KR20210020246A - Heating Element and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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KR20210020246A
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Abstract

The present invention relates to a heating element and a manufacturing method thereof and, more specifically, to a heating element and a manufacturing method thereof, wherein a temperature sensor is installed near a heater coil through an electrode tube inside a heat transfer tube, and the central part of the heat transfer tube having the heater coil formed therein is spirally formed like a spring. According to an embodiment of the present invention, the heating element comprises: a heat transfer tube having one end into which an electrode rod is inserted, and the other end into which an electrode tube is inserted, and in which a central part, which has a heater coil connected to the electrode rod and the electrode tube therein, is spirally formed like a spring; the electrode rod which is sealed by packing while being inserted into the one end of the heat transfer tube, and is connected to one side of the heater coil; the electrode tube which is sealed by packing while being inserted into the other end of the heat transfer tube, and is connected to the other side of the heater coil; a temperature sensor which is connected to two strands of sensor wires inside the electrode tube and is installed to be adjacent to the heater coil; and an insulator which fills the inside of the heat transfer tube. According to the present invention, manufacturing costs can be reduced.

Description

히팅 엘리먼트 및 그 제조방법 {Heating Element and Manufacturing Method Thereof}Heating Element and Manufacturing Method Thereof

본 발명은 히팅 엘리먼트 및 그 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 전열관 내부에 전극 튜브를 통해 온도센서를 히터 코일에 근처에 설치하고, 히터 코일이 내부에 구비된 전열관의 중간 부분을 스프링처럼 나선형으로 형성한 히팅 엘리먼트 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element and a manufacturing method thereof, and more particularly, a temperature sensor is installed near the heater coil through an electrode tube inside the heat transfer tube, and the middle part of the heat transfer tube in which the heater coil is provided is spirally shaped like a spring. It relates to the formed heating element and a manufacturing method thereof.

히팅 엘리먼트(heating element)는 단자 간에 접속되고 전기적으로 열을 발생시키는데 사용되는 일정한 길이의 저항재료이다. A heating element is a resistive material of constant length that is connected between terminals and used to generate heat electrically.

상기 히팅 엘리먼트는 예를 들어 이동식 전기온수기 등에 구비되는 것으로 물이나 도금액과 같은 일정 용량의 유체를 저장하는 탱크 등에 담겨 탱크 내의 유체를 가열시킨다.The heating element is provided in, for example, a portable electric water heater, and is immersed in a tank storing a fluid having a predetermined capacity such as water or a plating solution to heat the fluid in the tank.

상기 히팅 엘리먼트는 전열선이 내부에 설치되는 관 형태로 이루어지며 양단에는 접속단자가 형성된 구성으로서, 종래 히팅 엘리먼트를 이용한 이동식 전기온수기는 히팅 엘리먼트를 장착하고 탱크에 일정한 양의 물이나 도금액 등을 투입 후 온도를 설정하고 전기를 전열선에 인가하여 물이나 도금액 등을 가열하여 사용하게 된다.The heating element is formed in the form of a tube in which the heating wire is installed inside, and connection terminals are formed at both ends, and a conventional portable electric water heater using a heating element is equipped with a heating element and a certain amount of water or plating solution is added to the tank. The temperature is set and electricity is applied to the heating wire to heat water or plating solution.

도 1은 이와 같은 종래 히팅 엘리먼트를 구비한 이동식 전기온수기를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a portable electric water heater having such a conventional heating element.

도 1에 도시된 바와 같이 이동식 전기온수기(100)는 조절기 본체(110) 상부에 아날로그 조절기(120)가, 그 하부에 히팅 엘리먼트(200)와 센서봉(130)이 장착된다.As shown in FIG. 1, in the mobile electric water heater 100, an analog regulator 120 is mounted on an upper portion of the controller body 110, and a heating element 200 and a sensor rod 130 are mounted on the lower portion thereof.

