KR101895808B1 - 온수공급장치 - Google Patents

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KR101895808B1 KR1020160111622A KR20160111622A KR101895808B1 KR 101895808 B1 KR101895808 B1 KR 101895808B1 KR 1020160111622 A KR1020160111622 A KR 1020160111622A KR 20160111622 A KR20160111622 A KR 20160111622A KR 101895808 B1 KR101895808 B1 KR 101895808B1
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Abstract

본 발명은 전기비데기 또는 온수매트 등의 가정용 온열기구에 온수를 공급하기 위한 온수공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 일측에 연결된 공급관을 통해 내측으로 유체가 공급되고, 상부 일측에 연결된 배출관을 통해 내부에서 가열된 유체가 외부로 배출되는 가열관을 포함하는 열교환몸체부와, 상기 가열관의 길이방향을 따라 내측으로 인입되어 상기 가열관으로 공급되는 유체를 가열시키는 세라믹히터와, 상기 가열관의 하단부에 결합되되, 상기 세라믹히터가 관통되는 관통공이 형성되는 히터고정덮개부와, 상기 가열관의 상단부에 결합되어 상기 가열관 내측으로 공급되는 유체의 수위를 감지하는 수위센싱부와, 상기 수위센싱부에서 검출된 값과 기설정된 수위한계값을 비교하여 상기 세라믹히터의 전원공급을 제어하는 제어보드를 포함하여 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가열관 내부에 세라믹히터를 설치하여 가열관 내부로 이송되는 유체가 세라믹히터의 표면에 접촉되면서 소정온도까지 가열되도록 하여 별도의 유체저장탱크가 필요없이 구조가 간단하여 온수공급장치의 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체가 세라믹히터의 표면에 접촉되어 직접가열됨에 의해 승온속도가 빠르며, 외부로 배출되는 유체의 온도를 상시 센싱하여 유체가 일정온도 이상일 경우 세라믹히터의 작동을 중단시켜 전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 온수공급장치와 세라믹히터가 직접적으로 접촉되지 않고 부도체인 탄성링에 의해 관내부에서 간접적으로 지지되도록 함에 의해 누설전류를 최소화시켜 전기적 안전성이 우수한 효과가 있다.
또한, 가열관 내부로 이동되는 유체의 수위를 상시 센싱하도록 하여 일정 수위 이상으로 유체가 공급되지 않을 경우에는 세라믹히터로 공급되는 전원을 차단시켜 세라믹히터가 필요 이상으로 과열되어 파손되지 않도록 하여 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

온수공급장치{Hot Water Supply Apparatus}
본 발명은 전기비데기 또는 온수매트 등의 가정용 온열기구에 온수를 공급하기 위한 온수공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가열관 내부에 파이프형 또는 봉상형 세라믹히터가 장착되어 가열관의 하부에서 상온의 유체가 유입되어 세라믹히터를 통과하면서 상부로 이송되는 과정에서 전기비데기 또는 온수매트에 사용되는 적정 온도로 가열되도록 하는 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기비데기 또는 온수매트에 설치되는 온수공급장치는 내부에 구비된 온수저장탱크내의 저장된 물을 전기히터 등으로 가열하여 온수를 형성한 후, 이 온수를 전기모터펌프 등을 이용하여 연결호스로 연결된 장치 내부로 공급하는 것으로, 온수저장탱크내에서 항상 일정 온도의 유체를 가열하고 있어 대기전력 소비량이 매우 크며 온수저장탱크내 일정량의 물이 소비되고 나면 한꺼번에 많은 수량의 물을 가열할 수 없어 이후에는 낮은 온도의 온수가 공급되어지며, 이러한 온수의 공급량 또한 적어지게 되는 문제점을 가지게 된다.
