(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2009년02월18일
(11) 등록번호 10-0884328
(24) 등록일자 2009년02월11일
(51) Int. Cl.

F24D 13/04 (2006.01) F24D 7/00 (2006.01)
F24D 9/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2008-0121504
(22) 출원일자 2008년12월02일
심사청구일자 2008년12월02일
(56) 선행기술조사문헌
KR200404247 Y1
US4728780 A
KR200424212 Y1
KR100805703 B1
(73) 특허권자
이춘서
대전 대덕구 오정동 277-16
(72) 발명자
이춘서
대전 대덕구 오정동 277-16
(74) 대리인
강경찬, 변창규
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 홍근조
(54) 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치
(57) 요 약
본 발명은 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치에 관한 것이다.
본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치는, 내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어
있으며, 내부에서 외측 방향으로 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복, 폴리에틸렌피복이 순차적으로 형성된 3중피복관
과; 삼중피복관 내부에 설치되어 있고, 테프론이 피복된 발열선과; 삼중피복관 내부에 잔량의 여유공간을 가진
채 충진되어 있는 열매체오일과; 열매체오일 내부에 일정한 밀도로 충진되어 있으며, 열전도율이 500 ~ 6,000
W/mK 이며, 직경이 1 ~ 2 mm 인 미세발열체와; 일측이 3중피복관의 양측 끝단에 커플링에 의하여 연결되어 있는
두 개의 전선과; 3중피복관의 내부 양측 끝단에 설치되어 있는 오일흡착포와; 두 개의 전선이 각각 연결되어 있
고, 타측으로 외부 전원이 연결되는 온도조절컨트롤장치와; 3중피복관에 연결되어 온도를 감지하도록 구성되어
있으며, 온도조절컨트롤장치와 전기적으로 연결되어 있는 온도감지센서;로 구성된다.
본 발명에 의하여, 온수관을 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복, 폴리에틸렌피복의 3중피복관으로 형성하고, 열매체
오일을 사용하며, 열매체오일 내부에 미세발열체를 내장함으로써 적은 열원으로 급속 발열하여 열효율을 극대화
시키고, 전력 소모량을 줄일 수 있으며, 압력을 조정하기 위한 추가 장치를 구비하지 않음은 물론 오일흡착포를
이용하여 발열선의 과열 및 단선을 방지할 수 있게 된다.
대 표 도 - 도2
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등록특허 10-0884328
특허청구의 범위
청구항 1
발열선이 내장된 관을 이용한 난방장치에 있어서,
내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있으며, 내부에서 외측 방향으로 폴리에틸렌피복(130), 알
루미늄피복(120), 폴리에틸렌피복(110)이 순차적으로 형성된 3중피복관(100)과;
상기 삼중피복관 내부에 설치되어 있고, 테프론(210)이 피복된 발열선(200)과;
상기 삼중피복관 내부에 잔량의 여유공간을 가진 채 충진되어 있는 열매체오일(300)과;
상기 열매체오일(300) 내부에 일정한 밀도로 충진되어 있으며, 열전도율이 500 ~ 6,000 W/mK 이며, 직경이 1 ~
2 mm 인 미세발열체(400)와;
일측이 상기 3중피복관(100)의 양측 끝단에 커플링(900)에 의하여 연결되어 있는 두 개의 전선(500)과;
상기 3중피복관(100)의 내부 양측 끝단에 설치되어 있는 오일흡착포(600)와;
상기 두 개의 전선(500)이 각각 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결되는 온도조절컨트롤장치(700)와;
상기 3중피복관(100)에 연결되어 온도를 감지하도록 구성되어 있으며, 온도조절컨트롤장치(700)와 전기적으로
연결되어 있는 온도감지센서(800);를 포함하여 구성된,
열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치.
청구항 2
제 1항에 있어서,
상기 미세발열체(400)는 탄소섬유, 흑연화탄소섬유, 탄소나노튜브, 탄소나노튜브가 포함된 알루미늄복합재료 중
선택된 어느 한 가지인 것을 특징으로 하는,
열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치.
