KR940007846Y1 - 증기 가습기의 피티씨(ptc) 소자 체결장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치

제 1 도는 본 고안 장치의 분해 측단면도.

제 2 도는 본 고안 장치중 PTC 소자를 고정시켜 주는 상, 하단자의 사시도.

제 3 도는 본 고안 장치중 절연케이스의 측단면 및 평면도.

제 4 도는 본 고안 장치가 증기 가습기의 가습부에 설치된 상태의 요부 평단면도.

제 5 도는 피티씨(PTC) 소자의 저항-온도 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 물 공급부 2 : 수로관

3 : 가습부 4 : PTC 소자 아세이

5 : 고정부재 31 : 수납부

41 : PTC 소자 42, 43 : 상, 하측단자

45 : 절연판 44 : 절연케이스

46 : 방열판 421 : 4분원 구조부

431 : 탄성부 441 : 소자 수납홈

461 : 방열핀

본 고안은 정온 세라믹 발열체인 PTC(Positive Temperature Coefficient Thermistor) 소자를 이용하는 가정용 증기 가습기에서의 PTC 소자 체결장치에 관한 것으로 특히, PTC 소자의 상하면에 'ㄱ'자형 상, 하단자를 위치시키고 상측단자의 상부에는 절연판과 방열판을 순차적으로 위치시켜 단자삽입공 및 PTC 소자 수납홈등이 구비된 소정의 절연케이스에 일체로 설치하여 아세이(Ass'y)화한 상태에서 증기 가습기의 가습부에서 물과의 전기적인 절연이 되면서 방수가 이루어지도록 고정시켜 줄 수 있도록한 가습기의 피티씨(이하 PTC라 칭함)소자 체결장치에 관한 것이다.

종래의 가습기는 모터의 회전력에 의하여 물을 튀겨주는 원심 분무식, 모터의 회전력에 의한 바람으로 물을 직접 기화시키는 기화식, 초음파 진동에 의한 초음파 진동식 및 니크롬선을 이용하여 물을 직접 끓여주는 전열식이 있다.

그러나, 전자의 3가지 방식은 모터를 사용하므로 소음이 발생되고, 물속에 서식하는 각종 잡균 및 미세한 불순물이 함께 가습되는 문제점이 있고, 후자의 전열방식은 잡균 및 불순물을 살균시킬 수는 있으나 니크롬선은 전원전압을 제어할 수 있는 자체 제어기능이 구비되어 있지 않아 전원공급 능력에 따라 최대의 발열을 수행하게 되어 에너지의 소모가 클 뿐만 아니라, 과열에 의한 화재의 위험성이 내포되어 있고, 또 상기와 같은 과열을 방지하기 위해서는 별도의 안전장치가 필요하게 됨은 물론, 산화로 인하여 가습기의 수명이 짧아지고, 증기 발생까지의 시간이 매우 오래 걸리게 되는등의 단점이 있었다.

따라서, 정온 발열체인 소정의 PTC 소자를 가습기의 발열원으로 채택하므로서 이들의 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 정온 발열체인 소정의 PTC 소자를 사용하게 되면, 가열속도가 니크롬선과 같은 히터보다 비교적 빨라 증기 발생까지의 시간을 대폭 짧게 할 수 있고, 내식성과 내구성이 우수하여 수명이 반영구적이며, 세라믹 소자의 특성상 별도의 변압기가 필요치 않으므로 110/220V에서 겸용할 수 있어 가습기의 구조가 매우 간단해지고, 또 자체적으로 전원제어 기능을 수행하므로 과열에 의한 화재등을 방지할 수 있으며, 물을 끓여 증발시키므로 소용이 전혀 없을 뿐만 아니라 물속에 서식하는 잡균 및 불순물을 살균시킬 수 있다.

그러나, 상기와 같이 가습기에 PTC 소자를 사용할 경우에는 히터와 달리 물과의 전기적인 절연이 필요하고, 가습기의 가습부에서 물이 새어 나오는 것을 방지하기 위한 방수가 필요하며, 또 물에 많은 열량을 빼앗기므로 방열량을 높이기 위해서는 상기의 히터방식과 전혀 다른 체결방식이 요구된다.

