KR101233284B1 - 화재방지 기능을 갖는 이동형 수중히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물통에 담긴 각종 가열대상물을 가열하는 수중히터의 접지 기능 및 과열 시 또는 저수위 시에 전원을 차단하는 기능을 향상시켜 화재방지 기능을 갖는 이동형 수중히터를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 하면 일측에 가열관 및 수온감지관 결합부가 형성되고, 하면 타측에 물통의 칼라 부분 하면과 밀착되어 나사 조임으로 물통에 고정 설치된 상태를 유지하는 고정부가 형성된 본체 케이스, 상기 본체 케이스의 가열관 결합부로 양단이 삽입 결합되고, 전도체 및 플러그를 통해 외부전원과 전기적으로 연결되어 전원 인가 시 발열하는 발열체가 열전도성 충진재로 감싸져 내장되고, 상기 플러그와 접지되는 가열관, 상기 본체 케이스에 내장되어 상기 발열체의 온도를 조절 및 전원을 제어하기 위한 온도조절부, 상기 온도조절부와 전기적으로 연결되어 상기 발열체의 작동을 제어하는 수온센서가 내장되고, 상기 수온감지관 결합부로 상단이 삽입 결합되며, 상기 플러그와 접지되는 수온감지관, 상기 수온감지관과 인접하여 가열대상물의 수위에 따라 플로트가 승강하면서 상기 발열체의 전원을 개폐하는 플로트스위치 및 상기 수온감지관이 상기 가열관과 소정의 간격을 유지하면서 서로 접지되도록 하고, 상기 플로트스위치의 승강을 안내하는 접지홀더를 포함하는 이동형 수중히터를 개시한다.

Description

화재방지 기능을 갖는 이동형 수중히터{Portable immersion heaters with a fire prevention function}

본 발명은 물통에 담긴 각종 액체 등과 같은 가열대상물을 가열하는 데 사용하는 이동형 수중히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터의 접지 기능 및 과열 시 또는 저수위 시에 전원을 차단하는 기능을 향상시키고, 사용 시 히터의 발열 부분이 물통과 접촉되는 것을 방지하여 화재를 사전에 예방할 수 있고, 이를 통해 제품의 안전성 및 상품성을 대폭 강화할 수 있는 화재방지 기능을 갖는 이동형 수중히터에 대한 것이다.

이동형 수중히터는 대야와 같은 물통이나 용기, 수조 등에 담긴 많은 양의 물 또는 액상의 화학물질이나 수용액 따위의 가열대상물을 소정 온도로 간편하게 가열하기 위해 사용하는 것으로, 열효율이 높고 공해가 유발되지 않으며 구조가 간단하여 산업용 및 가정용으로 널리 사용되고 있다.

도 1은 이러한 이동형 수중히터의 일례를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이, 전원공급에 따라 열에너지를 발산하는 발열체(14)가 내장된 가열관(12)의 아랫부분을 나선형으로 감고, 그 양단 부분이 전원단자(15)와 연결되도록 제어함(10)의 하면에 형성된 삽입부(16)를 통해 결합되어 있고, 제어함(10)의 상면에는 가열대상물의 온도를 조절하는 온도조절부(11)가 구비되어 있고, 발열체(14)의 작동 여부를 표시하는 램프(17)가 구비되어 있으며, 또 가열관(12)의 양단 사이에는 가열대상물의 온도를 감지하여 발열체(14)의 작동을 제어하는 수온감지관(13)이 가열관(12)과 평형한 상태를 이루어 서로 접촉되지 않도록 구비되어 있다.

여기서, 가열관(12)의 한쪽 끝 부분은 누전 시 감전 등의 전기 안전사고의 위험을 낮추기 위해 전원단자(15)의 플러그와 접지되어 있다.

하지만 이와 같은 종래의 수중히터를 장기간 사용할 경우 자칫 수온감지관(13)이 휘어지면서 가열관(12)과 접촉되는 경우가 발생하고, 이렇게 되면 수온감지관(13)은 가열관(12)의 온도를 측정하게 되므로 가열대상물의 온도를 정확히 측정할 수 없어 안전성이 떨어질 뿐만 아니라 물통이 부분적으로 손상되어 가열대상물이 외부로 유실되거나 또는 가열대상물이 자연증발되더라도 발열체는 계속하여 가열되기 때문에 물통이나 주변의 물체를 발화시켜 화재를 유발하는 문제점이 있다.

