KR0133654Y1

KR0133654Y1 - Heating device

Info

Publication number: KR0133654Y1
Application number: KR2019950048778U
Authority: KR
Inventors: 정연호; 오권오
Original assignee: 정몽원; 만도기계주식회사
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR970045779U

Abstract

본 고안은 가열장치를 개시한다. 본 고안은, 가열 대상물의 온도에 따라 그 저항값이 변화되는 제1PTC히터와; 제1PCT히터에 비하여 상대적으로 높은 상온 저항값을 갖으며, 높은 열량을 발생시켜 가열 대상물을 급속 가열시키는 제2PTC히터와; 제1, 2PTC히터에 대하여 병렬 접속된채, 상기 가열 대상물이 가열되지 않은 상태를 기준으로하여 제1, 2PTC히터의 전체 저항값에 비하여 높은 저항값을 갖으며, 제2PTC히터에 비하여 상대적으로 낮은 열량을 발생시키는 제3PTC히터;를 구비하여 된 것으로서, 3개의 PTC히터를 사용하여 가열대상물을 가열하고 그 온도를 유지시키도록 된 것이어서, 그 회로적인 구성과 전체 시스템의 단순화를 꾀할 수 있으며, 특히 전원을 온/오프 시키는 것에 의해 가열 대상물의 온도를 가열 및 유지시키지 않고, 각 PTC히터가 갖는 저항값의 변화에 의해 가열 및 유지시키는 동작을 반복시키도록 된 것이어서, 회로부품의 손상 및 열효율의 저하를 근본적을 해결한 효과가 있다.The present invention discloses a heating device. The present invention, the first PTC heater whose resistance value is changed in accordance with the temperature of the heating object; A second PTC heater having a relatively high room temperature resistance value compared to the first PCT heater and generating a high amount of heat to rapidly heat the heating target; With parallel connection to the first and second PTC heaters, the heating object has a higher resistance value than the total resistance value of the first and second PTC heaters on the basis of the unheated state, and is relatively lower than the second PTC heater. The third PTC heater to generate a heat amount, it is to use the three PTC heaters to heat the heating object and to maintain the temperature, it is possible to simplify the circuit configuration and the whole system, in particular By turning the power on and off, the operation of heating and holding by the change of the resistance value of each PTC heater is repeated without heating and maintaining the temperature of the object to be heated, thereby causing damage to circuit components and lowering of thermal efficiency. It has the effect of solving the fundamentals.

Description

Heater

제1도는 종래 가열장치의 회로적 구성도.1 is a circuit diagram of a conventional heating apparatus.

제2도는 본 고안에 따른 가열장치에 있어서, 제1, 2, 3 PTC히터의 내부 구조를 보인 단면도.2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the first, second, third PTC heater in the heating apparatus according to the present invention.

제3도는 각 히터간의 회로적인 연결 상태를 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing a circuit connection state between each heater.

제4도는 각 히터들의 저항 특성값을 보인 그래프.4 is a graph showing the resistance characteristics of each heater.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 전원 31 : 제어부10: power source 31: control unit

32 : 가열부 31, 32 : 제1, 2 PTC히터32: heating part 31, 32: 1st, 2 PTC heater

40 : 항온부 41 : 제3 PTC히터40: thermostat 41: third PTC heater

50 : 전극 60 : PTC소자50 electrode 60 PTC element

70 : 열전도수단 71 : 절연물질70: heat conductive means 71: insulating material

72 : 하우징72: housing

본 고안은 가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열 대상물을 목표온도로 급속히 가열하고 이 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 가열(加熱) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating apparatus, and more particularly, to a heating apparatus capable of rapidly heating a heating object to a target temperature and keeping this temperature constant.

일반적으로 각종 자판기(自販機) 예를들어 커피 자판기 등에 있어서는, 내부의 물의 온도를 급속히 가열시키고, 이를 일정하게 유지시켜야만 한다.In general, in various vending machines such as coffee vending machines, the temperature of the water inside must be rapidly heated and kept constant.

이와같은 일반적인 자판기에 사용되는 가열장치의 구성을 보면, 제1도에 도시된 바와 같이, 전원(1)과, 이 전원(1)으로부터 동력을 전달받아 가열 대상물을 가열하는 히터(3)와, 이 히터(3)에 의해 가열되는 물의 온도를 감지하는 센서(4)와, 센서(4)에 의해 감지된 물의 온도 즉, 가열 대상물의 온도에 따라 히터(3)를 온,오프(ON, OFF)시키거나 또는 발열량(發熱量)을 적절하게 조절하는 제어부(5)로 이루어진다.Referring to the configuration of the heating apparatus used in such a general vending machine, as shown in FIG. 1, a power source 1, a heater 3 receiving power from the power source 1 and heating a heating object, The sensor 4 for sensing the temperature of the water heated by the heater 3 and the heater 3 are turned on or off according to the temperature of the water detected by the sensor 4, that is, the temperature of the heating object. Or the control unit 5 for appropriately adjusting the calorific value.

