2차 안전장치가 구비된 순간온수기

2차 안전장치가 구비된 순간온수기{The istantaneous water heater which the second safety device have}

도 1은 종래의 순간온수기를 도시한 정면도.

도 2는 종래의 순간온수기를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 순간온수기를 도시한 정면도.

도 4는 본 발명의 순간온수기를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명의 순간온수기를 도시한 단면도.

도 6은 본 발명의 제어부를 도시한 간략도.

도 7은 본 발명의 1차조절감지부에 감압밸브를 도시한 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 제1패킹 2 : 제2패킹

3 : 세라믹히터 4 : 하우징

5 : 플로우센서 6 : 1차온도센서

7 : 1차조절감지부 8 : 연결관

9 : 2차온도센서 10 : 자동온도조절기

11 : 2차조절감지부 20 : 제1캡

21 : 제3패킹 22 : 연결호스

23 : 연결부 30 : 제2캡

31 : 제4패킹 32 : 배출관

40 : 제어부 41 : 마이컴

42 : 차단기 43 : 트라이액

100 : 2차 안전장치가 구비된 순간온수기

본 발명은 2차 안전장치가 구비된 순간온수기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하우징의 외측으로 1차, 2차 조절감지부를 형성하여 상기 하우징으로 유입되어 배출되는 물을 중공형태의 세라믹히터에 의해 2차로 가열시켜 일정한 온도로 상승시켜 사용자가 용이하게 사용하도록 하며, 제어부에 의해 상기 세라믹히터가 일정한 온도 이상으로 과열되어 파손되는 것을 예방할 수 있는 2차 안정장치가 구비된 순간온수기에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 순간온수기는 본 출원인의 특허등록번호 10 - 713257호와 같이 하우징(4)에 연결된 유입관을 통해 하우징(4)의 내측으로 유입되는 물이 세라믹히터(3)에 의해 2차로 가열된 후, 배출관을 통해 배출되게 되는데 이때, 세라믹히터에 의해 가열되어 배출관으로 배출되는 물은 외부의 물이 유입관을 통해 하우징(4)으로 유입되는 곳을 지나서 배출관으로 흐르게 된다.

그래서, 상기 배출관으로 배출되는 물의 온도는 외부에서 하우징으로 유입되는 물의 온도에 영향을 받아 세라믹히터(3)에 의해 가열된 물의 온도보다 낮아지게 되는데, 이때, 배출관에 형성된 3차온도센서가 사용자가 용이하게 사용할 수 있는 물의 온도보다 낮은 온도로 감지하게 되어 세라믹히터(3)가 열을 장시간 동안 가열하도록 하여 상기 세라믹히터가 과열되면서 파손되거나, 배출관으로 배출되는 물의 온도를 상승시켜 사용자에게 화상을 입히는 문제점이 있었다.

또한, 상기 제어부에는 세라믹히터(3)를 제어하는 제어장치가 하나로만 형성되어 있어, 제어장치가 파손되거나 작동되지 않을 때에는 세라믹히터가 제어되지 않고 과열되어 상기 세라믹히터가 파손되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 1차조절감지부를 통해 외부에서 하우징으로 유입되는 물이 세라믹히터의 외측으로 이동하면서 1차로 가열되고 2차조절감지부에 의해 1차로 가열된 물의 온도가 감지된 후, 다시 세라믹히터의 내측으로 흐르기 전에 외부에서 하우징의 내측으로 유입되는 물과 1차로 가열된 물이 만나도록 형성함으로써, 세라믹히터의 내측으로 흘러 제2캡에 형성된 배출관을 통해 배출되어 사용자가 사용하는 물이 외부에서 1차초절감지부를 통해 하우징으로 흐르는 물과 만나지 않아, 상기 배출관을 통해 배출되는 물의 온도가 변하지 않으며, 사용자가 바로 사용할 수 있어 세라믹히터가 장시간 동안 작동하지 않아도 되어 세라믹히터가 장시간 동안 작동하여 파손되는 현상을 방지함은 물론, 그로 인해 세라믹히터를 유지보수 할 필요가 없어, 그에 따른 유지보수비용을 줄이고, 세라믹히터의 과열작동을 방지하여 사용자에게 화상을 입히지 않도록 하는 2차 안전장치가 구비된 순간온수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 제어부에 형성되며 세라믹히터의 작동을 1차로 제어하는 트라이액 외에 2차로 제어하는 차단기를 더 포함하여 형성함으로써, 상기 트라이액이 파손되더라도 차단기가 세라믹히터를 2차로 제어하도록 하여 세라믹히터가 과열되어 파손되는 현상을 방지할 수 있는 2차 안전장치가 구비된 순간온수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2차 안전장치가 구비된 순간온수기의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 2차 안전장치가 구비된 순간온수기의 구성을 상세히 설명하도록 한다.

