KR20100002901U - 전기스팀보일러의 과열방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기스팀보일러의 과열방지장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 보일러의 수조에 전기히터가 설치되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 과정에서 발생하는 스팀온도 및 스팀압력 등을 감지하여 수조의 온도가 적정온도이상 상승하지 않도록 마이컴에 의해 제어가 되는 마그네트스위치의 고장발생시에도 수조가 과열되는 것을 방지할 수 있도록 한 전기스팀보일러의 과열방지장치에 관한 것이다.

즉, 본 고안은 수조내에 전기히터가 내장되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 수단으로 스팀을 발생시키는 전기스팀보일러에 있어서, 상기 수조의 일측에 설치된 제1온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴에 인가되면 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐 전기히터의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 전기히터를 단속하되 상기 수조의 일측에 설치되어 수조의 온도를 감지하는 제2온도센서와, 상기 누전차단기에 구비되어 누설전류를 검출하는 누전검출부에 인가되는 제1누전검출선 부분에서 별도로 분기시킨 제2누전검출선과, 상기 제2온도센서와 제2누전검출선을 연결하여 제2온도센서에 의해 누전차단기를 작동되게 한 구성으로 수조의 과열을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기스팀보일러의 과열방지장치를 특징으로 한다.

스팀보일러, 전기히터, 과열, 제2온도센서, 누전검출선, 누전차단기

Description

전기스팀보일러의 과열방지장치 {OVERHEATING PREVENTION APPARATUS FOR ELECTRIC STEAMBOILER}

본 고안은 전기스팀보일러의 과열방지장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 보일러의 수조에 전기히터가 설치되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 과정에서 발생하는 스팀온도 및 스팀압력 등을 감지하여 수조의 온도가 적정온도이상 상승하지 않도록 마이컴에 의해 제어가 되는 마그네트스위치의 고장발생시에도 수조가 과열되는 것을 방지할 수 있도록 한 전기스팀보일러의 과열방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기 스팀보일러는 수조내에 물이 담겨지는 하부가열실과 상측 스팀실로 구비되고 하부가열실은 전기히터가 내장되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 수단으로 상측 스팀실에 스팀을 발생시키는 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 전기 스팀보일러에서는 수조의 하부가열실에 담겨지는 물은 항상 일정한 수위를 유지시킨 상태로 가열될 수 있도록 수위감지수단이 구비되어 있 고, 그 수위감지수단에 의해 하부가열실의 물이 줄어든 상태가 감지되면 외부의 수도관 등에서 공급되는 물을 보충하는 구성으로 되어 있다.

그리고 전기히터를 가열하여 수조내의 스팀실에서 발생되는 스팀압력이나 스팀온도는 수조의 일측에 설치된 온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지가 되어 그 감지된 신호를 마이컴에 전달하게 되고 마이컴에서는 수조내의 스팀온도 및 스팀압력이 설정된 범위까지 전원을 공급하여 전기히터를 가열한 다음 설정된 범위에 도달하게 되면 전기히터의 전원을 자동으로 차단하고 설정범위보다 떨어지면 전원을 공급하는 형태로 전기히터에 의한 과열이 되는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.

즉, 종래의 전기스팀보일러의 과열방지수단은 수조내의 전기히터를 가열하는 동안 온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴에 전달되면 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐 전기히터의 전원을 차단하는 형태로 전기히터를 제어하도록 하고 있다.

상기와 같이 스팀의 설정된 범위를 유지하기 위해 전기히터의 전원단속수단을 할 때 마그네트스위치가 자동으로 ON/OFF 되는 잦은 접점단속이 이루어지게 되므로 잦은 마그네트스의치의 접점단속에 의해 마그네트스위치가 고장발생의 우려가 있었으며, 이러한 마그네트스위치의 고장발생시에는 스팀온도나 스팀압력이 과도하게 상승하는 경우에도 전기히터에 전원이 공급되어 수조가 과열되는 문제점이 있었 는바, 이는 수조의 스팀온도가 과도하게 상승하거나 수조 내에 물이 없는 경우에도 전기히터에 전원이 계속 공급되어 수조가 가열되고 이렇게 가열된 수조는 수조를 둘러싸고 있는 단열재에 전달되어 화재가 발생하거나 수조의 폭발을 유발하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 전기스팀보일러의 과열방지장치에 관한 것으로서, 수조 내에 구비된 온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴에 전달되면 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐 전기히터의 전원을 차단하는 형태로 전기히터를 제어하도록 하되 수조 내에 제2온도센서를 구비하여 전기히터가 과도하게 가열되는 경우에 누전차단기의 누전검출부를 단속하여 전기히터의 전원공급을 차단하는 수단으로 과열을 방지할 수 있도록 한 전기스팀보일러의 과열방지장치를 제공함에 있다.

