KR101247669B1 - Hot water heater and method for preventing overheating of hot water heater - Google Patents

Hot water heater and method for preventing overheating of hot water heater Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A warm water heater and an overheat preventing method thereof are provided to automatically cut off power by comparing a temperature of a heating unit with data memorized in a program. CONSTITUTION: A case(100) includes a power cutoff switch. A heating rod(200) provides a heating unit. A temperature measuring unit(300) measures a temperature of the heating unit. A control unit(400) receives the temperature of the heating unit from the temperature measuring unit and controls the power cutoff switch by determining whether heat is normally or abnormally generated in the heating unit.

Description

온수 히터 및 온수 히터의 과열 방지 방법{hot water heater and method for preventing overheating of hot water heater}Hot water heater and method for preventing overheating of hot water heater}

본 발명은 온수 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 히터의 비정상적인 상황에서 발생할 수 있는 화재를 예방할 수 있는 전자식 제어 및 차단장치가 부착된 온수 히터에 관한 것이다. The present invention relates to a hot water heater, and more particularly, to a hot water heater with an electronic control and blocking device that can prevent a fire that may occur in an abnormal situation of the heater.

일반적으로 온수히터(일명, '돼지꼬리 히터'라 함)는 보일러시설이 없는 곳이나 온수를 사용할 수 없는 현장(건축공사, 공장, 농가, 군부대 등..)에서 휴대용으로 현장에 가지고 다니면서 전기를 이용해 단시간에 물을 끓이는 용도로 사용된다. In general, hot water heaters (also called 'pigtail heaters') carry electricity while carrying them on-site in places without boiler facilities or in places where hot water cannot be used (building works, factories, farmhouses, military units, etc.). It is used to boil water in a short time.

상기와 같이 다양한 현장에서 널리 사용되고 있는 온수히터는 물이 담겨있는 수조에 히터봉을 담가서 사용하며 온도센서를 이용해 물의 온도를 자동으로 조절하여 사용한다. 그러나, 온도감지 부위가 수중이 아닌 대기중에 노출되는 경우 대기 온도를 측정하게 되고, 온수 히터의 설정온도를 상온 이상으로 설정한 경우에는 히터봉에 계속 전원이 인가되면서 과열되어 안전사고가 발생된다.The hot water heater widely used in various sites as described above is used by soaking the heater rod in the water tank containing water and automatically adjusting the temperature of the water using a temperature sensor. However, when the temperature sensing part is exposed to the air, not underwater, the air temperature is measured. When the set temperature of the hot water heater is set above the room temperature, power is continuously applied to the heater rod, causing a safety accident.

이러한 문제를 보완하기 위해 물 감지 센서를 부착한 온수 히터 제품도 있다. 그러나 이러한 온수 히터는 물을 감지하기 위해 2개의 전극을 이용하는데 2개의 전극이 외부요인(금속등의 도전체에 전극이 접촉되는 경우)에 의해 도통하게 되면 대기중에에서도 히터봉에 전원이 계속 인가되어 과열로 인한 안전사고가 발생된다.Some hot water heaters have a water sensor to compensate for this problem. However, these hot water heaters use two electrodes to detect water. When the two electrodes are turned on by external factors (when the electrodes come into contact with a conductor such as a metal), power is continuously applied to the heater rod even in the air. Therefore, a safety accident occurs due to overheating.

본 발명의 실시예들은 비정상적인 상황에서 발생될 수 있는 과열을 방지할 수 있는 온수 히터 및 온수 히터의 과열 방지 방법을 제공하는데 있다.Embodiments of the present invention to provide a hot water heater and a method of preventing overheating of the hot water heater that can prevent overheating that may occur in an abnormal situation.