한편, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0441512호 및 대한민국 등록특허공보 제10-0967690호에는 물통에 담긴 가열대상물의 수위가 낮을 경우 이를 감지하여 전원을 차단함으로써 각종 전기 안전사고 및 위험 등을 예방할 수 있는 구조가 개시되어 있다.

즉, 상기의 수중히터는 요컨대 물통 내의 가열대상물이 갖는 수면의 고저에 따라 플로트(float)가 승강하면서 전원스위치를 개폐하는 조작을 통해 가열 또는 화재를 예방할 수 있도록 구비되어 있다.

그런데 이는 상술한 바와 같은 수온감지관의 감지 기능 및 플로트의 승강에 따른 수위감지 기능을 복합적으로 적용하고, 이를 통해 발열체의 작동을 간접적으로 제어하는 구조적 특성상 그 제어에 상당한 시간이 소요되는 데다 발열체가 과열될 경우 이를 직접적으로 제어하는 기능이 없어 그로 인한 화재를 예방하기에는 상당한 한계가 있다.

이에 따라 발열체의 발열 온도를 직접적으로 감지하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 구조가 대한민국 등록실용신안공보 제20-0313236호에 개시된 바 있으나, 이는 도 2에 도시된 바와 같이, 발열체의 온도를 센싱하기 위한 별도의 열감지부(8)를 발열체와 용접 등의 방법으로 직접 연결되도록 형성해야만 하는 구조적 특성상 생산원가가 높고 디자인적인 제약이 따를 수밖에 없을 뿐만 아니라 그 구조가 상당히 복잡하여 조립성 및 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0441512호(2008.08.21) 대한민국 등록특허공보 제10-0967690호(2010.07.07) 대한민국 등록실용신안공보 실0119560호(1996.03.16) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0237611호(2001.10.11) 대한민국 공개특허공보 특2003-0035721호(2003.05.09) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2008-0000909호(2008.05.08) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0313236호(2003.05.17) 일본국 공개특허공보 특개2009-272230호(2009.11.19)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 히터의 접지 기능 및 과열 시 또는 저수위 시에 전원을 차단하는 기능 등의 안전성을 향상시키고, 아울러 사용 시 히터의 발열 부분이 물통과 접촉되는 것을 방지하여 화재를 사전에 방지할 수 있는 이동형 수중히터를 개발하고자 부단한 노력을 기울여 예의 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 안전성을 향상시켜 누전 및 과열로 인한 감전사고 및 화재를 예방할 수 있도록 하는 이동형 수중히터를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 생산원가가 저렴하고 다양한 형태로의 가공이 용이하여 조립성 및 생산성을 제고할 수 있도록 하는 이동형 수중히터를 제공하는 데 있는 것이다.

상술한 바와 같은 해결 과제 및 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시 양태는, 하면 일측에 가열관 및 수온감지관 결합부가 형성되고, 하면 타측에 물통의 칼라 부분 하면과 밀착되어 나사 조임 시 물통에 고정 설치된 상태를 유지하는 고정부가 형성된 본체 케이스, 상기 본체 케이스의 가열관 결합부로 양단이 삽입 결합되고, 전도체와 플러그를 통해 외부전원과 전기적으로 연결되는 발열체가 내장되는 가열관, 상기 가열관의 내부에 상기 발열체를 감싸면서 채워지는 열전도성 충진재, 상기 본체 케이스에 내장되어 상기 발열체의 온도를 조절 및 전원을 제어하기 위한 온도조절부, 상기 온도조절부와 전기적으로 연결되어 상기 발열체의 작동을 제어하는 수온센서가 내장되고, 상기 수온감지관 결합부로 상단이 삽입 결합되는 수온감지관, 상기 수온감지관과 인접하여 가열대상물의 수위에 따라 플로트가 승강하면서 상기 발열체의 전원을 개폐하는 플로트스위치 및 수온감지관이 가열관과 소정의 간격을 유지하면서 서로 접지되도록 하고, 플로트스위치의 승강을 안내하는 접지홀더를 포함하며, 특히 가열관 및 수온감지관은 외부전원과 연결을 위한 플러그와 접지된 것을 특징으로 하는 이동형 수중히터를 제공한다.