본 고안은 수조 내에 전기히터가 내장되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 수단으로 스팀을 발생시키는 전기스팀보일러에 있어서, 상기 수조의 일측에 설치된 제1온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴에 인가되면 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐 전기히터의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 전기히터를 단속하되 상기 수조의 일측에 설치되어 수조의 온도를 감지하는 제2온도센서와, 상기 누전차단기에 구비되어 누설전류를 검출하는 누전검출부에 인가되는 제1누전검출선 부분에서 별도로 분기시킨 제2누전검출선과, 상기 제2온도센서와 제2누전검출선을 연결하여 제2온도센서에 의해 누전차단기를 작동되게 한 구성으로 수조의 과열을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기스팀 보일러의 과열방지장치를 특징으로 한다.

본 고안에 따른 전기스팀보일러의 과열방지장치는, 제1온도센서의 감지신호가 마이컴에 인가되어 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐전기히터의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 단속하여 전기히터를 제어하되 마그네트스위치의 고장발생으로 마이컴에 의한 전기히터의 단속이 이루어지지 않는 한계상황이 발생하게 되면 제1온도센서의 설정온도보다 높은 온도에서 작동하는 제2온도센서의 감지신호에 의해 누전차단기의 전원을 차단을 시키는 수단으로 보일러를 안전하게 사용할 수 있고 구조가 간단할 뿐만 아니라 통상적으로 설치되는 누전차단기를 이용하게 되므로 매우 경제적인 이점이 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 고안에 따른 전기스팀보일러는, 수조(10)내에 물이 담겨지는 하부가열실(12)과 상측 스팀실(14)로 구비되고 하부가열실(12)은 전기히터(20)가 내장되어 전기히터(20)에 의해 물을 가열하는 수단으로 상측 스팀실(14)에 스팀을 발생시키는 구성으로 되어 있다.

상기 수조(10)의 하부가열실(12)에 담겨지는 물은 항상 일정한 수위를 유지시킨 상태로 가열될 수 있도록 수위감지수단이 구비되어 있고, 그 수위감지수단에 의해 하부가열실(12)의 물이 줄어든 상태가 감지되면 외부의 수도관 등에서 공급되는 물을 보충하는 구성으로 되어 있다.

그리고 전기히터(20)를 가열하여 수조(10)내의 스팀실(14)에서 발생되는 스팀압력이나 스팀온도는 수조(10)의 일측에 설치된 제1온도센서(30) 및 스팀압력계(40)에 의해 감지가 되어 그 감지된 신호를 마이컴(50)에 인가하게 되고 마이컴(50)에서는 수조(10)내의 스팀온도 및 스팀압력이 설정된 범위까지 전원을 공급하여 전기히터(20)를 가열한 다음 설정된 범위에 도달하게 되면 전기히터(20)의 전원을 자동으로 차단하고 설정범위보다 떨어지면 자동으로 전원을 공급하는 형태로 전기히터(20)에 의한 과열이 되는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.