본 발명의 실시예들은 대기중에서는 히터의 전원을 자동으로 차단할 수 있는 온수 히터 및 온수 히터의 과열 방지 방법을 제공하는데 있다.Embodiments of the present invention to provide a hot water heater and a method of preventing overheating of the hot water heater that can automatically cut off the power of the heater in the air.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전원 차단 스위치를 갖는 케이스; 상기 케이스와 연결되고 발열부를 제공하는 발열봉; 상기 케이스와 연결되고 상기 발열부의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및 상기 온도 측정부로부터 상기 발열부의 온도를 제공받아 상기 발열부가 정상 발열하는지 또는 이상 발열하는지를 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 온수 히터가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the case having a power off switch; A heating rod connected to the case and providing a heating unit; A temperature measuring unit connected to the case and measuring a temperature of the heating unit; And a controller configured to receive the temperature of the heat generating unit from the temperature measuring unit and determine whether the heat generating unit generates normal heat or abnormal heat, thereby controlling the power cutoff switch.

또한, 상기 온도 측정부는 상기 케이스로부터 인출되어 상기 발열부와 접촉되는 온도측정 금속관; 및 상기 온도측정 금속관 내에 위치되는 온도센서를 포함할 수 있다.The temperature measuring part may include a temperature measuring metal tube drawn out of the case and in contact with the heat generating part; And a temperature sensor positioned in the temperature measuring metal tube.

또한, 상기 발열봉은 발열 금속관; 상기 발열 금속관 내부에 설치되는 히터 전원용 도체; 및 상기 히터 전원용 도체의 끝단에 연결되는 발열체를 포함하고, 상기 온도 측정부는 상기 발열 금속관 내부에 설치되고, 상기 히터 전원용 도체의 끝단에 위치되는 링 형상의 케이스; 및 상기 케이스 내부에 설치되고, 상기 발열체의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함할 수 있다.In addition, the heating rod is a heating metal tube; A heater power conductor installed inside the heat generating metal tube; And a heating element connected to an end of the heater power conductor, wherein the temperature measuring part is installed in the heat generating metal tube and is located at an end of the heater power conductor; And a temperature sensor installed inside the case and measuring a temperature of the heating element.

또한, 상기 제어부는 상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 기설정된 온도 변화 범위에서 벗어나는 경우 이상 발열로 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 차단할 수 있다.In addition, the controller may check the temperature change of the heat generating unit and determine that abnormal heat is generated when it is out of a preset temperature change range, and cut off the power cutoff switch.

또한, 상기 기설정된 온도 변화 범위는 상기 발열부가 물속에 담겨진 상태에서 발열하는 온도 변화 기울기일 수 있다.In addition, the preset temperature change range may be a temperature change slope for generating heat in a state in which the heat generating part is immersed in water.

또한, 상기 제어부는 상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 기설정된 온도 변화 범위에 포함되는 경우 이상 발열로 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 차단할 수 있다.In addition, the controller may check the temperature change of the heat generating unit and determine whether abnormal heat is generated when included in a preset temperature change range to cut off the power cutoff switch.

또한, 상기 기설정된 온도 변화 범위는 상기 발열부가 대기중에서 발열하는 온도 변화 기울기일 수 있다.The preset temperature change range may be a temperature change slope of the heat generating unit generating heat in the air.

본 발명의 일 측면에 따르면, (가) 온도 센서를 이용하여 발열부의 온도를 측정하는 단계; (나) 상기 온도 센서로부터 제공받은 온도 데이터를 통해 상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 상기 발열부가 정상 발열하는지 또는 이상 발열하는지를 판별하는 단계; 및 (다) 상기 발열부가 이상 발열하는 경우 상기 발열부로 제공되는 전원을 차단하는 단계를 포함하는 온수 히터 과열 차단 방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, (A) measuring the temperature of the heat generating unit using a temperature sensor; (B) checking the temperature change of the heat generating unit based on the temperature data provided from the temperature sensor to determine whether the heat generating unit is normally generating or abnormally generating heat; And (C) it may be provided a hot water heater overheat cut-off method comprising the step of shutting off the power provided to the heat generating unit when the heat generating unit abnormally generates heat.

또한, 상기 (나) 단계는 상기 발열부의 온도 변화가 기설정된 온도 변화 범위에서 벗어나는 경우 이상 발열로 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 차단할 수 있다.In addition, in the step (b), when the temperature change of the heat generating part is out of a preset temperature change range, the power cutoff switch may be blocked by determining that the heat is abnormal.

