KR102082984B1

KR102082984B1 - 이동형 전기온수기

Info

Publication number: KR102082984B1
Application number: KR1020190060315A
Authority: KR
Inventors: 이풍근; 김유태
Original assignee: (주)와이스테이지
Priority date: 2019-05-22
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2020-02-28

Abstract

본 명세서는 이동형 전기온수기를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 전기온수기는 비고정식으로 사용되는 플라스틱통(100); 및 상기 플라스틱통(100) 내에 배치되는 파이프형 히터모듈(200);을 포함한다.

Description

이동형 전기온수기{A movable electrical hot water supplying apparatus}

본 발명은 이동형 전기온수기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이동형으로 제작되어 전기가 공급되는 장소라면 어떤 장소에서도 사용 가능한 전기온수기에 관한 것이다.

전기를 이용하여 온수를 공급하는 장치의 한 가지 유형은 실용신안공개공보 제20-2016-0004044호 등에서 보여지는 이동형 전기온수히터이다. 이 기기는 물이 채워진 별도의 용기에 히터파이프 부분이 잠기도록 배치되어 급탕용으로 물을 데우는 용도로 사용된다.

이와 같은 유형의 기기는 비교적 가격이 저렴하고 비고정식이어서 전기가 공급되는 곳이라면 어디에서든 간편하게 사용할 수 있는 장점이 있으나, 물을 담는 별도의 용기를 마련해야 하는 점, 그러한 용기에 히터를 바른 자세로 배치시키기 쉽지 않은 불편함이 따를 수 있는 점, 히터 전체가 용기(물통)에 빠져 잠긴 경우 전기 안전사고의 위험이 있는 점, 급탕용으로 주로 사용되므로 비교적 수명이 짧은 점, 시장에서 저가형 상품으로 공급되므로 가격경쟁력에 치중한 나머지 전기안전성을 충분히 보정하지 못하는 제품들이 비교적 많은 점 등의 단점이 있다.

다른 한 가지 유형으로는 실내 벽면에 설치되어 사용되는 저장식 전기온수기를 들 수 있다. 이 기기는 물의 투입 및 배출을 위한 배관들이 연결되어 사용되며 온수통이 금속재로 제작되는 것이 일반적이다.

이러한 유형의 기기는 실내 고정식이므로 다른 장소에서 사용할 수 없는 제약이 있는 점, 일반인들이 직접 설치하기에는 복잡하고 어려운 점, 배관 설치에 따른 자재비 및 인건비가 비교적 많이 소요되는 점, 밀폐형이므로 고장이 날 경우 수리가 어렵고 청소하기도 쉽지 않은 점, 온수통이 금속재이므로 부식 문제가 있다는 점 등의 단점이 있다.

대한민국 실용신안공개공보 제20-2016-0004044호 (2016.11.24)

본 발명은 전술한 종래의 온수 공급 장치들의 단점들을 개선하기 위해 도출된 것으로서 온수를 필요로 하는 모든 장소에서 사용 가능하고 사용의 편의성이 높으며 제조비용이 낮으면서도 전기안전성이 보장된 이동형 전기온수기를 제공하는 데에 주된 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 비고정식으로 사용되는 플라스틱통(100); 및 상기 플라스틱통(100) 내에 배치되는 파이프형 히터모듈(200);을 포함하는 이동형 전기온수기를 제공한다.

상기 이동형 전기온수기는 상기 플라스틱통(100)의 외측면에 장착되며 한 쌍의 히터모듈 장착공(420)을 가진 금속판(400);을 더 포함할 수 있으며, 상기 한 쌍의 히터모듈 장착공(420)을 통해 외부로 노출된 상기 히터모듈(200)의 양단부 각각에 너트(201)가 체결될 수 있다.

상기 히터모듈(200)은 히터모듈 본체(210); 및 상기 히터모듈 본체(210)의 양단부에 용접결합된 한 쌍의 히터모듈 커넥터(250);를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 히터모듈 커넥터(250)에 상기 너트(201)가 체결되는 너트체결부(253)가 형성될 수 있다.

상기 이동형 전기온수기는 상기 플라스틱통(100)을 관통하도록 배치된 금속재질의 온도센서튜브(550); 및 상기 온도센서튜브(550)의 센서삽입홀(554)에 삽입되는 온도센서(500);를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 금속판(400)은 온도센서튜브 장착공(430)을 갖는 것일 수 있으며, 상기 온도센서튜브(550)에는 상기 온도센서튜브 장착공(430)을 통해 외부로 노출되어 너트(501)가 체결되는 너트체결부(553)가 형성될 수 있다.

