KR20130085403A - 가정용 온수히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 가정 욕조의 물 온도를 일정하게 유지하거나, 용기의 물을 사용자의 설정 온도로 가열할 때, 발열체가 원통형 복사열 반사통 내부에 설치된 가정용 온수히터를 사용함으로써, 물을 안전하게 가열시킬 수 있으며, 장시간 사용으로 물이 증발되어 발열체가 물 밖으로 노출되어 과열되어도, 발열체 표면열 복사와 원통형 복사열 반사통의 복사열 반사로 온도센서가 가열되어, 온수히터의 전원이 자동으로 차단될 수 있도록 구성한 안전한 가정용 온수히터에 관한 것이다.

Description

가정용 온수히터 {A HOME WARM WATER HEATER}

본 발명은 가정용 온수히터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 가정 욕조의 물 온도를 일정하게 유지하거나, 용기의 물을 사용자의 설정 온도로 가열할 때, 발열체가 원통형 복사열 반사통 내부에 설치된 가정용 온수히터를 사용함으로써, 물을 안전하게 가열시킬 수 있으며, 장시간 사용으로 물이 증발하여 발열체가 물 밖으로 노출되어 과열되어도, 발열체 표면열 복사와 원통형 복사열 반사통의 복사열 반사로 온도센서가 가열되어, 온수히터의 전원이 자동으로 차단될 수 있도록 구성한, 안전한 가정용 온수히터에 관한 것이다.

일반적으로, 대부분의 가정에서 온욕이나 반신욕을 할 때, 욕조에 채워진 물이 체온(36.5℃) 보다 1℃~ 2℃ 정도만 떨어져도 차가워 사용하지 못하므로, 대부분의 가정에서, 에너지를 낭비하며 온수를 계속 붙거나, 차가워진 물을 일정량 퍼내고, 다시 일정량의 뜨거운 온수를 채워야 하는 번거로움을 감수하며 온욕이나 반신욕을 계속하거나, 아쉽지만 적당히 끝내야 한다.

또한, 일반 가정에서 아토피 등의 피부병 치료를 위하여, 온수에 약재나 기능성 입욕제를 넣어 사용할 때, 물이 차가워지면 약재나 입욕제가 혼입된 물을 퍼내고, 뜨거운 물을 다시 붙기도 애매한 상황인데, 간편하게 욕조의 물 온도를 2℃~ 3℃ 정도 올려줄 안전한 가정용 온수히터가 없다.

이에, 일반 산업용 온수히터(일명,돼지꼬리 온수히터)는, 발열부가 외부로 바로 노출되어 있어, 가정에서 사용하기에는 안전에 많은 문제점이 있으며, 특히 발열부가 물 밖으로 노출되어도 전원이 차단되지 않아 화재나 화상을 입을 수 있는 안전상 위험한 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 일반가정에서 욕조의 물이나, 용기의 물을 가열할 때, 사용자가 간편하게 사용할 수 있어야 하고, 무엇보다 화재 등의 재해로부터 안전하게 사용할 수 있어야 하므로, 용기의 물이 모두 증발하여 발열체가 물 밖으로 노출되면, 전원이 자동으로 차단되어 안전하게 사용되도록 구성한, 안전한 가정용 온수히터를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 가정용 온수히터(10)는,

온도제어기와 누전차단기와 전원스위치 등으로 구성된 콘트롤부가 내재된 몸체(100)와;

상기 몸체로부터 두줄로 인출된 발열봉(101)과, 그 단부에 형성된 원통형 발열체(101-1)와, 한줄로 인출되어 온수의 온도를 감지하고, 발열체 과열시 전원을 차단하는 온도센서봉(102)과;

상기 발열봉에 설치되어 소정의 공간부를 갖는 원통형 형상으로 이루어진 복사열 반사통(103)과, 그 내부에 설치된 원통형 발열체(101-1)로 구성되어;

