KR200253116Y1 - digital electrical water heater - Google Patents

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Abstract

사용자의 설치장소에 따라 변경이 가능하고 사용자의 설정온도를 디지털방식으로 자유로이 입력할 수 있고, 온수기의 운전상태를 표시창을 통해 체크가 용이한 디지털방식 전기온수기가 제안된다. 이 온수기는 수조내의 물온도를 감지하는 온도 감지부, 히터의 과열상태를 감지하는 과열감지부, 상기 감지부들에 의한 감지 상태를 디스플레이부에 표시함과 동시에 히터를 제어하는 마이컴, 온수기의 동작을 설정하기 위한 키입력부 및 온수기의 이상동작을 알려주는 부저, 상기 각부에 전원을 공급하는 전원부로 구성되어, 온수기의 동작설정이 용이하고 그 동작상태를 표시함과 동시에 이상상태를 외부로 알려준다.According to the installation place of the user, it is possible to change the user's setting temperature freely digitally, and it is proposed a digital electric water heater which can check the operation status of the water heater through the display window. This water heater displays the temperature sensing unit for detecting the water temperature in the water tank, the overheating sensing unit for detecting the overheating state of the heater, and displays the sensing state by the sensing units on the display and controls the operation of the microcomputer and the water heater. A key input unit for setting and a buzzer for notifying abnormal operation of the water heater, and a power supply unit for supplying power to the respective parts, it is easy to set the operation of the water heater, and displays the operation state and at the same time to inform the outside of the abnormal state.

Description

디지털방식 전기온수기{digital electrical water heater}Digital electrical water heater

본 고안은 전기온수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 아날로그방식의 전기온수기를 디지털방식으로 대체한 전기온수기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric water heater, and more particularly, to an electric water heater replacing a conventional analog electric water heater with a digital method.

일반적으로 전기온수기는 수조에 물을 내장하면서 수조내의 물의 온도가 일정하게 유지되도록 함으로써 적정량의 온수를 뽑아 쓰는데 이용된다.In general, the electric water heater is used to draw an appropriate amount of hot water by embedding the water in the tank to maintain a constant temperature of the water in the tank.

도 1은 종래의 아날로그방식 전기온수기를 나타낸 것으로, 개략적으로 수조(10), 히터(20), 열교환관(30) 및 컨트롤 박스(40)로 이루어진다.1 shows a conventional analog electric water heater, which is schematically composed of a water tank 10, a heater 20, a heat exchanger tube 30, and a control box 40.

상기 몸체(10)는 대략 원통형상으로 이루어지며, 그 내부에는 일정량의 열매체유(일반적으로 물을 사용함)를 저장하는 수조(12)를 갖는다. 상기 몸체(10)의 전면에는 히터(20)를 제어하는 콘트롤 박스(40)가 설치된다. 이때 상기 콘트롤 박스(40)는 아날로그방식으로 아날로그 온도 스위치(도시생략됨)가 부착된다.The body 10 has a substantially cylindrical shape, and has a water tank 12 therein for storing a certain amount of heat medium oil (generally using water). The control box 40 for controlling the heater 20 is installed on the front of the body 10. At this time, the control box 40 is attached to an analog temperature switch (not shown) in an analog manner.

그리고 상기 몸체(10)의 일측면에는 내부의 수조(12)와 연통되는 배수구(도시생략됨), 상면에는 수도 공급관(80)과 연결되는 냉수 유입구(32) 및 열교환 방식으로 가열된 온수가 배출되는 온수 배출구(34)가 구비되어 있다. 이들의 위치는 온수기의 생산 업체마다 달리할 수 있다.And one side of the body 10 is drainage port (not shown) in communication with the internal water tank 12, the cold water inlet 32 connected to the water supply pipe 80 and the hot water heated by the heat exchange method is discharged on one side of the body (10) Hot water outlet 34 is provided. Their location may vary among manufacturers of water heaters.