이러한 전기비데기의 경우 종래기술로서 주식회사 콜러노비타가 출원한 한국등록실용신안 제 456143호의 비데의 온수탱크 구조는 히팅탱크내에 금속히터를 장착한 구조로 상기와 같은 문제점을 가지고 있으며, 또한, 한국등록특허 제 786217호의 온수 세정기는 판상의 직사각형 금속탱크내부에 유체가 흐르며, 금속탱크 외부 표면에 발열패턴부를 직접 형성한 간접가열방식으로 금속판 상부에 발열저항 패턴을 형성하여 내전압 및 절연내력이 떨어져 전기적 안전성이 매우 취약하며, 간접가열방식으로 열교환 효율도 낮은 문제점을 가지게 된다. 또한, 한국등록특허 624568호에서는 상기와 같은 간접가열방식으로 내부유로를 나누어 열효율을 향상시키고, 전기적 안전성을 높이기 위해 세라믹기판상에 루테늄 저항체로 패턴인쇄한 직사각형의 판상형 히터를 탱크 유로 표면에 붙여 유로의 유체를 가열하는 간접가열방식으로 열효율이 낮고 루테늄계 세라믹히터의 발열패턴층에 절연층으로 글라스 프린트를 사용하여 상부층을 글래이징하여 절연함으로 발열시 열에 의한 절연파괴로 전기안전성이 매우 취약하고 고장율이 매우 높은 문제점을 가진다.
또한, 한국등록실용신안 제 453744호에서는 판상형 세라믹히터 2개를 플라스틱 탱크내에 침수시킨 직접가열형으로 현재 웅진코웨이사가 채택하여 생산하는 유일한 구조이다. 이러한 구조는 세라믹히터가 판상으로 기계적 강도가 낮아 통전시 사용중 파손고장이 많으며, 고용량 즉 유량이 많아질수록 온도가 낮아지며 세라믹히터의 용량을 올릴시에는 유체속에서 가열되는 특성상 판상형 히터수를 늘여야하므로 부피가 커지며, 고장율도 높은 문제를 갖고 있다. 현재는 1700W 급을 2개의 세라믹히터를 장착시키는 형태로 구성되어 있으며, 서양인의 경우 배변량이 동양인보다 많기 때문에 비데의 수량을 늘여야 할 경우는 매우 어려운 문제점을 가지게 된다.
아울러, 온수매트는 매트내부에 전기발열선이 내장되도록 구성된 기존의 전기매트가 가진 문제점, 즉 유해 전자파 및 전기열선에 의한 화재나 감전 등의 위험성을 완전히 해소할 수 있게 되는 장점이 있다.
이러한 온수매트에 관한 종래기술로서는 한국공개특허 제 2005-0057890호의 온수매트가 알려져 있는데, 이러한 종래의 온수매트에 사용되고 있는 온수가열장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 종래의 온수매트용 온수가열장치는 대부분 온수저장탱크내에 설치된 전기히터에 의해 온수저장탱크내부에 저장된 물전체를 가열하도록 구성되어 있으므로써, 전기히터의 온수가열효율이 낮아 설정된 난방온도에 도달하기까지 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 전기소모량도 많아지게 되어 전기요금 등과 같은 유지비용이 많이 소요되며, 메탈계 시즈히터를 장착하고 있기 때문에 전자파가 인체에 유효한 정도로 발생되는 문제점을 가지게 된다.
또한, 종래의 온수매트용 온수가열장치는 온수저장탱크내에 저장된 온수를 순환시키는 전기모터펌프가 온수저장탱크의 내부일측에 고정설치되도록 구성되어 있으므로써, 전기모터펌프의 구동시 발생하는 모터의 소음 및 진동이 온수가열장치의 본체를 통해 그대로 외부로 발산되어 불쾌한 소음을 발생시키게 되는데, 이러한 소음발생으로 인하여 편안한 수면을 취할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 종래 온수공급장치의 불합리한 점을 극복하고 구조가 간단하며, 난방온도에 도달하기까지의 시간을 단축시켜 전기소모량을 줄여 유지비용을 보다 효과적으로 개선할 수 있는 온수공급장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
한국등록실용신안 제 456143호 한국등록특허 제 786217호 한국등록실용신안 제 453744호 한국공개특허 제 2005-0057890호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 온수저장탱크가 필요없는 간단한 구조로 고용량의 세라믹히터를 최소한의 개수로 유체가 통과하는 가열관 내부에 침수시키키도록 장착하여 직접가열방식에 의해 가열관 내부로 유체가 이송되는 과정에서 적정 온도로 가열되도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 관 내부의 수위를 판단하여 일정 수위 이상일 경우에만 관 내부에 길이방향으로 설치되는 세라믹히터가 통전되도록 하고, 가열관의 출구측에 바이메탈을 장착하여 일정 온도 이상의 유체온도가 감지될 경우 전압을 단전시키도록 하여 과열에 의한 세라믹히터의 파손을 방지하도록 하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 유체를 가열하기 위해 전기적으로 연결되는 세라믹히터의 누설전류를 최소화하여 전기적 안정성을 높이도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 하부 일측에 연결된 공급관을 통해 내측으로 유체가 공급되고, 상부 일측에 연결된 배출관을 통해 내부에서 가열된 유체가 외부로 배출되는 가열관을 포함하는 열교환몸체부와, 상기 가열관의 길이방향을 따라 내측으로 인입되어 상기 가열관으로 공급되는 유체를 가열시키는 세라믹히터와, 상기 가열관의 하단부에 결합되되, 상기 세라믹히터가 관통되는 관통공이 형성되는 히터고정덮개부와, 상기 가열관의 상단부에 결합되어 상기 가열관 내측으로 공급되는 유체의 수위를 감지하는 수위센싱부와, 상기 수위센싱부에서 검출된 값과 기설정된 수위한계값을 비교하여 상기 세라믹히터의 전원공급을 제어하는 제어보드를 포함하여 제공된다.
