면 전열선이 급속하게 과열되어 난방관이 용융되거나 전열선이 타버리는 하자로 연결 되는 하자가 빈번 하지만 이러한 문제에 대하여 대책이 없는 것이 기존의 장치에서의 또 다른 문제점이다.

또한, 난방수의 가온으로 비롯된 물의 팽창으로 미세기포의 상부집결현상과 파이프내부의 압력이 상승하여 난방 파이프나 밀봉장치의 파손이 빈번 하지만 이를 확실하게 해결 하지 못하고 있다.

일부 에서는 압력수용장치가 부착되고 있지만 이것 또한 피스톤과 실린더의 변형이나 난방수의 압력으로 인한 누수를 완벽하게 막아내지 못하고 있는 실정이 다.

이미 시설된 장치에서 전열선이 타거나 난방관이 용융되는 많은 하자를 경험하고 있는데 이는 난방관내부의 팽창압력에 의하여 난방관이 파손되는 것과 밀봉부위의 누수 현상과 미세기포의 상부 집결현상 에서 비롯된 것이 대부분이다.

그중 난방관과 연결금구류 등 나사 체결부위에서 발생하는 누수현상보다 더욱 심각한 것은 실리콘이나 기타 탄성재질의 밀봉 마개를 통한 누수 현상이다.

이러한 누수현상의 원인은 탄성 재질을 소재로 한 마개(패킹)에 단수 또는 복수의 구멍을 천공하여 이곳을 통하여 전열선을 삽입하고 전원을 연결하게 되는데 이때 신축재질의 파킹 류가 전열선의 전 가장자리를 탄성력으로 압착 하고 있기 때문에 압력이 상존하지 않거나 상온에서는 어느 정도 안정적이라 할 수가 있다.

그러나 난방관내의 난방수가 전열선에 의하여 가열되면서 온도가 상승하고 동시에 팽창하게 되는데 이때 관내부에서는 강한 압력이 발생하게 된다.

시간이 경과 하면서 팽창한 물은 전열선이나 전선을 삽입하기위한 천공부위의 약한 부위를 통하여 대부분 누수 현상으로 나타나고 있다.

이는 난방관내부의 난방수가 가온되면서 발생 하는 팽창 압력과 전열선의 삽입을 위하여 천공한 구멍이 근본적인 원인이지만 또한 천공부위를 관통한 전열선의 발열로 물성이 변해버리는 마개와 전열선에 그 간접적 인 원인이 있다 할 것이다.

누수를 막기 위하여 단부를 완벽하게 밀폐하면 팽창압력이 더욱 증가하여 난방관의 파열을 불러오게 되고, 팽창압력을 해결하기 위하여 압력분출구를 두게 되면 누수나 난방수의 부족 현상이 초래되어 종국에는 전열선이나 난방관이 타버리게 되는 것이다.

이 문제에 있어서 온수 관 양 단부에 위치한 밀봉용 실리콘마개를 통공하고 그 구멍을 통하여 전열선을 삽입하는 현재의 시공방법 에서는 근본적인 해결책을 찾을 수가 없다.

만약 단부를 밀봉하고 있는 실리콘마개에 구멍을 뚫지 않는다면 일단 누수문제는 해결 된다, 그러나 전원을 연결 할 수가 없게 된다.

또 다른 가정으로는, 난방관내부의 열매체를 가온 하여도 팽창하지 않는 물질을 사용한다면 관내부의 팽창압력을 막는 문제나 누수를 해결하기위하여 단부를 완벽하게 밀봉하는 문제를 걱정 하지 않아도 될 것이다.

다른 한편 으로는, 설사 난방관 내부에서 열매체가 팽창하고 밀봉부위가 완벽하지 못하다 하여도 내부의 압력을 원활히 흡수할 대책이 있다면 이 문제 또한 쉽게 해결 될 것이다.

또 난방관 내부에서 전열선이 부분적으로 공기 중에 노출되어 나타나는 전열선 과열현상은 난방수를 완벽하게 난방관내부에 충진 할 수 없다는 것과 기포를 완전히 제거 할 수가 없다는 것과 난방수의 가온 과정에서의 기포와 난방수의 분리현상에서 비롯되는 것으로서 시간이 지나면서 이러한 미세 기포는 난방관내의 상부로 모이게 되어 점차적으로 커다란 공극을 형성 하게 되는데 이 공간에 노출된 전열선이 과열되어 발생하는 하자이다.

