KR200316512Y1 - 수조용 히터장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수조용 히터장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수조내에서 점유하는 면적을 최소화하면서 히팅효율은 대폭 향상시킬 수 있는 수조용 히터장치에 관한 것이다.

이러한 수조용 히터장치는, 제어부와, 이 제어부와 연결되고 전기가 인가되면 열을 발생시키는 발열체와, 이 발열체의 인접된 위치에 배치되어 수온을 감지하는 수온감지부와, 상기한 발열체의 발열온도를 감지하는 발열체감지센서를 포함하며,

상기한 발열체는 내부에 발열선이 설치된 원형 또는 다각형상의 단면을 가지는 단일의 파이프가 단층의 평면형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

수조용 히터장치{heating device for water tank}

본 고안은 수조용 히터장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수조내에서 점유하는 면적을 최소화하면서 히팅효율은 대폭 향상시킬 수 있는 수조용 히터장치에 관한 것이다.

일반적으로 활어가 담겨지는 간이수조나 도금을 위한 도금조와 같은 각종 수조에는 활어의 서식환경이나 양질의 도금품질을 얻기 위해서는 수온을 일정하게 유지시키는 것이 중요하며, 이를 위해 수조내에서 물이나 용액에 담겨져서 셋팅된 온도범위내로 수온을 유지시키는 히터장치가 설치된다.

상기한 히터장치의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 열을 발생시키는 발열체와, 이 발열체의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기한 발열체의 형태는 요구되는 발열조건이나 수조의 크기에 따라 다르지만 대부분 일정한 지름을 가지는 코일형태로 감겨져서 수조내에 설치가 가능한 길이범위내로 형성되어 상기한 제어부와 연결되고, 이 발열체의 인접부에는 수온 및 발열체의 온도를 감지하기한 수온감지센서와 발열체감지센서가 각각 설치된다.

상기한 수온 및 발열체 감지센서들은 각각 수온과 발열체의 온도를 감지하여 허용된 범위이상의 온도가 감지되면 상기한 발열체의 작동을 정지시킬 수 있도록 설치되는 것으로, 예를들면, 열을 감지하는 이미 잘 알려진 형태의 센싱부재들이 발열체나 수조내의 물 또는 용액의 온도에 의해 자체 단락되면서 상기한 제어부를 통해 발열체로 인가되는 전류를 차단하는 구조로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 수조용 히터장치는, 발열체가 일정한 길이를 가지며 코일형태로 감겨진 입체적 형태의 구조로 이루어지기 때문에 그 구조상 수조내에 설치된 후 과다한 면적을 점유하게 되므로 수조내의 공간활용성을 저하시킬 뿐만 아니라, 면적대비 만족할 만한 히팅효율을 기대하기 어렵다. 게다가, 상기와 같이 수조내에서 과다한 면적을 점유하게 되면 활어나 관상어들이 쉽게 접촉되어 화상을 유발할 수 있으며, 도금시에도 도금 물품들과 접촉하게 되어 도금된 표면이 파손되거나 제한된 면적내에서만 도금을 행하여야 하므로 만족할 만한 작업능률을 얻을 수 없게 된다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 설치가 용이하고 수조내의 공간활용성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 발열면적에 비하여 만족할 만한 히팅효율을 얻을 수 있는 수조용 히터장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 제어부와, 이 제어부와 연결되고 전기가 인가되면 열을 발생시키는 발열체와, 이 발열체의 인접된 위치에 배치되어 수온을 감지하는 수온감지부와, 상기한 발열체의 발열온도를 감지하는 발열체감지센서를 포함하며,

상기한 발열체는 내부에 발열선이 설치된 원형 또는 다각형상의 단면을 가지는 단일의 파이프가 단층의 평면형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 수조용 히터장치를 제공한다.

도 1은 본 고안에 따른 수조용 히터장치의 정면도.

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 발열체의 다른실시예들을 나타내는 정면도.

도 4는 본 고안에 따른 발열체의 또 다른실시예를 나타내는 정면도.

도 5는 본 고안에 따른 수조용 히터장치의 바람직한 사용일실시예를 설명하기 위한 사용상태도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 수조용 히터장치는, 제어부(2)와, 이 제어부(2)와 연결되고 열을 발생시키는 발열체(4)와, 이 발열체(4)와 인접되게 위치하고 수온을 감지하는 수온감지부(6)와, 상기한 발열체(4)의 발열온도를 감지하는 발열체감지센서(8)를 포함한다.