여기서 상기 히터고정덮개부는 상단부 내측에 상기 가열관의 하단부에 나사결합되기 위한 나사산이 형성되고, 중앙에는 상기 세라믹히터가 삽입되되 상기 세라믹히터의 직경보다 더 큰 제1관통공이 하방으로 관통형성되며, 하단부에는 하방으로 제1나사체결공이 복수개 배열되는 결합면이 형성되고, 상기 제1관통공의 외연을 따라 상기 결합면에서 상방으로 단턱진 수용홈이 형성되는 캡몸체와, 상기 수용홈에 삽입되는 탄성링과, 중앙에 상기 제1관통공과 대응되는 제2관통공이 형성되고, 상기 제2관통공의 외측으로 상기 제1나사체결공과 대응되는 제2나사체결공이 관통형성되는 결합플레이트를 포함하여, 상기 세라믹히터를 상기 캡몸체의 제1관통공으로 삽입시키고 상기 탄성링을 상기 수용홈에 삽입시킨 상태에서 상기 결합면에 상기 결합플레이트의 상부면이 밀착되도록 나사를 상기 제1, 제2나사체결공으로 결합시키면, 상기 탄성링이 상기 결합플레이트의 상부면에 압착되면서 상기 제1, 제2관통공과 상기 세라믹히터의 외측면 사이공간으로 밀려 상기 탄성링의 일측이 상기 세라믹히터의 외측면을 둘러싸도록 밀착된다.
아울러, 상기 캡몸체의 수용홈과 상기 제1관통공의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제1경사면으로 형성되고, 상기 결합플레이트의 상부면과 상기 제2관통공의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제2경사면으로 형성된다.
더욱이, 상기 캡몸체의 수용홈과 상기 제1관통공의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제1경사면으로 형성되고, 상기 제2관통공은 하방으로 상광하협 구조로 형성된다.
또한, 상기 배출관의 일측에 결합되어 상기 배출관 내부로 이송되는 유체열이 전달되는 열전달플레이트와, 상기 열전달플레이트에 설치되는 바이메탈스위치를 더 포함하여, 상기 열전달플레이트에서 상기 바이메탈스위치로 전달되는 열이 일정 온도 이상이면, 상기 세라믹히터로 전원공급이 차단된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 가열관 내부에 세라믹히터를 설치하여 가열관 내부로 이송되는 유체가 세라믹히터의 표면에 접촉되면서 소정온도까지 가열되도록 하여 별도의 유체저장탱크가 필요없이 구조가 간단하여 온수공급장치의 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체가 세라믹히터의 표면에 접촉되어 직접가열됨에 의해 승온속도가 빠르며, 외부로 배출되는 유체의 온도를 상시 센싱하여 유체가 일정온도 이상일 경우 세라믹히터의 작동을 중단시켜 전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 온수공급장치와 세라믹히터가 직접적으로 접촉되지 않고 부도체인 탄성링에 의해 관내부에서 간접적으로 지지되도록 함에 의해 누설전류를 최소화시켜 전기적 안전성이 우수한 효과가 있다.
