KR200366098Y1 - 급탕용 히터장치 - Google Patents

Abstract

물이나 액체등을 전기에 의하여 단시간내에 가열하는 기능의 급탕용 히터장치에 관한 것이다.

본 고안은 본체금형에 인서트하고 주조한 전기에 의하여 발열하는 히터(13); 본체금형(몰드)내에 히터와 같이 인서트하여 주조한 가열파이프(12); 상기 히터와 가열파이프를 내부에 가지며 히터에서 발생한 열을 흡수하여 가열파이프내의 액체에 전달하는 기능의 본체(11); 본체가 과열시 온도를 감지하여 전원을 일시적으로 차단하는 기능의 바이메탈(16); 본체의 온도를 감지하여 그 정보를 PCB회로등 제어수단부에 제공하는 기능의 온도센서(15); 본체의 온도가 안전범위를 초과하여 과열시 전원을 차단하는 기능의 온도휴즈(14); 상기 히터장치의 본체 외부로 노출된 가열파이프와 가열파이프를 연결하는 기능의 연결관(17); 외부로부터 액체의 공급과 배출통로이고 가열파이프와 연결되는 이송관(18);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안이 제공하는 급탕용 히터장치는 전기를 이용하여 액체를 가열하는 장치로 구조의 단순함과 높은 안전성을 제공하며 급탕포트, 욕탕물 가열기, 정수기, 반신욕기등의 급탕기능을 향상시킨다.

Description

급탕용 히터장치{A liquid heating heater apparatus}

본 고안은 액체나 물을 급탕하는 기능의 급탕용 히터장치에 관한 것으로, 특히 목적한 적정온도를 유지하며 가열하는 기능과 크기를 소형화하여 제작비를 절감하고 안전성을 향상시킨 것으로 급탕포트, 욕탕물 가열기, 정수기, 반신욕기등에 사용가능한 히터장치에 관한 것이다.

본 고안과 유사한 고안은 없으며 종래의 정수기등의 급탕용 가열기는

1)실용신안 제0269479호로 2002/03/12일에 등록된 냉온 정수기의 에너지 절약형 온수발생장치가 있으나 이는 온수탱크를 이용한 방법이고,

2)실용신안 제0273640호로 2002/04/16일에 등록된 온수탱크의 가열기는 밴드히터를 이용하여 물이흐르는 이송관의 외부를 감싸고 가열하는 방식으로 구조는 단순하지만 이송관안의 액체가 가열되기 위하여는 밴드히터가 고열을 유지하여야 하므로 외부에 노출된 고열 밴드히터의 열손실로 인한 열효율에 문제가 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본고안의 목적은 열효율을 향상시키고 안전성을 확보하며 구조를 간단히하여 급탕구조를 채택하는 가전제품의 소형화가 가능하게하는 급탕용 히터장치를 제공하는 것이다.

도1은 본고안에 의한 급탕용 히터장치의 구성 개략도.

도2는 본 고안에 의한 히터장치의 사시도

도3은 도2의 A-A'부를 절취한 단면도.

도4는 본 고안에 의한 2개의 히터를 가지는 급탕용 히터장치의 사시도

도5는 본 고안에 의한 벤딩한 히터의 실시예의 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 본체 12 : 가열파이프(Heating pipe) 13 : 히터

14 : 온도휴즈 15 : 온도센서 16 : 바이메탈

17 : 연결관 18 : 이송관 19 : 체결부

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서,히터에서 발생된 열은 1차적으로 히터와 접한 본체 소재인 철이나 알루미늄에 전달되어 본체가 가열되고, 2차적으로 이 열은 히터와 인접하게 설치되고 본체소재인 철이나 알루미늄에 접하여 설치한 가열파이프에 전달된다.여기서, 가열파이프에 전달된 열은 가열파이프 내부의 물에 전달되고 물은 흐르는 상태로 장치외부로 배출되는 바, 가열파이프는 계속적으로 냉각이 이루어지고 가열파이프로의 열의 전달은 계속된다.본 고안은 열전달 효율이 높고 금형을 이용하여 주물주조의 방법으로 제작이 가능한 철이나 알루미늄등을 소재로 만들어진 본체를 구비함을 특징으로 한다.또한, 본체 제작시 본체 금형이 가지는 요삽홈(인서트홀,Insert hole)에 양쪽끝의 종단부를 끼우고(인서트) 본체를 주물주조하여 본체내부에 설치하는 히터를 구비함을 특징으로 한다.또한, 상기 히터와 같은 방법으로 본체내부에 설치하는 가열파이프를 구비함을 특징으로 한다.이하, 본 고안의 급탕용 히터조립체의 급탕이 이루어지는 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도1은 본고안에 의한 급탕용 히터장치의 구성 개략도로

외부로 부터 본체(11)내로 유입된 액체나 물은 가열파이프(12)내부의 빈공간을 통로로 하여 흐르며 가열되고 본 고안의 히터장치 외부로 배출되어 가열과정은 완성된다.또한, 히터(13)가 가지는 전원 공급구조인 단자(Terminal)은 주조후 히터의철핀에 스포트용접의 방법으로 설치한다.