또한, 상기 기설정된 온도 변화 범위는 상기 발열부가 물속에 담겨진 상태에서 발열하는 온도 변화 기울기일 수 있다.In addition, the preset temperature change range may be a temperature change slope for generating heat in a state in which the heat generating part is immersed in water.

또한, 상기 (나) 단계는 상기 발열부의 온도 변화가 기설정된 온도 변화 범위에 포함되는 경우 이상 발열로 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 차단할 수 있다.In addition, in the step (b), when the temperature change of the heat generating unit is included in a preset temperature change range, the power cutoff switch may be blocked by determining that the heat is abnormal.

또한, 상기 기설정된 온도 변화 범위는 상기 발열부가 대기중에서 발열하는 온도 변화 기울기일 수 있다. The preset temperature change range may be a temperature change slope of the heat generating unit generating heat in the air.

본 발명에 의하면, 비정상적인 상황에서 발생될 수 있는 과열을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent overheating that may occur in an abnormal situation.

또한, 대기중에서는 히터의 전원을 자동으로 차단할 수 있다.In addition, it is possible to automatically cut off the power of the heater in the air.

또한, 하나의 온도 센서를 이용하여 물의 온도 감지용 및 발열체의 온도 감지용으로 사용할 수 있다. In addition, it can be used for the temperature detection of water and the temperature of the heating element by using one temperature sensor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 히터를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 온수 히터의 구성도이다.
도 3은 온도 측정부가 설치된 발열봉을 보여주는 단면도이다.
도 4는 물과 대기중에 따른 발열부의 온도변화특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 발열부의 온도와 실제 물의 온도의 상관관계를 보여주는 그래프이다.
도 6은 온수 히터의 작동 플로우 챠트이다.
도 7 및 도 8은 온수 히터의 변형예들을 보여주는 도면이다.
도 9는 온수 히터의 변형예를 보여주는 도면이다. 1 is a perspective view showing a hot water heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the hot water heater shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing a heating rod provided with a temperature measuring unit.
4 is a graph showing the temperature change characteristics of the heat generating unit according to the water and the atmosphere.
5 is a graph showing the correlation between the temperature of the heating portion and the actual water temperature.
6 is an operational flowchart of the hot water heater.
7 and 8 are views showing modifications of the hot water heater.
9 is a view showing a modification of the hot water heater.

본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The terms and accompanying drawings used herein are for the purpose of illustrating the present invention easily, and the present invention is not limited by the terms and drawings.

본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다. The detailed description of known techniques which are not closely related to the idea of the present invention among the techniques used in the present invention will be omitted.

본 명세서에 기재되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Since the embodiments described herein are intended to clearly describe the present invention to those skilled in the art, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but the scope of the present invention Should be construed as including modifications or variations without departing from the spirit of the invention.

이하에서는 본 발명에 따른 온수 히터의 일 실시예에 관하여 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a hot water heater according to the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 히터를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 온수 히터의 구성도이다. 도 3은 온도 측정부가 설치된 발열봉을 보여주는 단면도이다. 1 is a perspective view showing a hot water heater according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of the hot water heater shown in FIG. 1. 3 is a cross-sectional view showing a heating rod provided with a temperature measuring unit.

온수히터(10)는 물을 담을 수 있는 수조(1)에 케이스(100)에 마련된 걸고리(미도시됨)를 걸어 준 상태에서 전원코드를 콘센트에 꽂아 전기 공급으로서 발열체(230)를 가열함으로써 수조(1) 내에 담은 물을 소정의 온도까지 가열시키는데 사용된다. The hot water heater 10 is a water tank (1) by holding a hook (not shown) provided in the case 100 to the water tank (1) that can hold water in the state by plugging the power cord into an outlet to heat the heating element 230 as electricity supply It is used to heat the water contained in (1) to a predetermined temperature.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 온수 히터(10)는 케이스(100), 발열봉(200), 온도 측정부(300) 그리고 제어부(400)를 포함한다.1 to 3, the hot water heater 10 includes a case 100, a heat generating rod 200, a temperature measuring unit 300, and a controller 400.

케이스(100)에는 전원 차단 스위치(110)와 온도조절부(120) 그리고 제어부(400)가 설치된다. The case 100 is provided with a power cutoff switch 110, a temperature controller 120, and a controller 400.

