KR20190084440A - Flange type heating unit - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a flange type heating unit sealing heater in a flange coupled to a tank to maintain sealing. According to the present invention, the flange type heating unit comprises: a U-shaped heater including a heating body, an insulating body, and an electric wire; a cylindrical flange having a through-hole formed on a cylindrical shape to insert both end parts of the heater thereinto, and having first and second threads formed with an extension piece which is interposed therebetween and is formed on an outer circumferential surface; a sealing ring assembled in the through-hole of the cylindrical flange to seal the outer circumferential surface of the heater; a finishing cap coupled to one side surface of the cylindrical flange with a fixing screw and having a through-hole inserting both the end parts of the heater thereinto; and a cover having a female screw coupled to the second thread formed on the cylindrical flange and having a through-hole for exposing the electric wire of the heater.

Description

플랜지 타입 히팅유닛 {FLANGE TYPE HEATING UNIT}Flange type heating unit {FLANGE TYPE HEATING UNIT}

본 발명은 탱크의 일측에 장착되는 히팅유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탱크에 체결되는 플랜지 내에 히터를 밀봉시켜 기밀(氣密)을 유지할 수 있도록 하기 위한 플랜지 타입 히팅유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating unit mounted on one side of a tank, and more particularly, to a flange type heating unit for sealing a heater in a flange fastened to a tank to maintain airtightness.

일반적으로, 물이나 각종 화공약품 등을 가열하거나 혹은 식품을 가열하여 건조시키고자 할 경우, 통상 탱크 내에 대상물을 넣은 후 탱크 일측에 장착된 히터에 전기(電氣)를 인가하여 발열시키는 방식을 이용하게 된다.Generally, when water or various chemical agents are heated or the food is heated and dried, the object is placed in a tank, and then electricity is applied to the heater attached to one side of the tank to generate heat do.

상기 히터의 경우, 2개∼4개 정도를 플랜지에 고정시킨 상태에서 이 플랜지의 외주면에 형성된 나사부 둘레에 방수용 테이프를 감은 후 탱크에 용접 처리되어 있는 너트에 체결하여 사용하는 것이 보통이다.In the case of the above-described heater, it is common to use a waterproof tape wound around a thread formed on the outer circumferential surface of the flange while fixing about two to four thereof on a flange, and then tightly fastened to a nut welded to the tank.

또한, 플랜지에 히터를 고정시키고자 할 경우에는 플랜지 몸체에 히터 수량에 맞춰 구멍을 천공한 상태에서 히터를 삽입하고, 이 히터와 플랜지의 구멍 사이를 은납이나 혹은 알곤 용접에 의해 일체형으로 제작한 플랜지 타입 히팅유닛이 사용되고 있다.In order to fix the heater to the flange, a heater is inserted into the flange body in a state where the hole is drilled in accordance with the number of the heater, and a flange, which is integrally formed by silver or argon welding between the heater and the hole of the flange, Type heating unit is used.

이러한 고정방식은 플랜지에 충분히 열을 가한 상태에서 용접을 행해야 하기 때문에 열응력에 의한 변형을 수반하게 되고, 이에 따라 용접부위에 균열이 생겨 고장을 일으키는 요인이 되며, 제조시간이 많이 소요됨은 물론 작업이 까다롭기 때문에 제조원가를 상승시키게 된다.Such a fixing method involves deformation due to thermal stress since welding is performed in a state in which sufficient heat is applied to the flange, which causes cracks on the welded portion, which causes a failure, The manufacturing cost is increased because it is difficult.

더구나, 용접부위에 생기는 미세한 핀홀(Pin Hole)로 인하여 히터를 물속에서 사용하는 경우에는 누수로 인한 누전이 일어날 가능성이 매우 높고, 부산물을 제거하기 위한 별도의 세척공정을 필요로 한다.In addition, when the heater is used in water due to a pinhole formed on the welded portion, there is a high possibility that leakage due to leakage occurs, and a separate washing process is required to remove by-products.