상기 금속판(400)에는 기 설정된 제한수위에 대응하는 위치에 형성된 수위감지센서 장착공(440)이 형성될 수 있으며, 상기 이동형 전기온수기는 상기 수위감지센서 장착공(440)을 통해 상기 플라스틱통(100)의 외측면에 부착되는 수위감지센서(600)를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 이동형 전기온수기는 상기 금속판(400)의 외측면에 접하도록 배치되어 상기 금속판(400)의 온도가 기 설정된 온도에 도달하는 경우 상기 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시키는 제1 바이메탈(700)을 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 이동형 전기온수기는 상기 히터모듈(200)의 외면에 부착되어 상기 히터모듈(200)의 온도가 기 설정된 온도에 도달하는 경우 상기 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시키는 제2 바이메탈(800)을 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 금속판(400)에는 바이메탈커넥터 장착공(450)이 형성될 수 있으며, 상기 이동형 전기온수기는 상기 플라스틱통(100)을 관통하도록 배치되며 상기 바이메탈커넥터 장착공(450)을 통해 외부로 노출되어 너트(801)가 체결되는 전선가이드부재(850)를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 제2 바이메탈(800)은 상기 히터모듈(200)에 부착되는 바이메탈 본체(810) 및 상기 전선가이드부재(850)에 형성된 전선가이드홀(854)을 통해 상기 플라스틱통(100) 안팎으로 연장된 바이메탈선(820)을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 주된 효과들을 정리하면 다음과 같다.

1. 본 발명의 이동형 전기온수기는 이동형으로 제작된 것이므로 전기가 공급되는 곳이라면 사용자가 원하는 어떠한 장소에서도 사용가능하며, 가열 대상의 물을 수용하는 플라스틱통과 열을 제공하는 파이프형 히터모듈이 통합된 형태이므로 사용하기가 매우 편리하다.

2. 본 발명의 이동형 전기온수기는 물의 투입 및 배출을 위한 배관설비가 필요하지 않으므로 배관설비에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

3. 본 발명의 이동형 전기온수기는 플라스틱통이 적용되었기 때문에 금속재통이 적용된 경우와 비교하여 상대적으로 가볍고 저렴한 이점이 있고, 보온성이 높은 이점 및 부식의 우려가 없는 이점을 갖는다.

4. 본 발명의 이동형 전기온수기는 플라스틱통의 외측면에 장착되는 금속판을 사용하여 전기부품들이 장착되는 구조를 채택하므로 플라스틱통의 열에 대한 약점 및 기계적 강도의 약점을 보완할 수 있고 전기부품들에 대한 견고한 장착 구조를 구현할 수 있다. 따라서, 사용기간이 경과함에 따라 전기부품들의 체결부위를 통해 화재 또는 고장을 야기하는 누수가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 이러한 금속판에 대한 전기부품들의 장착은 너트체결 내지 단순밀착접촉과 같은 간단한 장착 방식이 적용되므로 체결구조가 간단하고 제조비용이 크게 절감되며 플라스틱통과 부품들 간의 체결력이 극대화되는 체결구조이므로 장치 수명도 크게 연장된다.

5. 본 발명의 이동형 전기온수기는 온도센서, 수위감지센서, 제1 바이메탈 및 제2 바이메탈과 같이 복수의 센서들을 사용하여 히터모듈의 동작을 제어하므로 히터모듈의 발열동작과 관련된 안전성이 매우 우수하다. 본 발명의 이동형 전기온수기는 비고정식이어서 사용상의 부주의로 인해 기울어진 상태 또는 옆으로 넘어진 상태가 될 수 있는데, 이러한 경우 히터모듈에 직접 부착된 제2 바이메탈이 구비되어 있어서 다른 센서들이 제 기능을 수행하지 못하더라도 제2 바이메탈에 의해 히터모듈의 발열동작이 적절히 차단시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 전기온수기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이동형 전기온수기의 평면도이다.
도 3은 도 1의 이동형 전기온수기의 플라스틱통 및 금속판을 보이는 사시도다.
도 4는 도 3의 금속판 및 그에 연결되는 부품들을 보이는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 히터모듈 커넥터를 확대하여 보이는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 히터모듈 커넥터 및 히터모듈을 보이는 도면이다.
도 7은 히터모듈의 대안 실시예를 보이는 도면이다.
도 8은 히터모듈의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 4에 도시된 온도센서튜브를 확대하여 보이는 도면이다.
도 10은 온도센서의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 4에 도시된 수위감지센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 4에 도시된 바이메탈 커넥터를 확대하여 보이는 도면이다.
도 13은 바이메탈 커넥터의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 4에 도시된 제2 바이메탈의 기술적 의의를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 이동형 전기온수기에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 전기온수기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 이동형 전기온수기의 평면도이며, 도 3은 도 1의 이동형 전기온수기의 플라스틱통 및 금속판을 보이는 사시도고, 도 4는 도 3의 금속판 및 그에 연결되는 부품들을 보이는 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 이동형 전기온수기(10)는 전기를 이용하여 정해진 온도 범위 내에서 설정된 희망 온도로 물을 데우는 용도로 사용된다. 이때 온도 범위는 제품 설계에 따라 달라질 수 있는데, 가령 온도 범위는 30 ~ 60 ℃일 수 있다. 본 발명의 이동형 전기온수기(10) 고정식이 아니라 이동형으로 제작된 것이기 때문에 전기가 공급되는 곳이라면 어떠한 장소에라도 배치하여 사용할 수 있다.

