KR20180061374A

KR20180061374A - 열 액침 순환기

Info

Publication number: KR20180061374A
Application number: KR1020187013865A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 찰스 영; 톰 유디디; 마크 이안 파이펠; 케빈 핑키; 카메론 쥬
Original assignee: 체프스텝스, 인크.
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2018-06-07
Also published as: CN108370616B; EP3363261A1; CN108370616A; AU2016337395A1; AU2022202602A1; WO2017066692A1; EP3363261B1; CA3002172A1; JP6871245B2; US20220039207A1; EP3902372A2; US20190124722A1; JP2018533467A; AU2016337395B2; US11259367B2; CN113923806A; EP3902372A3; EP3363261A4

Abstract

본 발명은 제1 단부에서 입구 개구와 측벽에서 출구 개구를 가진 중공의 원통형 본체를 포함하는 히터를 포함할 수 있다. 히터는 조절 전자장치, 가령, 수냉식 TRIAC에 의해 조절되는 복수의 저항 밴드를 가진 가요성 회로 기판를 포함할 수 있다. 이러한 히터를 포함하는 열 액침 순환기가 과학 실험실 또는 수비드 음식 쿠킹에 사용될 수 있다.

Description

열 액침 순환기

본 발명은 일반적으로 다양한 유체를 가열시키기 위한 전기식 열 액침 순환기에 관한 것이다.

가령, 정확하고 안정적인 온도에 유체의 바디를 유지하기 위하여, 다양한 유체를 가열하고 순환시키도록, 열 액침 순환기가 사용될 수 있다. 열 액침 순환기는 유체를 순환시키기 위한 펌프 또는 그 밖의 메커니즘, 및 유체를 가열하기 위한 가열 요소를 포함할 수 있다. 열 액침 순환기는 가령, 과학 또는 그 밖의 실험실 용도로, 그리고, 주방에서, 특히 수비드 쿠킹(sous vide cooking)을 위한 용도에서 사용되어 왔다.

본 발명의 한 양태는 열 액침 순환기(thermal immersion circulator)에 관한 것으로서, 상기 열 액침 순환기는: 히터를 포함하되, 상기 히터는: 관형 측벽, 제1 단부, 및 본체(main body)의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된(spaced) 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구(inlet)와 관형 측벽 내의 출구(outlet)를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통(fluid communication)을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며; 본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하며; 본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치(switch)를 포함하며; 히터의 적어도 한 부분을 수용하도록 수치가 형성되고(dimensioned) 크기가 형성되는(shaped) 하우징을 포함한다.

출구는 전체적으로 입구보다 제2 단부에 상대적으로 더 가까이 위치될 수 있다. 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치될 수 있다. 관형 측벽은 제1 단부에서 입구를 형성할 수 있다. 관형 측벽은 중심축을 가질 수 있으며, 입구는 반경 방향으로 중심축 주위에 배열될 수 있고, 출구는 관형 측벽의 중심축으로부터 반경 방향으로 배열되고 평행하게 연장될 수 있다. 가열 요소는 전체적으로 출구와 입구 사이에 위치될 수 있다. 출구는 관형 측벽 내의 길쭉한 슬롯(oblong slot)일 수 있다. 관형 측벽은 상측 부분과 하측 부분을 가질 수 있으며, 상기 상측 부분은 스위치가 물리적으로 장착되고 열 전도적으로 장착되는 평평한 표면(flat surface)을 가질 수 있다. 관형 측벽의 하측 부분은 원통형일 수 있다. 가열 요소는 관형 측벽의 외주(circumference)의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러쌀 수 있다(wrapped angularly). 가열 요소는 전체적으로 출구와 입구 사이에 위치될 수 있다. 스위치는 캡슐화된(encapsulated) TRIAC일 수 있다.

상기 열 액침 순환기는 본체의 제2 단부에 적어도 근접하게 장착된 모터를 추가로 포함할 수 있다. 열 액침 순환기는 관형 본체 내부에 위치된 임펠러(impeller)를 추가로 포함할 수 있다. 열 액침 순환기는 모터를 임펠러에 물리적으로 결합시키는 샤프트를 추가로 포함할 수 있다. 임펠러는 출구보다 입구에 더 가까이에 위치될 수 있다. 열 액침 순환기는 스프링 클립(spring clip)을 수용하기 위한 홈(groove)과 전선(power cord)의 스트레인 릴리프(strain relief)를 수용하기 위한 보스(boss)를 포함하는 지지부(support)를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 지지부, 보스, 및 홈은 일체형 재료의 단일 부분으로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 열 액침 순환기를 위한 히터(heater)에 관한 것으로서, 상기 히터는: 관형 측벽, 제1 단부, 및 관형 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 관형 측벽 내의 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며; 본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하되, 상기 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치되며; 본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함한다.

출구는 전체적으로 입구보다 제2 단부에 상대적으로 더 가까이 위치될 수 있다. 관형 측벽은 제1 단부에서 입구를 형성할 수 있다. 관형 측벽은 중심축을 가질 수 있으며, 입구는 반경 방향으로 중심축 주위에 배열될 수 있고, 출구는 관형 측벽의 중심축으로부터 반경 방향으로 이격되어 배열되고 평행하게 연장될 수 있다. 출구는 관형 측벽 내의 길쭉한 슬롯일 수 있다. 관형 측벽은 상측 부분과 하측 부분을 가질 수 있으며, 상기 상측 부분은 스위치가 물리적으로 장착되고 열 전도적으로 장착되는 평평한 표면을 포함한다. 관형 측벽의 하측 부분은 원통형이고 외주를 가질 수 있으며, 가열 요소는 관형 측벽의 외주의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러쌀 수 있다. 가열 요소는 관형 측벽의 외주(perimeter)의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러쌀 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 열 액침 순환기에 관한 것으로서, 상기 열 액침 순환기는: 히터를 포함하되, 상기 히터는: 관형 측벽, 제1 단부, 및 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 제2 단부에 적어도 근접한 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하고; 본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하며; 본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함하며; 히터의 적어도 한 부분을 수용하도록 수치가 형성되고 크기가 형성되는 하우징을 포함하되, 상기 하우징은 관형 측벽과 하우징의 관형 측벽에 형성된 개구(opening)를 포함하고, 상기 개구는 본체의 출구와 유체 소통된다.

본 발명의 또 다른 양태는 열 액침 순환기를 위한 히터에 관한 것으로서, 상기 히터는: 관형 측벽, 제1 단부, 및 관형 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 관형 측벽 내의 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며; 본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하되, 상기 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치되며; 본체에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태에 따른 열 액침 순환기는: 히터; 중앙의 종축(longitudinal axis)을 가진 입구와 상기 중앙의 종축 주위로 적어도 부분적으로 굽어진(curved) 유입구(entrance)를 포함하되, 상기 입구는 일정 높이를 가지며; 히터에 전기 결합된 전선을 포함하되, 상기 전선은 억지 끼워맞춤(interference fit)으로 유입구와 결합되고 유입구 내에 꼭 끼워맞춤 되도록(fit snugly) 상기 높이보다 더 작은 직경을 가진다.

도면에서, 똑같은 도면부호는 비슷한 요소 또는 작동 방법을 나타낸다. 도면에서 요소들의 크기와 상대 위치들은 반드시 실측으로 도시되지 않는다. 예를 들어, 다양한 요소들의 형태와 각도들은 반드시 실측으로 도시되지 않으며 몇몇 요소들은 가시성을 향상시키기 위해 과장되게 확대되어 도시되고 위치될 수 있다. 게다가, 도면에 도시된 것과 같이 요소들의 특정 형태는 특정 요소들의 실제 형태에 관한 임의의 정보를 전달하려는 것이 아니며, 전적으로 도면에서 용이하게 식별할 수 있도록 선택될 수 있다.
도 1은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 냄비 안에 위치된 열 액침 순환기를 도시한 도면.
도 2는, 열 액침 순환기의 내부 구성요소들을 보여주기 위해 열 액침 순환기의 하우징이 투명하게 도시된, 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 1의 열 액침 순환기의 3차원 투시도.
도 3은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 2에 예시된 것과 같은 열 액침 순환기의 횡단면도.
도 4는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 2에 예시된 것과 같은 열 액침 순환기의 분해도.
도 5는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 열 액침 순환기에 사용하기 위한 히터의 3차원 투시도.
도 6은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터의 배면도.
도 7은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터의 좌측면도.
도 8은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터의 정면도.
도 9는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 6에서 라인 A-A를 따라 절단한 도 5의 히터의 횡단면도.
도 10은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 6에서 라인 B-B를 따라 절단한 도 5의 히터의 횡단면도.
도 11은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터의 가요성 회로 기판의 평면도.
도 12는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 11의 가요성 회로 기판을 보여주는 도 5의 히터의 배면도.
도 13은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 11의 가요성 회로 기판을 보여주는 도 5의 히터의 좌측면도.
도 14는 그 밖의 요소들이 히터에 결합된 것을 보여주는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터의 3차원 투시도.
도 15는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 5의 히터와 사용하기 위한 임펠러의 3차원 투시도.
도 16은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 또 다른 열 액침 순환기의 분해도.
도 17은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 16의 열 액침 순환기의 전자장치 및 모터의 3차원 투시도.
도 18은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 16의 열 액침 순환기의 모터의 3차원 투시도.
도 19는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 16의 열 액침 순환기의 히터의 가요성 회로 기판의 평면도.
도 20은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 16의 열 액침 순환기의 측면도.
도 21은 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 도 16의 열 액침 순환기의 구성요소들의 횡단면도.
도 22는 하나 이상의 예시된 실시예에 따른 냄비 안에 위치된 열 액침 순환기를 도시한 도면.

하기 설명에서, 다양한 실시예들을 보다 잘 이해하기 위하여 특정 내용들이 설명된다. 하지만, 통상의 기술자라면, 상기 실시예들이 이러한 특정 내용들 중 하나 이상의 내용 없이도 실시될 수 있거나, 혹은 그 밖의 방법, 구성요소, 재료를 이용하여 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그 밖의 경우들에서, 종래 기술과 관련하여 잘 알려져 있는 구성은 본 발명의 실시예들을 불필요하게 모호하게 기술하는 것을 방지하기 위하여 도시되지 않거나 기술되지 않는다.

그 외에 달리 특별히 언급되지 않는 한, 본 명세서의 전반에 걸쳐, 용어 "포함하는"은 용어 "구성하는"의 동의어로 사용되며, 완전히 포함하거나 또는 양방향으로 포함하는 것을 의미한다(즉 추가의, 언급되지 않은 요소 또는 작동 방법들을 배제하지 않는다).

본 명세서에서 전반적으로 기재된, 용어 "한 실시예" 또는 "하나의 실시예"는 상기 실시예와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구성 또는 성질이 하나 이상의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에서 전반적으로 기재된, "하나의 실시예에서" 또는 "한 실시예에서"는 반드시 동일한 실시예를 가리키지 않는다. 게다가, 특정 특징, 구성 또는 성질들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방법으로 조합될 수도 있다.

본 명세서 및 하기 청구항들에서 사용되는 것과 같이, 단수 형태인 "하나"는, 그 외에 달리 특별히 언급되지 않는 한, 복수의 형태도 포함한다. 또한, 용어 "또는"은 일반적으로 광범위하게 사용되는 것으로 이해해야 하며 이는 즉 그 외에 달리 특별히 언급되니 않는 한, "및/또는"을 의미하는 것으로 이해해야 한다.

본 명세서에 기술된 "발명의 명칭"과 "요약"은 오직 편의상 제공되는 것이며 이러한 실시예들의 의미 또는 범위를 제한하려는 것이 아니다.

본 명세서에서 사용되는 것과 같이, "위에 및 "밑에", "상측" 및 "바닥", "수직" 및 "수평", 그리고, 그 밖의 이와 유사한 용어들은, 도면에 예시되고 도면에서 일반적인 의미로 표시하고자 하는 것과 같이, 구성요소들의 상대 위치들을 가리킨다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 용어들은 실제 생활에서 구현되는, 가령, 예를 들어, 중력이 한 물품을 제2 위치 위에 있는 제1 위치로부터 제2 위치를 향해 끌어 당기는 것과 같이, 일반적인 의미로 기재될 수 있다. 하지만, 이러한 용어들을 단독으로 사용한다 하더라도, 이는 도면에 예시되고 기술된 제1 구성요소가 또 다른 구성요소 위에 위치된다는 의미이지, 실제 생활에서 구현되는 구성요소들 위에 반드시 위치된다는 것을 의미하지는 않는다.

