KR100839970B1 - Freezing prevent heater for pipe line - Google Patents

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Abstract

A heater possible to be installed to or removed from a desired location of a pipeline carrying compressed air or fluid is provided to prevent the pipeline from freezing. A heater for preventing pipes from freezing includes a connector(11) at the side of heater housing case(16) which is provided to insert and assemble the heater to a pipeline(1), a temperature sensor(12) which senses ambient temperature and converts measured temperature value to electrical signals, a controller(13) which is turned on or turned off by the electric signal emitted from the sensor, and a heat generation unit which generates heat when electric current is applied by the operation of the controller.

Description

배관라인 동결 방지용 히터{FREEZING PREVENT HEATER FOR PIPE LINE}Piping line freeze prevention heater {FREEZING PREVENT HEATER FOR PIPE LINE}

도 1은 본 발명 히터장치의 외관 사시도.1 is an external perspective view of the heater apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명 히터장치의 내부 단면도.2 is an internal sectional view of the heater apparatus of the present invention.

도 3은 본 발명 장치의 온도감지센서 상세 단면도.Figure 3 is a detailed cross-sectional view of the temperature sensor of the present invention.

도 4는 본 발명 히터의 압축공기 에어라인 설치 상태 개략도.Figure 4 is a schematic view of a compressed air air line installation state of the heater of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 배관라인 2 : 압축기1: piping line 2: compressor

3 : 에어필터 3a: 필터본체3: air filter 3a: filter body

3b: 드레인부 4 : 개폐밸브3b: drain portion 4: on / off valve

10 : 히터 11 : 배관 결합부10: heater 11: pipe coupling portion

12 : 온도감지센서 12a: 판스프링12: temperature sensor 12a: leaf spring

12b: 바이메탈 13 : 제어부12b: bimetal 13: control unit

14 : 발열부 15 : 열전도층14: heat generating portion 15: heat conductive layer

16 : 히터하우징 20 : 연결커넥터16: heater housing 20: connector

본 발명은 배관라인 동결 방지용 히터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축공기 또는 유체 등을 공급하는 배관라인의 동절기 동결을 미연에 방지하기 위한 히터 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a heater for preventing the freezing of the pipeline, and more particularly, to a heater structure for preventing the freezing of the winter of the pipeline for supplying compressed air or fluid.

일반적으로, 산업현장에서는 압축공기가 다양한 용도로 사용되고 있으며, 이러한 압축공기는 공기압축기로 부터 배관라인을 통해 압축공기를 공급받아 사용하게 된다.In general, in the industrial field, compressed air is used for various purposes, and the compressed air is supplied with compressed air through a pipe line from an air compressor.

한편, 통상적으로 압축공기의 배관이 동절기 등에 동결되는 것을 예방하기 위해서는 보온단열재를 유체이송용 배관의 외부에 설치하는 방법을 주로 사용하였다.On the other hand, in order to prevent the freezing of the compressed air pipes in winter, etc., the method of mainly installing a heat insulating material outside the fluid transfer pipe was mainly used.

그러나 상기한 바와 같은 기존 알려진 동결방지를 위한 보온 단열재 구성은, 배관의 전체 경로를 따라 설치해야 하므로 시공 및 설치비용이 부가적으로 발생하였으며, 배관 내에 별도의 열원을 공급하는 구조가 아니기 때문에 혹한기에는 국부적으로 동결이 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.However, the existing thermal insulation insulation composition for preventing freezing as described above, because the installation and installation cost was incurred additionally because it must be installed along the entire path of the pipe, because it is not a structure to supply a separate heat source in the pipe There was a problem that localized freezing will occur.

따라서, 동결이 발생된 부위에는 별도의 발열선을 배관 부위에 감아주어 해당 부위를 녹여주는 작업을 별도로 실시해야 하는 불편이 있었다.Therefore, the freezing occurs in the inconvenience of having to carry out a separate heating wire wound around the piping site to melt the corresponding site.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 배관 라인중 필요한 부위에 설치 및 해체가 용이한 히터구조를 제공함으로서 보다 효율적인 동결방지효과를 나타낼 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a more efficient freezing prevention effect by providing a heater structure that is easily installed and dismantled in a required portion of a pipe line.

