KR20190033229A

KR20190033229A - 온수기

Info

Publication number: KR20190033229A
Application number: KR1020170121731A
Authority: KR
Inventors: 오원근; 정원철; 임석대
Original assignee: 주식회사 이노핫
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2019-03-29

Abstract

본 발명은 하부입수구(100c)에 유입된 물이 제1통형히팅바디(100) 및 상부틈새(T1)를 거쳐 제2통형히팅바디(200) 및 하부틈새(T2) 그리고 중공봉(40)을 경유하여, 즉 물의 흐름이 하측에서부터 상측 다시 하측 나아가 상측으로 경유하여 히팅봉(10)의 가열을 지속적으로 받으면서 상노출구(42)로 배출됨으로써 히팅봉(10)의 가열을 이중삼중으로 받을 수 있게 되어 열효율의 극대화를 통한 전기에너지의 낭비를 현저히 줄일 수 있는, 즉 물이 하부입수구(100c)로부터 상노출구(42)로 배출되는 과정에서 히팅봉(10)의 열이 중공봉(40)내의 물을 가열시키고, 중공봉(40)의 열은 다시 제2통형히팅바디(200) 내의 물을 데워주고, 제2통형히팅바디(200)의 열은 또 다시 제1통형히팅바디(100)의 물을 데어주워, 이중삼중의 가열 및 보온의 효과로서 열효율의 극대화를 도모할 수 있는 온수기에 관한 발명이다.

Description

온수기{WATER HEATER}

본 발명은 온수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부입수구에 유입된 물이 제1통형히팅바디 및 상부틈새를 거쳐 제2통형히팅바디 및 하부틈새 그리고 중공봉을 경유하여, 즉 물의 흐름이 하측에서부터 상측 다시 하측 나아가 상측으로 경유하여 히팅봉의 가열을 지속적으로 받으면서 상노출구로 배출됨으로써 히팅봉의 가열을 이중삼중으로 받을 수 있게 되어 열효율의 극대화를 통한 전기에너지의 낭비를 현저히 줄일 수 있는 온수기에 관한 것이다.

일반적으로 온수기(WATER HEATER or BOILER)는 물을 데워 배관을 따라 공급한 후 회수하면서 다시 데워 순환시키는 기능을 수행한다.

도 1a는 제1선행기술문헌(대한민국 등록특허 제1231173호)에 따른 환수구조를 구비한 온돌패널 조립체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 1b는 제1선행기술문헌에 따른 환수구조를 구비한 온돌패널 조립체에 적용된 온수보일러의 내부를 나타내는 단면도이다.

제1선행기술문헌에 적용된 온수보일러는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 입수관(210)의 일단은 유입구(411)와 유출구(412)가 형성되고 난방수가 저장된 저장부(410)와, 유출구(412)를 통해 공급된 난방수를 가열하는 가열부(420)로 구성된 온수보일러(400)의 가열부(420)와 연통되고, 출수관(230)의 일단은 저장부(410)의 유입구(411)와 연통되어 가열부(420)에서 가열된 난방수가 입수관(210) 분지관(220) 출수관(230) 및 저장부(410)를 순차적으로 거쳐 가열부(420)로 회수되도록 이루어진다.

그런데, 제1선행기술문헌에 적용된 온수보일러는 가열부(420)의 구성이 구체적으로 보이지 않고, 나아가 난방수가 저장부(410)에 저장된 후 가열부(420)에서 가열되는 구조로 이루어지므로 인하여 열을 효과적으로 활용치 못하는 단점을 안고 있다.

한편, 전기를 이용한 온수기일 경우 물탱크 속에 발열코일이나 발열봉을 침수시켜 물을 데워줄 수 있도록 설계될 수 있고, 발열봉으로서 제2선행기술문헌에 소개된 탄소 발열체, 즉 카본히터를 예로 들 수 있다.

도 2a는 제2선행기술문헌(대한민국 등록특허 제1129403호)에 따른 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체를 나타내는 정면도이고, 도 2b는 제2선행기술문헌에 따른 탄소 발열체의 상단부를 나타내는 부분 확대도이고, 도 2c는 제2선행기술문헌에 따른 탄소 발열체의 하단부를 나타내는 부분 확대도이다.

