KR102403908B1 - Carbon fiber heating element and electric boiler comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명을 탄소 섬유 발열체 및 이를 포함하는 전기 보일러와 관련된다. 본 발명은 실시예로, 탄소 섬유를 이용한 발열체로서, 탄소 섬유로 이루어지는 코어를 포함하고 상기 코어의 양단에 전극이 연결되며 전극에 전기가 인가됨에 따라 코어에 열이 발생하도록 이루어지는 발열부, 내부에 공간이 형성되고 일단이 폐쇄되고 다른 일단이 개방되도록 이루어지며 상기 발열부가 삽입되어 배치되는 하우징부 및 상기 발열부와 상기 하우징부 사이에 개재되고 절연성과 전도성을 가지며 상기 발열부에서 발생한 열을 상기 하우징부로 전달하는 열이동부를 포함하는 탄소 섬유 발열체를 제시한다.The present invention relates to a carbon fiber heating element and an electric boiler including the same. The present invention is an embodiment, as a heating element using carbon fiber, including a core made of carbon fiber, electrodes are connected to both ends of the core, and a heating part configured to generate heat in the core as electricity is applied to the electrode, inside A space is formed, one end is closed and the other end is opened, and the housing part is disposed in which the heating part is inserted, and the housing part is interposed between the heating part and the housing part and has insulation and conductivity, and heat generated from the heating part is transferred to the housing. A carbon fiber heating element including a heat transfer unit for transferring to the unit is provided.

Description

탄소 섬유 발열체 및 이를 포함하는 전기 보일러{Carbon fiber heating element and electric boiler comprising the same}Carbon fiber heating element and electric boiler comprising the same

본 발명은 탄소 섬유를 이용한 발열체와 이러한 발열체를 포함하여 구성되는 전기 보일러와 관련된다.The present invention relates to a heating element using carbon fiber and an electric boiler comprising such a heating element.

일반적으로 난로나 보일러 등은 고온의 열을 방출 또는 복사하여 온도를 상승시켜 냉수를 고온수로 가열해 난방 및 온수로 사용하는데, 이는 통상 석탄, 석유 또는 천연가스 등의 연소를 통한 연소열을 이용하거나, 전기를 이용한 발열체의 저항열을 이용하여 고온을 얻는 것이 주로 사용되고 있다.In general, stoves and boilers emit or radiate high-temperature heat to raise the temperature, and heat cold water to high-temperature water to use as heating and hot water. , to obtain a high temperature by using the resistance heat of a heating element using electricity is mainly used.

최근 대기오염 등의 환경오염 문제와 원료 고갈 및 원료비 상승 등으로 인해 석탄, 석유 등을 원료로 하는 보일러는 사용이 점점 감소하는 추세에서 전기를 이용한 전기보일러의 사용이 점점 늘고 있는 실정이다.Recently, due to environmental pollution problems such as air pollution, raw material depletion and raw material cost increase, the use of boilers using coal, petroleum, etc. as raw materials is gradually decreasing, and the use of electric boilers using electricity is increasing.

전기 보일러는 니크롬선 등의 전기 저항이 높은 금속을 코일형태로 형성한 발열체에 전류를 인가하여 발생하는 저항열을 이용하여 보일러 내부를 순환하는 냉수를 가열하는 방법이 주로 사용된다. 하지만, 코일형태의 발열체에는 강한 전류를 흐르게 하여야 일정온도 이상으로 발열하게 되고, 이렇게 발열하는데 장시간이 소요되어 사용하는 데에 전력소모가 많다. In electric boilers, a method of heating cold water circulating inside a boiler using resistance heat generated by applying a current to a heating element formed of a metal having high electrical resistance such as nichrome wire in a coil shape is mainly used. However, the coil-type heating element needs to flow a strong current to generate heat above a certain temperature, and it takes a long time to generate heat, which consumes a lot of power to use.

또한, 코일의 특성상 강한 전류가 흐르게 되면 인체에 유해한 전자파(EMI)가 발생할 뿐만 아니라, 장시간 사용시에는 발열체가 단선, 누전, 감전, 과열로 인한 화재 등의 전기사고가 발생하는 등 많은 문제점이 있었다.In addition, when a strong current flows due to the characteristics of the coil, electromagnetic waves (EMI) harmful to the human body are generated, and when used for a long time, electric accidents such as disconnection of the heating element, electric leakage, electric shock, and fire due to overheating occur. There were many problems.

대한민국 공개특허 제10-2010-0121359호 (2010.11.17)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0121359 (2010.11.17)

본 발명은 탄소 섬유를 발열소재로 사용하여 발열부를 구성하고 발열부와 발열부의 외곽을 감싸는 하우징부 사이에 절연성과 전도성을 가진 열이동부를 구비함으로써 발열부에서 발생한 열이 안전하고 효율적으로 하우징부로 전달될 수 있도록 하는 탄소 섬유 발열체를 제시한다. 또한 이러한 탄소 섬유 발열체를 이용한 전기 보일러를 제시한다.The present invention uses carbon fiber as a heating material to construct a heating part, and by providing a heat transfer part having insulation and conductivity between the heating part and the housing part surrounding the outside of the heating part, the heat generated from the heating part is safely and efficiently transferred to the housing part. A carbon fiber heating element that can be transmitted is presented. In addition, an electric boiler using such a carbon fiber heating element is presented.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. In addition, the detailed object of the present invention will be clearly grasped and understood by experts or researchers in the technical field through the detailed contents described below.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 탄소 섬유를 이용한 발열체로서, 탄소 섬유로 이루어지는 코어를 포함하고 상기 코어의 양단에 전극이 연결되며 전극에 전기가 인가됨에 따라 코어에 열이 발생하도록 이루어지는 발열부, 내부에 공간이 형성되고 일단이 폐쇄되고 다른 일단이 개방되도록 이루어지며 상기 발열부가 삽입되어 배치되는 하우징부 및 상기 발열부와 상기 하우징부 사이에 개재되고 절연성과 전도성을 가지며 상기 발열부에서 발생한 열을 상기 하우징부로 전달하는 열이동부를 포함하는 탄소 섬유 발열체를 제시한다.In order to solve the above problem, the present invention is an embodiment, as a heating element using carbon fiber, including a core made of carbon fiber, electrodes are connected to both ends of the core, and heat is generated in the core as electricity is applied to the electrode A heating part comprising a space formed therein, one end is closed and the other end is opened, and a housing part in which the heating part is inserted and disposed and interposed between the heating part and the housing part and having insulation and conductivity, the heating part Presents a carbon fiber heating element including a heat transfer unit for transferring the heat generated in the housing portion.