상기 제1온도센서(30) 및 스팀압력계(40)에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴(50)에 인가되면 마이컴(50)에서는 누전차단기(60)와 마그네트스위치(70)를 거쳐 전기히터(20)의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 단속하여 전기히터(20)를 제어하되 상기 수조(10)의 일측에 수조의 온도를 감지하되 상기 제1온도 센서(30)의 설정온도보다 상승 된 온도에서 작동이 이루어지도록 설치된 제2온도센서(35)와, 상기 누전차단기(60)에 구비되어 누설전류를 검출하는 통상의 누전검출부에 인가되는 제1누전검출선(도시되지 않음) 부분에 별도로 분기시킨 제2누전검출선(65)과, 상기 제2온도센서(35)와 제2누전검출선(65)을 연결하여 제2온도센서(35)에 의해 전달되는 과열온도가 누전검출부에 인가되어 강제 누설전류가 발생되게 한 수단으로 누전차단기(60)가 차단되어 수조(10)의 과열을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 제1온도센서(30)의 설정된 온도는 대략적으로 약 180℃에서 가열온도를 감지하여 마이컴(50)에 감지신호를 인가하여 마이컴(50)에 의해 누전차단기(60)와 마그네트스위치(70)를 거쳐 전기히터(20)의 전원을 차단하는 구성으로 과열을 방지하는 형태로 되어 있는바, 상기 제2온도센서(35)는 약 190℃에서 가열온도를 감지하여 누전차단기(60)의 누전검출부에서 분기시킨 제2누전검출선(65)을 통해 누전검출부에 이를 전달하여 누전차단기(60)를 차단하는 수단으로 전기히터(20)의 전원공급을 차단할 수 있도록 함이 바람직하며, 상기 제1,2온도센서(30)(35)의 설정온도는 보일러의 특성 등에 따라 임의적으로 각각 가변하여 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 누전검출선(65)은 도면상에 자세히 도시되지 않았으나 누전차단기(60)의 일측에서 두개의 리드선이 인출되어 제2온도센서(35)와 연결시킨 구성으로 된 다.

상기 누전차단기(60)는 통상적으로 사용되는 것이므로 본 고안에서는 구체적으로 도시하지 않았으나, 대체적으로 누전차단기라 함은 누전검출부,영상변류기, 차단기구 등이 구비되어 누전차단기로 부터 부하측에 누전 사고가 발생하면 누설전류가 대지를 통하여 전원으로 되돌아가게 되므로 영상변류기를 통과하는 왕로전류와 귀로전류에는 누설 전류 만큼의 차가 생기게 되며, 따라서 철심 중에 누설전류에 상당하는 자속이 발생하고 영상변류기의 2차측에는 누설전류에 비례하는 출력이 나타나게 되고, 이러한 출력으로 차단기구가 동작하여 주접점을 개로시키는 형태로 전원을 차단하는 통상의 구성과 기능을 동일하게 수행하게 것이며, 다만 본 고안에서는 이러한 통상의 누전차단기(60)를 이용하여 전기히터(20)가 과도하게 가열되는 방지하는 기능을 추가하도록 한 것으로서 통상의 누전차단기(60)의 누전검출부에서 별도의 제2누전검출선(65)을 분기하여 제2온도센서(35)에서 인가되는 신호에 의해 강제 누전시키는 것과 기능을 수행하여 마그네트스위치(70)가 잦은 접점단속과정에서 고장이 발생하게 될 때 제2온도센서(35)에 의해 전기히터(20)가 과도하게 가열되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 된 본 고안의 전기스팀보일러에서는 수조(10)내의 하부가열실(12)에 물이 담겨지고 하부가열실(12)에 내장된 전기히터(20)에 의해 물을 가열하여 상측 스팀실(14)에 스팀을 발생시키게 되고, 수위감지수단에 의해 하부가열실(12) 의 물이 줄어든 상태가 감지되면 외부의 수도관 등에서 공급되는 물을 보충하여 연속적인 스팀발생이 이루어지도록 되어 있다.

상기 수조(10)내의 스팀실(14)에서 발생되는 스팀압력이나 스팀온도는 수조(10)의 일측에 설치된 제1온도센서(30) 및 스팀압력계(40)에 의해 감지가 되어 그 감지된 신호를 마이컴(50)에 인가하게 되고 마이컴(50)에서는 수조(10)내의 스팀온도 및 스팀압력이 설정된 범위까지 전기히터(20)에 전원을 공급하여 스팀가열이 이루어지도록 하고, 전기히터(20)를 가열하는 동안 스팀이 설정된 범위에 도달하게 되면 전기히터(20)의 전원을 자동으로 차단하고 스팀이 설정범위보다 떨어지면 자동으로 전기히터(20)에 전원을 공급하는 형태로 전기히터(20)에 의한 과열을 방지하게 된다.

