KR850001621Y1 - 전기 주전자의 전류 차단 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 주전자의 전류 차단 장치

제1도는 본 고안에 의한 전기 주전자의 정면도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 바이메탈의 평면도.

제4도는 배출구측의 내면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 주출구 4 : 가림판

6 : 히타 7 : 도관

8 : 단자박스 9 : 바이메탈

10 : 증기 방출구

본 고안은 주전자 내부의 물이 끓어 생기는 수증기를 이용하여 바이메탈을 가열하고 이 가열에 의하여 본래상태로 환원되는 바이메탈의 작용으로 하여금 전류를 차단하게 한 전기주전자의 자동전류 차단 장치에 관한 것이다.

바이메탈을 이용한 자동 전류차단장치는 주로 전열 기구류에 많이 응용되며, 이 장치의 이용으로 얻어지는 효과는 소비전력의 절약과 과전류를 흐르지 않게 하므로서 전열기구를 보호함은 물론 증숙물등이 타지 않도록 방지하는 것 등이다.

이러한 바이메탈은 그 자체가 전류를 통전하거나 또는 차단시키는 접점으로서의 역할을 하는게 아니고 단지 두 개의 접점을 선택적으로 접리시켜 주기 위한 가압체의 구실을 하는 것이다.

종래에는 전열선 혹은 피가열체에서 발산되는 열에 의하여 바이메탈이 작용하게 되어 있다. 일상 생활에 널리 쓰이고 있는 전자 보온 밥통, 전기 밥솥, 전기 주전자 등이 그 좋은 예이다.

바이메탈의 원리를 이용한 종래의 전열기구류에서 문제로 지적된 결점은, 전열선(히터)과 바이메탈이 개재된 단자 상호간의 전기적 결선이 조잡스러울 정도로 복잡하다. 수백 와트의 고열을 내는 전열선 부근에 이같은 복잡한 결선이 있다보면 고열로 인해 전선의 절연 피막이 소실되므로서, 누전, 감전, 또는 화재발생의 우려가 대단히 높아 마음놓고 사용하기가 두려울 때도 있다. 바이메탈 관련 장치를 갖춘 전열기구류는 거의 대부분이 전열선이 기저부에 자리하므로 바이메탈을 포함한 일련의 전기적 구조도 기저부에 장착하는 것이 일반화 되어 있다.

그리고 바이메탈에 의한 전류 차단장치라든지 혹은 내부적 전기 결선은 부피는 작지만 안정성을 고려하여 비교적 충분한 공간 여유를 갖도록 배치해야 한다.

또, 이러한 부분은 그대로 방치할 경우 특히 외상에 약할뿐만 아니라 외관을 해칠 우려가 있으므로 전열 기구에 걸맞게 만든 보호 덮개로 가려주어야 한다.

이 때문에 굳이 가리지 아니하여도 될 다른 부분까지 함께 가려지는 경우가 대부분이며, 따라서 보호 덮개의 과다 크기로 필요이상의 자재가 소모됨은 물론이거니와 겉부피가 전체적으로 늘어서 포장방법. 실제 사용면 등에 적잖은 불편을 주기도 하였다.

본 고안의 목적은 바이메탈을 이용하는 전원 차단장치에서의 전기적 결선을 대폭 감축 가능한 개량된 전기 주전자를 제공함으로써 보호덮개의 부피를 감축하여, 제조원가를 절감하고 내부 결선의 복잡성에서 기인되는 누전, 감전, 화재의 위험성을 배제하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 내부의 끓는 물에서 발생된 증기열로 바이메탈을 작동시켜 전류를 차단하는 새로운 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 주된 특징은 전기 주전자 내부에서 발생된 증기의 무단 방출을 방지하는 가리개가 주출구 내측에 첩동 자재하게 설치 되어 있다. 주출구의 대향측 내면에는 주전자의 외주면에 부착된 단자 박스내의 증기 유출구와 연결되는 증기 도관이 설치되어 있으며, 이 도관을 통하여 방출되는 증기의 열에 의하여, 바이메탈의 국부를 가열함으로써 이 바이메탈의 환원 동작으로 승강봉이 상승함과 동시 접속된 단자를 단리시켜 전류를 차단하는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 고안의 구체적인 구조 및 작용 효과를 첨부 도면과 관련하여 설명한다. 제1도에 보는 바와같이, 주전자(1)의 내부와 주출관(2)사이에 위치한 주출구(3) 내측에는 가림판(4)이 있다. 이 가림판(4)은 주출구(3)의 하단(3a) 일부를 띄워둔 채 나머지 주출구(3) 부분을 가려주며, 그 윗끝은 주전자(1)의 내면에 힌지(5) 부착되어 있어서 이것을 중심으로 그림의 우측으로 열어서 주출구(3)를 개방할 수 있다(제4도 참조).

