KR101798146B1 - 대형 항온수조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형항온수조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열탱크에 담겨진 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 적절하게 조합하여 가열할 수 있고, 컨트롤박스의 제어 및 플로트스위치에 의한 수위 감지로 탱크내부로 물의 공급이 자동으로 이루어지는 한편, 가열탱크에 담겨진 물은 펌프에 의하여 순환되어 설정온도를 일정하게 유지하여 피 가열물체에 열이 고르게 전달되는 시스템의 고효율·고기능성의 대형 항온수조에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 내부에는 물이 담겨져 저장되고, 장방형 케이스로 구성된 가열탱크(10); 상기 가열탱크(10)의 내부 바닥에 일정간격으로 형성된 가이드홈(11)들에는 전열히터(21)들이 장착되고, 전열히터(21)들은 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 조합하여 발열되는 히팅부(20); 상기 가열탱크(10)의 일측에는 제1펌프(31)와 제2펌프(32)가 장착되고, 제1,2펌프(31)(32)들의 흡입관(31a)(32a) 및 분사관(31b)(32b)이 가열탱크(10)의 내부와 각각 연통되어 물을 순환시키는 펌핑부(30); 상기 가열탱크(10)의 일측을 관통하여 접속된 공급관(41)에는 전자밸브(42)가 장착되어 물의 공급을 자동으로 개폐하는 물 공급부(40); 상기 가열탱크(10)의 일측에 장착된 수직관(51)의 하단 연결관(51a)은 가열탱크(10)를 관통하여 접속되고, 수직관(51)의 내부에 수직으로 세워진 가이드봉(52)에는 플로트(53)가 결합되어 물의 높이에 따라 상승되면서 전극(54)들을 접촉시키면 가이드봉(52) 상단의 전선을 통해 신호를 인가하여 전자밸브(42)를 개폐하는 플로트스위치(50); 상기 가열탱크(10)의 전면 일측에 장착되어 전열히터(21) 및 제1,2펌프(31)(32)에 인가되는 전원을 온(on), 오프(off)시키며, 가열탱크(10)의 바닥 가이드홈(11) 내부에 장착된 온도센서(61)의 신호 및 플로트스위치(50)의 신호를 제어하는 컨트롤박스(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 대형 항온수조에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

대형 항온수조{The large constant temperature water bath}
본 발명은 대형항온수조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열탱크에 담겨진 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 적절하게 조합하여 가열할 수 있고, 컨트롤박스의 제어 및 플로트스위치에 의한 수위 감지로 탱크내부로 물의 공급이 자동으로 이루어지는 한편, 가열탱크에 담겨진 물은 펌프에 의하여 순환되어 온도편차를 일정하게 유지하여 피 가열물체에 열이 고르게 전달되는 시스템의 고효율·고기능성의 대형 항온수조에 관한 것이다.
일반적으로 항온수조(恒溫水槽)는 온도제어장치가 수조에 장착되어 물의 온도가 일정한 범위 내에서 유지되도록 한 장치로서 식물이나 생물의 배양을 위한 실험장치 및 도금이나 소재의 가열을 위한 산업용 장치로 널리 사용된다.
종래에는 등록특허 제10-0199698호 "항온수조"(선행기술1) 및 등록실용신안 제20-0454149호 "항온장치"(선행기술2)가 제안된 바 있다.
상기 선행기술1은 프로그램 제어에 의하여 저수실내의 온도를 정밀하게 제어하면서 일정하게 유지하기 위하여 제어수단, 키입력수단, 구동수단, 온도검출수단, 표시수단을 구비하는 공지된 항온수조에 있어서, 상기 제어수단의 제어에 의해 저수실의 온도가 기준온도이상으로 도달하였을 때 음향을 발생하기 위한 음향발생수단을 더 구비하고, 상기 구동수단은 교류전원의 위상제어로 히터를 구동하기 위한 트라이액이며, 상기 표시수단이 제어수단의 작동상태 및 저수실의 환경상태를 형광문자, 형광숫자 및 발광으로 표시하기 위한 수단임으로써 시청각에 의하여 작업상태를 파악할 수 있는 항온수조이다.