제2선행기술문헌에 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체는 도 2a에 나타난 바와 같이 일자형으로 형성되며 상측과 하측이 밀봉된 투명한 유리재질의 석영관(10)이 구비되며, 특히 석영관(10)의 하측에는 내부에 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a)이 삽입된 상태에서 가열 압착에 의해 밀봉된 압착부(11)가 형성되어 있다.

압착부(11)의 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a)의 일측에는 몰리브덴 등의 도전성 금속재질로 이루어진 한 쌍의 리드선(20)이 연결되어 석영관(10)의 외측으로 돌출되며, 타측에는 석영관(10)의 내측에 구비된 제1내열전원선(22)과 제2내열전원선(22a)이 각각 연결되어 있다.

제1내열전원선(22)과 제2내열전원선(22a)은 직접적으로 고열에 노출되므로 용융온도가 2600℃ 이상인 몰리브덴으로 이루어지며, 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a) 역시 몰리브덴을 압연 등을 통해 얇게 편(일 실시례로 0.01∼0.05T) 몰리브덴 포일(foil)로 이루질 수 있다.

제1내열전원선(22)은 탄소섬유(30)에 직접 접촉되는 것을 차단하기 위해 제1속관(40)의 내측에 삽입된 상태에서 나선형으로 형성된 탄소섬유(30)의 내부공간을 관통하여 탄소섬유(30)의 끝단에 연결되고, 제2내열전원선(22a)은 제2속관(40a)의 내측에 삽입된 상태에서 탄소섬유(30)의 전단에 연결된다.

외부로 돌출된 1쌍의 리드선(20)에 전원을 공급하게 되면 탄소섬유(30)가 발열을 하게 되어 종 가열 난방 또는 건조 장치 등에 설치할 수 있게 된다.

한편, 제2선행기술문헌에서는 제1내열전원선(22)과 제2내열전원선(22a)을 탄소섬유(30)에 견고하게 연결하기 위해 동일한 구조로 이루어진 제1단자(31)와 제2단자(31a)가 구비되어 있다.

즉, 탄소섬유(30)의 상측 끝단과 제1내열전원선(22)의 일측은 제1단자(31)에 의해 고정되어 전기적으로 접속하게 되며, 탄소섬유(30)의 하측 전단과 제2내열전원선(22a)의 일측은 제2단자(31a)에 의해 고정되어 전기적으로 접속하게 된다.

이때, 제1내열전원선(22)의 상측의 끝단은 도 2b에 도시된 바와 같이, 소정의 지름을 갖는 반원 형상으로 절곡 형성되어 지지부(24)를 이루고, 지지부(24)의 선단은 석영관(10)의 내주면에 밀착된 상태를 유지하게 된다.

이에 따라 탄소섬유(30)가 석영관(10)의 내주면에 밀착되지 않고 중심부에 안정된 위치를 유지하게 된다.

또한, 제1속관(40)은 석영관(10)의 바닥과 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 이격된 상태를 유지하여야 하는데, 이를 위해 제2선행기술문헌에서는 제1속관(40)의 하강을 방지할 수 있도록 도 2c에 나타난 바와 같이 제1내열전원선(22)의 하단부를 절곡하여 반원 형상을 이룬 하강방지부(23)를 형성한다.

또한, 탄소발열체를 장시간 사용하는 경우 탄소섬유(30)의 흑연가루(30a)가 낙하하여 석영관(10)의 내부 하측에 침전되면 이격된 두 개의 내열전원선(22, 22a)이 서로 통전되어 탄소 발열체가 고장나는 일이 종종 발생하게 되는데, 제2선행기술문헌에서는 제2내열전원선(22a)의 하측부에 제2속관(40a)을 결합시켜 흑연가루(30a)에 의해 제1내열전원선(22) 및 제2내열전원선(22a)이 전기적으로 통전되는 것을 방지하도록 제안하고 있다.

한편, 제2선행기술문헌에 따른 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체는 온수장치나 보일러 등과 같은 구조물과 조립시킬 때 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a)을 삽입시킨 상태로 압착시킨 압착부(11)를 비롯한 그 바로 윗 부분의 석영관(10)을 결속시키고 있는데, 석영관(10)이 유리재질로 된 성격상 파손되지 않도록 고무나 실리콘 또는 합성수지 등의 부드러운 소재로 잡아주고 있다.