공개특허 제2011-0134242호(2011.12.14) - 산업용 온수히터.Open Patent No. 2011-0134242 (December 14, 2011) - Industrial hot water heater. 공개특허 제2014-0063078호(2014.05.27) - 안전사고 예방을 위한 산업용 온수히터 구조.Open Patent No. 2014-0063078 (May 31, 2014) - Industrial hot water heater structure for safety accident prevention. 등록특허 제1292231호(2013.07.26) - 고효율 산업용 온수히터의 안전장치.Registered Patent No. 1292231 (2013.07.26) - Safety device for hot water heater for high efficiency industrial.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 히터와 플랜지에 용접작업을 행하지 않고 테이퍼로 이루어진 밀폐링을 이용하여 용접하는 효과를 기대할 수 있는 플랜지 타입 히팅유닛을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a flange-type heating unit which can be expected to have an effect of welding by using a sealing ring made of a tapered material without welding the heater and the flange have.

또한, 본 발명은 테프론 코팅이나 내열 에폭시 수지 등으로 완벽하게 방수 처리가 가능하고, 비전문가라도 손쉽게 대량 생산이 가능하고 원가를 크게 절감시킬 수 있어 싼 가격으로 소비자가 구입할 수 플랜지 타입 히팅유닛을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention provides a flange-type heating unit which can be completely waterproofed by Teflon coating or heat-resistant epoxy resin, can be mass-produced easily even for a non-specialist, and can be cost- There is a purpose.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발열체를 포함하여 절연체 및 전기선을 각각 구비한 U자형 히터와, 이 히터의 양 선단부가 끼워지는 통공을 원주상으로 가짐과 동시에 둘레 외주면에 형성된 확장편을 사이에 두고 제1 및 제2나사산이 각각 형성된 원통형 플랜지와, 이 원통형 플랜지의 통공 내로 조립되어 히터의 외주면을 밀봉시키기 위한 시일용 밀폐링과, 상기 원통형 플랜지의 일측면에 고정나사로 체결되며 히터의 양 선단부가 끼워지는 통공을 갖는 마감캡과, 상기 원통형 플랜지에 형성된 제2나사산에 체결되는 암나사를 가지며 히터의 전기선이 노출되도록 관통공이 형성된 커버로 이루어져 있는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger including a U-shaped heater including an insulator and an electric wire each including a heating element, a through hole having a front end portion of the heater interposed therebetween, A sealing ring for sealing the outer circumferential surface of the heater, the sealing ring being assembled in the through hole of the cylindrical flange and having first and second screw threads respectively formed thereon, and a seal ring fixed to one side of the cylindrical flange by a fixing screw, And a cover having a through hole through which the electric wire of the heater is exposed and having a female thread fastened to the second screw thread formed on the cylindrical flange.

또한, 상기 원통형 플랜지의 통공 내로 조립되는 시일용 밀폐링의 외주면에는 미세홈이 형성됨과 동시에 테프론 코팅 처리가 행해진다. 또 상기 시일용 밀폐링이 조립된 원통형 플랜지의 통공 내에 내열 에폭시수지가 주입될 수 있다.In addition, fine grooves are formed on the outer circumferential surface of the seal ring for sealing to be assembled into the through-hole of the cylindrical flange, and a Teflon coating process is performed. Further, the heat-resistant epoxy resin can be injected into the through-hole of the cylindrical flange in which the sealing ring for sealing is assembled.