본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 단독으로 사용될 때, 용어 "결합되는(coupled)", "연결된(connected)", 및 그 밖의 이와 유사한 용어들은 물리적으로 결합되거나 물리적으로 연결되는 것을 의미한다. 전기적으로 결합되거나 전기적으로 연결된 구성요소 혹은 그 외에 다른 방법으로 결합되거나 연결된 그 밖의 요소들도 이러한 방식으로 기술된다.

도 1은 컨테이너, 용기 또는 냄비(12) 안에 위치된 열 액침 순환기(10)를 도시한다. 냄비(12)는 음식을 조리하기 위해 수체(body of water) 또는 또 다른 유체를 수용할 수 있으며, 열 액침 순환기(10)는 냄비 안에 있는 유체를 가열시키고, 유체의 온도를 유지하거나 또는 순환시키도록 사용될 수 있다. 열 액침 순환기(10)는 수비드 쿠킹(sous vide cooking) 용도로 사용될 수 있다. 열 액침 순환기(10)는 냄비 안에서 열 액침 순환기(10)의 바닥 단부 위에 직립으로 세워지도록 위치될 수 있거나(도 22에 도시된 것과 같이), 또는 원할 시에, 냄비(10)의 크기, 냄비(12) 안의 유체의 깊이 등에 따라, 냄비(12)의 측면(side) 또는 림(rim)에 클립고정되고(clipped), 클램핑되거나(clamped), 혹은 그 밖의 경우 결부될 수 있다(attached). 열 액침 순환기(10)는 열 액침 순환기(10)가 물에 안전하게 잠겨질 수 있도록 내부의 회로를 보호하는 방수 하우징(16)을 포함할 수 있다. 하우징(16)은 불투명하게 구성될 수 있다.

도 2는 열 액침 순환기(10)의 다양한 내부 구성요소들을 보여주기 위해 열 액침 순환기(10)의 하우징(16)이 투명하게 도시된 열 액침 순환기(10)를 도시한다. 열 액침 순환기(10)는, 가령, 냄비(12) 안에서 열 액침 순환기(10)가 세워질 수 있도록 평평한 바닥 표면을 가진 하측 입구 조립체(14)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 평평한 바닥 표면은 냄비(12) 안에 배열되는 열 액침 순환기(10)의 위치를 유지하는 데 도움을 주기 위하여 자석(예컨대, 도 21에 예시되고 밑에서 다시 기술되는 자석(308)과 유사한)을 포함할 수 있다. 하측 입구 조립체(14)는 주변 방향의 방사형 개구(radial opening)를 가질 수 있는데, 상기 주변 방향의 방사형 개구를 통해 유체가 열 액침 순환기(10)의 내부로 유입될 수 있거나 혹은 유체가 열 액침 순환기(10)의 내부로부터 배출될 수 있다.

또한, 열 액침 순환기(10)는 히터(100)를 포함할 수 있는데, 이러한 히터(100)는 밑에서 더 상세하게 기술될 것이다. 히터(100)의 바닥 단부가 하측 입구 조립체(14)에 결합될 수 있으며, 히터(100)를 통해 내부 도관(internal conduit) 또는 통로(passage)가 입구 조립체(14)의 주변방향 개구와 유체 소통(fluid communication)된다. 하우징(16)은 하우징(16)의 측면에 형성된 개구(18)를 포함할 수 있는데, 이 개구(18)를 통해 유체가 열 액침 순환기(10)의 내부로 유입될 수 있거나 혹은 유체가 열 액침 순환기(10)의 내부로부터 배출될 수 있다. 히터(100)의 한 측면 표면이 개구(18)에 결합될 수 있으며, 히터(100)를 통해 내부 도관이, 가령, 스페이서(178)를 통해 통로(180)와 히터(100)의 한 측면에 있는 개구 또는 슬롯(126)을 통해, 개구(18)와 유체 소통되는데, 이는 밑에서 보다 상세하게 기술될 것이다. 대안의 실시예들에서, 히터(100)의 상측은, 히터(100)를 통해 내부 도관이, 가령, 히터(100)의 상측의 한 개구를 통해, 개구(18)와 유체 소통되도록 개구(18)에 결합될 수 있다.

열 액침 순환기(10)는 열 액침 순환기(10)를 개별 열 영역(thermal region) 또는 챔버로 분리할 수 있는 상측 및 하측 열분리 배리어(20)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하측 열분리 배리어(20)는 히터(100)를 하측 열분리 배리어(20) 위에 위치된 열 액침 순환기(10)의 그 밖의 전기 구성요소들, 가령, 전자장치 모듈 하우징(26) 내에 장착된 PCBA(인쇄 회로 기판 조립체)(24)와 고온 트랜스포머(22)로부터 분리시킬 수 있다. 또한, 열 액침 순환기(10)는 하우징(16)의 상측 단부를 씌우기 위한 상측 캡 조립체(28)를 포함할 수 있다. 또한, 열 액침 순환기(10)는 가령, 열 액침 순환기(10)를 냄비(12)의 측면에 클립고정 하기 위하여, 가령, 전선(32)이 젖지 않도록 열 액침 순환기(10)를 냄비(12)의 측면에 장착시키기 위하여, 탈착식 클립(30)를 포함할 수 있다. 전선(32)은 전력망(power grid)으로부터 전력을 제공하기 위해 열 액침 순환기(10)를 표준의 벽 소켓(벽 socket)에 꽂도록 사용될 수 있다. 탈착식 클립(30)은 열 액침 순환기(10)를 다양한 크기 및 형태의 냄비, 가령, 다양한 곡률반경을 가진 냄비 측면에 클립고정 하도록 사용될 수 있다.

도 3은 열 액침 순환기(10)의 횡단면도이다. 열분리 배리어(20)는 열 액침 순환기(10)의 내부를 3개의 개별 열 영역 즉 70℃ 또는 약 70℃의 온도에서 작동할 수 있는 제1의 상측 PCBA 영역(34), 100℃ 또는 약 100℃의 온도에서 작동할 수 있는 제2의 하측 PCBA 영역(36), 및 100℃ 또는 약 100℃의 온도에서 작동할 수 있는 제3의 모터 영역(38)으로 분리한다. 하측 입구 조립체(14)는, 예를 들어, 히터(100)의 세척(cleaning)을 용이하게 하기 위하여 열 액침 순환기(10)의 나머지 부분(rest)으로부터 분리될 수도 있다. 이와 비슷하게, 상측 캡 조립체(28)도, 예를 들어, 내부에 수용된 전기 구성요소들에 용이하게 접근하고 수리하기 위하여 열 액침 순환기(10)의 나머지 부분으로부터 분리될 수도 있다.

도 4는 열 액침 순환기(10)의 분해도로서, 열 액침 순환기(10)의 조립 방법을 예시한다. 예를 들어, 열 액침 순환기(10)의 조립 방법은, 다음과 같이, 히터(100)를 하우징(16) 내에 삽입하는 단계, 결합 너트(40)를 이용하여 히터(100)를 하우징(16) 내에 고정시키는 단계, 전자장치 모듈 하우징(26)을 포함하는 전자장치 모듈을 하우징(16) 내에 삽입하는 단계, 전선(32)을 하우징(16)을 통해 전자장치 모듈에 결합시키는 단계, 상측 캡 조립체(28)을 하우징에 연결하고 고정시키는 단계, 하측 입구 조립체(14)을 하우징(16), 히터(100), 및 결합 너트(40)에 결부시키는 단계, 및 클립(30)을 하우징(16)에 결부시키는 단계를 포함할 수 있는데, 상기 열 액침 순환기(10)의 조립 방법이 반드시 상기 순서대로 수행될 필요는 없다.

도 5는 열 액침 순환기, 가령, 열 액침 순환기(10)에 사용될 수 있는 히터(100)를 도시한다. 히터(100)는 중공의, 실질적으로 원통형의 본체(102)를 포함하되, 본체(102)는, 관형 측벽과 환형의 횡단면 형태, 방사형 플랜지, 본체(102)의 바닥 단부 부분에 결합된 풋(foot), 또는 리지(104), 및 본체(102)의 상측 단부 부분에 결합된 격벽(bulkhead), 또는 배리어, 또는 파티션(106)을 가진다. 대안의 실시예들에서, 본체(102)는 일반적으로 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 또는 그 밖의 적절한 횡단면 형태를 가질 수 있다. 본체(102), 플랜지(104), 및 격벽(106)은 단일의 일체형 재료로 형성될 수 있거나, 혹은 다양한 임의의 공지 기술에 의해 서로 결합된 개별 재료로 형성될 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 히터(100)는 플랜지(104) 없이 제작될 수도 있다.

본체(102), 플랜지(104), 및 격벽(106)은 다양한 임의의 적절한 재료, 가령, 임의의 적절한 금속(예컨대, 광택 스테인리스 스틸, 구리, 또는 알루미늄), 플라스틱(예컨대, 열경화성 플라스틱), 세라믹, 도자기 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 구성요소들은 동일한 재료(들)로 형성될 수 있거나 혹은 서로 다른 재료들로 형성될 수 있다. 또한, 본체(102), 플랜지(104), 및 격벽(106)은 비-점착성 재료(non-stick material)로 코팅될 수도 있다. 이 재료들은 전기 전도성 또는 비-전기 전도성, 열-전도성 또는 비-열-전도성일 수 있으며, 히터(100)의 원하는 작업 범위를 넘는 온도에서 히터(100)에 구성 및 강성(rigidity)을 제공하기에 충분한 강도와 온도 저항성(temperature tolerance)을 가질 수 있다. 금속성 재료, 가령, 스테인리스 스틸을 사용하면, 히터(100)에 매우 부드러운 표면을 제공하며, 히터(100)가 쉽고 신속하게 세척될 수 있게 한다.

본체(102)는 내측 표면(130)과 외측 표면(132)을 가진 중공의 원통형 바닥 부분(108)을 포함하는데, 이들 각각의 표면은 원형의 횡단면 형태를 가진다. 또한, 본체(102)는 실질적으로 원통형의 상측 부분(110)을 포함하며, 제1의 좌측 평평한 벽(112)과 제2의 우측 평평한 벽(114)을 가진다. 좌측벽(112)은, 좌측벽(112)이 우측벽(114)에 평행하게 배열되도록, 본체(102)의 상측 부분(110)을 가로질러 우측벽(114)에 대해 맞은편에 위치된다. 상측 부분(110)은 중공으로 구성되며 내측 표면(134)과 외측 표면(136)을 가지는데(도 9 참조), 이들 각각의 표면은 좌측벽(112)과 우측벽(114)에 의해 절단된(truncated) 원형의 횡단면 형태를 가진다.

한 쌍의 돌출부, 가령, 스레드형 스터드(116)(오직 도 5에만 도시됨)가 본체의 상측 부분(110)에 결합되거나 및/또는 상측 부분(110)으로부터 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 스레드형 스터드(116)가 좌측벽(112)에 대해 수직이며 좌측벽(112)으로부터 반경 방향으로 멀어지도록 연장될 수 있으며, 제2 스레드형 스터드(116)가 우측벽(114)에 대해 수직이며 우측벽(114)으로부터 반경 방향으로 멀어지도록 연장될 수 있다. 스레드형 스터드(116)는 외측 표면에 스레드를 가진 견고한 원통형의 돌출부를 포함할 수 있다. 게다가, 가요성 회로 기판(122)이 본체(102)의 외측 표면에 결합되며, 본체(102)의 상측 부분(110)의 외측 표면(136)과 바닥 부분(108)의 외측 표면(132)에 포함된다. 밑에서 상세하게 기술되는 것과 같이, 가요성 회로 기판(122)은 후막(thick-film) 가요성 회로 기판(122)이지만, 그 밖의 실시예들은 박막 가요성 회로 기판, 박막 저항 히터, 후막 저항 히터, 와이어-랩(wire-wrapped) 히터, 가요성 폴리아미드, 또는 그 밖의 유사 기술들을 이용할 수 있다.