상기 수조(12) 하부에는 전원 공급에 의해 가열되어 그 내부에 저장된 열매체유를 일정한 온도(대략 90℃)로 가열시키기 위한 히터(20)가 설치된다. 이 히터(20)는 공지된 구조를 가지며, 수조의 용량에 따라 하나 또는 그 이상의 적정개수가 설치될 수 있다. 상기 히터(20)는 심야의 값싼 전기를 사용하여 작동된다. 상기 몸체(10)는 상기 히터(20)에 의해 가열된 열매체유의 열손실 억제를 위하여, 전체적으로 내벽체(10a)와 외벽체(10b)의 이중 구조로 이루어지며, 이들 사이에는 단열재(10c)가 충진된다.A heater 20 is installed in the lower part of the water tank 12 to heat the heat medium oil stored in the inside of the water tank 12 to a constant temperature (about 90 ° C.). The heater 20 has a known structure, and one or more appropriate numbers may be installed depending on the capacity of the tank. The heater 20 is operated using inexpensive electricity at night. The body 10 has a double structure of the inner wall body 10a and the outer wall body 10b as a whole, in order to suppress heat loss of the heat medium oil heated by the heater 20, between which the heat insulating material 10c is filled. do.

이와 같이 구성된 종래의 전기온수기는 사용자에 의해 컨트롤 박스(40)의 아날로그 스위치를 소정의 온도로 설정하면, 온수기 내부의 히터(20)의 작동에 따라 온수기내의 물의 온도가 소정온도로 유지된다.In the conventional electric water heater configured as described above, when the analog switch of the control box 40 is set to a predetermined temperature by a user, the temperature of the water in the water heater is maintained at a predetermined temperature according to the operation of the heater 20 inside the water heater.

예를들면, 사용자가 물의 온도를 최고온도 95℃로 설정하였다고 가정한 상태에서 물의 온도가 90℃가 되면 히터(20)의 전원이 오프되고 물의 온도가 84℃가 되면 다시 히터(20)의 전원이 온되어서 물을 가열하게 된다. 이때에는 온도 편차가 적어서 자주 히터(20)가 가열되었다가 냉각되었다가 하게되어 히터(20)의 수명이 짧아지며, 소모전력이 많아지게 된다.For example, assuming that the user set the water temperature to a maximum temperature of 95 ° C, when the water temperature reaches 90 ° C, the power of the heater 20 is turned off, and when the water temperature reaches 84 ° C, the power of the heater 20 is again. Is turned on to heat the water. In this case, since the temperature variation is small, the heater 20 is frequently heated and then cooled, thereby shortening the lifespan of the heater 20 and increasing power consumption.

상기한 전기온수기의 히터가 계속적으로 가열되어 내용물을 모두 증발하는 경우 히터가 과열되어 손상되며 누전이 발생되고 더 나아가 화재가 발생되기도 한다. 또한 컨트롤 박스내에 온도제어가 아날로그방식인 관계로 온도 설정을 위한 스위치 조작이 불편하고 온수기의 동작상태를 알아볼 수 없다.When the heater of the electric water heater is continuously heated to evaporate all the contents, the heater is overheated and damaged, a short circuit occurs, and even a fire may occur. In addition, since the temperature control in the control box is analog, switch operation for temperature setting is inconvenient and the operation status of the water heater cannot be recognized.

따라서 본 고안은 상기한 종래의 아날로그방식의 전기온수기의 단점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 고안의 목적은 설치장소에 따라 변경이 가능하고 사용자의 설정온도를 디지털방식으로 자유로이 입력할 수 있고, 온수기의 운전상태를표시창을 통해 체크가 용이한 디지털방식 전기온수기를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional analog electric water heater, and the object of the present invention can be changed depending on the installation location, and the user can freely input the set temperature digitally, It is to provide a digital electric water heater that can be easily checked through the display window.

도 1은 종래의 아날로그방식 전기온수기를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional analog electric water heater.

도 2는 본 고안의 디지털방식 전기온수기를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a digital electric water heater of the present invention.

도 3은 도2의 콘트롤 박스에 대한 회로도이다.3 is a circuit diagram of the control box of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 100 : 몸체 20, 200 : 히터10, 100: body 20, 200: heater

30 : 열교환관 40, 300 : 컨트롤 박스30: heat exchanger tube 40, 300: control box

101 : 상부통 102 : 하부통101: upper cylinder 102: lower cylinder

103 : 마그네슘봉 104 : 브라켓103: magnesium rod 104: bracket

105 : 벽면 106 : 급/배수관105: wall surface 106: supply / drain pipe

301 : 온도감지부 302 : 과열감지부301: temperature detection unit 302: overheat detection unit

