KR20100055311A

KR20100055311A - 진공 히터관

Info

Publication number: KR20100055311A
Application number: KR1020090000592A
Authority: KR
Inventors: 박수한
Original assignee: 박수한
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2009-01-06
Publication date: 2010-05-26

Abstract

본 발명은 히터관 내부를 진공상태로 만들어 열복사 방식으로 열선에서 발산되는 열원을 히터관으로 전달할 수 있도록 한 진공 히터관을 제공한다.

이를 구현하기 위한 본 발명은 내부에는 공간이 형성되고 양단부는 개방시켜 구성한 히터관본체와, 상기 히터관본체의 개방된 양단부에 끼워지며 내부 공간을 밀폐 구성하는 절연캡과, 상기 히터관본체의 내부 공간에 설치되며 외부에서 인가된 전류로 발열하는 열선 및 상기 절연캡을 관통한 상태에서 상기 열선에 각각 전기적으로 연결되어 (+), (-)전류를 흘려보내는 (+), (-)극전선으로 구성한 히터관에 있어서, 상기 히터관본체의 중앙부에는 캡에 의해 밀폐 구성되는 에어홀이 관통 형성되며, 상기 에어홀은 상기 히터관본체의 내부공간에 존재하는 공기가 외부로 빠져나가도록 하여 상기 내부공간을 진공상태로 만들어주도록 한 것을 기술적 요지로 한다.

진공 히터관, 히터관 본체, 에어홀, 열선, 단위열선

Description

진공 히터관{VACUUM HEATER PIPE}

본 발명은 난방용으로 사용되는 히터관에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 히터관 내부를 진공상태로 만들어 열복사 방식으로 열선에서 발산되는 열원을 히터관으로 전달할 수 있도록 한 진공 히터관에 관한 것이다.

일반적으로 라디에이터나 난방배관으로 사용되는 파이프는 실내 벽면에 설치되거나 혹은 실내 바닥에 매설된 상태에서 증기 또는 온수를 내부로 순환시켜 가며 얻어진 열원으로 실내 난방을 행할 수 있도록 한 장비를 말하며, 통상 방열파이프 혹은 엑셀파이프등으로 불려지고 있으며,

한편, 전기히터관은 전기에너지를 동력원으로 하여 얻어진 열량으로 실내를 난방하는 수단을 말한다.

첨부된 도 1은 종래 일반적인 전기히터관의 구성을 도시한 도면이다.

도시하고 있는 바와 같이, 전기히터관은 내부에 공간부(111)를 형성한 상태에서 소정의 길이를 가지도록 제작된 본체(110)와, 상기 본체(110)의 양단부에 체 결되며 상기 본체(110)의 내부공간(111)을 밀폐 구성하는 절연캡(112, 114), 상기 본체(110)의 내부공간(111)에 설치되며 외부에서 인가된 전류로 발열하는 열선(116) 그리고 상기 본체(110)의 내부공간(111)에 충진되며 상기 열선(116)에서 발산되는 열원을 본체로 전달하는 열매체유(118)를 포함하여 구성한다.

상기한 구성의 전기히터관은 열선(116)으로 전류를 인가하여 발열시키게 되면, 여기서 발생한 열원은 열매체유(118)를 통해 열전도방식으로 본체(110)로 전달되며 난방기능을 수행하게 된다.

그러나, 종래 전기히터관은 언급한 바와 같이 열매체유(118)를 통해 열전도 방식으로 본체(110)를 가열함에 따라 전도과정에서 열손실이 발생하게 되며, 이러한 열손실은 불필요한 전력낭비를 가져와 에너지 효율이 높지 못하다는 단점이 있다.

또한 종래 전기히터관은 본체(110)내에 충진된 열매체유(118)가 가지는 무게로 인해 무거울 수 밖에 없으며, 이는 히터관의 시공이나 혹은 이송에 많은 불편함을 가져오게 된다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 히터관 내부를 진공상태로 만들어 열전도 방식이 아닌 열복사 방식으로 열원을 히터관으로 전달하도록 함으로서 열손실 없이 보다 빠른시간내에 히터관을 가열시킬 수 있는 진공 히터관을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전력 사용량 만큼의 에너지 효율을 기대할 수 있는 진공 히터관을 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 경량화를 통해 시공상의 간편함을 구현할 수 있도록 한 진공 히터관을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 내부에는 공간이 형성되고 양단부는 개방시켜 구성한 히터관본체와, 상기 히터관본체의 개방된 양단부에 끼워지며 내부 공간을 밀폐 구성하는 절연캡과, 상기 히터관본체의 내부 공간에 설치되며 외부에서 인가된 전류로 발열하는 열선 및 상기 절연캡을 관통한 상태에서 상기 열선에 각각 전기적으로 연결되어 (+), (-)전류를 흘려보내는 (+), (-)극전선으로 구성한 히터관에 있어서, 상기 히터관본체의 중앙부에는 캡에 의해 밀폐 구성되는 에어홀이 관통 형성되며, 상기 에어홀은 상기 히터관본체의 내부공간에 존재하는 공기가 외부로 빠져나가도록 하여 상기 내부공간을 진공상태로 만들어주도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 열선은 다수개의 단위열선들로 나뉘어져 구성하며, 상기 각 단위열선들은 상기 (+), (-)극전선과 각각 개별적으로 결선되도록 구성함이 바람직하다.