그러나 이와같은 가열장치는 다음에 열거하는 많은 문제점을 내재하고 있다.However, such a heating device has many problems listed below.

첫째, 센서(4)를 통해 가열 대상물의 온도를 감지하고, 동시에 이를 제어부(5)를 통해 히터(3)를 온/오프 시키는 것이어서, 그 회로적인 구성이 매우 복잡하게 된다.First, the sensor 4 senses the temperature of the heating object and at the same time turns on / off the heater 3 via the control unit 5, so that the circuit configuration becomes very complicated.

둘째, 제어부(5)는 전원(1)을 온/오프 시켜 히터(3)를 가열하도록 된 것이어서, 각 회로부품 및 히터(3)의 수명 열화를 촉진하는 문제점이 있다.Second, since the control unit 5 is configured to heat the heater 3 by turning on / off the power source 1, there is a problem of promoting the deterioration of life of each circuit part and the heater 3.

셋째, 제어부(4)를 통해 온/오프 시키는 과정에서, 순간적인 과전류가 히터(3)에 가해지게 됨으로서, 히터(3)의 열효율이 떨어지게 되며, 특히 인체(人體)에 유해(有害)한 전자기파를 방출하는 문제점이 있다.Third, in the process of turning on / off through the control unit 4, the instantaneous overcurrent is applied to the heater 3, which lowers the thermal efficiency of the heater 3, in particular harmful electromagnetic waves to the human body. There is a problem to emit.

한편, 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 실용신안출원 94-22156에 개시된 바와 같이 2개의 PTC요소를 통해 가열 대상물을 가열하는 가열장치가 제안된 바 있다.On the other hand, in order to solve such a conventional problem has been proposed in the prior art a heating device for heating the heating object through the two PTC elements as disclosed in Utility Model Application 94-22156.

이와같은 가열장치는, 회로적인 구성이 간단하고, 전체 시스템(SYSTEM)이 단순하여 단가절감 등을 도모한 효과가 있는 것이지만, 이또한 전원을 온/오프 시키는 동작을 통해 가열 대상물를 가열하고, 이 온도를 일정하게 유지하도록 한 것이어서, 전술한 바와 같은 가열장치의 문제점을 근복적으로 해결하지는 못한 것이다.Such a heating device has a simple circuit configuration, and has an effect of reducing the unit cost due to the simple structure of the entire system. However, this heating device also heats a heating target through an operation of turning on / off the power, and at this temperature. It is to keep a constant, it does not solve the problem of the heating apparatus as described above in recent years.

본 고안은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 회로적인 구성이 간단하고, 특히 히터의 수명열화를 방지할 수 있으며, 높은 열효율을 얻을 수 있는 가열장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and the purpose is to provide a heating device that can simplify the circuit configuration, in particular prevent the deterioration of the life of the heater, and obtain a high thermal efficiency. .

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 가열장치는, 전원으로부터 전원을 공급받아 가열 대상물을 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 의해 가열된 가열 대상물의 온도를 일정하게 유지하기 위한 항온부를 포함하는 가열장치에 있어서, 상기 가열부는, 상기 가열 대상물의 온도에 따라 그 저항값이 변화되는 제1 PTC히터와; 상기 제1 PTC히터에 비하여 상대적으로 높은 상온 저항값을 갖으며, 높은 열량을 발생시켜 가열 대상물을 급속 가열시키는 제2 PTC히터;를 구비하며, 상기 항온부는, 상기 제1, 2 PTC히터에 대하여 병렬 접속된채, 상온에서 상기 제1, 2 PTC히터의 전체 저항값에 비하여 높은 저항값을 갖으며, 상기 제2 PTC히터에 비하여 상대적으로 낮은 열량을 발생시키는 제3 PTC히터;를 구비하는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a heating apparatus according to the present invention includes a heating unit for heating a heating object by receiving power from a power source, and a constant temperature unit for maintaining a constant temperature of the heating object heated by the heating unit. The heating apparatus according to claim 1, wherein the heating unit comprises: a first PTC heater whose resistance value is changed in accordance with the temperature of the heating object; And a second PTC heater having a relatively high room temperature resistance value compared to the first PTC heater and generating a high amount of heat to rapidly heat the heating target, wherein the constant temperature portion is provided with respect to the first and second PTC heaters. And a third PTC heater having a high resistance value compared to the total resistance values of the first and second PTC heaters at room temperature, and generating a relatively low heat amount compared to the second PTC heater. It is characterized by.

