KR20160003808U

KR20160003808U - 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치

Info

Publication number: KR20160003808U
Application number: KR2020160004106U
Authority: KR
Inventors: 정춘식; 김인철
Original assignee: 정춘식; 김인철
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2016-11-02

Abstract

본 고안은 목재 침대용 난방장치로서, 목재 침대의 상판 내부에 장착되는 평판형 히트파이프를 이용하여 침대 상판의 상면을 가열하는 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치에 관한 것이다.
본 고안의 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는, 내부에 다수의 유로가 형성되어 상기 유로에 각각 작동유체가 독립적으로 수용되고, 하부에 삽입홈이 형성되는 복수의 평판형 히트파이프; 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입부가 돌출 형성되는 실리콘 재질의 패드; 상기 삽입부의 내부에 삽입되어 상기 삽입홈에 배치되는 열선; 복수의 상기 히트파이프 전체를 덮고, 상기 열선으로부터 발생되어 상기 히트파이프를 통해 전달되는 열을 상기 상판의 상면 전체로 전달하는 알루미늄 또는 동 재질의 방열판; 상기 히트파이프의 하부에서 상기 열선으로부터 발생하는 열을 차단하는 단열부재; 상기 단열부재의 상면에 형성되어 상기 열선으로부터 발생하는 열을 반사시키는 보호층; 상기 열선에 의한 발열온도를 측정하기 위한 센서; 및 상기 발열온도를 조절하기 위한 온도조절기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치{Heating apparatus for wood bed using flat type heatpipe}

본 고안은 목재 침대용 난방장치로서, 목재 침대의 상판 내부에 장착되는 평판형 히트파이프를 이용하여 침대 상판의 상면을 가열하는 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치에 관한 것이다.

목재 침대는 질감이 우수하고 인체에 유익한 물질 또는 특성을 가지고 있다. 특히, 편백나무의 경우 항균 및 살균 효과가 우수하고, 면역력 강화, 냄새 제거 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 다만, 목재 침대는 표면이 차갑기 때문에 겨울에 이용하기 위해서는 별도의 난방장치가 필요하다.

등록실용신안공보 제20-0356708호에는 돌침대 또는 목재 침대 등에 설치되어 난방을 하는 침대용 난방장치가 개시되어 있다. 도 1은 종래의 침대용 난방장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 침대용 난방장치는, 침대의 일측에 설치되는 물탱크(2)와, 물탱크에 인입되어 전원의 인가에 따라 물탱크 내의 물을 가열하는 히터(3)와, 히터에 의해 가열되는 물의 온도를 조절하는 온도조절기(4)와, 물탱크의 양단이 통하여지게 연결됨과 동시에 침대의 상면 저부에 지그재그로 설치되어 온수가 순환되는 배관(5)과, 배관 상에 설치되어 물탱크 내의 물을 배관 측으로 강제 순환시키는 펌프(8)로 구성된다.