가열파이프(12)는 주조시의 고열과 압력에 대응하는 소재를 채택한다.

열효율은 가열파이프(12)의 설치개수를 늘림으로 가열파이프(12)의 본체내의 길이를 늘리고 이에따라 가열된 본체내부를 통과하는 시간인 가열시간을 늘려 열효율을 높일 수 있다.

또한, 가열파이프(12) 내부를 흐르는 물의 속도 내지 수량(水量)이 일정할 경우에는 히터(13)의 저항값의 변화

즉, 히터용량을 변화시켜 일정한 온도의 물등 액체를 얻을 수 있다.

바이메탈(16)은 과열(과승)방지장치로 본체에 접(接)하여 설치된 것으로 히터장치가 가열로 인하여 본체의 온도가 목적한 온도 범위를 벗어나 과열되면 전원을 차단하고 냉각시에는 재차 통전하는 기능을 한다. 바이메탈은 일정한 온도의 물을 얻기 위한 장치이다.

온도센서(15)는 본체에 접(接)하여 설치된 것으로 히터조립체인 본체의 온도를 감지하여 PCB(미도시)등의 제어수단부에 그 정보를 제공하는 기능을 한다.제어수단부는 온도센서가 제공한 정보를 이용하여 히터를 ON/OFF하는 방식으로 제어하여 일정한 온도의 물을 제공하는 기능을 한다.

온도휴즈(14)는 제품의 안전성 확보하기 위하여 설치한 것으로 히터의 가열에 의하여 본체의 온도가 안전한도를 초과함으로 인하여 발생하는 화재등의 위험을 제거하기 위하여 전원을 완전히 차단하는 기능을 한다.

체결부(19)는 본체(11)를 주조시 본체가 가지는 형상으로 본 고안의 히터장치를 타 대상물에 체결하여 고정하는 기능을 가진다.

도 2는 본 고안에 의한 히터장치의 사시도로본체(11)는 주조의 방법으로 만든 것으로 내부에 히터(13), 가열파이프(12)를 가지며 외부로는 히터(13)의 단자부와 노출된 가열파이프(12)를 연결하는 연결관(17)과 외부로부터 액체등 물을 본체에 이송하는 통로인 이송관(18)을 보여준다.도는 2개의 가열파이프와 1개의 히터를 본체 금형의 인서트하고 주조하여 설치한 것으로 금형에는 4개의 가열파이프의 종단부를 끼우는 요삽홈(Insert hole)과2개의 히터 종단부를 끼우는 요삽홈을 가지는 본체금형에서 주조한 것이다.도1에서 도시한 것과 같이 2개의 가열파이프의 종단부를 연결하므로 2개의 가열파이프는 1개의 가열파이프와 같은 기능을 한다.본체(11)내부로 입수된 액체나 물은 첫번째 가열파이프를 통과하며 가열된 후, 연결관(17)에 의하여 두번째 가열파이프를 순차적으로 통과하며 충분히 가열된다.

도3는 도2의 A-A'부를 절취한 단면도로,

본체(11) 내부에는 히터(13)와 가열파이프(12)가 인서트되어 설치되어 있는 것을 도시하며 도와 같이 히터(13)의 가열에 의하여 발생한 열은 철이나 알루미늄 소재의 본체(11)에 전달되고, 이열은 가열파이프(12)에 전달되고 최종적으로는 가열파이프의 내부를 흐르는 액체등 물에 전달된다.통상의 정수기나 보일러등의 액체나 물의 가열 구조는 가열탱크(통)를 설치하고 탱크내부에 씨즈히터(Sheath heater)를 인서트하고 탱크외벽에 온도센서,바이메탈,휴즈등을 구비하는 것으로 그 구조가 복잡하였으나 본 고안의 히터장치는 도와 같이 단순한 구조를 가진다. 또한, 일종의 간접가열에 의한 방식의 가열로 비교적 목적한 온도에 근접한 온도의 액체나 물을 제공한다.