303 : 트랜스포머 304 : 전원부303: transformer 304: power supply

305 : 마이컴 306 : 디스플레이부305: microcomputer 306: display unit

307 : 키입력부 308 : 릴레이307: key input unit 308: relay

309 : 부저309 buzzer

상기한 디지털방식 전기온수기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 수조내의 물온도를 감지하는 온도 감지부, 히터의 과열상태를 감지하는 과열감지부, 상기 감지부들에 의한 감지 상태를 디스플레이부에 표시함과 동시에 히터를 제어하는 마이컴, 온수기의 동작을 설정하기 위한 키입력부 및 온수기의 이상동작을 알려주는 부저, 상기 각부에 전원을 공급하는 전원부로 구성된다.Features of the present invention for achieving the object of the digital electric water heater, the temperature sensing unit for detecting the water temperature in the water tank, the overheat detection unit for detecting the overheating state of the heater, the display unit for detecting the detection state by the detection unit A microcomputer for controlling the heater and a key input unit for setting the operation of the water heater, a buzzer for notifying abnormal operation of the water heater, and a power supply unit for supplying power to the respective units.

이하, 본 고안의 디지털방식 전기온수기의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of a digital electric water heater of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 고안의 디지털방식 전기온수기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도2의 콘트롤 박스(300)에 대한 회로도이다.2 is a cross-sectional view showing a digital electric water heater of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of the control box 300 of FIG.

먼저 도 2를 참조하면, 본 고안의 전기온수기는 내외통(a)(b)의 이중으로 이루어지고 이들 사이에 발포우레탄에 의한 단열재(d)가 삽입된 상부통(101)과 하부통(102)으로 이루어진 몸체(100)와, 상기 몸체(100)를 벽면(105)에 고정시키는 브라켓(104)과, 상기 몸체(100)의 하단부에 설치된 컨트롤박스(300)와, 상기 컨트롤 박스(300)와 전기적으로 연결된 히터(200)와, 상기 하부통(102)의 바닥면에 고정설치된 부식방지용 마그네슘봉(103)과, 상기 상부통(101)과 하부통(102)에 물을 급수 또는 배수를 위한 급/배수관(106)으로 구성된다. 여기서 상기 상부통(101)과 하부통(102)을 통칭하여 수조라 한다.First, referring to Figure 2, the electric water heater of the present invention is made of a double of the inner and outer cylinders (a) (b), between the upper cylinder 101 and the lower cylinder 102 is inserted between the insulating material (d) by the urethane foam Body 100 made of a), the bracket 104 for fixing the body 100 to the wall surface 105, the control box 300 installed on the lower end of the body 100, and the control box 300 Water supply or drainage water to the heater 200, the corrosion prevention magnesium rod 103 fixed to the bottom surface of the lower cylinder 102 and the upper cylinder 101 and the lower cylinder 102 electrically connected to It consists of a supply / drain pipe 106 for. Here, the upper cylinder 101 and the lower cylinder 102 are collectively referred to as a water tank.

다음 도 3을 참조하면 본 고안의 컨트롤 박스(300)는 수조내의 물온도를 감지하는 온도 감지부(301)와, 히터(200)의 과열상태를 감지하는 과열감지부(302)와, 상기 감지부(301)(302)에 의한 감지 상태를 디스플레이부(306)에 표시함과 동시에 히터를 제어하는 마이컴(305), 온수기의 동작을 설정하기 위한 키입력부(307) 및 온수기의 이상동작을 알려주는 부저(309)와, 상기 각부에 전원을 공급하는 전원부(304)로 구성된다. 또한 마이컴(305)의 출력단과 전원공급단(AC) 사이에는 릴레이(308)가 접속되고, 상기 릴레이(308)의 출력단에는 히터(H)가 접속된다.Next, referring to FIG. 3, the control box 300 of the present invention includes a temperature sensor 301 for detecting a water temperature in a water tank, an overheat detector 302 for detecting an overheat state of the heater 200, and the detection. The microcomputer 305 for controlling the heater, the key input unit 307 for setting the operation of the water heater, and the abnormal operation of the water heater are notified while displaying the sensing state of the unit 301 and 302 on the display unit 306. Is composed of a buzzer 309 and a power supply unit 304 for supplying power to the respective portions. In addition, a relay 308 is connected between the output terminal of the microcomputer 305 and the power supply terminal AC, and a heater H is connected to the output terminal of the relay 308.

이와 같이 구성된 본 발명의 디지털방식 전기온수기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the digital electric water heater of the present invention configured as described above are as follows.

