직류형 직수 순간 가열기{Direct current type direct water heater}
도 1 은 본 발명에 따른 일 실시 예를 보인 주요 구성도. 도 2 는 본 발명에 따른 일 실시 예를 보인 주요 회로 구성도. 도 3,4,5 는 본 발명에 따른 적용 실시 예를 보인 평단면도. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 10 : 직류변환부 11 : 교류 전원선로 12 : 정류부 13 : 직류 전원선로 14 : 전원평활부 15 : 트랜지스터 전원 제어부 100: 직수 가열부 110: 히터 200: 절연 수로부 210: 절연수로실 221: 절연스크류 222: 절연수로튜브 223: 절연격벽 300: 컨트롤러
본 발명은 직류형 직수 순간 가열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터가 급수에 직수되는 직수 가열부와, 상기 직수 가열부의 전 후단에 구비되어 누설 전류를 차단할 수 있게 한 절연 수로부를 구비한 직수 가열기에 있어서, 히터로 공급되는 전원을 직류로 전환 시키는 직류변환부를 구비하여서, 급수의 직수 가열과정에 있어 교류로 인한 전자파의 발생을 방지함과 더불어 히터의 발열량을 극대화하며 절연수로부를 최소화하고 누설전류를 차단할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다. 일반적으로, 순간 가열기는 고 용량의 히터로 가열실을 가열하여서 급수를 순간적으로 가열할 수 있도록 하는 것이다. 상기한 바와 같이 순간 가열기는 순간 가열을 위하여 높은 열량 필요로 함으로서 고용량의 히터가 사용되어 과도한 소비전력이 유발되는 문제점이 있어서 본원 출원인은 가열실에 히터가 절연체에 수납되지 않고 직접 물과 접할 수 있게 한 직수 순가 가열기를 개발하여 특허출원한바 있다. 이상과 같은 직수 순간 가열기는 히터가 직수된 직수 가열부와 상기 직수 가열부의 전 후단에 구비되어 누설 전류를 차단할 수 있게 한 절연 수로부 및 급수온도와 급수상태에 따라 상기 히터의 동작을 제어하는 컨트롤러로 구성한 것으로서, 직수 순간 가열기는 히터가 물과 직접 접촉에 의하여 가열되게 하여 그 가열이 신속하게 이루어지고 직수로 인하여 물에 누설된 전기는 그 수로를 길게 형성하는 절연 수로부를 통하여 누설전류를 차단할 수 있도록 하였다. 그러나, 상기한 바와 같은 종래의 직수 순간 가열기는 그 사용 전원이 교류 전원이 사용됨으로 인하여 히터에서 전자파가 발생하고, 발생한 전자파는 합성수지로 이루어진 직수 가열부의 부식을 촉진 시키는 문제점이 있었다. 또한, 상기한 바와 같이 직수 순간 가열기의 히터에 인가되는 교류 전원이 일정 주기로 극성이 바뀌는 것으로서 히터에서 인덕턴스에 의하여 저항과 동일한 임피던스를 유발하여 실제 용량의 발열이 이루어지지 않은 문제점이 있었다. 또한, 상기한 바와 같이 사용되는 교류 전원은 주파수를 가지고 있어 그 전도거리가 매우 길게 형성되므로 절연 수로부의 절연수로를 상대적으로 길게 형성하여야 함으로서 장치의 소형화에 제한이 따르는 문제점이 있었다. 또한, 상기한 바와 같은 사용되는 교류 전원은 전류의 제어가 용이하지 않아 히터의 발열량 제어가 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 직수 순간 가열기에 있어서 교류 전원이 인가됨으로 인한 구성물의 내구성 저하와 히터의 최대발열 저하 및 절연수로가 길게 형성되는 등의 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다. 즉, 본 발명은 히터가 급수에 직수되는 직수 가열부와, 상기 직수 가열부의 전 후단에 구비되어 누설 전류를 차단할 수 있게 한 절연 수로부 및 상기 직수 가열부의 동작을 제어하는 컨트롤러로 이루어진 직수 가열기에 있어서, 직수 가열부의 히터로 공급되는 전원을 직류로 전환 시키는 직류변환부를 구비한 것이다. 