이로써 본 발명은 가열관을 통해 누설되는 전류가 접지홀더 및 수온감지관을 통해 2차적으로 접지되므로 더욱 안정적이면서 양호한 접지 상태를 유지하여 누전으로 인한 감전사고를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 사용 시 가열관이 물통과 접촉되는 것을 방지하여 화재를 예방하는 등의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 가열관은, 상단이 각각 본체 케이스에 고정되도록 내장되어 외부전원의 플러스 및 마이너스 전류와 연결되는 한 쌍의 전도체와, 상기 전도체들 사이에 구비되어 전원 공급 시 발열하는 발열체와, 상기 전도체들 중 적어도 하나의 전도체와 상기 발열체 사이에 구비되는 퓨즈와, 상기 퓨즈와 상기 전도체 사이에 길이의 신축이 가능하게 장착되는 코일전선과, 상기 퓨즈를 외력으로부터 보호하는 케이싱 및 상기 케이싱 내부에 상기 퓨즈를 감싸면서 채워져 상기 퓨즈와 케이싱의 직접적인 접촉을 방지하는 접촉방지재를 포함하여 구성함으로써 발열체의 과열 시에 전원을 차단하는 안전성이 크게 향상되어 발열체의 과열로 인한 화재를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 비해 생산원가가 저렴하고 다양한 형태로의 가공이 용이하여 조립성 및 생산성을 제고할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시 양태로, 상기 플로트스위치는, 상기 플로트의 로드와 접촉에 의해 고정접점과의 접점을 개폐하는 가동스프링이 내장되고, 하부에 상기 플로트의 로드 상단이 삽입되는 로드홀이 형성된 케이스와, 상기 케이스에 승강 가능하게 내장되어 상승 작동 시 상기 가동스프링을 상기 고정접점과 접촉시키는 승강레버와, 상기 케이스의 내부에 형성되어 상기 승강레버가 상기 가동스프링에 대해 수직하게 승강하도록 안내하는 가이드홈 및 상기 케이스의 하부에 상기 로드의 상단을 감싸면서 내장되어 상기 로드가 상기 승강레버와 수직하게 승강 및 접촉되도록 유도하는 스프링을 포함하여 구성함으로써 저수위 시에 기민하고 정밀한 반응으로 전원을 차단하여 과열로 인한 화재는 물론 각종 전기 안전사고 및 위험 등을 한층 효과적으로 예방할 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 가열관이 접지홀더 및 수온감지관을 통해 이중 접지되므로 더욱 효과적이면서 양호한 접지 상태를 유지하여 가열관을 통해 누설되는 전류로 인한 감전사고를 확실하게 예방할 수 있을 뿐만 아니라 본체 케이스의 고정부가 물통의 칼라 부분 하면과 밀착 고정되면서 가열관을 물통과 일정 간격을 두고 떨어진 상태로 견고하게 유지시키기 때문에 가열관이 물통의 내부와 접촉되는 것을 사전에 방지하여 그로 인한 화재를 예방하는 등의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 발열체의 과열 시에 퓨즈가 끊어지면서 전원을 차단하므로 발열체의 과열로 인한 화재를 미연에 방지하고, 아울러 발열체를 구성하는 발열선과 전도체 사이에 길이의 신축이 가능한 코일전선을 매개시킴으로써 가열관의 벤딩 가공 시 등에 발열체가 끊어지거나 퓨즈가 변형 및 손상되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 가열관의 가공이 용이하여 다양한 형태로의 디자인 변경이 가능함은 물론 생산성을 제고할 수 있다.

