KR20110011032A - 탄소 리본을 이용한 예열기 - Google Patents
탄소 리본을 이용한 예열기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110011032A KR20110011032A KR1020090068467A KR20090068467A KR20110011032A KR 20110011032 A KR20110011032 A KR 20110011032A KR 1020090068467 A KR1020090068467 A KR 1020090068467A KR 20090068467 A KR20090068467 A KR 20090068467A KR 20110011032 A KR20110011032 A KR 20110011032A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- carbon ribbon
- tank
- preheater
- carbon
- heat
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 12
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 12
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- MCOQHIWZJUDQIC-UHFFFAOYSA-N barban Chemical compound ClCC#CCOC(=O)NC1=CC=CC(Cl)=C1 MCOQHIWZJUDQIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000004509 smoke generator Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/18—Water-storage heaters
- F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
- F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
- F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
- H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2250/00—Electrical heat generating means
- F24H2250/02—Resistances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 탄소 리본을 이용한 예열기에 관한 것으로, 열매체유가 충진된 탱크의 내부에 내열코팅제가 코팅된 탄소 리본이 설치되어, 히터펌프, 보일러, 온수기로 유입되는 유체를 예열하여 히터펌프, 보일러, 온수기에서의 열효율을 증대시키는 예열기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 열매체유가 충진된 탱크; 상기 탱크의 내부에 설치되어 물이 통과하는 하나 이상의 수관; 상기 탱크의 내부에 설치되고, 제어장치에 의해 그 발열량이 제어되는 탄소 리본;을 포함하여 구성된 탄소 리본을 이용한 예열기가 제공된다.
예열기, 히터펌프, 보일러, 온수기, 탄소 리본, 수관
Description
본 발명은 탄소 리본을 이용한 예열기에 관한 것으로, 열매체유가 충진된 탱크의 내부에 내열코팅제가 코팅된 탄소 리본이 설치되어, 히터펌프, 보일러, 온수기로 유입되는 유체를 예열하여 히터펌프, 보일러, 온수기에서의 열효율을 증대시키는 예열기에 관한 것이다.
탄소 리본은 카본 섬유(carbon fiber)로 이루어진 띠 형상의 발열체이다. 이는 주로 흑연구조를 가진 탄소로 이루어진 섬유로서 탄성과 강도가 크기 때문에 일반적으로 철보다 강하고, 알류미늄보다 가벼운 특징이 있다. 카본 섬유는 그 원료에 따라 폴리아크릴로니트릴(PAN)계, 피치계, 레이온계로 분류되며 그 중 PAN계와 레이온계가 거의 대부분을 차지한다.
PAN계 탄소섬유는 PAN을 비활성 기체하에서 1,000~2,000℃ 이상의 온도에서 소성하여 만든다. 피치계의 경우 석탄에서 나오는 피치를 섬유화한 뒤 PAN계와 거의 같은 공정을 거쳐서 완성하지만 PAN 계열과 비교해 그 값이 싸기 때문에 고온단 열재나 보강재로 널리 사용하고 있다.
그리고 발열체가 가지는 고유한 특성을 이용하여 발열체에 전기를 통하게 하여 전하의 충돌을 활용하는 것도 있는데, 이러한 발열체로는 탄소와 결점구조가 비슷한 카본 섬유나 카본 분말이 널리 이용되고 있다. 상기 발열체를 사용한 경우에는 먼저 전원선인 동선을 양측에 구비하고 양측의 전원선 사이에 카본 섬유나 카본 분말을 구비하여 전원선에 전류를 인가함으로써 카본 섬유나 카본 분말에서 발생하는 저항치에 의하여 발열이 되었다.
상기와 같은 경우 카본 섬유나 카본 분말이 면상 발열체에 고르게 분포되어 있어 발열체가 전반적으로 따뜻하며 전력소모가 적다는 장점이 있으나, 저항에 의하여 카본 섬유에서 열이 발생할 때 저항값이 일정하지 않게 되어 국부적인 과열현상이 발생하며, 저항에 의한 발열시 카본이 소진되어 수명이 짧아진다는 단점이 있었다.
