KR20130061957A

KR20130061957A - 난방용 온수관 조립체

Info

Publication number: KR20130061957A
Application number: KR1020110128291A
Authority: KR
Inventors: 두 년 김
Original assignee: 천열에너지 주식회사
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR101375121B1

Abstract

본 발명은 난방용 온수관 내에 전열선을 내장하여 온수관 내의 난방수를 가열하도록 이루어진 난방용 온수관 조립체에 관한 것이다. 본 발명 난방용 온수관 조립체는, 난방용 온수관에 전열선을 내장하여 구성되는 난방용 온수관 조립체에 있어서, 전열선의 외주면에 코일선을 나선형으로 감아 전열선과 온수관의 만곡부 사이에 간극을 형성하고, 간극을 통해 난방수가 순환하도록 하여, 전열선으로부터 난방수로의 열전달효율이 향상되도록 이루어진다. 본 발명 난방용 온수관 조립체에 따르면, 전열선의 외주면에 나선형으로 감기는 코일선에 의해 전열선이 온수관의 만곡부에 밀착되지 않고 간극을 유지함으로써, 전열선과 만곡부 사이로 난방수가 순환되어 전열선과 난방수의 접촉면적이 증가함에 따라 전열선의 열전달효율이 증대된다.

Description

난방용 온수관 조립체{HOT WATER SUPPLY PIPE ASSEMBLY FOR HEATING}

본 발명은 난방용 온수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방용 온수관 내에 전열선을 내장하여 온수관 내의 난방수를 가열하도록 이루어진 난방용 온수관 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 실내 난방용으로 주로 사용되는 난방용 온수관의 경우 실내의 난방면적에 따라 바닥에 다양한 형태로 배열된다. 난방용 온수관 중에는 온수관 내에 전열선을 내장하여 전열선으로부터 발열되는 열에 의해 난방수를 가열하도록 이루어진 것이 있다.

이러한 온수관의 내부에는 전열선이 내장되고 난방수로 충진되며 전원과 연결되는 전열선의 발열로서 난방수와 열교환되도록 하여 난방수를 소정의 온도로 가열시킨다. 이런 구성을 갖는 난방용 온수관을 이용해 난방을 할 경우 보일러와 난방수 순환펌프의 설치가 필요치 않고, 온수관 전체에서 열이 방출되기 때문에 소음이 없이 간편하게 난방할 수 있는 장점이 있다.

이와 같은 특징을 갖는 종래의 난방용 온수관이 설치된 일 예가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 전열선(100)을 온수관(200)의 일단부에서 타단부로 관통시킨 후 당기면 인장력에 의해 전열선(100)이 온수관(200)의 만곡부(210) 내주면에 밀착된다.

통상적으로 온수관(200)의 배열 간격은 30cm 정도이므로 온수관(200)의 만곡부(210) 내주면 길이(L)는 아래의 <계산식-1>에 의해 47.1cm가 된다.

L = 30cm × 3.14 × 1/2 = 47.1cm ----------<계산식-1>

온수관(200)의 만곡부(210) 마다 전열선(100)이 47.1cm의 길이로 만곡부(210) 내주면에 밀착되며 난방면적이 넓을수록 전열선(100)이 만곡부(210)에 밀착되는 면적이 증가하게 된다.

이와 같이 전열선의 일부가 온수관의 내주면에 밀착되면 다음과 같은 문제점들이 발생된다.

첫째, 온수관의 만곡부 내주면과 전열선이 밀착되는 부분에는 난방수가 순환되지 못하기 때문에 그만큼 전열선과 난방수의 접촉면적이 줄어들게 되며, 결과적으로 전열선의 열전달효율이 떨어지게 된다.

둘째, 전열선이 접촉된 부분에 전열선으로부터 방출되는 열이 축적됨으로써 전열선의 절연재와 온수관에 열손(熱損)을 주게 된다. 이로 인해 온수관과 전열선의 접촉부분이 녹거나 타는 현상이 발생하게 되며, 결과적으로 난방의 안정성이 저하된다.

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 온수관에 내장된 전열선이 온수관의 만곡부에 밀착되지 않고 간극을 유지할 수 있도록 하는 난방용 온수관 조립체를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 난방용 온수관 조립체는, 난방용 온수관에 전열선을 내장하여 구성되는 난방용 온수관 조립체에 있어서, 전열선의 외주면에 코일선을 나선형으로 감아 전열선과 온수관의 만곡부 사이에 간극을 형성하고, 간극을 통해 난방수가 순환하도록 하여, 전열선으로부터 난방수로의 열전달효율이 향상되도록 이루어진다.

코일선은 전열선의 외주면에 전열선의 길이방향에 대하여 15~45°의 경사각으로 감긴다.

코일선은 전열선의 외주면에 접합된다.

코일선에 난방수가 관통하여 흐를 수 있도록 보조 유로를 형성하여 난방수의 순환을 촉진시킬 수 있도록 이루어진다.