여기에서, 상기 발열부는, 외형을 이루고 내부에 공간이 형성되는 외측관, 상기 외측관의 내부에 배치되고 연장되는 방향으로 통로가 형성되는 내측관, 상기 외측관의 내부에 배치되고 상기 내측관의 외측을 감아 도는 형태로 이루어지고 통전에 의해 발열하는 코어, 상기 코어의 일단에 연결되어 전기를 공급하는 제1전극 및 상기 내측관을 통과하도록 배치되고 상기 코어의 다른 일단에 연결되어 전기를 공급하는 제2전극을 포함할 수 있다.Here, the heat generating part, an outer tube having an outer shape and having a space therein, an inner tube disposed inside the outer tube and having a passage formed in an extending direction, is disposed inside the outer tube and of the inner tube A core that is wound around the outside and generates heat by energization, a first electrode connected to one end of the core to supply electricity, and the inner tube disposed to pass through and connected to the other end of the core to supply electricity A second electrode may be included.

여기에서, 상기 제2전극은, 전기가 공급되고 상기 내측관을 통과하도록 배치되는 제2전극봉, 상기 제2전극봉에 끼워지고 내측관 양단에 배치되는 한 쌍의 스프링 및 상기 스프링 중 상기 내측관을 통과한 제2전극봉의 끝단에 끼워진 스프링에 일단이 결합되고 다른 일단이 상기 코어의 다른 일단에 연결되는 제2지지편을 포함할 수 있다.Here, the second electrode includes a second electrode to which electricity is supplied and disposed to pass through the inner tube, a pair of springs fitted to the second electrode and disposed at both ends of the inner tube, and the inner tube among the springs. It may include a second support piece having one end coupled to a spring fitted to the end of the second electrode passing through and the other end connected to the other end of the core.

한편 상기 하우징부는, 금속 재질의 파이프로 이루어지고 일단에는 캡이 용접되어 결합되고, 다른 일단에는 니플이 용접되어 결합될 수 있다.On the other hand, the housing portion may be made of a metal pipe, one end of which is welded to the cap, and the other end of which is welded to a nipple.

한편 상기 열이동부는, 열 전도율이 높은 금속 분말 또는 무기질 분말이 용융되어 이루어질 수 있다.Meanwhile, the heat transfer unit may be formed by melting a metal powder or an inorganic powder having high thermal conductivity.

또한 위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 물이 흐르는 관로가 형성되고 외벽에 부착홀이 형성되는 본체부 및 상기 본체부의 부착홀에 삽입되고 하우징부가 관로에 위치하도록 설치되는 상술한 탄소 섬유 발열체를 포함하는 전기 보일러를 제시한다.In addition, in order to solve the above problem, the present invention is an embodiment in which a water pipe is formed and an attachment hole is formed in the outer wall, and the above-mentioned carbon which is inserted into the attachment hole of the body part and installed so that the housing part is located in the pipe line. An electric boiler including a fiber heating element is provided.

본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체는, 탄소 섬유를 발열소재로 사용하고 탄소 섬유에서 발생한 열이 전도성을 가진 열이동부를 통해 하우징부로 신속하게 전달될 수 있으므로 열효율이 높다. 또한 열이동부가 절연성을 가지므로 발열체의 단선, 누전, 감전, 과열에도 대응이 가능하므로 안전성도 뛰어나다.The carbon fiber heating element according to the embodiment of the present invention uses carbon fiber as a heating material and has high thermal efficiency because heat generated from the carbon fiber can be quickly transferred to the housing through a conductive heat transfer unit. In addition, since the heat transfer part has insulation, it is possible to respond to disconnection of the heating element, short circuit, electric shock, and overheating, so it is also excellent in safety.

한편 코어의 길이와 두께를 유연하게 확보하여 높은 열을 얻을 수 있고 코어에 전기를 인가하는 전극이 과열되는 것을 방지하여 열효율과 안전성을 더욱 높일 수 있다.Meanwhile, high heat can be obtained by flexibly securing the length and thickness of the core, and thermal efficiency and safety can be further improved by preventing the electrode applying electricity to the core from overheating.

또한 내측관의 양단에 스프링을 각각 배치하여 내측관의 위치를 잡아주는 한편 내측관의 열팽창에 대응이 가능하도록 하고, 내측관을 통과한 제2전극봉의 끝단에 끼워진 스프링과 코어의 일단을 지지편이 연결함으로써 용이하게 코어에 통전이 가능하다.In addition, springs are placed at both ends of the inner tube to hold the position of the inner tube and to cope with the thermal expansion of the inner tube. By connecting it, it is possible to easily conduct electricity to the core.

한편 하우징부를, 금속 재질의 파이프의 일단에 캡을 다른 일단에 니플을 용접하여 부착한 형태로 함으로써 하우징부의 제작 및 하우징부를 홀에 부착하는 것이 용이해 진다.On the other hand, by forming the housing part in a form in which a cap is attached to one end of a metal pipe by welding a nipple to the other end, it is easy to manufacture the housing part and attach the housing part to the hole.