상기 목적은, 압축공기 또는 유체가 공급되어지는 배관라인에 동결방지용 히터를 구성함에 있어서, 배관라인에 인입되어 결합되어질 수 있도록 히터하우징 일측에 구비된 배관결합부와, 외기 온도를 감지하여 이를 전기적 신호로 변환하는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서의 신호에 따라 전원을 온/오프 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 전원이 인가되어짐으로 열을 발생시키는 발열부로 구성됨을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터를 통해 이룰 수 있게 된다.The object is to configure the freezing prevention heater in the pipe line to which the compressed air or fluid is supplied, the pipe coupling portion provided on one side of the heater housing so as to be coupled to the pipe line, and senses the outside temperature to electrically A pipe comprising a temperature sensor for converting a signal, a control unit for controlling power on / off according to the signal of the temperature sensor, and a heat generating unit for generating heat by applying power under control of the control unit This can be achieved through a heater for preventing line freezing.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 실시예에 따른 동결방지용 히터(10) 구조체의 전체적인 구조를 도 1의 외관 사시도 및 도 2의 내부 단면도를 통해 살펴보면, 히터하우징(16) 상부에는 외주면상에 나사산이 형성되어져 있어 배관라인(1)에 나사 결합되어질 수 있도록 배관결합부(11)를 이루고 있으며, 히터하우징(16) 내부에는 도 2에서와 같이 외기 온도 또는 배관라인(1) 내의 온도를 감지하여 설정된 일정 온도 이하가 되었을 때 이를 전기적 신호로 변환하는 온도감지센서(12)와, 상기 온도감지센서(12)의 신호에 따라 전원을 온/오프 제어하는 제어부(13)와, 상기 제어부(13)의 제어에 의해 전원이 인가되어짐으로 열을 발생시키는 발열부(14)가 구성되어져 있다.First, looking at the overall structure of the anti-freezing heater 10 structure according to the present embodiment through the external perspective view of Fig. 1 and the internal sectional view of Fig. 2, a thread is formed on the outer circumferential surface on the heater housing 16, the piping line The pipe coupling part 11 is formed to be screwed to (1), and the inside of the heater housing 16 senses the outside temperature or the temperature in the pipe line 1 as shown in FIG. When the temperature sensor 12 converts it into an electrical signal, the control unit 13 for controlling the power on / off according to the signal of the temperature sensor 12, and the power is controlled by the control unit 13 The heat generating portion 14 which generates heat by being applied is comprised.

특히, 상기 온도감지센서(12)는 A부 확대도인 도 3에 도시된 바와 같이 서로 다른 열팽창계수를 갖는 두개의 금속판으로 이루어진 바이메탈(12a,12b)이 부착 구성되어져 있어, 온도변화에 따른 바이메탈(12b)의 변형을 이용하여 접점(미도시)과의 단락으로 인한 전기적인 신호가 제어부(13)로 인가되어질 수 있도록 구성되었 다.In particular, the temperature sensor 12 is bi-metal (12a, 12b) consisting of two metal plates having different coefficients of thermal expansion, as shown in Figure 3 is an enlarged view of the A portion is attached, bimetal according to the temperature change By using the modification of (12b) it is configured so that an electrical signal due to a short circuit with a contact (not shown) can be applied to the control unit (13).

또한, 히터하우징(16) 내부에는 발열부(14)로 부터 발생된 열을 배관 결합부측으로 전달하기 위한 절연 및 전도성 물질이 충진된 열전도층(15)이 발열부(14)를 감싸는 형태로 구성되어져 있는데, 상기 열전도층(15)을 이루는 물질은 통상적으로 모래 또는 돌을 분쇄하여 충진시킬 수 있는데, 보다 바람직 하기로는 절연이 가능하면서 높은 열전도성을 띠는 황토를 반죽하여 다수의 알갱이 형태로 성형 구비함으로서 보다 향상된 히팅 효율을 나타낼 수 있게 된다.In addition, the heater housing 16 has a heat conductive layer 15 filled with an insulating and conductive material for transferring heat generated from the heat generating portion 14 to the pipe coupling portion, so as to surround the heat generating portion 14. The material constituting the thermally conductive layer 15 may be filled with crushed sand or stone, and more preferably, is formed into a plurality of granules by kneading the yellow soil having high thermal conductivity while being insulated. By providing it is possible to exhibit improved heating efficiency.