상기한 제어부(2)는, 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 내부에 설치되는 콘트롤유니트(12)로 구성될 수 있으며, 상기한 케이스(10)는 원통 또는 사각형상의 박스형태로 이루어질 수 있고, 상기한 콘트롤유니트(12)는 전기공급이나 제어를 위한이미 잘 알려진 형태의 제어유니트가 사용될 수 있다.

상기한 케이스(10)의 내부는 첨부한 도면에서와 같이 상하방향으로 2개의 수납부(14a,14b)가 형성된 구조로 이루어질 수 있으며, 하측수납부(14b)의 바닥면에는 상기한 발열체(4)의 발열시에 열이 전도되는 열전도판(16)이 설치된다.

상기한 열전도판(16)은 일정한 두께를 가지며 열전도가 우수한 금속재질(예를들면, 티타늄 등)이 사용될 수 있고, 상기한 하측수납부(14b)의 바닥면에 시일이 유지될 수 있게 설치되어야 한다.

그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기한 케이스(10)는 외부에서 상기한 상측수납부(14a)를 용이하게 개폐시킬수 있도록 예를들면, 도어가 설치될 수 있다.

상기한 콘트롤유니트(12)에는 별도의 콘덴서로부터 전기를 공급받기 위한 플러그(P)와 전류선(L)으로 연결되어 상기한 케이스(10)의 상측수납부(14a)에 설치될 수 있으며, 이때, 상기한 상측수납부(14a)는 상기한 하측수납부(14b)의 열전도판(16)에서 발생되는 열이 원활하게 차단될 수 있는 구조로 이루어져야만 상기한 콘트롤유니트(12)가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기한 케이스(10)의 일측면에는 상기한 콘트롤유니트(12)와 연결되어 수온과 발열체의 발열온도를 용이하게 확인 및 셋팅할 수 있는 예를들면, 표시장치와 조절노브 등이 설치될 수 있다. 이러한 표시장치와 노브는 이미 잘 알려진 형태의 것들이 사용될 수 있고 이러한 장치들은 외부로부터 수분 등이 유입되는 것을 방지할 수 있는 방수구조로 셋팅되어야한다.

상기한 발열체(4)는 내부가 중공인 원형 또는 다각형상의 단면을 가지는 파이프가 사용될 수 있으며, 재질은 티타늄(Ti/titanium)이나 탄탈늄(Ta/tantalum), 지르코늄(Zr/zirconium), 스테인레스스틸과 같은 금속재질이 사용될 수 있다. 이러한 재질들은 무게가 가벼울 뿐만 아니라 열전도 및 내부식성, 내화학성, 내염해성 등이 우수하여 본 고안에 관련하는 발열체(4)의 재질로 적합하다.

상기한 발열체(4)는 상기한 제어부(2)의 콘트롤유니트(12)와 연결되어 이 유니트(12)로부터 전기를 공급받아서 열을 발생시키는 발열선(W)이 내부에 설치된 이미 잘 알려진 발열구조로 이루어질 수 있으며, 그 형태는 단일의 파이프가 밴딩되어 평면의 단층구조를 가지는 예를들면, 도면에 나타낸 바와 같이 나선형으로 감겨져서 상기한 열전도판(16)에 고정될 수 있다. 이때, 상기한 열전도판(16)과 발열체(4)의 연결부는 이 발열체(4)에서 발생되는 열이 원활하게 전도될 수 있게 고정되어야한다.

상기와 같이 발열체(4)가 단층의 평면형태로 감겨지면 부피가 대폭 축소되어 각종 수조내에 설치된 후 점유하는 면적이 작아지게 되므로 특히, 크기가 작은 각종수조에 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 서로 인접되는 형태로 감겨지므로 면적대비 발열효율도 대폭 향상시킬 수 있다.

상기에서는 발열체(4)가 원형의 나선모양으로 감겨진 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 도 2에서와 같이 사각의 나선모양으로 감겨질 수도 있고, 도 3에서와 같이 지그재그형태로 감겨질 수도 있다. 물론, 이때에도 상기한 발열체(4)는 단층의 평면구조로 이루어져야 하며, 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 본 고안의 목적을 만족하는 발열체(4)의 외관구조는 다양하게 적용될 수 있다.