본 발명에 따른 진공 히터관은 내부공간을 진공상태로 만들어 열전도 방식이 아닌 열복사 방식을 통해 열원이 히터관 본체로 전달되도록 함으로서 히터관본체의 가열에 필요한 시간을 단축시킬 수 있는 작용효과를 구현한다.

또한 본 발명은 열매체유를 사용하지 않음으로서 진공 히터관 자체의 무게를 경량화할 수 있어 히터관 시공에 따른 편리함을 구현할 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 열손실이 발생하지 않음으로서 전력 낭비 없이 적은 소비전력으로도 난방에 필요한 열에너지를 획득할 수 있는 상승적인 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.

후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있는 두 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명은 히터관 본체의 내부를 진공상태로 만들어 열복사 방식으로 열원이 히터관 본체로 직접 전달되도록 한 것에 기술적 특징이 있다 할 것이다.

한편, 본 발명에서 제시되는 진공 히터관은 실내 바닥에 매설되는 난방용 배관이나 혹은 실내 벽면에 설치되는 라디에이터용 배관으로 사용함이 바람직하나, 이외 산업 전반에 걸쳐 난방을 행할 수 있는 용도로는 다양하게 접목시켜 사용할 수 있음은 자명한 사항일 것이다.

첨부된 도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 진공 히터관의 구성을 상세하게 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 진공 히터관은 금속성의 재질을 이용하여 원통체 형태로 소정의 길이를 가지며 내부에는 공간(11)이 형성되고, 그 양단은 개방시켜 구성한 히터관본체(10)와, 상기 히터관본체(10)의 개방된 양단부에 끼워지며 히터관본체(10)의 내부공간(11)을 밀폐 구성하는 절연캡(12, 14)과, 상기 히터관본체(10)의 내부 공간(11)에 설치되며 외부에서 인가된 전류로 발열하는 열선(16) 및 상기 절연캡(12, 14)을 관통한 상태에서 상기 열선(16)에 각각 전기적으로 연결되어 (+), (-)전류를 흘려보내는 (+), (-)극전선(18a, 18b)을 포함하여 구성한다.

상기 히터관본체(10)의 중앙에는 에어홀(20)이 관통 형성되며, 상기 에어홀(20)은 히터관본체(10)의 내부 공간(11)에 존재하는 공기가 외부로 빠져나가도록 하여 히터관본체(10)의 내부 공간(11)이 진공상태를 유지할 목적으로 제공되는 홀이다. 즉, 열선(16)으로 전원을 인가하여 발열시키게 되면 히터관본체(10)의 내부 공간(11)에 존재하는 공기는 점차적으로 데워지며 위로 올라가려는 현상(대류현상) 이 발생하게 되는 데, 이때 데워진 공기는 위로 올라가며 상기 에어홀(20)을 통해 외부로 빠져나가게 됨으로서 히터관본체(10)의 내부 공간(11)을 진공상태를 만들 수 있게 되는 것이다. 상기 히터관 본체(10)의 내부공간(11)에 존재하는 공기가 외부로 빠져나가고 나면 상기 에어홀(20)을 캡(22)으로 밀폐시켜 히터관본체(10)의 내부 공간(11)이 진공상태를 계속 유지토록 한다.

상기와 같이, 히터관본체(10)의 내부공간을 진공상태로 제작하게 되면 열선에서 발생한 열원은 종래와 같이 열매체유를 통한 열전도방식으로 본체로 전달되는 것이 아니라, 열복사방식으로 본체에 곧바로 전달되기 때문에 히터관본체 가열에 필요한 시간을 현저하게 줄여 보다 빠르게 난방기능을 구현할 수 있다. 더욱이 열손실이 발생하지 않음으로서 전력 낭비 없이 적은 소비전력으로도 난방에 필요한 열에너지를 획득할 수 있을 뿐만 아니라, 진공상태를 통해 본체의 무게를 경량화할 수 있어 시공의 편리함을 구현할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 진공 히터관의 작용을 기술하기로 한다.

진공 히터관의 사용은 (+), (-)극전선(18a, 18b)을 통해 열선(16)으로 전류를 인가하여 열선(16)을 일차 발열시키게 되면 히터관본체(10)의 내부 공간(11)에 존재하는 공기는 데워지며 히터관본체(10)의 에어홀(20)을 통해 외부로 빠져나가며 히터관본체(10)의 내부 공간(11)을 진공상태로 만들어주게 준 다음, 상기 에어홀(20)을 캡(22)으로 밀폐 구성하여 히터관본체(10)의 내부 공간(11)을 진공상태로 유지시키도록 한다.