상기 선행기술2는 밀폐된 대류공간이 형성되도록 박스형상을 가지며, 대류공간과 별도로 구획되는 저장공간이 형성되고, 대류공간과 저장공간을 구획하는 격벽이 형성된 본체; 실험기구를 거치할 수 있도록 거치홀이 형성되고, 저장공간을 상층부인 제1저장공간과 하층부인 제2저장공간으로 구획하는 거치대; 상기 본체의 상면에 결합되는 덮개; 대류공간 측의 공기와 저장공간 측의 공기가 서로 이동될 수 있도록 격벽에 각각 구비되는 관통공과 송풍기 및 대류공간 내에 장착되어 일정 온도로 유지시키는 온도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온장치이다.
즉, 상기 선행기술1은 저수실이 기준온도이상 도달되면 음향발생수단을 통해 경고음을 발생하는 한편, 동작상태를 형광표시패널에서 구체적으로 표시하여 안전하게 사용할 수 있고, 가열실에 펌프를 설치하여 가열실과 저수실 사이에 설치된 접촉 방지망을 통해 가열된 물을 저수실에 보낼 수 있도록 한 기술이고, 선행기술2는 대류공간에 설치된 온도조절기에서 발생된 열을 저장공간 측으로 송풍하는 대류현상을 이용하여 저장공간의 온도 분포가 균일하게 유지되도록 하는 기술이다.
그러나, 선행기술1,2들은 수조의 형태가 대형으로 제작되었을 때 가열실의 물이 방지망을 통해 저수실로 순환되면 전체적인 물의 온도분포를 일정하게 유지할 수 없었으므로 상당한 온도 편차가 발생되는 등의 문제점이 발생되었을 뿐 아니라 수조 내부로 물의 자동공급이 불가능하고, 가열용 히터의 수리 및 교체가 매우 불편하여 사용의 편의성을 높여줄 수 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 적절하게 조합하여 가열할 수 있고, 플로트스위치에 의한 수위 감지로 물의 공급이 자동으로 이루어지는 한편, 가열탱크에 담겨진 물은 펌프에 의하여 순환되어 온도편차를 일정하게 유지하여 피 가열물체에 열이 고르게 전달되는 고효율·고기능성의 대형 항온수조를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 내부에는 물이 담겨져 저장되고, 장방형 케이스로 구성된 가열탱크(10); 상기 가열탱크(10)의 내부 바닥에 일정간격으로 형성된 가이드홈(11)들에는 전열히터(21)들이 장착되고, 전열히터(21)들은 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 조합하여 발열되는 히팅부(20); 상기 가열탱크(10)의 일측에는 제1펌프(31)와 제2펌프(32)가 장착되고, 제1,2펌프(31)(32)들의 흡입관(31a)(32a) 및 분사관(31b)(32b)이 가열탱크(10)의 내부와 각각 연통되어 물을 순환시키는 펌핑부(30); 상기 가열탱크(10)의 일측을 관통하여 접속된 공급관(41)에는 전자밸브(42)가 장착되어 물의 공급을 자동으로 개폐하는 물 공급부(40); 상기 가열탱크(10)의 일측에 장착된 수직관(51)의 하단 연결관(51a)은 가열탱크(10)를 관통하여 접속되고, 수직관(51)의 내부에 수직으로 세워진 가이드봉(52)에는 플로트(53)가 결합되어 물의 높이에 따라 상승되면서 전극(54)들을 접촉시키면 가이드봉(52) 상단의 전선을 통해 신호를 인가하여 전자밸브(42)를 개폐하는 플로트스위치(50); 상기 가열탱크(10)의 전면 일측에 장착되어 전열히터(21) 및 제1,2펌프(31)(32)에 인가되는 전원을 온(on), 오프(off)시키며, 가열탱크(10)의 바닥 가이드홈(11) 내부에 장착된 온도센서(61)의 신호 및 플로트스위치(50)의 신호를 제어하는 컨트롤박스(60)를 포함하여 구성된 대형 항온수조에 있어서, 상기 가이드홈(11)에는 통공(22a)들이 뚫려진 "┌┐"형의 덮개(22)가 결합되어 전열히터(21)를 보호할 수 있도록 구성되고, 전열히터(21)는 가열탱크(10)의 측면 하부를 관통하여 나사 결합되어 가이드홈(11) 내부에 위치되어 가열탱크(10)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 구성되며, 나사 결합된 전열히터(21)는 