KR200485309Y1 - 수중히터 - Google Patents

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KR200485309Y1 KR2020150007330U KR20150007330U KR200485309Y1 KR 200485309 Y1 KR200485309 Y1 KR 200485309Y1 KR 2020150007330 U KR2020150007330 U KR 2020150007330U KR 20150007330 U KR20150007330 U KR 20150007330U KR 200485309 Y1 KR200485309 Y1 KR 200485309Y1
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Abstract

본 고안은 수중히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몸체 내부에 삽입설치된 발열봉이 복수의 층으로 형성된 제2충진재에 의해 물의 유입이 차단될 수 있도록 함으로써, 신뢰도가 높은 수중히터가 공급하며, 제1충진재에 의해 발열봉이 몸체 내에 삽입설치되어도 제2충진재가 주입될 수 있는 공간부가 일정 간격을 갖게 형성하도록 함으로써, 몸체를 통해 배출되는 발열 온도의 비율이 고르게 하고, 이격판을 통해 다수의 몸체가 구비되는 것은 물론, 설치부재와 발열하는 몸체 간의 직접적인 접촉을 차단하여 안전사고를 방지할 수 있는 수중히터를 제공할 수 있는 수중히터에 관한 것이다.
이를 위하여 본 고안에 따른 수중히터는 관 형상의 몸체와, 상기 몸체에 삽입설치되며, 인가되는 전원에 의해 발열 가능하게 구비되어 설치부재 내에 수용된 물의 수온을 조절할 수 있도록 구비되는 발열봉과, 상기 발열봉 외면과 상기 몸체 내면 사이에 공간부를 형성할 수 있도록 상기 몸체에 충진되는 제1충진재 및 상기 공간부에 충진되되 일정시간 이후에 경화하여 상기 몸체 내에 삽입된 상기 발열봉을 고정하고, 상기 설치부재에 수용된 물이 상기 몸체 내부로 유입되는 것을 차단하는 제2충진재를 포함한다.

Description

수중히터{Immersion heater}
본 고안은 수중히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몸체 내부에 삽입설치된 발열봉이 복수의 층으로 형성된 제2충진재에 의해 물의 유입이 차단될 수 있도록 함으로써, 신뢰도가 높은 수중히터가 공급하며, 제1충진재에 의해 발열봉이 몸체 내에 삽입설치되어도 제2충진재가 주입될 수 있는 공간부가 일정 간격을 갖게 형성하도록 함으로써, 몸체를 통해 배출되는 발열 온도의 비율이 고르게 하고, 이격판을 통해 다수의 몸체가 구비되는 것은 물론, 설치부재와 발열하는 몸체 간의 직접적인 접촉을 차단하여 안전사고를 방지할 수 있는 수중히터를 제공할 수 있는 수중히터에 관한 것이다.
일반적으로 활어가 담겨지는 수조는 활어의 서식환경이 양질로 유지될 수 있도록 수온을 일정하게 유지되어야 하는데, 수조가 설치되는 공간의 온도를 일정하게 유지시키는 것이 실질적으로 불가하므로 수조 내의 물을 세팅된 범위내의 온도로 유지시키는 수중히터가 설치된다.
상기한 수중히터의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 도 1인 대한민국등록실용신안 제20-0435381호(2007.01.19)인 '수중히터와 히터커버' 및 도 2인 대한민국등록실용신안 제20-0346542호(2004.04.10)인 '몰딩위에 밴딩이 있는 수중용 히터'인 종래기술에서와 같이, 열을 발생시키는 발열관과, 이 발열관의 작동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기한 발열관의 형태는 요구되는 발열조건이나 수조의 크기에 따라 다르지만 대부분 일정한 지름을 가지는 코일형태로 감겨져서 수조 내에 설치가 가능한 길이범위내로 형성되어 상기한 제어부와 연결되고, 이 발열관의 인접부에는 수온 및 발열관의 온도를 감지하기한 수온감지센서와 발열관 감지센서가 각각 설치된다.
상기한 수온 및 발열관 감지센서들은 각각 수온과 발열관의 온도를 감지하여 허용된 범위이상의 온도가 감지되면 상기한 발열관의 작동을 정지시킬 수 있도록 설치되는 것으로, 예를 들면, 열을 감지하는 이미 잘 알려진 형태의 센싱부재들이 발열관이나 수조내의 물 또는 용액의 온도에 의해 자체 단락되면서 상기한 제어부를 통해 발열관으로 인가되는 전류를 차단하는 구조로 이루어진다.