청구항 3
제 1항에 있어서,
상기 커플링(900)은
발열선(200)과 전선(500)을 서로 연결하는 연결구(950)와;
내부가 빈 관 형태로 형성되어 있되, 일측 끝단으로 갈수록 콘 형태로 외경 및 내경이 감소되는 형태로 형성되
어 내부에 튜브삽입공간(913a)을 가지며, 외주면 일측이 관통된 홀 방향으로 절개된 절개부(913b)를 갖는 고정
부(913)와, 고정부(913)와 연속되어 내부가 빈 관 형태로 형성되어 있으며, 튜부삽입공간보다 직경 또는 폭이
큰 전선수용공간(912a)이 형성되어 전선(500)의 일측 및 연결구(950)가 수용되고, 외주면에 나사산이 형성되어
있는 전선수용부(912)로 구성된 내부케이스(910)와;
상기 내부케이스(910)의 튜브삽입공간(913a)에 설치되어 발열선(200)을 감싸 밀폐시키도록 실리콘 재질을 갖는
실리콘튜브(960)와;
내부면에 상기 내부케이스(910)의 외주면에 형성된 나사산에 의해 체결되도록 나사산이 형성되어 내부케이스
(910)의 고정부(913)가 삽입된 채 나사결합되고, 내부케이스(910)를 관통한 발열선(200)이 관통되는 관통홀
(923b)이 형성되어 있으며, 외주면에 나사산이 형성되어 있는 외부케이스(920)와;
내측에 나사산이 형성되어 있어 상기 외부케이스(920)의 나사산과 나사결합되고, 내측 나사산의 하부 공간은 외
부케이스(920)의 외주면과 이격된 열매체유이동공간이 형성되어 있으며, 하부는 삼중피복관이 삽입되도록 관삽
입홈(933)이 형성되어 있고, 외주면에 나사산이 형성되어 있는 열매체오일이동케이스(930)와;
상기 관삽입홈(933)과 3중피복관(100) 사이의 공간에 설치되어 관삽입홈(933)을 밀폐시키는 패킹(941)과;
내측에 나사산이 형성되어 있어 상기 열매체오일이동케이스(930) 외주면에 형성되어 있는 나사산과 나사결합되
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등록특허 10-0884328
는 너트부재(940);로 구성된 것을 특징으로 하는,
열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치.
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 3중 피복관과 열매체오일, 미세발열체를 이용하여 적은 열원으로 급속 발열하여 열효율을 극대화시킬<1>
뿐만 아니라 전력 소모량을 줄일 수 있으며, 압력을 조정하기 위한 추가 장치를 구비하지 않음은 물론 오일흡착
포를 이용하여 발열선의 과열 및 단선을 방지할 수 있도록 한, 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치에
관한 것이다.
배 경 기 술
관 내부에 발열선이 내장된 보일러는 관 내부에 설치되어 있는 발열선의 전기적 저항을 이용하여 관 내부의 물<2>
을 가열하도록 구성된다.
그런데, 물은 다른 액체에 비해 가열되어 온도가 올라가기까지 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.<3>
즉, 온도가 떨어지는 속도는 느리지만 반대로 온도가 상승하는 속도가 더디고, 이 때 많은 열원 즉, 많은 전력<4>
이 소요되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하여 오일을 열매체유로 사용하여 온도 상승 속도를 상승시키고자 '난방관'(한국 실용신안<5>
공보 1985-0001888)이 공개되었다.
상기와 같은 기술은 내부 오일에 의한 온도 상승 속도가 빠르며, 따라서 일정 온도까지 도달할 때까지 소요되는<6>
전력이 적은 장점이 있었다.
그런데, 상기와 같은 전기를 이용한 난방장치들은 주로 심야전력을 사용하는데, 최근 이러한 심야전력의 사용량<7>
이 증가하는 관계로 심야 전기료가 인상되어 상기와 같이 오일을 열매체유로 사용하더라도 비싼 전기료를 지불
해야만 하는 문제점이 발생하는 상황이다.