간편하게 분리하여 교체할 수 있도록 구성되고, 상기 플로트스위치(50)의 수직 가이드봉(52) 상부에는 뚜껑(55)이 장착되고, 뚜껑(55)은 체결볼트(56)에 의하여 수직관(51)의 상부에 결합되어 수직 가이드봉(52)이 수직관(51)의 내부에 안정적으로 설치되며, 뚜껑(55)에는 "L"형 브래킷(55a)이 장착되어 이를 관통하여 체결되는 체결볼트(56)가 수직 가이드봉(52)에 접촉되어 물의 높이에 맞도록 가이드봉(52)의 높이를 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 대형 항온수조에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 상기 가열탱크(10)의 공급관(41)을 통해 공급되는 물은 플로트스위치(50)의 신호에 의하여 자동 개폐되는 전자밸브(42)에 의하여 가열탱크(10)의 내부로 자동 공급되고, 탱크에 저장된 물의 양에 따라 전열히터(21)들의 수(數)가 적절하게 조합되어 발열되므로 가열탱크에 담겨진 물을 일정온도로 가열할 수 있을 뿐 아니라 물은 양에 따라 선택적으로 작동되는 제1,2펌프(31)(32)들 의하여 물이 순환되어 온도편차를 일정하게 유지하여 피 가열물체에 고르게 열을 전달할 수 있는 동시에 전열히터(21)들은 가열탱크(10) 바닥의 가이드홈(11) 내부에 위치된 상태에서 "┌┐"형의 덮개(22)에 의하여 보호되므로 가열탱크(10)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 케이스로 구성된 가열탱크(10) 내부에 장애물이 없어 펌프에 의한 물의 순환이 효율적으로 이루어지므로 물의 온도분포를 일정하게 유지할 수 있고, 나사 결합된 전열히터(21)는 간편하게 분리하여 교체할 수 있는 것이므로 사용의 편의성을 높여줄 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고효율·고기능성의 대형 항온수조를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일부를 확대한 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일부를 확대한 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 플로트스위치 부위를 절단한 일부확대 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 플로트스위치와 물 공급관을 예시한 사시도,
도 7은 컨트롤박스를 예시한 정면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 대형 항온수조는 물이 저장되는 가열탱크(10), 담겨진 물을 가열하는 히팅부(20), 가열탱크(10)에 저장된 물을 순환시키는 펌핑부(30), 가열탱크(10)로 물을 공급하는 물 공급부(40), 물의 공급을 제어하는 플로트스위치(50) 및 각부를 제어하는 컨트롤박스(60)로 구성되어 있다.
즉, 장방형 케이스로 구성된 가열탱크(10)의 내부에는 물이 담겨져 저장되고, 상부에는 덮개(도시하지 않았음)가 결합되어 여닫을 수 있도록 구성되어 있다.
상기 가열탱크(10)의 우측 상단에는 오버플로우관(12)이 형성되어 있고, 내부에 담겨진 물이 넘치는 경우에 오버플로우관(12)을 통해 배출시켜 별도의 용기에 저장할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 히팅부(20)는 가열탱크(10)의 내부 바닥에 장착되는 전열히터(21)들로 구성되고, 전열히터(21)는 온도센서(61)에 의하여 온(on), 오프(off)되면서 물의 온도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 전열히터(21)들은 가열탱크(10)의 내부 바닥에 일정간격으로 형성된 가이드홈(11)들에 삽입된 상태로 장착되어 있고, 전열히터(21)들은 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 조합하여 발열되는 구성이다.