난방관 보다 상부에 위치한 공기배출장치나 주입장치가 없이 난방관의 단부를 바닥 면에 직각되게 절단한 상태로 전열선을 억지로 삽입하고 난방수를 충진 하 고 실리콘 마개로 단부를 밀폐하는 현실에서는 충진 했던 난방수가 작업 중에 흘러나오지 않을 수가 없으므로 난방관내부의 공극은 피할 수가 없는 것이다. 일단 작업이 끝나고 나면 난방수를 보충할 수도 공기를 빼낼 수도 없는 것이 문제이다.

그러므로

상기와 같은 문제점에 대하여 해결 방안을 아래와 같이 제시 할 수가 있다.

*누수를 막기 위해서는 밀봉부위인 난방관의 양단부에 전선이나 전열선의 삽입을 위하여 천공한 구멍이 존재 하지 않아야 한다.

*난방관내부에서 발생하는 내압을 원활하게 배출하여 난방관과 밀봉부위를 팽창압력 으로부터 보호하면 누수나 난방관의 파손을 막을 수 있을 것이다.

*난방관 내부에 충진 하는 열매체의 팽창 율이 가능하면 낮은 물질을 사용하면 관내부의 팽창압력이 적게 발생 할 것이다.

*난방관 내부에서 발생하는 기포의 집결장소를 별도로 설치하여 열매체와 기포가 비중에 의하여 쉽게 분리 되도록 하면서 전열선이 열매체로부터 노 공기중으로 노출되지 않도록 해야 한다. 이점을 해결하기 위하여 서는 난방관 내부의 열매체를 이동하게 하여 기포를 계속적으로 기포저장장소로 끌고 가야 할 것이다.

*열매체 충진 시 난방관 내부의 공기를 쉽게 배출되게 하고 전열선의 삽입이나 난방관단부의 밀폐작업등 본 난방장치를 구성 하는 작업 도중에 난방관 내부에 충진 된 열매체가 흘러나오지 않도록 하는 밸브장치가 부착 되어야 할 것이다.

이에 본 고안은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 계속적으로 전 력의 소비가 요구되는 강제 순환 펌프와 별도의 급, 배수시설과 팽창탱크를 생략함으로서 본 장치로 인한 특별한 설치공간이 요구되지 않으며 난방장소와 동일 장소에 매설 또는 부착하고, 난방관을 직접연결 하여 열손실의 근원을 원천적으로 차단하면서, 장치의 가동에 소요되는 열 또한 일체의 외부적 손실 없이 난방장소에 전량 이용 하는 것이 목적이며 이러한 조건의 만족을 위하여 소음이나 매연, 별도의 급수 설비나 전자파가 발생 하지 않고, 보일러실 등 난방장치의 설치공간이 불필요한 초경제적 난방장치를 제공함이 그 목적이다.

본 고안에서 사용되는 열매체는 프로필렌글리콜(propyline glycol)과 물을 적량 혼합한 것(이하 열매체라 한다)으로서 프로필렌글리콜은 열전도율이 매우 높아서 내연기관의 냉각수로 사용되며 빙점이 섭씨-32도c가 되는바 자동차의 부동액으로도 가장 많이 이용 된다. 또 비등점은 섭씨 161도c 로서 같은 온도에서 열에 의한 팽창 량이 물보다 적으며 비중이 1.052로 물보다 밀도가 높고 열전도율 또한 매우 높은 물질이다.

이점을 이용하여 난방관내에 프로필렌글리콜 을 충진 하고 전열선으로 직접 가온하는 방식으로서, 열의 손실은 최대한 줄이고 난방 효율은 높이는 것이 본 고안의 추구 하는 바다.

또한 난방장치에서 발생한 압력으로 열매체를 이동시키고, 동시에 난방관 내의 압력에 대하여 쉽게 수축팽창 할 수 있는 탄성력이 좋은 튜브장치를 부착하여 내부압력으로 인한 난방관의 파열이나 누수를 막고, 열매체의 유출을 근원적으로 차단 할 수 있는 밀폐 난방관내 열매체 가열방식의 난방장치를 제공함이 본고안의 또 다른 목적이다.