상기 히팅 엘리먼트(200)는 조절기 본체(1100 하부에 전열관(210)이 구비되며, 상기 전열관(210)은 양단이 조절기 본체(100) 하부에 장착된 채로 일정길이 돌출되다가 중간 부분이 둥글게 빙빙 틀어 놓은 똬리 형태를 한다.The heating element 200 is provided with a heat transfer tube 210 under the regulator body 1100, and the heat transfer tube 210 protrudes for a certain length with both ends mounted under the regulator body 100, and the middle part is rounded and rounded. It is in the form of a word.

상기 전열관(210) 내부에는 조절기 본체(110) 내부의 전극에 연결된 전극봉(220)(전선 기능을 함)을 이 양측에 구비되고 그 양 전극봉(220)의 타단에는 전열관(210)의 중간 부분에 히터 코일(230)이 연결되어 전열관(210)에 의해 보호된다.Inside the heat transfer tube 210, electrode rods 220 (which function as wires) connected to the electrodes inside the controller body 110 are provided on both sides, and the other ends of the electrodes 220 are located in the middle of the heat transfer tube 210. The heater coil 230 is connected and is protected by the heat transfer tube 210.

이에 의해 전극봉(220)을 통해 히터 코일(230)에 전원이 공급되면 히터 코일(230)의 저항에 의해 발열을 하게 되고, 전열관(210)의 내부에는 미도시된 절연제가 충진된다.Accordingly, when power is supplied to the heater coil 230 through the electrode 220, heat is generated by the resistance of the heater coil 230, and an insulating material (not shown) is filled inside the heat transfer tube 210.

한편, 상기 센서봉(130)은 양 전열관(200) 사이의 조절기 본체(110) 하부에 장착된 채로 일정길이 돌출되며 그 단부에 온도센서(미도시)가 구비되어 탱크에 담긴 물과 같은 유체의 온도를 측정한다.On the other hand, the sensor rod 130 protrudes for a certain length while being mounted under the controller body 110 between both heat transfer pipes 200 and a temperature sensor (not shown) is provided at the end thereof to prevent fluid such as water contained in the tank. Measure the temperature.

상기 아날로그 조절기(120)로 온도를 설정하고 히터 코일(230)에 전원을 공급하면 발열되어 탱크에 담긴 유체(물)의 온도가 올라가고, 이때 센서봉(130)에서 측정한 유체(물)의 온도가 설정 온도 이상이 되면 조절기 본체(110)에서 전원 공급을 일시적으로 중단하였다가 설정 이하가 되면 다시 전원을 공급하는 과정을 반복하게 된다.When the temperature is set with the analog controller 120 and power is supplied to the heater coil 230, heat is generated and the temperature of the fluid (water) contained in the tank rises, and at this time, the temperature of the fluid (water) measured by the sensor rod 130 When is above the set temperature, power supply from the controller body 110 is temporarily stopped, and when it is less than the set temperature, the process of supplying power again is repeated.

그런데 이와 같은 종래의 히팅 엘리먼트(200)는 온도센서가 히팅 엘리먼트 내부에 구비되어 있지 않고 외부에 구비되어 있어 히터 코일(230)의 온도를 정확히 측정하여 정밀하게 온도를 제어할 수 없고, 센서봉(130)으로 유체(물)의 온도를 측정해야 하므로 안전성에 문제가 있으며, 센서봉(130)을 조절기 본체(110)에 별도로 구비하여야 하므로 제조비용이 비쌀 수밖에 없다.However, in such a conventional heating element 200, the temperature sensor is not provided inside the heating element, but is provided outside, so that the temperature of the heater coil 230 cannot be accurately controlled to control the temperature accurately. Since the temperature of the fluid (water) must be measured with 130), there is a problem in safety, and since the sensor rod 130 must be separately provided in the controller body 110, the manufacturing cost is inevitably high.