상기 발열체에서 발생한 열이, 열전도율이 좋은 물에 바로 전도되어, 가열된 온수가 온도센서봉에 접촉되어 온수의 온도를 제어하고, 장시간 사용으로 물이 증발하여 발열체와 온도센서가 물 밖으로 노출되면,열 전달이 발열체의 표면열 복사로 온도센서에 전달되는 복사열과, 발열체 외부 둘레에 설치된, 원통형 복사열 반사통의 복사열 반사를 매개로 온도센서봉이 가열되어, 전원이 차단될 수 있도록 구성된 것; 을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 발열체(101-1)는 W자 모양과 같이 상하로 구부리고, 이것을 다시 원통형으로 둥글게 구부린 것으로, 물과의 접촉 표면적을 늘리고, 원통형 발열체의 내부로 온도센서가 들어가게 설치하여, 물이 줄어들면 원통형 반사통 내부의 발열체가 가열되어 그 복사열로 온도센서의 가열이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 상기 발열봉(101)에 내재된 발열체가, 발열과 온도,전력을 콘트롤 하는 자기제어기능이 있는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원통형 복사열 반사통(103)의 재질은 방열기능이 있는 내열성과 난연성 재질이 적합하며, 원통형 반사판이 수직으로 설치되어 물속에 완전히 잠기면 물을 대류로 순환시키며 고르게 가열하고, 물이 줄어들면 남은 물이 원통형 반사통의 하단부를 막아 공기의 순환을 막으며, 발열체의 복사열로 온도센서의 가열이 신속하게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 가정용 온수히터는,

첫째, 일반 가정의 욕실에 설치된 욕조의 온수가, 시간이 흘러 온도가 체온 이하로 떨어져 차가워져 사용할 수 없을 때, 새롭게 뜨거운 온수를 추가 공급할 필요 없이, 본 발명의 가정용 온수히터(10)를 사용하여, 체온(36.5℃) 이상으로 2℃~ 3℃ 정도만 추가로 가열하면, 간편하게 상기 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 물의 온도가 체온(36.5℃) 보다 내려가 어쩔 수 없이 버려지는, 아까운 물과 물속의 열에너지도 낭비하지 않고, 안전한 가정용 온수히터를 이용하여, 상대적으로 적은 에너지로, 버려지는 물과 열에너지를 절약하는 경제적인 효과가 있게 된다.

셋째, 본 발명에 따른 가정용 온수히터는 고급욕조의 자동가열장치와 대동소이한 역할을 하지만, 구조가 간단하여 소형제작이 가능하므로, 제조원가를 줄일 수 있고, 유지보수가 간단하고 편리한 효과가 있다.

특히, 일반 가정 욕실에서 온욕시 온수의 온도가 내려가 추워지는 문제를 해결함으로써, 복잡하고, 시끄럽고, 불결한 대중탕 대신, 집에서 시간에 구애 없이 각종 입욕제를 첨가한 고급 온욕을 조용하게 즐길 수 있으며, 또한, 나 혼자만의 공간에서 온욕을 즐길 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 복사열 반사통을 이용한 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 원통형 발열체 내부 중앙에 온도센서봉이 설치되고, 발열체의 복사열이 화살표와 같이 온도센서봉에 집중되는 것을 나타낸 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 W자형 발열체 내부 중앙에 온도센서봉이 설치되는 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 항아리형 복사열 반사통을 이용한 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도,
도 5는 종래 산업용 온수히터(일명돼지꼬리)의 구성을 나타내는 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 가정용 온수히터의 완제품을 도시한 사시도이다.
도 7 은 종래 산업용 온수히터(일명돼지꼬리)의 사용예로 물이 증발하여, 수위가 온도센서 이하로 내려가면, 온도센서가 센서기능을 할 수 없어, 전원이 차단되지 않고 계속 가열되는 모습을 나타내는 비교도.
도 8 은 본 발명에 따른 가정용 온수히터의 사용예로 물이 증발하여, 수위가 온도센서 이하로 내려가면, 발열체의 복사열로 전원이 차단되어 가열되는 않는 모습을 나타내는 비교도.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 도를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 복사열 반사통을 이용한 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도, 도 2는 본 발명에 따른 원통형 발열체 내부 중앙에 온도센서봉이 설치되고, 발열체의 복사열이 화살표와 같이 온도센서봉에 집중되는 것을 나타낸 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 W자형 발열체 내부 중앙에 온도센서봉이 설치되는 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 항아리형 복사열 반사통을 이용한 가정용 온수히터의 구성 예를 나타내는 단면도, 도 5는 종래 산업용 온수히터의 구성 예를 나타내는 사시도, 도 6 은 본 발명에 따른 가정용 온수히터의 완제품을 도시한 사시도, 도 7 은 종래 산업용 온수히터(일명돼지꼬리)의 사용예로 물이 증발하여, 수위가 온도센서 이하로 내려가면, 온도센서가 기능을 할 수 없어, 전원이 차단되지 않고 계속 가열되는 모습을 나타내는 비교도. 도 8 은 본 발명에 따른 가정용 온수히터의 사용예로 물이 증발하여, 수위가 온도센서 이하로 내려가면, 발열체의 복사열로 전원이 차단되어 가열되는 않는 모습을 나타내는 비교도이다.