한편, 이러한 온수관 보일러에 있어서 발열선까지 전기가 도달되어야 하므로 발열선과 일반 전선의 연결은 필수<8>
적이다.
여기서, 발열선이 관 내부에서 공기 중에 노출된 상태에 있게 되면 관 내부의 공기가 높은 온도로 가열되면서<9>
합성수지 재질의 관이 변형되거나 타버리고, 이로 인해 누수가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 발열선과 일반 전선을 연결하는 기술은 발열선이 내장된 관을 사용하는 보일러 등에 있어서 매우 중요<10>
한 기술이라 할 것이다.
이러한 발열선과 일반 전선을 연결하는 연결장치에 관한 기술로, 일반 전선을 발열선이 설치된 관 내부까지 삽<11>
입하여 연결함으로써 발열선이 연결장치의 밀봉캡을 가열하여 밀봉캡이 녹아 누수가 생기는 현상을 최소화하려
한 '전열선이 삽입된 온수관의 구조'(한국 등록실용신안공보 제20-415173호)가 공개된 바 있다.
그런데, 일반적으로 열매체유로 물이 사용되는 바, 상기와 같은 구조는 온수관 내부에서 발열선과 일반 전선이<12>
연결되는 문제로 인해 일반 전선에 물이 접촉하게 되면 누전이 발생하는 문제가 있었다.
아울러, 연결 지점을 방수액으로 도포했다고는 하나, 일반적으로 발열선을 도포하고 있는 부재가 점착성이 낮은<13>
테프론 소재가 일반적인 것으로 볼 때 사실상 완전한 방수 성능을 보장할 수 없어 누전 문제를 해결하지
못했다.
이러한 누전의 위험성을 줄이고자 한 기술로, 연결장치 내부에 발열선이 관통된 마개를 설치하고, 마개를 경계<14>
로 발열선과 일반 전선을 연결한 '전열선이 삽입된 온수관 단부의 밀폐장치'(한국 등록실용신안공보 제20-
326909호)가 공개된 바 있다.
위와 같은 기술은 상기 기술에 비해 누전의 위험성을 줄였으나, 발열선의 온도 상승에 따른 마개의 손상으로 인<15>
해 마개와 발열선 사이에 틈이 발생하여 누수가 발생하는 문제가 있었다.
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등록특허 10-0884328
이러한 누수 발생은 결국 관 내부의 열매체유가 감소되는 결과를 가져와 결국 공기중에 노출된 발열선에 의해<16>
관이 과열되어 변형되거나 파괴되는 문제점이 있었다.
한편, 탄성을 갖는 실리콘 재질의 밀봉부재를 이용하여 연결 지점의 밀폐 성능을 높이려 한 '열매체 전기보일러<17>
의 온수관 단부 밀폐장치'(한국 등록특허공보 제10-0517863호)가 공개되기도 하였다.
상기와 같은 기술은 밀봉부재의 탄성 특성을 이용하여 누수가 발생하지 않도록 하였다.<18>
그러나, 계속적인 열에 의하여 결국 밀봉부재와, 관통하는 전열선 사이에 틈이 발생해 누수가 발생할 수 밖에<19>
없었다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하<20>
기 위한 것으로, 온수관을 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복, 폴리에틸렌피복의 3중피복관으로 형성하고, 열매체오
일을 사용하며, 열매체오일 내부에 미세발열체를 내장함으로써 적은 열원으로 급속 발열하여 열효율을 극대화시
키고, 일정 온도까지 도달하기까지의 전력 소모량을 줄일 수 있게 하려는 것이다.
또한, 압력을 조정하기 위한 추가 장치를 구비하지 않으면서도 간편하게 3중피복관 내부에 오일흡착포를 이용하<21>
여 발열선의 과열 및 단선을 방지할 수 있게 하려는 것이다.