또한, 히팅 엘리먼트(200)의 형상에서 히터 코일(230)이 내장된 전열관(210)의 중간 부분이 둥글게 빙빙 틀어 놓은 똬리 형태를 하고 있어, 전열관(210) 간의 간격이 좁아 이물질이 끼게 되고 그 부분이 집중 과열되므로 쉽게 터져 누설전류가 흐를 염려가 있으며, 그만큼 수명이 단축될 뿐만 아니라 유체와 충분한 접촉 면적을 확보하지 못하여 유체(물)를 원하는 온도로 빨리 가열하지 못하는 문제점이 있었다. In addition, in the shape of the heating element 200, the middle part of the heat transfer tube 210 in which the heater coil 230 is embedded has a round shape, and the gap between the heat transfer tubes 210 is narrow, so that foreign matter is caught. Due to this concentrated overheating, there is a risk that leakage current may flow due to bursting easily, and the life span is shortened, and there is a problem in that the fluid (water) cannot be quickly heated to a desired temperature because a sufficient contact area with the fluid is not secured.

등록번호 특0184855(공고일자 1999년04월15일)Registration No. 0184855 (Notification date April 15, 1999)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전열관 내부에 전극 튜브를 통해 온도센서를 구비하여 전열관 내부에 구비된 히터 코일의 온도를 안전하고 정확하게 측정하여 정밀하게 제어할 수 있고, 센서봉을 별도로 구비하지 않아도 되어 제조비용을 줄일 수 있는 히팅 엘리먼트 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problem, and by providing a temperature sensor through an electrode tube inside the heat transfer tube, it is possible to safely and accurately measure and precisely control the temperature of the heater coil provided inside the heat transfer tube. It is an object of the present invention to provide a heating element and a method of manufacturing the same that can reduce manufacturing cost by not having to provide a separate.

또한, 본 발명의 다른 목적은 히터 코일이 내부에 있는 전열관 부분을 스프링처럼 나선형으로 감아 전열관 간의 간격과 유체와의 접촉 면적을 넓힘으로써 한 부분이 집중 과열이 되지 않고 골고루 가열되어 수명을 연장할 수 있으며 원하는 온도로 빠르게 가열할 수 있는 히팅 엘리먼트 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to extend the life span of the heat transfer tube inside the heater coil by winding the heat transfer tube portion inside the heater coil in a spiral shape like a spring to increase the spacing between the heat transfer tubes and the contact area with the fluid. And it is to provide a heating element that can be quickly heated to a desired temperature and a method of manufacturing the same.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트는, 일단에 전극봉이, 타단에 전극 튜브가 삽입되고, 상기 전극봉과 전극 튜브에 연결된 히터 코일이 내부에 구비된 중간 부분이 스프링처럼 나선형으로 이루어지는 전열관;In the heating element according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, an electrode rod is inserted at one end and an electrode tube is inserted at the other end, and a middle portion in which a heater coil connected to the electrode rod and the electrode tube is provided is like a spring. A heat transfer tube made of a spiral;

상기 전열관의 일단에 삽입된 상태에서 패킹에 의해 밀봉되고 상기 히터 코일의 일측에 연결되는 전극봉;An electrode rod sealed by a packing in a state inserted into one end of the heat transfer pipe and connected to one side of the heater coil;

상기 전열관의 타단에 삽입된 상태에서 패킹에 의해 밀봉되고 상기 히터 코일의 타측에 연결되는 전극 튜브;An electrode tube sealed by a packing while being inserted into the other end of the heat transfer tube and connected to the other side of the heater coil;

상기 전극 튜브의 내부에 2가닥의 센서선에 연결되어 히터 코일에 근접되게 설치되는 온도센서; 및A temperature sensor connected to two sensor wires inside the electrode tube and installed close to the heater coil; And

상기 전열관 내부에 충진되는 절연제;An insulation material filled inside the heat transfer tube;

를 포함하여 구성된다.Consists of including.

또한, 상기 전열관과 전극 튜브는 SUS 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat transfer tube and electrode tube are made of SUS material.

또한, 상기 절연제는 산화마그네슘 분말인 것을 특징으로 한다.In addition, the insulation is characterized in that the magnesium oxide powder.

또한, 상기 히터 코일이 전열관 내부의 어느 위치에 있는지 알게 하기 위해 전열관의 외부에 표식을 두는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a mark is placed on the outside of the heat transfer tube in order to know where the heater coil is located inside the heat transfer tube.

