KR20150011542A - 드레인파이프용 결빙방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겨울철 등에 빗물 등이 배수되는 드레인파이트 내측에 고여있던 물이 결빙되어 배수가 되지 않는 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 드레인파이프의 하단에 끼워지는 내부파이프와, 상기 내부파이프의 외부를 덮어 감싸도록 설치되며 상기 내부파이프의 외경으로부터 소정 이격된 내경을 가지어 상기 내부파이프의 외경과의 사이에 공간부를 형성시키는 외부파이프와, 상기 외부파이프의 일측에 설치된 히터와, 상기 히터의 동작을 제어하도록 상기 히터에 전기적으로 연결되며 상기 외부파이프에 구비되는 온도제어패널부를 제공한다.

Description

드레인파이프용 결빙방지장치{Apparatus for preventing freezing of Drain-pipe}

본 발명은 동절기에 드레인파이프가 결빙되지 않도록 열을 공급해 주는 드레인파이프용 결빙방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 학교, 공원 등의 옥외에는 다수 개의 빗물이나 수도가 흘러 내려가는 드레인파이프가 설치되어 있다.

그런데, 이러한 드레인파이프는 결빙을 방지하기 위한 방편으로 보온단열재로 드레인파이프을 두르지만 이것만으로 드레인파이프이 동파되는 것을 확실하게 막을 수가 없었다.

일단 온도가 일정 온도 이하로 급강하하여 드레인파이프가 결빙되는 경우에는 결빙구간을 두드려 드레인파이프 내부의 얼음을 파쇄하여 제거하거나 뜨거운 물을 드레인파이프를 따라 흘려보내거나 하는 등의 방법으로 드레인파이프를 해동시켜야 하므로 작업 자체가 번거로움은 물론 물을 계속 흘려보내야 하는 등의 경우에는 많은 양의 용수를 낭비하게 되고 개방되어 흘러내리는 소량의 유체이동으로도 계속적인 한파에 대응하지 못해 결국 결빙을 막지 못하게 되는 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 국내등록특허 제831077호와 같이 결빙방지 히팅코일을 드레인파이프에 감고 전원을 연결하여 열을 발생시켜 드레인파이프의 동파를 방지하는 스트립형 면상발열체를 이용한 동파방지 기능을 가진 파이프도 개발되고 있다.

하지만 이러한 방법은 히팅코일이 드레인파이프에 직접 접촉하는 방식이므로 히팅코일의 유동을 방지하고 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 필수적으로 히팅코일의 외측에 보호파이프를 일체로 성형해야 한다. 따라서, 사용 중 히팅코일이 단락되는 등의 문제가 발생할 경우 히팅코일과 함께 보호파이프 전체를 교체하여야 하는 문제가 있으며, 히팅코일의 설치구간이 길고 사용 중에 히팅코일에 지속적으로 전력을 공급해주어야 하므로 전력사용량도 많다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 동절기 등에 드레인파이프 등에 결빙이 발생하는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

둘째, 본 발명은 정비가 용이하고 전력사용이 적도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 드레인파이프의 하단에 끼워지는 내부파이프와, 상기 내부파이프의 외부를 덮어 감싸도록 설치되며 상기 내부파이프의 외경으로부터 소정 이격된 내경을 가지어 상기 내부파이프의 외경과의 사이에 공간부를 형성시키는 외부파이프와, 상기 외부파이프의 일측에 설치된 히터와, 상기 히터의 동작을 제어하도록 상기 히터에 전기적으로 연결되며 상기 외부파이프에 구비되는 온도제어패널부를 포함하는 드레인파이프용 결빙방지장치를 제공한다.

또한, 상기 외부파이프의 일측에는 공간부를 진공으로 만들기 위한 공기배출구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 외부파이프의 일측에는 공간부에 열전달용 유체를 투입하기 위한 가스유입구가 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 드레인파이프용 결빙방지장치는 종래와 같이 히팅코일이 드레인파이프에 직접 열을 전달하지 않는 구조가 아니라 내부파이프와 외부파이프 사이에 형성된 진공 또는 열전달 유체로 충전된 공간부를 통해 히터로부터의 열이 간접적으로 전달되는 구조로 이루어져 있기 때문에 히터의 정비가 용이하고 히터의 작동을 중시시켜도 일정 시간 동안 온도가 유지되므로 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 나타낸 일부 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 구성하는 주요 구성간의 관계를 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치의 작동과정을 나타낸 순서도.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

첨부된 도면 중, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치를 구성하는 주요 구성간의 관계를 나타낸 블록도이다.

도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치(100)는 내부파이프(110), 외부파이프(120), 히터(130) 및 온도제어패널부(140)를 포함하여 구성된다.

상기 내부파이프(110)는 소정 길이를 가지며 내부가 길이방향을 따라서 관형으로 이루어져 드레인파이프의 하단 외측으로 긴밀하게 끼워져 결합된다. 도시하지는 않았으나 필요에 따라서 상기 내부파이프(110)은 접착제나 볼트나 스크류와 같은 별도의 체결부재를 통해 보다 견고하게 드레인파이프에 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 외부파이프(120)는 상기 내부파이프(110)의 외부를 덮어 감싸도록 설치된다. 이때, 상기 외부파이프(120)는 상기 내부파이프(110)의 외경으로부터 소정 이격된 내경을 가지어 상기 내부파이프의 외경과의 사이에 공간부(105)가 형성되도록 구성된다.