또한, 가열관 내부로 이동되는 유체의 수위를 상시 센싱하도록 하여 일정 수위 이상으로 유체가 공급되지 않을 경우에는 세라믹히터로 공급되는 전원을 차단시켜 세라믹히터가 필요 이상으로 과열되어 파손되지 않도록 하여 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 전기 비데기에 설치되는 온수공급장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치를 온수매트에 설치한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 열교환몸체의 다른 실시예를 나타낸 단면구조 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 열교환몸체의 또다른 실시예를 나타낸 단면구조 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 온수공급장치는 열교환몸체부(100), 세라믹히터(200), 히터고정덮개부(300), 수위센싱부(400) 및 제어보드(500)를 포함하여 구성된다.
열교환몸체부(100)는 상하 길이방향으로 형성되어 내측에 길이방향을 따라 유체가 이동되는 가열관(130)과, 가열관(130)의 하부 일측에 연결되어 가열관(130) 내부로 유체가 공급되는 공급관(110) 및 가열관(130)의 상부 일측에 열결되어 가열관(130) 내부에서 가열된 유체가 외부로 배출되는 배출관(120)을 포함하여 구성된다.
세라믹히터(200)는 가열관(130)의 길이방향을 따라 내측으로 인입되도록 설치되어 가열관(130) 내부로 공급되는 유체가 세라믹히터(200)에 접촉되면서 가열되도록 한다. 이러한 세라믹히터(200)는 관형상 또는 봉형상으로 형성되어 유체가 세라믹히터(200)의 표면에 닿아 직접가열됨에 의해 승온속도가 매우 빠르며, 이에 따라 전력이 절감되는 효과를 가지게 된다.
히터고정덮개부(300)는 가열관(130)의 하단부를 밀폐시키도록 결합됨과 함께, 세라믹히터(200)가 관통되는 관통공이 형성되어 세라믹히터(200)가 가열관(130) 내부에 고정되도록 한다.
이를 위해 히터고정덮개부(300)는 가열관(130)의 하단부에 결합되는 캡몸체(310)와, 가열관(130)의 내부실링 및 세라믹히터(200)를 고정시키도록 하는 탄성링(330) 및 캡몸체(310) 하부에 결합되는 결합플레이트(320)를 포함하여 구성된다.
캡몸체(310)는 상단부 내측에 가열관(130)의 상단부에 나사결합되기 위한 나사산이 형성되고, 중앙에는 세라믹히터(200)가 삽입되는 제1관통공(311)이 하방으로 관통형성된다. 이러한 제1관통공(311)은 세라믹히터(200)의 직경보다 약간 더 큰 직경으로 형성되어 세라믹히터(200)가 제1관통공(311)으로 삽입되더라도 세라믹히터(200)의 외측면이 제1관통공(311)의 측면에 밀착되지 않도록 한다. 아울러 캡몸체(310)의 하단부에는 상방으로 제1나사체결공(312a)이 원호를 따라 복수개 배열되는 결합면(312)이 형성되고, 제1관통공(311)의 외연을 따라 결합면(312)에서 상방으로 일정 두께로 함몰되어 단턱진 수용홈(313)이 형성된다.
탄성링(330)은 도넛형상으로 수용홈(313)에 삽입되며, 고무 또는 실리콘 재질의 부도체인 내열소재로 이루어짐이 바람직하다.
결합플레이트(320)는 중앙에 제1관통공(311)과 대응되는 제2관통공(321)이 형성되고, 제2관통공(321)의 외측으로 제1나사체결공(312a)과 대응되는 제2나사체결공(322a)이 형성되는 플레이트로서, 캡몸체(310)의 하단부에 결합되어 수용홈(313)에 의해 내측에 탄성링(330)이 수용됨과 함께, 캡몸체(310)에 밀착되면서 탄성링(330)을 가압시켜 탄성링(330)이 세라믹히터(200)의 외측면에 밀착되도록 한다.