과제 해결수단
본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 내측으<22>
로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있으며, 내부에서 외측 방향으로 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복,
폴리에틸렌피복이 순차적으로 형성된 3중피복관과; 삼중피복관 내부에 설치되어 있고, 테프론이 피복된 발열선
과; 삼중피복관 내부에 잔량의 여유공간을 가진 채 충진되어 있는 열매체오일과; 열매체오일 내부에 일정한 밀
도로 충진되어 있으며, 열전도율이 500 ~ 6,000 W/mK 이며, 직경이 1 ~ 2 mm 인 미세발열체와; 일측이 3중피복
관의 양측 끝단에 커플링에 의하여 연결되어 있는 두 개의 전선과; 3중피복관의 내부 양측 끝단에 설치되어 있
는 오일흡착포와; 두 개의 전선이 각각 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결되는 온도조절컨트롤장치와;
3중피복관에 연결되어 온도를 감지하도록 구성되어 있으며, 온도조절컨트롤장치와 전기적으로 연결되어 있는 온
도감지센서;로 구성된다.
이때, 미세발열체는 탄소섬유, 흑연화탄소섬유, 탄소나노튜브, 탄소나노튜브가 포함된 알루미늄복합재료 중 선<23>
택된 어느 한 가지인 것을 특징으로 한다.
또한, 커플링은, 발열선과 전선을 서로 연결하는 연결구와; 내부가 빈 관 형태로 형성되어 있되, 일측 끝단으로<24>
갈수록 콘 형태로 외경 및 내경이 감소되는 형태로 형성되어 내부에 튜브삽입공간을 가지며, 외주면 일측이 관
통된 홀 방향으로 절개된 절개부를 갖는 고정부와, 고정부와 연속되어 내부가 빈 관 형태로 형성되어 있으며,
튜부삽입공간보다 직경 또는 폭이 큰 전선수용공간이 형성되어 전선의 일측 및 연결구가 수용되고, 외주면에 나
사산이 형성되어 있는 전선수용부로 구성된 내부케이스와; 내부케이스의 튜브삽입공간에 설치되어 발열선을 감
싸 밀폐시키도록 실리콘 재질을 갖는 실리콘튜브와; 내부면에 내부케이스의 외주면에 형성된 나사산에 의해 체
결되도록 나사산이 형성되어 내부케이스의 고정부가 삽입된 채 나사결합되고, 내부케이스를 관통한 발열선이 관
통되는 관통홀이 형성되어 있으며, 외주면에 나사산이 형성되어 있는 외부케이스와; 내측에 나사산이 형성되어
있어 외부케이스의 나사산과 나사결합되고, 내측 나사산의 하부 공간은 외부케이스의 외주면과 이격된 열매체유
이동공간이 형성되어 있으며, 하부는 삼중피복관이 삽입되도록 관삽입홈이 형성되어 있고, 외주면에 나사산이
형성되어 있는 열매체오일이동케이스와; 관삽입홈과 3중피복관 사이의 공간에 설치되어 관삽입홈을 밀폐시키는
패킹과; 내측에 나사산이 형성되어 있어 열매체오일이동케이스 외주면에 형성되어 있는 나사산과 나사결합되는
너트부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.
효 과
본 발명에 의해, 온수관을 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복, 폴리에틸렌피복의 3중피복관으로 형성하고, 열매체오<25>
일을 사용하며, 열매체오일 내부에 미세발열체를 내장함으로써 적은 열원으로 급속 발열하여 열효율을 극대화시
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키고, 일정 온도까지 도달하기까지의 전력 소모량을 줄일 수 있게 된다.
또한, 압력을 조정하기 위한 추가 장치를 구비하지 않으면서도 간편하게 3중피복관 내부에 오일흡착포를 이용하<26>
여 발열선의 과열 및 단선을 방지할 수 있게 된다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로<27>
한다.
본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 크게 3중피복관<28>
(100), 발열선(200), 열매체오일(300), 미세발열체(400), 전선(500), 오일흡착포(600), 온도조절컨트롤장치
(700), 온도감지센서(800) 등으로 구성된다.
본 발명에서, 3중피복관(100)은 내측으로 유체가 이동할 수 있도록 공간이 형성되어 있으며, 내부에서 외측 방<29>
향으로 폴리에틸렌피복, 알루미늄피복(120), 폴리에틸렌피복(110)이 순차적으로 형성되어 있다.