이때, 발열관 및 감지센서에는 전류 및 신호 전달을 위한 전원선과 센서선이 연결되는데, 상기 전원선 및 센서선이 삽입된 부위를 통해 물이 유입되어 누전이나 합선이 발생되는 경우가 발생된다는 문제점이 있다. 따라서 종래의 수중히터는 전원선 및 센서선이 삽입된 부위가 수면 위에 위치되어야 하는바, 활용도에 한계가 있다는 단점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전원선 및 센서선이 삽입된 부위를 실리콘이나 패킹으로 밀폐시키는 방안이 제안되어 왔으나, 현재까지 제안된 실링방식으로는 전원선 및 센서선을 타고 물이 유입되는 현상을 완벽하게 방지하지 못한다는 단점이 있다.
본 고안은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 물의 유입을 차단하여 신뢰도가 높은 수중히터를 제공함과 더불어 안전사고를 방지할 수 있는 수중히터를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 고안에 따른 수중히터는 관 형상의 몸체와, 상기 몸체에 삽입설치되며, 인가되는 전원에 의해 발열 가능하게 구비되어 설치부재 내에 수용된 물의 수온을 조절할 수 있도록 구비되는 발열봉과, 상기 발열봉 외면과 상기 몸체 내면 사이에 공간부를 형성할 수 있도록 상기 몸체에 충진되는 제1충진재 및 상기 공간부에 충진되되 일정시간 이후에 경화하여 상기 몸체 내에 삽입된 상기 발열봉을 고정하고, 상기 설치부재에 수용된 물이 상기 몸체 내부로 유입되는 것을 차단하는 제2충진재를 포함한다.
또한 상기 몸체는 외경이 상기 몸체 외경보다 더 큰 지름을 갖도록 형성되어 상기 몸체가 상기 설치부재와 직접적으로 접촉하지 못하게 하는 이격판을 포함하며, 상기 이격판은 상기 몸체가 관통삽입되는 관통공이 적어도 하나 이상 천공형성되되 상기 몸체에 고정형성되거나 또는 상기 몸체 길이방향을 따라 이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1충진재는 상기 제2충진재보다 먼저 상기 몸체에 주입되어 상기 발열봉 상부가 삽입되도록 구비되며, 입자(粒子) 형태를 가지되 열전도율이 있는 모래 또는 마그네사이트(magnesite) 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한 상기 제2충진재는 상기 몸체에 액상으로 주입되며, 일정 시간이 지나면 경화하는 실리콘을 사용하되 상기 몸체 내부에 시간 차이를 두고 복수의 층으로 경화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 고안에 따르면, 몸체 내부에 삽입설치된 발열봉이 복수의 층으로 형성된 제2충진재에 의해 물의 유입이 차단될 수 있도록 함으로써, 신뢰도가 높은 수중히터가 공급 가능한 효과를 갖는다.
또한 제1충진재에 의해 발열봉이 몸체 내에 삽입설치되어도 제2충진재가 주입될 수 있는 공간부가 일정 간격을 갖게 형성하도록 함으로써, 몸체를 통해 배출되는 발열 온도의 비율이 고른 수중히터를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 이격판을 통해 다수의 몸체가 구비되는 것은 물론, 설치부재와 발열하는 몸체 간의 직접적인 접촉을 차단하여 안전사고를 방지할 수 있는 수중히터를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 및 도 2는 종래의 수중히터를 나타낸 도면.
도 3은 본 고안에 따른 수중히터를 나타낸 도면.
도 4는 본 고안에 따른 수중히터의 몸체 및 발열봉을 나타낸 도면.
도 5는 본 고안에 따른 수중히터의 이격판을 나타낸 도면.
도 6은 본 고안에 따른 수중히터의 몸체와 이격판의 결합관계를 나타낸 도면.
도 7은 본 고안에 따른 수중히터의 제1 및 제2충진재가 몸체에 충진되는 도면.
도 8은 본 고안에 따른 수중히터의 과열방지부를 나타낸 도면.