방사형 플랜지(104)는 플랜지(104)의 외측 직경이 본체(102)의 외측 직경보다 더 큰 환형의 형태를 가진다. 몇몇 실시예들에서, 플랜지(104)의 내측 직경은 본체(102)의 내측 직경과 일치할 수 있으며, 플랜지(104)가 본체(102)의 바닥 단부에 결합될 수 있고 본체(102)의 내부(128)(도 9-10 참조)가 플랜지(104)의 내측 표면과 수평 상태로 유지될 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 플랜지(104)의 내측 직경은 본체(102)의 외측 직경과 일치할 수 있으며, 플랜지(104)는 바닥 단부에서 본체(102)의 바닥 부분(108)의 외측 표면(132)에 결합될 수 있다. 플랜지(104)는, 가령, 원형 개구를 평평한 원형의 재료 부분으로 절단함으로써, 단일의 평평한 플레이트 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 플랜지(104)는 수직 평면을 따라 직사각형 횡단면 형태를 가질 수 있다. 플랜지(104)는 히터(100)와 히터(100)가 일부분인 열 액침 순환기의 또 다른 구성요소 사이에 밀봉부(밀봉부)의 한 부분을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 본체(102)와 방사형 플랜지(104)는, 가령, 단일의 몰딩 공정으로, 가령, 단일의 금속 사출성형 공정으로, 일체형으로 형성될 수 있다.

격벽(106)은 본체(102)의 상측 부분(110)의 절두-원형 형태(truncated-circular shape)와 일치하는 절두-원형 형태를 가진다. 몇몇 실시예들에서, 격벽(106)의 주변 또는 외측 표면의 형태는 본체(102)의 상측 부분(110)의 외측 표면(136)의 형태와 일치할 수 있으며, 격벽(106)은 본체(102)의 상측 부분(110)의 상측 단부에 결합될 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 격벽(106)의 주변 또는 외측 표면의 형태는 본체(102)의 상측 부분(110)의 내측 표면(134)의 형태와 일치할 수 있으며, 격벽(106)은 상측 단부에서 본체(102)의 상측 부분(110)의 내측 표면(134)에 결합될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 본체(102)와 격벽(106)은 가령, 단일의 몰딩 공정으로, 가령, 단일의 금속 사출성형 공정으로, 일체형으로 형성될 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 격벽(106)은 열 액침 순환기(10)의 모터의 한 구성요소, 가령, 모터의 하우징의 바닥 부분일 수 있다.

격벽(106)은 내부를 통해 연장되는 3개의 홀을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 상대적으로 큰 한 홀(118)은 격벽(106)의 중심에 위치되며, 상대적으로 작은 두 홀(120)은 격벽(106) 내에서 중심으로부터 이격되어 위치된다(located off-center). 격벽(106)은 히터(100)의 중공 내부(128)와 히터(100) 위의 히터(100)의 외부를 분리시킬 수 있다. 중앙 홀(118)의 주변 표면은 매끄러울 수 있으며, 중앙 홀(118)은 로터 또는 구동 샤프트(190)(도 3 참조)가 외부로부터 격벽(106)을 통해 히터(100)의 내부(128)로 통과할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이는 밑에서 상세하게 기술될 것이다. 이러한 구동 샤프트(190)는 부싱 또는 베어링 내에 장착될 수 있으며, 가령, 중앙 홀(118) 내에 장착될 수 있는 롤러 베어링 내에 장착될 수 있다.

중심으로부터 이격되어 위치된 홀(off-center hole)(120)은 나사(192)(도 3 참조) 또는 그 밖의 파스너(예컨대, 볼트, 못 등)가 외부로부터 격벽(106)을 통해 히터(100)의 내부(128) 안으로 통과할 수 있게 하도록 구성될 수 있는데, 가령, 모터를 히터(100)의 상측에 결합시킬 수 있는데, 이는 밑에서 상세하게 기술될 것이다. 예를 들어, 홀(120)의 주변 표면은 스레드 형태로 구성될 수 있거나, 혹은 격벽(106)의 바닥 표면(도 5에는 도시되지 않음)이 격벽(106)을 통해 히터(100)의 상측에 위치되는 모터 안으로 나사고정될 수 있도록 나사(192)의 헤드를 수용하기 위하여 각각의 홀(120)을 둘러싸는 카운터싱크(countersink)를 가질 수 있다. 홀(118 및 120)은 각각의 홀(118 및 120)의 중심을 통해 연장되는 라인이 좌측벽(112)과 우측벽(114)에 평행하도록 배열될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 가령, 모터가 접착제를 사용하여 히터(100)의 상측에 결합되면, 홀(120)은 사용되지 않으며 격벽(106)은 내부를 통해 연장되는 단일의 홀(118)을 포함할 수 있다.

도 6, 7, 및 8은, 각각, 히터(100)의 배면도, 좌측면도, 및 정면도이다. 도 6은 본체(102)의 상측 부분(110)의 우측벽(114)과 좌측벽(112)과 바닥 부분(108) 사이의 변환부(124)가 곡선인 것을 보여준다. 도 7은 좌측벽(112)과 우측벽(114)으로부터 측벽(112 또는 114)의 바닥 절반부(bottom half) 내의 위치, 및 측벽(112 또는 114)의 전방 절반부(front half) 내의 위치들로 연장되는 것을 보여준다. 도 8은 길쭉한 홀 또는 슬롯(126)이 본체(102)의 관형 측벽의 전방 부분을 통해 연장되는 즉 원통형의 본체(102)의 관형 측벽의 곡선 전방 부분을 통해 연장되는 것을 보여준다.

슬롯(126)은 본체(102)의 전방 부분에 위치되어, 슬롯(126)이 우측벽(114)과 좌측벽(112)으로부터 동일한 거리에 위치되고 홀(118), 홀(120)들, 및 슬롯(126)의 중심들이 우측벽(114)과 좌측벽(112)에 평행하며 그 주위로 본체(102)가 대칭으로 구성되는 단일 평면에 위치된다. 슬롯(126)은 상대적으로 긴 수직축과 상대적으로 짧은 수평축을 가지며 따라서 수직 슬롯(126)으로 지칭될 수 있다. 대안의 실시예들에서, 슬롯(126)은 상대적으로 긴 수평축과 상대적으로 짧은 수직축을 가질 수 있으며, 그에 따라 수평 또는 방사형 슬롯(126)으로 지칭될 수도 있다. 수직 슬롯(126)은 본체(102)의 상측 부분(110)의 한 부분에 걸쳐 배열되고 본체(102)의 바닥 부분(108)의 한 부분에 걸쳐 배열된다. 수직 슬롯(126)은 본체(102)의 상측 부분(110)의 측벽(112, 114)과 바닥 부분(108) 사이의 곡선 변환부(124) 위와 아래로 연장된다. 수직 슬롯(126)은 본체(102)의 바닥 단부보다 본체(102)의 상측 단부에 더 가까이 위치된다.

수직 슬롯(126)의 한 상측 단부가 본체(102)의 내부(128)의 상측 표면 또는 격벽(106)의 바닥 표면과 공면으로 구성되거나(co-planar) 또는 그 위로 연장될 수 있다. 따라서, 본체(102)의 내부(128)에 형성되거나 또는 내부(128)에 유입되는 임의의 거품(bubble)이 본체(102)의 내부(128)와 순환기(10)로부터 흘러나와, 본체(102)에 축적되는 공기 또는 그 밖의 가스의 유해한 효과를 줄일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 격벽(106)의 바닥 표면은 수직 슬롯(126)을 향해 상부 방향으로 기울어질 수 있으며(sloped upward), 그에 따라, 내부(128)에 형성되거나 내부(128)에 유입되는 거품은 자연스럽게 수직 슬롯(126)을 향해 흘러 순환기(10)로부터 배출된다. 몇몇 실시예들에서, 격벽의 바닥 표면은 코르크스크루(corkscrew) 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 내부(128)에 형성되거나 내부(128)에 유입되는 거품이 자연스럽게 코르크스크루를 따라 수직 슬롯(126)을 향해 상부 방향으로 흘러 순환기(10)로부터 배출된다.

히터(100)가 사용 중일 때에는, 본체(102)의 바닥에서 한 개구는 히터(100)로의 입구일 수 있으며, 슬롯(126)은 히터(100)의 출구일 수 있고, 내부(128)는 상기 입구와 출구와 유체 소통되는 도관, 통로, 또는 채널일 수 있다. 밑에서 상세하게 기술되는 것과 같이, 후막 가요성 회로 기판(122)이, 출구와 입구 사이에서 본체(102)의 외측 표면 주위로 둘러싸일 수 있으며, 따라서, 입구를 출구에 유체 결합하는 도관 주위로 둘러싸일 수 있다. 입구와 출구는 가요성 회로 기판(122)에 의해 분리될 수 있으며, 상기 가요성 회로 기판(122)은 출구와 입구 사이를 통과하는 유체를 가열시키도록 위치될 수 있다. 히터(100)를 통하는 유체 흐름 경로가 입구로부터 도관을 통해 가요성 회로 기판(122)을 지나 출구로 연장될 수 있다. 가요성 회로 기판(122)은 본체(102)의 관형 측벽의 두께에 상응하는 일정 거리만큼 본체(102)의 내부(128)를 통과하는 유체로부터 분리될 수 있는데, 상기 거리는 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, 0.1 mm 내지 5 mm 사이, 또는 0.5 mm 내지 2.5 mm 사이일 수 있다.

도 9 및 10은, 각각, 도 6에서 라인 A-A와 B-B를 따라 절단한 히터의 횡단면도이다. 도 11은 가요성 회로 기판(122)을 상세하게 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 것과 같이, 가요성 회로 기판(122)은 가요성을 지닐 수 있으며, 후막 가요성 회로 기판(122)은 복수의 후막층(think-film layer)을 포함한다. 예를 들어, 가요성 회로 기판(122)은 가요성 회로 기판(122)의 전기 전도성 구성요소(예컨대, 트레이스 또는 저항 밴드)들과 이러한 구성요소들에 결합된 임의의 조절되는 전자장치로부터 히터(100)의 본체(102)를 전기적으로 분리시킬 수 있는 전기 절연 재료의 절연 기저층(138)을 포함하며, 본체(102)는, 가요성 회로 기판(122)의 작동을 방해하지 않고도, 임의의 적절한 전기 전도성 또는 전기 절연 재료로 형성될 수 있다.

또한, 가요성 회로 기판(122)은, 함께 기저층(138)의 바닥 단부 부분에 위치된 제1 가열 요소(144)를 형성하는 복수의(예컨대, 예시된 실시예에서는 3개의) 제1 저항 밴드(140), 및 함께 기저층(138) 상에서 제1 가열 요소(144) 위에 위치된 제2 가열 요소(146)를 형성하는 복수의(예컨대, 예시된 실시예에서도 3개의) 제2 저항 밴드(142)를 포함한다. 각각의 제1 및 제2 저항 밴드(140 및 142)는 임의의 적절한 저항 재료로 기저층(138)에 형성된 후막 밴드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 저항 밴드(140 및 142)는 FeCrAl 합금, 가령, 칸탈® 상표 명으로 팔리는 상업용 FeCrAl 합금을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저항 페이스트(resistive paste)가 기저층(138) 상에 배열될 수 있으며, 상기 페이스트의 폭과 두께가 조심스럽게 조절되어 각각의 저항 밴드(140, 142)에 잘-형성된 저항을 제공할 수 있다. 제1 및 제2 저항 밴드(140 및 142)는 기저층(138)에 걸쳐 서로 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다.

또한, 가요성 회로 기판(122)은 전기 절연 기저층(138) 상에 형성된 복수의 전도 경로를 포함한다. 예를 들어, 가요성 회로 기판(122)은 각각의 저항 밴드(140 및 142)를 서로 전기 결합시키고 중립 터미널(150)에 전기 결합시키는 중립 경로(148)를 포함한다. 또한, 가요성 회로 기판(122)은 각각의 제1 저항 밴드(140)의 제2 단부를 서로에 전기 결합시키고 기저층(138)의 상측 가까이 위치된 제1 스위치형 파워 터미널(154)에 전기 결합시키는 제1 스위치형 파워 라인(152)을 포함한다. 또한, 가요성 회로 기판(122)은 각각의 제2 저항 밴드(142)의 제2 단부를 서로 전기 결합시키고 기저층(138)의 상측 가까이 위치된 제2 스위치 파워 터미널(158)에 전기 결합시키는 제2 스위치형 파워 라인(156)을 포함한다.