그런데, 탄소섬유(30)로부터 발산되는 열과 함께 조사되는 빛은 적외선으로 이루어져, 즉 파장이 가시광선보다 길며 극초단파보다 짧은 750㎛∼1㎜의 전자기파인 적외선으로 이루어져 고무나 실리콘 또는 합성수지에 조사될 경우 단단하게 굳게 하거나 경화시켜 그 본연의 성질인 부드러움을 잃게 만들어 제품의 수명, 특히 실링(Sealing)에 대한 수명을 현저하게 단축시키는 문제점을 안고 있다.

그리고, 제2선행기술문헌에 따른 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체는 제1내열전원선(22)의 상측 끝단을 반원 형상으로 절곡시켜 지지부(24)를 부여하여 지지부(24)의 선단이 석영관(10)의 내주면에 밀착되도록 함으로써 탄소섬유(30)가 석영관(10)의 내주면에 닿지 않고 중심부에 안정된 위치를 잡을 수 있도록 하고 있으나, 오히려 반원 형상의 지지부(24)에 의해 탄소섬유(30)가 한쪽으로 편심되면서 석영관(10)의 내주면에 접촉되어 수명을 단축시키는 현상을 유발시키는 문제점을 낳고 있을 뿐만 아니라 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a)을 삽입시킨 상태로 압착부(11)를 부여할 때 석영관(30)을 세운 상태로 작업을 하게 되는데, 이때 탄소섬유(30), 제1속관(40) 및 열전원선(22)의 자체 무게에 의해 석영관(30)으로부터 하강되어 떨어져 압착부(11)의 부여 작업을 수월하게 구현치 못하는 한계를 안고 있다.

나아가, 제2선행기술문헌에 따른 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체는 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a)을 삽입시킨 상태로 압착부(11)를 부여할 때 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a) 상호간의 거리가 서로 가까워져 쇼트로 인한 불량을 초래하거나 오히려 제1연결편(21) 및 제2연결편(21a) 상호간의 거리가 멀어져 석영관(10)의 한쪽으로 편심되는 문제점을 낳고 있다.

대한민국 등록특허 제1231173호 대한민국 등록특허 제1129403호

본 발명의 목적은 하부입수구에 유입된 물이 제1통형히팅바디 및 상부틈새를 거쳐 제2통형히팅바디 및 하부틈새 그리고 중공봉을 경유하여, 즉 물의 흐름이 하측에서부터 상측 다시 하측 나아가 상측으로 경유하여 히팅봉의 가열을 지속적으로 받으면서 상노출구로 배출됨으로써 히팅봉의 가열을 이중삼중으로 받을 수 있게 되어 열효율의 극대화를 통한 전기에너지의 낭비를 현저히 줄일 수 있는 온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 물이 하부입수구로부터 상노출구로 배출되는 과정에서 히팅봉의 열이 중공봉내의 물을 가열시키고, 중공봉의 열은 다시 제2통형히팅바디 내의 물을 데워주고, 제2통형히팅바디의 열은 또 다시 제1통형히팅바디의 물을 데어주워, 이중삼중의 가열 및 보온의 효과로서 열효율의 극대화를 도모할 수 있는 온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 상노출구를 감싸도록 중공봉에 고정되는 통형완충바디를 더 포함하여 상노출구의 주변의 중공봉과 더불어 히팅봉까지 통형완충바디 내의 뜨거운 물로서 보호토록 하여 에너지 손실을 극소화시킬 수 있는 온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 회전체가 중공봉에 나사조임될수록 푸싱링이 경계턱을 향해 오링을 가압하게 되고, 오링이 가압될수록 진입방향으로 축소되는 반면 외향으로 확대되어 히팅봉의 외주연 및 수용홀의 내주연 사이를 더욱 강하게 밀착시켜 실링되도록 함으로써 누수를 철저히 없앨 수 있는 온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 내열유리관에 탄성적으로 지지되는 텐션지지부에 의해 중심선이 내열유리관 속에 편심되지 않고 센터링될 수 있게 되어 카본섬유사가 내열유리관의 내주연에 직접적인 접촉을 하지 않도록 하여 카본섬유사의 발열시 접촉에 의한 훼손을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 특히 텐션지지부를 통해 중심선이 좌우는 물론이거니와 상하방향으로까지 유동되지 않도록 하여 제1접속단자 및 제2접속단자를 중심에 두고 압착부를 부여할 때 내열유리관을 세운 상태로 작업을 하더라도 카본섬유사, 절연관 및 중심선의 무게에 의해 내열유리관으로부터 하강되려는 현상을 이겨낼 수 있도록 하여 압착부의 부여 작업을 훨씬 더 수월하게 구현케 함으로써 생산성을 보장하는 온수기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 카본섬유사, 절연관 및 중심선을 내열유리관 속으로 넣을 때 일측와이어 및 타측와이어의 탄성적인 수축을 통해 용이하게 진입될 수 있도록 하는 반면 압착부의 부여 작업시 텐션지지부에 의한 탄성적인 지지력으로 카본섬유사, 절연관 및 중심선의 하강 현상을 철저히 방지케 하는 온수기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