도 9는 본 고안에 따른 수중히터의 사용상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 수중히터에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 수중히터(100)는 크게 몸체(110), 발열봉(120), 제1충진재(130) 및 제2충진재(140)를 포함하는 구성으로 이루어지되 몸체(110) 내부에 제1충진재(130)를 주입하여 몸체(110) 내부로 삽입설치되는 발열봉(120) 외면과 몸체(110) 내면 사이에 공간부(115)가 형성하며, 그 공간부(115) 사이에 시간차이를 두고 복수의 층으로 경화될 수 있는 제2충진재(140)가 주입되어 몸체(110) 내부의 발열봉(120)이 고정될 수 있도록 함으로써, 인가되는 전원에 의해 발열하는 발열봉(120)의 열기가 몸체(110) 외부로 전달되어 설치부재(200) 내에 수용된 물의 수온을 조절할 수 있도록 하는 것이다. 이때, 본 고안의 상세한 설명에 기재된 설치부재(200)는 예컨대 관상용 또는 식용으로 사용되는 활어(活魚)가 담기는 수조를 예로 설명하나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 산업용 또는 공업용으로 물의 수온 조절이 필요한 용도의 것을 의미하는 것에 유의한다.
좀더 상세히 설명하면 상기 몸체(110)는 도 4에 도시한 바와 같이, 물이 수용된 설치부재(200) 내에 제1 및 제2충진재(130,140)에 의해 몸체(110) 내에서 고정된 발열봉(120)이 잠기도록 설치되며, 그 열기를 외부로 전달하여 수온을 올리도록 하기 위한 것으로, 하부가 개방된 원기둥 또는 각기둥의 관 형상을 갖도록 형성된다.
몸체(110)는 내부에 삽입설치되는 발열봉(120)이 발열시에 그 열기가 몸체(110)에 전도되어 수온을 높일 수 있는 금속재질이 사용되며, 필요에 따라 이격판(111)이 몸체(110) 외면에 구비되어 발열봉(120)의 열기를 전달하는 몸체(110) 외면과 설치부재(200)가 직접적으로 접촉하는 것을 차단하여 안전사고를 방지한다.
즉, 설치부재(200) 내에 수용된 물의 양에 따라 발열봉(120)은 수십 또는 수백℃의 온도로 발열하게 되는데, 이 발열 온도는 대부분 몸체(110)에 그대로 전달되게 되어 몸체(110)와 설치부재(200) 간에 직접적인 접촉이 있을 시에 설치부재(200)의 파손을 가져올 수 있으며, 이는 곧 안전사고로 이어지게 된다. 하여, 도시한 바와 같이, 사각 또는 원형의 판 형상으로 이루어진 이격판(111)을 몸체(110) 외면에 구비하여 상기 몸체(110) 외면과 설치부재(200) 간에 직접적인 접촉을 기피하도록 함으로써, 발열 온도에 의한 안전사고를 방지할 수 있게 되는 것이다. (도 9 참조)
아울러 이격판(111)은 열전도율은 낮으나 열에는 강한 재질의 것이 사용되며, 설치부재(200) 내에 수용된 물의 흐름이 존재할 시에는 사각으로 형성되어 그 물의 흐름에도 수중히터(100)가 이동하지 못하도록 하되 물의 흐름이 존재하지 않으면 원판 형상으로 형성된다. 이때, 이격판(111)에는 몸체(110) 외면이 관통삽입되는 관통공(113)이 천공형성되되 상기 관통공(113)은 이격판(111)에 다수 형성되며, 다수의 몸체(110)가 삽입설치되도록 하여 수온 상승에 대한 시간적 이득을 보도록 하는 것이 바람직하다. (도 5 참조)
나아가 이격판(111)은 도시한 바와 같이, 몸체(110) 외면에 용접 등과 같은 접착수단으로 고정될 수 있으나, 필요에 의해 몸체(110) 외면을 따라 이동가능하도록 설치되는 것도 가능하다.(도 6 참조)
그리고, 상기 발열봉(120)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 예컨대 봉 형상으로 이루어져 속이 빈 몸체(110) 내부에 삽입설치되며, 하부에 형성된 리드선(121)이 전원케이블(P/W)과 연결되어 인가되는 전원에 의해 발열할 수 있도록 설치된다. 이때, 리드선(121)은 몸체(110) 내부에서 경화하는 제2충진재(140)에 의해 덮일 수 있도록 전원케이블(P/W)과 연결되어 수중에 설치시에 물에 의한 합선이 일어나지 않도록 할 수 있으나 필요에 따라, 커버(117)에 의해 리드선(121)과 전원케이블(P/W) 간의 연결부위가 물로부터 차단되어 합선을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
아울러 본 고안에서의 발열봉(120)은 봉 형상을 갖는 것으로 설명되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 인가되는 전원에 의해 발열하는 코일형상 또는 'U'자 형상의 히터관이나 열선 등이 몸체(110) 내에 삽입설치되어 발열하도록 하는 것도 가능하다.