또한, 상기 히팅 엘리먼트는 디지털 컨트롤러에 의해 제어되되,In addition, the heating element is controlled by a digital controller,

상기 디지털 컨트롤러는 온도센서의 미약한 감지신호를 펄스 파형의 신호로 반전 증폭 디지털화하여 마이컴에 입력하는 A/D변환기와, 상기 A/D 변환기의 디지털 데이터(감지 온도)를 인가받아 메모리부에 저장된 설정 온도에 따라 히터 코일에 전원을 공급하거나 차단하는 마이컴과, 설정 온도와 감지 온도를 표시하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The digital controller includes an A/D converter that inverts amplifies and digitizes a weak detection signal of a temperature sensor into a pulse waveform signal and inputs it to a microcomputer, and the digital data (sensing temperature) of the A/D converter is applied and stored in the memory A microcomputer that supplies or cuts off power to the heater coil according to a set temperature, and a display unit that displays a set temperature and a sensing temperature.

그리고 상기 히터 코일에 동작 전원을 공급하는 것으로, 온도센서의 감지 온도가 임계온도를 넘으면 동작 전원 자체를 완전 차단하는 전원공급부를 디지털 컨트롤러에 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, by supplying operating power to the heater coil, the digital controller further includes a power supply unit that completely cuts off the operating power itself when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a threshold temperature.

본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트의 제조방법은, 일자의 전열관 내부에 서로 연결된 전극봉, 히터 코일 및 전극 튜브를 삽입하고, 상기 전극 튜브에 2가닥의 센서선이 연결된 온도센서를 삽입하여 히터 코일에 근접되게 설치하는 단계;In the manufacturing method of a heating element according to an embodiment of the present invention, a heater coil by inserting an electrode rod, a heater coil, and an electrode tube connected to each other into a heat transfer tube of a date, and inserting a temperature sensor to which two sensor wires are connected to the electrode tube. Installing in proximity to;

충진기를 이용하여 진동에 의해 전열관 내부에 절연제를 충진하고, 양 전열관 단부를 패킹으로 막아 전열관을 밀폐시키는 단계;Filling an insulation inside the heat transfer tube by vibration using a filler and sealing the heat transfer tube by sealing the ends of both heat transfer tubes with packing;

다수의 롤러로 이루어진 롤링기에 밀폐된 일자의 전열관을 투입하여 롤러로 압축함으로써 직경은 줄이고 길이는 늘리는 단계; 및Reducing the diameter and increasing the length by inputting the sealed straight heat transfer pipe into a rolling machine made of a plurality of rollers and compressing it with a roller; And

상기 일자의 전열관을 지그에 투입하여 히터 코일이 위치된 전열관의 중간 부분을 스프링처럼 나선형으로 성형하는 단계;Inserting the straight heat transfer tube into a jig to form a spiral shape like a spring in the middle portion of the heat transfer tube where the heater coil is located;

를 포함하여 구성된다.Consists of including.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 전열관 내부에 전극 튜브를 통해 온도센서를 구비하여 전열관 내부에 구비된 히터 코일의 온도를 안전하고 정확하게 측정하여 정밀하게 제어할 수 있고, 센서봉을 별도로 구비하지 않아도 되어 제조비용을 줄일 수 있다.According to the above-described problem solving means, by providing a temperature sensor through an electrode tube inside the heat transfer tube, it is possible to safely and accurately measure and precisely control the temperature of the heater coil provided inside the heat transfer tube, and even without a separate sensor rod. To reduce manufacturing costs.

또한, 히터 코일이 내부에 있는 전열관 부분을 스프링처럼 나선형으로 감아 전열관 간의 간격과 유체와의 접촉 면적을 넓힘으로써 한 부분이 집중 과열이 되지 않고 골고루 가열되어 수명을 연장할 수 있으며 원하는 온도로 빠르게 가열할 수 있다.In addition, by spirally winding the part of the heat transfer tube inside the heater coil like a spring to increase the spacing between heat transfer tubes and the contact area with the fluid, one part is heated evenly without intensive overheating to extend the lifespan and quickly heat up to the desired temperature. can do.

