KR20120099906A

KR20120099906A - 유체용 연속 히터장치

Info

Publication number: KR20120099906A
Application number: KR1020110018417A
Authority: KR
Inventors: 강성철
Original assignee: 강성철
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-12

Abstract

본 발명은 유체용 연속히터장치에 관한 것으로, 그 목적은 유체가 유동가능하도록 중공으로 형성된 히터관의 외주면 양단이 전극부를 형성하고 전극부 사이의 히터관 외주면에 전원이 인가되는 것에 의해 열발생가능한 발열층 및 절연층을 형성한 연속 히터장치를 구성함으로써, 발열층을 조절하는 것에 의해 출구측의 온도를 용이하게 조절할 수 있고, 인체에 해로운 전자파의 발생이 없으며, 발열면적이 넓어 발열량 대비 소비전력을 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 직접 히터부를 접촉하기 않으므로 가열된 청정의 유체를 얻을 수 있도록 하는 것에 있으며, 이러한 목적은 유체가 내부로 유동가능하도록 유입구와 유출구가 형성된 중공의 히터용관과, 상기 히터용관의 외주면에 소정 거리 이격되어 전원공급부와 접속가능하도록 (-) 및 (+)가 형성된 접속부와, 상기 접속부 사이의 히터용관 외주면에 코팅되어 상기 접속부로 전원이 인가되는 것에 의해 열이 발생되어 상기 히터용관(110)을 통과하는 유체를 가열시킬 수 있도록 구비되는 발열부를 포함하여 이루어진 것에 의해 달성된다.

Description

유체용 연속 히터장치{gas continuation heater system}

본 발명은 유체용 연속 히터장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 유동가능하도록 중공으로 형성된 히터관의 외주면 양단에 전극부를 구성하고 전극부 사이의 외주면에는 전극부로 전원이 인가되는 것에 대응되게 열발생가능한 발열층을 형성함으로써, 출구측의 온도를 용이하게 조절할 수 있고, 인체에 해로운 전자파의 발생이 없으며, 소비전력을 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 직접 히터부를 접촉하지 않으면서 가열가능하므로 청정의 고온 유체를 얻을 수 있도록 한 유체용 연속 히터장치에 관한 것이다.

종래에 사용되는 일반적인 온수기나 비데기에 사용되는 온수를 만드는 온수가열장치는 유입수가 일정공간으로 저수가능하도록 공급통을 형성하고, 상기 공급통에 저수된 물을 히팅(발열)수단을 이용하여 적정온도로 만들어 적정온도를 제공할 때 외부유입수와 혼합하여 배출하여 적정온도를 유지하거나 공급통의 물을 일정온도로 유지하도록 하여 공급하도록 구성된다.

상기한 바와 같이 온수기나 비데기의 경우 사용자의 위생을 담당하는 것이기 때문에 어느 것보다 위생적이어야 함에도 불구하고 종래의 온수기나 비데기는 공급통에 저수된 유입수가 장시간 저수되어 있어 세균이 번식하는 문제점이 발생하였다.