도4는 본 고안에 의한 2개의 히터를 가지는 급탕용 히터장치의 사시도로,히터(13)은 본체의 체적내 즉, 본체를 만드는 금형내에 삽입이 가능한 범위내에서 대형은 물론 다수개의 소형히터를 설치할 수 있으며,본 고안의 히터장치를 사용하여 최단시간내에 가열된 액체를 얻기 위하여는 도와 같이 2개의 히터를 설치하여 한개는 그 급탕기의 적정용량의 히터로 하고 다른 하나는 그 가열이 이루어지기 전에 초기대응 즉, 작동과 동시에 가열된 액체를 얻기위하여 정지한 가열파이프(12)내의 액체를 일정온도로 가열하는 적은용량의 예열히터로 구성할 수 있다. 예열히터는 작동전에 예열하는 기능을 가진다.

도5는 본 고안에 의한 벤딩한 히터의 실시예의 정면도로

히터의 용량을 늘리는 방법은 본체(11) 내부에 인서트한 히터의 개수를 늘리는 방법과 본체가 가지는 체적내에 설치하기 위하여 길이가 긴 대용량의 히터를 도5와 같이 벤딩하여 사용하는 방법이 있다. 그 벤딩의 방법은 무수히 많다.

가열파이프(12)를 도5와 같이 벤딩하여 사용하면 열효율을 높인다.

또한, 본 고안의 급탕용 히터장치의 제작방법은

첫째, 본체 주조시 본체 금형(몰드,Mold)내에 히터(13), 가열파이프(12)를인서트하고 다이케스팅등의 방법으로 주조하여 본체내부에 히터와 가열파이프을 설치하는 방법.

둘째, 본체 주조시 본체 금형내에 히터(13)만을 인서트하고 다이케스팅등의 방법으로 주조한 후 본체를 가공하여 본체내에 가열파이프 역할을 하는 공간을 만드는 방법.

셋째, 상기 2가지 방법으로 본체 내부에 가열파이프를 만들고 히터(13)를 본체(11)에 끼우거나 압착의 방식으로 설치하여 만드는 방법이 있다.넷째, 히터와 가열파이프를 FLUX도포후 브래징의 방법으로 용매를 녹여서 히터와 가열파이프를 일체형의 구조로 만드는 방법으로 여기서 용매인 FLUX는 본체의 기능을 가진다.

예컨대, 본 고안은 그 형상 및 모양의 변경이 가능하며 특히, 본 고안은 상술한 실시예 외에도 히터와 인서트관의 변형설치는 물론 그 숫자나 비율을 달리할 수 있으며, 청구범위에서 청구한 본 고안의 요지를 벗어남 없이 본 고안에 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형의 실시가 가능한 것임은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 고안의 청구범위내에 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본고안은 액체인 물등을 급탕하는 히터장치에 관한 고안으로 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 급탕용 히터장치로 구조를 단순화하여 급탕기능을 사용하는 제품의 제작단가를 절감시킨다.둘째, 간접가열 방식의 급탕장치로 목적한 온도와 근접한 온도의 물을 제공한다.셋째, 가열탱크가 없는 구조로 연속사용이 가능하다.네째, 히터와 물이 가열되는 공간인 가열파이프를 히터장치내에 가지므로 인하여 급탕기의 구조를 단순화하는 고안으로 급탕포트, 욕탕물 가열기, 정수기, 반신욕기등의 제작단가를 절감시키는 효과와 급탕을 사용하는 전기제품의 소형화를 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 액체인 물등을 전기히터를 이용하여 가열하는데 있어서,

   다이케스팅등 주조(鑄造)의 방법에 의하여 만들어진 본체(11); 본체 금형에 인서트하고 주조하여 본체내부에 설치한 가열수단인 히터(13); 본체 금형에 인서트하고 주조하여 본체 내부에 설치한 가열파이프(12);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 급탕용 히터장치.
2. 1항에 있어서,

   본체(11) 외벽면상에 접(接)하게 설치되어 온도를 감지하고 제어수단부인 PCB회로에 그 정보를 제공하는 기능의 온도센서(15);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 급탕용 히터조장치.
3. 1항에 있어서,

   본체(11) 외벽면상에 접(接)하게 설치되어 과열시 히터(13)에 전원 공급을 단락시키는 기능의 바이메탈(16);을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 급탕용 히터장치.
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