그리고 일반적으로 결정질의 수직 단면에서 선택된 방향으로 우수한 전도성을 갖고 이방성 전기 전도성을 갖는 크리스탈 라인물질(결정질)은 다양하고 또한 널리 알려져 있으며, 합성 카본도 개발되었는데, 이러한 합성 카본은 리니어 체인 폴리머(=C=C)n로 형성되고 이를 카빈(carbin)이라 한다. 상기 카빈의 구조는 원자간 거리가 2.75Å이고, 리니어 카본 체인간의 평면 거리는 8.34Å를 갖는다. 즉, 1차원 전도성을 갖는 리니어 구조의 카본으로 간주한다. 이러한 섬유는 2,200℃ 열처리 온도와 질소가스 상태에서 레이온의 열분해에 의해 산업상의 목적으로 제조되는 것이다.
그러나 이와 같은 종래의 준 1차원 전도성을 갖는 물질에는 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 종래의 준 1차원 전도성을 갖는 물질의 산업상 응용에는 전도성에 제한이 있다. 즉, 이미 알려진바와 같이, '홀'전도성을 이용한 반도체는 전자의 이동에 의해 재결합될 수 있고, 전류가 통과하면 콘덴서와 같은 그들의 표면에 전자를 축적한다. 따라서, 이러한 반도체들은 교류를 흐를 수 있는 소자에 이용되지만, 그러한 조건은 cosφ변화로 인한 반응(유도) 손실의 감소에 필요하다. 둘째, 교류 체인에서의 인덕턴스는 전압으로부터 딜레이된 전류의 위상이 원인이 되어 전기력의 직접적인 손실이 있다.
따라서 본 발명에서는 상기의 카본사를 이용한 히터의 단점을 극복한 카본섬유히터를 이용한다. 즉, 카본사를 직조하여 된 카본섬유를 발열체로 한 히터를 사용함으로써, 반복 사용에 따른 단선이나 경화가 방지되고, 사용 소비전력을 최소화하여 사용자의 비용과 전력의 낭비를 막고, 전자파로부터 완전 차단된 상태에서 사용할 수 있으므로 사용장소의 제한을 받지도 않는다. 즉, 레이온 섬유로부터 열적 카본 나이즈에 의해 만들어지고 선형 카본 구조를 갖는 준 1차원 카본 섬유 반도체에 의해 완성된 카본사를 전기 발연선으로 이용한 것이다. 발열선으로 사용되는 카본사를 사용함으로써 교류전류가 섬유를 통과할 때, 신체에 영향을 미치는 전자기적 방사열(3 milligauses)을 감소시킬 수 있는 카본사를 이용한 전기발열체이다.
이와 같이 탄소 리본은 양단에 전선이 연결된 접속단자를 통해 전류가 인가되면 저항체로서 작용하게 되어 발열이 일어나게 된다.
본 발명은 상기와 같은 탄소 리본을 발열체로 이용하여, 히터펌프, 보일러, 온수기 등의 전 단계에 사용되는 예열기를 구성함에 목적이 있다. 즉, 종래의 히터펌프, 보일러, 온수기는 자체 내부에 설치된 발열체 또는 열원을 이용하여 직접 물을 가열하여 공급하는 구조였다.
그리고 종래의 경우 히터펌프, 보일러, 온수기의 전단계에서 물을 예열하는 예열기는 히터펌프, 보일러, 온수기의 폐열을 회수하여 재활용하는 정도에 그치는 수준이었는데, 이는 단순히 폐열을 회수하는 목적만이 가능하였고, 정확하게 예열의 온도를 제어하여 히터펌프, 보일러, 온수기의 효율을 극대화하고자 하는 기술에는 미치지 못하였다.
따라서 본 발명은 히터펌프, 보일러, 온수기의 전 단계에서 물을 예열하되, 히터펌프, 보일러, 온수기의 효율을 극대화 할 수 있는 온도로 정확하게 제어할 수 있도록 하고, 열매체유에 직접 탄소 리본을 삽입하여 발열토록 함으로써 빠른 예열이 가능하도록 함에 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 열매체유가 충진된 탱크의 내부에 탄소 리본이 설치된 구조를 제공하게 된다.
본 발명에 따르면, 열매체유에 직접 탄소 리본이 설치된 구조이므로, 예열의 시간이 빠르고, 정확하게 온도를 제어할 수 있어 히터펌프, 보일러, 온수기의 열효율을 극대화할 수 있다.