한편 열이동부를 열 전도율이 높은 무기질 분말을 용융하여 이루어지도록 함으로써 전도성과 절연성이 높은 열이동부를 용이하게 구성할 수 있다.On the other hand, since the heat transfer unit is formed by melting inorganic powder having high thermal conductivity, it is possible to easily configure the heat transfer unit having high conductivity and insulation.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다. Other effects of the present invention will be clearly understood and understood by an expert or researcher in the art through the specific details described below or during the course of carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체의 분해사시도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 발열부를 나타내는 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 발열부 내부 구성의 상세도.
도 5는 도 1에 도시된 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체를 이용한 전기 보일러를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체와 비교예의 발열체의 시간에 따른 측정온도와 측정온도의 차이를 나타내는 그래프.1 is a perspective view of a carbon fiber heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the carbon fiber heating element according to the embodiment shown in Figure 1;
3 is a perspective view illustrating a heating unit employed in the embodiment shown in FIG. 1;
4 is a detailed view of the internal configuration of the heat generating unit employed in the embodiment shown in FIG.
5 is a conceptual diagram illustrating an electric boiler using a carbon fiber heating element according to the embodiment shown in FIG. 1 .
6 is a graph showing the difference between the measured temperature and the measured temperature according to time of the carbon fiber heating element according to the embodiment of the present invention and the heating element of the comparative example.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. will be able Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체와 이를 포함하는 전기 보일러에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a carbon fiber heating element and an electric boiler including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the same and similar reference numerals are assigned to the same and similar components in different embodiments, and the description is replaced with the first description.

본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체는, 탄소 섬유를 이용한 발열체로서, 발열부, 하우징부 및 열이동부를 포함한다.A carbon fiber heating element according to an embodiment of the present invention is a heating element using carbon fibers, and includes a heating part, a housing part, and a heat transfer part.

발열부는, 탄소 섬유로 이루어지는 코어를 포함하고 코어의 양단에 전극이 연결되며 전극에 전기가 인가됨에 따라 코어에 열이 발생하도록 이루어진다.The heating unit includes a core made of carbon fiber, and electrodes are connected to both ends of the core, and heat is generated in the core as electricity is applied to the electrodes.

한편 하우징부는 내부에 공간이 형성되고 일단이 폐쇄되고 다른 일단이 개방되도록 이루어지며 공간 내에 발열부가 삽입되어 배치된다.On the other hand, a space is formed inside the housing unit, one end is closed and the other end is opened, and the heating unit is inserted and disposed in the space.

또한 열이동부는, 전도성과 절연성을 가진 소재로 이루어지고 발열부와 하우징부 사이에 개재되어 발열부에서 발생한 열을 하우징부로 전달한다.In addition, the heat transfer unit is made of a material having conductivity and insulation and is interposed between the heat generating unit and the housing unit to transfer heat generated from the heat generating unit to the housing unit.

이하 각 부의 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of each part will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 채용된 발열부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 발열부 내부 구성의 상세도이다. Figure 1 is a perspective view of a carbon fiber heating element according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of the carbon fiber heating element according to the embodiment shown in Figure 1, Figure 3 is employed in the embodiment shown in Figure 1 It is a perspective view showing the heating part, and FIG. 4 is a detailed view of the internal configuration of the heating part employed in the embodiment shown in FIG. 1 .

발열부(1)는 통전에 의해 열이 발생하는 기능을 하고, 외측관(11), 내측관(12), 코어(13), 제1전극(14) 및 제2전극(15)을 포함하여 이루어진다.The heating part 1 functions to generate heat by energization, and includes an outer tube 11 , an inner tube 12 , a core 13 , a first electrode 14 and a second electrode 15 . is done

외측관(11)은 외형을 이루고 내부에 공간이 형성된다. 도면을 참조하면 외측관(11)은 길쭉한 벌브 형태의 유리관으로서 투명하게 이루어지고 외측관(11)의 내부에 내측관(12), 코어(13), 제1전극(14) 및 제2전극(15)이 배치된다.The outer tube 11 has an external shape and a space is formed therein. Referring to the drawings, the outer tube 11 is an elongated bulb-shaped glass tube, which is made transparent, and inside the outer tube 11, an inner tube 12, a core 13, a first electrode 14 and a second electrode ( 15) is placed.

외측관(11) 일단은 둥그런 돔 형태로 이루어지고 다른 일단은 납작한 형태로 이루어질 수 있다. 납작한 단부의 내부에는 제1전극(14)과 제2전극(15)의 일부분이 삽입된 형태로 이루어질 수 있다. One end of the outer tube 11 may be formed in a round dome shape and the other end may be formed in a flat shape. A portion of the first electrode 14 and the second electrode 15 may be inserted into the flat end portion.

내측관(12)은 외측관(11)의 내부에 배치되고 연장되는 방향으로 통로가 형성된다. 도면을 참조하면 내측관(12)은 일단으로부터 다른 일단으로 긴 통로가 형성된 빨대 형태의 유리관으로서 투명하게 이루어지고 후술하는 제2전극(15)이 이 통로를 통과하도록 설치된다. 이와 같은 내측관은 코어에 의해 제2전극(15)이 과열되는 것을 방지해 준다.The inner tube 12 is disposed inside the outer tube 11 and a passage is formed in the extending direction. Referring to the drawings, the inner tube 12 is transparent as a straw-shaped glass tube having a long passage from one end to the other, and a second electrode 15 to be described later is installed to pass through this passage. Such an inner tube prevents the second electrode 15 from being overheated by the core.

코어(13)는 외측관(11)의 내부에 배치되고 내측관(12)의 외측을 감아 도는 형태로 이루어지며 통전에 의해 발열한다. 도면을 참조하면 코어(13)는 코일 형상으로 이루어지고 내부의 공간에 내측관(12)이 삽입되어 배치되는 형태로 이루어진다.The core 13 is disposed inside the outer tube 11, is wound around the outer side of the inner tube 12, and generates heat by energization. Referring to the drawings, the core 13 is formed in a coil shape and the inner tube 12 is inserted into the inner space to be disposed.

한편 코어(13)는 복수의 탄소 섬유 다발이 서로 꼬여 이루어진다. 코어(13)의 꼬임은 2줄 꼬기, 3줄 꼬기, 4줄, 8줄 꼬기 등과 같은 여러 가지 실꼬기 형태를 가질 수 있다. 다발을 이루는 탄소 섬유의 수와 탄소 섬유 다발이 꼬여진 수가 증가함에 따라 발열량이 증가하게 된다. 또한 탄소 섬유 다발이 꼬여진 수가 많을 수록 코어(13)가 견고한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같은 방법을 이용하면 2000~3000 가닥의 탄소 섬유를 꼬아 코어를 형성할 수 있다.Meanwhile, the core 13 is formed by twisting a plurality of carbon fiber bundles. The twist of the core 13 may have various types of twisting, such as two-stranded, three-stranded, four-stranded, eight-stranded, and the like. As the number of carbon fibers constituting the bundle and the number of twisted carbon fiber bundles increase, the calorific value increases. In addition, as the number of twisted carbon fiber bundles increases, the core 13 may maintain a rigid state. Using this method, a core can be formed by twisting 2000 to 3000 carbon fibers.