바닥 및 천장으로 밀폐됨과 동시에 하부입수구를 지닌 제1통형히팅바디와,

상기 천장으로부터 상부틈새를 유지하도록 상기 바닥에 고정되어 상기 제1통형히팅바디 속에 직립된 제2통형히팅바디와,

상기 바닥으로부터 하부틈새를 유지하도록 상기 천장에 관통 고정되어 상기 제2통형히팅바디 속에 직립됨과 동시에 하침수구 및 상노출구를 지니면서 물을 데워주도록 히팅봉을 받아들이는 중공홀을 구비하여 상단결합구로 고정되는 중공봉을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명은 하부입수구에 유입된 물이 제1통형히팅바디 및 상부틈새를 거쳐 제2통형히팅바디 및 하부틈새 그리고 중공봉을 경유하여, 즉 물의 흐름이 하측에서부터 상측 다시 하측 나아가 상측으로 경유하여 히팅봉의 가열을 지속적으로 받으면서 상노출구로 배출됨으로써 히팅봉의 가열을 이중삼중으로 받을 수 있게 되어 열효율의 극대화를 통한 전기에너지의 낭비를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 물이 하부입수구로부터 상노출구로 배출되는 과정에서 히팅봉의 열이 중공봉내의 물을 가열시키고, 중공봉의 열은 다시 제2통형히팅바디 내의 물을 데워주고, 제2통형히팅바디의 열은 또 다시 제1통형히팅바디의 물을 데어주워, 이중삼중의 가열 및 보온의 효과로서 열효율의 극대화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 중공봉이 상노출구를 마련하기 위하여 외부에 노출될 경우 열손실이 쉽게 발생될 수 있을 뿐만 아니라 상노출구를 통해 히팅봉의 열까지 직접적으로 손실되므로 본 발명에서는 상노출구를 감싸도록 중공봉에 고정되는 통형완충바디를 더 포함하여 상노출구의 주변의 중공봉과 더불어 히팅봉까지 통형완충바디 내의 뜨거운 물로서 보호토록 하여 에너지 손실을 극소화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 회전체가 중공봉에 나사조임될수록 푸싱링이 경계턱을 향해 오링을 가압하게 되고, 오링이 가압될수록 진입방향으로 축소되는 반면 외향으로 확대되어 히팅봉의 외주연 및 수용홀의 내주연 사이를 더욱 강하게 밀착시켜 실링되도록 함으로써 누수를 철저히 없앨 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 중공봉의 나사산에 치합되는 원통체의 간단한 구조로서 히팅봉을 보호하면서도 푸싱턱으로 푸싱링을 수월하게 전진시켜 오링의 실링 기능을 더불어 보장케 하는 효과가 있다.

본 발명은 제1리드선 및 제2리드선을 통해 전기에너지가 공급되면 내열유리관[불활성가스로 채워진 내열유리관] 속의 카본섬유사가 열에너지로 변환 발산시켜 예를 들면 중공봉 속을 물을 데워줄 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 카본섬유사의 일단 및 타단이 연결선 그리고 절연관 속으로 끼워져 세워진 중심선에 각각 연결되어 제1접속단자 및 제2접속단자를 내열유리관의 한쪽방향으로 배치시킬 수 있게 되어 제1전원케이블 및 제2전원케이블의 접속을 용이하게 함과 동시에 간결한 구조까지 실현케 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 내열유리관에 탄성적으로 지지되는 텐션지지부에 의해 중심선이 내열유리관 속에 편심되지 않고 센터링될 수 있게 되어 카본섬유사가 내열유리관의 내주연에 직접적인 접촉을 하지 않도록 하여 카본섬유사의 발열시 접촉에 의한 훼손을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 특히 텐션지지부를 통해 중심선이 좌우는 물론이거니와 상하방향으로까지 유동되지 않도록 하여 제1접속단자 및 제2접속단자를 중심에 두고 압착부를 부여할 때 내열유리관을 세운 상태로 작업을 하더라도 카본섬유사, 절연관 및 중심선의 무게에 의해 내열유리관으로부터 하강되려는 현상을 이겨낼 수 있도록 하여 압착부의 부여 작업을 훨씬 더 수월하게 구현케 함으로써 생산성을 보장하는 효과가 있다.