보조 유로는 코일선의 외측면에 이격되게 돌출 형성되며 온수관의 만곡부에 접촉되는 복수 개의 접촉돌기 사이에 형성된다.

보조 유로는 코일선에 이격되게 형성되는 홈의 형태로 형성된다.

본 발명 난방용 온수관 조립체에 따르면 다음과 같은 효과들을 가진다.

첫째, 전열선의 외주면에 나선형으로 감기는 코일선에 의해 전열선이 온수관의 만곡부에 밀착되지 않고 간극을 유지함으로써, 전열선과 만곡부 사이로 난방수가 순환되어 전열선과 난방수의 접촉면적이 증가함에 따라 전열선의 열전달효율이 증대된다.

둘째, 전열선의 외주면에 나선형으로 감기는 코일선에 의해 전열선이 온수관의 만곡부에 밀착되지 않고 간극을 유지함으로써, 전열선의 절연재와 온수관에 열손(熱損)을 줄 염려가 없으며, 결과적으로 난방의 안정성을 보장받을 수 있다.

셋째, 전열선의 외주면에 나선형으로 감기는 코일선 사이로 난방수가 순환하도록 이루어짐으로써, 난방수와 전열선과의 접촉면적이 증가함에 따라 전열선으로부터 난방수로의 열전달효율이 증대된다.

넷째, 전열선의 외주면에 코일선을 나선형으로 감아서 온수관 내에 삽입하면 되기 때문에 전체적인 구조가 간단하고 제작이 용이하다.

도 1은 종래의 난방용 온수관 조립체의 시공상태를 나타낸 시공상태도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 시공상태를 나타낸 시공상태도.
도 3은 도 2에서 온수관의 만곡부를 확대하여 나타낸 확대도.
도 4는 전열선에 코일선이 감긴 모습을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 종단면도.
도 6은 도 5에 도시된 코일선이 전열선에 감긴 모습을 나타낸 사시도.
도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 코일선의 측면도.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 종단면도.
도 9는 도 8에 도시된 코일선이 전열선에 감긴 모습을 나타낸 사시도.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 코일선의 측면도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전열선이 내장된 온수관을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 시공상태를 나타낸 시공상태도이고, 도 3은 도 2에서 온수관의 만곡부를 확대하여 나타낸 확대도이다.

본 실시예에 따른 난방용 온수관 조립체(1)는 난방용 온수관(10), 전열선(20) 및 코일선(30)을 포함한다.

난방용 온수관(10)은 내부에 열매체인 난방수가 충진되며 설치시 도 2에 도시된 바와 같이 지그재그로 설치되어 일정구간에 만곡부(11)를 형성하게 된다. 온수관(10)의 배열간격은 통상적으로 30cm 정도이다.

전열선(20)은 난방용 온수관(10)에 내장되어 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열되어 난방수를 가열하게 된다.

코일선(30)은 전열선(20)의 외주면에 나선형으로 감겨 전열선(20)과 온수관(10)의 만곡부(11) 사이에 간극(s)을 형성한다. 즉, 코일선(30)이 감긴 전열선(20)을 온수관(10)이 일단부를 통해 삽입하여 타단부로 당기어 관통시킬 때 전열선(20)을 당기는 인장력에 의해 온수관(10)의 만곡부(11) 내주면에 전열선(20)이 밀착될 수 있으나, 전열선(20)의 외주면에 감긴 코일선(30)이 전열선(20)과 온수관(10)의 만곡부(11) 사이에 개재되기 때문에 전열선(20)과 만곡부(11) 사이에 간극(s)이 형성된다.

코일선(30)은 전열선(20)의 외주면에 일정간격으로 감기며, 실리콘과 같은 내열성 합성수지, 녹이 쓸지 않는 금속, 및 녹 방지 처리된 금속 등 다양한 소재를 이용하여 제작될 수 있다.

코일선(30)은 원형단면으로 형성될 때 온수관(10)의 만곡부(11)에 선접촉되어 접촉면적이 최소화되므로 바람직하나, 이에 한정되지 않고 삼각형 단면이나 다각형 단면 등 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.

코일선(30)은 와인더(winder)를 이용하여 전열선(20)에 용이하게 감기며, 전열선(20)에 접합되는 것도 가능하다. 코일선(30)은 전열선(20)의 전 길이에 걸쳐서 감기기 때문에 코일선(30)과 전열선(20)이 접합처리되지 않아도 설치시 코일선(30)이 밀리거나 이완될 염려가 없다.

한편, 코일선(30)이 금속재로 제작된 경우 전열선(20)에서 방출되는 열이 코일선(30)을 통해 사방으로 전도되므로 전열선(20)으로부터 난방수로의 열전달효율이 더욱 향상된다. 이 때, 코일선(30)은 전열선(20)의 후술할 절연재(22)에 의해 도선(21)과 절연되어 있기 때문에 누전의 우려가 없다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 난방용 온수관 조립체(1)에 의하면, 온수관(10)의 만곡부(11)에서 전열선(20)과 만곡부(11)가 코일선(30)에 의해 이격되어 간극을 형성하므로 간극을 통해 난방수가 순환되어 전열선(20)으로부터 난방수로 열전달이 유효하게 이루어져 열전달효율이 향상된다. 또한, 전열선(20)이 온수관(10)의 만곡부(11)로부터 이격되기 때문에 전열선(20)과 온수관(10)에서의 열손(熱損) 발생이 방지되어 난방의 안정성이 증대된다.

