KR101090069B1 - 히터과열방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 히터과열방지장치에 관한 것으로서, 교류전원을 인가하는 히터전원공급부와; 양단이 상기 히터전원공급부에 연결된 발열체와, 상기 발열체를 수용하며 접지된 보호관을 갖는 히터유니트와; 상기 발열체의 양단과 상기 히터전원공급부 사이에 각각 직렬로 연결되며, 소정의 과열 온도 이상일 때 상기 히터전원공급부로부터 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 한 쌍의 과열차단스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 히터유니트의 발열체 단선 시 히터유니트의 양 단부영역 중 발열되는 어느 일측이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

Description

히터과열방지장치{heater overheat preventing apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 히터과열장치의 구성 블록도,

도 2는 발열체가 단선되어 보호관의 내표면에 접촉된 상태에서 a방향으로 전류가 흐르는 경우를 나타낸 도면,

도 3은 발열체가 단선되어 보호관의 내표면에 접촉된 상태에서 b방향으로 전류가 흐르는 경우를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 히터전원공급부 21 : 제1과열차단스위치부

22 : 제2과열차단스위치부 30 : 히터유니트

31 : 발열체 32 : 보호관

본 발명은, 히터과열방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 한 쌍의 과열차단스위치부가 마련된 히터과열방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고에는 증발기의 제상을 위한 제상히터와, 제상히터의 과열을 방지하기 위한 과열방지장치가 마련되어 있다.

제상히터는 인가된 교류전원에 의해 발열하여 증발기에 착상된 성에를 제거하게되며, 제상히터의 불량으로 제상히터가 과열되는 경우 과열방지장치가 제상히터로 전원공급을 차단하게 된다.

한 예로 한국공개실용신안 제2000-0002697호에는 전원입력단(AC)으로부터의 구동전원을 제상히터로 공급 또는 차단하는 제1릴레이와, 과전압의 유입 시 구동전원을 차단하는 온도퓨즈와, 증발기에 인접설치되며 제상운전 시 발열하여 성에를 제거하는 제상히터와, 제상히터의 발열에 의한 증발기의 온도를 감지하는 온도센서와, 전원입력단(AC)으로부터의 구동전원을 압축기로 공급하는 제2릴레이와, 고온고압의 냉매를 토출하는 압축기(P)를 포함하는 제상운전장치가 개시되어 있다.

이와 같이, 종래에는 온도퓨즈가 제상히터를 중심으로 제상히터의 우측단에 직렬로 연결되어 있어, 교류전원이 제1릴레이를 통해 온도퓨즈를 거쳐 제상히터의 우측단으로 공급되는 경우 제상히터가 단선되어 제상히터의 우측단 영역이 과열되면 온도퓨즈가 구동전원을 차단하게 된다. 그러나, 제상히터의 좌측단에는 온도퓨즈가 연결되어 있지 않으므로, 교류전원이 제상히터의 좌측단으로 공급되는 경우 제상히터가 단선되어 제상히터의 좌측단 영역이 과열되면 전원공급을 차단할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 한 쌍의 과열차단스위치부에 의해 히터유니트의 과열을 방지할 수 있는 히터과열방지장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 교류전원을 인가하는 히터전원공급부와; 양단이 상기 히터전원공급부에 연결된 발열체와, 상기 발열체를 수용하며 접지된 보호관을 갖는 히터유니트와; 상기 발열체의 양단과 상기 히터전원공급부 사이에 각각 직렬로 연결되며, 소정의 과열 온도 이상일 때 상기 히터전원공급부로부터 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 한 쌍의 과열차단스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터과열방지장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 한 쌍의 과열차단스위치부는 상기 발열체의 일단과 상기 히터전원공급부 사이에 마련되어 상기 과열 온도 이상일 때 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 제1과열차단스위치부와, 상기 발열체의 타단과 상기 히터전원공급부 사이에 마련되어 상기 과열 온도 이상일 때 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 제2과열차단스위치부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1과열차단스위치부와 상기 제2과열차단스위치부 중 적어도 어느 하나는 온도퓨즈와 바이메탈 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

한편, 냉장고는 상기 히터과열방지장치를 포함할 수 있다.