도 1은 종래 히팅 엘리먼트를 구비한 이동식 전기온수기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트를 제어하는 디지털 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view showing a conventional portable electric water heater having a heating element.
2 is a perspective view showing a heating element according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing a method of manufacturing a heating element according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a digital controller that controls a heating element according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to an embodiment of the present invention will be described the configuration and operation.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.It should be noted that the same components among the drawings are denoted by the same reference numerals and reference numerals as much as possible even if they are indicated on different drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a heating element according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트(300)는 전열관(310), 전극봉(320), 전극 튜브(330), 온도센서(340), 히터 코일(350) 및 절연제(360)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 2, the heating element 300 according to the embodiment of the present invention includes a heat transfer tube 310, an electrode 320, an electrode tube 330, a temperature sensor 340, a heater coil 350, and an insulation material. It consists of 360, including.

상기 전열관(210)은 강도가 강한 SUS 재질로 이루어지고 일단에 전극봉(220)이, 타단에 전극 튜브(230)가 삽입된 상태에서 각각 패킹(332)에 의해 밀봉되어 전열관 내부에 습기 유입이 방지된다.The heat transfer tube 210 is made of a strong SUS material and is sealed by a packing 332 in a state in which the electrode 220 is inserted at one end and the electrode tube 230 is inserted at the other end to prevent moisture from entering the heat transfer tube. do.

상기 전열관(310)은 초기에 일자 관형상으로 다수의 롤러 사이에 투입되어 압축되며, 이에 의해 그 직경은 줄어들면서 길이는 늘어난다.The heat transfer pipe 310 is initially inputted and compressed between a plurality of rollers in a straight tube shape, thereby decreasing its diameter and increasing its length.

예를 들어 직경 12φ이고 길이가 1,250mm인 일자의 전열관이 롤러 사이에 투입되어 압축되고 나오면 직경은 11~10.7φ이고 길이가 1,500mm인 일자의 전열관이 된다.For example, if a straight heat transfer tube with a diameter of 12φ and a length of 1,250mm is inserted between rollers and compressed, it becomes a straight heat transfer tube with a diameter of 11~10.7φ and a length of 1,500mm.

상기 전극봉(320)과 전극 튜브(330)는 전기를 공급하는 전선 역할을 하며 그 단부에 연결된 히터 코일(350)에 전원을 공급한다.The electrode bar 320 and the electrode tube 330 serve as electric wires for supplying electricity and supply power to the heater coil 350 connected to the end thereof.

또한, 상기 전극 튜브(330)는 강도가 강한 SUS 재질로 이루어지며 그 내부에 2가닥의 센서선(342)에 연결된 온도센서(340)가 히터 코일(350)과 근접되게 설치된다.In addition, the electrode tube 330 is made of a strong SUS material, and a temperature sensor 340 connected to the two-stranded sensor wire 342 is installed in close proximity to the heater coil 350.

상기 히터 코일(350)이 내부에 구비된 전극관(310)의 중간 부위는 지그에 투입되어 스프링처럼 나선형으로 성형되되, 전극관 상하 간격이 소정거리 이격되게 성형된다.The middle portion of the electrode tube 310 in which the heater coil 350 is provided is inserted into a jig and formed in a spiral shape like a spring, and the upper and lower intervals of the electrode tube are formed to be spaced apart a predetermined distance.

이때 히터 코일(350)이 전열관(310) 내부의 어느 위치에 있는지 알게 하기 위해 전열관(310)의 외부에 표식(312)을 두어 그 표식(310)에서부터 스프링 형상으로 성형할 수 있도록 한다.At this time, in order to know where the heater coil 350 is located inside the heat transfer tube 310, a mark 312 is placed outside the heat transfer tube 310 so that it can be formed into a spring shape from the mark 310.

상기 전열관(310)의 내부에는 절연제(360)가 충진기의 진동에 의해 고밀도로 충진된다.Insulation 360 is filled with high density inside the heat transfer tube 310 by vibration of a filler.

상기 절연제(360)는 예를 들어 고순도의 산화마그네슘(MgO)(마그네시아) 분말일 수 있다.The insulating material 360 may be, for example, high-purity magnesium oxide (MgO) (magnesia) powder.

