KR100871896B1 - 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터 - Google Patents

Abstract

전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터를 제공한다. 상기 직수식 온수히터는 입구와 출구를 가지는 중공의 금속관과, 상기 금속관을 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하는 가열부재와, 금속관의 상기 입구와 출구에 각각 설치되는 호스체결구를 포함한다. 상기 가열부재는, 상호 대면배치된 한 쌍의 전열판과, 전열판 사이에 개입되는 발열체와, 발열체가 개입된 상기 전열판을 감싸는 내부 절연필름과, 내부 절연필름 바깥에 배치되어 전원인가시 발생된 전자파를 차폐하는 동판과, 상기 전열판 및 내부 절연필름을 포함해 상기 동판 외부를 다시 한번 감싸는 외부 절연필름 및, 한 쪽 끝은 상기 동판과 전기적으로 연결되고 다른 쪽 끝은 상기 외부전원선 중 접지단측 전원선과 연결되어 상기 동판에 의해 차폐된 전자파를 상기 접지단측 전원선으로 흘려보내는 접지배선으로 구성되어, 히터 작동 중 발생된 전자파가 동판을 통해 차폐되고 접지를 통해 외부로 방출/소멸된다. 즉, 히터 작동 중 인체에 유해한 전자파 발생이 전혀 없는 이점을 가진다.

온수히터, 전자파, 동판, 절연필름, 접지배선

Description

전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터{Direct current type heater Which have a electromagnetic waves reduce function}

본 발명은 직수식 금속관을 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하여 온수를 생성하는 직수식 온수히터에 관한 것으로, 상세하게는 입력된 전원에 의한 유해 전자파를 소멸시킬 수 있는 기능을 갖는 직수식 온수히터에 관한 것이다.

직수식 온수히터는 전기적 열원을 이용해 관내부를 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하여 온수를 생성할 수 있도록 한 것으로, 온풍기, 보일러, 온수매트용 온수순환장치 등에 주로 적용된다.

직수식 온수히터는 일반적으로 내부에 수로를 갖는 중공의 금속관과, 금속관 외면에 배치된 가열부재 예로서, 단시간 고온발열이 가능한 PTC히터를 포함하며, 전기적으로 연결된 외부 콘트롤러를 통해 그 발열온도가 제어된다. 이때 상기 금속관의 입구와 출구에는 외부호스 또는 배관이 연결된다. 따라서 호스 또는 배관을 통해 유입된 급수는 금속관을 거치는 과정에서 상기 히터로부터 제공되는 순간적인 열에 의해 온수로 전환되며 그 상태로 출구를 통해 관 외부로 빠져나간다.

위와 같은 직수식 온수히터는 일반 전기제품과 마찬가지로 교류전원을 사용한다. 교류전원의 경우 극성이 주기적으로 바뀌는 관계로 직류전원에 비해 인체에 유해한 전자파가 보다 많이 발생된다. 이처럼, 교류전원을 통한 히터 발열과정에서 발생된 전자파를 사전 차단하지 않으면, 발생된 전자파는 호스 또는 관을 경유하는 급수에 포함되어 보다 광범위하게 퍼져 인체에 유해한 영향을 끼친다.

하지만 상기한 종래 일반적인 직수식 히터의 경우 전자파를 차단하기 위한 별도의 차단기능이 부재한 관계로 항시 전자파에 노출되는 위험을 감수해야만 하는 문제가 있다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 공급된 전원을 통해 히터가 가열할 경우 발생되는 전자파를 차폐하고 접지를 통해 효과적으로 방출/소멸시킬 수 있는 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입구와 출구를 가지는 중공의 금속관관; 상기 금속관을 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하는 가열부재; 및 금속관의 상기 입구와 출구에 각각 설치되는 호스체결구;를 포함하며, 상기 가열부재는, 위아래로 상호 대면배치되고 외부전원선을 전원을 제공받는 한 쌍의 전열판과, 전열판 사이에 개입되는 발열체와, 발열체가 개입된 상기 전열판을 감싸는 내부 절연필름과, 내부 절연필름 바깥의 상기 전열판 상하부에 배치되어 전원인가시 발생된 전자파를 차폐하는 동판과, 상기 전열판 및 내부 절연필름을 포함해 상기 동판 외부를 다시 한번 감싸는 외부 절연필름 및, 한 쪽 끝은 상기 동판과 전기적으로 연결되고 다른 쪽 끝은 상기 외부전원선 중 접지단측 전원선과 연결되어 상기 동판에 의해 차폐된 전자파를 상기 접지단측 전원선으로 흘려보내는 접지배선으로 구성된 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터를 제공한다.