또한, 가요성 회로 기판(122)은 제1 스위치형 파워 터미널(154)에 인접하지만 전기적으로 분리된 제1 활성 터미널(162)로부터 제2 스위치형 파워 터미널(158)에 인접하지만 전기적으로 분리된 제2 활성 터미널(164)로 연장되는 활성 전도 경로(160)를 포함한다. 활성 경로(160), 따라서 활성 터미널(162, 164)은 120V 또는 220V AC 전력원에 의해 전력을 공급받거나 구동될 수 있는데, 이에 따라 중립 경로(148)와 터미널(150)은 복귀 경로(148)와 복귀 터미널(150)로서 사용될 수 있다. 또한, 가요성 회로 기판(122)은 제1 활성 터미널(162)에 인접하지만 전기적으로 분리된 제1 게이트(166), 및 제2 활성 터미널(164)에 인접하지만 전기적으로 분리된 제2 게이트(168)를 포함한다. 본 명세서에 기술된 터미널들은 다른 전기 구성요소들이 가요성 회로 기판(122)에 납땜되어 전기 연결될 수 있도록 납땜될 수 있다(solderable).

제1 스위치형 파워 터미널(154)은 제1 활성 터미널(162) 위에 위치되며, 제1 활성 터미널(162)은 기저층(138) 상에서 제1 게이트(166) 위에 위치된다. 제2 스위치형 파워 터미널(158)은 제2 활성 터미널(164) 밑에 위치되고, 제2 활성 터미널(164)은 기저층(138) 상에서 제2 게이트(168) 밑에 위치된다. 상응하는 제1 및 제2 구성요소들의 순서를 반대로 하면, 조절식 전기 구성요소, 가령, 조절식 활성 파워 스위치, 예컨대, TRIAC, 사이리스터, 파워 MOSFET, IGBT 등의 연결을 용이하게 할 수 있는데, 이는 밑에서 상세하게 기술될 것이다. 또한, 가요성 회로 기판(122)은 물 배출 또는 그 밖의 잠재적인 오염물질로부터 보호하기 위하여 가요성 회로 기판(1220의 전기 구성요소들의 나머지 부분들을 상부에 배열하는(overlay) 상측 보호층을 포함한다.

도 12 및 13은 각각 히터(100)에 결합된 가요성 회로 기판(122)을 가진 히터(100)의 배면도 및 좌측면도이다. 도 12 및 13에 도시된 것과 같이, 가요성 회로 기판(122)은, 가요성 회로 기판(122)의 제1 단부가 가요성 회로 기판(122)의 제2 단부에 인접하게 위치되고 저항 밴드(140, 142)들의 제1 단부들이 저항 밴드(140, 142)들의 제2 단부들에 가까이 근접하도록 히터(100)의 본체(102) 주위로 둘러싸일 수 있다. 이는 가요성 회로 기판(122)이 본체(102) 주위를 완전하게 둘러쌀 수 있거나, 또는 실질적으로 완전하게 둘러쌀 수 있다는 것을 의미한다. 가요성 회로 기판(122)은 0이 아닌(non-zero) 곡률반경, 가령, 1/4인치 내지 4인치 사이, 또는 1/2인치 내지 2인치 사이의 곡률반경, 혹은 1인치 내지 1.5인치 사이의 곡률반경을 가질 수 있다.

제1 및 제2 저항 밴드(140, 142)들 및 따라서 제1 및 제2 가열 요소(144, 146)들은 본체(102)의 바닥 부분(108) 상에 위치될 수 있으며, 각각의 터미널(154, 158, 162, 164, 166, 및 168)은 본체(102)의 상측 부분(110) 상에, 가령, 본체(102)의 상측 부분(110)의 굽어진 후방 표면에 위치될 수 있다. 제1 스위치형 파워 터미널(154), 제1 활성 터미널(162), 및 제1 게이트(166)는 좌측벽(112)에 인접하게 위치되고, 제2 스위치형 파워 터미널(158), 제2 활성 터미널(164), 및 제2 게이트(168)는 우측벽(114)에 인접하게 위치된다. 중립 터미널(150)은 본체(102)의 상측 부분(110) 상에, 가령, 후방 표면의 맞은편에 있는 본체(102)의 상측 부분(110)의 굽어진 전방 표면에 위치될 수 있다.

도 14는 추가적인 구성요소들이 히터에 결합된 도 5의 히터의 또 다른 투시도이다. 예를 들어, 도 14는 우측벽(114)에 수직이며 우측벽(114)으로부터 멀어지도록 반경 방향으로 연장되는 제2 스레드형 스터드(116) 상에 장착되거나 결합된 제1 TRIAC(170)을 보여준다. 상기 예시된 실시예에서는 TRIAC(170)이 사용되었지만, 대안의 실시예들에서, 임의의 적절한 스위치, 가령, 위에서 기술된 스위치가 사용될 수도 있다. 우측벽(114)에 의해 본체(102)의 상측 부분(110)의 원형의 횡단면 형태가 절단되면, TRIAC(170)이 제2 스레드형 스터드(116) 상에 장착될 수 있는 상대적으로 평평한 표면이 제공된다. TRIAC(170)의 전기 리드(172)는, TRIAC(170)이 제2 저항 밴드(142) 및 따라서 제2 가열 요소(146)의 작동을 조절할 수 있도록, 제2 스위치형 파워 터미널(158), 제2 활성 터미널(164), 및 제2 게이트(168)에 결합될 수 있다. TRIAC(170)을 히터(100)의 본체(102)와 우측벽(114)에 고정시키기 위하여, 너트(174)가 TRIAC(170)에 걸쳐 스레드형 스터드(116) 위에 스레딩될 수 있다(threaded).

도 14에는 도시되지 않았지만, 이와 비슷하게, 제2 TRIAC이 좌측벽(112)에 대해, 그리고, 제1 스레드형 스터드(116)에 결합되거나 장착될 수 있으며, 제2 TRIAC을 제자리에 고정시키기 위해 제2 너트가 제1 스레드형 스터드(116)에 결합될 수 있다. 제2 TRIAC의 전기 리드는, 제2 TRIAC이 제1 저항 밴드(140)들 및 따라서 제1 가열 요소(144)의 작동을 조절할 수 있도록, 제1 스위치형 파워 터미널(154), 제1 활성 터미널(162), 및 제1 게이트(166)에 결합될 수 있다. 대안의 실시예들에서, TRIAC(170)들은 임의의 적절한 방법으로 본체(102)에 결합될 수 있으며, 가령, 임의의 적절한 기계식 파스너(예컨대, 나사, 볼트, 못 등)에 의해, 임의의 적절한 접착제(예컨대, 열 전도성 및/또는 전기 비-전도성 접착제, 글루, 에폭시 등)에 의해, 또는 납땜에 의해 임의의 적절한 위치에, 가령, 격벽(106)의 상측에, 모터(176)의 바닥에, 또는 격벽(106)과 모터(176) 사이에 결합될 수 있다.

히터(100)는 2개의 TRIAC을 포함하는데, 각각의 TRIAC은 3개의 저항 밴드들로 구성된 각각의 가열 요소를 독립적으로 조절한다. 대안의 실시예들에서, 하나의 히터가 단일의 가열 요소를 조절하는 하나의 TRIAC, 또는 3개, 4개, 5개, 6개, 8개, 또는 그 이상의 TRIAC를 포함할 수 있으며, 이들 각각의 TRIAC은 각각의 가열 요소를 독립적으로 조절한다. 이와 비슷하게, 대안의 실시예들에서, 하나의 가열 요소가 하나, 2개, 4개, 5개, 6개, 8개, 또는 그 이상의 저항 밴드를 포함할 수 있다. 상기 대안의 실시예들에서, 본체(102), 가령, 본체(102)의 상측 부분(110)은 TRIAC의 개수와 일치하는, 가령, 평평한 벽(112 및 114)과 유사한 다수의 평평한 벽을 포함할 수 있다.

또한, 도 14는, 히터(100)의 나머지 부분에 대해 모터(176)를 안정화시킬 수 있는 모터 마운트(188)에 의해 용이하게 되고(facilitated), 위에서 기술된 것과 같이, 홀(120)들을 통해 연장되는 제1 및 제2 파스너(예컨대, 나사(192))를 이용하여, 모터(176)가 히터(100)의 상측, 가령, 격벽(106)의 상측 표면에 장착될 수 있는 것을 도시한다. 대안의 실시예들에서, 모터(176)는, 임의의 적절한 방법으로, 가령, 임의의 적절한 기계식 파스너(예컨대, 나사, 볼트, 못 등) 또는 임의의 적절한 접착제(예컨대, 열 전도성 및/또는 전기 비-전도성 접착제, 글루, 에폭시 등)에 의해, 또는 마찰 혹은 억지 끼워맞춤(interference fit)에 의해, 히터(100)의 상측에 장착될 수 있다. 모터(176)는 조용한 12V, 24V, 또는 임의의 그 밖의 적절한 전압 DC 브러시리스(brushless), DC 브러시 모터, 스위치형 릴럭턴스 모터, 유니버설 모터, 또는 AC 유도 모터, 및 다양한 밀봉 요소, 가령, 압축 표면 개스킷을 포함할 수 있으며, 가령, 유체가 홀(118, 120)을 통해 빠져나가는 것을 방지함으로써, 모터를 밀봉시켜 유체가 히터(100)를 통해 흘러나가는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다.

도 14는 스페이서(178)를 통해 연장되는 통로(180)를 가진 스페이서(178)가 슬롯(126) 위에 위치될 수 있는 것을 추가로 보여준다. 통로(180)는, 슬롯(126)과 통로(180)가 히터(100)의 내부(128)로 들어오거나 히터(100)와 히터(100)의 전기 구성요소들로부터 빠져나오는 물 또는 그 밖의 유체를 수용할 수 있는 단일의 채널을 형성할 수 있도록, 슬롯(126)의 형태와 일치하는 슬롯형 형태(slotted shape)를 가질 수 있다.

도 15는 히터(100)의 내부(128)에 장착될 수 있는 임펠러(182)를 도시한다. 임펠러(182)는 제트 드라이브 임펠러일 수 있다. 임펠러(182)는, 예를 들어, 2개, 3개, 또는 그 밖의 임의의 적절한 개수의 블레이드(184), 및 모터(176)로부터, 격벽(106) 내의 홀(118)을 통해, 그리고, 히터(100)의 내부(128)를 통해 임펠러(182)로 연장되는 샤프트(190)를 수용하도록 크기가 형성된 중앙 개구(186)를 가질 수 있다.

한 대안의 실시예에서, 샤프트(190)는 모터(176)에 직접 물리적으로는 결합되지 않으며 샤프트(190)는 격벽(106) 내의 홀(118)을 통해 연장되지 않는다. 상기 대안의 실시예에서, 제1 자기 요소가 모터(176)에 직접 물리적으로 결합되며, 제2 자기 요소가 샤프트(190)에 직접 물리적으로 결합되고, 제1 및 제2 자기 요소는 서로 자기적으로 결합된다. 따라서, 모터(190)는 제1 자기 요소의 회전을 직접 구동시키도록 작동될 수 있어서 자기 결합(magnetic coupling)에 의해 제2 자기 요소의 회전을 유도할 수 있으며, 제2 자기 요소의 회전은 임펠러(182)와 샤프트(190)의 회전을 유도할 수 있다. 상기 대안의 실시예에서, 샤프트(190)와 임펠러(182)는 모터(176)에 자기 결합된다. 또 다른 대안의 실시예에서, 샤프트(190)는 기어박스 또는 그 밖의 중간 구성요소들에 의해 물리적으로 또는 자기적으로 모터(176)에 결합될 수 있다.

샤프트(190)는 임의의 임펠러(182)의 회전을 구동시키기 위해 모터(176)로부터 임펠러(182)로의 토크를 수용하고, 따라서, 히터(100)의 내부를 통과하는 유체, 가령, 물의 흐름을 수용할 수 있다. 임펠러(182)는, 히터(100)가 낮은 유체 레벨(level)을 가진 유체 바디(body) 내에서 사용될 수 있도록, 히터(100)의 본체(102)의 바닥에 또는 바닥 가까이 장착될 수 있거나, 혹은 슬롯(126)보다 본체(102)의 바닥 단부에 더 가까이 장착될 수 있는데, 이는 밑에서 상세하게 기술될 것이다.