도 2에 도시된 바와 같이, 컨트롤 박스(300)내의 전원스위치(S)를 켜고, 키입력부(307)를 통해 사용자 온도를 입력하면, 디스플레이부(306)에 수조내의 현재온도와 설정온도가 각각 표시된다. 상기 키입력부(307)는 전원스위치, 온도설정스위치, 점검/해제 스위치 등이 설치되어 있다. 여기서 온도설정 스위치는 10디지트타입 스위치와 1디지트타입 스위치로 구성되어 한번 누를때마다 10씩 또는 1씩 증가한다.As shown in FIG. 2, when the power switch S in the control box 300 is turned on and the user temperature is input through the key input unit 307, the present temperature and the set temperature in the tank are respectively displayed on the display unit 306. Is displayed. The key input unit 307 is provided with a power switch, a temperature setting switch, a check / release switch, and the like. Here, the temperature setting switch is composed of 10 digit type switch and 1 digit type switch, and increases by 10 or 1 each time it is pressed.

먼저 마이컴(305)을 포함한 각부에는 트랜스포머(303)와 전원부(304)를 통해 온수기의 동작전원으로 변환된 직류전원이 공급된다.First, each part including the microcomputer 305 is supplied with the DC power converted into the operating power of the water heater through the transformer 303 and the power supply 304.

다음 전원단자(AC)와 직접 연결된 릴레이(308)의 턴온에 따라 히터(H)가 가열되어서 수조내의 물이 가열된다.Next, the heater H is heated according to the turn-on of the relay 308 directly connected to the power supply terminal AC, thereby heating the water in the tank.

한편 온도감지부(301)는 수조내의 소정영역에 설치된 온도센서를 통해 현재온도를 감지하여 제1 비교기(OP1)의 비반전단자에 인가하고 반전단자에 설정된 값과 비교하여 설정값 이상일 경우 소정 온도값을 마이컴(305)에 공급한다. 이때 상기 현재온도값은 RC적분기의 C값을 조절함에 의해 조정될 수 있다.On the other hand, the temperature detector 301 detects the current temperature through a temperature sensor installed in a predetermined area of the tank and applies it to the non-inverting terminal of the first comparator OP1, and compares it with the value set in the inverting terminal and the predetermined temperature is higher than the predetermined value. The value is supplied to the microcomputer 305. At this time, the present temperature value can be adjusted by adjusting the C value of the RC integrator.

또한 과열감지부(302)는 히터(H)에 연결된 바이메탈의 온도를 감지하여 감지된 온도를 제2 비교기(OP2)의 비반전단자에 인가하고 반전단자에 설정된 값과 비교하여 설정값 이상일 경우 소정 온도값을 마이컴(305)에 공급한다. 마찬가지로 바이메탈의 온도값은 RC적분기의 C값을 조절함에 의해 조정될 수 있다.In addition, the overheat detection unit 302 detects the temperature of the bimetal connected to the heater H and applies the detected temperature to the non-inverting terminal of the second comparator OP2 and compares it with the value set in the inverting terminal to be predetermined. The temperature value is supplied to the microcomputer 305. Likewise, the temperature of the bimetal can be adjusted by adjusting the C value of the RC integrator.

따라서 수조내의 물이 가열되어 온도감지부(301)를 통해 검출된 현재온도보다 설정온도가 높으면 히터(H)의 가열상태를 표시하는 히터 표시등(도시생략됨)이 점등되고, 현재온도와 설정온도가 같거나 낮으면 히터(H)의 오프상태를 표시하는 히터 표시등이 소등된다. 이때 히터(H)가 '온'되었다가 오프되면 히터가 곧바로 '온'되는 헌팅현상을 방지하기 위하여 현재온도가 설정온도보다 적어도 2℃이상 되어야 히터(H)가 '온'되도록 설계되어 있다.Therefore, when the water in the tank is heated and the set temperature is higher than the present temperature detected by the temperature sensing unit 301, a heater indicator (not shown) indicating the heating state of the heater H is turned on, and the present temperature and setting If the temperature is the same or lower, the heater indicator indicating the off state of the heater H is turned off. At this time, when the heater (H) is 'on' and turned off, the heater (H) is designed to be 'on' when the current temperature is at least 2 ° C or more than the set temperature in order to prevent the hunting phenomenon in which the heater is immediately 'on'.