상기한 바와 같은 본 발명의 플랜지 타입 히팅유닛은, 용접작업을 행하지 않으므로 별도의 세척공정을 필요로 하지 않으며, 밀폐링의 압입 및 테프론 코팅이나 내열 에폭시 수지에 의해 방수처리가 확실하게 이루어지는 것이기 때문에 비전문가라도 쉽게 조립작업을 행할 수 있어 불량 발생을 현저히 줄일 수 있음은 물론 대량 생산이 가능하고, 이에 따른 제조원가의 절감으로 인해 소비자에게 싼 가격으로 제품을 공급할 수 있는 것이다.The flange-type heating unit of the present invention as described above does not require a separate cleaning process because no welding operation is performed. Since the seal ring is press-fitted and Teflon coating or heat-resistant epoxy resin ensures waterproofing, It is possible to easily perform assembling operation, thereby remarkably reducing the generation of defects, and mass production is possible. Accordingly, the manufacturing cost can be reduced, so that the product can be supplied to the consumer at a low price.

도 1은 일반적인 플랜지 타입 히팅유닛을 설명하기 위한 도면,
도 2는 히팅유닛이 조립된 상태의 주요 구성을 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 플랜지 타입 히팅유닛을 설명하기 위한 도면,
도 4는 각 구성부품을 분리하여 나타낸 단면도,
도 5는 각 구성부품을 조립하여 나타낸 단면도,
도 6a, 도 6b는 원통형 플랜지의 측면 및 정면 구성도,
도 7a, 도 7b는 마감캡의 측면 및 정면 구성도이다.1 is a view for explaining a general flange type heating unit,
Fig. 2 is a sectional view showing a main configuration in a state in which the heating unit is assembled;
3 is a view for explaining a flange type heating unit according to the present invention,
Fig. 4 is a cross-sectional view showing components separated from each other, Fig.
5 is a cross-sectional view of assembled components,
Figs. 6A and 6B are side and front structural views of a cylindrical flange,
7A and 7B are a side view and a front view of the finishing cap.

이하에서는 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 이들의 특정 구조나 기능은 하나의 예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The specific structures and functions of these are merely examples, and the present invention is not limited to the embodiments described herein.

우선, 본 발명이 적용되는 실시예를 설명하기에 앞서 일반적인 플랜지 타입 히팅유닛에 대해 도면을 첨부하여 설명하고, 이에 따른 문제점을 도출한 후에 본 발명의 구성 및 작용효과에 대하여 후술하고자 한다.First, before describing an embodiment to which the present invention is applied, a general flange-type heating unit will be described with reference to drawings, and the construction and effect of the present invention will be described below.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 통상의 히팅유닛은 플랜지(10)에 히터(11)가 들어갈 수 있는 구멍(12)을 천공하여 이 구멍(12)을 통해 히터(11)를 삽입한 후, 히터(11)의 외주면에 은납(銀蠟: silver solder)을 아르곤(algon)으로 때워 용접부(13)를 형성하게 된다.As shown in Figs. 1 and 2, a conventional heating unit is formed by drilling a hole 12 into which a heater 11 can be inserted into a flange 10, and inserting the heater 11 through the hole 12 A silver solder is placed on the outer circumferential surface of the heater 11 with argon to form a weld 13.

이와 같이, 플랜지(10)에 히터(11)를 고정시킨 상태에서 플랜지(10)에 형성된 나사부(14)를 물탱크(15)의 몸체에 장착된 너트(16)에 체결하거나 혹은 플랜지(10)를 대신하여 물탱크(15)의 몸체에 직접 용접하는 경우도 있다. When the flange 10 is fixed to the flange 10 and the threaded portion 14 formed on the flange 10 is fastened to the nut 16 mounted on the body of the water tank 15, The water tank 15 may be directly welded to the body of the water tank 15.

따라서, 플랜지(10)의 구멍(12)과 히터(11) 사이에 미세 간극이 생겨 이물질이 유입될 수 있으며, 열전도율이 상이하여 플랜지(10)나 히터(11)가 변형될 수 있음은 물론 누수현상이 발생한다.Therefore, a minute gap may be formed between the hole 12 of the flange 10 and the heater 11, so that foreign matter may flow into the flange 10 and the heater 11 may be deformed due to a difference in thermal conductivity. A phenomenon occurs.