게다가 물통 내 가열대상물의 수위가 낮을 경우 플로트스위치가 기민하고 정밀하게 반응하여 전원을 자동으로 차단하기 때문에 과열로 인한 화재나 누전으로 인한 감전사고 등의 전기 안전사고 및 위험을 더욱 효과적으로 예방할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 이동형 수중히터를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터를 입체적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터를 나타낸 배면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터의 요부를 나타낸 측단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터의 플로트스위치를 나타낸 국부 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 수중히터는 크게 본체 케이스(100), 가열관(200), 온도조절부(300), 수온감지관(400), 플로트스위치(500) 및 접지홀더(600)를 포함하여 구성되어 있다.

본체 케이스(100)는 온도조절부(300)와 플로트스위치(500)의 전원 개폐기 부분을 외부전원 공급을 위한 플러그(P)와 전선(W)을 통해 전기적으로 각각 연결된 상태로 내장하여 보호하며, 그 하면 일측에는 가열관(200)의 양단부와 수온감지관(400)의 상단부 및 플로트스위치의 로드(520) 상단부를 삽입 결합 및 통과시키기 위한 결합부(110)가 일체로 돌출 형성되어 있고, 하면 타측에는 물통의 칼라 부분 하면과 밀착되어 나사 조임으로 물통에 고정 설치된 상태를 안정적으로 유지하는 고정부(130)가 결합부(110)와 소정 간격을 두고 형성되어 있다.

즉, 고정부(130)에는 암나사가 형성되어 있고, 이와 대응하여 나사 결합되는 나비볼트 등과 같은 손잡이볼트(131)가 그 암나사와 체결되어 있어 물통에 고정하기 위한 조임 시 조작이 간편하고 용이하며, 이에 의해 가열관(200) 등의 발열 부분이 기울어짐 없이 물통의 내부 벽면과 일정 간격을 두고 배치 및 위치된 상태로 견고하게 고정되므로 저수위 시 등에 가열관(200)이 물통과 직접적으로 접촉되면서 발화를 유발하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 본체 케이스(100)의 상면에는 발열체(220)에 전원이 인가되어 작동 중임을 표시하기 위한 전원램프(미부호)가 구비될 수 있고, 또 플러그(P)를 통해 공급되는 외부전원을 직접적으로 개폐하기 위한 전원스위치(미부호)가 구비될 수도 있음은 물론이다.

가열관(200)은 소정의 직경과 길이를 갖는 금속재 관형으로 이루어져 그 내부의 발열체(220)에서 누설되는 전류를 플러그(P)를 통해 접지로 안전하게 유도하여 누전에 의한 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 외부전원과 연결을 위한 플러그(P)와 접지선(E)을 통해 접지되어 있다.

그리고 가열관(200)의 길이방향 양단부는 본체 케이스(100)의 하면에 형성된 결합부(110)를 통해 본체 케이스(100)에 삽입 고정되어 있고, 외부전원과 전기적으로 연결되어 전원인가 시 전기 저항으로 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 발열체(220)를 내장하여 보호하며, 그 중공과 발열체(220) 사이 공간에는 분말 형태의 열전도성 충진재(270)가 발열체(220)를 감싸서 보호하도록 채워져 있다.

여기서, 가열관(200)은 무게가 가볍고 내식성, 내화학성 및 열전도성 등이 우수한 티타늄이나 탄탈늄, 지르코늄, 스테인리스 스틸과 같은 금속재질로 형성할 수 있고, 그 길이의 중간 부분은 U자 형상이나 꽈리 형상 등과 같은 다양한 형상으로 벤딩하여 형성할 수 있다.

또한, 충진재(270)로는 열전도율과 절연성이 뛰어난 산화마그네슘(MgO)을 사용함으로써 가열관(200)과 발열체(220)의 사이를 절연시키고, 발열체(220)의 전기에너지의 열에너지로 변환에 따른 열효율을 높이며, 아울러 외부의 물리적인 충격에도 변형 없이 안정적인 상태를 유지할 수 있다.

