KR20130001732U - 배관용 동파방지 히터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 겨울철 배관의 외주면에 권취되어 발열작용 함으로써 배관을 따라 이송하는 유체가 얼지 않도록 함과 동시에 발열작용 하는 발열선의 온도를 측정하여 일정 온도 이상으로 상승하는 것을 차단시킬 수 있는 배관용 동파방지 히터에 관한 것으로, 소정 길이의 전선이 연결된 플러그; 상기 플러그의 전선과 통전되어 발열작용 하는 발열선이 내장된 전열 피복재; 상기 전선과 발열선을 상호 연결하는 제1 몰딩부; 상기 전열 피복재의 일면에 고정되며 상기 전열 피복재의 온도에 따라 통전 전류를 단락시키는 바이메탈; 상기 전열 피복재와 바이메탈을 상호 연결하는 제2 몰딩부; 및 상기 바이메탈이 고정되는 전열 피복재에는 상기 바이메탈과 전열 피복재의 둘레를 감싸는 상태로 밀착시키는 밀착고정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하므로, 상기 전열 피복재가 변형되거나 그에 따른 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

배관용 동파방지 히터{heater prevent frozen to burst for water-pipe}

본 고안은 배관용 동파방지 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철 배관의 외주면에 권취되어 발열작용 함으로써 배관을 따라 이송하는 유체가 얼지 않도록 함과 동시에 발열작용 하는 발열선의 온도를 측정하여 일정 온도 이상으로 상승하는 것을 차단시킬 수 있는 배관용 동파방지 히터에 관한 것이다.

일반적으로, 배관의 동파(冬破)는 배관의 내부에 있는 물이 액체상태를 유지하다가 기온이 영하로 하강함으로 인하여 결빙되어 부피가 커짐으로 이러한 팽창에 의하여 배관이 견디지 못하고 파열되는 것이다.

이러한 배관의 동파가 발생하는 상황으로서는 배관이 노출된 상태 또는 온기가 없는 화장실 및 도로에 가설된 배관들이 기온이 하강할 때 온기를 가지지 못함으로 배관 내부의 물이 액체상태에서 결빙되어 관이 파열되는 경우가 많이 발생하였고, 특히 물의 사용이 없는 늦은 밤 시간에서 새벽 시간 동안에 주로 많이 발생하였다.

상기와 같이 배관의 동파를 방지하기 위해서 종래에는 지속적으로 물이 흘러나오도록 하여 배관 내부에서 물이 액체상태를 유지하게 함으로 동파를 방지하는 방법과 배관에 노출된 배관에 단열효과를 가지는 보온재를 감싸서 보온시키는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기와 같은 동파 방지의 방법 중에 전자의 방법은 지속적으로 물이 흘러나와 배관 내부에서 물이 액체상태를 유지함으로 동파를 방지할 수 있는 가장 확실한 방법이나 물의 낭비가 심한 단점을 가진 것이고, 상기 후자와 같은 방법은 물의 낭비를 없앨 수 있으나 기온이 영하 10℃ 이하와 같은 극심한 추위에서는 효과를 기대할 수 없는 단점을 가진 것이다.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 동파방지 히터가 다양하게 개발되고 있으며, 그 일예로서 한국등록실용신안공보 제0277428호(이하 '종래기술'이라 함)에 개시된 수도관 동파방지히터에 대하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이 종래기술에 따른 수도관 동파방지히터는 코드선(120)의 일측에는 플러그(110)를 설치하고, 그 코드선(120)의 타측에는 연질 절연피복이 씌워져 구성된 가열선(130)을 연결 설치하며, 그 코드선(120)의 중간에는 전류차단수단(140)인 바이메탈(141)을 포함하며, 상기 동파방지히터(100)의 가열선(130)을 수도관(200)에 감고, 그 감아진 가열선(130) 사이의 공간을 통해 바이메탈(141)을 수도관(200)에 밀착 고정하며, 상기 바이메탈(141)과 코드선(120)의 일측 연결부분에는 보호관(122)이 씌워지는 테스트전선(121)을 함께 연결 구비하여 테스트전선(121)과 플러그(110)의 단자(111)를 테스터기로 찍어서 가열선(130) 내부의 통전과 단락을 확인할 수 있도록 된 구성이다.