그러나 목재는 열전도율이 떨어지기 때문에 침대 상판의 상면에 충분한 열을 전달하기 어려울 뿐만 아니라 침대 상판의 상면 전체에 균일하게 열이 전달되기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 고온의 열을 지속적으로 공급해야 하지만 배관을 통과하는 온수만으로는 충분한 열을 공급하기 어렵다. 또한, 열골현상을 방지하여 침대 상판의 상면 전체에 균일하게 열이 전달되도록 하기 위해서는 길이가 긴 배관을 침대 상판의 전체 면적에 맞게 좁은 간격으로 촘촘히 설치해야 하기 때문에 많은 양의 배관이 필요하고 배관의 길이가 길어짐에 따라 열전달 효율이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다. 뿐만아니라 종래의 침대용 난방장치는 온수를 공급하기 위하여 물탱크 및 펌프가 필수적으로 구비되어야 한다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 목재 침대의 난방을 위한 열전달 속도가 빠르고 침대 상판 전체를 균일하게 가열할 수 있으며 구조가 간단하고 설치가 용이한 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는, 내부에 다수의 유로가 형성되어 상기 유로에 각각 작동유체가 독립적으로 수용되고, 하부에 삽입홈이 형성되는 복수의 평판형 히트파이프; 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입부가 돌출 형성되는 실리콘 재질의 패드; 상기 삽입부의 내부에 삽입되어 상기 삽입홈에 배치되는 열선; 복수의 상기 히트파이프 전체를 덮고, 상기 열선으로부터 발생되어 상기 히트파이프를 통해 전달되는 열을 상기 상판의 상면 전체로 전달하는 알루미늄 또는 동 재질의 방열판; 상기 히트파이프의 하부에서 상기 열선으로부터 발생하는 열을 차단하는 단열부재; 상기 단열부재의 상면에 형성되어 상기 열선으로부터 발생하는 열을 반사시키는 보호층; 상기 열선에 의한 발열온도를 측정하기 위한 센서; 및 상기 발열온도를 조절하기 위한 온도조절기로 이루어지고, 상기 유로에는 상기 유로와 나란한 다수의 그루브윅이 형성되며, 상기 삽입부는 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 히트파이프와 패드를 결합시킨다.

본 고안에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는 평판형 히트파이프를 이용하여 열전달 속도가 빠르고 침대 상판의 상면 전체를 균일하게 가열함으로써 목재 침대의 난방 효과가 우수하고 에너지 효율이 높으며, 구조가 간단하고 설치가 용이하며 제조 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 침대용 난방장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 고안에 따른 난방장치를 구비하는 목재 침대의 상판을 도시한 사시도.
도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대의 난방장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열부의 분해사시도.
도 5는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열부의 단면도.
도 6은 본 고안의 제2 실시예에 따른 발열부의 단면도.
도 7은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 발열부의 단면도.

본 고안은 목재 침대의 상판(100) 내부에 장착되는 평판형 히트파이프(310)를 이용하여 침대 상판(100)의 상면을 가열하는 평판형 히트파이프(310)를 이용한 목재 침대용 난방장치에 관한 것이다. 이러한 난방장치를 구비하는 목재 침대의 상판(100)은 외곽 틀(110)과 외곽 틀(110)의 상부에 조립되어 상판(100)의 상면을 형성하는 상부판재(120) 및 외곽 틀(110)의 하부에 조립되어 상판(100)의 하면을 형성하는 하부판재(미도시)로 이루어진다. 그리고 침대 상판(100)의 내부에 설치되는 난방장치는 상부판재(120)를 가열함으로써, 목재 침대의 상면을 따뜻하게 유지할 수 있다. 도 2에는 본 고안의 난방장치를 구비하는 목재 침대의 상판이 도시되어 있다.

제1 실시예

본 고안의 제1 실시예에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고정판(200), 발열부(300), 방열판(400) 및 단열판(500)으로 이루어진다.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대의 난방장치를 도시한 사시도로서, 방열판(400)을 분리하여 도시하였고 침대 상판(100)의 상부판재(120)를 함께 도시하였다.

도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 발열부(300)를 구성하는 히트파이프(310), 열선(320) 및 단열테이프(330)를 서로 분리하여 나타낸 분해사시도로서, 발열부(300)를 하부 측방향에서 바라본 도면이다.

고정판(200)은 복수 개로 이루어져 상판(100) 내부에 장착되고, 도 3에 도시된 바와 같이 고정판(200)의 상부에는 각각 발열부(300)가 고정 장착된다. 이러한 고정판(200)은 알루미늄 재질로 제작되고 방열판(400)과 단열판(500) 사이에 배치된다.