상기 장착홀은 금속관의 외면 상하부에 각각 형성되어 각각의 장착홀에 상기 가열부재가 삽입 설치되도록 구성될 수 있으며, 이러한 금속관은 알루마이트를 통해 그 표면을 코팅처리하여 열전도성 및 내부식성이 향상될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 가열부재는 이와 전기적으로 연결된 콘트롤러를 통해 그 발열온도가 제어되며, 컨크롤러는 외부전원선과 접지배선 사이에서 상기 외부전원선 중 접지단측 전원선을 검출하여 상기 접지배선을 접지단측 전원선과 스위칭시키는 절환 회로를 포함한다.

본 발명에 의하면, 히터 작동 중 발생된 전자파를 동판을 이용해 차폐하고 접지를 통해 외부로 방출/소멸시킨다. 따라서 히터 작동 중 인체에 유해한 전자파 발생이 전혀 없고, 결과적으로는 전자파로 인한 피해를 사전 차단할 수 있는 이점을 가진다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터의 전체적인 구성을 개략적으로 보인 사시도이며, 도 2는 도 1에 나타난 본 발명의 주요부를 분해 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1에 나타난 본 발명의 주요부를 절개 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3에 나타난 가열부재의 분해 사시도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온수히터의 전체적인 전기적 연결관계를 개략적으로 보인 개략 구성도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 교류전원을 통한 히터 발열과정에서 발생된 유해 전자파 차단을 위하여, 급수가 경유하는 중공의 금속관(10) 일면 또는 양면에 전자파 차폐기능을 가진 가열부재(30)를 배치함으로써, 금속관(10)을 경유하는 급수에 열을 가하여 온수를 생성함과 동시에 상기 가열부재(30)의 발열과정에서 발생되는 유해 전자파를 차폐할 수 있도록 한 것을 요지로 한다. 본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 살펴본다.

상기 금속관(10)은 입구(12)와 출구(14)를 가지는 중공의 관 형태로 이루어져 입구(12)를 통해 제공된 급수는 그 내부를 경유하여 출구(14)를 거쳐 외부로 빠져나간다. 이러한 금속관(10)은 그 외면에 이 금속관(10)의 길이방향을 따라 형성되는 장착홀(도면상 부호 생략)을 구비하고 있으며, 장착홀에는 상기 금속관(10)을 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하여 온수로 전환시키기 위한 가열부재(30)가 설치된다.

상기 장착홀은 도면에서와 같이 금속관(10)의 외면 상하부 중 일부에만 형성될 수 있으나, 이와는 다르게 도면에는 도시되지 않았으나 금속관 상하면 모두에 형성되어 각각의 장착홀에 상기 가열부재(30)가 삽입 설치될 수도 있다. 이처럼 장착홀을 가지는 금속관(10)은 온수생성에 유리한 열전도성 및 수분에 대한 내부식성을 가져야 하므로, 알루마이트와 같이 열전도성과 내부식성이 우수한 금속을 이용 하여 그 표면을 코팅처리하는 것이 바람직하다.

금속관(10)의 상기 입구(12)와 출구(14)에는 외부호스 또는 강관(미도시)이 연결을 위한 호스 체결구(20a,20b)가 각각 설치되며, 장착홀에 설치된 상기 가열부재(30)는 외부의 콘트롤러(40)와 외부전원선(L)을 통해 전기적으로 연결되어 그 발열온도가 제어된다.