이러한 가열관(200)은 구체적인 실시 양태로, 도 6에 도시된 바와 같이, 가열관(200)의 양단부에 내장된 채로 상단이 각각 본체 케이스(100)에 고정되어 외부전원의 플러스 및 마이너스 전류와 전선(W)을 통해 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전도체(210)와, 이 전도체(210)들 사이에 전기적으로 연결되어 전원 공급 시 발열하는 코일 형상의 발열체(220)와, 전도체(210)들 중 적어도 하나의 전도체와 발열체(220) 사이에 전기적으로 연결된 상태로 구비되어 발열체(220)가 안전기준 및 허용 범위 이상으로 과열 시 단락되는 퓨즈(230)와, 이 퓨즈(230)와 전도체(210) 사이에 전기적으로 연결된 상태로 길이의 신축이 가능하게 장착되는 코일전선(240)과, 퓨즈(230)를 커버하여 외력으로부터 보호하는 케이싱(250) 및 이 케이싱(250) 내부에 퓨즈(230)를 감싸면서 채워져 퓨즈(230)와 케이싱(250)의 직접적인 접촉을 방지하는 접촉방지재(260)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 가열관(200)은 그 관형의 중공에 니크롬선과 같은 발열체(220)와 이를 전선(W)와 전기적으로 연결하는 전도체(210)와 퓨즈(230) 및 코일전선(240)을 삽입하여 내장한 후 산화마그네슘과 같은 충진재(270)를 촘촘히 채워넣고 목적하는 다양한 형상으로 발열체(220)가 내장된 부분을 벤딩하여 구현할 수 있다.

여기서, 발열체(220) 및 코일전선(240)은 니크롬선, 탄소발열체, 세라믹발열체, 텅스텐선 등과 같은 다양한 발열체 중 어느 하나를 채용할 수 있음은 물론이다.

따라서 가열관(200)의 발열체(220)가 내장된 부분을 벤딩 등 가공하는 과정에서 가열관(200)의 길이가 늘어나더라도 그 내부에 위치하는 발열체(220) 및 코일전선(240)은 코일 형태로 감긴 형태적 특성으로 인해 외력에 유연하게 대응하여 길이가 탄력적으로 늘어나면서 가열관(200)의 늘어난 길이만큼 길이를 자연스럽게 연장하므로 서로 간에 전기적인 단락됨 없이 안정적으로 연결된 상태를 유지할 수 있고, 또한 퓨즈(230)는 케이싱(250)에 의해 안전하게 보호되어 외력에 의해 변형 또는 손상됨 없이 형태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

온도조절부(300)는 사용자가 원하는 온도로 발열체(220)의 발열온도를 조절 및 전원의 개폐를 제어하기 위해 본체 케이스(100)에 내장되어 있고, 온도를 조절 및 설정하기 위한 온도조절노브(310)는 본체 케이스(100)의 상면에 노출된 채로 발열체(220)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 있다.

여기서, 제어부는 본체 케이스(100)에 내장되어 전원 공급을 위한 플러그(P)와 전선(W)을 통해 전기적으로 연결되어 있고, 아울러 발열체(220), 온도조절노브(310), 수온센서(410) 및 전원스위치(미부호) 등과 각각 전기적으로 연결되어 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 온도조절부(300) 내에 일체로 구비되어 있다.

수온감지관(400)은 소정의 직경과 길이를 갖는 금속재 관형으로 이루어져 발열체(220)에서 누설되는 전류를 접지홀더(600) 및 플러그(P)를 통해 접지로 안전하게 유도하여 누전에 의한 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있도록 외부전원과 연결을 위한 플러그(P)와 접지선(E)을 통해 접지되어 있다.

그리고 수온감지관(400)의 길이방향 상단부는 본체 케이스(100)의 하면에 형성된 결합부(110)를 통해 본체 케이스(100)에 삽입 고정되어 있고, 하부에는 외부의 열을 감지하여 발열체(220)의 작동을 제어하는 수온센서(410)가 온도조절부(300) 내의 제어부와 전기적으로 연결된 채로 내장되어 있다.