상기 절연제(360)에 의해 열전도를 높이고 서지전압에 터질 염려가 없다.Thermal conduction is increased by the insulation 360 and there is no fear of bursting from a surge voltage.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트의 제조방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing a heating element according to an embodiment of the present invention.

먼저, 예를 들어 직경 12φ이고 직경이 1,250mm인 일자의 전열관(310) 내부에 서로 연결된 전극봉(320), 히터 코일(350) 및 전극 튜브(330)를 삽입하고, 전극 튜브(330)에는 센서선(342)이 연결된 온도센서(340)를 끝까지 삽입하여 히터 코일(350)에 근접되게 한다(S30).First, for example, an electrode 320, a heater coil 350, and an electrode tube 330 connected to each other are inserted into the heat transfer tube 310 having a diameter of 12 φ and a diameter of 1,250 mm, and a sensor is placed in the electrode tube 330. The temperature sensor 340 to which the line 342 is connected is inserted all the way to the heater coil 350 (S30).

다음 충진기를 이용하여 진동에 의해 전열관(330) 내부에 절연제(360)를 고밀도로 충진하고, 양 전열관(310) 단부를 패킹(332)으로 막아 전열관(310)을 밀폐시킨다(S32).Then, the insulation 360 is filled with a high density inside the heat transfer tube 330 by vibration using a filler, and the ends of both heat transfer tubes 310 are closed with a packing 332 to seal the heat transfer tube 310 (S32).

다음 다수의 롤러로 이루어진 롤링기에 밀폐된 일자의 전열관(310)을 투입하여 롤러로 압축함으로써 예를 들어 직경은 11~10.7φ이고 길이가 1,500mm인 일자의 전열관이 되도록 한다(S34).Then, by putting the sealed straight heat transfer pipe 310 into a rolling machine composed of a plurality of rollers and compressing it with a roller, for example, the diameter is 11 to 10.7 φ and the length is 1,500 mm so that it becomes a straight heat transfer tube (S34).

이때 상기 전열관(310)과 전극 튜브(330)가 강도가 강한 SUS 재질로 이루어져 롤러의 압축에도 견딜 수 있다.At this time, the heat transfer tube 310 and the electrode tube 330 are made of a strong SUS material, so that they can withstand compression of a roller.

그리고 상기 일자의 전열관(310)을 지그에 투입하여 히터 코일(350)이 위치된 전열관(310)의 중간 부분(두 표식(312) 사이의 부분)을 스프링처럼 나선형으로 성형하되, 전극관(310) 상하 간격이 소정거리 이격되게 함으로써 도 2와 같은 히팅 엘리먼트(300)가 된다(S36).In addition, the straight heat transfer tube 310 is inserted into a jig to form the middle part (a part between the two marks 312) of the heat transfer tube 310 where the heater coil 350 is located in a spiral shape like a spring, and the electrode tube 310 ) By allowing the upper and lower intervals to be spaced a predetermined distance, the heating element 300 as shown in FIG. 2 is obtained (S36).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히팅 엘리먼트를 제어하는 디지털 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a digital controller that controls a heating element according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 디지털 컨트롤러는 A/D 변환기(344), 마이컴(370), 디스플레이부(372), 메모리부(374), 입력부(376) 및 전원공급부(380)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 4, the digital controller includes an A/D converter 344, a microcomputer 370, a display unit 372, a memory unit 374, an input unit 376, and a power supply unit 380. .

온도센서(340)는 히터 코일(350)의 온도값의 변화를 감지하여 이에 상응하는 전류변화를 일으킨다.The temperature sensor 340 detects a change in the temperature value of the heater coil 350 and causes a current change corresponding thereto.

이때 미약한 감지신호를 저항, 콘덴서, IC를 직,병렬로 구성한 노이즈 제거부와 A/D 변환기(344)에 의하여 고주파 대역의 노이즈를 제거하고 비반전 증폭한 후 DC 성분을 차단하는 과정을 거쳐 펄스 파형의 신호로 반전 증폭 디지털화하여 마이컴(370)에 입력된다.At this time, the weak detection signal is removed by a noise removal unit consisting of a resistor, a capacitor, and an IC in series and parallel, and the A/D converter 344 removes noise in the high-frequency band, performs non-inverting amplification, and blocks the DC component. Inverted amplified digitized into a pulse waveform signal and input to the microcomputer 370.