본 발명에 따른 가정용 온수히터는, 일반 가정의 욕실 욕조에서 온수를 가열하거나 용기의 물을 가열할 때, 복사열 반사통을 갖춘 안전한 온수히터를 이용하여, 간편하게 온수를 제공하도록 구현된다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따라, 물을 가열하는 가정용 온수히터(10)는,

온도제어기와 누전차단기와 전원스위치 등으로 구성된 콘트롤부가 내재된 몸체(100);

상기 몸체로부터 두줄로 인출된 발열봉(101)과, 그 단부에 형성된 원통형 발열체(101-1)와, 한줄로 인출되어 온수의 온도를 감지하고, 발열체 과열시 전원을 차단하는 온도센서봉(102)과;

상기 발열봉에 설치되어 소정의 공간부를 갖는 원통형 형상으로 이루어진 복사열 반사통(103)과, 그 내부에 설치된 원통형 발열체(101-1)로 구성되어;

상기 발열체에서 발생한 열이, 열전도율이 좋은 물에 바로 전도되어, 가열된 온수가 온도센서봉에 접촉되게 하여 온수의 온도를 제어하고, 물이 증발되어 발열체와 온도센서가 물 밖으로 노출되면,열 전달이 발열체의 표면열 복사로 온도센서에 전달되는 복사열과, 발열체 외부 둘레에 설치된, 원통형 복사열 반사통의 복사열 반사를 매개로 온도센서봉이 가열되어, 전원이 차단될 수 있도록 구성된다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 원통형 발열체 내부에 온도센서봉이 설치되는 구성 예를 나타내는 사시도로, 발열체가 물속에 잠겨 있을 때에는 물이 열전도율이 높아 발열체가 과열되지 않으며 물을 가열하지만, 장시간 사용으로 물이 증발하여 발열체가 물 밖으로 노출되면, 발열체가 과열되고 발열체 표면열 복사열이 화살표와 같이 집중하여 온도센서봉을 가열시켜 전원이 차단뒬 수 있도록 구성된다.

도 3은 발열(101-2) 파이프를 상하로 8번 구부려 이것을 다시 둥글게 원통형으로 구부린 것으로, 사면이 모두 W자 모양인 사각형 발열체의 정면을 도시한 정면도로, 물과의 접촉 표면적을 늘리고, 원통형 발열체의 내부로 온도센서가 들어가게 설치하여 물을 가열하며, 물이 줄어들어 발열체가 물 밖으로 노출되면, 발열체의 복사열로 전원이 차단되어 안전하게 사용할 수 있도록 구성된다.

상기 발열체(101-1)는 그 사용환경에 따라 구부림의 상하길이, 모양, 구부림 개수 및 간격 등을 다양하게 변형할 수가 있음은 물론이다.

도 4는 상기 원통형 복사열 반사통(103)을 항아리형 반사통(103-1)으로 만들어, 발열체가 물 밖으로 노출되면 발열체의 복사열이 온도센서봉에 집중되어 신속하게 전원을 차단할 수 있도록 구성된다.

도 5에 도시한 종래의 산업용 온수히터(일명 "돼지꼬리 온수히터")는 발열체가 바로 외부로 노출되어 있어 위험하며, 장시간 사용으로 물이 줄어들어 발열체가 물 밖으로 노출되어, 과열되어도 전원이 차단되지 않아, 화재 등의 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.