중간의 알루미늄피복(120)은 내부 폴리에틸렌피복(130)의 수명 단축을 방지하고, 외부 충격으로부터 내부의 폴<30>
리에틸렌피복(130)을 보호하고, 열전도율이 높아 내부 열매체오일(300)의 온도 상승이 빠른 속도로 이루어지도
록 해준다.
특히, 내부에 일반 온수가 아닌 열매체오일(300)이 저장되는 점을 비추어 열매체오일(300)이 관 파손으로 인해<31>
외부로 유출되는것을 방지하도록 구성되어 있다.
또한, 외부의 폴리에틸렌피복(110)은 내부 알루미늄피복(120)의 부식을 방지할 수 있게 된다.<32>
본 발명에서, 발열선(200)은 삼중피복관 내부에 설치되어 있고, 테프론(210)이 피복되어 있다.<33>
발열선(200)은 일반 온수관 보일러에 적용되는 열저항선을 사용하고, 외부에 테프론(210)을 피복되어 있다.<34>
이러한 발열선(200)은 공지되어 있는 것을 사용한다.<35>
본 발명에서, 열매체오일(300)은 삼중피복관 내부에 잔량의 여유공간을 가진 채 충진되어 있다.<36>
열매체오일(300)은 기존에 공개된 열매체오일(300)을 사용하되, 가열에 의한 연소 및 화재의 위험이 없는 것을<37>
선택적으로 사용하면 된다.
본 발명에서, 미세발열체(400)는 열매체오일(300) 내부에 일정한 밀도로 충진되어 있으며, 열전도율이 500 ~<38>
6,000 W/mK 이며, 직경이 1 ~ 2 mm 로 이루어진다.
여기서, 미세발열체(400)는 탄소섬유, 흑연화탄소섬유, 탄소나노튜브, 탄소나노튜브가 포함된 알루미늄복합재료<39>
중 선택된 어느 한 가지인 것을 특징으로 한다.
탄소섬유는 일반적으로 열전도율이 매우 높은 섬유로 알려져 있는 바, 탄소섬유를 일정한 간격으로 절단하여 미<40>
세발열체(400)를 형성할 수 있다.
또, 흑연화 탄소 단섬유는, 예를 들어 용융방사, 부융화, 탄화의 각 공정을 거쳐 얻어지는 피치계 또는 메소페<41>
이즈 피치계의 탄소섬유를 2000℃ 이상의 고온에서 열처리하여 얻어질 수 있다.
또는, 폴리이미드 섬유, 방향족폴리아미드 섬유, 및 폴리벤자졸 섬유 등의 강직한 유기 고분자 섬유를 2000℃<42>
이상의 고온에서 열처리하여 얻어질 수 있다.
더 나아가서, 흑연화 탄소 단섬유는 기상성장법에 의해서 얻어질 수도 있다.<43>
또한, 탄소나노튜브를 이용하여 보다 더 높은 열전도율을 갖도록 할 수도 있다.<44>
또한, 알루미늄 합금 분말과 탄소나노튜브를 방전 플라즈마 소결 장치에 투입하여 소결하여 제조한 알루미늄복<45>
합재료를 적용할 수도 있다.
이러한 미세발열체(400)는 종류에 따라 열전도율이 500 ~ 6,000 W/mK 이며, 그 종류에 따라 밀도를 다르게 투입<46>
할 수 있다.
이때, 미세발열체(400)를 투입할 때 펌프 등의 기계장치를 이용하는 바 그 직경이 클 경우 기계장치의 고장 원<47>
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등록특허 10-0884328
인이 될 수 있다.
이러한 문제점이 발생되지 않도록 하기 위하여 미세발열체(400)는 그 직경이 1 ~ 2 mm 에 해당하는 크기로 형성<48>
하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 두 개의 전선(500)은 일측이 3중피복관(100)의 양측 끝단에 커플링(900)에 의하여 연결되어 있고,<49>
도 3에 도시된 것처럼 피복(510)에 의해 커버링 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
커플링(900)은 일반적으로 온수관 보일러에 적용되는 커플링을 이용하여 전선(500)과 발열선(200)을 연결하도록<50>
구성할 수 있다.