상기 가열부재(30)는 도 4에서와 같이 전열판(32)과 발열체(34), 내·외부 절연필름(36)(38), 동판(37)을 포함한다. 상기 전열판(32)은 한 쌍이 위아래로 상호 대면배치됨과 아울러 각각은 두 가닥의 외부전원선(L)과 전기적으로 연결되며, 발열체(34)는 상기 대면된 한 쌍의 전열판(32) 사이에 개입되어 전열판(32) 사이에 발생한 저항에 의해 발열된다. 그리고 내부 절연필름(36)은 발열체(34)가 그 사이에 개입된 상기 한 쌍의 전열판(32)을 감싸는 형태로 배치되어 전열판(32)과 동판(37) 사이를 절연시킨다.

상기 발열체(34)로는 일반 금속재질의 발열체에 비해 빠른 온도상승의 특징을 가지면서 정온 발열시 전류가 흐르지 않아 낮은 소비전력을 실현할 수 있는 티탄산바륨계(系) 도자기 재질의 PTC(Positive Temperature Coefficient)를 적용하는 것이 바람직하고, 상기 내부 절연필름(36)은 절연성이 우수하며, 내열성이 우수하여 고온에서도 치수 및 형상변형이 적고 동시에 유연성도 월등해야 함은 물론, 내약품성이나 내습성도 우수해야 하는데, 이러한 조건에 적합한 폴리아미드(Ployimide) 또는 PET Film을 사용하는 것이 좋다.

동판(37)은 상기 내부 절연필름(36) 바깥의 전열판(32) 상하부에 배치되어 전원인가시 상기 전열판(32)으로부터 발생된 전자파를 차폐할 목적으로 설치된다. 이러한 동판(37)은 접지배선(35)을 통해 상기 전열판(32)에 전원을 공급하는 두 가닥의 외부전원선(L) 중 후술되는 접지단측 전원선과 전기적으로 연결되고, 따라서 동판(37)에 의해 차폐된 전자파는 상기 접지배선(35)을 통해 상기 접지단측 전원선으로 그 흐름이 유도된다.

외부 절연필름(38)은 상기 전열판(32) 및 내부 절연필름(36)을 포함해 상기 동판(37)을 다시 한번 감싸 상기 금속관(10)과의 안정적인 전기적 절연관계를 유지시키는 역할을 하며, 따라서 이 역시 전술한 내부 절연필름과 마찬가지로, 절연성 및 내열성이 우수한 폴리아미드(Ployimide) 또는 PET Film을 사용함이 바람직하다.

본 실시예의 바람직한 형태로서 상기한 가열부재(30)의 발열온도를 제어하는 콘트롤러(40)는 상기 접지배선(35)을 두 가닥의 외부전원선(L) 중 선택된 어느 하나의 외부전원선과 전기적으로 연결시켜주는 절환 회로(42)를 포함한다. 상기 절환 회로(42)는 접지배선(35)이 상기 외부전원선(L) 중 접지단측 전원선과 연결되지 않고 공급단측 전원선과 통전된 경우에 스위치를 절환시켜 상기 접지배선(35)과 접지단측 전원선을 스위칭시킬 목적으로 마련된다. 예로서, 대한민국 실용등록 제363477호에 개시된 공지의 구성이 적용될 수 있다.

이처럼 상기 접지배선(35)을 두 가닥의 외부전원선(L) 중 접지단측 전원선과 연결시켜 주는 절환 회로(42)가 마련되면, 콘센트(60)와 연결되는 플러그(50)에 마련된 두 개의 단자(50a,50b) 중 콘센트의 접지단(62)과 접촉하는 단자(50a)를 검출하고, 그 단자로부터 연장된 전원선에 상기 접지배선(35)을 스위칭 시킬 수 있게 됨에 따라, 플러그(50)를 콘센트에 꽂았을 때 상기 접지배선(35)은 항상 콘센트의 접지단(62)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기한 구성의 본 발명에 의해 전자파 차폐기능이 수행되는 과정을 첨부된 도면을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 5를 다시 참조하면, 콘센트(60)에 플러그(50)를 연결하면, 외부전원선(L)을 통해 마주하는 한 쌍의 전열판(32)에 상용교류전원(AC)이 입력되고 전열판(32) 사이에 배치된 발열체(34)는 전열판(32) 사이의 저항에 의해 발연된다.