따라서, 본 고안의 목적은 물과 직접적으로 접촉되는 방열판의 저부나 운모나 알루미나로된 소정의 절연판을 설치하여 물과의 전기적인 절연을 시키고, PTC 소자의 상하면에는 4분원 구조를 갖는 상측단자와 다수개의 탄성부가 구비된 하측단자를 설치하여 소자의 움직임을 방지하고, 각각의 소자가 취부되는 절연케이스는 열전도도가 매우 나쁜 재질로 사용 소자의 저부로 방사되는 열량의 소모를 방지하여 불필요한 전력소모를 방지하며, 열전도도가 매우 양호한 금속으로 이루어진 방열판에 다수개의 방열핀을 형성시켜 방열효과를 향상시키고, 또 상기의 PTC 소자 아세이를 가습기의 가습부에 설치할시 방수처리를 수행하여 물이 새는 것을 방지하는데 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 PTC 소자 체결장치는 제 1 도 내지 제 4 도에 나타낸 바와 같이, 물의 유입을 개폐하는 봉(11)과, 물이 없을때 가습기의 구동을 차단시키는 센서가 내장된 부구(12)가 설치된 물 공급부(1)와; 소정의 수로관(2)을 통해 상기 물 공급부(1)에서 유입되는 물을 직접 끓여 가습시켜 주는 가습부(3)로 이루어진 증기 가습기에 있어서, PTC 소자(41)의 상하면에 각각 4분원 구조부(421)와 다수개의 탄성부(431)를 구비한 상, 하측단자(42, 43)를 밀착시킨 상태에서 절연케이스(44)의 소자 수납홈(441)내에 삽입하고, 상기 상측단자(42)의 상면에는 절연판(45)과 다수개의 방열핀(461)이 상면부에 돌출 형성된 방열판(46)을 순차적으로 설치하여서된 PTC 소자 아세이(4)를 상기 가습부(3)의 바닥부에 형성된 수납부(31)에 위치시켜 고정부재(5)로 고정하고 그의 주변을 방수 처리하여서된 것이다.

여기서 미설명 부호 6은 상, 하측 단자(42, 43)와 전원선이 연결되는 단자, 32는 도시생략된 뚜껑체가 얻혀지는 받침턱, 100은 가습기 본체, 311은 절연케이스(44)의 저부가 끼워지는 통공, 442는 상, 하측 단자(42, 43)들이 끼워지는 구멍, 443, 462는 나사 못으로된 고정부재(5)가 끼워지는 구멍이다.

이와같이 구성된 본 고안 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 정온 세라믹 발열체인 PTC 소자(41)의 상하면에 각각 4분원 구조부(421)가 일체로 형성된 상측단자(42)와 다수개의 탄성부(431)가 구비된 하측단자(42, 43)를 상호 밀착시킨 상태에서 소자 수납홈(441)과 단자통과 구멍(442) 및 고정부재(5) 통과 구멍(443)이 일체로 형성된 절연케이스(44)내에 삽입하게 되면, 금속판으로 이루어진 상기 하측단자(43)의 탄성부(431)가 상기 PTC 소자(41)의 저면을 탄력적으로 받쳐주고, 상측단자(42)의 4분원 구조부(421)는 소자들의 움직임을 방지하는 고정수단의 역활을 수행하게 된다.

이후, 상기 상측단자(42)의 상면에 열전도도가 매우 우수하고 전기 절연율이 매우 뛰어난 운모판이나 알루미나판으로 이루어진 얇은 절연판(45)을 올려 놓고, 상기 절연판(45)의 상부에 물과의 접촉면적을 넓혀 방열효과를 최대로 높일 수 있도록 다수개의 방열핀(461)을 상면부에 돌출 형성한 방열판(46)을 위치시키면 소정의 PTC 소자 아세이(4)가 형성된다.

이어서, 상기 PTC 소자 아세이(4)를 상기 가습부(3)의 바닥면에 형성된 수납부(31)에 위치시켜 절연케이스(44)의 저부가 수납부(31)의 통공(311)에 끼워지게 한 상태에서, 상기 방열판(46)과 절연케이스(44)에 형성된 다수개의 구멍(462, 443)을 통해 고정부재(5)인 나사못을 삽입시켜 드라이버등으로 상기 고정부재(5)를 회전시키면 상기 PTC 소자 아세이(4)가 가습부(3)의 바닥면에 고정된다.

이때, 상기 절연케이스(44)의 상면으로 부터 약간 떨어져 있던 방열판(46)이 고정부재(5)에 의해 밀착되므로 그의 하방부와 절연케이스(44)의 수납홈(411) 사이에 위치된 절연판(45), 상측단자(42) 및 PTC 소자(41)가 하측단자(43)에 형성된 탄성부(431)의 탄별력에 의해 상호 밀착되어 상, 하측 단자(42, 43)에 소정전압을 걸어줄시 PTC 소자(41)와의 전기 전도도가 매우 좋게 되고, 상기 절연케이스(44)는 열전도도가 매우 나쁜 재질을 사용한 것이므로 소자의 저부로 방사되는 열량의 소모를 방지할 수 있어 불필요한 전력소모가 방지된다.