발열봉(200)은 케이스(100)의 하방으로부터 두 가닥으로 인출되면서 각각 말단부분은 상호 돼지꼬리 형태로 말려 하나로 이어지게 형성된 발열 금속관(210)과, 발열 금속관(210) 내부에 설치되는 히터 전원용 도체(220) 그리고 히터 전원용 도체(220)에 연결되는 발열체(230)를 포함한다. 발열체(230)는 돼지꼬리 형태로 연결된 부분에 제공되며, 이 부분을 발열부(200a)라 한다. 발열 금속관(210)은 스테인리스 재질의 파이프 형상으로 제공되며, 그 내부에는 히터 전원용 도체(220)와 발열체(230)를 안정적으로 잡아주면서 고르게 발열이 이루어지도록 충전제(240)가 채워진다. 발열체(230)는 코일형태로 된 니크롬선일 수 있다. The heating rod 200 is drawn out from the bottom of the case 100 into two strands, each end portion is formed in a mutual pigtail shape to form a heating metal tube 210 and connected to each other, a heater power conductor installed inside the heating metal tube 210 And a heating element 230 connected to the conductor 220 for heater power. The heating element 230 is provided in a portion connected in the form of a pig tail, and this portion is called a heating portion 200a. The heating metal tube 210 is provided in a pipe shape made of stainless steel, and a filler 240 is filled in the inside thereof so as to stably hold the conductor 220 and the heating element 230 for the heater power. The heating element 230 may be a nichrome wire in the form of a coil.

온도 측정부(300)는 발열부(200a)의 온도를 측정하기 위해 발열 금속관(210) 내부에 설치된다. 온도 측정부(300)는 발열 금속관(210) 내부에 설치되고, 히터 전원용 도체(220)의 끝단에 위치되는 링 형상의 몸체(310)와, 몸체(310) 내부에 설치되어, 발열체(230)의 온도를 근접위치에서 측정하는 온도 센서(320)를 포함한다. 온도 센서(320)에서 측정된 온도 데이터는 제어부(400)로 제공된다. The temperature measuring part 300 is installed inside the heat generating metal tube 210 to measure the temperature of the heat generating part 200a. The temperature measuring part 300 is installed inside the heat generating metal tube 210, and is provided in a ring-shaped body 310 positioned at the end of the heater power conductor 220 and inside the body 310, and generates a heating element 230. It includes a temperature sensor 320 for measuring the temperature of the in proximity. The temperature data measured by the temperature sensor 320 is provided to the controller 400.

이처럼, 온도 측정부(300)는 발열체의 온도를 최근접거리에서 측정 함으로서, 외부 변수를 최소화하여 온도 상승을 손실없이 정확하게 측정할 수 있다. As such, by measuring the temperature of the heating element at the closest distance, the temperature measuring unit 300 can accurately measure the temperature rise without loss by minimizing external variables.

제어부(400)는 온도 조절부 및 온도 측정부로부터 제공되는 신호에 따라 온수 히터의 동작을 제어하는 마이컴이다. 제어부(400)는 온도 측정부(300)로부터 온도 데이터를 제공받아 온도 변화를 모니터링하고, 실제 물 온도를 산출하여 이를 온도 표시부(130)에 표시하며, 히터 온도를 조절할 수 있다. The controller 400 is a microcomputer that controls the operation of the hot water heater according to a signal provided from the temperature controller and the temperature measuring unit. The control unit 400 may receive the temperature data from the temperature measuring unit 300 to monitor the temperature change, calculate the actual water temperature, display it on the temperature display unit 130, and adjust the heater temperature.

또한, 제어부(400)는 온도 측정부(300)로부터 온도 데이터를 제공받아 발열체(230)가 정상 발열하는지 또는 이상 발열하는지를 판별하여 전원 차단 스위치(110)를 제어할 수 있다. In addition, the control unit 400 may receive the temperature data from the temperature measuring unit 300 to control the power cutoff switch 110 by determining whether the heating element 230 normally generates or abnormally generates heat.