금속관(10)을 경유하는 급수는 상기 발열체(34)의 발열로 인하여 이를 경유하는 과정에서 열을 제공받아 온수로 전환되고, 전열판(32)에서 발생된 전자파는 동판(37)을 통해 차폐된다. 차폐된 전자파는 동판(37) 및 이 동판(37)과 연결된 접지배선(35)을 거쳐, 외부전원선(L) 중 콘센트(60)의 접지단(62)과 접촉한 전원선(L1) 및 상기 접지단(62)을 거쳐 외부로 방출/소멸된다.

부연하여 설명하면, 전류가 흐를 때 콘트롤러(40)에 마련된 절환 회로(42)는 상기 외부전원선(L) 중 콘센트(60)의 접지단(62)과 연결된 접지단측 전원선(L1)을 검출하고, 그에 따라 검출된 접지단측 전원선(L1)을 상기 접지배선(35)과 스위칭 시켜준다. 따라서 플러그(50)를 콘센트(60)에 꽂았을 경우에 상기 접지배선(35)은 항상 콘센트(60)의 접지단(62)과 전기적으로 연결되고, 이에 따라 상기 전열판(32)에서 발생된 전자파는 두 가닥의 외부전원선(L) 중 접지단측 전원선(L1), 플러그(50) 및 콘센트(60)의 접지단(62)을 거쳐 위와 같이 외부로 방출/소멸될 수 있는 것이다.

상기한 본 발명에 의하면, 히터 작동 중 발생된 전자파가 동판을 통해 차폐되고 접지를 통해 외부로 방출/소멸되므로, 전자파로 인한 그 피해를 최소화할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터의 전체적인 구성을 개략적으로 보인 사시도.

도 2는 도 1에 나타난 본 발명의 주요부를 분해 도시한 사시도.

도 3은 도 1에 나타난 본 발명의 주요부를 절개 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 나타난 가열부재의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온수히터의 전체적인 전기적 연결관계를 개략적으로 보인 개략 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10...금속관 20a,20b...호스 체결구

30...가열부재 32...전열판

34....발열체 35...접지배선

36...내부 절연필름 37...동판

38...외부 절연필름 40...콘트롤러

42...절환 회로 50...플러그

60...콘센트 62...콘센트 접지단

Claims (5)

1. 입구와 출구를 가지는 중공의 금속관;

   상기 금속관 외면에는 이 금속관의 길이방향을 따라 장착홀이 마련되어 있고, 상기 장착홀에 삽입 설치되어 상기 금속관을 경유하는 급수에 순간적으로 열을 가하는 가열부재; 및

   금속관의 상기 입구와 출구에 각각 설치되는 호스체결구;를 포함하며,

   상기 가열부재는,

   위아래로 상호 대면배치되고 외부전원선과 전기적으로 연결되어 전원을 제공받는 한 쌍의 전열판과,

   상기 전열판 사이에 개입되고 전열판 사이에 발생된 저항에 의해 발열되는 발열체와,

   발열체가 개입된 상기 전열판을 감싸는 내부 절연필름과,

   내부 절연필름 바깥의 상기 전열판 상하부에 배치되어 전원인가시 발생된 전자파를 차폐하는 동판과,

   상기 전열판 및 내부 절연필름을 포함해 상기 동판 외부를 다시 한번 감싸는 외부 절연필름 및,

   한 쪽 끝은 상기 동판과 전기적으로 연결되고 다른 쪽 끝은 상기 외부전원선 중 접지단측 전원선과 연결되어 상기 동판에 의해 차폐된 전자파를 상기 접지단측 전원선으로 흘려보내는 접지배선으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자파 소멸기능 을 갖는 직수식 온수히터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 장착홀은 금속관의 외면 상하부에 각각 형성되어 각각의 장착홀에 상기 가열부재가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 금속관은 알루마이트를 통해 표면 코팅처리 된 것을 특징으로 하는 전자파 소멸기능을 갖는 직수직 온수히터.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열부재는 콘트롤러와 전기적으로 연결되어 그 발열온도가 제어되는 것을 특징으로 하는 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 콘트롤러는 외부전원선과 접지배선 사이에서 상기 외부전원선 중 접지단측 전원선을 검출하여 상기 접지배선을 접지단측 전원선에 스위칭 시켜주는 절환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 소멸기능을 갖는 직수식 온수히터.

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