발열부(300)는 목재 침대의 상판(100) 내부에 장착되어 열을 발생시킨다. 이러한 발열부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정판(200)에 장착되는 히트파이프(310)와 열선(320) 및 단열테이프(330)로 이루어진다. 히트파이프(310)의 하부에는 히트파이프(310)의 길이 방향을 따라 삽입홈(310a)이 형성되어 있으며, 삽입홈(310a)에는 실리콘 열선(320)이 삽입되어 열을 발생시킨다. 그리고 단열테이프(330)는 삽입홈(310a)에 삽입되어 있는 열선(320)을 히트파이프(310)의 하부에 부착시킨다. 또한, 단열테이프(330)는 히트파이프(310)와 열선(320)을 덮어 열선(320)의 하부로 방출되는 열을 차단한다. 그리고 단열테이프(330)는 히트파이프(310)의 하부 전체를 덮어 히트파이프(310)의 하부로 방출되는 열을 차단하도록 할 수도 있다.

구체적으로 히트파이프(310)는 평판 형상으로 형성되고 복수의 고정판(200)의 상부에 각각 장착된다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 히트파이프(310)의 내부에는 다수의 유로(311)가 형성되고, 다수의 유로(311)에는 각각 작동유체가 독립적으로 수용되어 열선(320)으로부터 발생되는 열을 방열판(400)으로 전달한다. 그리고 유로(311)의 내측에는 유로(311)와 나란한 다수의 그루브윅(312)이 형성되어 있다. 한편, 다수의 유로(311)는 히트파이프(310)의 내부에 형성되어 있는 격벽에 의해 각각 구분되고, 히트파이프(310)는 다수의 격벽에 의해 상면과 하면이 지지되어 압력에 강하고 견고하다. 상술한 바와 같은 평판형 히트파이프(310)는 설치가 용이하고 공간 활용이 용이하며, 일반적인 원형 단면 히트파이프(310)와 비교하여 난방 효율이 3~4배 향상됨으로써 설치에 필요한 수량이 상대적으로 적어 히트파이프(310)를 구비한 침대의 생산 원가를 절감할 수 있다. 그리고 히트파이프(310)에는 다수의 독립적인 유로(311)가 형성됨으로써 열이 이동할 수 있는 다수의 통로를 확보하여 한 번에 다량이 열을 전달할 수 있고, 다수의 유로(311) 중 어느 하나의 유로(311)가 손상되거나 차단되어 열전달이 이루어지지 못하게 되더라도 나머지 유로(311)를 통해 열전달이 이루어지기 때문에 히트파이프(310)의 지속적인 사용이 가능하다. 또한, 유로(311)의 내측에는 다수의 그루브윅(312)이 형성됨으로써 열전달을 위한 표면적을 증가시켜 열전달 속도 및 열전달 효율을 증가시킬 수 있다.

그리고 발열부(300)는 발열온도를 측정하기 위한 센서와 발열온도를 조절하기 위한 온도조절기를 포함한다.

방열판(400)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 방열부 전체를 덮도록 방열부의 상부에 배치되어 방열부로부터 방출되는 열을 상판(100)의 상면, 즉 상부판재(120)로 전달한다. 이러한 방열판(400)은 알루미늄이나 동으로 제작되며, 발열부(300)가 서로 이격되어 배치됨에 따라 열골현상이 발생하지 않도록 발열부(300)로부터 방출되는 열을 상판(100)의 상면 전체로 전달한다.

단열판(500)은 발열부(300)의 하부에 배치되어 발열부(300)의 하부로 방출되는 열을 차단한다. 구체적으로 단열판(500)은 하부판재 전체를 덮어 열을 차단하는 단열부재(510)와 단열부재(510)의 상면에 형성되는 보호층(520)으로 이루어진다. 보호층(520)은 발열부(300)의 하부로 방출되는 열을 상부로 반사시키면서 난방장치의 장기간 사용에 따라 지속적으로 방출되는 열에 의해 단열부재(510)가 손상되지 않도록 보호하는 역할을 한다. 이러한 보호층(520)은 단열부재(510)의 표면에 부착되는 은박지 등이 될 수 있다.