특히, 이와 같이 일정 직격을 이루는 알갱이 형태로 황토를 구비할 경우, 열전도층(15) 내부에는 황토 알갱이 사이에 공기층을 이루는 일정 공극을 형성하게 되어 외부 충격으로 부터 발열부(14)를 보호함과 함께 열전도효율이 보다 향상되어질 수 있게 된다.In particular, when the loess is provided in the form of granules forming a certain direct line, the air conduction layer 15 forms a predetermined void forming an air layer between the loess grains, thereby protecting the heat generating unit 14 from external impact. Together, the thermal conductivity can be further improved.

도면중 미설명 부호 20은 배관라인(1)의 특정 부위에 본 발명의 히터(10)가 용이하게 결합되어질 수 있도록 연결되는 연결커넥터를 나타낸다.In the drawings, reference numeral 20 denotes a connection connector connected to a specific portion of the pipe line 1 so that the heater 10 of the present invention can be easily coupled.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 동결방지용 히터(10)의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effects of the use of the present invention for preventing the freezing of the heater 10 constituting such a configuration will be described.

도 4는 일반적인 산업형장에서의 압축공기 공급을 위한 배관라인 설치상태를 나타낸 개략도로서, 도시된 바와 같이 압축공기를 발생시키는 피스톤식 또는 스크류식 압축기(2)가 배관라인(1)을 통해 압축공기를 공급할 수 있도록 연결 되었고, 병렬식 연결구조를 이루는 배관라인(1) 상에는 각각의 라인을 선택적으로 개폐하기 위한 개폐밸브(4)가 구비되었으며, 이와 함께 공급되는 압축공기에 포함되어져 있 는 유.수분을 제거하기 위한 에어필터(3)가 연결 되어진 것을 확인할 수 있다.4 is a schematic view showing a pipe line installation state for supplying compressed air in a general industrial type, where a piston or screw compressor (2) for generating compressed air as shown is compressed air through a pipe line (1). It was connected to supply the, and on the piping line (1) forming a parallel connection structure is provided with an on-off valve (4) for selectively opening and closing each line, the oil contained in the compressed air supplied with it. It can be seen that the air filter 3 for removing water is connected.

상기 에어필터(3)는 통상적으로 공기와 수분의 분리가 이루어지는 필터본체(3a)와, 분리되어진 수분의 배출이 이루어지는 드레인부(3b)의 결합체로 이루어져 있다.The air filter 3 is typically composed of a combination of a filter main body 3a in which air and water are separated, and a drain part 3b in which separated water is discharged.

이러한 배관상태를 이루고 있는 배관라인(1) 상에 본 발명의 동결방지용 히터(10)는 필요부위에 선택적으로 장착되어 동결방지 기능을 실시하게 된다.The anti-freezing heater 10 of the present invention on the pipe line (1) making such a pipe state is selectively mounted on the necessary portion to perform the freezing prevention function.

즉, 도 4에서와 같이 본 발명 히터(10)는 배관라인(1)중 필요부위에 연결커넥터(20)를 이용해 결합되어지는 것으로 에어필터(3)의 필터본체(3a)와 드레인부(3b) 사이에 연결 되어질수도 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 배관라인(1)간 연결 부위에 연결커넥터(20)를 연결 설치한 후 히터(10)의 배관 결합부(11)를 이용해 나사결합시킴으로 용이하게 체결이 이루어질 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 4, the heater 10 of the present invention is coupled to the required portion of the piping line 1 by using the connection connector 20. The filter body 3a and the drain portion 3b of the air filter 3 are connected to each other. 2) may be connected, and as shown in Figure 2 by connecting the connecting connector 20 to the connection portion between the pipe line (1) by screwing using the pipe coupling portion 11 of the heater 10 Fastening can be made easily.