본 발명에서, 오일흡착포(600)는 3중피복관(100)의 내부 양측 끝단에 설치되어 있다.<51>
오일흡착포(600)는 압력 제어를 위해 열매체오일(300)이 3중피복관(100) 내부에 가득차지 않고 도 1과 같은 상<52>
태에서 일정한 높이까지 차게 되므로 빈 공간에서 발열선(200)이 3중피복관(100)을 가열시켜 3중피복관(100)에
변형을 일으키거나 내측의 폴리에틸렌피복(130)을 타게 하는 것을 방지하기 위하여 발열선(200)에 항상 열매체
오일(300)이 접촉되는 상황을 유지시키기 위하여 설치된다.
오일흡착포(600)는 스폰지나 여과지와 같이 유분을 잘 흡수할 수 있는 부재로 형성하는 것이 좋으며, 이중 부직<53>
포가 가장 바람직하다.
이러한 오일흡착포(600)의 일측을 3중피복관(100)이나 커플링(900)에 고정시켜 관 내부에서 이동하지 못하도록<54>
하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 온도조절컨트롤장치(700)는 두 개의 전선(500)이 각각 연결되어 있고, 타측으로 외부 전원이 연결<55>
된다.
이러한 온도조절컨트롤장치(700)는 일반적인 온수관보일러에 적용되는 것과 같이 공지의 기술을 적용하면 되므<56>
로 세부 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에서 온도감지센서(800)는 3중피복관(100)에 전선(810)에 의해 연결되어 온도를 감지하도록 구성되어 있<57>
으며, 온도조절컨트롤장치(700)와 전기적으로 연결되어 있다.
즉, 온도감지센서(800)에서 온도를 측정하게 되면 온도조절컨트롤장치(700)는 그 온도에 따라 발열선(200)을 가<58>
열하거나 가열을 중지함으로써 열매체유를 가열 또는 비가열시키게 되는 것이다.
상기와 같은 구성은 열전도율이 높은 미세발열체(400)가, 열전도율이 높은 열매체오일(300)에 포함되어 있고,<59>
온수관을 알루미늄피복(120)을 포함한 3중으로 피복함으로써 종래의 난방장치에 비해 열전도율을 극대화시켜 최
대한 빠른 시간에 적은 전력으로 온도를 상승시킬 수 있어 종래의 난방장치에 비해 전력을 적게 소비할 수 있게
된다.
한편, 이상과 같은 구성에서 커플링(900)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 연결구(950), 내부케이스(910),<60>
실리콘튜브(960), 외부케이스(920), 열매체오일이동케이스(930), 패킹(941), 너트부재(940)로 구성하는 것이 바
람직하다.
구체적으로, 연결구(950)는 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 발열선(200)과 일반 전선(500)을 서로 연결하는 것으<61>
로써, 일반적으로 두 개의 전선(500)을 연결하는 공지의 연결구(950)를 사용하면 되며, 그 중에서도 두께가 얇
은 것이 바람직하다.
상기와 같은 연결구(950)의 구성은 공지되어 있는 것이므로 그 세부적인 구성에 대해서는 도시를 생략하기로 한<62>
다.
내부케이스(910)는 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 고정부(913)와 전선수용부(912)로 구성되어 있다.<63>
아울러, 고정부(913)와 전선수용부(912)는 일체로 이루어져 있으며 내부가 빈 관 형태로 형성되어 있다.<64>
고정부(913)는 도시된 것처럼 일측 끝단으로 갈수록 콘 형태로 외경 및 내경이 감소되는 형태로 형성되어 내부<65>
에 튜브삽입공간(913a)을 갖는다.