또한, 종래의 일반적인 온수기나 비데기에 설치되는 히팅수단은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 정기적이나 수시로 공급통을 세척해줘야 하는 문제점과 함께 온수기나 비데기의 유지비용의 상승 및 관리가 불편한 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래의 일반적인 온수기나 비데기에 설치되는 히팅수단은 공급통에 저수된 물과 직접 접촉하여 가열하게 되므로 청정의 온수를 공급할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 상기한 종래의 일반적인 온수기나 비데기에 설치되는 히팅수단은 물을 순간적으로 가온시키기 위해서는 많은 전력을 공급시켜야 하므로 열효율이 떨어지고 에너지의 손실이 클 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 유체가 유동가능하도록 중공으로 형성된 히터관의 외주면 양단이 전극부를 형성하고 전극부 사이의 히터관 외주면에 전원이 인가되는 것에 의해 열발생가능한 발열층 및 절연층을 형성한 연속 히터장치를 구성함으로써, 발열층을 조절하는 것에 의해 출구측의 온도를 용이하게 조절할 수 있고, 인체에 해로운 전자파의 발생이 없으며, 발열면적이 넓어 발열량 대비 소비전력을 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 직접 히터부를 접촉하기 않으므로 가열된 청정의 유체를 얻을 수 있도록 한 유체용 연속 히터장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유체를 연속해서 가열시킬 수 있도록 히팅장치에 있어서, 유체가 내부로 유동가능하도록 유입구와 유출구가 형성된 중공의 히터용관과, 상기 히터용관의 외주면에 소정 거리 이격되어 전원공급부와 접속가능하도록 (-) 및 (+)가 형성된 접속부와, 상기 접속부 사이의 히터용관 외주면에 코팅되어 상기 접속부로 전원이 인가되는 것에 의해 열이 발생되어 상기 히터용관(110)을 통과하는 유체를 가열시킬 수 있도록 구비되는 발열부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발열부는 전원부 사이의 히터용관 외주면에 코팅되어 전원인가에 대응되게 열을 발생시키기 위해 구비되는 발열체와, 상기 발열체의 외주면에 코팅되어 원적외선을 방출시키기 위해 구비되는 원적외선방출부와, 상기 원적외선방출부의 이층에 코팅되는 투명의 절연체로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 히터용관은 고온에서 사용가능하도록 석영관으로 형성된 것을 특징으로 하는 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치에 따르면, 유체가 유동가능하도록 중공으로 형성된 히터관의 외주면 양단이 전극부를 형성하고 전극부 사이의 외주면에 전원인가에 대응되게 열발생가능한 발열층 및 절연층을 형성하여 연속 히터장치를 구성함으로써, 발열층을 조절하는 것에 의해 출구측의 온도를 용이하게 조절할 수 있고, 히팅코일로부터 열이 발생되는 것을 배제시킬 수 있어 인체에 해로운 전자파의 발생이 없으며, 발열면적을 넓혀 발열량 대비 소비전력을 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 직접 히터부를 유체가 접촉하기 않으므로 가열된 청정의 유체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치의 일실시예를 들어 상세하게 설명한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

첨부된 도면 도 1은 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치(100)는, 유체가 내부로 유동가능하도록 유입구(111)와 유출구(112)가 형성된 중공의 히터용관(110)과, 상기 히터용관(110)의 외주면에 소정 거리 이격되어 전원공급부와 접속가능하도록 (-) 및 (+)가 형성된 접속부(130)와, 상기 접속부(130) 사이의 히터용관(110) 외주면에 코팅되어 상기 접속부(130)로 전원이 인가되는 것에 의해 열이 발생되어 상기 히터용관(110)을 통과하는 유체를 가열시킬 수 있도록 구비되는 발열부(150)를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기한 히터용관(110)은 고온에서 사용가능하도록 석영관으로 형성된다.

또한, 상기한 발열부(150)는 전원부(130) 사이의 히터용관(110) 외주면에 코팅되어 전원인가에 대응되게 열을 발생시키기 위해 구비되는 발열체(151)와, 상기 발열체(151)의 외주면에 코팅되어 원적외선을 방출시키기 위해 구비되는 원적외선방출부(152)와, 상기 원적외선방출부(152)의 외주면에 코팅되는 투명의 절연체(153)로 구성된다.

이하에서 상기한 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기한 히터용관(110)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 유체가 일단으로 유입되어 타단으로 배출가능하도록 유입구(111)와 유출구(112)를 갖는 중공의 관으로 형성되며, 고온 즉 2,000℃의 고온에도 사용가능하도록 석영으로 만들어진다.

상기한 전극부(130)는, 상기 히터용관(110)의 외주면에 소정 거리 이격되어 전원인가시 발열부(150)의 발열체(151)측으로 전원을 인가시키도록 (+)극과 (-)극으로 구성된다.

상기한 발열부(150)의 발열체(151)는 탄소(혹연;Graphite)50~70중량%와, 탄화규소(SiC)15~30중량%와, 규화물(MoSi2)2~5중량%와, 접착제8~14중량%를 혼합한 발열혼합물로 구성되되, 상기 탄소, 탄화규소, 규화물, 접착제는 1,000이상 10,000이하의 메쉬로 이루어진다.

따라서, 상기 발열혼합물의 입자 크기 및 함량에 의해 발열량을 조절할 수 있게 된다.

즉, 발열혼합물의 입자가 작을수록 밀도 및 발열 면적이 크게 되므로 발열량이 상대적으로 상승하게 된다.

또한, 상기한 원적외선방출부(152)는, 견운모50~70중량%와, 고령토20~40중량%, 진주석3~8중량%와 그리고 접착제25~35중량%를 혼합하여 구성된다.

그리고 상기한 절연체(153)는 전류가 외부로 흘러 누전되지 않도록 함과 아울러 사용자를 보호하도록 구비된다.