예를 들면 도 1 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 전열히터(21)의 수(數)가 6개인 상태에서, 컨트롤박스(60)의 히터1 스위치를 온(on)시키면 2개의 전열히터(21)가 발열되고, 히터2 스위치를 온(on)시키면 4개의 전열히터(21)가 발열되며, 히터3 스위치를 온(on)시키면 6개의 전열히터(21)가 발열되도록 구성하여 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 달리하여 발열시킬 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 가이드홈(11)에는 통공(22a)들이 뚫려진 "┌┐"형의 덮개(22)가 결합되어 전열히터(21)를 보호할 수 있도록 구성되어 있고, 전열히터(21)는 가열탱크(10)의 측면 하부를 관통하여 나사 결합되어 가이드홈(11) 내부에 위치되므로 가열탱크(10)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있을 뿐 아니라 물의 순환이 효율적으로 이루어져 물의 온도편차 없이 고르게 유지할 수 있도록 구성되어 있으며, 나사 결합된 전열히터(21)는 간편하게 분리하여 교체할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 펌핑부(30)는 가열탱크(10)의 일측에 장착된 제1펌프(31)와 제2펌프(32)로 구성되어 있으며, 제1,2펌프(31)(32)들의 흡입관(31a)(32a) 및 분사관(31b)(32b)이 가열탱크(10)의 내부와 각각 연통되어 물을 순환시킬 수 있도록 구성되어 있다.
상기 펌핑부(30)는 물의 용량이 많을 때에는 제1,2펌프(31)(32)들을 모두 구동하여 물을 순환시키고, 물의 양이 적을 때에는 제1펌프(31) 또는 제2펌프(32)를 교대로 구동하여 물의 양에 따라 적절하게 펌프의 구동을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 물 공급부(40)는 가열탱크(10)의 일측을 관통하여 접속된 공급관(41)으로 구성되어 있고, 공급관(41)에는 전자밸브(42)가 장착되어 물의 공급을 자동으로 개폐할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 플로트스위치(50)는 가열탱크(10)의 일측에 장착된 수직관(51)의 하단 연결관(51a)이 가열탱크(10)를 관통하여 접속된 구성으로 되어 있고, 수직관(51)의 내부에는 가이드봉(52)이 수직으로 세워져 있으며, 가이드봉(52)에는 플로트(53)가 결합되어 물의 높이에 따라 상승되면서 전극(54)들을 접촉시키면 가이드봉(52) 상단의 전선을 통해 신호를 인가하여 전자밸브(42)를 개폐할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 플로트스위치(50)의 수직 가이드봉(52) 상부에는 뚜껑(55)이 장착되어 있고, 뚜껑(55)은 체결볼트(56)에 의하여 수직관(51)의 상부에 결합되어 수직 가이드봉(52)이 수직관(51)의 내부에 안정적으로 설치되며, 뚜껑(55)에는 "L"형 브래킷(55a)이 장착되어 이를 관통하여 체결되는 체결볼트(56)가 수직 가이드봉(52)에 접촉되어 물의 높이에 맞도록 가이드봉(52)의 높이를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 가열탱크(10)의 전면 일측에는 컨트롤박스(60)가 장착되어 있고, 컨트롤박스(60)에 구비된 스위치를 조작하면 전열히터(21) 및 제1,2펌프(31)(32)에 인가되는 전원을 온(on), 오프(off)시켜 물의 온도를 조절하고, 가열탱크(10)의 내부로 물을 순환시킬 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 컨트롤박스(60)는 가열탱크(10)의 바닥 가이드홈(11) 내부에 장착된 온도센서(61)의 신호를 제어하여 물의 온도가 설정온도에 도달되면 전열히터(21)를 오프(off)시켜 자동온도 조절이 이루어지도록 하고, 플로트스위치(50)의 신호를 제어하여 공급관(41)의 전자밸브(42)를 개폐시켜 물을 자동으로 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
전술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 상기 가열탱크(10)의 일측 공급관(41)을 통해 공급되는 물은 플로트스위치(50)의 신호에 의하여 자동 개폐되는 전자밸브(42)에 의하여 가열탱크(10)의 내부로 자동 공급되고, 물의 높이에 따라 전열히터(21)들의 수(數)가 적절하게 조합되어 발열되므로 가열탱크에 담겨진 물을 일정온도로 가열할 수 있을 뿐 아니라 물의 양에 따라 각각 작동되거나 동시 작동되는 제1,2펌프(31)(32)에 의하여 가열탱크(10)에 담겨진 물이 순환되어 설정온도를 일정하게 유지할 수 있는 것이므로 피 가열물체에 열이 고르게 전달되는 고효율·고기능성의 대형 항온수조를 구현할 수 있는 것이다.