한편 코어(13)는 내열성 물질의 분산액에 함침될 수 있고 내열성 물질로는 예를 들면 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)을 사용할 수 있다. 이러한 코어(13)는 열을 가하여 탄화시킨 후 사용할 수 있다.Meanwhile, the core 13 may be impregnated in a dispersion of a heat-resistant material, and polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used as the heat-resistant material. The core 13 may be used after carbonization by applying heat.

제1전극(14)은 코어(13)의 일단에 연결되어 전기를 공급한다. 제1전극(14)은 전기가 공급되는 제1전극봉(141)과 일단이 제1전극봉(141)의 끝단에 결합되고 다른 일단이 코어(13)의 일단에 연결되는 제1지지편(142)을 포함한다.The first electrode 14 is connected to one end of the core 13 to supply electricity. The first electrode 14 includes a first electrode 141 to which electricity is supplied, and a first support piece 142 having one end coupled to an end of the first electrode 141 and the other end connected to one end of the core 13 . includes

제1전극봉(141)은 외측관(11)의 납작한 단부에 끼워지는 형태로 결합되는데 여기에 구비된 금속의 단자편(16)과 결합되고 이 단자편(16)에 전선이 결합되어 제1전극봉(141)에 통전이 가능해 진다.The first electrode rod 141 is coupled to be fitted into the flat end of the outer tube 11, and is coupled to a metal terminal piece 16 provided therein, and an electric wire is coupled to the terminal piece 16 to form the first electrode rod. (141) is energized.

제1지지편(142)은 일측에 제1전극봉(141)이 납땜으로 결합되고 다른 일측에는 코어(13)의 일단이 결합된다. 코어(13)가 결합되는 부분은 두 겹으로 압착된 형태로 이루어져 이 사이에 코어(13)가 물리게 됨으로써 서로 연결된다.The first support piece 142 has a first electrode 141 coupled to one side by soldering and one end of the core 13 coupled to the other side. The portion to which the core 13 is coupled is formed in a double-compressed form, and the core 13 is interposed therebetween, thereby being connected to each other.

제2전극(15)은 내측관(12)을 통과하도록 배치되고 코어(13)의 다른 일단에 연결되어 전기를 공급한다. 제2전극(15)은, 제2전극봉(151), 스프링(153) 및 제2지지편(152)을 포함하여 이루어진다.The second electrode 15 is disposed to pass through the inner tube 12 and is connected to the other end of the core 13 to supply electricity. The second electrode 15 includes a second electrode rod 151 , a spring 153 , and a second support piece 152 .

제2전극봉(151)은 전기가 공급되고 내측관(12)을 통과하여 배치되는 구성이다. 제2전극봉(151)은 제1전극봉(141)과 마찬가지로 외측관(11)의 납작한 단부에 끼워지는 형태로 결합되어 제1전극봉(141)과 나란한 형태로 배치된다. 또한 납작한 단부에 구비된 금속의 단자편(16)과 결합되고 이 단자편(16)에 전선이 결합되어 제2전극봉(151)에 통전이 가능해 진다.The second electrode 151 is configured to receive electricity and to pass through the inner tube 12 . Like the first electrode 141 , the second electrode 151 is coupled to the flat end of the outer tube 11 , and is disposed in parallel with the first electrode 141 . In addition, it is coupled with the metal terminal piece 16 provided at the flat end, and the electric wire is coupled to the terminal piece 16 so that electricity can be supplied to the second electrode rod 151 .

제2전극봉(151)은 제1전극봉(141)보다 길게 이루어져 코어(13)의 반대측 일단과 스프링(153) 및 제2지지편(152)을 통해 연결되게 된다.The second electrode 151 is made longer than the first electrode 141 and is connected to one end opposite to the core 13 through the spring 153 and the second support piece 152 .

여기에서 스프링(153)은 제2전극봉의 양 단부에 각각 하나씩 결합된다. 한편 이 스프링(153)들은 각각 내측관(12) 양단과 접촉하도록 배치된다.Here, the springs 153 are respectively coupled to both ends of the second electrode one by one. On the other hand, these springs 153 are arranged to contact both ends of the inner tube 12, respectively.

제2지지편(152)은 내측관(12)을 통과한 제2전극봉(151)의 끝단에 끼워진 스프링(153)에 일단이 결합되고 다른 일단이 코어(13)의 다른 일단에 연결된다. 제2지지편(152)은 제1지지편(142)과 마찬가지로 코어(13)가 결합되는 부분이 두 겹으로 압착된 형태로 이루어져 이 사이에 코어(13)가 물리게 된다.One end of the second support piece 152 is coupled to a spring 153 fitted to the end of the second electrode rod 151 passing through the inner tube 12 , and the other end is connected to the other end of the core 13 . Like the first support piece 142 , the second support piece 152 has a double-compressed portion to which the core 13 is coupled, and the core 13 is interposed therebetween.

이에 따라 코어(13)는 제1전극봉(141)과 제2전극봉(151)을 따라 통전이 가능해 진다. 한편 발열부(1)의 외측관 내부는 진공이거나 방열재가 채워질 수 있다.Accordingly, the core 13 can conduct electricity along the first electrode 141 and the second electrode 151 . On the other hand, the inside of the outer tube of the heat generating unit 1 may be filled with a vacuum or a heat dissipation material.

하우징부(2)는 발열부(1)를 감싸도록 이루어지는 구성으로서 발열부(1)를 보호하는 기능을 하는 한편 발열부(1)에서 발생한 열을 외부로 방출하는 기능을 한다.The housing part 2 is configured to surround the heating part 1 , and functions to protect the heating part 1 , while emitting the heat generated in the heating part 1 to the outside.