메모리부(374)에 저장된 독자적인 프로그램에 의하여 운영되는 마이컴(370)은 상기 A/D 변환기(344)의 디지털 데이터(감지 온도)를 인가받아 프로그램에 의해 메모리부(374)에 저장된 설정 온도에 따라 히터 코일(350)에 전원을 공급하거나 차단한다.The microcomputer 370 operated by an independent program stored in the memory unit 374 receives digital data (sensing temperature) of the A/D converter 344 and is applied according to the set temperature stored in the memory unit 374 by the program. Power is supplied to or cut off the heater coil 350.

이때 설정 온도에 공차를 두어 설정 온도가 50℃인 경우 마이컴(370)은 유체(물)의 온도가 47~50℃에서 전원을 공급하고(Relay On), 50~53℃에서 전원 공급을 차단한다(Relay off).At this time, when the set temperature is 50°C due to a tolerance to the set temperature, the microcomputer 370 supplies power at the temperature of the fluid (water) at 47 to 50°C (Relay On), and cuts off the power supply at 50 to 53°C. (Relay off).

전원공급부(380)는 상기 히터 코일(350)에 동작 전원을 공급한다.The power supply unit 380 supplies operating power to the heater coil 350.

여기서 유체가 물인 경우 물의 온도는 100℃를 절대 넘지 않기 때문에 온도센서의 감지 온도가 100℃(임계온도)를 넘으면 전원공급부(380)는 무조건 전원 자체를 완전 차단한다(Power Off)Here, when the fluid is water, the temperature of the water never exceeds 100°C, so if the temperature sensor detects the temperature exceeds 100°C (critical temperature), the power supply unit 380 completely shuts off the power itself unconditionally (Power Off).

입력부(376)는 예를 들어 설정 온도 등을 입력하고, 디스플레이부(372)는 설정 온도, 감지 온도 등을 표시한다.The input unit 376 inputs, for example, a set temperature, and the display unit 372 displays a set temperature and a sensing temperature.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, this is illustrative of a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention.

또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is a clear fact that anyone of ordinary skill in the art can perform various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

300: 히팅 엘리먼트 310: 전열관
320: 전극봉 330: 전극 튜브
340: 온도센서 350: 히터 코일
360: 절연제 370: 마이컴
380: 전원공급부300: heating element 310: heat transfer tube
320: electrode 330: electrode tube
340: temperature sensor 350: heater coil
360: insulation 370: micom
380: power supply

Claims (7)