그리고, 상기에서는 발열체(4)가 열전도판(16)에 설치될 때에 발열부가 이격되어 고정되는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만, 도 4에서와 같이 상기한 발열체(4)를 열전도판(16)에 설치할 때에 발열부가 열전도판(16)의 일측에 직접 접촉되게 설치될 수 있다. 이렇게 발열체(4)의 발열부가 열전도판(16)에 직접 접촉되게 설치되면, 열전도가 더욱 원활하게 이루어져서 상기한 발열체감지센서(8)가 발열체(4)의 발열온도를 더욱 용이하게 센싱할 수 있다.

상기한 구조로 이루어지는 발열체(4)는 수조에 설치된 후 인체나 물고기 등이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 도면에는 나타내지 않았지만 별도의 커버에 의해 전체표면이 감싸여질 수 있으며, 이 커버는 물이나 용액이 원활하게 통과할 수 있는 구조로 이루어지고 볼트와 같은 체결부재로 상기한 케이스(10)에 견고하게 고정될 수 있다.

상기한 수온감지부(6)는, 물이나 용액에 접촉되면서 열을 전달받는 하우징(18)과, 이 하우징(18)의 내측에 설치되는 온도센서(20)로 구성될 수 있으며, 상기한 제어부(2)의 케이스(10)에서 상기한 발열체(4)와 이격배치될 수 있다.

상기한 하우징(18)은 내부가 중공인 파이프가 사용될 수 있으며, 상기한 온도센서(20)를 밀폐시킨 상태로 상기한 발열체(4)와 이격되어 상기한 열전도판(16)에 동일한 방향으로 견고하게 고정될 수 있다.

상기한 하우징(18)의 재질은 상기한 발열체(4)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기한 제어부(2)에 설치될 때에는 수조내에서 물이나 용액 등에 충분히담겨져서 원활하게 열전도가 될 수 있는 길이범위내로 이루어져야한다.

상기한 온도센서(20)는 상기한 하우징(18)을 통해 전도되는 외부의 열 즉, 물이나 용액의 온도를 센싱하여 상기한 제어부(2)를 통해 센싱된 온도를 디스플레이함과 아울러 허용된 범위 이상 또는 이하의 온도가 센싱되면 상기한 발열체(4)의 작동을 제어할 수 있도록 첨부한 도면에서와 같이 상기한 콘트롤유니트(12)와 발열체(14)를 연결하는 전류선 사이에 연결되어 수조내의 물이나 용액을 셋팅된 온도범위내로 유지시키는 센싱구조로 이루어질 수 있다.

상기한 온도센서(20)는 외부의 열을 센싱하는 수온감지센서가 사용될 수 있으며, 이 수온감지센서는 본 고안에 관련하는 히터장치에서 수온감지를 위한 센서로 이미 널리 알려진 형태의 것이 사용될 수 있다.

한편, 상기한 제어부(2)의 케이스(10) 내부에는 상기한 발열체(4)의 발열온도를 센싱하기 위한 발열체감지센서(8)가 설치되는데, 이 감지센서(8)는 온도퓨즈(thermo fuse)가 사용될 수 있다.

상기한 온도퓨즈의 센싱구조를 간략하게 설명하면, 전류선 등에 연결되고 전류의 흐름에 관계없이 외부로부터 감지되는 열에 의해 자체적으로 접점이 단락되는 구조로 이루어져서 과다한 온도가 감지되면 이 퓨즈를 통해 흐르는 전류를 근본적으로 차단하게 되므로 상기한 발열체(4)의 과다발열시에 발생될 수 있는 화재를 미연에 방지할 수 있다.

상기한 발열체감지센서(8) 즉, 온도퓨즈는 과다한 온도가 센싱되면 자체 단락되면서 상기한 제어부(2)를 통해 발열체(4)로 공급되는 전류를 차단할 수 있도록첨부한 도면에서와 같이 상기한 제어부(2)의 콘트롤유니트(12)와 발열체(4)를 연결하는 전류선에 설치되어 상기한 케이스(10)의 열전도판(16)에 고정될 수 있다. 즉, 상기한 발열체(4)에서 발생되는 열이 상기한 열전도체(16)로 전도되면 이 열전도판(16)에 전도된 열을 센싱하면서 상기한 발열체(4)의 작동을 제어하는 구조이다.