이하에서는 증발기의 제상을 위해 냉장고에 마련된 히터의 과열방지장치를 본 발명의 일실시예로 하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히터과열방지장치는 교류전원을 인가하는 히터전원공급부(10)와, 양단이 히터전원공급부(10)에 연결된 히터유니트 (30)와, 소정의 과열 온도 이상일 때 히터전원공급부(10)로부터 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하는 한 쌍의 과열차단스위치부(21,22)를 포함한다.

히터전원공급부(10)는 히터유니트(30)에 구동을 위한 교류전원을 인가한다. 히터전원공급부(10)는 트랜스와 브릿지부와 평활캐패시턴스와 레귤레이터로 구성되어 외부로부터 입력된 상용의 교류전원을 각 회로에 공급함과 아울러 평활 및 정류화하여 마이컴의 공급전압으로 입력하여 주는 전원부(미도시)와, 마이컴의 출력신호를 반전하는 인버터(미도시)와, 이 반전된 신호로 동작하여 구동전원을 히터유니트(30)로 공급 또는 차단하는 릴레이를 포함하여 마련될 수 있다. 또한 히터전원공급부(10)는 외부로부터 상용의 교류전원을 직접 입력받아 히터유니트(30)에 교류전원을 인가하도록 마련될 수도 있다.

히터유니트(30)는 양단이 히터전원공급부(10)에 연결된 발열체(31)와, 발열체(31)를 수용하는 보호관(32)을 포함한다.

여기서 발열체(31)는 니크롬선으로 마련되고, 보호관(32) 내부에는 절연재인 고순도 산화마그네슘이 충진되어 있으며, 보호관(32)의 외표면은 접지되어 있다.

한 쌍의 과열차단스위치는 발열체(31)의 일단과 히터전원공급부(10) 사이에 마련되어 과열 온도 이상일 때 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하는 제1과열차단스위치부(21)와, 발열체(31)의 타단과 히터전원공급부(10) 사이에 마련되어 과열 온도 이상일 때 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하는 제2과열차단스위치부(22)를 포함한다.

제1과열차단스위치부(21)와 제2과열차단스위치부(22)는 온도변화에 민감한 재질로 마련되어 소정의 과열 온도 이상일 때 단선되어 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하는 온도퓨즈로 마련될 수도 있다.

또한 제1과열차단스위치부(21)와 제2과열차단스위치부(22)는 온도에 따라 온/오프되는 바이메탈(bimetal)로 마련될 수도 있다. 여기서 바이메탈(bimetal)은 소정의 과열 온도 미만 일 때는 온되어 히터유니트(30)로 교류전원이 공급되도록 하고, 소정의 과열 온도 이상일 때는 오프되어 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하게 된다.

한편, 제1과열차단스위치부(21)와 제2과열차단스위치부(22) 중 어느 하나는 바이메탈로 마련되고 다른 하나는 온도퓨즈로 마련될 수도 있다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 히터과열방지장치의 동작을 설명하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 히터유니트(30)의 발열체(31)는 단선되어 외표면이 접지된 보호관(32)의 내표면에 접촉되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서 히터전원공급부(10)가 히터유니트(30)에 교류전원을 인가함에 따라 a방향으로 전류가 흐르게 되면, 전류는 제1과열차단스위치부(21)를 지나 단선되어 보호관(32)의 내표면에 접촉된 히터유니트(30)의 발열체(31)로 흐르게 된다(쇼트상태).

이와 같이 히터유니트(30)의 발열체(31)가 단선된 상태에서 a방향으로 계속해서 전류가 흐르게 되면 제1과열차단스위치부(21)와 직렬로 연결된 히터유니트(30)의 일단부 영역은 계속 발열되면서 온도가 상승하게 된다.