본 고안의 바람직한 한 특징은, 상기 제1, 2, 3 PTC히터는, 서로 나란하게 배열 설치된 전극과; 상기 전극 사이에 개재되는 PTC소자와; 상기 PTC소자로부터 발생된 열을 외부로 전달하기 위한 열전도수단;을 각각 구비하는 것에 있다.According to one preferred feature of the present invention, the first, second and third PTC heaters, the electrodes are arranged in parallel with each other; A PTC element interposed between the electrodes; And heat conduction means for transferring heat generated from the PTC element to the outside.

본 고안의 바람직한 다른 한 특징은, 상기 PTC소자는, 적어도 1개이상 마련되며, 이들은 각각 서로 소정간격 이격되도록 배열 설치되는 것에 있다.Another desirable feature of the present invention is that at least one PTC element is provided, and these are arranged so as to be spaced apart from each other by a predetermined interval.

본 고안의 바람직한 또 다른 한 특징은, 상기 열전도수단은, 상기 전극과 이 내부에 위치된 PTC소자를 내장하는 하우징과; 상기 하우징과 전극 사이에 도포되며 높은 열전도성을 갖는 절연물질; 로 이루어진 것에 있다.Another desirable feature of the present invention is that the heat conducting means includes a housing containing the electrode and the PTC element located therein; An insulating material applied between the housing and the electrode and having high thermal conductivity; It consists of

이와같은 본 고안의 특징적인 구성 및 이에따른 작용효과는 후술하는 첨부된 도면을 참조한 고안의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.Such a characteristic configuration and the resulting effects of the present invention will become more apparent from the detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings to be described later.

제2도는 본 고안에 따른 가열장치에 있어서, 제1, 2, 3 PTC히터의 내부 구조를 보인 단면도이고, 제3도는 각 히터간의 회로적인 연결 상태를 보인 회로도이다. 그리고 제4도는 각 히터들의 저항 특성값을 보인 그래프이다.2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the first, second and third PTC heaters in the heating apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit connection state between the heaters. 4 is a graph showing the resistance characteristics of each heater.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 가열장치는, 크게 전원(10)과, 이 전원(10)으로부터 전원을 공급받아 가열 대상물을 가열 시키는 가열부(32)와, 가열부(32)에 의해 가열된 가열 대상물의 온도를 일정하기 유지하기 위한 항온부(40)로 대별된다.As shown therein, the heating apparatus according to the present invention is largely powered by a power source 10, a heating unit 32 that receives power from the power source 10, and heats a heating object. It is roughly divided into the thermostat part 40 for maintaining the temperature of the heated object to be constant.

가열부와 제어부는 서로 직렬 연결되어 있다.The heating section and the control section are connected in series with each other.

제1 PTC히터(31)는 가열 대상물의 온도에 따라 그 저항값이 변화되게 되는 바, 즉, 가열 대상물이 가열되지 않은 상태에서는 제4도에 도시된 바와 같이 낮은 저항값을 유지하게 되며, 가열 대상물이 가열되어 목표온도에 도달하게 되면, 매우 높은 저항값을 갖게된다.The resistance value of the first PTC heater 31 is changed according to the temperature of the heating object, that is, when the heating object is not heated, as shown in FIG. 4, the low resistance value is maintained. When the object is heated to reach the target temperature, it has a very high resistance value.

한편, 이와 직렬로 연결된 제2 PTC히터(32)는, 가열 대상물이 가열되지 않은 것을 기준으로 하여, 제1 PTC히터(31)에 비하여 상대적으로 높은 저항값을 갖는다. 또한 이 제2 PTC히터(32)는, 매우 높은 열량을 발생하게 되는 바, 이에따라 가열 대상물을 급속히 가열하는 역할을 수행한다.On the other hand, the 2nd PTC heater 32 connected in series has a relatively high resistance value compared with the 1st PTC heater 31 on the basis that the heating object is not heated. In addition, since the second PTC heater 32 generates a very high heat amount, the second PTC heater 32 serves to rapidly heat the heating target.