그런데, 종래기술에 적용된 바이메탈(141)은 수도관에 접촉하여 수도관의 측정된 온도에 따라 가열선(130)의 발열작용이 진행되는 것으로, 이때 상기 수도관의 온도에 의한 가열선(130)의 발열작용이 장시간동안 유지될 경우 오히려 상기 가열선(130)을 감싸는 연질의 전열 피복재가 녹아내려 누전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 바이메탈(141)은 케이블 타이를 사용하는 것에 의해 수도관에 고정설치되는 것으로, 이때, 상기 바이메탈(141)과 수도관의 접촉부위가 점의 형태로 접촉하기 때문에 수도관의 정확한 온도를 측정하기 어려운 문제점이 있었다.

아울러, 종래기술의 수도관 동파방지히터에는 가열선(130)의 단락을 확인하기 위한 테스트전선(121)과 상기 테스트전선(121)에 씌워지는 보호관(122)을 추가적으로 구성함에 따라 전체 배선연결 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 그에 따른 제조단가를 크게 상승시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고안의 목적은 바이메탈의 온도측정을 대상을 전열 피복재로 하여 발열작용에 의해 상기 전열 피복재가 변형되거나 그에 따른 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 배관용 동파방지 히터를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 배관용 동파방지 히터는,

소정 길이의 전선이 연결된 플러그;

상기 플러그의 전선과 통전되어 발열작용 하는 발열선이 내장된 전열 피복재;

상기 전선과 발열선을 상호 연결하는 제1 몰딩부;

상기 전열 피복재의 일면에 고정되며 상기 전열 피복재의 온도에 따라 통전 전류를 단락시키는 바이메탈;

상기 전열 피복재와 바이메탈을 상호 연결하는 제2 몰딩부; 및,

상기 바이메탈이 고정되는 전열 피복재에는 상기 바이메탈과 전열 피복재의 둘레를 감싸는 상태로 밀착시키는 밀착고정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 밀착고정수단은 상기 전열 피복재의 일단으로부터 끼워지는 중공형의 수축튜브인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수축튜브는 바이메탈의 일부분이 노출되는 구조로 씌워지거나, 상기 바이메탈이 노출되지 않도록 완전히 감싸는 상태로 씌워지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 수축튜브에는, 상기 수축튜브와 바이메탈 사이의 이격된 공간과 연통하는 방열구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀착고정수단은 반원 형상으로 이루어진 2개의 결속부재가 상호 힌지 결합되어 내부 직경이 점차 좁아지도록 오므려지는 체결구조의 커넥터인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1 몰딩부와 제2 몰딩부에 각각 결선되는 선들이 혼촉되거나 유동하는 것을 방지하는 밀봉재가 충진되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀봉재는 젤타입의 경화성 엑폭시수지인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 발열선 둘레에는 발열선 보호피복재가 추가적으로 형성되며, 상기 발열선 보호피복재는 상기 전열 피복재에 형성되는 몰딩 돌출부 내에 수용되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 바이메탈의 온도측정을 대상을 전열 피복재로 하여 발열선의 발열작용에 의해 상기 전열 피복재가 변형되거나 그에 따른 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가열선의 단락을 확인하기 위한 테스트전선과 상기 테스트전선에 씌워지는 보호관의 구성을 생략함으로써, 전체 배선연결 구조를 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 제조단가를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 수도관 동파방지히터의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 배관용 동파방지 히터를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 전열 피복재의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 2의 제1 몰딩부 및 제2 몰딩부의 조립체 구성을 나나탠 사시도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 배관용 동파방지 히터에 설치되는 밀착고정수단을 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 6은 밀착고정수단의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 배관용 동파방지 히터(1000)는, 소정 길이의 전선(110)이 연결된 플러그(100)와, 상기 플러그(100)의 전선(110)과 통전되어 발열작용 하는 발열선(210)이 내장된 전열 피복재(200)와, 상기 전선(110)과 발열선(210)을 상호 연결하는 제1 몰딩부(300)와, 상기 전열 피복재(200)의 일면에 고정되며 상기 전열 피복재(200)의 온도에 따라 통전 전류를 단락시키는 바이메탈(400) 및 상기 전열 피복재(200)와 바이메탈(400)을 상호 연결하는 제2 몰딩부(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 플러그(100)는 외부의 콘센트 단자에 결합되어 전기를 공급받는 것으로, 상기 콘센트 단자에 대응하여 결합되는 한 쌍의 (+)(-)단자(101)와, 상기 (+)(-)단자(101)에 연결되어 소정 길이로 연장형성되는 전선(110)으로 구성된다.