본 발명은 카본섬유사, 절연관 및 중심선을 내열유리관 속으로 넣을 때 일측와이어 및 타측와이어의 탄성적인 수축을 통해 용이하게 진입될 수 있도록 하는 반면 압착부의 부여 작업시 텐션지지부에 의한 탄성적인 지지력으로 카본섬유사, 절연관 및 중심선의 하강 현상을 철저히 방지케 하는 효과가 있다.

도 1a는 제1선행기술문헌에 따른 환수구조를 구비한 온돌패널 조립체를 나타내는 분해 사시도.
도 1b는 제1선행기술문헌에 따른 환수구조를 구비한 온돌패널 조립체에 적용된 온수보일러의 내부를 나타내는 단면도.
도 2a는 제2선행기술문헌에 따른 일측형 리드선이 구비된 탄소 발열체를 나타내는 정면도.
도 2b는 제2선행기술문헌에 따른 탄소 발열체의 상단부를 나타내는 부분 확대도.
도 2c는 제2선행기술문헌에 따른 탄소 발열체의 하단부를 나타내는 부분 확대도.
도 3a는 본 발명에 따른 온수기를 나타내는 사진.
도 3b는 본 발명에 따른 온수기를 나타내는 종단면도.
도 4a는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉 및 히팅봉을 나타내는 사시도.
도 4b는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉 및 히팅봉을 나타내는 분해 사시도.
도 4c는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉 및 히팅봉을 나타내는 단면도.

본 발명에 따른 온수기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.

도 3a는 본 발명에 따른 온수기를 나타내는 사진이고, 도 3b는 본 발명에 따른 온수기를 나타내는 종단면도이다.

본 발명에 따른 온수기는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 바닥(100a) 및 천장(100b)으로 밀폐됨과 동시에 하부입수구(100c)를 지닌 제1통형히팅바디(100)와, 천장(100b)으로부터 상부틈새(T1)를 유지하도록 바닥(100a)에 고정되어 제1통형히팅바디(100) 속에 직립된 제2통형히팅바디(200)와, 바닥(100a)으로부터 하부틈새(T2)를 유지하도록 천장(100b)에 관통 고정되어 제2통형히팅바디(200) 속에 직립됨과 동시에 하침수구(41) 및 상노출구(42)를 지니면서 물을 데워주도록 히팅봉(10)을 받아들이는 중공홀(43)을 구비하여 상단결합구(K)로 고정되는 중공봉(40)을 포함한다[이때, 통형히팅바디는 제3, 제4의 통형히팅바디를 더 구비시킬 수 있음은 물론이며, 이러한 제3, 제4의 통형히팅바디의 구성은 물을 하측에서 상층으로 다시 하측으로 나아가 상측으로 유도하면서 열효율의 극대화를 도모할 수 있도록 하기 위함이다].

제2통형히팅바디(200)가 없을 경우 하부입수구(100c)로 유입된 물은 제1통형히팅바디(100)를 단순히 거쳐 중공봉(40) 속에서 히팅봉(10)의 가열에 의해 데워진 후 곧바로 상노출구(42)로 배출되어 히팅봉(10)의 가열을 극대화시키지 못하고 전기에너지를 낭비할 수밖에 없는 한계가 있다.

반면, 본 발명에 따른 온수기는 하부입수구(100c)에 유입된 물이 제1통형히팅바디(100) 및 상부틈새(T1)를 거쳐 제2통형히팅바디(200) 및 하부틈새(T2) 그리고 중공봉(40)을 경유하여, 즉 물의 흐름이 하측에서부터 상측 다시 하측 나아가 상측으로 경유하여 히팅봉(10)의 가열을 지속적으로 받으면서 상노출구(42)로 배출됨으로써 히팅봉(10)의 가열을 이중삼중으로 받을 수 있게 되어 열효율의 극대화를 통한 전기에너지의 낭비를 현저히 줄일 수 있게 된다.