본 발명은 열매체유(1)가 충진된 탱크(2); 상기 탱크(2)의 내부에 설치되어 물이 통과하는 하나 이상의 수관(3); 상기 탱크(2)의 내부에 설치되고, 제어장치에 의해 그 발열량이 제어되는 탄소 리본(4);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
제어장치는 전류나 전압 등을 제어하여 탄소 리본(4)의 발열 정도를 제어하는 구성이고, 탄소 리본(4)에는 양단부에는 접속단자(5)가 부착되고, 접속단자(5)에 전선(6)이 연결되어 있다. 따라서 전선(6)만이 탱크(2)를 관통하여 외부의 전원 및 제어장치와 연결된다.
상기의 탄소 리본(4)은 탱크(2)의 내부에 설치된 다수 개의 선회봉(7)에 순차적으로 권회되어 발열 면적이 극대화되게 설치된다. 탄소 리본(4)은 탱크(2)의 형상이나, 탱크(2)의 내부에 설치된 선회봉(7)의 배열에 따라 다양하게 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 탱크(2)의 내부에 선회봉(7)이 두 줄로 나란하게 설치되고, 탄소 리본(4)은 마주보는 선회봉(7)에 순차적으로 권회되어 왕복으로 설치되어 발열 면적이 극대화된 구조의 실시예이다.
도 5(a)와 도 6은 탱크(2)가 원통형이고, 원통형의 탱크(2)의 내부에 동심원상으로 두 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)에 탄소 리본(4)이 내측 동심원상에 설치된 선회봉(7)과 외측 동심원상에 있는 선회봉(7)에 차례로 번갈아 가면서 선회되어 설치된 실시예이다. 물론 탱크(2)는 원통형이 아니라도 상관없고, 이하 도면에서 원통형으로 도시되어 있더라도 다른 형태로 실시될 수도 있다.
도 5(b)와 도 6은 탱크(2)가 원통형이고, 원통형의 탱크(2)의 내부에 동심원상으로 두 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 하나의 동심원상에 설치된 선회봉(7)들을 따라 한 가닥의 탄소 리본(4)이 엇갈리게 감겨 선회된 후 다른 하나의 동심원상에 설치된 선회봉(7)들을 따라 다시 반대방향으로 엇갈리게 감겨 처음의 위치로 돌아오도록 설치된 실시예이다.
도 7의 경우는 탱크(2)가 원통형이고, 원통형의 탱크(2)의 내부에 동심원상으로 한 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)들 중 동심원의 지름과 나란한 방향으로 서로 마주보는 두 개씩의 선회봉(7)에 탄소 리본(4)이 지그재그 형태로 권회되어 설치된 실시예이다.
도 8의 경우는 탱크(2)의 내부에 마주보는 두 개의 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)의 상단에서부터 하단으로, 또는 하단에서부터 상단으로 번갈아 감아 이동되게 설치된 실시예이다.
도 9의 경우는 탱크(2)가 원통형이고, 원통형의 탱크(2)의 내부에 동심원상으로 네 줄로 선회봉(7)이 설치된다. 탄소 리본(4)은 내측 두 개의 선회봉(7)에 번갈아 감겨 이동된 후, 동심원상의 절반쯤 왔을 때 외측 두 개의 선회봉(7)으로 방 향을 바꾸어 번갈아 감겨 다시 시작점으로 가는 구성이다. 따라서 나머지 절반도 다른 탄소 리본(4)에 의해 내측 동심원 두 개와, 외측 동심원 두 개에 번갈아 감겨 다시 돌아오는 구성이다.
그리고 본 발명에 사용되는 탄소 리본(4)은 내열 코팅제가 코팅되어 탄소 분말이 떨어지지 않도록 된다. 즉, 본 발명의 탄소 리본(4)은 열매체유(1)의 내부에 작접 삽입되어 접촉되게 설치됨으로써, 열효율이 높다. 그러나 탄소 리본(4)을 그대로 열매체유(1)에 넣으면 탄소 리본(4)의 탄소 분말이 떨어져 나와 열매체유(1)의 내부에 쌓이거나 유동하게 된다. 이러한 탄소 분말은 열효율을 저하시키고, 스파크와 같은 문제를 발생시켜 내구성의 저하 등의 여러 문제점을 발생시킨다. 따라서 본 발명은 내열 코팅제를 탄소 리본(4)에 코팅함으로써 탄소 분말의 이탈을 방지하게 된다.