본 발명의 이동형 전기온수기(10)는 온수를 필요로 하는 다양한 장소에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일반가정, 식당, 공장, 비닐하우스, 축사, 캠핑장 등에서 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 이동형 전기온수기(10)는 캠핑장, 축사, 공사장 등과 같이 보일러 시설이 없는 곳에서 온수를 이용하고자 할 때 유용하게 사용될 수 있음은 물론, 보일러 시설이 있는 곳이더라도 본 발명의 이동형 전기온수기(10)를 사용함으로써 비용 절감의 이점 및 사용의 편의성 등의 이점을 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 이동형 전기온수기(10)는 플라스틱통(100), 히터모듈(200), 콘트롤박스(300) 및 금속판(400)을 포함한다.

플라스틱통(100)은 비고정식 통이다. 플라스틱통(100)에 가열 대상의 물이 채워진다. 플라스틱통(100)의 상단에는 물 투입을 위한 개구(110)가 형성되어 있다. 사용자는 개구(110)를 통해 플라스틱통(100) 안에 물을 채울 수 있다. 예를 들어, 사용자는 개구(110)를 통해 물라스틱통(100) 안으로 수도 호스를 투입하는 방식으로 플라스틱통(100) 내에 물을 채울 수 있다.

이처럼 이동형 전기온수기(10)는 플라스틱통(100)의 상단에 형성된 개구(110)를 통해 물을 공급받는 방식으로 사용되며, 물의 투입 및 배출을 위한 별도의 배관 설치를 필요로 하지 않는다. 플라스틱통(100)은 플라스틱 소재이므로 비교적 가벼워서 이동이 용이한 이점, 보온성이 뛰어난 이점, 부식의 염려가 없는 이점, 제품 단가를 낮출 수 있는 이점 등을 갖는다.

플라스틱통(100)의 상부에는 물넘침방지홀(120)이 구비되어 있다. 플라스틱통(100)에 물을 채우는 과정에서 물의 수위가 물넘침방지홀(120)의 높이에 도달하는 경우, 내부의 물이 물넘침방지홀(120)을 통해 일정한 방향으로 플라스틱통(100) 밖으로 배출되므로, 물이 개구(110)를 통해 플라스틱통(100) 위로 넘쳐흐르는 것이 방지될 수 있다. 만약 물이 개구(110)를 통해 위로 넘치는 경우 전기 부품들을 수용한 콘트롤박스(300) 내부에 넘친 물이 침투할 수 있는데 이는 전기안전사고 발생의 원인 또는 전기온수기(10) 고장의 원인이 될 수 있다.

플라스틱통(100)의 하부에는 온수 배출을 위한 호스피팅(130)이 구비된다. 사용자는 호스피팅(130)에 호스를 체결하거나 또는 수도꼭지를 연결하여 플라스틱통(100) 내부의 온수를 밖으로 배출시켜 사용할 수 있다.

히터모듈(200)은 플라스틱통(100) 내에 배치되어 내부의 물을 가열하는 역할을 하는 부품이다.

전기코드(350)가 연결된 콘트롤박스(300)로부터 히터모듈(200)에 전기가 공급되며, 히터모듈(200)은 그 전기를 이용하여 물을 가열하기 위한 열을 생성한다.

히터모듈(200)은 파이프형으로 제작되며, 그 내부에는 전기 공급 시에 발열하는 발열코일(미도시)이 내장되어 있다.

콘트롤박스(300)는 이동형 전기온수기(10)의 전기동작의 제어를 위한 부품이다.

콘트롤박스(300)에는 온도표시패널(310) 및 사용자조작버튼들(320)이 구비된다. 대안적으로, 이들 구성(310, 320) 대신에 온도조절다이얼이 구비될 수도 있다. 온도표시패널(310)은 설정수온 및 현재수온 등을 표시하는 역할을 하며, 사용자 조작버튼들(320)은 사용자가 온도 셋팅 또는 모드 셋팅을 할 때 사용된다.

콘트롤박스(300) 내에는 전기공급 및 전기동작제어를 위한 PCB기판(미도시)이 수용된다.

콘트롤박스(300)에는 전기코드(350)가 연결되어 있으며, 전기코드(350)를 통해 공급되는 외부전력은 PCB기판(미도시)을 통해 전기온수기(10)의 전기부품들에 인가된다.

금속판(400)은 도 3에 도시된 바와 같이 플라스틱통(100)의 외측면에 장착된다. 예로써 금속판(400)은 아연도금강철, 스테인레스스틸, 또는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다.

금속판(400)에 콘트롤박스(300)가 장착되며, 이를 위해 금속판(400)에는 4개의 콘트롤박스 체결공(410)이 형성되어 있다. 각각의 콘트롤박스 체결공(410)에 콘트롤박스(300)의 장착을 위한 나사(미도시)가 체결된다.

도 4를 참조하면, 이동형 전기온수기(10)는 히터모듈(400) 외에 다른 전기부품들 즉, 온도센서(500), 수위감지센서(600), 제1 바이메탈(700) 및 제2 바이메탈(800)을 구비한다.

그리고 이동형 전기온수기(10)는 온도센서(500)의 장착을 위한 온도센서튜브(550) 및 제2 바이메탈(800)의 장착을 위한 전선가이드부재(850)를 또한 구비한다.

금속판(400)에는 히터모듈(200), 온도센서튜브(550), 수위감지센서(600) 및 제2 바이메탈(800)의 장착을 위해 히터모듈 장착공(420), 온도센서튜브 장착공(430), 수위감지센서 장착공(440) 및 바이메탈커넥터 장착공(450)이 형성되어 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 플라스틱통(100)에는 히터모듈 장착공(420)에 대응하는 관통공(151), 온도센서튜브 장착공(430)에 대응하는 관통공(152), 바이메탈커넥터 장착공(450)에 대응하는 관통공(153)이 형성되어 있다.

이하에서는 이동형 전기온수기(10)에 구비되는 전술한 전기부품들 즉, 히터모듈(200), 온도센서(500), 수위감지센서(600), 제1 바이메탈(700) 및 제2 바이메탈(800)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 그리고 이하의 설명에서 이들 전기부품들과 관련된 금속판(400)의 역할에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

■ 히터모듈(200)

앞서 살펴본 도 4와 함께 도 5 내지 도 8을 추가적으로 참조하여 설명한다.

도 5는 도 4에 도시된 히터모듈 커넥터(250)를 확대하여 보이는 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 히터모듈 커넥터(250) 및 히터모듈(200)을 보이는 도면이고, 도 7은 히터모듈(200)의 대안 실시예를 보이는 도면이며, 도 8은 히터모듈(200)의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 히터모듈(200)은 히터모듈 본체(210) 및 그 양단부에 용접결합되는 한 쌍의 히터모듈 커넥터(250)를 포함한다.

히터모듈 본체(210)의 양단부에는 한 쌍의 전기단자(211)가 구비되며, 히터모듈 본체(210) 내부에는 한 쌍의 전기단자(211)에 연결된 발열코일(미도시)이 내장되어 있다.

파이프형으로 제작되는 히터모듈(200)은 도 6에 도시된 바와 같이 U자 형상으로 제작될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 클립형상으로 제작될 수도 있다. 이에 제한되지 않고 히터모듈(200)은 그 밖의 대안적인 다양한 형태로 제작될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서 히터모듈 커넥터(250)는 히터모듈 본체(210)와 별도로 제작된 후 히터모듈 커넉터(250)에 용접결합된다.

도 5를 참조하면, 히터모듈 커넥터(250)는 내측연장부(251), 중간리브부(252) 및 너트체결부(253)를 포함한다. 그리고 히터모듈 커넥터(250) 내에는 본체삽입홀(254)이 길이방향으로 관통형성되어 있다.

도 6-(b)에 도시된 바와 같이, 히터모듈 본체(210)의 각 단부에 히터모듈 커넥터(250)를 끼운 후에 내측연장부(251)를 히터모듈 본체(210)에 용접결합함으로써 히터모듈 본체(210)에 히터모듈 커넥터(250)를 장착한다. 이러한 용접결합을 통해 히터모듈 본체(210)와 히터모듈 커넥터(250) 사이의 틈새가 완전히 차단될 수 있으며, 이에 의해 그러한 틈새를 통해 플라스틱통(100) 내의 물이 밖으로 누수되는 것을 철저하게 방지할 수 있다.

도 8-(a)를 참조하면, 히터모듈(200)의 장착을 위해 금속판(400)에는 히터모듈 장착공(420)이 형성되어 있고 플라스틱통(100)에는 그 장착공(420)에 대응하는 위치에 관통공(151)이 형성되어 있다.

도 8-(b)를 참조하면, 이러한 관통공(151) 및 히터모듈 장착공(420)을 통해 플라스틱통(100) 내부로부터 히터모듈(200)의 양단부를 통과시켜 너트체결부(253)의 일부분이 외측으로 노출되게 한 후, 히터모듈(200)의 양단부에 구비된 너트체결부(253)에 너트(201)를 체결함으로써 히터모듈(200)이 장착된다. 이때, 그 체결부위의 누수방지를 강화하기 위해 와셔(202)가 함께 사용될 수 있다.

이와 같이, 히터모듈(200)의 장착을 위해 금속판(400)이 사용됨으로써 히터모듈(200)을 플라스틱통(100)에 단단하게 고정시킬 수 있다. 히터모듈(200)은 수평방향으로 플라스틱통(100) 내에 배치되므로 사용 도중 그 자중에 의해 히터모듈(200)의 결합이 느슨해질 염려가 있는데, 본 발명에서는 금속판(400)을 매개로 하는 체결구조를 적용하므로 그러한 염려가 없다.

이와 달리, 금속판(400)을 사용하지 않고 히터모듈(200)을 플라스틱통(100)에 장착할 경우 너트(201)를 아무리 강하게 조이더라도 상대적으로 연한 재질의 플라스틱통(100)에 작용하는 히터모듈(200)의 자중에 의해 양자 사이의 체결이 느슨해지기 쉽다. 만약, 그 체결부위가 느슨해지는 경우 그 부위에 틈새가 생겨 누수 발생 가능성이 있게 되며, 누수된 물은 콘트롤박스(300)에 침투하여 화재원인 내지 고장원인으로 작용할 수 있다.

■ 온도센서(500)

앞서 살펴본 도 4와 함께 도 9 및 도 10을 추가적으로 참조한다.

도 9는 도 4에 도시된 온도센서튜브(550)를 확대하여 보이는 도면이고, 도 10은 온도센서(500)의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.

온도센서튜브(550)는 온도센서(500)의 장착을 보조하는 부품이다. 온도센서튜브(550)는 금속재질로 구비되며, 예로써 황동 재질일 수 있다.

온도센서튜브(550) 내에는 센서삽입홀(554)이 일측으로부터 소정 깊이까지 연장형성된다. 이 센서삽입홀(554)에 온도센서(500)가 끼워져 장착된다.

온도센서튜브(550)는 내측연장부(551), 중간리브부(552) 및 너트체결부(553)로 구성된다. 전술한 센서삽입홀(554)은 온도센서튜브(550)의 거의 길이 전체에 걸쳐 형성되되 내측연장부(551)의 우측단은 막힌 형태이다.

도 10-(a)에 도시된 바와 같이, 온도센서튜브(550)의 장착을 위해 금속판(400)에는 온도센서튜브 장착공(430)이 형성되어 있고 플라스틱통(100)에는 그 장착공(430)에 대응하는 위치에 관통공(152)이 형성되어 있다.

도 10-(b)에 도시된 바와 같이, 이러한 관통공(152) 및 온도센서튜브 장착공(430)을 통해 플라스틱통(100) 내부로부터 온도센서튜브(550)를 일단부를 통과시켜 너트체결부(553)가 금속판(400) 밖으로 일부 노출된 상태가 되게 한 후, 그 너트체결부(553)에 너트(501)를 체결함으로써 온도센서튜브(550)의 장착이 완료된다. 이때, 그 체결부위에는 누수방지를 강화하기 위해 와셔(502)가 사용될 수 있다.

도 10-(b)에 도시된 바와 같이, 온도센서튜브(550)의 센서삽입홀(554)에 온도센서(550)를 밀어넣어 삽입함으로써 온도센서(500)를 간단히 장착할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 온도센서튜브(550)의 장착을 위해 금속판(400)이 사용됨으로써 그 체결부위에 틈새가 발생되지 않게 온도센서튜브(550)를 플라스틱통(100)에 단단히 고정할 수 있다. 구체적으로, 플라스틱통(100)은 플라스틱 재질이기 때문에 금속판(400)을 사용하지 않고 온도센서튜브(550)를 장착한 경우 사용기간 경과에 따라 그 체결부위가 누수의 원인이 되는 틈새가 발생될 가능성을 배제할 수 없는데, 본 실시예에서는 그 체결부위에 금속판(400)을 개재하여 너트(501)를 체결하므로 사용기간 중에 그러한 틈새가 발생하는 것을 철저하게 대비할 수 있다.

온도센서튜브(550)의 내측연장부(551)는 플라스틱통(100) 내의 물에 잠긴 상태로 배치되며, 그 내측에 삽입된 온도센서(500)도 온도센서튜브(550)에 의해 둘러싸인 상태로 플라스틱통(100) 내의 물에 잠긴 상태가 된다. 따라서, 물의 온도 변화는 열전도를 통해 온도센서(500)에 의해 감지될 수 있다.

온도센서(500)에 의해 감지된 온도 데이터는 콘트롤박스(300) 내의 PCB기판(미도시)에 전송되어 히터모듈(200)의 전기동작 제어를 위한 데이터로 사용된다. 이러한 경우 온도센서(500)로는 온도변화에 따른 저항소자의 저항값 변화에 기초하여 온도를 감지하는 전자식 센서가 적용될 수 있다. 콘트롤박스(300)에 온도조절다이얼(미도시)이 구비된 경우, 온도센서(500)는 자체적으로 ON/OFF 스위칭 기능을 구비하는 것이 적용될 수 있으며, 만약 감지된 온도가 온도조절다이얼을 통해 설정된 온도에 도달하면 온도센서(500) 자체적으로 OFF 상태로 스위칭하여 히터모듈(200)에 대한 전기공급이 중지된다. 이러한 경우 온도센서(500)로는 온도변화에 따른 가스압력의 변화에 기초하여 온도를 감지하는 기계식 센서가 적용될 수 있다.

■ 수위감지센서(600)

앞서 살펴본 도 4와 함께 도 11을 추가로 참조하여 설명한다. 도 11은 도 4에 도시된 수위감지센서(600)를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 금속판(400)에는 기 설정된 제한수위에 대응하는 위치에 수위감지센서 장착공(440)이 형성되어 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 수위감지센서(600)는 수위감지센서 장착공(440)을 통해 플라스틱통(100)의 외측면에 부착되는 방식으로 설치된다.

예를 들어, 접착제를 사용하여 수위감지센서(600)의 전면 가장자리 부위가 플라스틱통(100)의 외측면에 부착될 수 있다. 접착제로는 테프론테이프가 사용될 수 있다.

수위감지센서(600)로는 초음파센서가 사용될 수 있다. 초음파는 플라스틱은 통과하지만 금속은 통과 못하는 특성을 갖는다. 따라서, 본 실시예에서와 같이 수위감지센서(600)가 수위감지센서 장착공(400)을 통해 플라스틱통(100)의 외측면에 부착된 구조에 따르면 초음파센서 타입의 수위감지센서(600)로 플라스팅통(100) 내의 수위 변화를 감지할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이 수위감지센서(600)의 높이보다 플라스틱통(100) 내의 수위가 높은 경우 수위가 제한수위에 도달하지 않은 것으로 감지된다.

반면, 온수가 배출됨에 따라 플라스틱통(100) 내의 수위가 낮아져 수위감지센서(600)의 높이까지 낮아진 경우 수위감지센서(600)에 의해 수위가 제한수위에 도달한 것으로 감지된다. 그 감지신호는 콘트롤박스(300) 내의 PCB기판(미도시)에 전송되며 그 즉시 히터모듈(200)의 발열동작이 정지된다. 플라스틱통(100) 내의 수위가 수위감지센서(600)의 높이로 설정된 제한수위 이하로 낮아지면 히터모듈(200)이 계속적으로 작동하는 경우 과열로 인해 화재 등의 위험성이 따를 수 있기 때문이다.

■ 제1 바이메탈(700)

앞서 살펴본 도 4를 참조하여 설명한다.

제1 바이메탈(700)은 콘트롤박스(300) 내에 설치되며, 콘트롤박스(300)가 금속판(400)에 나사체결될 때 금속판(400)의 외측면에 밀착되게 배치된다.

제1 바이메탈(700)은 히터모듈(200)이 직접 연결된 금속판(400)에 접촉한 상태로 유지되며, 금속판(400)의 온도가 기 설정된 온도(예: 70 ℃) 이상으로 높아지는 경우 ON 상태에서 OFF 상태로 전환됨으로써 히터모듈(200)에 대한 전기 공급이 차단되도록 한다.

가령, 플라스틱통(100) 내의 수위가 히터모듈(200)의 높이보다 낮은 상태에서 히터모듈(200)이 가동되는 경우 히터모듈(200)이 온도가 과하게 상승되며, 이때 히터모듈(200)과 물리적으로 연결된 금속판(400)의 온도 역시 그에 비례하여 상승하게 된다.

따라서, 제1 바이메탈(700)에 의해 금속판(400) 온도가 기 설정된 온도를 초과하는 경우 히터모듈(200)의 가동이 정지되게 함으로써 히터모듈(200)의 과승온에 따른 화재 위험 등의 문제점을 방지할 수 있다.

■ 제2 바이메탈(800)

앞서 살펴본 도 4와 함께 도 12 내지 도 14를 참조한다.