일단에 전극봉이, 타단에 전극 튜브가 삽입되고, 상기 전극봉과 전극 튜브에 연결된 히터 코일이 내부에 구비된 중간 부분이 스프링처럼 나선형으로 이루어지는 전열관;
상기 전열관의 일단에 삽입된 상태에서 패킹에 의해 밀봉되고 상기 히터 코일의 일측에 연결되는 전극봉;
상기 전열관의 타단에 삽입된 상태에서 패킹에 의해 밀봉되고 상기 히터 코일의 타측에 연결되는 전극 튜브;
상기 전극 튜브의 내부에 2가닥의 센서선에 연결되어 히터 코일에 근접되게 설치되는 온도센서; 및
상기 전열관 내부에 충진되는 절연제;
를 포함하는 히팅 엘리먼트;A heat transfer tube in which an electrode rod is inserted at one end and an electrode tube is inserted at the other end, and an intermediate portion having a heater coil connected to the electrode rod and the electrode tube is formed in a spiral shape like a spring;
An electrode rod sealed by a packing in a state inserted into one end of the heat transfer pipe and connected to one side of the heater coil;
An electrode tube sealed by a packing while being inserted into the other end of the heat transfer tube and connected to the other side of the heater coil;
A temperature sensor connected to two sensor wires in the electrode tube and installed in proximity to a heater coil; And
An insulation material filled inside the heat transfer tube;
Heating element comprising a; 제1항에 있어서,
상기 전열관과 전극 튜브는 SUS 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히팅 엘리먼트.The method of claim 1,
Heating element, characterized in that the heat transfer tube and the electrode tube are made of SUS material. 제1항에 있어서,
상기 절연제는 산화마그네슘 분말인 것을 특징으로 하는 히팅 엘리먼트.The method of claim 1,
Heating element, characterized in that the insulation is magnesium oxide powder. 제1항에 있어서,
상기 히터 코일이 전열관 내부의 어느 위치에 있는지 알게 하기 위해 전열관의 외부에 표식을 두는 것을 특징으로 하는 히팅 엘리먼트.The method of claim 1,
Heating element, characterized in that placing a mark on the outside of the heat transfer tube to know where the heater coil is located inside the heat transfer tube. 제1항에 있어서,
상기 히팅 엘리먼트는 디지털 컨트롤러에 의해 제어되되,
상기 디지털 컨트롤러는 온도센서의 미약한 감지신호를 펄스 파형의 신호로 반전 증폭 디지털화하여 마이컴에 입력하는 A/D변환기와, 상기 A/D 변환기의 디지털 데이터(감지 온도)를 인가받아 메모리부에 저장된 설정 온도에 따라 히터 코일에 전원을 공급하거나 차단하는 마이컴과, 설정 온도와 감지 온도를 표시하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 히팅 엘리먼트.The method of claim 1,
The heating element is controlled by a digital controller,
The digital controller includes an A/D converter that inverts amplifies and digitizes a weak detection signal of a temperature sensor into a pulse waveform signal and inputs it to a microcomputer, and the digital data (sensing temperature) of the A/D converter is applied and stored in the memory. A heating element comprising: a microcomputer that supplies or blocks power to the heater coil according to a set temperature, and a display unit that displays the set temperature and the sensing temperature. 제5항에 있어서,
상기 히터 코일에 동작 전원을 공급하는 것으로, 온도센서의 감지 온도가 임계온도를 넘으면 동작 전원 자체를 완전 차단하는 전원공급부를 디지털 컨트롤러에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 히팅 엘리먼트.The method of claim 5,
Heating element, characterized in that the digital controller further includes a power supply unit that completely cuts off the operating power when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a threshold temperature by supplying operating power to the heater coil. 일자의 전열관 내부에 서로 연결된 전극봉, 히터 코일 및 전극 튜브를 삽입하고, 상기 전극 튜브에 2가닥의 센서선이 연결된 온도센서를 삽입하여 히터 코일에 근접되게 설치하는 단계;
충진기를 이용하여 진동에 의해 전열관 내부에 절연제를 충진하고, 양 전열관 단부를 패킹으로 막아 전열관을 밀폐시키는 단계;
다수의 롤러로 이루어진 롤링기에 밀폐된 일자의 전열관을 투입하여 롤러로 압축함으로써 직경은 줄이고 길이는 늘리는 단계; 및
상기 일자의 전열관을 지그에 투입하여 히터 코일이 위치된 전열관의 중간 부분을 스프링처럼 나선형으로 성형하는 단계;
를 포함하는 히팅 엘리먼트 제조방법.Inserting an electrode rod, a heater coil, and an electrode tube connected to each other into the heat transfer tube of a straight line, and inserting a temperature sensor having two sensor wires connected to the electrode tube to be installed close to the heater coil;
Filling an insulation inside the heat transfer tube by vibration using a filler and sealing the heat transfer tube by sealing the ends of both heat transfer tubes with packing;
Reducing the diameter and increasing the length by inputting the sealed straight heat transfer tube into a rolling machine made of a plurality of rollers and compressing it with a roller; And
Inserting the flat heat transfer tube into a jig to form a spiral shape like a spring in the middle portion of the heat transfer tube where the heater coil is located;
Heating element manufacturing method comprising a.
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KR0184855B1 (en) 1988-11-21 1999-04-15 차알스 한센 Sheathed electric heating element assembly

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