그리고 상기의 내열 코팅제는 Acrylic Emulsion Resin 35~45중량％, 바이오 세라믹 25~35중량％, CaCo3 15~25중량％, TiO2 2~8중량％, Titanium Dioxide 2~8중량％를 포함하여 구성된다.
상기의 Acrylic Emulsion Resin은 항균과 항곰팡이 효과가 있고 내습 및 결로 방지의 역할을 한다. 바이오 세라믹은 원적외선 방사와 음이온을 방출하고 공기정화 및 탈취 효과가 있다. CaCo3는 건축자재 중화제로서 은폐력 보강을 위한 재료이다. TiO2는 광촉매로서 공기 정화의 능력이 있다. Titanium Dioxide는 건축자재로서 강도 증강의 효과가 있다.
상기 내열 코팅제는 탄소 리본(4)에 코팅되는데, 내열 온도에 따라 코팅의 방법을 다르게 할 수 있다. 즉 내열온도가 200℃ 정도인 경우에는 탄소 리본(4)의 표면을 아세톤으로 유분 등의 오염 물질을 세척한 후 표면을 충분히 건조시키고, 붓 또는 스프레이로 내열 코팅제를 도포한다. 스프레이로 분사할 경우에는 저압으로 미세하게 분사하여야 한다. 그리고 상온에서 24시간 정도 건조시킨다.
내열온도가 500℃ 이상인 경우에는 탄소 리본(4)을 내열 코팅액에 딥핑 후 젖은 상태에서 사용처에 세팅하고 상온이나 열건조로에서 24시간 이상 건조시킨 후 사용한다.
상기와 같은 다양한 실시예의 예열기는 도 1 내지 도 4에 기본적인 실시예가 도시되어 있고, 도 5 내지 도 7에 다양한 탱크(2)의 형상에 따른 실시예가 도시되어 있다.
도 4의 경우와 같이 마주보는 선회봉(7)에 감겨 왕복되는 탄소 리본(4)은 다수개가 나란히 설치되는 구조이고, 하나의 넓은 탄소 리본(4)이 감길 수 있다. 그러나 탄소 리본(4)의 제조나 기타 수리 등의 여부를 감안하면 좁은 폭의 여러 개를 설치하여 사용하는 것이 바람직하다.
탱크(2)에는 열매체유(1)가 충진되어 있어, 탄소 리본(4)에 의해 발생된 열이 수관(3)에 효과적으로 전달된다. 열매체유(1)는 주지공용의 기술로서, 시판되는 어떠한 것을 사용하여도 되므로 상세한 설명은 생략한다.
수관(3)의 경우는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 탱크(2)의 내부에 다수 가닥이 설치되어, 열매체유(1)로부터 열을 받아 내부로 흐르는 물을 데우게 된다.
다수 가닥의 수관(3)이 설치된 경우에는 탱크(2)의 외부에 물이 유입되어 다수의 수관(3)으로 분배되도록 하거나, 다수의 수관(3)으로 부터 물을 받아 하나의 관으로 보내기 위한 분배관이 수관(3)의 양측에 설치될 수도 있다. 그리고 하나의 수관(3)이 코일 형상으로 감겨져 탱크(2) 내부에 설치될 수도 있는 등, 수관(3)의 탱크(2) 내 설치 구조는 다양할 수 있다.
수관(3)을 통해 물이 유입되어 탱크(2) 내부를 순환하여 배출되는 동안, 탄소 리본(4)에 전기가 흘러 발열이 일어난다. 탄소 리본(4)은 액체의 열매체유(1)에 담겨져 있어, 그 재료 자체가 씻겨 떨어져 나갈 수가 있고, 고열의 발생에 의해 열화되어 미분이 발생되어 열매체유(1)를 혼탁하게 할 수 있다.
그러나 본 발명은 내열 코팅제가 코팅되어 있어, 액체의 내열 코팅제에 항상 담겨져 있더라도, 탄소 분말이 떨어져 나오지 않는다. 따라서 항상 깨끗한 열매체유(1)의 상태가 유지되어 내구성의 향상과 열전달률이 좋게 된다.