아울러, 전열선의 삽입을 위한 난방관 단부에 위치하는 밀폐장치의 천공을 생략하여, 밀봉마개나 전열선이 상호 복합적으로 일으킨 변형 때문에 발생하던 누수의 원인인, 구멍이 근본적으로 존재하지 않는 난방장치를 제공함이 또한 본 고안의 큰 목적이다.

또, 난방관 내부의 미세기포의 집결로 인하여 발생한 공극에 전열선이 부분적으로 노출되어 나타나던 난방관과 전열선의 용융되는 하자를 사전에 예방할 수 있는 난방장치를 제공함이 또 다른 목적이다.

또한 본 고안에서 난방관의 양 단부를 통하여 전열선의 두 끝을 각각 관 출시키지 않고 난방관의 한 단부를 출발한 전열선이 다른 한 단부의 관 내부에서 다시 되 돌아오는 U 턴의 형식으로 내설된다. 이것은 단면적의 크기가 같을 경우 전열선을 여러 가닥으로 분할하면 원주율이 늘어나게 됨으로 열매체와 전열선의 접촉 면적이 더욱 넓어지게 되는 것이다. 이점을 이용하기 위하여 전열선의 길이를 곱으로 연장함으로서 결국 전열선이 한 가닥 일 때보다 가열 면적이 배 이상 증가되는데 이것은 같은 전력으로 열매체의 가열속도를 빠르게 하기 위함이다.

상기 목적을 달성 하기위하여 본 고안은 난방관의 내부에 열매체가 충진 되고, 난방관의 양단부중 한 단부에는 T 자형의 연결구를 나사 결착하여 전열선을 내설 하고 다른 단부는 켑너트를 나사 결착하여 밀봉하며 또 난방관의 양단부에 각각 소형의 급탕밸브와 첵크밸브를 연속하여 나사 결착하고 압력 흡수튜브가 내장된 튜 브보호관의 양 단부를 연통한 뒤 열매체를 완전한 폐색공간에 위치하게 하고, 전열선에 전원을 인가하면 열매체가 가온되어 그 열을 이용하여 난방의 목적을 이루는 것이며, 열매체가 팽창하여 그 압력으로 압력 흡수 튜브가 팽창하면서 그 공간으로 열매가 이동하고 동시에 기포는 난방수와 분리되어 기포 저장튜브에 모이게 되며 팽창한 압력 흡수튜브의 수축력이 열매체를 난방관으로 밀어 보내면 다시열매가 재 가열되어 순환 하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 난방장치에서 압력 흡수튜브의 양단부에는 일 방향으로 개방되는 첵크밸브가 부착되어 열매체가 일정하게 한 방향으로만 이동 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 난방장치에서 난방관의 한단부에는 열매체 주입밸브가 부착되고 한단부에는 공기 변이 부착 되는 것을 특징으로 한다.

상기 압력 흡수튜브 보호관의 상부에는 압력 흡수튜브의 팽창과 수축작용이 방해되지 않도록 통기구를 설치하고 하부에는 누수 감지장치가 부착 되는 것을 특징으로 한다.

상기의 난방장치는 난방열매의 설정온도와 이상과열의 감지와 수위의 감지나 누수의 감지에 있어서 신호를 받은 별도의 제어부에서 통제 관리됨을 특징으로 한다.

상기 난방장치에서 순환장치를 겸한 압력 흡수장치는 고무성질의 탄성력이 있는 튜브를 이용 하는 것을 특징으로 한다.

상기 난방장치에서 미세공기포의 저장 공간인 기포저장 튜브는 고무성질의 탄성력이 있는 튜브를 이용 하는 것을 특징으로 한다.

상기 난방장치에서 난방관 단부의 밀폐 부를 통하여 전원을 투입 하면서 탄성력이 있는 마개 등에 미세 구멍을 뚫어 억지 끼움하지 않고 금속판을 이용 하여 전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.

상기 난방 장치에서 난방관 내부로 전열선을 내설 하되 U 턴 방식으로 내설하는 것을 특징으로 한다.