도 4는 물과 대기중에 따른 발열부의 온도변화특성을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the temperature change characteristics of the heat generating unit according to the water and the atmosphere.

도 4를 참고하면, 1초에서 60초 구간은 수중에서 정상 발열시 온도 변화를 나타내는 그래프(점선)이고, 60초 구간 이후로는 대기중에서 이상 발열시 온도 변화를 나타내는 그래프(실선)이다. Referring to FIG. 4, a 1 second to 60 second section is a graph (temperature line) indicating a temperature change when the normal heating occurs in water, and a graph (solid line) indicating a temperature change when the abnormal heating is performed in the atmosphere after the 60 second section.

도 4에 도시된 바와 같이, 발열부(200a)의 온도 상승 기울기는 발열부(200a)가 물에 잠겨 있거나 대기중에 노출되어 있는 경우에 따라 기울기가 다름을 알 수 있다. 물속 상태와 대기 상태의 발열부 기울기를 살펴보면, 물속 정상 발열 상태에서는 느린 온도 상승을 보이다가 대기중에 노출되면 빠른 온도 상승으로 급격한 기울기 변화가 발생된다. 즉, 대기중에서의 발열부 온도 변화 기울기는 물속 상태에서의 발열부 온도 변화 기울기보다 큰 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 4, the temperature rising slope of the heat generating part 200a may be different depending on the case where the heat generating part 200a is submerged in water or exposed to the air. Looking at the slope of the heating portion in the water state and the standby state, the temperature rises slowly in the normal heat state of the water, but when exposed to the atmosphere rapidly changes in the slope due to the rapid temperature rise. That is, it can be seen that the gradient of the heating portion temperature change in the air is greater than the slope of the heating portion temperature change in the water state.

제어부(400)는 이러한 온도 변화 기울기를 통해 발열부(200a)의 이상 발열을 판별한다.The controller 400 determines abnormal heat generation of the heat generating unit 200a through the temperature change slope.

즉, 제어부(400)는 발열체(230)의 온도 변화를 체크하여 온도 변화 기울기를 산출하고, 산출된 온도 변화 기울기가 기설정된 온도 변화 기울기보다 큰 경우 이상 발열로 판별하여 전원 차단 스위치(110)를 차단할 수 있다. 여기서, 기설정된 온도 변화 기울기는 발열체(230)가 있는 발열부(200a)가 물속에 잠겨진 상태(정상 발열 상태)에서의 온도 변화 기울기일 수 있다. 즉, 제어부(400)는 발열부(200a)가 수조에 담겨 있는 상태에서의 정상 발열 및 정상 가열 상태에서의 온도상승 시간 및 온도상승값(즉, 온도 변화 기울기)을 산출하여 이 값을 미리 S/W program data형태로 내장하며, 실제 사용환경에서 정상발열 상태의 기울기를 일정오차범위 이상 벗어나는 경우가 일정 횟수 이상 연속 발생할 때 히터의 과열로 판단하게 된다. That is, the controller 400 checks the temperature change of the heating element 230 to calculate a temperature change slope, and when the calculated temperature change slope is larger than the preset temperature change slope, the controller 400 determines the abnormal heat generation to turn off the power cutoff switch 110. You can block. Here, the preset temperature change slope may be a temperature change slope in a state in which the heating unit 200a having the heating element 230 is submerged in the water (normal heating state). That is, the control unit 400 calculates the temperature rise time and the temperature rise value (that is, the temperature change slope) in the normal heating state and the normal heating state in which the heat generating unit 200a is contained in the water tank, and the value is previously calculated. Built in / W program data type, it is determined that overheating of heater occurs when the slope of normal heating state in actual use environment is over a certain number of times.

이상 발열을 판별하는 또 다른 방법으로, 제어부(400)는 발열체(230)의 온도 변화를 체크하여 온도 변화 기울기를 산출하고, 산출된 온도 변화 기울기가 기설정된 온도 변화 기울기를 포함하거나 큰 경우, 이상 발열로 판별하여 전원 차단 스위치(110)를 차단할 수 있다. 여기서, 기설정된 온도 변화 범위는 발열부(200a)가 대기중에서 발열하는 온도 변화 그래프일 수 있다. As another method of determining abnormal heat generation, the controller 400 checks a temperature change of the heating element 230 to calculate a temperature change slope, and when the calculated temperature change slope includes or is greater than a preset temperature change slope, The power cutoff switch 110 may be blocked by determining heat. Here, the preset temperature change range may be a temperature change graph in which the heat generator 200a generates heat in the air.