더욱 자세히 설명하자면, 세라믹히터(200)를 캡몸체(310)의 제1관통공(311)으로 삽입시키고 탄성링(330)을 수용홈(313)에 삽입시킨 상태에서, 캡몸체(310)의 결합면(312)에 결합플레이트(320)의 상부면이 밀착되도록 나사를 제1, 제2나사체결공(312a, 322a)으로 결합시키면 탄성링(330)이 수용되는 수용공간이 형성됨과 함께, 결합플레이트(320)의 상부면이 탄성링(330)을 압착시켜 탄성링(330)이 탄성변화된다. 이때 수용공간 내에서 탄성링(330)이 차지하는 부피가 커서 탄성링(330)이 결합플레이트(320)에 의해 압착되면서 탄성링(330)의 내측면이 제1, 제2관통공(311, 321)으로 밀려나와 세라믹히터(200)의 외측면을 둘러싸도록 밀착시키게 된다.
이와 같이, 세라믹히터(200)의 외측면이 탄성링(330)에 의해 압착되어, 별도의 고정수단 없이 세라믹히터(200)가 가열관(130) 내부에서 탄성링(330)의 압착력에 의해 정위치가 유지될 수 있게 된다. 이에 따라, 열교환몸체부(100)가 세라믹히터(200)와 직접적으로 접촉되지 않아 세라믹히터(200)로 전달되는 전기가 열교환몸체부(100)로 누설되는 것을 방지되도록 한다.
수위센싱부(400)는 가열관(130)의 상단부에 결합되어 가열관(130) 내측으로 공급되는 유체의 수위를 감지하도록 한다. 본 발명에서는 가열관(130)의 상부에 상부연결몸체(410)가 나사결합되며, 연결몸체 내측에 수위센싱부(400)를 나사결합시키도록 한다.
제어보드(500)는 수위센싱부(400)와 전기적으로 연결되어 수위센싱부(400)에서 검출된 값과 기설정된 수위한계값을 비교하여 세라믹히터(200)로 공급되는 전원을 제어하도록 한다. 즉, 수위센싱부(400)에 의해 검출된 수위값 정보가 기설정된 수위한계값을 초과하지 않게 되면 세라믹히터(200)로 전원이 공급되지 않도록 제어하며, 수위한계값 이상으로 검출되면 세라믹히터(200)로 전원이 공급되도록 제어한다.
이는 수위가 낮아 유체에 세라믹히터(200)가 유체에 잠기지 않은 상태에서 세라믹히터(200)가 과열되어 파손되는 문제점을 수위센싱을 통해 사전에 방지하도록 한다.
아울러 본 발명에서는 배출관(120)의 일측에 열전달플레이트(610)를 용접결합시켜, 배출관(120) 내부로 이송되는 유체열이 열전달플레이트(610)로 전달되도록 하며, 열전달플레이트(610)의 일면에 바이메탈스위치(620)를 결합시켜 열전달플레이트(610)에서 바이메탈스위치(620)로 전달되는 열이 일정 온도 이상이면 바이메탈스위치(620)가 단락되어 세라믹히터(200)로 전원공급이 차단되도록 한다.
일반적으로 온수매트로 공급되는 유체는 대략 50℃ 정도로 이에 바이메탈스위치(620)에서는 열전달플레이트(610)에서 전달되는 열이 80℃ 이상으로 감지되면, 스위치가 단락되면서 세라믹히터(200)로 공급되는 전원이 오프(off)되도록 한다.
아울러, 도 4는 전기 비데기에 설치되는 온수공급장치를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 공급관(110)과 배출관(120)에는 온도센서(700)가 설치되어 유체가 유입되는 입구측 유체온도와 유체가 배출되는 출구측 유체온도를 모니터링하여 유체의 온도를 일정 온도로 제어되도록 한다.
그리고 가열관(130)의 상단부에는 공기 배출관(140)이 별도로 형성되어 가열관(130) 내부 온도에 의해 발생되는 공기압을 조절하도록 하여 내부 공기를 외부로 배출시키도록 한다.
아래에서는 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치의 설치 및 작동방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온수공급장치를 온수매트에 설치한 상태를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 먼저 열교환몸체부(100)의 가열관(130) 하단부에 캡몸체(310)를 회전시켜 결합시킨 다음 세라믹히터(200)를 캡몸체(310)의 제1관통공(311)으로 삽입시킨다. 그리고 캡몸체(310)의 수용홈(313)에 탄성링(330)을 삽입시킨 다음 결합플레이트(320)의 제2관통공(321)으로 세라믹히터(200)가 삽입되도록 하고 나사를 제1, 제2나사체결공(312a, 322a)으로 결합시켜 결합플레이트(320)의 상부면이 캡몸체(310)의 하부 결합면(312)에 밀착되도록 한다. 이에 따라 탄성링(330)이 결합플레이트(320)의 압착력에 의해 탄성변화되면서 탄성링(330)의 안쪽 부분이 제1, 제2관통공(311, 321)으로 밀려 세라믹히터(200)의 외측면에 밀착된다.