상기 난방 장치에서 난방관 내부에 충진 하는 열매체는 물과 프로필렌글리콜의 혼합액을 충진 하는 것을 특징으로 한다.

실시예

제 1도의 본 고안의 계통 및 실시 예시 도에 의하여

1,본 고안의 난방 장치는, 난방관(3)의 내부로 전열선(4)을 "다"부분과 같이 U 턴 형식으로 난방관(3)의 전장에 이중으로 내설 하고 난방관(3)의 단부 "가" 에는 전원투입장치(1과2)가 내장된 T 자형의 단부 마감 장치(5)를 부착하며, 난방관(3)의 다른 단부 "나" 에는 단부 밀폐장치(6)를 나사 결착 한 다음, 또 단부밀폐장치(6)에는 열매체 주입밸브(9)와 첵크밸브(8)를 순차적으로 연통하고, 연결구(15과16))를 압력 흡수튜브(12)에 끼워서 연통 한 뒤 밴드(17과18)로 압착하며, 이때 압력흡수튜브보호관(11)이 장착되는데 여기에는 상부에 통기구(20)가 천공되며 최하부에는 누수감지센스(21)가 취부된다. 이어서 본장치의 가장 높은 곳에 위치한 압력이동관(14)의 중간에 공기 저장튜브(23)를 부착하고, 또 공기배출밸브(10)와 첵크밸브(7)를 순차적으로 연통하여 난방관(3)의 단부 "가" 에 나사 결착함으로서 난 방관(3)과 압력이동관(14)은 내부가 서로 연통되면서 외부는 완전히 단절되는 폐쇄구조의 본 난방장치의 구성이 완료되는 것이다.

2,상기한 1의 난방장치에서 열매체 주입밸브(9)을 통해 열매체를 서서히 주입 하면서 공기배출밸브(10)를 열어 난방관(3) 내부의 공기가 배출되도록 하여 난방관(3)의 내부에 열매체(19)가 밀실하게 충진 되도록 하고 이때 기포가 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

3,상기한 1의 난방장치에서 난방관(3)의 "가" 단부에 부착된 단부 마감 장치(5)에 내장된 전열선인입장치(1과2)에 전열선(4)이 연결되어 난방관(3)의 전장에 걸쳐 내설되며 난방과(3)의 "다"부분 에서와 같이 U 턴 방식으로 이중 내설된다.

4,상기한 1의 난방장치에서 압력흡수튜브보호관(11)의 상부에는 압력흡수튜브(12)의 팽창과 수축작용이 방해받지 않도록 통기구(20)를 설치하고 누수감지센스(21)를 부착하여 만약의 누수 시 콘트롤박스(22)에서 전원이 차단되게 하여 난방관(3)과 전열선을 보호 할 수 있도록 한다.

5,상기한1의 난방장치에서 난방관(3)내부의 열매체(19)가 전열선(4)에 의하여 가온 되면 열매체(19)의 물리적인 성질에 의하여 부피가 늘어나면서 압력이 발생 하게 되는데 이때 발생한 팽창압력은 첵크밸브(7)에 의하여 압력이동관(14)를 타고 화살표(13)방향으로 이동을 하여 압력흡수튜브(12)에 도달하면서 탄성력을 가진 고무성질의 압력흡수튜브(12)는 계속 팽창 하여 난방관(3)의 내부 압력을 흡수 하게 되고, 압력흡수튜브(12)의 내부에는 전열선(4)이 내설되어 있지 않으므로 시간이 경과함에 따라 열매체(19)가 냉각되어 부피가 줄어들게 되면서 본 난방장치 전체의 내부 압력이 하강 하게 되는 것이다. 또 냉각된 열매체(19)는 압력흡수튜브(12)의 탄성력과 난방관(3)의 압력이 상호 유기적으로 작용하면서 다시 첵크밸브(8)를 통과하여 난방관(3)으로 회수되어 재 가열 되는 주기를 계속적으로 반복 하게 되는 것이다.