따라서, 본 발명은 직수 가열부의 히터로 공급되는 전원을 직류변환부에 의 하여 직류로 변환 공급함으로써 자기장이 동일한 방향으로만 형성되어 전자파가 발생하지 않고, 히터가 리액턴스를 유발하지 않아 고유저항 이외의 저항값을 갖지 않으므로 최대 발열이 이루어지며, 직류의 전파거리가 짧아 절연수로가 최소화되어 장치의 소형화가 가능하게 되는 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 직수 가열부의 히터로 공급되는 전원을 직류로 공급하여서 전자파를 방지하고 히터의 최대발열이 이루어지게 하며 절연수로의 길이로 최소화할 수 있도록 한 것으로 즉, 본 발명은 도 1 에 도시된 바와 같이 히터가 급수에 직수되게 구성된 직수 가열부(100)와, 상기 직수 가열부(100)의 출수와 입수 측에 구비되어 누설 전류를 차단할 수 있게 길이가 긴 절연수로를 형성한 절연 수로부(200) 및 급수온도와 급수상태에 따라 상기 히터의 동작을 제어하는 컨트롤러(300)로 구성한 직수 가열기에 있어서, 상기 직수 가열부(100)의 히터로 공급되는 교류 전원을 직류로 전환 시키는 직류변환부(10)를 구비한 것이다. 여기서, 상기 직류변환부(10)는 도 2 에 도시된 바와 같이 교류 전원선로(11)에서 인가되는 교류 전원을 직류로 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부(12)에 인출되어 히터로 연결되는 직류 전원선로(13)와 병렬 접속되어 정류부(12)를 통하여 정류된 전원을 평활화하는 전원평활부(14)로 구성한 것이다. 한편, 상기 정류부(12)는 정류효율이 극대화된 브릿지다이오드로 구성하여 실시함이 바람직하며 상기 전원평활부(14)는 콘덴서로 이루어지는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예로는 직류 전원선로(13)에 컨트롤러(300)로부터 동작전원을 인가받아 동작되는 트랜지스터 전원 제어부(15)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다. 한편, 본 발명의 실시에 있어서, 절연 수로부(200)는 도 3 에 도시된 바와 같이 원추형의 절연 수로실(210)에 원추형의 절연 스크류(221)를 결합하여서 구성하거나, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 절연 수로실(210)에 절연 수로튜브(222)를 나선형으로 감아 구성하거나, 도 5 에 도시된 바와 같이 상기 절연 수로실(210)의 내벽에 절연 격벽(223)을 지그재그로 돌출형성하여서 실시할 수 있는 것으로서 이는 필요에 따라 선택적으로 실시할 수 있는 것이다. 상기한 바와 같이 직수 가열기에 있어서, 상기 직수 가열부(100)의 히터로 공급되는 교류 전원을 직류로 전환 시키는 직류변환부(10)를 구비하되, 상기 직류변환부(10)는 교류 전원선로(11)에서 인가되는 교류 전원을 직류로 정류하는 정류부(12)와, 상기 정류부(12)에 인출되어 히터로 연결되는 직류 전원선로(13)와 병렬 접속되어 정류부(12)를 통하여 정류된 전원을 평활화하는 전원평활부(14)로 구성한 본 고안을 적용하여 실시하게 되면, 교류 전원선로(11)를 통하여 공급된 교류 전원이 정류부(12)에서 직류로 정류되게 되고, 정류되어 직류 전원선로(13)에 인가된 직류 전원은 전원평활부(14)에 의하여 평활한 직류 전원이 되어 히터로 인가되게 된다. 이상과 같이 직수 가열부(100)의 히터에 인가된 직류 전원은 히터(110)에서 자기장이 한 방향으로만 발생되어 발진회로를 구성하지 않아 전자파의 발생이 방지되고, 히터(110)의 리액턴스를 유발하지 않아 고유저항 상태에서 전원이 인가됨으로 최대의 전류 공급이 이루어져 최대의 발열이 이루어지게 되는 것이다. 또한, 상기 직수된 히터(110)에서 누설된 직류 전원은 파장을 갖지 않아 그 전파거리가 교류에 비하여 상대적으로 짧아 절연수로의 길이를 상대적으로 짧게 구성할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예와 같이 트랜지스터 전원 제어부(15)를 구비함으로써 컨트롤러(300)에 의하여 전원의 제어가 용이하게 이루어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 직수 가열부의 히터로 공급되는 전원을 직류변환부에 의하여 직류로 변환 공급함으로써 자기장이 동일한 방향으로만 형성되어 전자파가 발생하지 않고, 히터가 리액턴스를 유발하지 않아 고유저항 이외의 저항값을 갖지 않으므로 최대 발열이 이루어지며, 직류의 전파거리가 짧아 절연수로가 최소화되어 장치의 소형화가 가능하게 되는 것이다. 또한, 본 발명은 직류 전원이 사용됨으로 인하여 기기의 고장으로 인한 누설전류 발생시도 감전사고가 최소화되는 매우 유용한 것이다. |