더구나, 물탱크(15) 내에서는 자연적으로 압력이 생기게 되므로 누수에 대한 대책이 무엇보다도 중요하며, 플랜지(10)와 히터(11)를 결합하기 위해 용접작업을 행하고 있기 때문에 생산성이 크게 떨어지며 전문 기술자가 아니면 제작에 어려움을 겪고 있는 실정이다.Moreover, since the pressure is naturally generated in the water tank 15, measures against leakage are most important, and since the welding operation is performed to join the flange 10 and the heater 11, the productivity is greatly reduced, It is difficult to produce it.

한편, 첨부된 도 3 내지 도 7b는 본 발명에 따른 플랜지 타입 히팅유닛을 설명하기 위한 도면이다.3 to 7B are views for explaining a flange type heating unit according to the present invention.

본 발명에 있어서의 히팅유닛은 U자형 히터(20)와, 이 히터(20)의 양 선단부가 끼워져 조립되는 원통형 플랜지(30)와, 시일용 밀폐링(40)과, 상기 원통형 플랜지(30)의 일측면에 체결되는 마감캡(50A) 및 커버(50B)로 이루어져 있다.The heating unit according to the present invention includes a U-shaped heater 20, a cylindrical flange 30 to which both ends of the heater 20 are fitted, a sealing ring 40 for sealing, a cylindrical flange 30, And a cover 50B and a finishing cap 50A fastened to one side of the cover 50B.

상기 U자형 히터(20)는 발열체(21) 및 절연체(22)를 포함하여 전기선(23)이 노출됨에 따라 통상의 방식대로 외부 전원의 인가시에 물탱크(24) 내에 저장된 물을 가열시킬 수 있게 된다.The U-shaped heater 20 includes a heating element 21 and an insulator 22 to heat the water stored in the water tank 24 when the external power is applied in a normal manner as the electric wire 23 is exposed .

상기 원통형 플랜지(30)는 히터(20)의 양 선단부가 끼워지는 통공(31a)을 원주상에 구비함과 동시에 중앙에 나사공(31b)이 형성되어 있으며, 둘레 외주면에는 확장편(32)을 사이에 두고 제1 및 제2나사산(33a,33b)이 각각 형성되어 있다.The cylindrical flange 30 is provided with a through hole 31a through which both ends of the heater 20 are inserted and a screw hole 31b is formed at the center of the through hole 31a. And first and second screw threads 33a and 33b are respectively formed between the first and second screw threads 33a and 33b.

상기 시일용 밀폐링(40)은 원통형 플랜지(30)의 통공(31a) 내로 조립되어 히터(20)의 외주면을 밀봉시킬 수 있게 된다.The sealing ring 40 for sealing is assembled into the through hole 31a of the cylindrical flange 30 to seal the outer circumferential surface of the heater 20. [

즉, 상기 밀폐링(40)은 재질이 황동(黃銅)으로 제작되어 전용 치구에 의해 상단부에서 하단부 쪽으로 타격을 가하는 작업에 의해 견고하게 고정시킬 수 있다.That is, the sealing ring 40 is made of brass and can be firmly fixed by an operation of applying a blow from the upper end portion to the lower end portion by a dedicated jig.

상기 밀폐링(40)의 외주 둘레에는 미세홈(41)이 형성됨과 동시에 내측으로 향해 좁아지는 경사면(42)을 이루고 있다. 이에 따라 치구를 이용하여 밀폐링(40)에 타격을 가하는 경우 히터(20)와 통공(31a) 사이를 폐색시킬 수 있다.A fine groove 41 is formed around the outer periphery of the sealing ring 40 and an inclined surface 42 is formed which narrows toward the inside. Accordingly, when the sealing ring 40 is struck using the jig, it is possible to close the gap between the heater 20 and the through hole 31a.