즉, 물이 하부입수구(100c)로부터 상노출구(42)로 배출되는 과정에서 히팅봉(10)의 열이 중공봉(40)내의 물을 가열시키고, 중공봉(40)의 열은 다시 제2통형히팅바디(200) 내의 물을 데워주고, 제2통형히팅바디(200)의 열은 또 다시 제1통형히팅바디(100)의 물을 데어주워, 이중삼중의 가열 및 보온의 효과로서 열효율의 극대화를 도모할 수 있는 것이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 온수기는 상노출구(42)를 감싸도록 중공봉(40)에 고정됨과 동시에 상부출수구(300a)를 지닌 통형완충바디(300)를 더 포함할 수 있다.

중공봉(40)이 상노출구(42)를 마련하기 위하여 외부에 노출될 경우 열손실이 쉽게 발생될 수 있을 뿐만 아니라 상노출구(42)를 통해 히팅봉(10)의 열까지 직접적으로 손실되므로 본 발명에서는 상노출구(42)를 감싸도록 중공봉(40)에 고정되는 통형완충바디(300)를 더 포함하여 상노출구(42)의 주변의 중공봉(40)과 더불어 히팅봉(10)까지 통형완충바디(300) 내의 뜨거운 물로서 보호토록 하여 에너지 손실을 극소화시킬 수 있도록 하는 것이다[이때, 통형완충바디(300)는 제1통형히팅바디(100)의 천장(100b)과 더불어 일체로 형성될 수 있음은 물론이다].

도 4a는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉(40) 및 히팅봉(10)을 나타내는 사시도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉(40) 및 히팅봉(10)을 나타내는 분해 사시도이며, 도 4c는 본 발명에 따른 온수기에 적용된 중공봉(40) 및 히팅봉(10)을 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따라 상단결합구(K)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 중공봉(40)의 중공홀(43)보다 더 큰 직경을 가지도록 경계턱(44)을 지니면서 수용홀(45)과, 중공봉(40)의 끝단 외주연에 형성된 나사산(46)과, 히팅봉(10)에 끼워지면서 수용홀(45) 속으로 진입되어 경계턱(44)에 맞닿는 오링(22)과, 히팅봉(10)에 끼워지면서 수용홀(45) 속으로 진입되어 오링(22)에 맞닿는 푸싱링(23)과, 나사산(46)에 치합되는 나사홈(24b)을 지니면서 푸싱링(23)을 가압하여 오링(22)을 진입방향으로 축소시키는 반면 외향으로 확대시켜 히팅봉(10)의 외주연 및 수용홀(45)의 내주연 사이를 밀착 실링시키도록 중공봉(40)에 나사조임 결합되는 회전체(24)를 포함한다.

회전체(24)가 중공봉(40)에 나사조임될수록 푸싱링(23)이 경계턱(44)을 향해 오링(22)을 가압하게 되고, 오링(22)이 가압될수록 진입방향으로 축소되는 반면 외향으로 확대되어 히팅봉(10)의 외주연 및 수용홀(45)의 내주연 사이를 더욱 강하게 밀착시켜 실링되도록 함으로써 누수를 철저히 없앨 수 있도록 한 것이다.

회전체(24)는 나사홈(24b)을 지닌 원통체(24b)와, 원통체(24b)로부터 수직방향으로 축소되면서 히팅봉(10)을 받아들임과 동시에 원통체(24b)의 정회전시 푸싱링(23)을 전진시키는 푸싱턱(24c)을 포함한다.

중공봉(40)의 나사산(46)에 치합되는 원통체(24b)의 간단한 구조로서 히팅봉(10)을 보호하면서도 푸싱턱(24c)으로 푸싱링(23)을 수월하게 전진시켜 오링(22)의 실링 기능을 더불어 보장케 하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 온수기에 적용된 히팅봉(10)은 전기에너지를 열에너지로 변환 발산하는 직조된 카본섬유사(11)와, 카본섬유사(11)를 내장하는 내열유리관(12)[예를 들면 석용유리관]과, 카본섬유사(11)의 일단 및 타단에 각각 연결된 제1접속단자(13a) 및 제2접속단자(13b)[예를 들어 열에 의한 변형이 극히 작은 몰리브덴(Molybdenum)에 접속되어 외부로 노출되는 제1리드선(14a) 및 제2리드선(14b)과, 내열유리관(12)의 끝단에서 제1접속단자(13a) 및 제2접속단자(13b)를 중심에 두고 열압착된 압착부(12a)를 포함한다.