아울러, 외주면 일측이 길이 방향 즉, 관통된 홀 방향으로 절개된 절개부(913b)를 갖는다.<66>
절개부(913b)를 형성하는 이유는 고정부(913)의 길이 방향에 수직한 방향으로 눌러 내측에 설치되는 실리콘튜브<67>
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(960)를 가압하여 밀폐성을 보장할 수 있게 한 것으로 밀폐 성능이 떨어진 상태에서 제품 분해 후에 추가적으로
가압할 수 있어 부품의 교체 없이 밀폐 성능이 떨어진 제품을 재 밀폐시킬 수 있게 한 것이다.
한편, 전선수용부(912)는 고정부(913)와 연속하여 형성되어 있는데, 상기 튜부삽입공간보다 직경 또는 폭이 큰<68>
전선수용공간(912a)이 형성되어 있어 전선(500)의 일측 및 연결구(950)가 수용될 수 있도록 구성되어 있다.
아울러, 전선수용부(912)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있어 외부케이스(920)와 나사결합 할 수 있도록 되어<69>
있다.
이때, 도시된 것처럼 전선수용부(912)와 인접하여 전선수용부(912)보다 직경이 큰 확폭부(911)를 구성하여 외부<70>
케이스(920)와 연결된 상태에서 너트 역할을 하도록 구성할 수도 있다.
한편, 내부케이스(910)의 전선수용부(912) 또는 확폭부(911) 측 일측 끝단에는 방수제를 코팅하거나, 방수 패킹<71>
(941)을 추가로 설치할 수 있다.
이는 튜브삽입공간(913a) 및 전선수용공간(912a)을 통해 3중피복관(100) 내부의 열매체유가 유입되더라도 열매<72>
체유가 본 발명의 밀폐장치 밖으로 이동하지 못하도록 하여 누수가 발생하지 않도록 한 것이다.
실리콘튜브(960)는 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 내부케이스(910)의 고정부(913) 내측면과 발열선(200)의 외주<73>
면 사이 공간에 설치되어 발열선(200)을 밀폐시키도록 실리콘 재질을 갖는다.
즉, 내부케이스(910)의 고정부(913) 만으로는 발열선(200)의 외주면과의 사이에 틈이 발생할 수 있는 것을 실리<74>
콘튜브(960)를 이용하여 완전히 밀폐시켜 외부의 열매체유가 내측으로 들어오는 것을 차단하도록 한 것이다.
외부케이스(920)는 내부 일측에 나사산이 형성되어 있어 내부케이스(910)의 전선수용부(912) 외주면에 형성되어<75>
있는 나사산에 나사결합되도록 구성되어 있다.
아울러, 내부케이스(910)를 관통한 발열선(200)이 관통되는 관통홀(923b)이 형성되어 있으며, 외주면에 나사산<76>
이 형성되어 있어 열매체오일이동케이스(930)에 체결될 수 있도록 되어 있다.
외부케이스(920)에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 외부케이스(920) 일측 끝단에는 발열선(200)이 관통하는 관<77>
통홀(923b)이 형성되어 있는 것을 볼 수 있으며, 그 이후로 내부케이스(910)의 고정부(913) 외주면이 밀착되면
서 삽입가능하도록 콘 형태로 테이퍼진 형상의 삽입부(923)가 형성되어 있고, 그 이후로 내주면 및 외주면에 나
사산이 형성되어 있는 고정연결부(922)가 형성되어 있다.
즉, 삽입부(923)의 내측 공간인 고정부삽입공간(923a)에는 내부케이스(910)의 고정부(913) 외주면이 밀착되면서<78>
삽입되고, 고정연결부(922)의 내부에는 전선수용부삽입공간(922a)이 형성되어 있어 내부케이스(910)의 전선수용
부(912)가 삽입되면서 고정연결부(922) 내측의 나사산과 내부케이스(910)의 전선수용부(912) 외주면에 형성되어
있는 나사산이 서로 나사결합되는 것이다.
여기서, 관통홀(923b)의 크기는 발열선(200)이 간신히 삽입될 정도의 크기로 발열선(200) 직경에 비해 1 ~ 2 mm<79>
정도의 크기만 더 크게 구성되어 있다.