이에 소정의 과열 온도 이상이면 제1과열차단스위치부(21)가 온도퓨즈인 경 우 단선되어 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하게 된다. 여기서 제1과열차단스위치부(21)가 바이메탈인 경우 오프되어 히터전원공급부(10)에서 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하게 된다. 그리고 바이메탈의 경우 온도가 떨어지면 다시 히터전원공급부(10)로부터 히터유니트(30)로 교류전원이 공급될 수 있는 온상태로 복귀된다.

이와는 반대로 도 3에 도시된 바와 같이 히터유니트(30)의 발열체(31)가 단선되어 외표면이 접지된 보호관(32)의 내표면에 접촉되어 있는 상태에서, 히터전원공급부(10)가 히터유니트(30)에 교류전원을 인가함에 따라 b방향으로 전류가 흐르게 되면, 전류는 제2과열차단스위치부(22)를 지나 단선되어 보호관(32)의 내표면에 접촉된 히터유니트(30)의 발열체(31)로 흐르게 된다(쇼트상태).

이와 같이 히터유니트(30)의 발열체(31)가 단선된 상태에서 b방향으로 계속해서 전류가 흐르게 되면 제2과열차단스위치부(22)와 직렬로 연결된 히터유니트(30)의 타단부 영역은 계속 발열되면서 온도가 상승하게 된다.

이에 소정의 과열 온도 이상이면 제2과열차단스위치부(22)가 온도퓨즈인 경우 단선되어 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하게 된다. 여기서 제2과열차단스위치부(22)가 바이메탈인 경우 오프되어 히터유니트(30)로 공급되는 교류전원을 차단하게 된다. 그리고 바이메탈의 경우 온도가 떨어지면 다시 히터전원공급부(10)로부터 히터유니트(30)로 교류전원이 공급될 수 있는 온상태로 복귀된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 히터과열방지장치는 히터유니트(30)의 일측영역만 과열되는 경우 제1과열차단스위치부(21)가 히터유니트(30)로의 전원공급을 차단 하고 히터유니트(30)의 타측영역만 과열되는 경우 제2과열차단스위치부(22)가 히터유니트(30)로의 전원공급을 차단할 수 있게 된다. 즉 하나의 온도퓨즈만 마련되어 히터의 일측영역이 과열되지 않도록 전원공급을 차단하던 종래와는 달리, 본 발명에서는 한 쌍의 과열차단스위치부가 마련되어 있음에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 제1과열차단스위치부(21)가 히터유니트(30)의 일측영역이 과열되는 것을 방지할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 제2과열차단스위치부(22)가 히터유니트(30)의 발열체(31)의 타측영역이 과열되는 것을 방지할 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는 일실시예로 증발기의 제상을 위한 히터의 과열방지장치에 대해 설명하였으나, 본 발명은 발열되는 히터가 장착된 각종 전자제품에 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 히터유니트의 발열체 단선 시 히터유니트의 양 단부영역 중 발열되는 어느 일측이 과열되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 교류전원을 인가하는 히터전원공급부와;

   양단이 상기 히터전원공급부에 연결된 발열체와, 상기 발열체를 수용하며 접지된 보호관을 갖는 히터유니트와;

   상기 발열체의 양단과 상기 히터전원공급부 사이에 각각 직렬로 연결되며, 소정의 과열 온도 이상일 때 상기 히터전원공급부로부터 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 한 쌍의 과열차단스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터과열방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 과열차단스위치부는 상기 발열체의 일단과 상기 히터전원공급부 사이에 마련되어 상기 과열 온도 이상일 때 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 제1과열차단스위치부와, 상기 발열체의 타단과 상기 히터전원공급부 사이에 마련되어 상기 과열 온도 이상일 때 상기 히터유니트로 공급되는 상기 교류전원을 차단하는 제2과열차단스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터과열방지장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1과열차단스위치부와 상기 제2과열차단스위치부 중 적어도 어느 하나 는 온도퓨즈와 바이메탈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 히터과열방지장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 히터과열방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.

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