히터(100)는 다양한 용도로 사용하기 위하여 열 액침 순환기에 일체형으로 구성될 수 있다(incorporated). 사용 시에, 모터(176)는 임펠러(182)를 구동시키기 위해 턴-온(turned on) 될 수 있으며, 유체, 가령, 히터(100)를 통과하는 물의 유량(flow rate)을 조절하기 위해 임펠러(182)의 회전비(rate of rotation)를 조절하도록 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 그리고, 특히, 히터(100)가 유체를 가열시키기 위해 사용될 때, 모터(176)는 임펠러(182)를 구동시켜 제1 방향으로 회전시켜서, 유체가 상부 방향으로 흐르게 즉 히터(100)의 바닥에서 환형 플랜지(104)의 중심에 있는 개구를 통해, 히터(100)의 본체(102)의 내부(128)를 통해, 본체(102)의 관형 측벽 내의 슬롯(126)을 통해 본체(102)로부터, 스페이서(178)의 통로(180)를 통해, 하우징(16)의 측면의 개구(18)를 통해 하우징(16)으로부터 흘러 나오게 하도록 사용될 수 있다. 상기 실시예에서, 본체(102)의 바닥 단부와 환형 플랜지(104)의 중심에 있는 개구는 히터(100)의 입구이며, 슬롯은 히터(100)로의 출구이고, 개구(18)는 하우징(16)으로의 출구이며, 입구는 출구들보다 더 클 수 있다.

히터(100)를 열 액침 순환기 내에 장착하고 히터(100)의 바닥이 유체에 노출되도록 열 액침 순환기를 유체 내에 위치시킴으로써, 유체(예컨대, 물)는 임펠러(182)에 의해 히터(100)의 맨 밑의 바닥으로부터 히터(100) 안으로 흡입될 수 있다. 게다가, 모터(176)는, 본체(102) 내의 물이 대기에 노출될 때에도, 가령, 히터(100)가 매우 낮은 물 레벨(예컨대, 슬롯(126)의 바닥 밑의 물 레벨)을 가진 물을 가열시키도록 사용될 때, 임펠러(182)를 본체(102)의 내부(128)를 통해 물을 위로 끌어올리기에 충분히 빠르게 회전시키도록 구동시킬 수 있다. 한 예로서, 히터(100)를 포함하는 열 액침 순환기가 1.5인치 미만의 깊이를 가진 유체를 가열시키도록 사용될 수 있다.

높은 온도에서 유체가 하측 온도에 있는 동일한 유체 위로 올라가며, 유체가 히터(100)의 맨 밑의 바닥으로부터 히터(100) 안으로 유입되면, 상대적으로 차가운 유체가 히터 안으로 들어올 수 있어서 유체가 보다 효율적이고 효과적으로 가열될 수 있다. 게다가, 본체(102)를 통해 상부 방향으로 히터(100)의 바닥에 물을 유입시키면, 히터(100) 내의 임의의 기포(air bubble)를 제거하는 데 도움이 되고, 가령, 히터(100) 내에 공동화(cavitation)를 감소시킴으로써, 히터(100)를 포함하는 열 액침 순환기에 의해 생성된 소음(noise) 레벨을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다. 추가로, 본체(102)의 상측 단부가 아니라, 본체(102)의 측면에, 그리고, 하우징(16)의 측면에, 유체 흐름을 위한 출구를 위치시키면, 히터(100)를 포함하는 열 액침 순환기가 소형으로 제작할 수 있으며, 모터(176)와 열 액침 순환기의 그 밖의 전기 구성요소(예컨대, 전력원, 가령, 배터리 또는 벽 출구에 꽂기 위한 전기 코드)는 하우징(16) 내에 히터(100)의 상측에 장착될 수 있다.

그 밖의 실시예들에서, 모터(176)는 임펠러(182)가 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 회전되도록 구동시켜, 유체가 하부 방향으로 즉 슬롯(126)을 통해, 히터(100)의 본체(102)의 내부(128)를 통해, 히터(100)의 바닥에서 환형 플랜지(104)의 중심에 있는 개구를 통해 흐르게 하도록 사용될 수 있다. 상기 실시예에서, 본체(102)의 바닥 단부와 환형 플랜지(104)의 중심에 있는 개구는 히터(100)로의 출구이며, 슬롯(126)은 히터(100)로의 입구이고, 개구(18)는 하우징(16)으로의 입구이며 출구는 입구들보다 더 클 수 있다.

히터(100)가 사용될 때에는, 상당한 양의 전류가 조절 전자장치(예컨대, TRIAC)와 가요성 회로 기판(122)의 그 밖의 전기 구성요소들을 통과할 수 있다. 예를 들어, 120V AC, 60 Hz 파워 서플라이를 사용하면, 각각의 가열 요소(144, 146)는 550 ± 50W의 전력을 생성할 수 있다(draw). 히터(100)는 총 1100 ± 100W의 전력을 생성할 수 있다. 이렇게 큰 전력이 생성되면, 조절 전자장치(예컨대, TRIAC)가, 몇몇 경우에서는, 바람직하지 못하게 고온으로 가열될 수 있다.

히터(100)에서, 조절 전자장치(예컨대, TRIAC 혹은 캡슐화 또는 캡슐 패키지에 포함되거나 혹은 캡슐화되지 않고 본체(102)와 일체형으로 제작된 임의의 적절한 전기 스위치)가 본체(102)의 평평한 표면과 직접 접촉되어 장착되며, 이러한 평평한 표면은 높은 열-전도성 재료, 가령, 스틸을 포함할 수 있고 가요성 회로 기판(122)과 직접 접촉된다. 이는 조절 전자장치(예컨대, TRIAC)와 가요성 회로 기판(122)이 공통의 열 전도 표면과 직접 접촉될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 용어 "직접 접촉(direct contact)"은 하나 이상의 기판층, 가령, 접착층, 충진 패드(fill pad), 열 전도 필름, 또는 그리스(grease)를 통한 접촉을 포함한다. 히터(100)를 통해 끌려진 유체(예컨대, 물)는, 조절 전자장치로부터 전도된 열을 본체(102)를 통해 조절 전자장치로부터 빼내기 위해, 조절 전자장치(예컨대, TRIAC)를 위한 냉각제로 작용한다. 따라서, 조절 전자장치(예컨대, TRIAC)는 수냉식일 수 있다. TRIAC에 의해 생성된 열은, TRIAC의 온도가 가열되는 유체의 온도와 실질적으로 동일할 수 있도록, 가열되는 유체로 실질적으로 모두 전달될 수 있다. 상기 열전달 경로는, 냉각으로 인해, 구성요소들로부터 나와서, 가열되어야 하는 유체 내로 열이 동시에 전달된다. 따라서, 가열 요소(144 및 146)와 조절 전자장치는 본체(102)를 통과하는 유체에 열적으로 결합되거나 열전도적으로 결합될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 히터(100)의 내측 표면(130 및 134)들은, 가열되는 유체의 바디로부터 열 액침 순환기(10)와 히터(100)가 제거될 때, 표면(130 및 134)들이 가열되는 유체의 일부를 보유하도록(예컨대, 유체 중 일부는 표면장력에 의해 텍스쳐링된 표면(130 및 134)들에 둘러붙을 수 있도록(cling)) 텍스쳐링될 수 있다(textured). 예를 들어, 표면(130 및 134)들은 상기 표면들이 친수성이도록 텍스쳐링될 수 있다. 또한, 표면(130 및 134)들은, 히터(100)가 유체의 바디로부터 제거될 때, 표면(130 및 134)들에 의해 유체, 가령, 물을 보유하는 것을 향상시키기 위해 친수성 코팅으로 코팅될 수 있다. 표면(130 및 134)들에 보유되는 물 또는 임의의 그 밖의 유체는, 가령, 유체의 증발 시의 잠열을 통해 히터(100)로부터 열을 제거함으로써, 가열되는 유체의 바디로부터 히터(100)와 순환기(10)를 제거할 때 생성되는 일시적 열 효과(transient thermal effect)로부터 히터(100)와 열 액침 순환기(10)를 보호하기 위한 열 저장체(heat reservoir)를 제공할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 히터(100)는 하나 또는 그 이상의 온도 반응성 트랜스듀서, 예컨대, 서미스터(thermistor), 서모커플, 저항 온도 디텍터(RTD) 등을 포함한다. 한 특정 예로서, 히터(100)는 3개의 서미스터 즉 본체(102)의 바닥 가까이, 가령, 플랜지(104) 또는 하우징(116) 상에 위치된 제1 서미스터, 슬롯(126) 가까이, 가령, 하우징(116) 상에 또는 슬롯(126)에 인접한 본체(102) 상에 위치된 제2 서미스터, 및 가요성 회로 기판(122), 가령, 제1 또는 제2 가열 요소(144 또는 146) 상에 위치된 제3 서미스터를 포함할 수 있다.

히터(100)의 내부(128)로 통하는 개구들에서, 제1 및 제2 서미스터는 히터(100)를 보다 정확하게 조절하는 것을 용이하게 하기 위하여 가열되는 유체의 온도에 관한 정보를 제공할 수 있다. 제1 및 제2 서미스터는 가열 요소(144, 146)들이 스위치-오프될 때, 가열되는 유체의 온도를 측정할 수 있어서, 가열 요소(144, 146)들의 작동에 의해 야기되는 유체의 온도 측정 시의 간섭(interference)을 줄일 수 있다. 제3 서미스터는 과열(overheating) 방지를 용이하게 하기 위하여 가열 요소(144 및 146)의 온도에 관한 정보를 제공할 수 있다.

히터(100)를 포함하는 열 액침 순환기가 가령 TRIAC를 통해 가요성 회로 기판(122)의 작동을 안내할 수 있는(direct) 컴퓨터 또는 조절 회로를 포함할 수 있다. 한 예로서, 조절 회로 또는 컴퓨터는 가열되어야 하는 유체의 목표 또는 바람직한 온도, 가령, 열 액침 순환기의 사용자에 의해 지정된 온도를 수용할 수 있다. 조절 회로 또는 컴퓨터는 제1 가열 요소(144)와 제2 가열 요소(146) 둘 모두가 스위치-온 되도록 TRIAC를 안내하고 임펠러(182)를 회전시키도록 모터(176)를 안내할 수 있다. 가열 요소(144 및 146)들은 본체(102)를 통해 본체(102)의 내부(128) 안에서 가열되는 유체로 전도되는 열을 생성할 수 있다. 제1 서미스터 또는 제2 서미스터에 측정되는 것과 같이, 가열되는 유체의 온도가 목표 온도에 도달되고 나면, 조절 회로 또는 컴퓨터는 가열 요소(144, 146)들이 스위치-오프 되도록 TRIAC를 안내할 수 있다.

유체를 목표 온도에 유지하기 위하여, 조절 회로 또는 컴퓨터는 가열 요소(144, 146)들 중 하나가 간헐적으로 스위치-온 되도록 TRIAC를 안내할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 조절 회로 또는 컴퓨터는 사전결정된 시간 주기에서 제2 가열 요소(146)가 스위치-온 및 스위치-오프 되도록 TRIAC(170)를 안내할 수 있다. 그 밖의 실시예들에서, 조절 회로 또는 컴퓨터는, 제1 서미스터 또는 제2 서미스터에 의해 측정되는 것과 같이, 가열되는 유체 온도가 사전결정된 값만큼 목표 온도 밑으로 떨어질 때에는 제2 가열 요소(146)가 스위치-온 되도록 TRIAC(170)를 안내하고, 제1 서미스터 또는 제2 서미스터에 의해 측정되는 것과 같이, 가열되는 유체 온도가 사전결정된 값만큼 목표 온도 위로 올라갈 때에는 제2 가열 요소(146)가 스위치-오프 되도록 TRIAC(170)를 안내할 수 있다.

또 다른 예로서, 제3 서미스터에 의해 측정되는 것과 같이, 가열 요소(144, 146)들 중 한 가열 요소의 온도가 임계 온도, 가령, 가요성 회로 기판(122)이 손상될 수도 있는 온도를 초과하면, 조절 회로 또는 컴퓨터는 가열 요소(144, 146)가 스위치-오프 되도록 TRIAC를 안내할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 열 액침 순환기(10)는 조절 회로 또는 컴퓨터에 결합될 수 있는 가속도계를 포함할 수 있다. 가속도계로부터 나오는 신호가 사전결정된 임계값을 넘으면, 조절 회로 또는 컴퓨터는 가열 요소(144 및 146)들이 스위치-오프 되도록 TRIAC를 안내할 수 있으며, 조절 회로 또는 컴퓨터는 모터(176)와 임펠러(182)를 셧-오프 시킬 수 있다. 상기 실시예들에서, 열 액침 순환기(10)는 열 액침 순환기(10)가 운영자에 의해 들리거나(picked up) 또는 냄비에 쏟아질 때(knocked over)에는 자동으로 셧-다운될 수 있다(shut down).