6,상기한 5에서, 난방관(3)의 내부에서 발생한 압력은 압력흡수튜브(12)의 팽창체적 만큼 압력흡수튜브(12)에 일시 저장되고 첵크밸브(7과8)가 열리는 방향에 따라 화살표(13)와 같은 방향으로 천천히 흐르면서 동시에 기포도 같이 이동 하다가 전 장치 중 최상부에 위치한 기포저장튜브(23)에 모이게 되는데 이때 열매체는 하부에서 그대로 이동하지만 기포는 상부에 위치한 기포저장튜브(23)로 상승하여 조금씩 모이게 되면서 난방관(3)내에는 기포가 없는 완전한 열매체(19)의 충진 으로 공기에 노출되어 발생 하던 전열선(4)의 과열현상을 예방 할 수가 있게 되는 것이다.

7,제3도: 단부마감장치"5"의 단면도에 의하여,

단부마감장치(5)의 "A"부분과 "B"부분은 전원투입장치(1과2)가 내장되며 "C"부분은 난방관(3)에 연결된다.

단부 마감장치(5)의 내부에는 구리재질의 봉을 절삭 가공하여 가장자리 중앙이 돌출되는 B켑(53)에 두께 2미리미터정도의 구리봉(59와60)을 2센티미터정도의 길이로 양면에 각각취부 하여 팽이모양으로 만든뒤, B켑(54)과 구리봉(59와60)에, 전원선연결부위(57)와 전열선연결부위(58)를 제외한 전체에 테프론코팅(61)을 하여 절연을 하고, 전열선(63)을 전열선연결부위(58)에 결속하여 수축튜브(62)를 씌워 가열압착하고, B켑(54)의 양면에 와샤(52)와 오링(53)과 다시 오링(55)와 와샤(56)을 순서적으로 빠듯하게 끼움 하여 걸림턱(66)에 닿게 넣고 켑너트(51)를 나사결착하면 켑너트(51)내부의 걸림턱(65)이 와샤(52)와 오링(53)과 B켑(54)그리고 오링(55), 다시 와샤(56)를 순차적으로 압착하여 완전한 밀폐구조를 만들 수 있으며 오링(53과55)이 B켑(54)의 양면에 끼워지는 구조이므로 만약 B켑(53)이 어느 방향으로 밀릴 경우라도 그 반대편의 오링에 의하여 더욱 압착된다. 이로서 전열선을 삽입 하기위하여 신축마개를 미세통공 하여 구멍을 내지 않고도 전원을 인가 할 수 있으면서 완전한 밀폐구조를 이룰 수 있게 되는 것이다.

8,난방관(3) 단부 "나"의 외부에 온도감지센스(24)를 부착하여 설정온도와 과열을 감지하여 콘트롤박스(22)에서 제어 통제 한다.

9,난방관(3)단부 "나"의 단부밀폐장치(6)는 링이 개재된 켑너트에 의하여 단순 밀폐된다.

본 고안은 바닥이나 벽체를 포함한 어떠한 형태의 난방에서도 에너지 절약형 난방장치의 시공이나 제작이 가능하며 부속 장치나 배관에 의한 열의 손실분 까지도 모두 난방에 직접 활용하게 되므로 불필요한 에너지 손실이 없음은 물론 별도의 건축 공간이 요구되지 않아서 매우 경제적이다.

또, 난방관의 양단부에 전열선을 삽입하거나 삽출 시 신축성 밀폐마개에 미세통공을 생략 하지 못했던 기존의 기술에 있어서 그 부위에서 발생하던 고질적인 누수 현상은 본 고안에 의하여 미세통공은 물론 신축마개 자체를 아예 생략함으로 써 누수 발생의 원인인 구멍을 원천적으로 없게 할 수 있게 되는 것이다.

또 난방관 내부의 온도 상승으로 인한 열매체의 팽창압력을 튜브로 연결 흡수 할 수 있도록 고안 하여 압력으로 비롯된 난방관 단부의 누수와 파열을 예방 할 수 있게 하였고 난방관내의 열매체에 포함된 공기포를 일정한 장소에 서서히 모이게 함으로서 난방관 내부의 기포가 고여 형성된 공극에 전열선이 노출되어 일어나던 이상 과열과 이로 인한 전열선과 난방관이 용융되는 하자를 예방하게 될 것이다.