물론, 상기 전선(110)은 피복재에 의해 감싸지는 것은 당연하다.

한편, 상기 전열 피복재(200)는 겨울철 배관이 동파(冬破)되는 것을 방지할 수 있도록 배관의 외주면 길이방향을 따라 밀착 권취되는 것으로, 내부에는 상기 플러그(100)의 전선(110)과 통전되어 발열작용 하는 발열선(210)이 내장된다.

여기서 상기 전열 피복재(200)는 배관의 외면에 대하여 용이하게 밀착될 수 있도록 연질의 PVC로 성형제작되되, 상기 발열선(210)의 발열작용을 통한 열전달 효율이 우수하도록 소정의 면적을 가지는 평판의 단면구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 전열 피복재(200)의 길이방향 일측은 배관의 외주면에 대하여 밀착될 수 있도록 평편면으로 이루어지고, 타측은 상기 발열선(210)이 각각 소정의 간격을 두고 매설되는 몰딩 돌출부(201a)가 형성된다.

또한, 상기 몰딩 돌출부(201a) 사이에는 후술할 바이메탈(400)이 상기 전열 피복재(200)에 일부 접하는 상태로 지지하는 지지용 돌출부(201b)가 형성된다.

즉, 상기 지지용 돌출부(201b)는 상기 전열 피복재(200)의 발열선(210)과 이격 거리를 두어 그 열기에 의해 바이메탈(400)이 쉽게 과열되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 발열선(210) 둘레에는 발열선 보호피복재(210a)가 추가적으로 형성되며, 상기 발열선 보호피복재(210a)는 상기 몰딩 돌출부(201a) 내에 수용된다.

이러한 상기 발열선 보호피복재(210a)는 상기 발열선(210)을 감싸는 상태로 압출성형되는 것으로, 상기 발열선(210)의 발열작용시 상기 전열 피복재(200)에 대하여 직접적으로 과열이 전달되는 것을 방지함과 동시에 상기 발열선(210)을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있도록 완충재 기능을 수행한다.

아울러, 상기 전열 피복재(200)의 길이방향 일측과 타측에는 제1 몰딩부(300)와 제2 몰딩부(500)가 형성된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 몰딩부(300)는 상기 전선(110)과 발열선(210)을 상호 연결하는 것이고, 상기 제2 몰딩부(500)는 상기 발열선(210)과 후술할 바이메탈(400)을 상호 연결하기 위한 구성요소이다.

이러한 상기 제1 몰딩부(300)와 제2 몰딩부(500)는 분할가능하게 결합되는 조립체의 구조로 이루어진다.

또한, 상기 제1 몰딩부(300)와 제2 몰딩부(500)에는 결선되는 각각의 선들이 서로 혼촉되거나 유동하는 것을 방지하도록 밀봉재(310,510)가 충진된다.

즉, 상기 밀봉재(310,510)는 외부의 충격으로부터 상기 제1 몰딩부(300)와 제2 몰딩부(500) 내에서 결선된 선들이 쉽게 단락되는 것을 억제시킬 수 있으므로 제품의 품질을 한층 향상시키는 효과가 있다.

상기 밀봉재(310,510)는 젤타입의 경화성 엑폭시수지를 사용하는 것이 좋다.

한편, 상기 바이메탈(bimetal:400)은 일반적으로, 팽창계수가 다른 두 종류의 얇은 금속편(미도시)을 맞붙인 것으로서, 상기 금속편의 열변형에 따른 전기적인 접점 및 단락으로 통전 여부를 제어하는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 바이메탈(400)은 상기 전열 피복재(200)의 일면에 고정되며 상기 전열 피복재(200)의 온도에 따라 통전 전류를 단락시킨다.

즉, 상기 바이메탈(400)은 배관 또는 외부의 온도변화로부터 통전 전류를 제어하는 것이 아니라, 상기 전열 피복재(200)의 온도에 따라 통전 전류를 제어하기 때문에 발열선(210)의 발열작용이 진행되는 동안 발열선(210)을 감싸는 전열 피복재(200)가 녹아내려 누전사고가 발생하는 문제점을 근본적으로 차단시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 바이메탈(400)은 상기 제2 몰딩부(500)에 배치된 전열 피복재(200)의 발열선(210)과 전기적으로 연결되되, 상기 제2 몰딩부(500)로부터 약 5~10㎝ 이격된 위치에 고정되는 것이 좋다.