도면을 참조하면 하우징부(2)는, 몸체(21)의 일단에 캡(22)이 용접되어 결합되고, 다른 일단에 니플(23)이 용접되어 결합되는 형태를 가진다.Referring to the drawings, the housing part 2 has a shape in which a cap 22 is welded to one end of the body 21 and a nipple 23 is welded to the other end thereof.

니플(23)은 외주에는 나사산이 형성되어 하우징부(2)가 홀 등에 나사 결합될 수 있도록 하며 몸체(21)에 밀착되어 결합된다. 이에 더하여 몸체(21)와 니플(23)이 용접되어 결합됨으로써 물이 결합 부분을 통해 스며들지 않도록 이루어진다. 또한 니플(23)에는 플랜지가 형성되어 나사결합할 때 결합 정도를 제한할 수 있도록 이루어진다.The nipple 23 has a screw thread formed on the outer periphery so that the housing part 2 can be screwed into a hole or the like, and is closely coupled to the body 21 . In addition, the body 21 and the nipple 23 are welded to each other so that water does not permeate through the coupling portion. In addition, a flange is formed on the nipple 23 to limit the degree of coupling when screwing.

한편 하우징부(2)는 금속 재질, 유리 재질, 세라믹 재질 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the housing 2 may be made of at least one of a metal material, a glass material, and a ceramic material.

열이동부(3)는 발열부(1)와 하우징부(2)에 개재되는 구성으로서 발열부(1)에서 발생한 열을 하우징부(2)로 전달하는 기능을 하는 한편 발열부(1)의 과열로 인한 손상을 방지하는 기능을 한다.The heat transfer part 3 is a structure interposed between the heat generating part 1 and the housing part 2, and serves to transfer the heat generated in the heat generating part 1 to the housing part 2, while the heat generating part 1 It prevents damage due to overheating.

열이동부(3)는 열 전도율이 높은 금속 분말 또는 무기질 분말로 이루어질 수 있고 이들 금속 분말 또는 무기질 분말이 용융되어 이루어질 수 있다. 한편 이러한 금속 분말 또는 무기질 분말을 대신하거나 이들 분말과 함께 열 전도율이 높은 시트가 배치되어 이루어질 수 있다.The heat transfer unit 3 may be made of metal powder or inorganic powder having high thermal conductivity, and these metal powder or inorganic powder may be melted. Meanwhile, a sheet having high thermal conductivity may be disposed in place of the metal powder or inorganic powder or together with these powders.

여기에서 열 전도율이 높은 무기질 분말은 유리 분말, 마이카 분말, 산화마그네슘 분말 중 적어도 어느 하나일 수 있다.Here, the inorganic powder having high thermal conductivity may be at least one of glass powder, mica powder, and magnesium oxide powder.

이와 같은 열이동부(3)에 의해 발열부(1)의 수명이 늘어나고 방열성능이 높아진다.The lifespan of the heat generating part 1 is increased by such a heat transfer part 3 and the heat dissipation performance is improved.

한편 하우징부(2)의 일단은 마감부재(4)에 의해 마감될 수 있다. 이때 발열부(1)를 하우징부(2)의 내부로 삽입한 후 마감부재(4)로 하우징의 개방된 부분을 마감할 수 있다.Meanwhile, one end of the housing part 2 may be closed by the closing member 4 . At this time, after inserting the heating part 1 into the housing part 2, the open part of the housing may be closed with the closing member 4 .

마감부재(4)는 외주에 나사산이 형성된 형태일 수 있다. 이때 니플(23)은 플랜지 부분의 내주에 나사산이 형성되어 마감부재의 외주가 플랜지 부분에 내주에 결합될 수 있다. 한편 다른 형태로서 마감부재(4)의 내주에 나사산이 형성되고 니플(23)의 플랜지 부분에도 나사산이 형성된 돌출부가 있어 돌출부와 마감부재의 내주가 서로 결합하는 방식을 채택할 수도 있다. The finishing member 4 may be in the form of a screw thread formed on the outer periphery. At this time, the nipple 23 may have a thread formed on the inner periphery of the flange portion, so that the outer periphery of the finishing member may be coupled to the inner periphery of the flange portion. On the other hand, as another form, a screw thread is formed on the inner periphery of the closing member 4 and there is a protrusion with a thread formed on the flange portion of the nipple 23, so a method in which the protrusion and the inner periphery of the finishing member are coupled to each other may be adopted.

마감부재(4)에는 발열부(1)의 일단이 고정되기 위한 구조물이 형성될 수 있다. 한편 다른 형태로서 발열부(1)에서 외측관(11)의 납작한 부분에 실링부재 등이 결합되고 하우징부(2) 또는 마감부재(4)의 적어도 어느 한쪽에 끼움결합될 수 있다. 마감부재(4)에는 홀이 형성되어 발열부(1)에 연결되는 전선이 통과할 수 있다.A structure for fixing one end of the heat generating unit 1 may be formed on the finishing member 4 . On the other hand, in another form, a sealing member, etc. is coupled to the flat part of the outer tube 11 in the heating part 1 and may be fitted into at least one of the housing part 2 or the finishing member 4 . A hole is formed in the closing member 4 so that an electric wire connected to the heating unit 1 can pass therethrough.

한편 열이동부(3)가 발열부(1) 전체를 감싸는 형태로 충진되어 마감부재(4)나 실링부재를 대신할 수도 있다.On the other hand, the heat transfer part 3 may be filled in the form of enclosing the entire heating part 1 to replace the finishing member 4 or the sealing member.

상술한 바와 같은 탄소 섬유 발열체는 다음과 같이 제작될 수 있다.The carbon fiber heating element as described above may be manufactured as follows.

먼저, 제작이 완료된 발열부(1)를 준비한다.First, the heat generating unit 1 that has been manufactured is prepared.

이때 코어는, 섬유 다발들을 서로 꼬아 만들어진 코어 원형을 내열성 물질의 분산액에 함침하여 코팅한 후 유리봉 또는 금속봉의 외주에 코일 형상으로 감아 탄화하여 굳히는 방식으로 제작할 수 있다.At this time, the core may be manufactured by impregnating and coating a circular core made by twisting fiber bundles in a dispersion of a heat-resistant material, then winding it around the outer periphery of a glass rod or metal rod in a coil shape to carbonize and harden it.