또, 상기 밀폐링(40)의 내,외측의 표면 전체에는 테프론(Teflon)에 의한 코팅 처리를 행함에 따라 밀봉상태를 양호하게 유지할 수 있으며, 상기 밀폐링(40)이 조립된 원통형 플랜지(30)의 통공(31a) 내에는 방수처리를 더욱 보강하기 위해 내열 에폭시수지(43)가 주입되는 것이 바람직하다.In addition, the entire inner and outer surfaces of the sealing ring 40 can be kept in a sealed state by coating with Teflon, and the cylindrical flange 30 It is preferable that the heat-resistant epoxy resin 43 is injected into the through hole 31a of the heat-resistant epoxy resin 31a to further reinforce the waterproofing treatment.

상기 마감캡(50A)은 고정나사(51)가 끼워지면서 원통형 플랜지(30)의 나사공(31b)에 체결되는 관통공(52a)을 포함하여 히터(20)의 양 선단부가 끼워지는 통공(52b)이 천공되어 있다.The finishing cap 50A includes a through hole 52a through which the fixing screw 51 is inserted and is fastened to the screw hole 31b of the cylindrical flange 30 so that the through hole 52b ) Is perforated.

이 마감캡(50A)의 외주 둘레는 육각형상으로 형성되어 원통형 플랜지(30)에 체결된 상태에서 원통형 플랜지(30)에 형성된 제1나사산(33a)을 물탱크(24)에 장착되어 있는 너트(25) 측으로 체결하여 고정시킬 수 있는 것이다.The first thread 33a formed on the cylindrical flange 30 is connected to the nut 33 mounted on the water tank 24 in a state in which the outer periphery of the finishing cap 50A is formed in a hexagonal shape and fastened to the cylindrical flange 30. [ 25).

상기 원통형 플랜지(30)에 형성되는 통공(31) 및 마감캡(50A)에 형성되는 통공(52)은 히터(20)의 수량에 따라 2개 내지 4개 혹은 6개 내지 8개까지 임의로 가공하여 구성할 수 있다.The through holes 31 formed in the cylindrical flange 30 and the through holes 52 formed in the finishing cap 50A are arbitrarily processed to 2 to 4 or 6 to 8 depending on the number of the heaters 20 Can be configured.

한편, 상기 커버(50B)의 경우, 개구 선단부 내에 암나사(53a)가 형성됨과 동시에 중앙에 관통공(53b)이 형성되어 있다. 이에 따라 커버(50B)를 원통형 플랜지(30)에 형성된 제2나사산(33b)에 체결한 상태에서 히터(20)에 연결된 전기선(23)을 관통공(53b)으로 빼내어 외부로 유출시킴으로써 전원과 배선이 이루어질 수 있는 것이다.On the other hand, in the case of the cover 50B, a female screw 53a is formed in the opening front end and a through hole 53b is formed in the center. The electric wire 23 connected to the heater 20 is pulled out by the through hole 53b while the cover 50B is fastened to the second screw thread 33b formed on the cylindrical flange 30, Can be achieved.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지 타입 히팅유닛에 있어서는, 용접작업을 행하지 않으므로 별도의 세척공정을 필요로 하지 않으며, 밀폐링의 압입 및 테프론 코팅이나 내열 에폭시 수지에 의해 방수처리가 확실하게 이루어지는 것이기 때문에 비전문가라도 쉽게 조립작업을 행할 수 있어 불량 발생을 현저히 줄일 수 있음은 물론 대량 생산이 가능하고, 이에 따른 제조원가의 절감으로 인해 소비자에게 싼 가격으로 제품을 공급할 수 있다.As described above, in the flange-type heating unit according to the present invention, since no welding operation is performed, a separate cleaning step is not required, and the sealing ring is press-fitted and the waterproof treatment is reliably performed by Teflon coating or heat- It is possible to easily perform assembling work even for a non-specialist, so that it is possible to significantly reduce the occurrence of defects, and mass production is possible, and the manufacturing cost can be reduced by this, so that the product can be supplied to consumers at a low price.