전술한 항온부(40)는, 상호 직렬로 연결된 제1, 2 PTC히터(31, 32)와 병렬 접속되는 제3 PTC히터(41)를 구비하는 바, 이 제3 PTC히터(41)는, 가열 대상물이 가열되지 않은 것을 기준으로 하여, 제1, 2 PTC히터(31, 32)의 전체 저항값에 비하여 높은 저항값을 갖으며, 특히 제2 PTC히터(32)에 비하여 상대적으로 낮은 열량을 발생시키는 구조적인 특성을 갖는다.The above-mentioned constant temperature part 40 is provided with the 3rd PTC heater 41 connected in parallel with the 1st, 2nd PTC heaters 31 and 32 mutually connected in series, The 3rd PTC heater 41 is On the basis that the heating object is not heated, the heating object has a high resistance value compared to the total resistance values of the first and second PTC heaters 31 and 32, and in particular, a relatively low amount of heat compared to the second PTC heater 32. It has a structural characteristic to generate.

한편, 이와같이 가열부(30)와 항온부(40)를 구성하고 있는 제1, 2, 3 PTC히터(31, 32, 41)의 각각의 구조를 보면, 제2도에 도시된 바와 같이 동일한 구성요소들로 이루어져 있다.On the other hand, the respective structures of the first, second and third PTC heaters 31, 32, and 41 constituting the heating section 30 and the constant temperature section 40 as described above are the same as shown in FIG. It consists of elements.

즉, 서로 나란하게 전극(50)이 위치되고, 이 전극(50) 사이에는 발열기능(자기발열기능)과 항온유지기능을 갖는 PTC서미스터(Positive Timperature Coefficient thermistor) 즉, PCT소자(60)가 위치된다.That is, the electrodes 50 are located next to each other, and a PTC thermistor (Positive Timperature Coefficient thermistor) having a heating function (self-heating function) and a constant temperature holding function, that is, the PCT element 60 is positioned between the electrodes 50. do.

이때 PTC소자(60)는 하나를 개재시키도록 하거나 또는 작은 것 여러개를 소정간격 이격되도록 배열 설치하여도 무방할 것이다.At this time, the PTC element 60 may be arranged to interpose one or a plurality of small ones to be spaced apart by a predetermined interval.

그리고 전극(50)의 외부에는 가열 대상물 즉, 자판기 등에 있어서, 물등과의 누전(漏電)을 방지하는 것과 동시에 PTC소자(60)에 의해 발생된 열을 외부로 즉, 가열 대상물로 전달하기 위한 열전도수단(70)이 마련된다.The outside of the electrode 50 prevents a short circuit with a water or the like in a heating object, that is, a vending machine, and at the same time, and heat conduction for transferring heat generated by the PTC element 60 to the outside, that is, the heating object. Means 70 are provided.

이때 열전도수단(70)으로써는, 전극(50)의 외측면에 직접 열전도(熱傳導)가 우수한 절연물질(71)을 직접 코팅(coating)하거나 또는 제2도에 도시된 바와 같이, 전극(50)과 이 내부에 위치된 PTC소자(60)를 내장하는 하우징(72)을 마련하고, 이 하우징(72)과 전극(50)사이에 절연물질(71)을 채워 넣어도 무방할 것이다.At this time, as the heat conduction means 70, directly coating (insulating material) 71 having excellent thermal conductivity directly on the outer surface of the electrode 50, or as shown in FIG. 2, the electrode 50 And a housing 72 containing the PTC element 60 located therein, and an insulating material 71 may be filled between the housing 72 and the electrode 50.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 가열장치는, 먼저 가열대상물의 온도가 낮은 경우에는 전원(10)으로부터 공급되는 전력은, 서로 직렬로 연결된 제1, 2 PTC히터(31, 32)쪽으로 흐르게 된다. 이는, 가열 대상물이 가열되지 않은 상태에서는, 제3 PTC히터(41)의 저항값이 제4도에 도시된 바와 같이 제1, 2 PTC히터(31, 32)의 저항값의 합계에 비하여 높기 때문이다.In the heating apparatus according to the present invention configured as described above, first, when the temperature of the heating object is low, the electric power supplied from the power supply 10 flows toward the first and second PTC heaters 31 and 32 connected in series with each other. This is because, in the state where the heating object is not heated, the resistance value of the third PTC heater 41 is higher than the sum of the resistance values of the first and second PTC heaters 31 and 32 as shown in FIG. to be.

이와같이 초기에 전류가 제1, 2 PTC히터(31, 32)쪽으로 흐르게 되면, 제2 PTC히터(32)가 갖고 있는 특성에 의해 즉, 그 열량을 많이 발생시키는 제2 PTC히터(32)에 의해 가열 대상물이 급격히 가열되어 그 온도가 상승하게 된다.In this way, when the current initially flows to the first and second PTC heaters 31 and 32, the second PTC heater 32 generates a large amount of heat due to the characteristics of the second PTC heater 32. The object to be heated is heated rapidly and its temperature rises.