특히, 상기 바이메탈(400)이 고정되는 전열 피복재(200)에는 상기 바이메탈(400)과 전열 피복재(200)의 둘레를 감싸는 상태로 밀착시키는 밀착고정수단(600)을 추가적으로 구성하는 것이 바람직하다.

도 5에 도시한 바와 같이 상기 밀착고정수단(600)은 상기 전열 피복재(200)의 일단으로부터 끼워지는 중공의 수축튜브(600a)로 제작하는 것이 바람직하며, 상기 수축튜브(600a)는 바이메탈(400)의 일부분이 노출되는 구조로 씌워지거나, 상기 바이메탈(400)이 노출되지 않도록 완전히 감싸는 구조로 씌워질 수 있도록 한다.

또한, 상기 수축튜브(600a)에는 바이메탈(400)에서 발생되는 열기가 외부로 방출될 수 있도록 상기 수축튜브(600a)와 바이메탈(400) 사이의 이격된 공간(c)과 연통하는 방열구멍(601a)을 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 바이메탈(400)이 상기 수축튜브(600a)에 의해 완전히 폐쇄되어 국부적으로 온도가 상승함으로써 상기 바이메탈(400)이 오작동하는 경우를 방지하도록, 상기 수축튜브(600a)에 상기 방열구멍(601a)을 형성하여 열기를 방출할 수 있다.

또한, 도 6은 본 고안에 적용된 밀착고정수단(600)의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 여기서 상기 밀착고정수단(600)은 반원 형상으로 이루어진 2개의 결속부재가 상호 힌지 결합되어 내부 직경이 점차 좁아지도록 오므려지는 체결구조의 커넥터(600b)로 이루어진다.

즉, 상기 커넥터(600b)는 제1 결속부(610b)와 제2 결속부(620b)가 일측 단부에 마련된 힌지부(630b)를 중심으로 오므려지거나 벌어지는 힌지 운동을 통해 상기 전열 피복재(200)와 바이메탈(400)을 감싸는 상태로 결속시키거나 해제할 수 있는 구조이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 바이메탈(400)의 온도측정을 대상을 전열 피복재(200)로 하여 발열선(210)의 발열작용에 의해 상기 전열 피복재(200)가 변형되거나 그에 따른 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 발열선(210)의 단락을 확인하기 위한 테스트전선과 상기 테스트전선에 씌워지는 보호관의 구성을 생략함으로써, 전체 배선연결 구조를 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 제조단가를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.

100 : 플러그
110 : 전선
200 : 전열 피복재
210 : 발열선
210a : 발열선 보호피복재
300 : 제1 몰딩부
310 : 밀봉재
400 : 바이메탈
500 : 제2 몰딩부
510 : 밀봉재
600 : 밀착고정수단

Claims (8)

1. 소정 길이의 전선이 연결된 플러그;
   상기 플러그의 전선과 통전되어 발열작용 하는 발열선이 내장된 전열 피복재;
   상기 전선과 발열선을 상호 연결하는 제1 몰딩부;
   상기 전열 피복재의 일면에 고정되며 상기 전열 피복재의 온도에 따라 통전 전류를 단락시키는 바이메탈;
   상기 전열 피복재와 바이메탈을 상호 연결하는 제2 몰딩부; 및,
   상기 바이메탈이 고정되는 전열 피복재에는 상기 바이메탈과 전열 피복재의 둘레를 감싸는 상태로 밀착시키는 밀착고정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 밀착고정수단은 상기 전열 피복재의 일단으로부터 끼워지는 중공형의 수축튜브인 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 수축튜브는 바이메탈의 일부분이 노출되는 구조로 씌워지거나, 상기 바이메탈이 노출되지 않도록 완전히 감싸는 상태로 씌워지는 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 수축튜브에는, 상기 수축튜브와 바이메탈 사이의 이격된 공간과 연통하는 방열구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 밀착고정수단은 반원 형상으로 이루어진 2개의 결속부재가 상호 힌지 결합되어 내부 직경이 점차 좁아지도록 오므려지는 체결구조의 커넥터인 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 몰딩부와 제2 몰딩부에 각각 결선되는 선들이 혼촉되거나 유동하는 것을 방지하는 밀봉재가 충진되는 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 밀봉재는 젤타입의 경화성 엑폭시수지인 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발열선 둘레에는 발열선 보호피복재가 추가적으로 형성되며, 상기 발열선 보호피복재는 상기 전열 피복재에 형성되는 몰딩 돌출부 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 배관용 동파방지 히터.
   

Images