도 16은 열 액침 순환기(200)의 또 다른 실시예의 구성요소들의 분해도이다. 열 액침 순환기(200)는 위에 이술된 열 액침 순환기(10)의 상응하는 구성요소들과 비슷하거나 동일한 구성요소들을 가져서, 여기서는 일부 차이점들만 기술된다. 열 액침 순환기(200)는, 히터(100)와 유사한 히터(202), 모터(176)와 유사한 모터(204), 결합 너트(40)와 유사한 결합 너트(206), 전기 구성요소(208)들을 포함하는 인쇄 회로 기판을 포함한다. 또한, 열 액침 순환기(200)는, 하우징(16)과 유사한 하우징(210), 하우징 범퍼(212), 임펠러(182)와 유사한 임펠러(214), 및 입구(14)와 유사한 입구(216)를 포함할 수 있다. 또한, 열 액침 순환기(200)는, 상측 캡 조립체(28)와 유사한 상측 캡 조립체(218), 하우징(210) 내에 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판을 지지하기 위한 지지 바스켓(220), 전선(32)과 유사한 전선(222), 및 클립(30)과 유사한 클립(224)을 포함할 수 있다.

열 액침 순환기(200)의 조립 방법은, 가능하다면, 반드시 다음 단계일 필요는 없지만, 히터(202), 모터(204), 및 인쇄 회로 기판과 전자장치(208)를 하우징(210) 내에 삽입하는 단계, 및 결합 너트(206)를 사용하여 히터(202), 모터(204), 및 인쇄 회로 기판과 전자장치(208)를 하우징(210)에 고정시키는 단계를 포함하는데, 이는 도 21을 참조하여 하기에서 상세하게 기술될 것이다. 상기 방법은, 지지 바스켓(220)이 하우징(210)에 의해 꼭 맞춰 결합되고(snug fit) 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판에 꼭 맞춰 결합될 수 있도록, 지지 바스켓(220)을 하우징(210) 내에 삽입시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은, 하우징(210)을 통해 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판과 하우징(210)에 전선(22)을 결합시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은, 하우징(210) 내에 삽입된 구성요소들을, 가령, 초음파 용접에 의해, 실런트(sealant) 또는 접착제를 제공함으로써, 혹은 기계식 밀봉부(mechanical 밀봉부)를 사용함으로써, 방수 방식으로 하우징(210)에 결합시키거나 연결시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은, 하우징(210)과 지지 바스켓(220)의 상측 단부에 상측 캡 조립체(218)를 결합시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은, 모터(204)에 결합된 구동 샤프트(232)(도 17 참조)에 프로펠러(214)를 결합시키는 단계, 및 하우징 범퍼(212)를 하우징(210) 내의 슬롯 안에 삽입하는 단계를 추가로 포함할 수 있는데, 이는 밑에서 도 21을 참조하여 상세하게 기술될 것이다. 상기 방법은 입구(216)를 하우징(210)의 바닥 단부에 결합시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 클립(224)을 파워 케이블(222)에 결부시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

도 17과 18은, 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판과 모터(204)의 추가적인 세부사항들을 예시한다. 예를 들어, 모터(204)는 상측 플레이트(226), 외부 원통형 쉘(228), 및 바닥 플레이트(230)를 포함하는 하우징을 가질 수 있다. 모터(204)의 기계 또는 전기 구성요소들은 바닥 플레이트(230)와 상측 플레이트(226) 사이에서 쉘(228) 내에 수용될 수 있으며, 가령, 적어도 1800 rpm의 속도로 약 4mm의 직경을 가진 구동 샤프트(232)를 회전시키도록 사용될 수 있는데, 2600 rpm이 적절한 예이다. 도 18에 도시된 것과 같이, 상측 플레이트(226)는 상측 플레이트(226)의 상측 표면으로부터 멀어지도록 수직 방향으로 돌출되고 상측 표면을 가로질러 연장되는 수직 연장되는 리지 또는 탭(234)을 포함할 수 있다. 리지(234)는 인쇄 회로 기판과 전자장치(208)를 리지(234)에 결합시키기 위해 나사 또는 그 밖의 파스너(242)를 수용할 수 있는 2개의 개구(236)를 포함할 수 있다. 또한, 상측 플레이트(226)는 커패시터 또는 그 밖의 에너지 저장 장치(240)(도 16 참조)가 장착될 수 있는 돌출된 원통형 받침대(238)를 포함할 수 있다.

바닥 플레이트(230)는 주변 플랜지(234)로부터 멀어지도록 수직 방향으로 연장되는 보스(233), 및 보스(233) 주위로 연장되도록 위치되고 보스(23)가 플랜지(234)와 만나는 밀봉부(236)를 포함할 수 있다. 보스(233)는 본체(102)의 상측 부분(110)의 내부(128)의 횡단면 형태와 일치하는 횡단면 형태를 가질 수 있으며, 보스(233)는 본체(102)의 상측 부분(110)과 꼭 맞춰 결합되고, 플랜지(234)는 본체(102)의 상측과 결합되어 밀봉부(236)가 본체(102)의 외부로부터 내부(128)를 밀봉할 수 있다. 상기 실시예에서, 바닥 플레이트(230)는 히터(100)의 격벽(106)을 형성할 수 있다.

인쇄 회로 기판과 전자장치(208)는 가령, 나사(242)로 상측 플레이트(226)의 리지(234)에 결합될 수 있으며, 커패시터(240)는 받침대(238)에 결합될 수 있고, 히트 싱크(244)(도 17 참조)가 받침대(238)와 커패시터(240)에 결합될 수 있으며 커패시터(240)에 의해 생성된 열이 히트 싱크(244)와 상측 플레이트(226)에 전달될 수 있다. 한 대안의 실시예에서, 순환기(200)는 히트 싱크(244)를 포함하지 않으며 커패시터(240)에 의해 생성된 열은 상측 플레이트(226)에 직접 전달될 수 있다. 모터 하우징은 모터(204) 위로부터 모터(204) 밑으로 열을 전달하기 위한 열 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판으로부터 나온 열은, 리지(234)를 통해, 상측 플레이트(226)를 통해, 외부 쉘(228)을 통해, 바닥 플레이트(230)를 통해 바닥 플레이트(230)에 결합된 히터를 통해 흐르는 유체 안으로 흐를 수 있다. 이와 비슷하게, 커패시터로부터 나온 열은, 히트 싱크(244)를 통해, 받침대(238)를 통해, 상측 플레이트(226)를 통해, 외부 쉘(228)을 통해, 바닥 플레이트(230)를 통해, 바닥 플레이트(230)에 결합된 히터를 통해 흐르는 유체 안으로 흐를 수 있다.

이러한 열 경로는, 히트 싱크(244)의 온도가 바닥 플레이트(230)에 결합된 히터를 통해 흐르는 유체의 온도보다 4℃ 이상 올라가지 않도록, 또는 위에 기술된 것과 같이, 가령, 조절 활성 파워 스위치의 전기 구성요소들의 온도가 105℃ 이상 또는 120℃ 이상 올라가지 않도록, 순환기(200)의 전기 구성요소들로부터 열을 분산시킬 수 있다. 효율적인 흐름 경로를 제공하기 위하여, 상측 플레이트(226)와 바닥 플레이트(230)는, 열 전도성 재료, 가령, 아연, 구리, 또는 알루미늄을 포함할 수 있으며, 외부 쉘(228)도 열 전도성 재료, 가령, 아연, 구리, 또는 알루미늄을 포함할 수 있다. 두 특정 예들로서, 외부 쉘(228)은 1.65 mm 두께의 구리 쉘 또는 3.00 mm 두께의 알루미늄 쉘을 포함할 수 있다.

도 19는 히터(202)의 외측 표면에 결합될 수 있는 가요성 회로 기판(246)을 예시한다. 가요성 회로 기판(246)은 가요성 회로 기판(122)의 구성요소들과 특징부들과 유사한 구성요소들과 특징부들을 가질 수 있다. 가요성 회로 기판(246)은 복수의(상기 예시된 실시예에서는 6개의) 저항 밴드(248)를 포함하는데, 이들은 함께 가열 요소(250)를 형성한다. 가요성 회로 기판(246)은 각각의 저항 밴드(248)의 제1 단부로부터 간격(254)만큼 전기적으로 분리되는 중립 경로(252)를 포함한다. 상기 간격(254)은 온도 퓨즈(thermal fuse), 가령, 사전결정된 온도에서 파열되는 UL® 가열 장치에 의해 연결될 수 있다(bridged).

한 예로서, 상기 온도 퓨즈는 중립 경로(252)에 전기 결합되고, 가열 요소(250)의 일정 폭만큼 지나 중립 경로(252)의 맞은편에 있는 가열 요소(250)의 에지에(즉 도 19에 예시된 것과 같이 가열 요소(250)의 바닥에) 위치된 터미널에 전기 결합될 수 있다. 또 다른 예로서, 온도 퓨즈는 서로 이격되어 배열된 저항 밴드(248)의 제1 단부와 중립 경로(252)로부터의 리드(lead)를 편향시키는 스프링을 포함할 수 있다. 온도 퓨즈는, 스프링의 작용에 대해 리드를 서로 전기 결합시키고 물리적으로 결합시키며, 사전결정된 온도에서 용융시키는 전도성 요소(conductive element)를 포함할 수 있다. 전도성 요소가 용융되면, 스프링은 가열 요소(250)와 중립 경로(252) 사이에서 간격(254)을 지나 회로를 개방시킬 수 있다.

또한, 가요성 회로 기판(246)은, 각각의 저항 밴드(248)의 제2 단부를 서로 전기 결합시키고 스위치형 파워 터미널(258)에 전기 결합시키는 스위치형 파워 라인(256)을 포함한다. 또한, 가요성 회로 기판(246)은 스위치형 파워 터미널(258)에 인접하지만 전기적으로 분리된 활성 터미널(260)을 포함하며, 중립 경로(252)가 복귀 경로로서 사용될 수 있다. 또한, 가요성 회로 기판(246)은 활성 터미널(260)에 인접하지만 전기적으로 분리된 게이트를 포함한다. 각각의 형상에 따라, 가요성 회로 기판(246)은 "단일-영역"의 가요성 회로 기판으로서 지칭될 수 있으며, 가요성 회로 기판(246)을 포함하는 히터(202)는 "단일-영역"의 히터로서 지칭될 수 있는데, 가요성 회로 기판(122)은 "2-영역" 가요성 회로 기판으로서 지칭될 수 있고, 히터(100)는 2-영역" 히터로서 지칭될 수 있다.

가요성 회로 기판(246)에는 저항 밴드(248)에 걸쳐 120 볼트가 제공되어, 1100 와트를 생성할 수 있다. 저항 밴드(248)에 공급되는 전력은, 원하는 시간-평균 전력, 가령, 1100 와트 미만의 시간-평균 전력을 제공하기 위하여, 시간에 걸쳐 온 및 오프 상태로 사이클링될 수 있다(cycled). 또한, 가요성 회로 기판(246)은 서미스터(264)를 포함할 수 있는데, 상기 서미스터(264)는 본 명세서에서 기술된 그 밖의 서미스터 중 임의의 서미스터와 똑같은 방법으로 사용될 수 있다. 하지만, 또 다른 예로서, 서미스터(264)는 순환기(200)가 유체의 바디로부터 제거되었는지를 결정하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 서미스터(264)에 의해 측정된 온도의 변화율(change rate)은 순환기(200)가 유체의 바디로부터 제거되었을 때보다 순환기(200)가 유체의 바디 내에 잠길 때 더 작을 수 있다. 서미스터(264)에 의해 측정된 온도의 변화율을 위한 임계값이 상기 차이에 따라 사전결정될 수 있으며, 서미스터(264)에 의해 측정된 온도의 변화율이 상기 임계값을 초과할 때 과열을 방지하기 위하여 히터(202)가 턴-오프된다. 서미스터(264)는, 전자장치(208)와 인쇄 회로 기판에 전기 결합될 수 있는, 가요성 회로 기판(246)에 형성된 트레이스(trace)에 결합된, 표면 마운트(surface mount), 0805 폼 팩터(form factor) 서미스터일 수 있다.