나아가 전원케이블(P/W) 또는 발열봉(120)과 전원케이블(P/W) 사이에는 과열방지부(150)가 더 설치될 수 있으며, 이러한 과열방지부(150)는 온도센서(151)를 포함한다.
예컨대 과열방지부(150)는 발열봉(120) 또는 상기 발열봉(120)에 의해 가열되는 몸체(110)의 온도를 감지하는 온도센서(151)와 전기적으로 연결되어 감지된 온도가 과열을 판단하는 기준온도값 이상으로 감지되는 경우, 발열봉(120)으로 인가되는 전원을 차단하여 발열봉(120)의 가열을 차단하도록 설치된다. 이때, 과열방지부(150)는 퓨즈(미도시) 등에 의해 발열봉(120)으로 인가되는 전원이 차단될 수 있도록 하며, 온도센서(151)는 외면이 발열봉(120) 외면과 접하도록 몸체(110) 내부에 구비되어 제2충진재(140)에 의해 경화될 수 있도록 하거나 또는 도시한 바와 같이, 몸체(110) 외면과 면 접촉하도록 이격판(111)에 고정설치되어 그 감지값을 과열방지부(150)에 전송할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1충진재(130)는 몸체(110) 내부에 발열봉(120)을 삽입설치시에 몸체(110) 내면과 발열봉(120) 외면 사이에 제2충진재(140)가 충진될 수 있는 공간부(115)를 형성하기 위한 것이다.
제1충진재(130)는 열전도율이 있는 모래 또는 마그네사이트(magnesite) 중 적어도 어느 하나가 사용되며, 몸체(110) 내부에 삽입되는 발열봉(120) 상부가 제1충진재(130) 내부로 용이하게 삽입되어 지지할 수 있도록 입자(粒子) 형태를 갖는다. 이때, 몸체(110) 내부에 삽입되는 발열봉(120)은 상기 몸체(110) 내부에 동일한 간격을 갖는 공간부(115)를 형성하여 상기 발열봉(120)의 열기가 몸체(110) 외부로 균일한 온도를 갖게 발열될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. (도 7의 a참조)
그리고, 상기 제2충진재(140)는 공간부(115)가 형성된 몸체(110) 내부에 주입 및 경화하여 상기 몸체(110) 내에 삽입설치된 발열봉(120)을 고정하는 것은 물론, 물이 수용된 설치부재(200) 내부에 잠길 시에 몸체(110) 내부로 물이 유입되지 못하게 하기 위한 구성이다.
제2충진재(140)는 액상으로 공간부(115)에 주입되어 소정시간의 경과 후, 경화하는 실리콘(silicon)이 사용되며, 주입되는 실리콘은 공간부(115) 전체구간(Z)에 걸쳐 시간차이를 두고 나뉘어 주입시켜 공간부(115) 내에서 실리콘이 채워진 상태로 경화할 수 있도록 한다. 즉, 실리콘은 경화시에 수축작용이 발생하게 되고, 이러한 수축작용은 경화한 실리콘과 몸체(110) 내면 사이에 틈을 형성하게 되어 수중에 설치시에 물의 유입으로 합선 등의 문제점이 발생하게 된다. 하여, 도시한 바와 같이, 공간부(115) 전체구간(Z)에 충진되는 실리콘이 시간차를 두고 나뉘어 주입될 수 있게 적어도 둘 이상의 주입제한구역(Z1,Z2,Z3,Z4)을 임의로 설정하고, 먼저 주입제한구역(Z1)에 충진된 실리콘이 경화한 이후에 다른 주입제한구역(Z2)에 실리콘이 순차적으로 충진될 수 있게 수회 반복적으로 실시하여 복수의 경화층이 형성되도록 함으로써, 수축작용에 의한 실리콘과 몸체(110) 내면과의 틈 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다. (도 7의 b 및 c참조)
아울러 본 고안에서의 주입제한구역은 일 예로 4개로 나누어 설명되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 적어도 둘 이상의 주입제한구역이면 가능하다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 수중히터(100)는 종래와는 차별적으로 몸체(110) 내부에 삽입설치된 발열봉(120)이 복수의 층으로 형성된 제2충진재(140)에 의해 물의 유입이 차단될 수 있도록 함으로써, 신뢰도가 높은 수중히터(100)가 공급 가능한 효과를 갖는다.