즉, 온도조절부(300)의 온도조절노브(310)를 조작하여 안전기준을 충족하는 기준값으로 온도를 설정하면 제어부는 수온센서(410)에서 감지된 온도와 설정온도를 비교하여 감지온도가 설정온도보다 낮을 경우 발열체(220)에 전원을 인가시키게 되고, 이와 반대로 설정온도보다 높을 경우 발열체(220)에 인가된 전원을 차단하는 일련의 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

플로트스위치(500)는 가열대상물의 수위에 따라 플로트(510)가 승강하면서 발열체(220)의 전원을 개폐하도록 그 플로트(510)는 가열관(200) 및 수온감지관(400)과 인접하여 본체 케이스(100)의 하부에 위치되어 있고, 본체 케이스(100)의 하면에 형성된 결합부(110)를 통해 그 플로트의 로드(520)가 본체 케이스(100) 내부로 삽입되며, 이 플로트의 로드(520)와 접촉으로 접점을 개폐하는 개폐기는 본체 케이스(100)에 내장되어 있다.

여기서, 플로트(510)는 가열대상물의 표면으로 부상하는 부력을 갖도록 형성되어 있고, 플로트의 로드(520)는 부식과 열변형을 방지하기 위해 스테인리스 등으로 형성될 수 있다.

이러한 플로트스위치(500)는 구체적인 실시 양태로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 플로트의 로드(520)와 접촉에 의해 고정접점(531)과의 접점을 개폐하는 가동스프링(532)이 내장되고, 하부에 플로트의 로드(520) 상단이 삽입되는 로드홀(533)이 형성된 케이스(530)와, 이 케이스(530)에 승강 가능하게 내장되어 상승 작동 시 가동스프링(532)을 고정접점(531)과 접촉시키는 승강레버(534)와, 케이스(530)의 내부에 형성되어 승강레버(534)가 가동스프링(532)에 대해 수직하게 승강하도록 안내하는 가이드홈(535) 및 케이스(530)의 하부에 로드(520)의 상단을 감싸면서 내장되어 로드(520)가 승강레버(534)와 수직한 상태를 이루면서 승강 및 접촉되도록 유도하며, 아울러 승강레버(534)의 하강 상태에서는 탄성에 의해 로드(520)가 승강레버(534)와 일정 간격으로 이격된 상태를 유지시키는 스프링(536)을 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 플로트스위치(500)의 개폐기는 플로트(510)가 수위의 고저에 따라 승강할 때 그 로드(520)가 스프링(536)의 안내에 의해 승강레버(534)와 수직한 상태를 이루면서 승강 및 접촉되도록 유도하므로 승강레버(534)와의 접촉이 한층 안정적이면서 정밀하게 이루어지고, 이로 인해 물통에 담긴 가열대상물이 일정 수위 이하가 되면 개폐기의 접점이 한층 기민하고 정밀하게 반응하여 발열체(220)의 전원을 신속하게 자동으로 차단하기 때문에 과열로 인한 화재나 누전으로 인한 감전사고 등의 전기 안전사고 및 위험을 더욱 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

즉, 물통에 담긴 가열대상물이 일정 수위 이상일 경우 도 8에 도시된 바와 같이, 플로트(510)가 부력으로 상승하여 승강레버(534)를 상승시키고, 이와 동시에 가동스프링(532)을 스냅 작동시켜 그 작용으로 아래쪽의 고정접점(531)에 접촉하여 발열체(220)에 전원을 인가시킨다. 이와 반대로 물통에 담긴 가열대상물이 일정 수위 이하로 낮아질 경우 플로트(510)는 자중에 의해 하강하므로 승강레버(534)와 접촉 간섭이 자연스럽게 제거되고, 이로 인해 승강레버(534)도 자중에 의해 하강하며, 이렇게 되면 도 7에 도시된 바와 같이, 가동스프링(532)에 가해지는 압력이 그 스프링의 탄성보다 작아지면서 가동스프링(532)은 원래의 상태로 반전 이동하여 위쪽의 고정접점(531)에 접촉되어 발열체(220)에 인가된 전원을 차단하게 된다.

이와 같은 일련의 반응 및 과정을 반복적으로 수행하면서 저수위 시에 플로트스위치(500)가 전원을 자동으로 차단하기 때문에 과열로 인한 화재나 누전으로 인한 감전사고 방지할 수 있다.

접지홀더(600)는 가열관(200)과 수온감지관(400)의 길이방향 일부분을 감싸는 형태로 형성되어 수온감지관(400)이 가열관(200)과 소정의 간격을 유지하면서 서로 접지된 상태를 유지하도록 고정되어 있고, 아울러 플로트스위치(500)의 플로트(510)가 수직방향으로 안정적인 승강이 이루어지도록 안내하기 위해 플로트 로드(520)의 길이방향 일부분을 감싸는 형태의 승강가이드(610)가 일체로 형성되어 있다.