한편 발열부(1)는 외측관 내부를 진공으로 하여 제작하거나 외측관 내부를 진공으로 하는 대신 방열재를 채우는 방식으로 하여 제작할 수 있다. 방열재로는 유리나 세라믹의 분말 형태 또는 용융한 형태를 사용할 수 있다.Meanwhile, the heat generating unit 1 may be manufactured by vacuuming the inside of the outer tube or filling the heat dissipating material instead of vacuuming the inside of the outer tube. As the heat dissipation material, a powder form or a molten form of glass or ceramic may be used.

즉 상술한 방법으로 제작된 코어에 제1전극과 제2전극을 결합시킨 후 외측관 내부에 넣고 외측관 내부를 진공하여 밀봉하거나, 외측관 내부에 내화성과 절연성을 가진 방열재를 채운 후 밀봉할 수 있다.That is, after bonding the first electrode and the second electrode to the core manufactured by the above method, put it inside the outer tube and seal the inside of the outer tube by vacuum, or fill the inner tube with a heat dissipating material having fire resistance and insulation properties and then seal it. can

다음으로 발열부(1)가 삽입되어 배치되는 하우징부(2)를 마련한다. 구체적으로는 발열부(1)가 삽입될 수 있는 직경을 가진 금속 파이프를 절단하여 하우징부(2)의 몸체(21)를 제작한다. 이어서 몸체(21)의 일단을 폐쇄하도록 캡(22)을 용접하고 다른 일단에는 니플(23)을 용접하여 결합시킨다. 이와 같이 하여 하우징부(2)를 제작할 수 있다.Next, the housing part 2 in which the heat generating part 1 is inserted is provided. Specifically, the body 21 of the housing part 2 is manufactured by cutting a metal pipe having a diameter into which the heating part 1 can be inserted. Then, the cap 22 is welded to close one end of the body 21 and the nipple 23 is welded to the other end to be coupled. In this way, the housing part 2 can be manufactured.

다음으로 하우징부(2)에 발열부(1)를 삽입한 후 하우징부(2)의 내부 공간에 금속 분말 또는 무기질 분말을 충진시키거나 또는 발열부(1)를 방열시트로 감싼 후 하우징부(2)의 내부 공간에 삽입한다. 이는 열이동부(2)를 형성하기 위함이다.Next, after inserting the heating part 1 into the housing part 2, the inner space of the housing part 2 is filled with metal powder or inorganic powder, or the heating part 1 is wrapped with a heat radiation sheet and then the housing part ( 2) is inserted into the inner space of This is to form the heat transfer part (2).

다음으로 마감부재(4)로 봉인한 후 열을 가하면 탄소 섬유는 탄화되면서 각 가닥들이 일체화된다. 탄소 섬유에 내열성 물질이 코팅된 경우에는 내열성 물질이 탄소 섬유와 일체화되어 탄소 섬유의 내열성이 증가한다. 한편 열이동부로서 금속 분말 또는 무기질 분말을 사용하는 경우 금속 분말 또는 무기질 분말이 소결되면서 밀봉과 진공이 되므로 탄소 발열체의 수명을 늘릴 수 있다. Next, when heat is applied after sealing with the finishing member 4 , the carbon fibers are carbonized and each strand is integrated. When the carbon fiber is coated with a heat-resistant material, the heat-resistant material is integrated with the carbon fiber to increase the heat resistance of the carbon fiber. On the other hand, when a metal powder or inorganic powder is used as the heat transfer unit, the life of the carbon heating element can be increased because the metal powder or the inorganic powder is sintered to become sealed and vacuum.

이때 코어로서 이미 탄화된 탄소 섬유를 사용한 경우에는 이 과정은 생략될 수 있고 금속 분말 또는 무기질 분말은 소결되지 않고 분말 상태를 유지할 수 있다. 이 경우 경제적인 비용으로 제작이 가능하다.In this case, when carbon fibers already carbonized are used as the core, this process may be omitted, and the metal powder or inorganic powder may be maintained in a powder state without being sintered. In this case, it is possible to manufacture at an economical cost.

이하의 표 1은 일반 전기 발열체와 본 발명의 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체를 물에 넣고 전기를 인가한 후 시간에 따른 물의 온도를 측정한 표이다. 비교예는 1140W의 일반 전기 발열체이고, 실시예 1은 610W의 본 발명에 따른 탄소 섬유 발열체이며, 실시예 2는 853W의 본 발명에 따른 탄소 섬유 발열체이다.Table 1 below is a table measuring the temperature of water over time after putting a general electric heating element and a carbon fiber heating element according to an embodiment of the present invention into water and applying electricity. A comparative example is a general electric heating element of 1140W, Example 1 is a carbon fiber heating element according to the present invention of 610W, and Example 2 is a carbon fiber heating element according to the present invention of 853W.

한편 이 중 실시예 2의 본 발명의 탄소 섬유 발열체와 비교예의 일반 전기 발열체의 시간에 따른 측정온도와 측정온도의 차이(실시예-비교예)를 나타내는 그래프를 도 6에 도시하였다. 그래프에서 가로축은 시간(분)을 나타내고 세로축은 온도(℃)를 나타낸다.Meanwhile, FIG. 6 shows a graph showing the difference between the measured temperature and the measured temperature according to time between the carbon fiber heating element of the present invention of Example 2 and the general electric heating element of Comparative Example (Example-Comparative Example). In the graph, the horizontal axis represents time (minutes) and the vertical axis represents temperature (°C).