상기 전기히터(20)가 제어되는 과정은 제1온도센서(30) 및 스팀압력계(40)에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴(50)에 인가되면 마이컴(50)에서는 누전차단기(60)와 전원을 ON/OFF 시키는 마그네트스위치(70)를 거쳐 전기히터(20)의 전원을 단속하게 되는 것으로, 이때 전기히터(20)의 전원을 수시로 단속하여 스팀의 설정된 범위를 유지하기 위해 마그네트스위치(70)는 자동으로 ON/OFF 되는 잦은 접점단속이 이루어지게 되므로 이러한 마그네트스위치(70)의 잦은 접점단속 과정에서 마그네트스위치(70)가 고장나는 경우에 전기히터(20)에 전원이 계속 공급되어 과열되어 화생 발생의 안전사고가 발생할 염려가 있게 되는바, 본 고안에서는 이렇 게 마그네트스위치(70)가 고장나서 제1온도센서(30)의 감지신호에 의해 전기히터(20)를 제어하는 마이컴(50) 기능이 상실되는 경우에 제1온도센서(30)의 설정온도 보다 상승된 온도에서 작동하는 제2온도센서(35)에 의해 전기히터(20)가 과다하게 가열되는 것을 방지하게 된다.

즉, 예를 들어 상기 제1온도센서(30)의 온도를 약 180℃로 설정하고 제2온도센서(35)의 설정온도를 190℃로 한 상태에서 제1온도센서(30)의 설정온도인 180℃까지 전기히터(20)에 전원을 공급하고 180℃를 넘게 되면 마이컴(50)에 의해 전기히터(20)의 전원공급을 차단하기 위한 마그네트스위치(70)가 고장 나서 전기히터(20)에 계속적으로 전원이 공급되어 가열되는 경우에 그 한계상황을 감안하여 설정한 상승온도가 제2온도센서(35)가 작동하는 190℃까지 오르게 되면 제2온도센서(35)가 작동하면서 그 감지신호를 제2누전검출선(65)을 통해 누전차단기(60)의 누전검출부에 인가하여 강제적으로 누설전류가 발생되게 한 수단으로 누전차단기(60)가 차단되어 전기히터(20)가 한계상황 이상으로 가열되지 않도록 함으로서 수조(10)의 과열을 방지하게 된다.

상기와 같이 본 고안에서는 제1온도센서(30)의 감지신호가 마이컴(50)에 인가되어 마이컴(50)에서는 누전차단기(60)와 마그네트스위치(70)를 거쳐 전기히터(20)의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 단속하여 전기히터(20)를 제어하되 마그네트스위치(70)의 고장발생으로 마이컴(50)에 의한 전기히터(20)의 단속이 이루어지 지 않는 상황이 발생하게 되면 제1온도센서(30)의 설정온도보다 높은 온도에서 작동하는 제2온도센서(35)의 감지신호에 의해 누전차단기(60)의 전원을 차단을 시키는 수단으로 보일러를 안전하게 사용할 수 있도록 한다.

이상에서 본 고안은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 고안의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 일반적인 전기스팀보일러에 본 고안의 구성 일부를 나타낸 예시도. 도 2는 본 고안의 전기스팀보일러의 과열방지장치를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

10 : 수조 12 : 가열실

14 : 스팀실 20 : 전기히터

30 : 제1온도센서 35 : 제2온도센서

40 : 스팀압력계 50 : 마이컴

60 : 누전차단기 70 : 마그네트스위치

Claims (3)

1. 수조 내에 전기히터가 내장되어 전기히터에 의해 물을 가열하는 수단으로 스팀을 발생시키는 전기스팀보일러에 있어서,

   상기 수조의 일측에 설치된 제1온도센서 및 스팀압력계에 의해 감지된 스팀온도 및 스팀압력이 마이컴에 인가되면 마이컴에서는 누전차단기와 마그네트스위치를 거쳐 전기히터의 전원을 ON/OFF 시키는 형태로 전기히터를 단속하되

   상기 수조의 일측에 설치되어 수조의 온도를 감지하는 제2온도센서와,

   상기 누전차단기에 구비되어 누설전류를 검출하는 누전검출부에 인가되는 제1누전검출선 부분에서 별도로 분기시킨 제2누전검출선과,

   상기 제2온도센서와 제2누전검출선을 연결하여 제2온도센서에 의해 누전차단기를 작동되게 한 구성으로 수조의 과열을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기스팀보일러의 과열방지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2온도센서는,

   상기 제1온도센서의 설정온도보다 상승 된 온도에서 작동되는 구성으로 됨을 특징으로 하는 전기스팀보일러의 과열방지장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 누전차단기는,

   수조의 온도를 감지하는 제2온도센서에 의해 전달되는 과열온도가 누전검출부에 인가되어 강제 누설전류가 발생되게 한 수단으로 누전차단기가 차단되게 한 것을 특징으로 하는 전기스팀보일러의 과열방지장치.

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