탄소 리본(4)의 발열은 제어장치로써 제어할 수도 있는데, 탄소 리본(4)에 흐르는 전류 등의 세기를 제어하여 발열의 정도를 제어함으로써 수관(3)을 흐르는 물의 온도를 제어할 수 있게 된다.
탄소 리본(4)에 흐르는 전류 등을 제어하는 기술은 일반적인 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명의 예열기는 탄소 리본(4)에 의해 정확한 예열 온도를 맞출 수 있다는 것에 특징이 있고, 이러한 제어가 즉각적으로 일어나는 탄소 리본(4)을 사용함과, 탄소 리본(4)은 열매체유(1)에 직접 담긴 상태에서 작용한다는 구조에 특징이 있다.
탄소 리본(4)은 열매체유(1)와의 넓은 면적으로 접촉할 수 있도록 여러 개를 지그재그 형식으로 왕복 배치하고, 그 배치를 위해 탱크(2)에 설치된 선회봉(7)을 이용하여 권회시킨다.
도 5와 도 7과 같이, 둥근 원통형의 탱크(2)인 경우에는 선회봉(7)이 동심원상으로 배치될 수 있다. 이 경우 탄소 리본(4)은 도 5와 같이 동심원상으로 배치할 수도 있고, 도 7과 같이 마주보는 선회봉(7)끼리 지그재그식으로 탄소 리본(4)을 설치할 수도 있다.
그리고 도 6과, 도 7(b)와 같이, 탱크(2)의 내부에 수관(3)을 설치하지 않고, 큰 수조(8)를 설치할 수도 있고, 수조(8)는 탱크(2)의 상부에만 두거나, 아래로 길게 형성될 수도 있다. 수조(8)가 도 6과 같이 깊게 형성된 경우에는 탄소 리본(4)이 도 7과 같이 설치될 수 없고, 도 5와 같이 설치된다.
상기와 같이 다양한 형태로 탄소 리본(4)이 설치되면, 탄소 리본(4)의 발열에 의하여 열매체유(1)가 가열되고, 열매체유(1)는 수관(3) 또는 수조(8)의 물과 열교환이 이루어진다.
따라서 열을 받아 일정 온도로 예열된 물은 예열기를 거쳐 본격적인 가열이 이루어지는 히터펌프, 보일러, 온수기로 유입된다.
도 1은 기본적인 실시예의 수직 단면도
도 2는 기본적인 실시예의 평면도
도 3은 기본적인 실시예의 측단면도
도 4는 기본적인 실시예의 탄소 리본의 배치도
도 5는 원통형 탱크로 이루어진 예열기의 수평 단면도
도 6은 도 5의 수직 단면도
도 7 내지 도 9는 또 다른 실시예의 구조도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 열매체유 2 : 탱크
3 : 수관 4 : 탄소 리본
5 : 접속단자 6 : 전선
7 : 선회봉 8 : 수조
Claims (9)
- 열매체유(1)가 충진된 탱크(2); 상기 탱크(2)의 내부에 설치되어 물이 통과하는 하나 이상의 수관(3); 상기 탱크(2)의 내부에 설치되고, 제어장치에 의해 그 발열량이 제어되는 탄소 리본(4);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는, 탄소 리본를 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탄소 리본(4)은 탱크(2)의 내부에 설치된 다수 개의 선회봉(7)에 순차적으로 권회되어 발열 면적이 극대화되게 설치됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탱크(2)의 내부에는 선회봉(7)이 두 줄로 나란하게 설치되고, 상기 탄소 리본(4)은 마주보는 선회봉(7)에 순차적으로 권회되어 왕복으로 설치되어 발열 면적이 극대화됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탱크(2)의 내부에는 동심원상으로 두 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)에 탄소 리본(4)이 내측 동심원상에 설치된 선회봉(7)과 외측 동심원상에 있는 선회봉(7)에 차례로 번갈아 가면서 선회되어 설치됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탱크(2)의 내부에는 동심원상으로 두 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 하나의 동심원상에 설치된 선회봉(7)들을 따라 한 가닥의 탄소 리본(4)이 엇갈리게 감겨 선회된 후 다른 하나의 동심원상에 설치된 선회봉(7)들을 따라 다시 반대방향으로 엇갈리게 감겨 처음의 위치로 돌아오도록 설치됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탱크(2)의 내부에는 동심원상으로 한 줄로 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)들 중 동심원의 지름과 나란한 방향으로 서로 마주보는 두 개씩의 선회봉(7)에 탄소 리본(4)이 지그재그 형태로 권회되어 설치됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탱크(2)의 내부에는 마주보는 두 개의 선회봉(7)이 설치되고, 상기 선회봉(7)의 상단에서부터 하단으로, 또는 하단에서부터 상단으로 번갈아 감아 이동되게 설치됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 1항에 있어서, 상기 탄소 리본(4)은 내열 코팅제가 코팅되어 탄소 분말이 떨어지지 않도록 됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