비교예comparative example 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 시간(분)hours (minutes) 온도℃temperature ℃ 시간(분)hours (minutes) 온도℃temperature ℃ 시간(분)hours (minutes) 온도℃temperature ℃ 1One 19.719.7 1One 21.321.3 1One 18.018.0 22 22.822.8 22 25.225.2 22 23.923.9 33 28.228.2 33 29.129.1 33 26.626.6 44 34.034.0 44 32.432.4 44 32.232.2 55 38.438.4 55 35.435.4 55 37.337.3 66 41.441.4 66 39.339.3 66 42.342.3 77 45.945.9 77 42.242.2 77 46.946.9 88 49.649.6 88 45.245.2 88 50.950.9 99 52.852.8 99 48.248.2 99 55.155.1 1010 55.155.1 1010 50.650.6 1010 58.458.4 1111 58.858.8 1111 53.153.1 1111 61.661.6 1212 61.061.0 1212 55.555.5 1212 65.165.1 1313 63.963.9 1313 58.258.2 1313 68.268.2 1414 66.366.3 1414 60.360.3 1414 71.671.6 1515 69.169.1 1515 61.861.8 1515 73.873.8 1616 71.571.5 1616 64.164.1 1616 76.176.1 1717 73.473.4 1717 66.166.1 1717 79.179.1 1818 76.076.0 1818 68.568.5 1818 81.581.5 1919 77.277.2 1919 70.870.8 1919 83.983.9 2020 80.380.3 2020 72.172.1 2020 86.186.1

이와 같이 본 발명에 따른 탄소 섬유 발열체는 탄화되어 자체적으로 통전이 가능하고 높은 열에도 견딜 수 있으며 열 효율이 높고 수명이 오래간다. 특히 적은 전력을 소비하면서도 기존의 일반 전기 발열체에 비해 동등하거나 더 뛰어난 성능을 가진다.As described above, the carbon fiber heating element according to the present invention is carbonized and can conduct electricity by itself, can withstand high heat, has high thermal efficiency, and has a long lifespan. In particular, while consuming less power, it has the same or superior performance compared to the existing general electric heating element.

이하에는 본 발명의 실시예에 따른 전기 보일러에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an electric boiler according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 도 1에 도시된 실시예에 따른 탄소 섬유 발열체를 이용한 전기 보일러를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating an electric boiler using a carbon fiber heating element according to the embodiment shown in FIG. 1 .

본 발명의 실시예에 따른 전기 보일러(300)는 상술한 탄소 섬유 발열체(100)가 본체부(200)에 설치되어 이루어진다.In the electric boiler 300 according to the embodiment of the present invention, the carbon fiber heating element 100 described above is installed in the body portion 200 .

본체부(200)는 물이 흐르는 관로가 형성되고 외벽에 탄소 섬유 발열체(100)의 장착을 위한 부착홀(223)이 형성된다. 본체부(200)는 물의 순환을 위한 펌프유닛(210), 물을 분배하기 위한 분배유닛(220), 물의 온도 조절을 위한 온도조절유닛(230) 및 물을 공급하기 위한 저장유닛(240)을 포함한다.The main body 200 is formed with a pipe through which water flows, and an attachment hole 223 for mounting the carbon fiber heating element 100 is formed on the outer wall. The main body 200 includes a pump unit 210 for water circulation, a distribution unit 220 for distributing water, a temperature control unit 230 for temperature control of water, and a storage unit 240 for supplying water. include

여기에서 분배유닛(220)에는 물을 공급하는 복수의 제1배관(251)과 물을 회수하는 복수의 제2배관(252)이 결합되며 제1배관(251)과 제2배관(252)은 본체부(200)의 제1관로(221)와 제2관로(222)에 각각 결합된다. 제1관로(221)와 제2관로(222)는 펌프유닛(210)이 개재되어 연결된다.Here, a plurality of first pipes 251 for supplying water and a plurality of second pipes 252 for recovering water are coupled to the distribution unit 220, and the first pipe 251 and the second pipe 252 are They are respectively coupled to the first conduit 221 and the second conduit 222 of the main body 200 . The first conduit 221 and the second conduit 222 are connected with the pump unit 210 interposed therebetween.

온도조절유닛(230)은 제1관로(221) 또는 제2관로(222)에 연결되어 물의 온도를 측정하는 한편 탄소 섬유 발열체(100)에 연결되어 물의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 탄소 섬유 발열체(100)에 통전하여 물의 온도를 높일 수 있다. 한편 제1관로(221) 또는 제2관로(222)에는 저장유닛(240)이 연결되어 물을 공급할 수 있다.The temperature control unit 230 is connected to the first pipe line 221 or the second pipe line 222 to measure the temperature of water while connected to the carbon fiber heating element 100 so that when the water temperature is lower than the set temperature, the carbon fiber heating element ( 100) to increase the water temperature. Meanwhile, the storage unit 240 may be connected to the first conduit 221 or the second conduit 222 to supply water.

이때 탄소 섬유 발열체(100)는 분배유닛(220)의 부착홀(223)에 삽입되고 이 탄소 섬유 발열체(100)의 하우징부(2)가 관로에 위치하도록 설치된다. 하우징부(2)의 니플(23)에 형성된 나사산을 부착홀(223)에 결합하여 장착할 수 있고 이때 실링부재가 개재될 수 있다. 탄소 섬유 발열체(100)가 작동하면 하우징 주변의 물이 가열되고 펌프유닛(210)에 의해 순환하게 됨으로써 난방 기능을 수행할 수 있다.At this time, the carbon fiber heating element 100 is inserted into the attachment hole 223 of the distribution unit 220 , and the housing part 2 of the carbon fiber heating element 100 is installed in the pipeline. The screw thread formed on the nipple 23 of the housing part 2 may be coupled to the attachment hole 223 to be mounted, and at this time, a sealing member may be interposed. When the carbon fiber heating element 100 operates, the water around the housing is heated and circulated by the pump unit 210 to perform a heating function.

이와 같은 전기 보일러(300)는 적은 에너지로 고효율을 낼 수 있고 1KW로 대략 20평 정도의 난방이 가능하다. 이는 종전에 비해 크게 낮은 전력 소비에 해당하므로 본 발명의 실시예에 따른 전기 보일러(300)는 전기를 절약하면서 높은 열을 얻을 수 있다.Such an electric boiler 300 can produce high efficiency with little energy and can heat about 20 pyeong with 1KW. Since this corresponds to a significantly lower power consumption than before, the electric boiler 300 according to the embodiment of the present invention can obtain high heat while saving electricity.

상기와 같이 탄소 섬유 발열체 및 이를 포함하는 전기 보일러는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, in the carbon fiber heating element and the electric boiler including the same, the configuration and method of the above-described embodiments are not limitedly applicable, but all or part of each embodiment is optional so that various modifications can be made. It may be configured in combination with .