아울러, 외부케이스(920)의 상단에는 확장부(921)를 형성하여 전선수용부(912)보다 외경이 더 크도록 형성하여<80>
열매체오일이동케이스(930)와 체결된 상태에서 너트 역할을 하도록 구성할 수 있다.
열매체오일이동케이스(930)는 내측에 나사산이 형성되어 있어 상기 외부케이스(920)의 외주면에 형성되어 있는<81>
나사산과 나사결합하도록 구성되어 있다.
특히, 나사산이 형성된 하부 내주면은 외부케이스(920)의 외주면과 이격되어 열매체유이동공간이 형성되어<82>
있다.
한편, 열매체오일이동케이스(930)의 하부에는 발열선(200)이 내설된 3중피복관(100)이 삽입되도록 관삽입홈<83>
(933)이 형성되어 있으며, 외주면에 나사산이 형성되어 있어 너트부재(940)와 나사결합되록 구성되어 있다.
도면을 살펴보면, 관삽입홈(933)을 형성하기 위하여 열매체오일이동케이스(930) 하부를 이중벽 형태로 형성한<84>
것을 볼 수 있다.
이상과 같은 열매체오일이동케이스(930)의 구성은 상부의 외부케이스연결부(931)와 하부의 관연결부(932)로 구<85>
성된 구조로 상부의 외부케이스연결부(931)에 외부케이스(920)의 일측이 연결되고, 하부의 관연결부(932)에 3중
피복관(100)이 끼워져 고정되는 구조가 된다.
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패킹(941)은 도시된 것처럼 관삽입홈(933)에 끼워져 3중피복관(100)을 열매체오일이동케이스(930)의 하부 이중<86>
벽 중 내벽 측으로 압착하여 3중피복관(100)과 열매체오일이동케이스(930) 간의 고정을 강화시키고, 더불어 수
밀성을 보장하여 3중피복관(100) 내부의 열매체유가 열매체오일이동케이스(930)와의 연결 지점에서 새는 것을
방지하도록 하였다.
너트부재(940)는 내측에 나사산이 형성되어 있어 열매체오일이동케이스(930) 외주면에 형성되어 있는 나사산과<87>
나사결합되도록 구성되어 있으며, 저부에 내측으로 돌출된 턱이 형성되어 있어 3중피복관(100) 외주면을 눌러
고정하도록 구성되어 있다.
산업이용 가능성
상기와 같이 구성된 본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치는 일반 가정용은 물론, 산업 단지<88>
나 축사 등에 적용하여 사용될 수도 있다 할 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치가 설치된 예를 나타낸 사시도.<89>
도 2는 본 발명의 열매체오일과 미세발열체를 이용한 난방장치의 세부 구성을 나타낸 단면도.<90>
도 3은 도 2에서 상부 일측을 확대하여 나타낸 단면도.<91>
도 4는 본 발명에서 커플링의 조립 상태를 나타낸 부분절단 분해 사시도.<92>
도 5는 본 발명에서 전선과 발열선의 연결 상태를 나타낸 사시도.<93>
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명><94>
100 : 3중피복관 110 : 폴리에틸렌피복<95>
120 : 알루미늄피복 130 : 폴리에틸렌피복<96>
200 : 발열선 210 : 테프론<97>
300 : 열매체오일 400 : 미세발열체<98>
500 : 전선 510 : 피복<99>
600 : 오일흡착포 700 : 온도조절컨트롤장치<100>
800 : 온도감지센서 810 : 전선<101>
900 : 커플링 910 : 내부케이스<102>
911 : 확폭부 912 : 전선수용부<103>
912a: 전선수용공간 913 : 고정부<104>
913a : 튜브삽입공간 913b : 절개부<105>
920 : 외부케이스 921 : 확장부<106>
922 : 고정연결부 922a : 전선수용부삽입공간<107>
923 : 삽입부 923a : 고정부삽입공간<108>
923b : 관통홀 930 : 열매체오일이동케이스<109>
931 : 외부케이스연결부 932 : 관연결부<110>
933 : 관삽입홈 940 : 너트부재<111>
941 : 패킹 950 : 연결구<112>
960 : 실리콘튜브<113>
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