이와 같이 세라믹히터(200)가 탄성링(330)에 의해 외측면이 압착되어 가열관(130) 내부에서 일정 위치를 유지하게 된다.
아울러, 가열관(130)의 상부에 수위센싱부(400)를 결합시키고, 열전달플레이트(610)에도 바이메탈스위치(620)를 조립시킨 다음 열교환몸체부(100)의 공급관(110)과 배출관(120)을 온수매트의 각 호스에 연결시킨다.
이렇게 조립된 상태에서 유체가 공급관(110)을 통해 가열관(130) 내측으로 공급되면, 수위센싱부(400)에서 가열관(130) 내측으로 공급되는 유체의 수위를 감지하여 일정 수위한계값을 초과할 경우 세라믹히터(200)로 전원이 공급되도록 한다.
이에 따라 가열관(130)의 상부로 이동되는 유체가 세라믹히터(200)의 표면에 접촉되면서 일정 온도로 가열되며, 가열된 유체는 가열관(130)의 상부에 설치된 배출관(120)을 통해 온수매트 내부로 공급되도록 한다.
이때, 배출관(120)에 용접되어 있는 열전달플레이트(610)로 배출관(120)으로 이동되는 유체의 열이 전달되며, 이러한 열은 바이메탈스위치(620)로 전달되어 온수매트로 공급되는 유체열이 80℃ 이상이면 바이메탈스위치(620)가 단락되면서 세라믹히터(200)로 전원공급이 차단되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 온수공급장치의 조립이 편리하며, 가열관(130)의 길이방향을 따라 유체가 이동되면서 소정 온도로 가열되도록 하여 종래보다 구조가 매우 간단하며, 가열관(130) 내부로 이동되는 유체의 양을 센싱하여 세라믹히터(200)가 과열되지 않도록 하며, 온수매트 내부로 이동되는 유체의 온도를 상시 센싱하여 유체가 일정 온도 이상일 경우 세라믹히터(200)의 동작을 중단시켜 에너지를 절감시키도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 열교환몸체부의 다른 실시예를 나타낸 단면구조 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 열교환몸체부의 다른 실시예에서는 결합플레이트(320)의 압착에 의해 탄성변형되는 탄성링(330)이 세라믹히터(200)에 밀착되는 접촉면적을 더욱 확장시키도록, 캡몸체(310)의 수용홈(313)과 제1관통공(311)의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제1경사면(314)으로 형성되고, 결합플레이트(320)의 상부면과 제2관통공(321)의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제2경사면(324)으로 형성되어 탄성링(330)이 제1, 제2경사면(314, 324)을 따라 세라믹히터(200)의 외측면으로 밀려 세라믹히터(200)와의 접촉면적을 더욱 확장시키게 된다.
이와 같이 탄성링(330)이 세라믹히터(200)에 접촉되는 면적을 확장시킴에 의해 세라믹히터(200)를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다.
아울러 이러한 제1, 제2경사면(314, 324)은 접촉면적과 탄성링(330)의 크기 등을 고려하여 그라인딩 가공 등을 통해 후가공으로 형성됨이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 열교환몸체부의 또다른 실시예를 나타낸 단면구조 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 열교환몸체부의 또다른 실시예에서는 상기의 다른 실시예에서보다 접촉면적을 더욱 극대화시키도록 함과 함께 중력에 의해 세라믹히터(200)가 하방으로 이동되더라도 삽입공 내부에서 더욱 밀착력이 강화되도록 한다.
이를 위해 열교환몸체부(100)의 또다른 실시예에서는 캡몸체(310)의 수용홈(313)과 제1관통공(311)의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제1경사면(314)으로 형성되고, 제2관통공(321)은 하방으로 상광하협 구조로 형성되어, 결합플레이트(320)에 의해 압착되어 탄성변형되는 탄성링(330)이 제2관통공(321)측으로 밀려들어가면서 제2관통공(321)의 외주면이 이루는 경사에 의해 하방으로 일정부분 밀려들어가게 된다. 아울러 제1경사면(314)을 따라 제1관통공(311)의 외주면으로도 일정 부분 밀려들어가 세라믹히터(200)의 외측면과의 접촉면적이 더욱 극대화되도록 한다.