- 제 8항에 있어서, 상기 내열 코팅제는 Acrylic Emulsion Resin 35~45중량％, 바이오 세라믹 25~35중량％, CaCo3 15~25중량％, TiO2 2~8중량％, Titanium Dioxide 2~8중량％를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는, 탄소 리본을 이용한 예열기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090068467A KR20110011032A (ko) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 탄소 리본을 이용한 예열기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090068467A KR20110011032A (ko) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 탄소 리본을 이용한 예열기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110011032A true KR20110011032A (ko) | 2011-02-08 |
Family
ID=43771299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090068467A KR20110011032A (ko) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 탄소 리본을 이용한 예열기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110011032A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130093883A (ko) * | 2012-02-15 | 2013-08-23 | 한라비스테온공조 주식회사 | 냉각수 가열식 ｃｎｔ 히터 |
| KR101314922B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2013-10-04 | 김영규 | 전기보일러 |
| KR20220021100A (ko) * | 2020-08-13 | 2022-02-22 | 양해태 | 온수 보일러 |
-
2009
- 2009-07-27 KR KR1020090068467A patent/KR20110011032A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101314922B1 (ko) * | 2012-01-20 | 2013-10-04 | 김영규 | 전기보일러 |
| KR20130093883A (ko) * | 2012-02-15 | 2013-08-23 | 한라비스테온공조 주식회사 | 냉각수 가열식 ｃｎｔ 히터 |
| KR20220021100A (ko) * | 2020-08-13 | 2022-02-22 | 양해태 | 온수 보일러 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3927300A (en) | Electric fluid heater and resistance heating element therefor | |
| KR100663328B1 (ko) | 신축성 발열선 | |
| KR20110011032A (ko) | 탄소 리본을 이용한 예열기 | |
| KR101390656B1 (ko) | 탄소섬유를 이용한 히터 발열체 | |
| CN101294339A (zh) | 纺织品节能染色装置 | |
| CN104105232A (zh) | 一种纳米碳纤维加热布 | |
| KR101091096B1 (ko) | 도전사의 고정 구조를 갖는 직물발열체 | |
| CN203279215U (zh) | 一种碳纤维加热布 | |
| CN203279216U (zh) | 一种纳米碳纤维加热布 | |
| KR100984131B1 (ko) | 탄소 섬유를 이용한 발열체의 구조 및 이를 적용한 보일러 | |
| KR20100062161A (ko) | 온열매트 가열장치 | |
| CN104105230A (zh) | 一种高温碳纤维加热布 | |
| KR20210007536A (ko) | 금속섬유 면상 발열체 | |
| CN105934621A (zh) | 可加热空心体 | |
| KR100975142B1 (ko) | 개선된 열교환구조와 발열구조를 가지는 전기보일러용온수가열장치 및 그 제조방법 | |
| KR20090129139A (ko) | 탄소 섬유를 이용한 발열체 및 이를 적용한 보일러 | |
| KR102403908B1 (ko) | 탄소 섬유 발열체 및 이를 포함하는 전기 보일러 | |
| CN210381348U (zh) | 一种用于高温炉内的高效辐射管 | |
| KR101331010B1 (ko) | 탄소나노튜브섬유 발열체를 이용한 전기보일러 | |
| CN209141385U (zh) | 一种注塑机的料管发热装置 | |
| CN2686470Y (zh) | 导电纤维发热布取暖毯 | |
| CN203279214U (zh) | 一种高温碳纤维加热布 | |
| KR100686327B1 (ko) | 카본사램프 히터 및 이를 위한 탄소끈관 제조방법 | |
| CN201594928U (zh) | 碳纤维发热装置 | |
| RU2334374C1 (ru) | Стеклокерамический высокотемпературный и водостойкий электронагреватель в форме тела вращения |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |