KR102394336B1 - 개선된 물 감지회로와 단자구조를 가진 이동형 수중히터 - Google Patents

개선된 물 감지회로와 단자구조를 가진 이동형 수중히터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 물 감지회로와 단자구조를 가진 이동형 수중히터를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 수중히터는 콘트롤박스(10); 상기 콘트롤박스(10)에 연결된 온도센서파이프(30)와 히터파이프(40); 상기 히터파이프(40)의 발열부(43)를 커버하는 보호커버(51, 52); 및 상기 히터파이프(40) 내의 발열코일(43a)에 대한 전기공급을 제어하는 전기공급회로를 포함하며, 상기 전기공급회로는 AC/DC 변환기(14); 및 상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 발열코일(43a) 사이에 연결된 릴레이(15);를 포함하며, 상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 릴레이(15) 사이에는 수온에 따라 스위칭 동작하는 온도조절기(90)와, 제1 전극으로 기능하는 온도센서파이프(30)와, 제2 전극 및 집전판으로 기능하는 상기 보호커버(51, 52)가 직렬로 배치되며, 상기 온도조절기(90)가 ON 상태일 조건 및 상기 온도센서파이프(30)와 상기 보호커버(51, 52)가 용기 내의 물을 매개로 서로 통전되는 상태일 조건이 충족될 때 상기 발열코일(43a)에 교류 전류가 인가된다.

Description

개선된 물 감지회로와 단자구조를 가진 이동형 수중히터{A portable electric water heater having an improved water sensing circuit}
본 발명은 이동형 수중히터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 종래보다 개선된 전기공급회로를 가진 이동형 수중히터에 관한 것이다.
이동형 수중히터는 가정, 음식점, 캠핑장, 공사장 등의 다양한 장소에서 용기에 채워진 물에 히터를 담궈서 데워진 온수를 공급하는데 사용되는 전기제품이다. 특히 제품구조상 발열부가 노출되어 있기 때문에 물이 없을 때에는 자동으로 히터의 전원을 차단하여 화재 등 안전사고를 사전에 예방하는 기능이 반드시 필요한 제품이다.
따라서 이동형 수중히터에는 과열방지를 위해서 발열부의 온도를 직접 감지하는 교류회로, 또는 교류를 직류로 변환하여 전기를 공급하기 위한 전기회로가 구비된다. 그리고 이러한 전기공급회로는 사용자 편의 내지 안전을 위해 특정 조건에서는 전기를 차단시키는 기능을 갖도록 구성됨이 일반적이다.
수중히터의 과열방지를 위한 종래의 기술들을 요약하면 아래와 같다.
한국등록실용신안 제20-0483922호에 소개된 제품은 별도로 물을 감지하는 기능이 없는 대신 발열부가 물 밖으로 노출될 경우 발열부에 부착된 온도센서에 의해 기 설정된 온도(예: 100℃) 이상의 온도가 감지될 때 발열부에 전기공급을 차단시켜 히터 과열을 방지한다. 그러나 발열부에 부착된 온도센서가 이상 온도를 감지해서 전원을 차단하기까지 반응 시간이 길기 때문에 그 사이 상승된 히터의 잠열로 인해 온도센서가 고장이 나는 문제가 있다.
그리고 한국등록특허 제10-1580055호의 경우 데우고자 하는 물을 전도체로 활용한다. 요약하면 물 속에 담긴 두 개의 전극 사이에 물을 매개로 전기가 흘러서 복잡한 PCB 회로에 부착된 트랜지스터 내부 회로가 스위치 ON 되면 연동되어 있는 릴레이가 작동되어 교류 회로가 스위치 ON 되어 히터에 교류전기가 공급되는 구조이다. 즉 두 전극 사이에 물이 없으면 트랜지스터가 감응하지 않아서 히터에 전기가 차단되어 과열방지를 하는 제품이다.
위 기능을 제어하기 위해서는 트랜지스터를 포함하여 여러 가지 전자부품들로 구성된 전자회로(PCB)를 사용할 수 밖에 없다. 때문에 제어용 회로(PCB) 하나 가격이 제품 전체 재료비의 절반이나 될 정도로 높다. 또한 트랜지스터 ON 스위치 구동을 위해서는 미세전류를 사용하기 때문에 오랜 시간 사용시 물속에 잠긴 두 개의 전극 표면에 이물질(예: 지하수 석회질)이 붙으면 전극 사이에 통전이 되지 않는다. 즉 물을 데우는 기능이 상실되는 심각한 문제가 있다. 또한 물 감지를 위해 사용되는 두 전극이 외부에 노출되어 있기 때문에 금속용기나 그 외 금속류가 두 전극에 접촉될 경우 물이 없어도 트랜지스터가 감응하여 히터가 발열하는 치명적인 문제가 있다.
한국등록실용신안 제20-0483922호 (2017.07.11) 한국등록특허 제10-1580055호 (2015.12.28)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위해 도출된 발명으로서, 종래보다 개선된 물 감지용 전기공급회로를 가진 이동형 수중히터를 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명은 콘트롤박스(10); 상기 콘트롤박스(10)에 연결된 온도센서파이프(30)와 히터파이프(40); 상기 히터파이프(40)의 발열부(43)를 커버하는 보호커버(51, 52); 및 상기 히터파이프(40) 내의 발열코일(43a)에 대한 전기공급을 제어하는 전기공급회로를 포함하며, 상기 전기공급회로는 AC/DC 변환기(14); 상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 발열코일(43a) 사이에 연결된 릴레이(15); 및 상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 릴레이(15) 사이에는 물을 매개로 회로 연결을 위한 두 개의 전극 즉 온도센서파이프(30) 와 보호커버(51,52) 그리고 온도조절기(90)가 직렬 연결되며, 상기 온도센서파이프(30)와 보호커버(51, 52)가 물속에 일정한 깊이로 잠긴 상태에서 전기를 인가하면 물을 매개로 제1 및 제2 전극 사이에 전기가 흐르고, 상기 스위칭부(90)는 수온에 따라 스위칭 동작하며, 상기 제1 전극(30) 및 제2 전극(51, 52)이 특정 깊이로 물에 잠겨서 전기가 흐르고, 온도조절기(90)가 ON 상태일 때 상기 릴레이(15)의 DC 구동부가 활성화되어 AC 회로가 ON되어 상기 발열코일(43a)에 전기가 공급되는 이동형 수중히터를 제공한다.
상기 이동형 수중히터는 AC/DC 변환기에서 DC로 변환된 제1 케이블(71)은 릴레이(15) 직류 단자 두 개 중 하나의 단자에 직접 연결되며, 또 다른 제2 케이블(72)은 온도조절기(90), 온도센서 파이프(30), 보호커버(51, 52), 그리고 상기 릴레이(15)의 나머지 DC 단자에 직렬로 연결한다.
상기 이동형 수중히터는 상기 보호커버(51, 52)가 볼트부재(45)에 의해 연결되며, 상기 제2 케이블(72)은 보호커버(51, 52)를 상기 릴레이(15)에 연결하는 케이블(72a)을 포함하며, 상기 제1 케이블(72)의 일단에 상기 볼트부재(45)에 고정되는 단자(73)가 구비된 것일 수 있다.
상기 이동형 수중히터는 상기 온도센서파이프(30)의 하단에 상기 히터파이프(40)와의 접촉을 방지하기 위한 절연부재(31)가 구비된 것일 수 있다.
상기 이동형 수중히터는 상기 온도센서파이프(30)에 금속 용기를 매개로 상기 히터파이프(40)와 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위한 절연부재(35)가 추가로 구비된 것일 수 있다.
본 발명에서 고안된 수중 전극의 적절하게 넓은 표면적을 가진 구조는 두 전극 사이에 있는 물을 통과한 전기만으로 직접 릴레이 구동이 가능하기 때문에 결과적으로 물 감지회로가 지극히 단순화되었다. 기존(한국등록특허 제10-1580055호의)의 경우 물속에 담긴 두 전극 형상으로는 전류를 인가하여 물을 통과한 미세 전류가 트랜지스터 구동은 가능하지만 상기 릴레이는 구동시킬 수 없다. 즉 물의 특성상 전선처럼 인가된 전기가 한 방향으로 흐르지 않기 때문에 물속에 담긴 두 전극의 표면적이 클 수록 비례해서 물에 인가된 초기값에 근접한 전류가 흐르는 전기회로를 얻을 수 있다.
따라서 본 발명에서 고안된 수중 전극은 기존의 미세전류 감응용 트랜지스터를 이용한 복잡한 전기회로(PCB) 대신 소형의 AC/DC 변환기와 릴레이 만으로 지극히 단순화된 전기회로를 가진 이동형 수중히터를 제공할 수 있는 것이다. 결과적으로 제조 원가가 크게 절감되며 본 발명에서 고안된 수중 전극의 넓은 표면적은 오랜 사용으로 이물질이 묻어도 안정적으로 전기회로 유지가 가능하기 때문에 획기적으로 수명이 연장된 이동형 수중히터를 제공할 수 있다. 또 한 단자 끝단과 표면에 절연제를 부착하여 적정 깊이의 물 이외에 단자간 통전이 되지 못하도록 하여 히터의 오동작을 사전에 차단시켜 안전한 이동형 수중히터를 제공한다.
도 1 및 도 2는 이동형 수중히터의 실시예를 보이는 도면들이다.
도 3은 콘트롤박스(10)의 실시예를 보이는 도면이다.
도 4는 콘트롤박스(10)를 분해하여 보이는 도면이다.
도 5는 온도센서파이프(30) 및 히터파이프(40)의 실시예를 보이는 도면이다.
도 6은 히터파이프(40) 및 보호커버(51, 52)의 실시예를 보이는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 수중히터의 전기공급회로를 보이는 도면이다.
도 10은 온도센서파이프(30)의 다른 실시예를 보이는 도면이다.
이하에서는 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2는 이동형 수중히터의 실시예를 보이는 도면들이다.
이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동형 수중히터는 공사장, 캠핑장, 음식점, 가정 등의 다양한 장소에서 용기에 채워진 물에 히터를 담궈서 온수를 공급하는데 사용되는 전기제품으로서, 보일러와 같은 온수 시설이 없는 곳에서 특히 유용하게 사용될 수 있는 전기제품이다.
이동형 수중히터는 콘트롤박스(10), 전기코드(20), 온도센서파이프(30), 히터파이프(40) 및 보호커버(51, 52)를 포함한다.
콘트롤박스(10)는 전기 공급 및 동작 제어를 담당하는 부분이고, 전기코드(20)는 외부 전원에 연결되는 부분이다. 수중히터가 사용되는 장소에 마련된 전기콘센트에 전기코드(20)가 연결된다.
온도센서파이프(30)는 내부가 비어있는 파이프로 구비되며 그 내부에 온도센서(60, 도 5 참조)가 배치된다. 히터파이프(40)는 콘트롤박스(10)를 통해 공급되는 교류전기를 이용하여 발열함으로써 물을 가열하는 구성이다.
보호커버(51, 52)는 히터파이프(40)의 하단부 즉 발열부위를 커버함으로써 그 발열부위가 용기 또는 인체에 접촉되는 것을 방지하는 구성이다.
이동형 수중히터 사용 시에 그것의 적어도 하부가 용기 내의 물속에 잠긴 상태로 사용되며, 이때 보호커버(51, 52) 사이에 배치된 히터파이프(40)의 발열부위에서 열이 발생됨으로써 용기 내의 물이 가열되어 온수가 생성된다.
후술하는 바와 같이, 본 발명의 이동형 수중히터에 구비되는 전기회로 상에서 온도센서파이프(30) 및 보호커버(51, 52)는 제1 전극 및 제2 전극으로 각각 기능한다. 여기서 제2 전극으로 기능하는 보호커버(51, 52)는 용기 속의 수중에 인가되는 미세전류 전체를 받을 수 있을 정도의 표면적을 갖는 부재로서 집전판에 해당한다.
도 3은 콘트롤박스(10)의 실시예를 보이는 도면이고, 도 4는 콘트롤박스(10)를 분해하여 보이는 도면이다.
콘트롤박스(10)는 상호 결합되는 하부케이싱(11) 및 상부케이싱(12)으로 구성된 케이싱부를 포함한다. 하부케이싱(11)과 상부케이싱(12) 사이에 형성되는 내부공간에 콘트롤박스(10)의 전자부품들이 수용된다.
도 3을 참조하면, 상부케이싱(12)에는 온도조절용 다이얼(12a)이 구비된다. 사용자는 온도조절용 다이얼(12a)을 회전조작함으로써 목표 수온을 설정할 수 있다.
대안적인 실시예에 따르면, 사용자가 목표 수온 설정을 위해 사용하는 조작 수단으로 전자식으로 조작되는 버튼들이 상부케이싱(12)에 구비될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 하부케이싱(11)에는 한 쌍의 히터파이프 장착부(11a, 11b) 및 온도센서파이프 장착부(11c)가 구비된다. 한 쌍의 히터파이프 장착부(11a, 11b)를 통해 전술한 히터파이프(40)가 콘트롤박스(10)에 장착되며, 온도센서파이프 장착부(11c)를 통해 전술한 온도센서파이프(30)가 콘트롤박스(10)에 장착된다.
도 4를 참조하면, 콘트롤박스(10)의 내부공간에는 압력식 온도조절기(90)가 구비된다. 온도조절기(90)는 전술한 온도조절용 다이얼(12a)에 결합되어 그와 함께 조작되는 노브(91)를 포함한다. 온도조절기(13)는 용기 내 물의 수온이 사용자가 설정한 목표 수온에 도달하면 ON에서 OFF 상태로 스위칭되어 히터파이프(40)에 대한 전기 공급을 차단한다. 가령 사용자에 의해 목표 수온이 60℃로 설정된 경우, 히터파이프(40) 작동에 의해 수온이 상승하여 60℃에 도달하면 ON 상태에서 OFF 상태로 전환됨으로써 히터파이프(40)에 대한 전기 공급이 차단된다.
도 4를 참조하면, 콘트롤박스(10)의 내부공간에는 AC/DC 변환기(14) 및 릴레이(15)가 또한 구비된다.
AC/DC 변환기(14)는 외부로부터 인가된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 구성이다. 예로써 AC/DC 변환기(14)는 220V의 교류 전압을 12V의 직류 전압으로 변환한다. AC/DC 변환기(14)에 의해 공급되는 직류 전압은 릴레이 구동 전압으로 사용된다.
릴레이(15)는 히터파이프(40)에 대한 전기 공급을 제어하기 위한 구성이다. 릴레이(15)는 전자석 방식에 의해 ON(활성)/OFF(비활성) 동작하며, 릴레이(15)에 전술한 직류 전압(릴레이 구동 전압)이 인가될 때 ON 상태가 된다. 압력식 온도조절기(90)가 OFF 상태일 때 릴레이(15)의 DC 구동부가 비활성 상태(OFF)가 되어 히터파이프(40)에 대한 전기 공급을 차단한다. 한편, 본 발명의 수중히터에는 구비된 전술한 제1 전극(30)과 제2 전극(51, 52)이 용기 내 물이 충분치 않아 서로 통전된 상태가 아닐 때에도 릴레이(15)의 DC 구동부가 비활성 상태(OFF)가 되어 히터파이프(40)에 대한 전기 공급 차단된다.
도 5는 온도센서파이프(30) 및 히터파이프(40)의 실시예를 보이는 도면이며, 도 6은 히터파이프(40) 및 보호커버(51, 52)의 실시예를 보이는 도면이다.
온도센서파이프(30)는 콘트롤박스(10)에 구비된 전술한 온도센서파이프 장착부(11c)에 장착된다. 온도센서파이프(30) 내부에 압력식 온도센서(60)가 수용된다. 온도센서(60)는 온도센서튜브(61)를 통해 전술한 온도조절기(13)에 연결된다. 온도센서튜브(61) 내에는 온도에 따라 팽창/수축하는 압력 전달 유체가 구비된다. 온도센서튜브(60) 내의 유체를 통해 온도센서(60)의 온도에 비례하는 압력이 온도조절기(13)에 전달되며 이를 통해 온도조절기(13)가 온도를 감지하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이 온도센서(60)는 온도센서파이프(30)의 하단부에 배치되는 것이 바람직하다.
온도센서파이프(30)의 하단부 외측에는 절연부재(31)가 결합된다. 절연부재(31)는 온도센서파이프(30)가 보호커버(51, 52)와 접촉하여 전기적으로 직접 연결되는 것을 방지하는 구성이다. 일 예로 절연부재(31)는 실리콘 소재로 제작될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 절연부재(31)는 온도센서파이프(30)의 하단보다 아래로 조금 더 연장된 배치를 갖는다.
히터파이프(40)는 한 쌍의 연결부(41, 42) 및 그 사이에 배치된 발열부(43)로 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 연결부(41, 42)는 직선형으로 이루어지고 발열부(43)는 트랙 내지 클립 유사 형상으로 벤딩된 형상으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 연결부(41, 42)가 하부케이싱(11)의 히터파이프 장착부(11a, 11b)에 결합됨으로써 히터파이프(40)가 콘트롤박스(10)에 장착된다.
히터파이프(40) 내에는 발열코일(43a, 도 7 참조)이 수용된다. 보다 구체적으로 발열코일(43a)은 히터파이프(40)의 발열부(43) 내에 수용된다. 콘트롤박스(10)로부터 교류 전압을 공급받아 발열코일이 열을 발생시키며 그 열에 의해 물을 가열할 수 있다. 보다 구체적으로, 릴레이(15)가 ON(활성) 상태일 때 전기코드(20)를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전기가 히터파이프(40)의 발열코일에 공급되어 열이 발생된다.
보호커버(51, 52)는 히터파이프(40)의 발열부(43)를 커버한다. 보호커버(51, 52)는 한 쌍으로 구비되며 볼트부재(45)와 같은 연결부재에 의해 상호 결합된다. 볼트부재(45)가 한 쌍의 보호커버(51, 52)를 통과하도록 장착되고 그 볼트부재(45)에 너트가 체결됨으로써 보호커버(51, 52)가 상호 단단히 고정된다.
온도센서파이프(30), 히터파이프(40) 및 보호커버(51, 52)는 도전성을 가진 금속 소재로 제작된다. 일 예로 SUS 소재가 적용될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 수중히터의 전기공급회로를 보이는 도면이다.
이를 참조하면, 외부전원(1)으로부터 공급되는 교류전압은 AC/DC 변환기(14)에 의해 직류전압으로 변환되며 그 직류전압이 릴레이 구동 전압으로 사용된다. 릴레이(15)에 릴레이 구동 전압이 인가되어 활성 상태(ON)가 될 때 외부전원(1)으로부터 공급되는 교류 전압이 히터파이프(40) 내의 발열코일(43a)에 인가될 수 있다.
AC/DC 변환기(14)와 릴레이(15) 사이에는 제1 케이블(71) 및 제2 케이블(72)이 구비된다. 제1 케이블(71)은 AC/DC 변환기(14)를 릴레이(15)의 두 개의 직류 단자 중 하나에 직접 연결시키는 것이며, 제2 케이블(72)은 AC/DC 변환기(14)를 릴레이(15)의 두 개의 직류 단자 중 다른 하나에 연결하는 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 케이블(72)에 의해 AC/DC 변환기(14)와 릴레이(15) 사이에 온도조절기(90), 온도센서파이프(30) 및 보호커버(51, 52)가 직렬 연결된다. 제2 케이블(72)은 보호커버(51, 52)를 릴레이(15)에 연결하는 케이블(72a) 및 온도센서파이프(30)를 온도조절기(90)에 연결하는 케이블(72b)을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 케이블(72a)은 보호커버(51, 52)의 결합을 위해 사용되는 볼트부재(45)에 연결됨으로써 보호커버(51, 52)에 연결될 수 있으며, 케이블(72a)의 단자(73)를 볼트부재(45)에 끼우고 너트 체결을 통해 단자(73)를 고정하는 방식으로 케이블(72a)을 보호커버(51, 52)에 간단히 연결할 수 있다. 도시하지 않았으나, 케이블(72b)은 콘트롤박스(10)의 내부 공간 안에서 온도센서파이프(30)의 상단을 온도조절기(13)에 연결한다.
대안적인 실시예로서, 케이블(72a)은 보호커버(51, 52)에 연결되는 대신 보호커버(51, 52)와 접촉 상태인 히터파이프(40)와 연결될 수 있으며, 이때 히터파이프(40)와의 연결은 콘트롤박스(10) 내에서 케이블(72a)이 히터파이프(40)의 상단에 연결되는 방식으로 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 보호커버(51, 52)가 케이블(72a)에 의해 릴레이(15)에 연결되고 온도센서파이프(30)가 케이블(72b)에 의해 온도조절기(90)에 연결되는 것으로 설명하지만, 그와 반대로 보호커버(51, 52)가 케이블(72a)에 의해 온도조절기(90)에 연결되고 온도센서파이프(30)가 케이블(72b)에 의해 릴레이(15)에 연결되는 것도 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 온도조절기(90)가 ON 상태라 하더라도 용기 내의 수위가 기준 수위보다 낮은 경우 제1 전극으로 기능하는 온도센서파이프(30)와 제2 전극으로 기능하는 보호커버(51, 52)가 물을 매개로 통전되지 못하고 전기적으로 서로 단락된 상태가 된다. 이때 릴레이(15)는 DC 구동부가 비활성 상태(OFF)로 유지되므로 외부전원(1)의 교류전압은 발열코일(43a)에 공급되지 않으며 히터파이프(40)는 발열하지 않는 상태로 유지된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 온도조절기(90)가 ON 상태이고 제1 전극(30)과 제2 전극(51, 52)이 서로 통전된 상태일 때 릴레이(15)의 DC 구동부가 활성화되어(ON) 외부전원(1)으로부터 발열코일(43a)에 교류전압이 공급되며(교류회로 = ON) 그에 따라 발열코일(43a)이 발생시키는 열에 의해 용기 내의 물이 가열된다. 이때 제1 전극(30)과 제2 전극(51, 52)은 용기 내에 물이 충분히 채워져 그 수위가 기준 수위 이상인 경우 서로 통전된다.
이때, 기준 수위는 보호커버(51, 52)가 완전히 잠기는 최소 수위라 할 수 있다. 이와 같이 수위가 기준 수위 이상일 조건이 충족되면 보호커버(51, 52)는 물론 온도센서파이프(31)의 하부가 물 속에 잠긴 상태가 되어 물을 매개로 보호커버(51, 52)와 온도센서파이프(31)가 그 사이에 전기가 흐르는 통전 상태가 된다. 이때, 제2 전극으로 기능하는 보호커버(51, 52)는 표면적이 넓은 형태의 부재이기 때문에 도 9에 도시된 바와 같이 용기 내에 물이 충분히 채워진 상태가 되면 수중에 인가되는 미세전류를 모두 받을 수 있으며 이에 의해 온도센서파이프(31)와 보호커버(51, 52) 사이에 릴레이 작동을 위한 전기가 원활하게 흐를 수 있게 된다. 여기서 제2 전극으로 기능하는 보호커버(51, 52)는 집전판의 역할을 수행함을 이해할 수 있다.
이와 같이 제1 전극(30)과 제2 전극(51, 52)은 용기 내의 수위가 부족한 경우에는 단락(OFF)된 상태가 되고 용기 내의 수위가 충분한 경우 통전(ON)되는 일종의 스위치로서 기능한다. 이러한 제1 및 제2 전극에 의한 스위칭 기능이 정상적으로 작동하기 위하여 보호커버(51, 52)와 온도센서파이프(30)는 비접촉 상태로 유지되어야 하며, 온도센서파이프(30)의 하단에 부착된 전술한 절연부재(31)는 온도센서파이프(30)와 보호커버(51, 52) 간의 불필요한 접촉을 방지한다.
용기 내의 물에 대한 가열이 진행되어 용기 안의 수온이 목표 수온에 도달한 것으로 감지되면, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 스위칭부(90)가 OFF 상태로 전환되고 그에 따라 릴레이(15)의 DC 구동부가 비활성 상태(OFF)로 전환됨으로써 발열코일(43a)에 대한 전기공급이 차단되어 수중히터의 발열 동작이 중지된다.
도 10은 온도센서파이프(30)의 다른 실시예를 보이는 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 온도센서파이프(30)의 상부에는 절연부재(35)가 추가로 구비될 수 있다. 수중히터는 용기에 비스듬하게 기대어진 배치로 사용될 수 있다. 이때 용기가 금속 용기일 경우 온도센서파이프(30) 및 히터파이프(40)가 금속 용기와 접촉됨으로써 온도센서파이프(30)와, 히터파이프(40)에 연결된 보호커버(51, 52)가 전기적으로 연결된 상태가 된다. 이러한 전기적 연결 상태에서는 수위와 무관하게 제1 전극(30)과 제2 전극(51, 52)가 통전된 상태(ON)가 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 온도센서파이프(30)에 도 10에 도시된 절연부재(35)가 구비된다. 일 예로 절연부재(35)는 고무 소재의 튜브 형태로 제작될 수 있다.
이상 설명한 수중히터의 전기공급회로에 필요한 추가 구성은 단지 AC/DC 변환기(14), 릴레이(15) 및 케이블(71, 72)이다.
이와 같이 AC/DC 변환기(14), 릴레이(15) 및 케이블(71, 72)의 추가 만으로 수중히터의 전기공급회로가 구성되므로 수중히터의 시스템 구성이 매우 간단하며 조립성이 개선되고 제조 단가를 절감할 수 있으며 전기적 오동작의 발생을 방지할 수 있다.
1 : 외부전원
10 : 콘트롤박스
11 : 하부케이싱
12 : 상부케이싱
90 : 온도조절기
14 : AC/DC 변환기
15 : 릴레이
20 : 전기코드
30 : 온도센서파이프
31 : 절연부재
35 : 절연부재
40 : 히터파이프
41, 42 : 연결부
43 : 발열부
43a : 발열코일
45 : 볼트부재
51, 52 : 보호커버
60 : 온도센서
71 : 제1 케이블
72 : 제2 케이블

Claims (5)

  1. 콘트롤박스(10);
    상기 콘트롤박스(10)에 연결된 온도센서파이프(30)와 히터파이프(40);
    상기 히터파이프(40)의 발열부(43)를 커버하는 보호커버(51, 52); 및
    상기 히터파이프(40) 내의 발열코일(43a)에 대한 전기공급을 제어하는 전기공급회로를 포함하며,
    상기 전기공급회로는
    AC/DC 변환기(14);
    상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 발열코일(43a) 사이에 연결된 릴레이(15);
    상기 전기공급회로는 상기 AC/DC 변환기(14)를 상기 릴레이(15)의 두 개의 단자 중 하나의 단자에 직접 연결하는 제1 케이블(71); 및
    상기 AC/DC 변환기(14)를 온도조절기(90), 상기 온도센서파이프(30), 상기 보호커버(51, 52) 및 상기 릴레이(15)의 두 개의 단자 중 다른 하나의 단자에 연결하는 제2 케이블(72);을 포함하며,
    상기 AC/DC 변환기(14)와 상기 릴레이(15) 사이에는 수온에 따라 스위칭 동작하는 온도조절기(90)와, 제1 전극으로 기능하는 온도센서파이프(30)와, 제2 전극 및 집전판으로 기능하는 상기 보호커버(51, 52)가 직렬로 배치되며, 상기 온도조절기(90)가 ON 상태일 조건 및 상기 온도센서파이프(30)와 상기 보호커버(51, 52)가 용기 내의 물을 매개로 서로 통전되는 상태일 조건이 충족될 때 상기 발열코일(43a)에 교류 전류가 인가되며,
    상기 보호커버(51, 52)는 볼트부재(45)에 의해 연결되며, 상기 제2 케이블(72)은 보호커버(51, 52)를 상기 릴레이(15)에 연결하는 케이블(72a)을 포함하며, 상기 케이블(72a)의 일단에는 상기 볼트부재(45)에 고정되는 단자(73)가 구비된
    이동형 수중히터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 온도센서파이프(30)의 하단에는 상기 보호커버(51, 52)와의 접촉을 방지하기 위한 절연부재(31)가 구비된
    이동형 수중히터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 온도센서파이프(30)에는 금속 용기를 매개로 상기 히터파이프(40)와 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위한 절연부재(35)가 추가로 구비된
    이동형 수중히터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101580055B1 (ko) 2014-09-03 2015-12-28 박춘택 온수 히터
KR20160004044U (ko) * 2015-05-13 2016-11-24 주식회사 지와트인스트루먼트 이동형 전기 온수 히터

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