제1리드선(14a) 및 제2리드선(14b)을 통해 전기에너지가 공급되면 내열유리관(12)[불활성가스로 채워진 내열유리관(12)] 속의 카본섬유사(11)가 열에너지로 변환 발산시켜 예를 들면 중공봉(40) 속을 물을 데워줄 수 있도록 하는 것이다.

히팅봉(10)은 제1접속단자(13a)에 접속되면서 카본섬유사(11)의 일단에 연결되는 연결선(16a)과, 제2접속단자(13b)에 접속되면서 내열유리관(12) 내부에 세워진 절연관(17) 속으로 끼워져 카본섬유사(11)의 타단에 연결되는 중심선(16b)을 포함한다.

카본섬유사(11)의 일단 및 타단이 연결선(16a) 그리고 절연관(17) 속으로 끼워져 세워진 중심선(16b)에 각각 연결되어 제1접속단자(13a) 및 제2접속단자(13b)를 내열유리관(12)의 한쪽방향으로 배치시킬 수 있게 되어 제1전원케이블(31a) 및 제2전원케이블(31b)의 접속을 용이하게 함과 동시에 간결한 구조까지 실현케 할 수 있어 바람직하게 된다.

이때, 히팅봉(10)은 카본섬유사(11)의 타단에 연결되는 중심선(16b)에 고정된 후 양방향으로 펼쳐져 내열유리관(12)의 내주연에 탄성적으로 지지되면서 중심선(16b)을 내열유리관(12) 속에 센터링시킴과 동시에 유동되지 않도록 하는 텐션지지부(19)를 포함한다.

내열유리관(12)에 탄성적으로 지지되는 텐션지지부(19)에 의해 중심선(16b)이 내열유리관(12) 속에 편심되지 않고 센터링될 수 있게 되어 카본섬유사(11)가 내열유리관(12)의 내주연에 직접적인 접촉을 하지 않도록 하여 카본섬유사(11)의 발열시 접촉에 의한 훼손을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 특히 텐션지지부(19)를 통해 중심선(16b)이 좌우는 물론이거니와 상하방향으로까지 유동되지 않도록 하여 제1접속단자(13a) 및 제2접속단자(13b)를 중심에 두고 압착부(12a)를 부여할 때 내열유리관(12)을 세운 상태로 작업을 하더라도 카본섬유사(11), 절연관(17) 및 중심선(16b)의 무게에 의해 내열유리관(12)으로부터 하강되려는 현상을 이겨낼 수 있도록 하여 압착부(12a)의 부여 작업을 훨씬 더 수월하게 구현케 함으로써 생산성을 보장한다.

더욱 구체적으로, 텐션지지부(19)는 중심선(16b)에 감겨진 와인딩부(19a)와, 와인딩부(19a)의 하단으로부터 사선방향으로 펼쳐진 후 절곡 하향된 일측와이어(19a)와, 와인딩부(19a)의 상단으로부터 사선방향으로 펼쳐진 후 절곡 하향된 타측와이어(19c)로 이루어져, 중심선(16b)을 중심에 두고 일측와이어(19a) 및 타측와이어(19c)가 내열유리관(12)에 지지되면서 중심선(16b)을 탄성적으로 센터링 지지케 하여, 카본섬유사(11), 절연관(17) 및 중심선(16b)을 내열유리관(12) 속으로 넣을 때 일측와이어(19a) 및 타측와이어(19c)의 탄성적인 수축을 통해 용이하게 진입될 수 있도록 하는 반면 압착부(12a)의 부여 작업시 텐션지지부(19)에 의한 탄성적인 지지력으로 카본섬유사(11), 절연관(17) 및 중심선(16b)의 하강 현상을 철저히 방지케 한다.

본 발명은 전기 에너지를 열 에너지로 변환시켜 주변을 따뜻하게 해주는 전기히터 분야에 이용될 수 있다.