도 6은 본 발명의 가정용 온수히터 콘트롤부가 내재된 몸체와 결합된 가정용 온수히터의 완제품을 도시한 사시도이다.

도 7 은 종래 산업용 온수히터(일명돼지꼬리)의 사용예로, 가령 사용자가 60℃에 온도를 맞추어 놓으면, 물이 60℃가 뒬 때까지 전원이 들어왔다 차단되고, 시간이 흘러 물이 식어 차가워지면 다시 전원이 들어와 가열하게 되는데, 외출 등의 부주의로 물이 다 증발하여, 수위가 온도센서 이하로 내려가면, 온도센서가 온수 밖으로 노출되어 센서기능을 할 수 없어, 전원이 차단되지 않고, 물이 끓는 최고 온도인 100℃로 계속 가열되므로, 단시간에 물이 다 증발되고 화재로 이어지는 문제점이 있다.

도 8 은 본 발명에 따른 가정용 온수히터의 사용예로, A는 용기에 물이 가득할 때 화살표와 같이 원통의 내부를 따라 물이 대류로 순환되며 가열되고, B는 물이 다 증발하여 온수의 수위가 온도센서 이하로 내려가도, 발열체의 표면열 복사로 온도센서가 가열되어 전원이 차단되므로, 더 이상 물이 가열되는 않는 모습을 나타내는 비교도 입니다.

따라서, 본 발명에 따른 가정용 온수히터는, 일반가정 욕실의 온수를 가열하거나, 용기의 물을 가열할 때, 안전장치인 누전차단과, 발열체 과열시 안전하게 전원을 차단할 수 있는, 복사열 반사통을 갖춘 온수히터를 제공하여, 안전하게 사용할 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은, 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형 내지 조정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 본 발명의 모든 변형을 포함한다.

10: 가정용 온수히터
100: 온수히터 몸체 101: 발열봉
101-1: 원통형 발열체 101-2: W자형 발열체
102: 온도센서봉 103: 원통형 복사열 반사통
103-1: 항아리형 복사열 반사통 104: 복사열,

Claims (4)

1. 물을 가열하는 가정용 온수히터(10)에 있어서,
   온도제어기와 누전차단기와 전원스위치 등으로 구성된 콘트롤부가 내재된 몸체(100);
   상기 몸체로부터 두줄로 인출된 발열봉(101)과, 그 단부에 형성된 원통형 발열체(101-1)와, 한줄로 인출되어 온수의 온도를 감지하고, 발열체 과열시 전원을 차단하는 온도센서봉(102)과;
   상기 발열봉에 설치되어 소정의 공간부를 갖는 원통형 형상으로 이루어진 복사열 반사통(103)과, 그 내부에 설치된 원통형 발열체(101-1)로 구성되어;
   상기 발열체에서 발생한 열이, 열전도율이 좋은 물에 바로 전도되어, 가열된 온수가 온도센서봉에 접촉되어, 온수의 온도를 제어하고, 장시간 사용으로 물이 증발되어 발열체와 온도센서가 물 밖으로 노출되면,열 전달이 발열체의 표면열 복사로 온도센서에 전달되는 복사열과, 발열체 외부 둘레에 설치된, 원통형 복사열 반사통의 복사열 반사를 매개로 온도센서봉이 가열되어, 전원이 차단될 수 있도록 구성된 것; 을 특징으로 하는 가정용 온수히터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 발열체(101-1)은 W자 모양과 같이 상하로 구부리고, 이것을 다시 원통형으로 둥글게 구부린 것으로, 물과의 접촉 표면적을 늘리고, 원통형 발열체의 내부로 온도센서가 들어가게 설치하여, 물이 줄어들면 발열체가 가열되어 발열체의 복사열로 전원이 차단 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 온수히터.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 발열봉(101)에 내재된 발열체가, 발열과 온도,전력을 콘트롤 하는 자기제어기능이 있는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터로 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 온수히터.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 복사열 반사통의 재질은 방열 기능이 있는 내열성과 난연성 재질이 적합하며, 복사열 반사통이 항아리 모양으로 설치되어, 복사열의 집중반사로 온도센서의 가열이 신속하게 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 가정용 온수히터.
   
   

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