제2 실시예

본 고안의 제2 실시예에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는, 고정판(200), 발열부(300), 방열판(400) 및 단열판(500)으로 이루어진다.

제2 실시예에 따른 고정판(200), 방열판(400) 및 단열판(500)은 제1 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

제2 실시예에 따른 발열부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 고정판(200)에 장착되는 히트파이프(310)와 열선(320) 및 패드(340)로 이루어진다.

히트파이프(310)는 제1 실시예와 동일하며, 패드(340)는 히트파이프의 하부에 밀착 결합된다. 구체적으로 패드(340)는 실리콘 재질로 제작되며, 상부에 삽입홈(310a)에 삽입되는 삽입부(340a)가 돌출 형성되어 있다. 그리고 열선(320)은 삽입부(340a)의 내부에 삽입 배치된다. 이에 따라 열선(320)은 삽입부(340a)와 함께 삽입홈(310a)에 삽입된다. 그리고 삽입부(340a)는 패드(340)를 히트파이프(310)의 하부에 결합시키는 역할을 하여 히트파이프(310)와 패드(340)의 결합 및 열선(320)의 설치가 용이하다.

한편, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 히트파이프(310)와 패드(340)에 삽입홈(310a) 및 삽입부(340a)를 형성하지 않고, 패드(340)를 히트파이프(310)의 하부에 부착시킬 수도 있다. 패드(340)를 히트파이프(310)의 하부에 부착시키는 것은 열에 강한 접착제를 이용하거나 일반적으로 알려진 다양한 방법을 이용할 수 있다.

또는, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 패드(240)에 삽입부(340a)를 형성하지 않고 삽입홈(310a)이 형성되어 있는 히트파이프(310)의 상하를 뒤집어 설치한 후 삽입홈(310a)이 형성되어 있지 않은 히트파이프(310)의 일면에 패드(340)를 부착시킬 수도 있다.

전술한 사항 이외에는 제1 실시예와 동일하다.

본 고안에 따른 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치는 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 상판, 110 : 외곽틀, 120 : 상부판재,
200 : 고정판,
300 : 발열부,
310 : 히트파이프, 310a : 삽입홈, 311 : 유로, 312 : 그루브윅,
320 : 열선,
330 : 단열테이프,
340 : 패드, 340a : 삽입부,
400 : 방열판,
500 : 단열판,
510 : 단열부재, 520 : 보호층,

Claims

목재 침대의 상판 내부에 장착되는 평판형 히트파이프를 이용하여 목재 침대의 상판을 가열하는 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치에 있어서,
내부에 다수의 유로가 형성되어 상기 유로에 각각 작동유체가 독립적으로 수용되고, 하부에 삽입홈이 형성되는 복수의 평판형 히트파이프;
상기 삽입홈에 삽입되는 삽입부가 돌출 형성되는 실리콘 재질의 패드;
상기 삽입부의 내부에 삽입되어 상기 삽입홈에 배치되는 열선;
복수의 상기 히트파이프 전체를 덮고, 상기 열선으로부터 발생되어 상기 히트파이프를 통해 전달되는 열을 상기 상판의 상면 전체로 전달하는 알루미늄 또는 동 재질의 방열판;
상기 히트파이프의 하부에서 상기 열선으로부터 발생하는 열을 차단하는 단열부재;
상기 단열부재의 상면에 형성되어 상기 열선으로부터 발생하는 열을 반사시키는 보호층;
상기 열선에 의한 발열온도를 측정하기 위한 센서; 및
상기 발열온도를 조절하기 위한 온도조절기로 이루어지고,
상기 유로에는 상기 유로와 나란한 다수의 그루브윅이 형성되며,
상기 삽입부는 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 히트파이프와 패드를 결합시키는 것을 특징으로 하는 평판형 히트파이프를 이용한 목재 침대용 난방장치.