상기 마이컴(305)은 과열감지부(302)를 통해 히터(H)의 과열상태를 인식하게되면 이상신호를 출력하여 부저(309)를 울려주고, 온도감지부(301)의 온도검출과 관계없이 히터(H)에 공급되는 전원을 차단함으로써 히터(H)의 과열상태를 방지한다.When the microcomputer 305 recognizes the overheat state of the heater H through the overheat detection unit 302, an output of an abnormal signal sounds the buzzer 309, regardless of the temperature detection of the temperature detection unit 301. The overheated state of the heater H is prevented by cutting off the power supplied to the heater H.

그리고 또한, 상기 마이컴(305)은 히터(H)의 열선이 끊어져서 한정된 시간(약 15분)에 전원이 공급되지 않을 경우, 또 히터(H)의 절연 파괴로 인해 누전상태로 방치된 경우 및 히터단자의 접촉불량 등으로 인하여 히터(H)에 전원이 공급되지 않을 시 이상신호를 출력하여 부저(309)를 울려주고 수조에 공급되는 전원을 시스템상 즉시 차단하여 기기점검을 통한 정상가동 조치를 취할 수 있고 누전 등으로부터 안전하게 사용자를 보호할 수 있다.In addition, when the microcomputer 305 is not supplied with power for a limited time (about 15 minutes) because the heating wire of the heater H is broken, and when the microcomputer 305 is left in a short circuit state due to insulation breakdown of the heater H, and the heater When power is not supplied to the heater H due to a poor contact of the terminal, an abnormal signal is output to sound the buzzer 309, and the power supplied to the water tank is immediately cut off on the system to take normal operation by checking the device. Can protect the user safely from short circuit and so on.

따라서 본 고안은 컨트롤 박스의 키입력부를 통해 전기온수기의 동작설정은 물론 기기의 동작상태 및 자가진단 동작을 한 눈에 알아볼 수 있다.Therefore, the present invention can be seen at a glance the operation setting of the electric water heater as well as the operation state and the self-diagnosis operation of the electric water heater through the key input of the control box.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 디지털방식 전기온수기는 사용자의 설정온도를 키입력부를 통해 자유로이 입력할 수 있고, 각종 표시창을 통해 온수기의 운전상태를 한눈에 체크할 수 있다.As described above in detail, the digital electric water heater of the present invention can freely input the user's set temperature through a key input unit, and check the operation state of the water heater at a glance through various display windows.

또한 본 고안의 디지털방식 전기온수기는 기존의 아날로그방식의 전기온수기를 디지털방식으로 대체함으로써 조작이 간편하고 절전은 물론 과열이나 누전이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the digital electric water heater of the present invention has an advantage that it is easy to operate and to prevent overheating or short-circuit of electricity by replacing the existing analog electric water heater with a digital method.

본 고안의 디지털방식 전기온수기는 설치장소에 따라 변경이 예상되기 때문에 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않고 청구된 항들의 범주내에서 통상의 지식을 가진자에 의거하여 다양한 변조.변화가 가능함은 명백하다.Since the digital electric water heater of the present invention is expected to be changed according to the installation location, it is obvious that various modulations and changes can be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention within the scope of the claimed items. .

Claims (3)

수조내의 물온도를 감지하는 온도 감지부와;A temperature sensor for sensing a water temperature in the tank; 히터의 과열상태를 감지하는 과열 감지부와;An overheat detector for sensing an overheat state of the heater; 상기 감지부들에 의한 감지 상태를 디스플레이부에 표시함과 동시에 히터를 제어하는 마이컴과;A microcomputer for controlling a heater while displaying a sensing state of the sensing units on a display unit; 온수기의 동작을 설정하기 위한 키입력부 및 온수기의 이상동작을 알려주는 부저와; 그리고A buzzer for notifying abnormal operation of the key input unit and the water heater for setting the operation of the water heater; And 상기 각부에 전원을 공급하는 전원부로 구성됨을 특징으로 하는 디지털방식 전기온수기.Digital electric water heater, characterized in that consisting of a power supply for supplying power to each of the parts. 제1항에 있어서, 상기 키입력부는 10디지트 스위치와 1디지트 스위치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 디지털방식 전기온수기.The digital water heater of claim 1, wherein the key input unit comprises a 10 digit switch and a 1 digit switch. 제1항에 있어서, 상기 감지부는 RC적분기와 비교기로 구성함을 특징으로 하는 디지털방식 전기온수기.The digital water heater of claim 1, wherein the sensing unit comprises an RC integrator and a comparator.
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