또한, 상기 전열히터(21)들은 가열탱크(10) 바닥의 가이드홈(11) 내부에 위치된 상태에서 "┌┐"형의 덮개(22)에 의하여 보호되므로 가열탱크(10)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있고, 케이스로 구성된 가열탱크(10) 내부에 장애물이 없어 펌프에 의한 물의 순환이 효율적으로 이루어지므로 물의 온도분포를 일정하게 유지할 수 있는 동시에 나사 결합된 전열히터(21)는 간편하게 분리하여 교체할 수 있는 것이므로 사용의 편의성을 높여줄 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 가열탱크 11 : 가이드홈
12 : 오버플로우관 20 : 히팅부
21 : 전열히터 22 : 덮개
22a : 통공 30 : 펌핑부
31 : 제1펌프 31a, 32a : 흡입관
31b, 32b : 분사관 32 : 제2펌프
40 : 물 공급부 41 : 공급관
42 : 전자밸브 50 : 플로트스위치
51 : 수직관 51a : 연결관
52 : 가이드봉 53 : 플로트
54 : 전극 55 : 뚜껑
55a : 브래킷 56 : 체결볼트
60 : 컨트롤박스 61 : 온도센서

Claims (4)

  1. 내부에는 물이 담겨져 저장되고, 장방형 케이스로 구성된 가열탱크(10); 상기 가열탱크(10)의 내부 바닥에 일정간격으로 형성된 가이드홈(11)들에는 전열히터(21)들이 장착되고, 전열히터(21)들은 물의 용량에 따라 히터의 수(數)를 조합하여 발열되는 히팅부(20); 상기 가열탱크(10)의 일측에는 제1펌프(31)와 제2펌프(32)가 장착되고, 제1,2펌프(31)(32)들의 흡입관(31a)(32a) 및 분사관(31b)(32b)이 가열탱크(10)의 내부와 각각 연통되어 물을 순환시키는 펌핑부(30); 상기 가열탱크(10)의 일측을 관통하여 접속된 공급관(41)에는 전자밸브(42)가 장착되어 물의 공급을 자동으로 개폐하는 물 공급부(40); 상기 가열탱크(10)의 일측에 장착된 수직관(51)의 하단 연결관(51a)은 가열탱크(10)를 관통하여 접속되고, 수직관(51)의 내부에 수직으로 세워진 가이드봉(52)에는 플로트(53)가 결합되어 물의 높이에 따라 상승되면서 전극(54)들을 접촉시키면 가이드봉(52) 상단의 전선을 통해 신호를 인가하여 전자밸브(42)를 개폐하는 플로트스위치(50); 상기 가열탱크(10)의 전면 일측에 장착되어 전열히터(21) 및 제1,2펌프(31)(32)에 인가되는 전원을 온(on), 오프(off)시키며, 가열탱크(10)의 바닥 가이드홈(11) 내부에 장착된 온도센서(61)의 신호 및 플로트스위치(50)의 신호를 제어하는 컨트롤박스(60)를 포함하여 구성된 대형 항온수조에 있어서,
    상기 가이드홈(11)에는 통공(22a)들이 뚫려진 "┌┐"형의 덮개(22)가 결합되어 전열히터(21)를 보호할 수 있도록 구성되고, 전열히터(21)는 가열탱크(10)의 측면 하부를 관통하여 나사 결합되어 가이드홈(11) 내부에 위치되어 가열탱크(10)의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 구성되며, 나사 결합된 전열히터(21)는 간편하게 분리하여 교체할 수 있도록 구성되고,
    상기 플로트스위치(50)의 수직 가이드봉(52) 상부에는 뚜껑(55)이 장착되고, 뚜껑(55)은 체결볼트(56)에 의하여 수직관(51)의 상부에 결합되어 수직 가이드봉(52)이 수직관(51)의 내부에 안정적으로 설치되며, 뚜껑(55)에는 "L"형 브래킷(55a)이 장착되어 이를 관통하여 체결되는 체결볼트(56)가 수직 가이드봉(52)에 접촉되어 물의 높이에 맞도록 가이드봉(52)의 높이를 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 대형 항온수조.
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