도 12는 도 4에 도시된 바이메탈 커넥터(850)를 확대하여 보이는 도면이고, 도 13은 바이메탈 커넥터(850)의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 도 4에 도시된 제2 바이메탈(800)의 기술적 의의를 설명하기 위한 도면이다.

제2 바이메탈(800)은 히터모듈(200)의 외면에 부착되어 히터모듈(200)의 온도가 기 설정된 온도보다 높은 온도로 오르는 경우 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시키는 역할을 한다.

제2 바이메탈(800)은 바이메탈 본체(810) 및 바이메탈선(820)으로 구성된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 바이메탈 본체(810)는 히터모듈(200)에 고정되게 장착된다. 바이메탈 본체(810)는 히터모듈(200)의 외측단 부위에 설치되는 것이 바람직하다. 바이메탈선(820)은 콘트롤박스(300) 내의 PCB기판(미도시)에 연결된다.

플라스틱통(100) 내의 물의 양이 적은 경우 히터모듈(200)의 동작은 PCB기판(미도시)의 제어를 통해 히터모듈(200)의 발열동작이 정지되는 것이 안전하다.

그런데, 도 14에 도시된 바와 같이, 물의 양이 적은 상태이지만 전기온수기(10)가 예기치 않게 기울어진 경우 전술한 온도센서(500), 수위감지센서(600) 및 제1 바이메탈(700) 중 어느 것에 의해서도 히터모듈(200)의 동작이 정지되지 않게 된다. 즉, 물의 양이 적은 상태임에도 온도센서(500) 및 수위감지센서(600)는 기울어진 통 내의 수위보다 낮은 위치에 있어서 정상 상태인 것으로 감지하게 되고, 히터모듈(200)의 체결부위도 수위보다 낮은 위치에 있어서 그 체결부위를 통해 연결된 금속판(400)의 온도 역시 정상 범위에 있게 되어 제1 바이메탈(700)에 의해서도 과승온 상태인 것으로 감지되지 않는다.

이러한 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 제2 바이메탈(800)은 수면 밖으로 노출되어 과승온 상태에 있는 히터모듈(200) 부위(외측단 부위)에 부착되어 있어서 정상적으로 작동함으로써 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시킬 수 있다.

도 12를 참조하면, 바이메탈 커넥터(850)는 내측연장부(851), 중간리브부(882) 및 너트체결부(853)로 구성되며, 바이메탈 커넥터(850)의 내부에는 길이방향 전체에 걸쳐 관통형성된 전선가이드홀(854)이 형성되어 있다.

도 13-(a)를 참조하면, 금속판(400)에는 바이메탈커넥터 장착공(450)이 형성되고 플라스틱통(100)에는 그 장착공(450)에 대응하는 위치에 관통공(153)이 형성된다.

도 13-(b)를 참조하면, 이러한 관통공(153) 및 바이메탈커넥터 장착공(450)을 통해 플라스틱통(100) 내부로부터 바이메탈 커넥터(850)를 통과시켜 너트체결부(853)가 금속판(400) 밖으로 일부 노출된 상태가 되게 한 후, 그 너트체결부(853)에 너트(801)를 체결함으로써 바이메탈 커넥터(850)의 장착이 완료된다. 이때, 그 체결부위는 누수방지를 강화하기 위해 와셔(802)가 사용될 수 있다.

도 13-(b)를 참조하면, 제2 바이메탈(800)의 바이메탈선(820)이 전선가이드홀(854)을 통해 바이메탈 커넥터(850)를 통과하는 상태가 되도록 한 후에, 전선가이드홀(854) 내부를 에폭시와 같은 충진재를 채워 막힌 상태가 되도록 한다.

도 14에 도시된 바와 같이 제2 바이메탈(800)의 바이메탈 본체(810)는 플라스틱통 (100) 내부에 배치된 히터모듈(200)에 부착되며, 바이메탈 커넥터(850)를 통해 플라스틱통(100) 안팎으로 연장되어 있는 바이메탈선(820)에 의해 바이메탈 본체(810)와 콘트롤박스(300) 내의 PCB기판(미도시)이 전기적으로 연결된 상태가 된다.