상기와 같이 히터관본체(10)의 내부 공간(11)을 진공상태로 유지시킨 상태에 서 열선(16)으로 전류를 다시 인가하여 발열시키게 되면 열원은 내부 공간(11)의 진공상태를 통해 히터관 본체(10)로 곧바로 열복사되어 짐으로서 난방기능을 구현할 수 있을 정도로 히터관 본체(10)를 신속하게 가열시키게 된다.

한편, 첨부된 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 진공 히터관의 제 2실시 예를 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 에에 따른 진공 히터관은 전술한 제 1실시 예와 같이, 내부 공간(51)이 형성된 히터관본체(50)와, 상기 히터관본체(50)의 개방된 양단부에 끼워지는 절연캡(52, 54)과, 상기 히터관본체(50)의 내부 공간(51)에 설치되며 (+), (-)극전선(58a, 58b)에서 인가된 전류로 발열하는 열선으로 구성하고, 또한 히터관본체(50)의 중앙부에 캡(62)으로 밀폐되는 에어홀(60)을 형성하여 히터관본체(50)의 내부 공간(51)에 존재하는 공기를 외부로 빼내 히터관본체(50)의 내부 공간(51)을 진공상태로 만들어주도록 구성하되, 상기 열선을 일정길이 마다 절단하여 다수개의 단위열선(56)들로 나뉘어 단락지게 구성하고, 각 단위열선(56) 마다 (+), (-)극전선(58a, 58b)을 각각 개별적으로 결선시켜 구성한 것에 특징을 가진다.

즉, 열선을 제 1실시 예와 같이 단일선으로 하나의 열선(16)만 내장시켜 구성하게 되면 열선(16)과 (+), (-)극전선(18a, 18b)간의 결선부위가 떨어질 경우, 열선(16)으로 전류가 인가되지 못해 발열하지 못함으로서 열선(16)이 내장된 진공 히터관 전체를 교체시켜야 하는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 제 2실시 예에서는 도 4에서와 같이 상기 열선을 일정길 이 마다 절단시켜 다수개의 단위열선(56)들로 나뉘어 병렬로 연결한 것이다. 즉, 각 단위열선(56)들 마다 (+), (-)극전선(58a, 58b)을 각각 개별적으로 결선시키도록 하여 어느 한 곳의 단위열선 및 (+), (-)극전선(58a, 58b)간의 결선부위가 떨어지더라도 다른 단위열선들로는 (+), (-)극전선(58a, 58b)에서 인가되는 전류를 계속 흘려보내 발열기능을 구현할 수 있도록 함으로서 진공 히터관을 교체할 필요가 없어 사용의 편리함은 물론 자원낭비를 줄일 수 있고, 무엇보다도 교체에 따른 시공의 번거로움을 해소할 수 있게 된다.

한편, 상술한 바와 같이 구성된 제 2실시 예에 따른 진공 히터관은 전술한 제 1실시 예의 진공 히터관과 같이 히터관본체(50)의 내부 공간(51)을 진공상태로 만들어 단위열선(56)들에서 발산되는 열원을 열복사 방식으로 히터관본체(50)로 전달시키도록 함으로서 진공 히터관의 경량화와, 가열시간 단축 그리고 적은 소비전력 대비 열에너지 효율을 높일 수 있는 작용효과를 구현할 수 있게 되는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 종래 일반적인 전기 히터관을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 진공 히터관의 구성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 진공 히터관의 구성을 도시한 도면.

도 4는 도 3에서 도시하고 있는 진공 히터관의 일부를 확대하여 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 히터관본체 11: 공간

16: 열선 20: 에어홀

56: 단위열선

Claims

내부에는 공간이 형성되고 양단부는 개방시켜 구성한 히터관본체와, 상기 히터관본체의 개방된 양단부에 끼워지며 내부 공간을 밀폐 구성하는 절연캡과, 상기 히터관본체의 내부 공간에 설치되며 외부에서 인가된 전류로 발열하는 열선 및 상기 절연캡을 관통한 상태에서 상기 열선에 각각 전기적으로 연결되어 (+), (-)전류를 흘려보내는 (+), (-)극전선으로 구성한 히터관에 있어서,

상기 히터관본체의 중앙부에는 캡에 의해 밀폐 구성되는 에어홀이 관통 형성되며, 상기 에어홀은 상기 히터관본체의 내부공간에 존재하는 공기가 외부로 빠져나가도록 하여 상기 내부공간을 진공상태로 만들어주도록 함을 특징으로 하는 진공 히터관.
제 1항에 있어서,

상기 열선은 다수개의 단위열선들로 나뉘어져 구성하며, 상기 각 단위열선들은 상기 (+), (-)극전선과 각각 개별적으로 결선되도록 구성함을 특징으로 하는 진공 히터관.