이와 같이 배관라인(1)상에 본 발명의 히터(10)가 연결. 장착되어진 상태에서, 외기온도 또는 압축공기의 온도가 일정 온도, 바람직하게는 0℃ 이하로 하강하게 되면 온도감지센서(12)를 이루고 있는 바이메탈(12a,12b)의 변형이 이루어지면서 접점(미도시)이 단락되어지게 되어 전기적인 신호를 제어부(13)측으로 보내게 된다.In this way, the heater 10 of the present invention is connected to the pipe line 1. In the mounted state, when the outside temperature or the temperature of the compressed air is lowered to a predetermined temperature, preferably 0 ° C. or lower, the bimetals 12a and 12b constituting the temperature sensor 12 are deformed and contact (not shown) ) Is short-circuited to send an electrical signal to the control unit (13).

그리고, 제어부(13)에서는 보내어진 신호를 인식하여 발열부(14)측으로 전원을 인가시키게 되면 자체 발열저항으로 인해 발열부(14)로 부터 열이 발생하여 열전도층(15)을 통해 배관라인(1)내로 열전달이 이루어지게 됨으로 배관내 동결발생을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.In addition, when the control unit 13 recognizes the transmitted signal and applies power to the heat generating unit 14, heat is generated from the heat generating unit 14 due to the self-heating resistance. 1) It is possible to prevent the occurrence of freezing in the pipe due to the heat transfer into the inside.

한편, 압축공기의 온도 또는 외기온도가 일정온도 이상으로 상승하게 되면 온도감지센서(12)의 바이메탈(12a,12b)이 다시 원형상태로 복원되면서 접점과의 단락이 해제되어지고, 이에 따라 제어부(13)에서는 인가되는 전원을 차단함으로서 발열부(14)의 발열작용이 중단되어지게 된다.On the other hand, when the temperature of the compressed air or the outside air temperature rises above a certain temperature, the bimetals 12a and 12b of the temperature sensor 12 are restored to a circular state, and the short circuit with the contact is released. In 13), the heat generation of the heat generating unit 14 is stopped by cutting off the applied power.

따라서, 본 발명의 동결 방지용 히터(10)는 배관의 동결발생이 예상되는 동절기에 배관라인(1)중 다수의 개소에 연결 결합하여 동결발생을 미연에 방지함으로 압축공기 공급 시스템의 이상 발생을 방지할 수 있게 되며, 동절기가 지나면 본 발명의 동결 방지용 히터(10)를 배관라인(1)으로 부터 제거하여 보관이 가능하게 된다.Therefore, the freeze protection heater 10 of the present invention is connected to a plurality of places in the pipe line 1 during the winter when the freezing of the pipe is expected to prevent the occurrence of freezing by preventing the occurrence of abnormality of the compressed air supply system. When the winter season passes, the freezing prevention heater 10 of the present invention can be removed from the pipe line 1 and stored.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 동결방지용 히터 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the freeze protection heater structure of the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

예를 들면, 상기 실시예에서는 온도감지센서가 바이메탈에 의해 작동되는 것으로 설명 및 도시되었으나, 기타 다른 종류의 온도감지센서가 적용되어질 수 있으며, 상기 센서의 장착 위치 또한 변형되어질 수 있게 된다.For example, in the above embodiment, the temperature sensor is described and illustrated as being operated by bimetal, but other types of temperature sensor may be applied, and the mounting position of the sensor may also be modified.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Therefore, such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 동결 방지용 히터 구조체는, 압축공기 가 흐르는 배관내에서 동절기에 발생할 수 있는 배관 동결로 인한 문제를 미연에 예방하여 안정적인 압축공기의 공급이 가능토록 하는 효과를 나타낸다.As described above, the freeze protection heater structure of the present invention has an effect of allowing stable supply of compressed air by preventing in advance a problem caused by freezing of pipes that may occur in winter in a pipe through which compressed air flows.

특히, 배관내 관로와의 연결 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있는 결합구조를 이룸으로 인해 혹한기에만 선택적으로 결합하여 사용이 가능한 편의성을 갖게 된다.In particular, due to the coupling structure that can be easily connected to and disconnected from the pipe in the pipe has a convenience that can be used by selectively combining only cold weather.

또한, 전체 배관라인 중 필요한 부위에 별도의 연결커넥터를 연결시켜 구성할 수 있게 됨으로 산업현장에서의 이용효율을 극대화할 수 있게 된다.In addition, it is possible to maximize the utilization efficiency in the industrial site by being able to configure a separate connection connector to the required portion of the entire piping line.