특히, 제2관통공(321)이 상광하협 구조로 이루어져 세라믹히터(200)가 중력에 의해 하방으로 쳐지더라도 제2관통공(321)의 관경이 하방으로 협소해져 세라믹히터(200)과 밀착된 탄성링(330)이 쐐기처럼 제2관통공(321)의 하단부측에 끼이도록 하여 압착력이 더욱 강화된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 열교환몸체부
110 : 공급관 120 : 배출관
130 : 가열관
200 : 세라믹히터
300 : 히터고정덮개부
310 : 캡몸체 311 : 제1관통공
312 : 결합면 312a : 제1나사체결공
313 : 수용홈 314 : 제1경사면
320 : 결합플레이트 321 : 제2관통공
322a : 제2나사체결공 324 : 제2경사면
330 : 탄성링
400 : 수위센싱부 410 : 상부연결몸체
500 : 제어보드
610 : 열전달플레이트
620 : 바이메탈스위치

Claims (5)

  1. 하부 일측에 연결된 공급관을 통해 내측으로 유체가 공급되고, 상부 일측에 연결된 배출관을 통해 내부에서 가열된 유체가 외부로 배출되는 가열관을 포함하는 열교환몸체부와;
    상기 가열관의 상하 길이방향을 따라 내측으로 인입되어 상기 가열관으로 공급되는 유체를 가열시키는 세라믹히터와;
    상기 가열관의 하단부에 결합되되, 상기 세라믹히터가 관통되는 관통공이 형성되는 히터고정덮개부와;
    상기 가열관의 상단부에 결합되어 상기 가열관 내측으로 공급되는 유체의 수위를 감지하는 수위센싱부와;
    상기 수위센싱부에서 검출된 값과 기설정된 수위한계값을 비교하여 상기 세라믹히터의 전원공급을 제어하는 제어보드를; 포함하되,
    상기 히터고정덮개부는
    상단부 내측에 상기 가열관의 하단부에 나사결합되기 위한 나사산이 형성되고, 중앙에는 상기 세라믹히터가 삽입되되 상기 세라믹히터의 직경보다 더 큰 제1관통공이 하방으로 관통형성되며, 하단부에는 하방으로 제1나사체결공이 복수개 배열되는 결합면이 형성되고, 상기 제1관통공의 외연을 따라 상기 결합면에서 상방으로 단턱진 수용홈이 형성되는 캡몸체와,
    도넛 형상으로 상기 수용홈에 삽입되는 내열소재의 부도체인 탄성링과,
    중앙에 상기 제1관통공과 대응되는 제2관통공이 형성되고, 상기 제2관통공의 외측으로 상기 제1나사체결공과 대응되는 제2나사체결공이 관통형성되는 결합플레이트를 포함하여,
    상기 세라믹히터를 상기 캡몸체의 제1관통공으로 삽입시키고 상기 탄성링을 상기 수용홈에 삽입시킨 상태에서 상기 결합면에 상기 결합플레이트의 상부면이 밀착되도록 나사를 상기 제1, 제2나사체결공으로 결합시키면,
    상기 탄성링이 상기 결합플레이트의 상부면에 압착되면서 상기 제1, 제2관통공과 상기 세라믹히터의 외측면 사이공간으로 밀려 상기 탄성링의 일측이 상기 세라믹히터의 외측면을 둘러싸도록 밀착되며,
    상기 캡몸체의 수용홈과 상기 제1관통공의 외주면이 이루는 모서리 부분이 제1경사면으로 형성되고, 상기 제2관통공은 하방으로 상광하협 구조로 형성되며,
    상기 배출관의 일측에 결합되어 상기 배출관 내부로 이송되는 유체열이 전달되는 열전달플레이트와, 상기 열전달플레이트에 설치되는 바이메탈스위치를 더 포함하여,
    상기 열전달플레이트에서 상기 바이메탈스위치로 전달되는 열이 일정 온도 이상이면, 상기 세라믹히터로 전원공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 온수공급장치.
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