바이메탈 커넥터(850)의 장착을 위해 금속판(400)이 사용됨으로써, 누수의 원인이 되는 틈새 발생의 염려 없게 바이메탈 커넥터(850)를 플라스틱통(100)에 단단히 고정할 수 있다. 구체적으로, 플라스틱통(100)은 플라스틱 소재이므로 금속판(400)을 사용하지 않고 바이메탈 커넥터(850)를 장착하는 경우 사용기간 경과에 따라 그 체결부위에 누수가 발생할 정도의 틈새가 발생될 우려가 있으나, 본 발명에서는 그 체결부위에 금속판(400)을 개재하여 너트(801)를 체결하므로 사용기간이 오래 경과하더라도 그 체결부위에 누수의 원인이 되는 틈새가 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

10 : 이동형 전기온수기
100 : 플라스틱통
120 : 물넘침방지홀
130 : 호스피팅
151, 152, 153 : 관통공
200 : 히터모듈
210 : 히터모듈 본체
250 : 히터모듈 커넥터
300 : 콘트롤박스
400 : 금속판
410 : 콘트롤박스 장착공
420 : 히터모듈 장착공
430 : 온도센서튜브 장착공
440 : 수위감지센서 장착공
450 : 바이메탈커넥터 장착공
500 : 온도센서
550 : 온도센서튜브
600 : 수위감지센서
700 : 제1 바이메탈
800 : 제2 바이메탈
810 : 바이메탈 본체
820 : 바이메탈선
850 : 바이메탈 커넥터
201, 501, 801 : 너트
202, 502, 802 : 와셔

Claims

30 내지 60 ℃ 범위에 속하는 희망 온도로 물을 데우기 위해 사용되는 이동형 전기온수기로서,
비고정식으로 사용되는 플라스틱통(100);
상기 플라스틱통(100) 내에 배치되는 파이프형 히터모듈(200);
상기 플라스틱통(100)을 관통하도록 배치되는 금속재질의 온도센서튜브(550);
상기 플라스틱통(100)의 외측면에 장착되는 금속판(400); 및
상기 금속판(400)에 장착되는 콘트롤박스(300);를 포함하며,
상기 금속판(400)에는 한 쌍의 히터모듈 장착공(420) 및 상기 한 쌍의 히터모듈 장착공(420)과 다른 높이에 형성된 온도센서튜브 장착공(430)이 형성되며, 상기 플라스틱통(100)에는 상기 한 쌍의 히터모듈 장착공(420)에 대응하는 위치에 형성된 한 쌍의 관통공(151) 및 상기 온도센서튜브 장착공(430)에 대응하는 위치에 형성된 관통공(152)이 형성되며,
상기 한 쌍의 관통공(151) 및 상기 한 쌍의 히터모듈 장착공(420)을 통해 외부로 노출된 상기 히터모듈(200)의 양단부 각각에 너트(201)가 체결되고, 상기 관통공(152) 및 상기 온도센서튜브 장착공(430)을 통해 외부로 노출된 상기 온도센서튜브(550)의 너트체결부(553)에 너트(501)가 체결되며, 상기 너트(201) 및 상기 너트(501)의 체결에 의해 상기 히터모듈(200), 상기 온도센서튜브(550) 및 상기 금속판(400)이 상기 플라스틱통(100)에 장착되며,
상기 금속판(400)에는 기 설정된 제한수위에 대응하는 위치에 형성된 수위감지센서 장착공(440)이 형성되며,
상기 수위감지센서 장착공(440)을 통해 상기 플라스틱통(100)의 외측면에 부착되는 수위감지센서(600)를 더 포함하며,
상기 파이프형 히터모듈(200)은 히터모듈 본체(210) 및 상기 히터모듈 본체(210)의 양단부에 결합되는 한 쌍의 히터모듈 커넥터(250)를 포함하고, 상기 히터모듈 커넥터(250)에 상기 너트(201)가 체결되는 너트체결부(253)가 형성되며,
상기 금속판(400)의 외측면에 접하도록 배치되어 상기 금속판(400)의 온도가 기 설정된 온도에 도달하는 경우 상기 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시키는 제1 바이메탈(700)을 더 포함하는,
이동형 전기온수기.
삭제
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청구항 1에 있어서,
상기 온도센서튜브(550)의 센서삽입홀(554)에 삽입되는 온도센서(500);를 더 포함하는,
이동형 전기온수기.
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삭제
청구항 1에 있어서,
상기 히터모듈(200)의 외면에 부착되어 상기 히터모듈(200)의 온도가 기 설정된 온도에 도달하는 경우 상기 히터모듈(200)의 발열동작을 정지시키는 제2 바이메탈(800)을 더 포함하는,
이동형 전기온수기.
청구항 8에 있어서,
상기 금속판(400)에는 바이메탈커넥터 장착공(450)이 형성되며,
상기 플라스틱통(100)을 관통하도록 배치되며 상기 바이메탈커넥터 장착공(450)을 통해 외부로 노출되어 너트(801)가 체결되는 전선가이드부재(850)를 더 포함하며,
상기 제2 바이메탈(800)은 상기 히터모듈(200)에 부착되는 바이메탈 본체(810) 및 상기 전선가이드부재(850)에 형성된 전선가이드홀(854)을 통해 상기 플라스틱통(100) 안팎으로 연장된 바이메탈선(820)을 포함하는,
이동형 전기온수기.