또 전선두께를 굵게 하고 그 길이를 길게 고안 한 것은 전류는 적게 흘리는 대신 전열선의 외피에 의한 발열 면적을 증가 시켜 열효율을 높이기 위함이며, 시공과 사용도중 가는 선에서 쉽게 나타나는 단선과 선의 꺽임 현상으로 발생하던 국부저항에 의한 전열선의 과열과 난방관의 용융을 예방 할 수 있게 된다.

아울러, 물보다 빙점이 매우 낮고 비등점이 높으며 열전도율이 대단히 높은 프로필렌글리콜과 물을 혼합하여 열매체로 사용함으로서 동파를 방지 하고 빠른 열전도에 의하여 신속한 난방을 기대 할 수가 있게 되며,

또한 강제 순환펌프나 기타의 급배수 설비가 일체 생략되면서 열매체가 순환되는 방식을 고안함으로서 난방관내부의 압력은 흡수장치로 이동되고 동시에 기포가 배출되어 밀도가 높고 내부압력이 낮은 열매체를 난방관내에 지속적으로 머물게 하여 전열선이나 난방관의 수명을 반영구적으로 연장하고, 난방관에는 온도감지 센스를 부착 하여 이상과열과 설정온도를 감지하고 누수감지기를 압력흡수튜브보호관에 부착하여 누수즉시 감지되도록 하며 난방장치의 수량과 관계없이 난방 관리를 간단하게 사용자 임의로 조절할 수 있어 편리하고 안전한 난방을 간단하고 경제적으로 할 수 있는 효과가 기대되는 매우 유용한 고안이다.

Claims (10)

1. 프로필렌글리콜과 물이 혼합된 열매체를 난방관내부에 충진 하고 내열성과 절연성이 높은 전열선을 난방관내부의 전장에 내설 하여 전원을 인가하고, 전열선의 열을 열매체에 직접열전도하여 바닥을 난방 하게하는 열매체와 전열선을 이용한 난방방법.
2. 프로필렌글리콜과 물이 혼합된 열매체(19)를 난방관(3)의 내부에 충진 하고 내열성과 절연성이 높은 전열선(4)을 난방관(3) 내부의 전장에 내설하여 전원투입장치(1과2)가 내장된 단부마감장치(5)와 단부 밀폐장치(6)를 난방관(3)에 나사 결착하고 첵크벨브(7과8)와 공기배출밸브(10)와 열매체주입밸브(9)를 연결한 다음 압력흡수튜브(12)와 압력이동관(14)과 기포저장튜브(23)을 나사 결착하여 장치의 내부는 서로 연통이 되게 하고 외부와는 폐쇄된 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
3. 제1항에 있어서 전열선(4)을 난방관(3)의 내부에 U 턴 방식으로 내설 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
4. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서 난방관(3)의 내부로 전원을 공급함에 있어서 둥근 구리판의 양면에 구리 봉을 부착하여 전원을 공급 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
5. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서 난방관(3)의 단부 밀폐와 전원 투입장치를 구성함에 있어 금속을 이용한 B켑(54)을 갖추어 신축마개에 미세통공을 하지 않고 전원을 투입 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
6. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서 난방관(3)에 별도의 압력이동관(14)과 첵크 벨브(7과8)을 연통하여 난방관(3)내부의 팽창압력이 한 방향으로 이동 하게 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
7. 제1항 또는 제2항 과 5항 중 어느 항에 있어서 난방관(3)내부의 열매체(19)에 포함된 공기포를 저장하는 기포저장튜브(23)가 설치되는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
8. 제1항 또는 제2항 과 제7항 중 어느 항에 있어서 기포저장튜브(23)의 재질을 탄성력이 있는 고무성질을 이용 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치
9. 제1항 또는 제2항 중 어느 항에 있어서 난방관(3)내부에서 발생한 열매체(19)의 팽창 압력을 흡수 하기위하여 난방관의 단부가 서로 연통되게 압력 흡수튜 브(12)를 양방향으로 부착 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.
10. 제1항 또는 제2항 과 제9항 중 어느 항에 있어서 압력 흡수튜브(12)의 재질을 탄성력이 있는 고무성질을 이용 하는 것을 특징으로 하는 열매체와 전열선을 이용한 난방장치.

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