이처럼, 온수 히터(10)는 발열부에 온도를 측정할 수 있는 온도센터(예: Thermister등)를 설치하여, 제어부(400)에서 발열부의 온도를 직접 읽어 히터의 온도가 정상적으로 상승하고 있지 또는 비정상적으로 상승하고 있는지를 미리 제어부의 프로그램(Program)에 기억되어 있는 정보와 비교하여 과열될 수 있는 상황을 미리 감지하여 히터의 전원을 자동으로 차단함으로써 히터 과열을 방지할 수 있다. In this way, the hot water heater 10 is installed in the heat generating unit temperature center (for example, thermister, etc.) that can measure the temperature, the control unit 400 directly read the temperature of the heat generating unit, the temperature of the heater is not normally rising or abnormal It is possible to prevent the heater from overheating by automatically detecting the situation that may be overheated by automatically comparing the information stored in the program of the controller with the information that the temperature is rising.

이러한 방식에 따르면, 온수 히터의 사용 장소(물, 대기중..)에 상관없이 히터의 온도를 직접적으로 읽고 제어하는 원리에 의해 원래의 목적인 과열을 차단하기에 충분한 안전성을 확보할 수 있다.According to this method, it is possible to ensure sufficient safety to block overheating, which is the original purpose, by directly reading and controlling the temperature of the heater regardless of the place of use of the hot water heater (water, air, ..).

도 5는 발열부의 온도와 실제 물의 온도의 상관관계를 보여주는 그래프이다. 5 is a graph showing the correlation between the temperature of the heating portion and the actual water temperature.

도 5를 참조하면, 온도 센서(320)에서 측정되는 온도는 물의 온도가 아닌 발열체(230)(또는 발열부)의 온도이다. 따라서, 물의 온도 산출(예측)하기 위해 일정 온도 구간별로 발열체 온도와 물 온도의 상관관계를 제어부(400) 내의 기억장치에 미리 소프트웨어 프로그램 데이터 형태로 내장하여, 특정 시간에서의 발열체(230)의 온도를 알면 이에 상응하는 현재 물의 온도를 예측(산출)할 수 있다. Referring to FIG. 5, the temperature measured by the temperature sensor 320 is not the temperature of water but the temperature of the heating element 230 (or the heating unit). Therefore, in order to calculate (predict) the water temperature, a correlation between the heating element temperature and the water temperature for each predetermined temperature section is pre-built in a memory program in the control unit 400 in the form of software program data, and thus the temperature of the heating element 230 at a specific time. Knowing this, we can predict (calculate) the current water temperature.

도 6은 온수 히터의 작동 플로우 챠트이다.6 is an operational flowchart of the hot water heater.

도 6을 참조하면, 온도 조절부(120)에서 목표 온도를 설정하고, 가열 버튼을 누르면 발열체(230)에 전원이 인가되어 가열된다. 온도센서(320)는 발열체(230)의 온도를 감지하여 이를 제어부(400)로 제공한다. 제어부(400)에서는 물/히터 온도 편차를 산출하여 실제 물 온도를 표시하고, 온도 상승 기울기를 산출한다. 온도 상승 기울기가 정상 발열 상태의 기울기 범위를 벗어나면 전원을 차단하고, 온도 상승 기울기가 정상 발열 상태의 기울기 범위를 벗어나지 않았으면 센서 온도와 과열온도 설정값을 비교하는 단계와, 센서 온도(센서 온도를 통해 예측한 물 온도)와 목표 온도를 비교하는 단계를 거친다. 물 온도가 목표 온도에 도달하면 전원을 차단하고, 물 온도가 목표 온도보다 낮아지면 다시 전원을 공급하여 앞에서 언급한 과정을 반복한다.Referring to FIG. 6, when the target temperature is set by the temperature controller 120 and the heating button is pressed, power is applied to the heating element 230 to be heated. The temperature sensor 320 detects the temperature of the heating element 230 and provides it to the controller 400. The controller 400 calculates the water / heater temperature deviation to display the actual water temperature, and calculates the temperature rising slope. When the temperature rising slope is out of the inclination range of the normal heating state, the power is cut off.If the temperature rising slope is not out of the inclination range of the normal heating state, comparing the sensor temperature and the overheat temperature setting value, and the sensor temperature (sensor temperature The water temperature predicted through) and the target temperature is compared. When the water temperature reaches the target temperature, the power is cut off, and when the water temperature is lower than the target temperature, the power is supplied again and the above-mentioned process is repeated.