도 20은 지지부의 상측으로부터 외부 방향으로 연장되는 쇠고리(grommet) 또는 보스(268)와 지지부의 바닥을 가로질러 지지부의 제1 측면을 따라 하부 방향으로 연장되고 지지부의 제2 측면을 따라 상부 방향으로 연장되는 홈(270)을 포함하는 지지부(266)를 예시한다. 지지부(266)는 열 액침 순환기의 하우징(274)에 제거식 스프링 클립(272)과 전선(예컨대, 전선(32 또는 222))을 장착하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 전선의 단부에서 스트레인 릴리프 요소(strain relief element), 가령, 전선의 단부를 향해 늘어나는 직경을 가진 스트레인 릴리프 요소가 보스(268)에 결합될 수 있다. 또 다른 예로서, 클립(272)은, 마찰, 가령, 억지 끼워맞춤으로 클립(272)을 지지부(266)에 고정시키기 위해 홈(270)과 결합하기 위한 형태를 가진 와이어(스테인리스 스틸 또는 임의의 그 밖의 적절한 재료일 수 있음)를 포함할 수 있다. 따라서, 클립(272)은 지지부(266)로부터 쉽게 제거될 수 있으며 원할 시에 또 다른 클립으로 교체될 수 있다. 또한, 클립(272)은, 냄비의 측면이 클립(272)의 편향 작용(biasing action)에 의해 패드(276)와 하우징(274) 사이에서 클램핑 고정될 수 있도록, 냄비의 측면에 대해 지탱되는 몰딩 패드(276)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상이한 크기를 가진 복수의 클립과 열 액침 순환기를 포함하는 키트(kit)가 제공될 수 있는데, 각각의 클립은 상이한 치수, 예컨대, 상이한 직경의 측면을 가진 냄비들과 함께 사용하도록 구성된다. 열 액침 순환기를 사용하기 전에, 사용자는 함께 사용하기 위한 냄비의 수치를 측정하고, 상기 측정된 수치들에 따라 클립을 선택하며, 선택된 클립을 열 액침 순환기에 결합시키고, 그 뒤, 열 액침 순환기를 사용하기 시작할 수 있다. 보스(268)와 홈(270)을 단일의 구성요소와 일체형으로 구성하면, 지지부(266)는 다수의 물품(전선 및 클립)을 위한 연결부들을 단일의 구성요소에 조합함으로써 비용을 줄일 수 있다. 보스(268)가 지지부(266)의 상측에 즉 홈(270) 위에 위치되기 때문에, 전선이 클립 위에서 열 액침 순환기에 결합된다. 따라서, 열 액침 순환기를 냄비의 측면에 클립고정함으로써, 사용자는 전선이 가열되는 유체의 바디로부터 이격된 상태로 유지되는 것을 보장할 수 있다.

도 21은 열 액침 순환기의 몇몇 구성요소들의 횡단면도이다. 도 21에 도시된 것과 같이, 결합 너트(206)는, 결합 너트(206)를 하우징(210)에 고정시키고 히터(202)와 그 밖의 구성요소들을 하우징(210) 내에 고정시키기 위하여, 하우징(210)의 상호보완적인(complementary) 내측 스레드(286)와 결합되는 외측 스레드(284)를 가질 수 있다. 또한, 결합 너트(206)는, 히터(202) 내부의 유체가 열 액침 순환기(200)의 나머지 부분으로 배출되는 것을 방지하기 위하여, 히터(202)의 내부를 결합 너트(206)에 밀봉시킬 수 있는 내측 밀봉부(288)를 포함할 수 있다. 또한, 결합 너트(206)는, 순환기(200) 외부로부터 유체가 열 액침 순환기(200)의 나머지 부분으로 배출되는 것을 방지하기 위하여 하우징(210)의 내부를 결합 너트(206)를 밀봉시킬 수 있는 외측 밀봉부(290)를 포함할 수 있다. 또한, 결합 너트(206)는 내측 스레드(292)를 포함할 수 있는데, 입구(216)를 열 액침 순환기(200)의 그 밖의 구성요소들에 고정시키기 위하여 입구(216)의 상호보완적인 외측 스레드가 상기 내측 스레드(292)에 나사고정될 수 있다. 결합 너트(206)와 밀봉부(288 및 290)는, 사용자가 히터(202)의 내부에 접근하기 위하여, 가령, 열 액침 순환기(200)의 밀봉부를 파열하지 않고도 히트(202)를 세척하기 위하여, 입구(216)를 제거할 수 있게 한다.

또한, 도 21은, 하우징 범퍼(212)를 하우징(210) 내에 유지하기 위하여 하우징 범퍼(212)의 주변 플랜지가 하우징(210)의 내측 표면과 결합되도록, 하우징 범퍼(212)가 장착될 수 있는 것을 예시한다. 하우징 범퍼(212)는 하우징(21) 내의 개구를 통해 하우징(210)으로부터 연장되어, 하우징 범퍼(212)의 바디가 하우징(210)의 외측 표면을 지나 돌출될 수 있다. 하우징 범퍼(212)는, 하우징 범퍼(212)가 연장되는 하우징(210) 내의 개구가 열 액침 순환기의 밀봉부를 파열시키지 않도록, 결합 너트(206)의 밀봉부(290) 밑에 위치될 수 있다. 도 16에 도시된 것과 같이, 하우징 범퍼(212)는 클립(224)과 똑같이 순환기(200)의 동일한 측면에 위치될 수 있는데, 상기 클립(224)은 하우징(210)의 측면에 있는 개구(294)와 히터(202)의 측면에 있는 상응하는 개구(296)로부터 순환기(200)의 맞은편 측면에 위치될 수 있다.

하우징 범퍼(212)는 하우징(210)의 가요성보다 더 큰 가요성을 지니며 하우징(21)보다 더 큰 마찰계수를 가진 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 사용자가 열 액침 순환기(200)를 냄비의 한 측면에 클립고정할 때, 하우징(210) 내의 개구를 통해 연장되는 하우징 범퍼(212)의 바디는, 하우징(210)이 분리되고 냄비의 측면과 접촉되지 않도록, 냄비의 측면에 대해 고정될 수 있다. 따라서, 임펠러(214)와 모터(204)로부터 나오는 진동은 냄비에 직접 전달되지 않는다(또는 간접적으로 전달된다). 게다가, 하우징 범퍼(212)의 마찰계수가 높기 때문에, 순환기(200)가 냄비의 측면에 대해 이동(movement)되는 것이 줄어드는데, 이러한 순환기(200)의 진동은 임펠러(214)와 모터(204)의 진동으로부터 야기된다. 게다가, 사용자가 열 액침 순환기(200)를 냄비의 한 측면에 클립고정할 때, 히터(202)의 측면에 있는 개구(296)와 하우징(210)의 측면에 있는 개구(294)는 냄비의 측면으로부터 멀어지는 방향을 향할 수 있어서, 유체가 열 액침 순환기(200)로부터 배출될 때 유체 동력학(fluid dynamics) 성질을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 21은 입구(216)가 입구(216)를 통해 순환기(200)에 유입되는 유체를 위한 상측 및 외측 흐름 경계 표면(282)을 형성할 수 있는 상측 흐름 가이드(278), 및 입구(216)를 통해 순환기(200)에 유입되는 유체를 위한 하측 및 내측 흐름 경계 표면(320)을 형성할 수 있는 하측 흐름 가이드(280)를 포함할 수 있는 것을 예시한다. 상측 흐름 가이드(278)는 복수의(예컨대, 3개의) 스포크 또는 스트럿(302)(도 16 참조)에 의해 내측 허브 부분(300)에 결합된 외측 림 부분(298)을 포함할 수 있다. 각각의 스트럿(302)은 외측 림 부분(298)과 내측 허브 부분(300) 사이에서 반경 방향으로 외부 및 내부를 향해 연장될 수 있으며 에어포일(airfoil) 형태의 바디를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 스트럿(302)은 일정 각도로 피치되거나(pitched), 또는 내측 허브 부분(300) 주위로 일반적으로 나선 형태를 가지며, 스트럿(302)은, 임펠러(214)의 블레이드의 피치 또는 받음각(angle of attack)과 같이, 동일한 방향으로 배열되거나 반대 방향으로 배열되는 피치 또는 받음각을 가진 인덕터(inductor) 또는 고정 프로펠러를 형성한다.

하측 흐름 가이드(280)는, 가령, 파스너, 가령, 나사(306)에 의해, 접착제에 의해, 또는 임의의 그 밖의 적절한 방법으로, 상측 흐름 가이드(278)의 허브(300)에 결합될 수 있는 외부 쉘(304)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상측 흐름 가이드(278)는 하측 흐름 가이드(280)와 일체형으로 형성될 수 있다. 또한, 하측 흐름 가이드(280)는 쉘(304)에 클립고정 되거나 결합될 수 있는 프레임(310), 프레임(310)과 쉘(304) 사이에 유지될 수 있는 자석(308), 및 프레임(310)에 클립고정 되거나 결합될 수 있는 미끄럼-방지 패드(312)를 포함할 수 있다.

열 액침 순환기(200)가 사용될 때에, 모터(204)는 임펠러(214)를 회전시켜 가열되는 유체가, 입구(216)의 유입구(314)를 통해 내부로 들어와서 순환기(200) 안으로, 입구(216)의 흐름 경로(316)을 통해 내부 및 상부로, 입구(216)의 배출구(318)를 통해 상부로 들어와서 히터(202) 안으로 들어오도록 작동될 수 있다. 유입구(314)는 입구(216)의 유체 유입을 향상시키기 위하여 입구(216) 주위로 360°만큼 연장될 수 있다. 흐름 경로(316)는, 상측 및 외측면에서는 상측 흐름 가이드(278)의 외측 흐름 경계 표면(282)에 의해 형성되고, 하측 및 내측면에서는 하측 흐름 가이드(280)의 내측 흐름 경계 표면(320)에 의해 형성될 수 있다. 배출구(318)는 스트럿(302)들에 의해 3개의 작은 출구로 분할될 수 있는데(segmented), 상기 3개의 작은 출구의 조합은 전체적으로 배출구(318)로 지칭될 수 있다.

상측 및 외측 흐름 경계 표면(282)과 하측 및 내측 흐름 경계 표면(320)은 b-스플라인을 포함하는 프로파일을 가질 수 있으며 입구(216)를 통해 흐를 때 가열되는 유체의 유체 동력학 성질을 향상시키기 위해 연속적인 곡률을 가질 수 있다. 흐름 경로(316)의 횡단면적은 흐름 경로(316)가 내부 및 상부 방향으로 연장될 때 감소될 수 있다. 예를 들어, 배출구(318)의 횡단면적에 대해 입구(216) 주위에서 360°만큼 연장되는 유입구(314)의 횡단면적의 비율에 상응할 수 있는 흐름 경로(316)의 수축비(contraction ratio)는 1.0보다 더 클 수 있으며, 1.6 내지 2.4 사이일 수 있고, 한 특정 예로서, 2.0일 수도 있다. 게다가, 히터(202)의 측면에 있는 개구(296)의 면적에 대해 히터(202)의 바닥에 있는 개구의 면적의 비율에 상응할 수 있는 히터(202)를 통과하는 흐름 경로의 수축비는 4 내지 7 사이일 수 있거나, 또는 약 5.25일 수 있다. 이러한 특징부들은, 입구(216)를 통해 흐를 때 유체 내에서 발달하는 압력구배(pressure gradient)의 크기를 줄임으로써, 순환기(200)에 의해 생성되는 소음과 공동화(cavitation)를 줄일 수 있다.

입구(216)는, 순환기(200)가 냄비 안에서 쓰러지는 가능성을 줄이기 위해 실리콘으로 형성될 수 있는 미끄럼-방지 패드(312) 상에 배열되는 동안, 순환기(200)가 냄비 안에서 수직으로 서 있을 수 있도록 하며, 순환기(200)가, 가령, 도 22에서 순환기(10)를 위해 도시된, 자석(308)에 의해 냄비에 고정될 수 있게 한다. 상기 실시예에서, 클립(272)은 도 22에서 순환기(10)를 위해 도시된 것과 같은 클립(272)은 제거될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 자석(308)은 냄비 안에서 강자성 재료에 견인될 수 있다(attracted). 대안의 실시예들에서, 냄비 또는 추가적인 구성요소, 가령, 냄비에 결합된 받침대는 자석을 포함할 수 있으며 순환기(200)는 가령, 자석(308) 대신에 강자성 재료를 포함할 수 있다. 몇몇의 특정 실시예들에서, 자석(308)은 네오디뮴(neodymium) 자석일 수 있으며 일정한 높이와 직경을 가진 원통형으로 구성될 수 있는데, 상기 직경에 대한 높이 비는 0.4 이상이다.