또한, 전열선(20)에 코일선(30)을 단순히 감은 상태에서 온수관(10) 내로 삽입하면 되기 때문에 구조가 간단하고 제작이 용이하다.

도 4는 전열선에 코일선이 감긴 모습을 나타낸 사시도이다.

전열선(20)은 외부로부터 인가되는 전류가 흐르면서 자체 저항에 의해 발열하는 도선(21)과 도선(21)을 감싸 절연시키는 절연재(22)로 구성된다. 도선(21)이 절연재(22)로 감싸져 있기 때문에 전열선(20)의 외주면에 금속재로 된 코일선(30)을 감더라도 누전의 우려가 없다.

코일선(30)의 단면 굵기는 전열선(20)의 단면 굵기를 감안하여 1~3mm가 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 전열선(20)의 단면 굵기에 따라 변형 실시될 수 있다.

코일선(30)의 경사각(a)은 전열선(20)의 길이방향을 기준으로 15~45°가 바람직하다. 코일선(30)의 경사각(a)에 따라 코일선(30)의 간격(w)이 자동으로 설정된다. 코일선(30)의 경사각(a)이 45°를 초과하는 경우 코일선(30)의 간격이 좁아 난방수의 순환이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 코일선(30)의 경사각(a)이 15° 미만인 경우에는 코일선(30)의 간격이 너무 넓어 온수관(10)의 만곡부(11)에서 전열선(20)과 만곡부(11) 사이에서의 간극 형성이 용이하지 않게 된다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 종단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 코일선이 전열선에 감긴 모습을 나타낸 사시도이며, 도 7은 도 5 및 도 6에 도시된 코일선의 측면도이고, 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 난방용 온수관 조립체의 종단면도이며, 도 9는 도 8에 도시된 코일선이 전열선에 감긴 모습을 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 코일선의 측면도이다.

본 실시예에 따른 난방용 온수관 조립체(1)에 의하면 전열선(20)의 원주면에 나선형으로 감기는 코일선(30)에 의해 형성되는 메인유로를 통해 난방수가 순환하도록 이루어진다. 또한, 코일선(30)에 난방수가 관통하여 흐를 수 있도록 보조 유로(31)(32)를 형성하여 난방수의 순환을 촉진시킬 수 있도록 이루어진다. 이처럼, 코일선(30)이 감겨진 방향을 따라 코일선(30) 사이에 형성되는 메인유로와 코일선(30)을 관통하여 형성되는 보조 유로(31)(32)를 통해 난방수의 순환이 촉진되므로 전열선(20)으로부터 난방수로의 열전달이 촉진되어 열전달효율이 향상된다.

보조 유로(31)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 코일선(30)의 외측면에 이격되게 돌출 형성되며 온수관(10)의 만곡부(11)에 접촉되는 복수 개의 접촉돌기(33) 사이에 형성될 수 있다.

또한, 보조 유로(32)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 코일선(30)에 이격되게 형성되는 홈의 형태로 형성될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 난방용 온수관 조립체를 바람직한 실시예들을 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 변경할 수 있다.

1 : 난방용 온수관 조립체 10 : 난방용 온수관
11 : 만곡부 20 : 전열선
21 : 도선 22 : 절연재
30 : 코일선 31, 32 : 보조 유로
33 : 접촉돌기

Claims

난방용 온수관에 전열선을 내장하여 구성되는 난방용 온수관 조립체에 있어서,
상기 전열선의 외주면에 코일선을 나선형으로 감아 상기 전열선과 상기 온수관의 만곡부 사이에 간극을 형성하고, 상기 간극을 통해 난방수가 순환하도록 하여, 상기 전열선으로부터 상기 난방수로의 열전달효율이 향상되도록 한 난방용 온수관 조립체.
제1항에 있어서,
상기 코일선은 상기 전열선의 외주면에 전열선의 길이방향에 대하여 15~45°의 경사각으로 감기는 것을 특징으로 하는 난방용 온수관 조립체.
제1항에 있어서,
상기 코일선은 상기 전열선의 외주면에 접합되는 것을 특징으로 하는 난방용 온수관 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일선에 상기 난방수와 관통하여 흐를 수 있도록 보조 유로를 형성하여 상기 난방수의 순환을 촉진시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 난방용 온수관 조립체.
제4항에 있어서,
상기 보조 유로는 상기 코일선의 외측면에 이격되게 돌출 형성되며 상기 온수관의 만곡부에 접촉되는 복수 개의 접촉돌기 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 난방용 온수관 조립체.
제4항에 있어서,
상기 보조 유로는 상기 코일선에 이격되게 형성되는 홈의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 난방용 온수관 조립체.