이후, 상기 절연케이스(44)와 가습부(3)의 바닥면 사이에 형성되는 틈 사이에 방수액등을 발라주면, 틈사이로 물이 새는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제 5 도는 본 고안에서 사용되는 PTC 소자(41)의 대표적인 온도-저항 특성곡선을 나타낸 것으로서, PTC 소자(41)는 큐리에 온도(Curie's Temperature)인 특정온도(Tc)에 도달하면 저항값이 매우 큰폭으로 증가하는 특성을 가지므로 소자에 소정전압을 인가시켜 주면 주울(Joule)열이 증가하기 시작하여 발열량이 상승하다가 소정온도(Tm)가 되면 큰 부하로 작용하게 되는게, 본 고안인이 실험한 결과에 의하면 실제로는 소정온도(Tmax)이하에서 PTC 소자가 큰 부하로 작용하게 되므로 소정온도(Tm)까지 도달하기 이전에 PTC 소자에 흐르는 전류가 크게 감소되어 온도가 다시 감소하게 된다.

상기에서와 같이 PTC 소자의 온도가 감소하면 저항값이 다시 감소하고 주울열의 발생이 다시 증가하게 되는데, 이와같은 과정은 아주 짧은 시간내에서 반복되어 PTC 써미스터는 거의 일정한 온도를 유지한다.

즉, 자체적으로 전원제어 기능이 수행되므로 소자의 온도가 항상 일정하게 유지하여 과열로 인한 화재등을 방지할 수 있고, 또 가열속도가 종래의 니크롬선보다 빨라 증기 발생까지의 시간을 대폭 단축되며, 내식성과 내구성이 우수하여 수명이 반영구적이고, 세라믹 PTC 소자의 특성으로 별도의 변압기를 사용하지 않고 110/220V겸용으로 사용할 수 있어 가습기의 구조가 매우 간단하며, 가격이 저렴하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 장치에 의하면, 물과 직접적으로 접촉되는 방열판의 저부에 운모나 알루미나로된 소정의 절연판을 설치하므로서 물과 PTC 소자와의 전기적인 절연을 이루어지고, PTC 소자의 상하면에는 4분원 구조를 갖는 상측단자와 다수개의 탄성부가 구비된 하측단자를 설치하여 주므로서 소자가 절연케이스내에서 움직이는 것을 방지할 수 있으며, 각각의 소자를 취부하는 절연케이스가 열전도도가 매우 나쁜 재질로 구성됨에 따라 소자의 저부로 방사되는 열량의 소모를 방지할 수 있어 불필요한 전력소모를 방지할 수 있고, 열 전도도가 매우 양호한 금속으로 이루어진 방열판에 다수개의 방열핀을 형성시켜 주므로서 방열효과가 향상되고, 또 상기의 PTC 소자 아세이를 가습기의 가습부에 설치할시 방수처리를 수행하므로서 물이 가습부의 저부로 새는 것을 방지할 수 있어 제품의 신뢰도를 더욱더 향상시킬 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (5)

1. 물의 유입을 개폐하는 봉(11)과, 물이 없을때 가습기의 구동을 차단시키는 센서가 내장된 부구(12)가 설치된 물 공급부(1)와; 소정의 수로관(2)을 통해 상기 물 공급부(1)에서 유입되는 물을 직접 끓여 가습시켜 주는 가습부(3)로 이루어진 증기 가습기에 있어서, 정온 세라믹 발열체인 PTC 소자(41)의 상하면에 상, 하측 단자(42, 43)를 밀착시켜 절연케이스(44)의 소자 수납홈(441)내에 삽입하고, 상기 상측단자(42)의 상면에는 절연판(45)과 방열판(46)을 순차적으로 설치하여서된 PTC 소자 아세이(4)를 상기 가습부(3)의 바닥부에 형성된 수납부(31)에 위치시켜 고정부재(5)로 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상측단자(42)의 주연부 일측에는 4분원 구조부(421)를 형성시켜 절연케이스(44)의 소자 수납홈(441)내에서 소자들의 유동을 방지함을 특징으로 하는 증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하측단자(43)에는 다수개의 탄성부(431)를 형성시켜 PTC 소자(41)의 저부를 탄력적으로 받쳐주도록 하여 상, 하측단자(42, 43)가 PTC 소자(41)에 밀착되도록한 것임을 특징으로 하는 증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 절연케이스(44)는 소자 수납홈(441)과 단자 통과 구멍(442) 및 고정부재(5) 통과구멍(443)이 일체로 형성된 것임을 특징으로 하는 증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 방열판(46)의 상면에는 물과의 접촉면적이 넓도록 다수개의 방열핀(461)을 형성한 것임을 특징으로 하는 증기 가습기의 피티씨(PTC) 소자 체결장치.