여기서, 상기한 발열혼합물의 입자 크기가 1,000 메쉬 이상이 되면, 입자 크기가 커서 발열 효율을 높일 수 없게 되고, 아울러 10,000 메쉬 이하일 경우에는 발열혼합물을 제조하는 비용이 상승하여 결국 연속 히터장치의 제작 단가가 상승되므로 1,000이상 10,000이하의 메쉬로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치는 상기한 바와 같이 유체를 가열가능하도록 구성되나, 이에 한정하는 것은 아니며, 기체용 연속 히터장치로도 가능하다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 유체용 연속 히터장치를 일예로 온수기에 설치하여 사용하게 되면, 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 먼저, 온수기(미도시함)를 작동시키기 위해 스위치를 온(on)시키게 되면, 전원이 히터용관(110)의 외주면에 형성된 전극부(130)를 통하여 인가된다.

상기 전극부(130)로 전원이 인가되는 것에 의해 히터용관(110)의 외주면에 탄소(흑연)60중량%와, 탄화규소20중량%와, 규화물10중량%와, 접착제10중량%를 5,000메쉬의 입자로 분쇄시켜 혼합한 발열혼합물로 구성된 발열부(150)의 발열체(151)가 가열된다.

상기 발열체(151)가 가열되는 것에 의해 히터용관(110)의 유입구(111)측으로 유입된 냉수는 상기 히터용관(110)의 내부를 지나는 동안 가열되어 고온의 온수로 변화되면서 유출구(112)를 통하여 배출된다.

또한, 상기 발열체(151)가 가열되면서 발생된 열이 상기 발열체(151)의 외주면에 코팅된 원적외선방출부(152)로 전달되고 그로 인하여 상기 원적외선방출부(152)가 가열되면서 원적외선을 방출하게 된다.

이상과 같이 상기 히터용관(151)을 통과한 물은 발열부(150) 즉, 발열체;(151)와 접촉하지 않으므로 청정의 고온수를 얻을 수 있게 된다.

또한, 5,000메쉬 입자로 구성되어 코팅된 발열체(151)에 의해 공급되는 전력에 비하여 발열 면적이 매우 넓으므로 소비전력을 현저하게 낮출 수 있다.

또한, 발열체(151)를 통하여 열이 발산되므로 전자파의 발생이 거의 없어 사용자의 인체를 전자파로부터 보호할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 ; 유체용 연속 히터장치
110 ; 히터용관
130 ; 전극부
150 ; 발열부

Claims

유체를 연속해서 가열시킬 수 있도록 히팅장치(100)에 있어서,
유체가 내부로 유동가능하도록 유입구(111)와 유출구(112)가 형성된 중공의 히터용관(110)과;
상기 히터용관(110)의 외주면에 소정 거리 이격되어 전원공급부와 접속가능하도록 (-) 및 (+)가 형성된 접속부(130)와;
상기 접속부(130) 사이의 히터용관(110) 외주면에 코팅되어 상기 접속부(130)로 전원이 인가되는 것에 의해 열이 발생되어 상기 히터용관(110)을 통과하는 유체를 가열시킬 수 있도록 구비되는 발열부(150)를;
포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유체용 연속히터장치.
제1항에 있어서,
상기 발열부(150)는 전원부(130) 사이의 히터용관(110) 외주면에 코팅되어 전원인가에 대응되게 열을 발생시키기 위해 구비되는 발열체(151)와, 상기 발열체(151)의 외주면에 코팅되어 원적외선을 방출시키기 위해 구비되는 원적외선방출부(152)와, 상기 원적외선방출부(152)의 이층에 코팅되는 투명의 절연체(153)로 구성된 것을 특징으로 하는 유체용 연속 히터장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 히터용관(110)은 고온에서 사용가능하도록 석영관으로 형성된 것을 특징으로 하는 유체용 연속 히터장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발열부(150)의 발열체(151)는 탄소(혹연;Graphite)50~70중량%와, 탄화규소(SiC)15~30중량%와, 규화물(MoSi2)2~5중량%와, 접착제8~14중량%를 혼합한 발열혼합물로 구성되되, 상기 탄소, 탄화규소, 규화물, 접착제는 1,000이상 10,000이하의 메쉬로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체용 연속 히터장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발열부(150)의 원적외선방출부(152)는, 견운모50~70중량%와, 고령토20~40중량%, 진주석3~8중량%와 그리고 접착제25~35중량%를 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 유체용 연속 히터장치.