또한, 입구(216)는, 유체가 가열되는 유체의 유체 레벨이 상대적으로 낮아지도록, 상대적으로 낮은 경사(elevation)로 순환기에 대한 유입구(314)를 제공한다. 또한, 유입구(314)는, 전선(222)의 외측 쉬쓰(sheath) 또는 전선의 직경과 일치하거나 혹은 약간 더 작은, 하측 흐름 가이드(280)와 상측 흐름 가이드(278) 사이의 거리 또는 높이를 가질 수 있다. 따라서, 사용자가 순환기(200)르르 사용하지 않을 때에는, 전선(222)은 하우징(210) 주위에 감겨질 수 있고 개구(314) 내에 꼭 끼워맞추어 위치될 수 있으며, 전선(222)은 입구(216)와 전선(222) 사이에서 마찰, 가령, 억지 끼워맞춤으로 유입구(314) 내에 고정된다.

본 명세서에 기술된 임의의 열 액침 순환기는 임의의 다양한 적절한 방법들로 조절될 수 있다. 예를 들어, 열 액침 순환기가 명령 또는 지시사항 공급원과 통신 결합될 수 있는데, 가령, 예를 들어, 조절 서브시스템, 외부 또는 위성 브로드캐스터, 또는 RF 또는 NFC 비콘 등과 통신 결합될 수 있다. 이러한 통신 결합은, 테더링될 수 있다(즉 와이어, 광학섬유, 케이블(들)). 또한, 통신 결합은 언테더링될 수도 있다(즉 무선주파수 또는 마이크로파 주파수 트랜스미터, 리시버, 및/또는 라디오, 자외선 트랜스미터 및/또는 리시버).

열 액침 순환기가 통신을 수신하기 위해 하나 이상의 리시버 또는 포트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 액침 순환기가 통신을 수신하기 위해 USB 호환 포트를 포함할 수 있다. 이러한 포트는 열 액침 순환기의 하우징의 외부로부터 접근될 수 있다. 상기 포트는, 예를 들어, 하나 이상의 와이어, 리본 케이블, 광학 섬유 또는 케이블에 의해, 외부 정보 또는 신호 공급원과 열 액침 순환기 사이의 통신 결합을 용이하게 할 수 있다. 이는 열 액침 순환기의 작동을 조절하기 위해 외부 공급원으로부터 열 액침 순환기로의 조절 신호를 제공하도록 사용될 수 있다.

열 액침 순환기가 조절 신호 또는 그 밖의 입력을 수신하기 위한 포트 또는 리시버 또는 커넥터 또는 리셉터클을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 액침 순환기가 외부 공급원으로부터 신호를 수신하기 위해 유선 포트 또는 유선 리시버(예컨대, 이더넷®, USB®, 선더볼트®, 라이팅®, 저기 또는 광학 신호)를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 열 액침 순환기가 외부 공급원(예컨대, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 그 밖의 프로세서 기반 장치)로부터 신호를 무선 수신하기 위해 무선 포트 또는 무선 리시버(예컨대, 리시버, 트랜시버, 라디오, 802.11 컴플라이언트, 블루투스®, 와이파이®, 무선주파수, 마이크로파 주파수 또는 자외선 신호)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블루투스® 컴플라이언트 라디오는 그 사이에서 단거리 무선 통신을 제공할 수 있다. 열 액침 순환기가 무선 통신을 위해 하나 이상의 안테나(예컨대, 스트립라인 RF 안테나)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 열 액침 순환기가, 가령, 인쇄 회로 기판에 결합된 내부의 일체형 입력 컨트롤러를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 입력 방법들 중 임의의 방법에 의해, 열 액침 순환기에 의해 수신된 입력은, 순환기의 히터를 턴-온 시키고, 순환기의 히터를 턴-오프 시키며, 유체를 원하는 온도로 가열시키고, 유체를 원하는 시간 동안 가열시키며, 상이한 시간 동안 차례로 유체를 복수의 상이한 온도로 가열시키거나, 또는 임의의 그 밖의 적절한 명령 절차를 따르기 위한 명령 또는 지시사항들을 포함할 수 있다.

열 액침 순환기(10)와열 액침 순환기(200)는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에 기술되는 열 액침 순환기는 열 액침 순환기를 통해 안전하게 흐를 수 있는 임의의 유체 바디를 가열시키거나 또는 순환시키도록 사용될 수 있다. 한 특정 예로서, 본 명세서에 기술된 열 액침 순환기는, 수비드 음식 쿠킹, 통상적인 조리 시간보다 더 긴 시간 동안 통상적인 온도(예컨대, 150-160℉)보다 낮은 온도에서 음식을 조리하는 기술로 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 본 명세서에 기술된 열 액침 순환기는 실험실 세팅, 가령, 환경, 미세생물학적 또는 그 밖의 실험실에서 사용될 수 있다.

통상의 기술자라면, 본 명세서에 기술되고 설명되는 방법 또는 알고리즘의 다수가 추가적인 작동법을 사용하거나, 몇몇 작동법들은 생략될 수 있으며, 및/또는 기술된 것과는 다른 순서로 작동될 수 있다는 사실을 이해할 것이다. 위에서 기술된 다양한 실시예들은 추가적인 실시예들을 제공하기 위해 서로 조합될 수도 있다. 2014년 7월 7일에 출원된 미국 가특허출원번호 62/021,530호, 2014년 12월 22일에 출원된 미국 가특허출원번호 62/095,669호, 2015년 1월 30일에 출원된 미국 가특허출원번호 62/110,228호, 2015년 7월 21일에 출원된 미국 가특허출원번호 62/195,199호, 2015년 7월 1일에 출원된 미국 특허출원번호 14/789,414호, 및 2015년 10월 16일에 출원된 미국 가특허출원번호 62/242,864호는 본 명세서에서 전반적으로 참조문헌들로 통합된다. 실시예들의 양태들은, 필요 시에, 추가적인 실시예들을 제공하기 위하여 다양한 특허, 출원, 및 공보들의 시스템, 회로, 및 개념들을 이용하도록 변형될 수 있다.

상기 변형예 및 그 밖의 변형예들은 위에서 상세하게 기술된 내용들에 비추어 실시예들에 대해 제공될 수 있다. 일반적으로, 하기 청구항들에서, 본 명세서에 사용되는 용어들은, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 기술된 특정 실시예들에 대한 청구항들을 제한하기 위한 것으로 간주되어서는 안 되고, 이러한 청구항들에 관한 균등예들의 전체 범위와 함께 모든 가능한 실시예들을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 이에 따라, 하기 청구항들은 본 발명에 의해 제한되지 않는다.

Claims

열 액침 순환기에 있어서, 상기 열 액침 순환기는:
히터를 포함하되, 상기 히터는:
관형 측벽, 제1 단부, 및 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 관형 측벽 내의 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며,
본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하며,
본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함하며,
히터의 적어도 한 부분을 수용하도록 수치가 형성되고 크기가 형성되는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제1항에 있어서, 출구는 전체적으로 입구보다 제2 단부에 상대적으로 더 가까이 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제1항에 있어서, 관형 측벽은 제1 단부에서 입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제4항에 있어서, 관형 측벽은 중심축을 가지며, 입구는 반경 방향으로 중심축 주위에 배열되고, 출구는 관형 측벽의 중심축으로부터 반경 방향으로 배열되고 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제4항 또는 제5항에 있어서, 가열 요소는 전체적으로 출구와 입구 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제4항 또는 제5항에 있어서, 출구는 관형 측벽 내의 길쭉한 슬롯인 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제3항에 있어서, 관형 측벽은 상측 부분과 하측 부분을 가지며, 상기 상측 부분은 스위치가 물리적으로 장착되고 열 전도적으로 장착되는 평평한 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제8항에 있어서, 관형 측벽의 하측 부분은 원통형인 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제9항에 있어서, 가열 요소는 관형 측벽의 외주(circumference)의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러싸는(wrapped angularly) 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제9항 또는 제10항에 있어서, 가열 요소는 전체적으로 출구와 입구 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제8항에 있어서, 스위치는 캡슐화된 TRIAC인 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제1항에 있어서, 본체의 제2 단부에 적어도 근접하게 장착된 모터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제13항에 있어서, 관형 본체 내부에 위치된 임펠러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제14항에 있어서, 모터를 임펠러에 물리적으로 결합시키거나 또는 자기 결합시키는 샤프트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제14항에 있어서, 임펠러는 출구보다 입구에 더 가까이 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제1항에 있어서, 스프링 클립을 수용하기 위한 홈과 전선의 스트레인 릴리프를 수용하기 위한 보스를 포함하는 지지부를 추가로 포함하되, 상기 지지부, 보스, 및 홈은 일체형 재료의 단일 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
열 액침 순환기를 위한 히터에 있어서, 상기 히터는:
관형 측벽, 제1 단부, 및 관형 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 관형 측벽 내의 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며,
본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하되, 상기 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치되며,
본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제18항에 있어서, 출구는 전체적으로 입구보다 제2 단부에 상대적으로 더 가까이 위치되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제18항에 있어서, 관형 측벽은 제1 단부에서 입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제20항에 있어서, 관형 측벽은 중심축을 가지며, 입구는 반경 방향으로 중심축 주위에 배열되고, 출구는 관형 측벽의 중심축으로부터 반경 방향으로 배열되고 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제20항 또는 제21항에 있어서, 출구는 관형 측벽 내의 길쭉한 슬롯인 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제18항에 있어서, 관형 측벽은 상측 부분과 하측 부분을 가지며, 상기 상측 부분은 스위치가 물리적으로 장착되고 열 전도적으로 장착되는 평평한 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제23항에 있어서, 관형 측벽의 하측 부분은 원통형이고 외주를 가지며, 가열 요소는 관형 측벽의 외주의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
제18항에 있어서, 가열 요소는 관형 측벽의 외주(perimeter)의 약 3/4 이상을 각도적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
열 액침 순환기에 있어서, 상기 열 액침 순환기는:
히터를 포함하되, 상기 히터는:
관형 측벽, 제1 단부, 및 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 제2 단부에 적어도 근접한 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하고,
본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하며,
본체의 관형 측벽에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함하며,
히터의 적어도 한 부분을 수용하도록 수치가 형성되고 크기가 형성되는 하우징을 포함하되,
상기 하우징은 관형 측벽과 하우징의 관형 측벽에 형성된 개구를 포함하고, 상기 개구는 본체의 출구와 유체 소통되는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
열 액침 순환기를 위한 히터에 있어서, 상기 히터는:
관형 측벽, 제1 단부, 및 관형 본체의 길이에 걸쳐 제1 단부로부터 이격되어 배열된 제2 단부를 가진 본체를 포함하되, 상기 관형 측벽은 벽 사이를 통해 적어도 부분적으로 유체 흐름 통로를 형성하고, 본체는 제1 단부에 적어도 근접한 입구와 관형 측벽 내의 출구를 가지며, 상기 입구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며, 출구의 적어도 한 부분은 입구의 적어도 한 부분에 대해 제2 단부를 향하여 이격되어 배열되고, 상기 출구는 본체의 외부와 본체의 내부에서 유체 흐름 통로 사이에 유체 소통을 제공하며,
본체의 관형 측벽의 적어도 한 부분 주위로 적어도 부분적으로 둘러싸고 물리적으로 결합된 가열 요소를 포함하되, 상기 가열 요소는 전체적으로 입구와 출구 사이에 위치되며,
본체에 물리적으로 결합되고 열 전도적으로 결합되며 가열 요소를 조절하도록 전기 결합된 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기를 위한 히터.
열 액침 순환기에 있어서, 상기 열 액침 순환기는:
히터;
중앙의 종축을 가진 입구와 상기 중앙의 종축 주위로 적어도 부분적으로 굽어진 유입구를 포함하되, 상기 입구는 일정 높이를 가지며;
히터에 전기 결합된 전선을 포함하되, 상기 전선은 억지 끼워맞춤으로 유입구와 결합되고 유입구 내에 꼭 끼워맞춤 되도록 상기 높이보다 더 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.
제28항에 있어서, 일정한 자석 직경과 일정한 자석 높이를 가진 원통형의 네오디뮴 자석을 추가로 포함하되, 자석 직경에 대한 자석 높이비는 0.4 이상인 것을 특징으로 하는 열 액침 순환기.