상기와 같이 발열체감지센서(8)가 상기한 케이스(10)의 하측수납부(14b)에서 상기한 열전도판(16)에 설치되어 상기한 발열체(4)에서 전도되는 열을 센싱하게 되면, 그 구조상 외부와 물리적인 접촉에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 수조내에 담겨진 물의 온도와 관계없이 상기한 발열체(4)의 발열온도를 직접 센싱함으로서 센싱효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

상기에서는 발열체감지센서(8)로 온도퓨즈가 사용되는 것을 일예로 설명하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다, 예를들면, 도면에는 나타내지 않았지만 열에 의한 팽창으로 접점이 단락되는 구조의 바이메탈(bimetal)이 사용될 수도 있고 이외에도 본 고안의 목적을 만족하는 발열체감지센서(8)는 다양하게 적용될 수 있다.

상기한 구조로 이루어지는 본 고안에 따른 수조용 히터장치는 발열체(4)가 단층의 평면구조로 이루어져서 도 5에서와 같이 물고기들이 담겨지는 간이수조(T)에 설치될 때에 설치공간에 제한을 받지 않고 용이하게 설치하여 수조(T)내에 담겨진 물의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 수조(T)내에 설치될 때에 상기한 발열체(4)가 과다한 공간을 점유하지 않으므로 특히, 크기가 비교적 작은 수조에 설치될 때에 공간활용성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 이 발열체(4)의 발열온도를 센싱하는 발열체감지센서(8)가 상기한 케이스(10) 내부에 셋팅되어 열전도판(16)을 통해 전달되는 열을 직접 감지하면서 센싱하게 되므로 외부와 물리적인 접촉에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 센싱오차를 최소화하여 센싱정밀도를 향상시킬 수 있다.(도 1참조)

상기에서는 본 고안에 따른 수조용 히터장치의 바람직한 일실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 수조용 히터장치, 발열체가 단층의 평면구조로 이루어져서 면적대비 히팅효율이 대폭 향상됨은 물론이거니와 수조내에 설치된 후 과다한 공간을 점유하지 않게 되므로 공간활용성을 증대시킬 수 있다. 이러한 발열체의 구조는 비교적 크기가 작은 각종 수조 등에 설치하면 더욱 향상된 사용편의성 및 히팅효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기한 본 고안에 따른 수조용 히터장치는, 발열체의 발열온도를 감지하는 발열체감지센서가 케이스 내부에 수납된 구조로 이루어지고 상기한 발열체와 열전도가 가능하게 설치된 열전도판에 배치되어 이 열전도판에 전도되는 열을 직접 센싱하게 되므로 물리적인 외력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 더욱 향상된 센싱효율을 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 제어부와, 이 제어부와 연결되고 전기가 인가되면 열을 발생시키는 발열체와, 이 발열체의 인접된 위치에 배치되어 수온을 감지하는 수온감지부와, 상기한 발열체의 발열온도를 감지하는 발열체감지센서를 포함하며,

   상기한 발열체는 내부에 발열선이 설치된 원형 또는 다각형상의 단면을 가지는 단일의 파이프가 원형 또는 다각형상의 나선모양이나 지그재그 모양으로 감겨져서 단층의 평면형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 수조용 히터장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 제어부는, 케이스와, 이 케이스의 내부에 설치되는 콘트롤유니트로 구성되고,

   상기한 케이스는 내부에 2개의 수납부가 형성되고 일측 수납부의 바닥면에는 상기한 발열체를 열전도가 가능하게 고정시키는 열전도판이 설치된 수조용 히터장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기한 발열체감지센서는, 온도퓨즈(thermo fuse) 또는 바이메탈(bimetal) 중에서 어느 하나로 이루어져서 상기한 제어부의 케이스 내부에 위치하고, 이 케이스의 열전도판을 통해 전도되는 열을 센싱하는 것을 특징으로 하는 수조용 히터장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 발열체와 열전도판의 재질은 티타늄 (Ti/titanium), 탄탈늄(Ta/tantalum), 지르코늄(Zr/zirconium), 스테인레스스틸 중에서 어느 하나로 이루어지는 수조용 히터장치.