또한 종래와는 차별적으로 제1충진재(130)에 의해 발열봉(120)이 몸체(110) 내에 삽입설치되어도 제2충진재(140)가 주입될 수 있는 공간부(115)가 일전 간격을 갖게 형성하도록 함으로써, 몸체(110)를 통해 배출되는 발열 온도의 비율이 고른 수중히터(100)를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 종래와는 차별적으로 이격판(111)을 통해 다수의 몸체(110)가 구비되는 것은 물론, 설치부재(200)와 발열하는 몸체(110) 간의 직접적인 접촉을 차단하여 안전사고를 방지할 수 있는 수중히터를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
본 고안의 보호범위는 상술한 실시예들에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 고안의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 본 고안에 따른 수중히터
110: 몸체 111: 이격판
113: 관통공 115: 공간부
117: 커버 120: 발열봉
121: 리드선 130: 제1충진재
140: 제2충진재 150: 과열방지부
151: 온도센서 200: 설치부재
Z: 전체구간 Z1,Z2,Z3: 주입제한구역

Claims (4)

  1. 관 형상의 몸체(110);
    상기 몸체(110)에 삽입설치되며, 인가되는 전원에 의해 발열 가능하게 구비되어 설치부재(200) 내에 수용된 물의 수온을 조절할 수 있도록 구비되는 발열봉(120);
    상기 발열봉(120) 외면과 상기 몸체(110) 내면 사이에 공간부(115)를 형성할 수 있도록 상기 몸체(110)에 충진되는 제1충진재(130); 및
    상기 공간부(115)에 충진되되 일정시간 이후에 경화하여 상기 몸체(110) 내에 삽입된 상기 발열봉(120)을 고정하고, 상기 설치부재(200)에 수용된 물이 상기 몸체(110) 내부로 유입되는 것을 차단하는 제2충진재(140);를 포함하되,
    상기 몸체(110)는
    외경이 상기 몸체(110) 외경보다 더 큰 지름을 갖도록 형성되어 상기 몸체(110)가 상기 설치부재(200)와 직접적으로 접촉하지 못하게 함과 동시에 상기 몸체(110)가 삽입되어 고정설치될 수 있는 관통공(113)이 천공형성된 이격판(111)을 포함하며,
    상기 이격판(111)은 열전도율은 낮으나 열에는 강한 재질의 것이 사용되되 상기 설치부재(200) 내에 물의 흐름이 존재하지 않으면 원판 형상으로 형성되며, 상기 설치부재(200) 내에 수용된 물의 흐름이 존재할 시에는 사각으로 형성되어 상기 몸체(110)가 상기 설치부재(200) 내에서 이동하지 못하도록 하고, 상기 관통공(113)은 다수의 상기 몸체(110)가 삽입설치되도록 상기 이격판(111)에 다수 천공형성되어 상기 설치부재(200) 내에 수용된 물의 수온 상승이 용이하게 이루어지도록 함과 동시에 상기 몸체(110) 외면과 접촉하여 상기 몸체(110)의 온도를 감지할 수 있는 온도센서(151)가 관통삽입되는 것을 특징으로 하는 수중히터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1충진재(130)는
    상기 제2충진재(140)보다 먼저 상기 몸체(110)에 인입되어 상기 발열봉(120) 상부가 삽입되도록 구비되며, 입자(粒子) 형태를 가지되 열전도율이 있는 모래 또는 마그네사이트(magnesite) 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수중히터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2충진재(140)는
    상기 몸체(110)에 액상으로 주입되며, 일정 시간이 지나면 경화하는 실리콘을 사용하되 상기 몸체(110) 내부에 시간 차이를 두고 복수의 층으로 경화될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수중히터.
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