한편, 상기 외부파이프(120)의 일측에는 공간부(105)를 진공으로 만들기 위한 공기배출구(125)가 형성될 수 있다. 이 경우 공간부 내부의 열전도 성능은 극대화된다. 상기 공기배출구(125)에는 마개(126) 또는 미도시된 밸브와 같은 개폐부재가 더 구비된다.

또한, 상기 외부파이프(120)의 일측에는 공간부(105)의 내부에 열전달용 유체를 투입할 수 있도록 가스공급구(125)가 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 공간부(105)에 충진된 열전달용 유체로 인하여 공간부 내부의 열전도 성능은 극대화된다. 즉, 상기 내부파이프(110)와 외부파이프(120)은 소정의 히트파이프의 역할을 수행하는 것으로서, 상기 열전달용 유체는 공지된 히트파이프에 적용되는 유체가 적용될 수 있을 것이다. 상기 가스공급구(125)에는 마개(126) 또는 미도시된 밸브와 같은 개폐부재가 더 구비된다.

또한, 상기 히터(130)는 상기 외부파이프(120)의 일측에 설치되어 상기 외부파이프(120)에 열을 공급하게 된다. 상기 히터는 전열 히터의 기본으로 금속 보호관에 전열선을 코일 모양으로 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘 등을 넣어 함께 충진하여 열선과 보호관을 절연한 관 모양의 시즈히터(Sheath Heater)가 적당하다.

상기 시즈히터는 외부의 물리적인 충격에도 견고하고 전기 열에너지의 효율성을 높이면서 다양한 모양으로 사용자의 용도와 형태로 적합하게 가공을 할 수 있는 장점이 있으며, 이러한 히터의 구성은 다양한 형태로 공지되어 있고 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.

도시하지는 않았으나, 상기 히터(130)는 상기 외부파이프(120)의 외측에 설치될 수도 있으며, 상기 공간부(105)와 연통되게 설치될 수도 있다.

한편, 상기 히터(130)의 동작을 제어하도록 상기 히터(130)에 전기적으로 연결되는 구조로 온도제어패널부(140)가 상기 외부파이프(120)에 설치된다.

상기 온도제어패널부(140)는 온도를 표시하는 표시창(142)과 히터(130)를 제어하기 위한 각종 버튼(142) 및 온도조절버튼(144) 등이 구비될 수 있다.

한편, 온도 센싱이 가능하도록 온도감지센서(150)가 상기 외부파이프(120)에 구비된다.

이때, 상기 온도감지센서(150)는 상기 외부파이프(120)의 온도 측정 시에는 상기 외부파이프(120)에 구비됨이 바람직할 것이나, 외기의 온도 측정을 위해서는 기타 다른 위치에 설치될 수도 있다.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 온도감지센서(150)는 상기 온도제어패널부(140) 및 상기 히터(130)에 전기적으로 연결된 구성을 이룬다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치의 작동과정을 나타낸 순서도이며, 상기 도 1 내지 도 3과 함께 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일반적인 상황에서는 도 4에서와 같이, 상기 히터(130)를 오프시킨 상태로 운영하게 된다(S10).

그리고, 상기 온도감지센서(150)는 계속적으로 상기 외부파이프(120) 또는 주위 대기의 온도를 감지하게 되는데, 상기 온도감지센서(150)에서 감지된 온도가 기 설정된 온도(T) 이하로 감지된 경우에는 상기 히터(130)가 자동으로 작동된다(S20, S30).

이때, 상기 히터(130)의 작동은 소정 시간(t) 동안 이루어지게 되며, 이는 드레인파이프용 결빙방지장치(100)의 크기나 적용 상태 등에 따라서 기 설정된다(S40).

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인파이프용 결빙방지장치(100)는 열전도 성능을 증대시키기 위하여 상기 외부파이프(120)와 내부파이프(110)의 공간부(105)가 진공 또는 열전도유체로 충진되므로, 소정 온도 이상으로 공간부(105)가 가열된 경우에는 상기 히터(130)의 작동을 중지시켜도 유체의 열저장 성질이나 진공에 의한 보온효과로 인하여 소정 시간 동안은 결빙방지를 할 수 있게 된다(S50). 이에 따라서, 작동에 필요한 전력의 소모를 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100...드레인파이프용 결빙방지장치 105...공간부
110...내부파이프 120...외부파이프
130...히터 140...온도제어패널부
150...온도감지센서

Claims (3)

1. 드레인파이프의 하단에 끼워지는 내부파이프;
   상기 내부파이프의 외부를 덮어 감싸도록 설치되며, 상기 내부파이프의 외경으로부터 소정 이격된 내경을 가지어 상기 내부파이프의 외경과의 사이에 공간부를 형성시키는 외부파이프;
   상기 외부파이프의 일측에 설치된 히터; 및
   상기 히터의 동작을 제어하도록 상기 히터에 전기적으로 연결되며 상기 외부파이프에 구비되는 온도제어패널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드레인파이프용 결빙방지장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 외부파이프의 일측에는 공간부를 진공으로 만들기 위한 공기배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 드는 드레인파이프용 결빙방지장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 외부파이프의 일측에는 공간부에 열전달용 유체를 투입하기 위한 가스유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 드는 드레인파이프용 결빙방지장치.

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