또한, 히터 내부에는 외부 충격으로 부터 발열부를 보호하기 위하여 황토 알갱이로 열전도층을 구성함으로 제품의 내구성을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to increase the durability of the product by forming a thermal conductive layer of loess granules in order to protect the heating portion from the external impact inside the heater.

Claims (6)

압축공기 또는 유체가 공급되어지는 배관라인(1)에 동결방지용 히터(10)를 구성함에 있어서, 상기 동결방지용 히터(10)는;In configuring the freezing prevention heater 10 in the pipe line (1) to which the compressed air or fluid is supplied, the freezing prevention heater (10); 배관라인(1)에 인입되어 결합되어질 수 있도록 히터하우징(16) 일측에 구비된 배관결합부(11)와,A pipe coupling part 11 provided at one side of the heater housing 16 to be coupled to the pipe line 1 and coupled thereto; 외기 온도를 감지하여 이를 전기적 신호로 변환하는 온도감지센서(12)와,A temperature sensor 12 which detects outside temperature and converts it into an electrical signal; 상기 온도감지센서(12)의 신호에 따라 전원을 온/오프 제어하는 제어부(13)와,A control unit 13 for controlling the power on / off according to the signal of the temperature sensor 12; 상기 제어부(13)의 제어에 의해 전원이 인가되어짐으로 열을 발생시키는 발열부(14)와,A heat generating unit 14 generating heat by being supplied with power under the control of the control unit 13, 상기 히터하우징(16) 내에 상기 발열부(14)를 감싸도록 구비되어 발열부(14)로부터 발생된 열을 배관 결합부측으로 전달하기 위한 절연 및 전도성 물질이 충진된 열전도층(15)으로 구성됨을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터.The heater housing 16 is provided to surround the heat generating portion 14 is composed of a heat conductive layer 15 filled with an insulating and conductive material for transferring the heat generated from the heat generating portion 14 to the pipe coupling side. Piping line freeze prevention heater characterized in that. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배관 결합부(11)는 외주상에 나사산이 형성되어져 있으며, 이와 대응되는 상기 배관라인(1)상에는 배관결합부(11)와 나사 결합이 이루어질 수 있도록 내주에 나사산이 형성되어져 있는 연결커넥터(20)가 별도로 연결 구비되어진 것을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터.The pipe coupling portion 11 has a screw thread formed on the outer circumference thereof, and a connection connector having a screw thread formed on the inner circumference thereof so as to be screwed with the pipe coupling portion 11 on the pipe line 1 corresponding thereto ( 20) is a pipe line freeze protection heater characterized in that the connection is provided separately. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 온도감지센서(12)는 열팽창계수가 상이한 복수개의 금속판을 붙여서 구 성한 바이메탈(12a,12b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터.The temperature sensor 12 is a pipe line freeze protection heater, characterized in that consisting of bimetal (12a, 12b) formed by pasting a plurality of metal plates having different thermal expansion coefficients. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 열전도층(15)은 황토를 다수의 알갱이 형태로 성형하여 충진함으로 내부에 다수의 공극이 형성되어지도록 구비한 것임을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터.The heat conduction layer 15 is a pipe line freeze protection heater characterized in that it is formed so as to form a plurality of pores inside the filling by forming a plurality of granules of ocher. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 배관라인(1)상에는 배관을 따라 안내되는 압축공기내에 포함된 유,수분을 분리하기 위한 에어필터(3)가 연결 구비되어져 있으며, 에어필터(3)를 구성하는 필터본체(3a)와 드레인부(3b) 사이에 배관 결합부(11)의 인입 결합이 이루어지는 연결커넥터(20)가 연결 구성된 것을 특징으로 하는 배관라인 동결 방지용 히터.On the pipe line 1, an air filter 3 for separating oil and water contained in the compressed air guided along the pipe is provided, and the filter main body 3a and the drain constituting the air filter 3 are connected. Piping line freeze protection heater, characterized in that the connection connector 20 is formed between the portion (3b) is connected to the pipe coupling portion 11 is formed.
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