10 : 히팅봉 11 : 카본섬유사
12 : 내열유리관 12a : 압착부
13a : 제1접속단자 13b : 제2접속단자
14a : 제1리드선 14b : 제2리드선
16a : 연결선 16b : 중심선
17 : 절연관 19 : 텐션지지부
19a : 와인딩부 19b : 일측와이어
19c : 타측와이어 22 : 오링
23 : 푸싱링 24 : 회전체
24a : 원통체 24b : 나사홈
24c : 푸싱턱 31a : 제1전원케이블
31b : 제2전원케이블 40 : 중공봉
41 : 하침수구 42 : 상노출구
43 : 중공홀 44 : 경계턱
45 : 수용홀 46 : 나사산
100 : 제1통형히팅바디 100a : 바닥
100b : 천장 100c : 하부입수구
T1 : 상부틈새 200 : 제2통형히팅바디
T2 : 하부틈새 300 : 통형완충바디
300a : 상부출수구 K : 상단결합구

Claims

바닥 및 천장으로 밀폐됨과 동시에 하부입수구를 지닌 제1통형히팅바디와,
상기 천장으로부터 상부틈새를 유지하도록 상기 바닥에 고정되어 상기 제1통형히팅바디 속에 직립된 제2통형히팅바디와,
상기 바닥으로부터 하부틈새를 유지하도록 상기 천장에 관통 고정되어 상기 제2통형히팅바디 속에 직립됨과 동시에 하침수구 및 상노출구를 지니면서 물을 데워주도록 히팅봉을 받아들이는 중공홀을 구비하여 상단결합구로 고정되는 중공봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제1항에 있어서,
상기 상노출구를 감싸도록 상기 중공봉에 고정됨과 동시에 상부출수구를 지닌 통형완충바디를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상단결합구는
상기 중공봉의 중공홀보다 더 큰 직경을 가지도록 경계턱을 지니면서 수용홀과,
상기 중공봉의 끝단 외주연에 형성된 나사산과,
상기 히팅봉에 끼워지면서 상기 수용홀 속으로 진입되어 상기 경계턱에 맞닿는 오링과,
상기 히팅봉에 끼워지면서 상기 수용홀 속으로 진입되어 상기 오링에 맞닿는 푸싱링과,
상기 나사산에 치합되는 나사홈을 지니면서 상기 푸싱링을 가압하여 상기 오링을 진입방향으로 축소시키는 반면 외향으로 확대시켜 상기 히팅봉의 외주연 및 상기 수용홀의 내주연 사이를 밀착 실링시키도록 상기 중공봉에 나사조임 결합되는 회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제3항에 있어서,
상기 회전체는
상기 나사홈을 지닌 원통체와,
상기 원통체로부터 수직방향으로 축소되면서 상기 히팅봉을 받아들임과 동시에 상기 원통체의 정회전시 상기 푸싱링을 전진시키는 푸싱턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 히팅봉은
전기에너지를 열에너지로 변환 발산하는 직조된 카본섬유사와,
상기 카본섬유사를 내장하는 내열유리관과,
상기 카본섬유사의 일단 및 타단에 각각 연결된 제1접속단자 및 제2접속단자에 접속되어 외부로 노출되는 제1리드선 및 제2리드선과,
상기 내열유리관의 끝단에서 상기 제1접속단자 및 제2접속단자를 중심에 두고 열압착된 압착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제5항에 있어서,
상기 히팅봉은 상기 제1접속단자에 접속되면서 상기 카본섬유사의 일단에 연결되는 연결선과, 상기 제2접속단자에 접속되면서 상기 내열유리관 내부에 세워진 절연관 속으로 끼워져 상기 카본섬유사의 타단에 연결되는 중심선을 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제6항에 있어서,
상기 히팅봉은 상기 카본섬유사의 타단에 연결되는 상기 중심선에 고정된 후 양방향으로 펼쳐져 상기 내열유리관의 내주연에 탄성적으로 지지되면서 상기 중심선을 내열유리관 속에 센터링시킴과 동시에 유동되지 않도록 하는 텐션지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수기.
제7항에 있어서,
상기 텐션지지부는
상기 중심선에 감겨진 와인딩부와,
상기 와인딩부의 하단으로부터 사선방향으로 펼쳐진 후 절곡 하향된 일측와이어와,
상기 와인딩부의 상단으로부터 사선방향으로 펼쳐진 후 절곡 하향된 타측와이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온수기.