20: U자형 히터 21: 발열체
22: 절연체 23: 전기선
24: 물탱크 25: 너트
30: 원통형 플랜지 31a: 통공
31b: 나사공 32: 확장편
33a,33b: 나사산 40: 시일용 밀폐링
41: 미세홈 42: 경사면
43: 내열 에폭시수지 50A: 마감캡
50B: 커버 51: 고정나사
52a: 관통공 52b: 통공
53a: 암나사 53b: 관통공20: U-shaped heater 21:
22: insulator 23: electric wire
24: water tank 25: nut
30: Cylindrical flange 31a: Through hole
31b: screw hole 32:
33a, 33b: thread 40: seal ring for sealing
41: fine groove 42: inclined surface
43: Heat-resistant epoxy resin 50A: Finishing cap
50B: cover 51: set screw
52a: through hole 52b: through hole
53a: female thread 53b: through hole

Claims (3)

발열체(21)를 포함하여 절연체(22) 및 전기선(23)을 각각 구비한 U자형 히터(20)와,
이 히터(20)의 양 선단부가 끼워지는 통공(31a)을 원주상으로 가짐과 동시에 둘레 외주면에 형성된 확장편(32)을 사이에 두고 제1 및 제2나사산(32a,32b)이 각각 형성된 원통형 플랜지(30)와,
이 원통형 플랜지(30)의 통공(31a) 내로 조립되어 히터(20)의 외주면을 밀봉시키기 위한 시일용 밀폐링(40)과,
상기 원통형 플랜지(30)의 일측면에 고정나사(51)로 체결되며 히터(20)의 양 선단부가 끼워지는 통공(52b)을 갖는 마감캡(50A)과,
상기 원통형 플랜지(30)에 형성된 제2나사산(32b)에 체결되는 암나사(53a)를 가지며 히터(20)의 전기선(23)이 노출되도록 관통공(53b)이 형성된 커버(50B)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 플랜지 타입 히팅유닛.A U-shaped heater 20 including a heating element 21 and provided with an insulator 22 and an electric wire 23,
A cylindrical hole 31a in which both front ends of the heater 20 are fitted is formed in a cylindrical shape and a cylindrical portion 32b having a cylindrical shape formed with first and second screw threads 32a and 32b, A flange 30,
A seal ring 40 for sealing the outer peripheral surface of the heater 20 by being assembled into the through hole 31a of the cylindrical flange 30,
A finishing cap 50A which is fastened to one side of the cylindrical flange 30 with a fixing screw 51 and has a through hole 52b in which both front ends of the heater 20 are fitted,
And a cover 50B having a female screw 53a fastened to the second screw thread 32b formed on the cylindrical flange 30 and having a through hole 53b for exposing the electric wire 23 of the heater 20 Features a flanged type heating unit. 제1항에 있어서, 상기 원통형 플랜지(30)의 통공(31a) 내로 조립되는 시일용 밀폐링(40)의 외주면에는 미세홈(41)이 형성됨과 동시에 테프론 코팅 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 플랜지 타입 히팅유닛.The seal ring (40) according to claim 1, characterized in that fine grooves (41) are formed on the outer circumferential surface of the sealing ring (40) for sealing to be assembled into the through hole (31a) of the cylindrical flange (30) Type heating unit. 제2항에 있어서, 상기 시일용 밀폐링(40)이 조립된 원통형 플랜지(30)의 통공(31a) 내에 내열 에폭시수지(42)가 주입되는 것을 특징으로 하는 플랜지 타입 히팅유닛.The flange-type heating unit according to claim 2, wherein the heat-resistant epoxy resin (42) is injected into the through-hole (31a) of the cylindrical flange (30) in which the sealing ring (40) for sealing is assembled.
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