이러한 접지홀더(600)는 수온감지관(400)과 전기적으로 연결된 접지선(E)을 통해 플러그(P)의 접지와 이중 접지상태를 유지하므로 가열관(200)에서 누설되는 전류로 인한 감전 등의 전기사고 더욱 효과적으로 예방할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

100: 본체 케이스 110: 결합부
130: 고정부 131: 손잡이볼트
200: 가열관 210: 전도체
220: 발열체 230: 퓨즈
240: 코일전선 250: 케이싱
260: 접촉방지재 270: 충진재
300: 온도조절부 310: 온도조절노브
400: 수온감지관 410: 수온센서
500: 플로트스위치 510: 플로트
520: 로드 530: 케이스
531: 고정접점 532: 가동스프링
533: 로드홀 534: 승강레버
535: 가이드홈 536: 스프링
600: 접지홀더 610: 승강가이드

Claims (3)

1. 하면 일측에 결합부가 형성되고, 하면 타측에 물통의 칼라 부분 하면과 밀착되어 나사 조임으로 물통에 고정 설치된 상태를 유지하는 고정부가 형성된 본체 케이스;
   상기 본체 케이스의 결합부로 양단이 삽입 결합되고, 전도체 및 플러그를 통해 외부전원과 전기적으로 연결되어 전원 인가 시 발열하는 발열체가 열전도성 충진재로 감싸져 내장되며, 상기 플러그와 접지되는 가열관;
   상기 본체 케이스에 내장되어 상기 발열체의 온도를 조절 및 전원을 제어하기 위한 온도조절부;
   상기 온도조절부와 전기적으로 연결되어 상기 발열체의 작동을 제어하는 수온센서가 내장되고, 상기 본체 케이스의 결합부로 상단이 삽입 결합되며, 상기 플러그와 접지되는 수온감지관;
   상기 수온감지관과 인접하여 가열대상물의 수위에 따라 플로트가 승강하면서 상기 발열체의 전원을 개폐하는 플로트스위치; 및
   상기 수온감지관이 상기 가열관과 소정의 간격을 유지하면서 서로 접지되도록 하고, 상기 플로트스위치의 승강을 안내하는 접지홀더;
   를 포함하는 이동형 수중히터.
2. 제1항에 있어서, 상기 가열관은,
   상단이 각각 본체 케이스에 고정되도록 내장되어 외부전원의 플러스 및 마이너스 전류와 연결되는 한 쌍의 전도체와;
   상기 전도체들 사이에 구비되어 전원 공급 시 발열하는 발열체와;
   상기 전도체들 중 적어도 하나의 전도체와 상기 발열체 사이에 구비되는 퓨즈와;
   상기 퓨즈와 상기 전도체 사이에 길이의 신축이 가능하게 장착되는 코일전선과;
   상기 퓨즈를 외력으로부터 보호하는 케이싱; 및
   상기 케이싱 내부에 상기 퓨즈를 감싸면서 채워져 상기 퓨즈와 케이싱의 직접적인 접촉을 방지하는 접촉방지재;
   를 포함하는 이동형 수중히터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플로트스위치는,
   상기 플로트의 로드와 접촉에 의해 고정접점과의 접점을 개폐하는 가동스프링이 내장되고, 하부에 상기 플로트의 로드 상단이 삽입되는 로드홀이 형성된 케이스와;
   상기 케이스에 승강 가능하게 내장되어 상승 작동 시 상기 가동스프링을 상기 고정접점과 접촉시키는 승강레버와;
   상기 케이스의 내부에 형성되어 상기 승강레버가 상기 가동스프링에 대해 수직하게 승강하도록 안내하는 가이드홈; 및
   상기 케이스의 하부에 상기 로드의 상단을 감싸면서 내장되어 상기 로드가 상기 승강레버와 수직하게 승강 및 접촉되도록 유도하는 스프링;
   을 포함하는 이동형 수중히터.

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