이때 이와같이 제 PTC히터(32)에 의해 가열 대상물의 온도가 목표값 이상으로 가열되게 되면, 상대적으로 제1 PTC히터(31)의 저항값이 급격히 상승하게 되어 이와 병렬로 연결된 제3 PTC히터(41)의 저항값 이상이 된다.At this time, when the temperature of the object to be heated by the third PTC heater 32 is higher than the target value, the resistance value of the first PTC heater 31 rises rapidly, and the third PTC heater 41 connected in parallel therewith. Is greater than or equal to the resistance value.

따라서, 전원(10)으로 부터의 전류는 제1, 2 PTC히터(31, 32)측에서 저항값이 낮은 제3 PTC히터(41)로 흐르게 되고, 이 제3 PTC히터(41)는 그 특성에 의해 즉, 제2 PTC히터(32)에 비하여 낮은 열량을 발생시킨다. 즉, 가열 대상물의 온도를 일정하게 유지 시키는데 필요한 열량만을 발생시키게 된다.Accordingly, the current from the power supply 10 flows to the third PTC heater 41 having a low resistance value at the first and second PTC heaters 31 and 32, and the third PTC heater 41 has its characteristics. In other words, the amount of heat generated is lower than that of the second PTC heater 32. That is, only the amount of heat required to keep the temperature of the heating object constant is generated.

이에의해서 가열 대상물은 항시 일정한 온도를 유지하게 되는 것이다.Thereby, the object to be heated is to maintain a constant temperature at all times.

한편, 이와같은 본 고안은 가열 대상물을 자판기의 물을 가열하는 것을 예를들어 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 급격한 가열과 가열된 상태를 유지하기 위한 어떠한 곳에도 용이하게 적용 가능한 것은 주지할 수 있을 것이다.On the other hand, the present invention has been described as an example of heating the water of the vending machine for the heating object, but is not limited to this, it can be noted that it is easily applicable to any place to maintain a rapid heating and heated state. will be.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 가열장치에 의하면, 3개의 PTC히터를 사용하여 가열대상물을 가열하고 그 온도를 유지시키도록 된 것이어서, 그 회로적인 구성과 전체 시스템의 단순화를 꾀할수 있으며, 특히 전원을 온/오프 시키는 것에 의해 가열 대상물의 온도를 가열 및 유지시키지 않고, 각 PTC히터가 갖는 저항값의 변화에 의해 가열 및 유지시키는 동작을 반복시키도록 된 것이어서, 회로부품의 손상 및 열효율의 저하를 근복적으로 해결한 효과가 있다.As described above, according to the heating apparatus according to the present invention, three PTC heaters are used to heat the heating object and maintain the temperature, thereby simplifying the circuit configuration and the overall system, and in particular, the power supply. By turning on / off, the heating and holding operation is repeated by changing the resistance value of each PTC heater without heating and maintaining the temperature of the object to be heated, thereby preventing damage to circuit components and lowering of thermal efficiency. There is a recently resolved effect.

Claims

A heating apparatus including a heating unit for receiving a power source from a power source and heating a heating object, and a constant temperature unit for maintaining a constant temperature of the heating target object heated by the heating unit, the resistance of the heating apparatus according to the temperature of the heating target object. A first PTC heater 31 whose value is changed; And a second PTC heater 32 having a relatively high room temperature resistance value compared to the first PTC heater 31 and generating a high amount of heat to rapidly heat a heating target. The constant temperature unit 40 includes: In comparison with the total resistance of the first and second PTC heaters 31 and 32 while being connected to the first and second PTC heaters 31 and 32 in parallel, the heating object is not heated. And a third PTC heater (41) having a high resistance value and generating a relatively low amount of heat as compared with the second PTC heater (32).

The method of claim 1, wherein the first, second, third PTC heaters (31, 32, 41), the electrode 50 is arranged in parallel with each other; A PTC element 60 interposed between the electrodes 50; And heat conduction means (70) for transferring heat generated from the PTC element (60) to the outside.

The heating apparatus according to claim 2, wherein at least one PTC element (60) is provided, and these are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

3. The heat conduction means (70) according to claim 2, further comprising: a housing (72) containing the electrode (50) and a PTC element (60) located therein; And an insulating material (71) applied between the housing (72) and the electrode (50) and having high thermal conductivity.