도 7 및 도 8은 온수 히터의 변형예들을 보여주는 도면이다. 7 and 8 are views showing modifications of the hot water heater.

도 7에 도시된 바와 같이, 온수 히터(10a)는 발열 금속관(210) 외부에 설치되는 온도 측정부(300a)를 포함할 수 있다. 온도 측정부(300a) 내부에는 온도센서가 제공되며, 발열 금속관(210)과 온도 측정부(300a) 간의 열 전달은 열전달판(290)에 의해 제공될 수 있다. As shown in FIG. 7, the hot water heater 10a may include a temperature measuring part 300a installed outside the heat generating metal tube 210. A temperature sensor is provided inside the temperature measuring part 300a, and heat transfer between the heating metal tube 210 and the temperature measuring part 300a may be provided by the heat transfer plate 290.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(300b)는 열전달판 없이 발열 금속관(210)에 밀착되게 설치되어 발열부(200a) 온도를 측정할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 8, the temperature measuring unit 300b may be installed to be in close contact with the heating metal tube 210 without the heat transfer plate, and measure the temperature of the heating unit 200a.

이처럼, 온수 히터의 히터내부 온도를 측정하는 또 다른 방법으로, 발열봉 외부에 부착되는 온도측정부(300a)가 발열봉 한단부에 용접 또는 열전달판(290)에 의해 밀착되어 발열봉 내부에 위치한 히터의 온도를 간접적으로 측정하게 되며, 측정된 온도 데이터는 제어부(400)로 제공된다.As such, as another method of measuring the internal temperature of the heater of the hot water heater, the temperature measuring part 300a attached to the outside of the heating rod is closely attached to one end of the heating rod by a welding or heat transfer plate 290 and positioned inside the heating rod. The temperature of the heater is indirectly measured, and the measured temperature data is provided to the controller 400.

도 9는 온수 히터의 변형예를 보여주는 도면이다. 9 is a view showing a modification of the hot water heater.

도 9를 참조하면, 히터 전원용 도체(220c)는 내부 통로(228)를 갖는다. 내부 통로(228)는 발열체(230)가 연결되는 끝단부까지 형성된다. 온도 측정부(300c)의 온도 센서(320)는 히터 전원용 도체(220c)의 내부 통로(228) 끝단에 위치되어 발열체(230)의 온도를 최근접거리에서 측정한다. Referring to FIG. 9, the heater power conductor 220c has an inner passage 228. The inner passage 228 is formed up to an end portion to which the heating element 230 is connected. The temperature sensor 320 of the temperature measuring unit 300c is positioned at the end of the inner passage 228 of the heater power conductor 220c to measure the temperature of the heating element 230 at the closest distance.

10: 온수 히터 100 : 케이스
200 : 발열봉 300 : 온도 측정부
400 : 제어부 10: hot water heater 100: case
200: heating rod 300: temperature measuring unit
400:

Claims (12)