또한 제1도에서, 주전자(1)의 내부 바닥 근처에 전기 히타(6)가 가설되어 있다. 이 히타(6)는 금속 파이프내에 코일 니크롬선과 절연물질(분말 마그네샤)이 들어있는 이른바 시이즈 히타 또는 인코 로이 히타로서 전기밥솥, 전기 냄비 등에 흔히 사용되는 전열선이다.

상기 히타(6)의 우측에 있는 단말은 단자 박스(8)내에 장치된 접속단자와 직결 또는 간접적으로 연결되어 있다.

히타(6)의 단말쪽 상부에는 대략 ㄴ자형으로 절곡된 파이프 형태의 증기 방출용 도관(7)이 있다.

이 도관(7)의 아래끝(7a)은 주전자(1)의 주벽을 관통하여 이후 설명될 단자박스(8)의 증기 방출구(10)에 연결된다. 그러나 윗끝(7b)은 주전자(1)의 내부 높이 가까이 이르러 있다. 끓이기 위해 물을 채울때의 물의 상한선(ㄴ)은 주출구(3)의 상단을 약간 웃도는 정도로서 도관(7)의 윗끝(7b)이 수면 밖으로 충분한 기장만큼 노출된 상태이다.

그리하여 이후 물이 끓어서 수면이 파동을 일으킬지라도 도관(7)으로 흘러들지 않는다. 만약에 도관(7)내에 물이 스며들면 이 도관(7)을 통하여 증기 방출이 안되고 따라서 바이메탈 동작에 의한 전류 차단기능도 기대할 수가 없다. 스며든 물이 도관(7)의 내부 어딘가에 고여서 관로를 가로막기 때문이다. 그러므로 이 도관(7)에 물이 스며들지 않도록 항상 세심한 주의를 기울여야 한다.

도관(7)속에 물이 고였을 때에는 가늘고 긴 철사를 넣어 쑤셔서 물에 의한 막을 제거해야 한다. 제2도는 단자박스(8)의 내부 단면을 보여 주고 있다. 이 그림에서, 단자박스(8)의 내면 저부에는, 제3도에 표시된 바와같이, 두개의 절결홈(11)에 의하여 3등분된 세개의 편(9a)(9b)(9c)중에서 가운데 편(9b)은 그 양쪽에 있는 편(9a)(9c)에 비해 짧고, 양쪽가에 있는 편(9a)(9c)틀의 하단에 보울트공(13)을 가진 바이메탈(9)이 보울트에 의하여 수평으로 고정 설치되어 있다.

상기 바이메탈(9)이 설치된 가로 살때(8a)에서 바이메탈(9)의 중앙 편(9b)의 끝 부분에 수직으로 뚫린 구멍에는 승강막대(12)가 끼워져 있고, 이 승강막대(12)의 윗끝은 가동단자(15)의 아랫면에 그리고 아래끝은 상기 중앙편(9b)의 윗면에 각기 닿아 있다.