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the art will have the spirit of the present invention described in the claims to be described later. And it will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the technical scope.

1 : 발열부
11 : 외측관 12 : 내측관 13 : 코어
14 : 제1전극 141 : 제1전극봉 142 : 제1지지편
15 : 제2전극 151 : 제2전극봉 152 : 제2지지편 153 : 스프링
16 : 단자편
2 : 하우징부 21 : 몸체 22 : 캡 23 : 니플
3 : 열이동부
4 : 마감부재
100 : 탄소 섬유 발열체 200 : 본체부
210 : 펌프유닛 220 : 분배유닛 230 : 온도조절유닛 240 : 저장유닛
221 : 제1관로 222 : 제2관로 223 : 부착홀
250 : 배관유닛
251 : 제1배관 252 : 제2배관
300 : 전기 보일러1: Heating part
11: outer tube 12: inner tube 13: core
14: first electrode 141: first electrode 142: first support piece
15: second electrode 151: second electrode 152: second support piece 153: spring
16: terminal strip
2: housing 21: body 22: cap 23: nipple
3: heat transfer part
4: Finishing member
100: carbon fiber heating element 200: body part
210: pump unit 220: distribution unit 230: temperature control unit 240: storage unit
221: 1st conduit 222: 2nd conduit 223: attachment hole
250: piping unit
251: first pipe 252: second pipe
300: electric boiler

Claims (6)

탄소 섬유를 이용한 발열체로서,
탄소 섬유로 이루어지는 코어를 포함하고 상기 코어의 양단에 전극이 연결되며 전극에 전기가 인가됨에 따라 코어에 열이 발생하도록 이루어지는 발열부,
내부에 공간이 형성되고 일단이 폐쇄되고 다른 일단이 개방되도록 이루어지며 상기 발열부가 삽입되어 배치되는 하우징부,
상기 하우징부의 개방된 다른 일단을 폐쇄하는 마감부재 및
상기 발열부와 상기 하우징부 사이에 개재되고 절연성과 전도성을 가지며 상기 발열부에서 발생한 열을 상기 하우징부로 전달하는 열이동부
를 포함하고,
상기 코어는 복수의 탄소 섬유 다발이 서로 꼬인 상태에서 내열성 물질로 코팅되고 탄화되어 이루어지고,
상기 하우징부는, 금속 파이프 형태의 몸체에 일단에는 캡이 용접되어 결합되고, 다른 일단에는 니플이 용접되어 결합되어 이루어지며,
상기 마감부재에는 상기 발열부의 일단이 고정되기 위한 구조물이 형성되는
탄소 섬유 발열체.As a heating element using carbon fiber,
A heating unit comprising a core made of carbon fiber, the electrodes are connected to both ends of the core, and heat is generated in the core as electricity is applied to the electrode;
A housing portion having a space formed therein, one end closed and the other end open, in which the heating unit is inserted and disposed;
a closing member for closing the other open end of the housing part; and
A heat transfer part interposed between the heating part and the housing part, having insulation and conductivity, and transferring heat generated from the heating part to the housing part
including,
The core is made by coating and carbonizing a plurality of carbon fiber bundles with a heat-resistant material in a twisted state,
The housing part is formed by welding a cap to one end of the body in the form of a metal pipe, and to another end by welding a nipple to the body,
A structure for fixing one end of the heating part is formed on the finishing member
Carbon fiber heating element. 제1항에 있어서,
상기 발열부는,
외형을 이루고 내부에 공간이 형성되는 외측관,
상기 외측관의 내부에 배치되고 연장되는 방향으로 통로가 형성되는 내측관,
상기 외측관의 내부에 배치되고 상기 내측관의 외측을 감아 도는 형태로 이루어지고 통전에 의해 발열하는 코어,
상기 코어의 일단에 연결되어 전기를 공급하는 제1전극 및
상기 내측관을 통과하도록 배치되고 상기 코어의 다른 일단에 연결되어 전기를 공급하는 제2전극
을 포함하는 탄소 섬유 발열체.According to claim 1,
The heating part,
An outer tube that forms an outer shape and a space is formed inside,
The inner tube is disposed inside the outer tube and the passage is formed in the extending direction,
A core disposed inside the outer tube and formed in the form of winding the outer side of the inner tube and generating heat by energization;
a first electrode connected to one end of the core to supply electricity; and
A second electrode disposed to pass through the inner tube and connected to the other end of the core to supply electricity
A carbon fiber heating element comprising a. 제2항에 있어서,
상기 제2전극은,
전기가 공급되고 상기 내측관을 통과하도록 배치되는 제2전극봉,
상기 제2전극봉에 끼워지고 내측관 양단에 배치되는 한 쌍의 스프링 및
상기 스프링 중 상기 내측관을 통과한 제2전극봉의 끝단에 끼워진 스프링에 일단이 결합되고 다른 일단이 상기 코어의 다른 일단에 연결되는 제2지지편
을 포함하는 탄소 섬유 발열체.3. The method of claim 2,
The second electrode is
a second electrode to which electricity is supplied and which is disposed to pass through the inner tube;
A pair of springs fitted to the second electrode and disposed on both ends of the inner tube; and
A second support piece having one end coupled to a spring fitted to the end of the second electrode rod passing through the inner tube among the springs and the other end connected to the other end of the core.
A carbon fiber heating element comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 열이동부는, 금속 분말 또는 무기질 분말이 용융되어 이루어지는 탄소 섬유 발열체.According to claim 1,
The heat transfer unit is a carbon fiber heating element in which metal powder or inorganic powder is melted. 물이 흐르는 관로가 형성되고 외벽에 부착홀이 형성되는 본체부 및
상기 본체부의 부착홀에 삽입되고 하우징부가 관로에 위치하도록 설치되는 청구항 1 내지 3 및 청구항 5 중 어느 하나의 탄소 섬유 발열체
를 포함하는 전기 보일러.A body part in which a pipe through which water flows is formed and an attachment hole is formed in the outer wall; and
The carbon fiber heating element of any one of claims 1 to 3 and 5, which is inserted into the attachment hole of the main body and installed so that the housing is located in the conduit.
Electric boiler comprising a.
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