온수 히터에 있어서:
전원 차단 스위치를 갖는 케이스;
상기 케이스와 연결되고 발열부를 제공하는 발열봉;
상기 케이스와 연결되고 상기 발열부의 온도를 측정하는 온도 측정부; 및
상기 온도 측정부로부터 상기 발열부의 온도를 제공받아 상기 발열부가 정상 발열하는지 또는 이상 발열하는지를 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 제어하는 제어부를 포함하되;
상기 제어부는
상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 온도 변화 기울기를 산출하고, 산출된 온도 변화 기울기가 기설정된 온도 변화 기울기 보다 큰 경우 이상 발열로 판별하여 상기 전원 차단 스위치를 차단하는 것을 특징으로 하는 온수 히터.For hot water heaters:
A case having a power off switch;
A heating rod connected to the case and providing a heating unit;
A temperature measuring unit connected to the case and measuring a temperature of the heating unit; And
And a control unit which receives the temperature of the heat generating unit from the temperature measuring unit and determines whether the heat generating unit generates heat or abnormally generates heat and controls the power cutoff switch.
The control unit
And checking a temperature change of the heat generating unit to calculate a temperature change slope, and when the calculated temperature change slope is greater than a preset temperature change slope, determining the abnormal heat generation to cut off the power cutoff switch. 제1항에 있어서,
상기 온도 측정부는
상기 케이스로부터 인출되어 상기 발열부와 접촉되는 온도측정 금속관; 및
상기 온도측정 금속관 내에 위치되는 온도센서를 포함하는 온수 히터.The method of claim 1,
The temperature measuring unit
A temperature measuring metal tube drawn out of the case and in contact with the heat generating unit; And
Hot water heater comprising a temperature sensor located within the temperature measuring metal tube. 제1항에 있어서,
상기 발열봉은
발열 금속관;
상기 발열 금속관 내부에 설치되는 히터 전원용 도체; 및
상기 히터 전원용 도체의 끝단에 연결되는 발열체를 포함하고,
상기 온도 측정부는
상기 발열 금속관 내부에 설치되고, 상기 히터 전원용 도체의 끝단에 위치되는 링 형상의 케이스; 및
상기 케이스 내부에 설치되고, 상기 발열체의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 온수 히터.The method of claim 1,
The heating rod
Exothermic metal tubes;
A heater power conductor installed inside the heat generating metal tube; And
A heating element connected to an end of the heater power conductor,
The temperature measuring unit
A ring-shaped case installed inside the heat generating metal tube and positioned at an end of the heater power conductor; And
The hot water heater is installed inside the case, and comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the heating element. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기설정된 온도 변화 기울기는 상기 발열부가 물속에 담겨진 상태에서 발열하는 온도 변화 기울기인 것을 특징으로 하는 온수 히터.The method of claim 1,
The predetermined temperature change slope is a temperature change slope that generates heat in a state in which the heat generating part is immersed in water. 삭제delete 삭제delete 온수 히터의 과열 차단 방법에 있어서:
(가) 온도 센서를 이용하여 발열부의 온도를 측정하는 단계;
(나) 상기 온도 센서로부터 제공받은 온도 데이터를 통해 상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 상기 발열부가 정상 발열하는지 또는 이상 발열하는지를 판별하는 단계; 및
(다) 상기 발열부가 이상 발열하는 경우 상기 발열부로 제공되는 전원을 차단하는 단계를 포함하되;
상기 (나) 단계는
상기 발열부의 온도 변화를 체크하여 온도 변화 기울기를 산출하고, 산출된 온도 변화 기울기가 기설정된 온도 변화 기울기보다 큰 경우 이상 발열로 판별하는 것을 특징으로 하는 온수 히터 과열 방지 방법.In the overheat protection method of the hot water heater:
(A) measuring the temperature of the heat generating unit using a temperature sensor;
(B) checking the temperature change of the heat generating unit based on the temperature data provided from the temperature sensor to determine whether the heat generating unit generates heat or abnormally heat; And
(C) cutting off power provided to the heat generating unit when the heat generating unit abnormally generates heat;
Step (b) is
Checking a temperature change of the heat generating unit to calculate a temperature change slope, and determining the abnormal heat generation when the calculated temperature change slope is greater than a predetermined temperature change slope. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 기설정된 온도 변화 기울기는 상기 발열부가 물속에 담겨진 상태에서 발열하는 온도 변화 기울기인 것을 특징으로 하는 온수 히터 과열 방지 방법.

9. The method of claim 8,
And the predetermined temperature change slope is a temperature change slope that generates heat in a state in which the heat generator is immersed in water.

삭제delete 삭제delete
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