가로살대(8a)에서 바이메탈(9)의 각 편(9a)(9b)(9c)들이 분기되는 곳과 일치하는 위치에는 아랫쪽만이 개방된 증기 방출구(10)가 형성되어 있으며, 이 증기 방출구(10)의 윗끝은 상술한 바와같이 도관(7)의 아래끝(7a)과 직결되어 있어서 도관(7)을 통하여 방출되는 증기는 모두증기 방출구(10) 바로 아래에 위치한 바이메탈(9)부분, 더 정확히 말해서 각 편(9a)(9b)(9c)들의 분기점 부위로 분출되어 가열하게 된다.

그림의 좌측 고정단자(14)는 상기 히타(6)의 일측 단말에 직결되어 있고, 우측 고정단자(16)는 가동단자(15)의 접속에 의해서만 상기 히타(6)의 다른 한쪽 단말에 전기적으로 연결되도록 가동단자(15)와 연결되어 있다.

제2도는 또, 가동단자(15)가 우측 고정단자(16)에서 떨어져 전류가 흐르지 않고 또한 승강막대(12)로 완전 수평을 유지하고 있는 바이메탈(9)에 의해서 상승된 위치에 있던 것이 통전 상태로 변화된 모습을 보여준다.

즉, 전류 차단상태에서 버튼(17)을 누르면 그 누름봉(18)이 가동단자(15)를 아래로 밀어 우측 고정단자(16)의 연결편(16a)에 접속되고 이와함께 연속동작으로 승강막대(12)가 하강하면서 바이메탈(9)의 중앙 편(9b)을 누른다.

승강막대(12)에 의해 늘려진 중앙편(9b)은 그 끝부분은 아래로 처지지만 그 반대편 쪽은 위로 올가간다. 이후 버튼(17)에서 손을 떼더라도 제2도의 통전 상태가 그대로 지속된다.

통전으로 주전자(1)내의 물이 데워지면서 증기가 발생하며, 발생된 증기는 가림판(4) 때문에 주출구(3)로 빠져나가지 못하고 수면 윗쪽 공간에 모인다.

시간이 경과함에 따라 증기는 도관(7)을 통하여 차츰 방출되며, 방출되는 증기는 단자박스(8)의 증기 방출구(10)직하에 위치한 바이메탈(9)을 가열한다. 증기 가열로 100-135℃가량 바이메탈(9)의 온도가 상승하면 특유의 팽창작용에 의하여 원상태로 복귀한다. 이때 바이메탈(9)의 중앙편(9b)은 승강막대(12)를 밀어 올리고, 승강막대(12)는 가동단자(15)를 밀어제친다. 이어서 가동단자(15)는 고정단자(16)의 접속편(16a)에서 떨어지고 전류는 차단된다.

증기 방출구(10)를 거쳐 방출된 증기는 구멍(18)을 통해 외기와 혼합된다.

이상과 같은 본 고안의 전기 주전자에 따르면, 고정단자와 바이메탈에 의한 전류 차단장치 및 히타 상호간에 도선에 의한 연결이 배제되고 따라서 원자재 절감과 공정단축, 인건비 등의 획기적인 효과와 함께 단자 및 결선등의 제반 장치를 보호하는 덮개의 외적 부피가 감출될 뿐만 아니라 증기로 바이메탈을 동작시켜 전류를 차단하는 단순구조의 새로운 안전전기 주전자를 제공할 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 주전자 내부에 전기 히타를 설치하고 바이메탈에 의한 전류 차단장치를 갖는 전기 주전자에 있어서, 주출구(3)의 내측에 그 하단(3a)일부만을 상시 개방하는 가림판(4)을 힌지 부착하고, 히타(6)가 설치된 그 단말쪽에 증기 방출용 ㄴ자형 도관(7)을 설치하여 그 아랫끝(7a)은 주전자(1) 벽을 관통시켜 그 쪽 외면에 부차된 단자박스(8)의 증기 방출구(10)에 연결하고, 윗끝(7b)은 주전자(1)의 내부 윗끝 가까이 위치시키며 상기 증기 방출구(10)의 하단만을 개방하여 이곳으로 방출되는 증기로 단자박스(8)내부 하방에 위치한 통상의 바이메탈(9)을 가열하게 한 것을 특징으로 하는 전기주전자의 전류 차단장치.