순간 가열 히팅 파이프{a heating pipe}
본 고안은 초순간 가열 히팅 파이프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프의 전체 면적이 순간적으로 균일하게 가열될 수 있도록 구성한 히팅 파이프에 관한 것이다. 오늘날, 원유 값의 폭등으로 인하여 국내외 경제상황이 악화일로에 있고 에너지 절약이 최우선인 우리나라는 특히 열에너지에 대한 연구가 더욱 활발히 전개되어야 하는 현 시점에서 전열성능이 중요한 문제로 대두되고 있다. 또한 현재에는 많은 연구와 노력에 의해 다양한 형태의 열에너지 절감장치가 개발되고 있는 실정이다.
따라서, 본 고안은 위와 같은 사회적 이슈로 대두되고 있는 열 에너지 절감장치를 개발하고자 하는 것이 주된 목적이며, 바람직하게는 적은 열원을 이용하여 순간적으로 파이프의 전체 면적(또는 길이)을 균일하게 가열할 수 있도록 구성한 히팅 파이프를 제공하는데 그 특징이 있다. 또한 본 고안의 다른 목적은 열/냉풍기나 송풍기 또는 보일러 등의 열교환기에 사용할 수 있는 순간 가열 히팅 파이프를 제공함에 있다.
이하 본 고안의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 고안에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 고안으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 고안의 구성에서 설명으로 대체한다. 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다. 우선 본 고안에서는 종래와 같이 히팅 파이프의 전체 면적을 균일하게 가열하기 위하여 상기 파이프의 전체 길이와 거의 동일한 히터장치를 상기 파이프의 내부에 설치하지 않고도 빠른 속도로 히팅 파이프의 전체 면적(또는 길이)을 균일하게 가열할 수 있도록 하는 기술적 구성을 제시하고자 하며, 바람직하게는 송풍기나 열/냉풍기 또는 보일러 등에 사용되는 열교환기용 히팅 파이프의 내부에 열매체를 충진함으로써 적은 열원으로 순식간에 파이프의 전체 면적을 균일하게 가열할 수 있도록 하는 것이다. 특히 본 고안에서는 위와 같이 히팅 파이프의 가열 속도를 최대한 빠르게 하기 위하여 열매체로 액화수소를 사용하는 것이 가장 바람직하며, 또한 텍사썸과 락카신너를 일정비율로 배합한 혼합물을 열매체로 사용한다. 이때 상기 텍사썸과 락카신너를 1:5의 비율로 혼합하는 것이 좋다. 또한 본 고안에서는 열전달(또는 열전도)을 높이기 위하여 히팅 파이프의 내부를 진공상태로 만든 다음 그 내부에 액화수소 또는 상기 혼합물(텍사썸과 락카신너의 혼합물)을 충진하였으며, 이때 상기 파이프의 내부에 충진된 열매체가 외부로 유출되는 것(누수현상)을 방지하기 위하여 체크밸브를 사용하였고 특히 별도의 고무재질로 된 패킹을 체크밸브의 외주면에 설치하여 한층 더 히팅 파이프의 기밀을 유지하였다. 또한 본 고안은 부가적으로 히팅 파이프의 내부에 온도센서 등의 기술적 수단을 구성할 수 있으며, 이는 파이프의 내부 온도가 일정온도 이상이 되면 자연적으로 파이프의 온도를 떨어뜨려 폭발현상을 방지할 수 있도록 하기 위함이다. 이하 본 고안의 바람직한 실시 예에 의거 상세히 설명하겠는 바, 상기 본 고안이 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다. [실시예 1] 도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 순간 가열 히팅 파이프의 상세구성을 나타낸 도면들이다. 상기 도면들을 참조하면, 본 고안의 히팅 파이프(100)는 내부가 비어있는 원통 형태의 파이프(10)를 구비하며, 상기 파이프(10)는 진공상태를 유지하고 있다. 상기 파이프(10)의 내부에는 열매체(24)가 충진되며, 상기 열매체(24)로는 액화수소가 가장 좋으며, 선택적으로 텍사썸과 락카신너를 1:5의 비율로 배합한 혼합물을 사용할 수 있다. 또한 상기 파이프(10)의 일측단에는 중앙에 주입구(14)가 형성된 밸브체(12)가 내주면을 따라 용접 고정되며, 상기 주입구(14)에는 통상의 체크밸브(16)가 조립된다. 이때 상기 체크밸브(16)의 외주면에는 고무재질의 패킹(18)이 끼워지게 되며, 상기 패킹(18)은 파이프(10)에 충진된 액화수소 등의 열매체(24)가 외부로 빠져나가는 현상을 방지한다. 상기 밸브체(12)의 외주면에는 나사산이 둘레면을 따라 형성되며, 여기에는 고정캡(20)이 체결 고정된다. 상기 고정캡(20)은 파이프(10)의 기밀현상을 높이는 역할을 하면서 체크밸브(16)의 이탈 현상을 방지한다. 또한 상기 고정캡(20)에는 돌출부(20a)가 형성되어 있는데, 이 돌출부(20a)는 체크밸브(16)를 밸브체(12)의 주입구(14)에 체결 고정시킬 때 사용하는 드라이브 공구 역할을 한다. 끝으로 전술한 파이프(10)의 일측단에는 마감캡(22)이 아르곤 용접으로 밀봉처리되며, 이는 파이프(10)의 기밀상태를 더욱더 높이기 위함이다. 이하, 상기한 바와 같이 구성된 순간 가열 히팅 파이프(100)의 제조방법을 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 파이프(10)의 일측단 내부에 밸브체(12)를 삽입한 다음, 상기 파이프(10)와 밸브체(12)를 용접 고정시킨다.(100단계) 다음 상기 밸브체(12)의 주입구(14)에 체크밸브(16)를 조립하는데, 고정캡(20)에 일체로 형성된 돌출부(20a)를 이용하여 상기 체크밸브(16)를 주입구(14)에 체결 고정시킨 후, 상기 체크밸브(16)를 눌러 파이프(10)의 내부에 있는 공기를 빼내어 진공상태로 만든다.(102단계) 이후 상기 파이프(10)의 내부에 체크밸브(16)를 통해 액화수소를 충진시킨 다음(104단계), 고정캡(20)의 둘레면을 따라 오일본드를 바르고, 상기 고정캡(20)을 밸브체(12)의 나사산에 체결 고정시킨다.(106단계) 끝으로 상기 파이프(10)의 끝부분에 마감캡(22)을 씌우고, 아르곤 용접으로 견고히 고정시킨다.(108단계)
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 적은 열원으로 히팅 파이프의 전체 면적(또는 길이)을 순간적으로 균일하게 가열할 수 있으며, 이는 에너지의 절감 효과뿐만 아니라 특히 열풍기 또는 보일러에 적용시에 최대의 열에너지 절감효과를 구현할 수 있으며, 또한 일반소비자들은 난방비를 최대한 절약할 수 있어 경제적인 부담감을 경감시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 따른 순간 가열 히팅 파이프의 전체적인 구성을 단면으로 나타낸 도면. 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 히팅 파이프의 주요 구성부분 및 히팅 파이프의 내부에 열매체를 주입하는 상태를 보이고 있는 도면. 도 3은 도 1에서 하고 있는 체크밸브와 밸브체의 형상을 구체적으로 보이고 있는 도면. 도 4는 본 고안에 따른 순간 가열 히팅 파이프의 제조방법을 순차적으로 보이고 있는 도면. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 10: 파이프 12: 밸브체 14: 주입구 16: 체크밸브 18: 패킹 20: 고정캡 22: 마감캡 24: 열매체 100: 히팅 파이프 |