여기서, 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 순간온수기(100)는 하우징(4)과, 1차조절감지부(7)와, 2차조절감지부(11)와, 제1캡(20)과 제2캡(30)과 제어부(40)로 이루어진다.

우선, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(4)은 내측으로 제1, 2패킹(1, 2)과 중공형상의 세라믹히터(3)를 형성하고, 외측으로 퓨즈(F)를 구성한다.

여기서, 하우징(4)에 형성된 퓨즈(F)는 일반적으로 전자제품에서 사용되는 퓨즈와 유사한 것으로, 세라믹히터(3)가 과열되면 전원을 차단시키는 작용을 한다.

그리고, 상기 1차조절감지부(7)는 상기 하우징(4)에 결합되며 냉수가 유입되는 플로우센서(5)와 상기 플로우센서(5)에 연결되는 1차온도센서(6)로 이루어진다.

여기서, 상기 1차조절감지부(7)에는 외부에서 하우징으로 유입되는 물의 압력을 일정하게 하는 감압밸브(V)가 더 포함되어 형성되는 것이 바람직하다.

덧붙여, 상기 2차조절감지부(11)는 상기 하우징(4)에 결합되며 연결관(8)을 형성한 2차온도센서(9)와 상기 2차온도센서(9)에 연결되는 자동온도조절기(10)를 구성한다.

여기서, 상기 2차조절감지부(11)에 형성된 자동온도조절기(10)는 바이메탈로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1캡(20)은 하우징(4)의 일측으로 결합되며 내측으로 제3패킹(21)이 위치하고, 타측으로 2차조절감지부(11)에 형성된 연결관(8)과 연결되는 연결호스(22)와 연결부(23)로 구성된다.

또한, 상기 제2캡(30)은 하우징(4)의 타측으로 결합되며 내측으로 제4패킹(31)이 위치하고, 타측으로 3차온도센서(32)와 배출관(33)으로 구성된다.

아울러, 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제어부(40)는 상기 세라믹히터(3)와 1, 2차조절감지부(7, 11)와 제2캡(30)의 3차온도센서(32)를 제어하며, 마이컴(41)과 차단기(42)와 트라이액(43)으로 이루어진다.

여기서, 트라이액(43)은 세라믹히터(3)의 가동을 1차로 제어하며, 차단 기(42)는 상기 트라이액(43)이 파손되지 않고, 정상적으로 작동할 때에는 차단기(42)는 작동하지 않지만, 낙뢰나 세라믹히터(3)가 과열되어 트라이액(43)이 파손될 경우에는 세라믹히터(3)를 2차로 제어하게 된다.

그리고, 상기 차단기(42)는 전기적으로 작동하는 릴레이나 전기퓨즈로 제작하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 차단기(42)는 세라믹히터(3)에 과전류가 흐르는 것을 감지하여, 세라믹히터(3)가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

덧붙여, 상기 제어부(40)는 하우징(4)의 하측으로 상기 하우징(4)과 일체형으로 형성될 수도 있으며, 와이어(도면에 도시되지 않음)에 의해 연결될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 순간온수기의 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 사용자가 순간온수기를 사용하고자 하는 비데나 연수기에 설치한 후, 급수장치 또는 수도관에 일반적으로 사용되는 연결도구(도면에 도시되지 않음)의 일측을 연결하고, 상기 연결도구의 타측을 1차조절감지부(7)에 형성된 플로우센서(5)에 연결한다.

그리고, 사용자가 순간온수기를 사용하기 위해 전원을 인가하게 되면, 급수장치나 수도관에서 물이 1차조절감지부(7)에 형성된 플로우센서(5)와 1차온도센서(6)를 거쳐 하우징(4)의 내측으로 유입되게 된다.

여기서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 1차조절감지부(5)에는 감압밸브(V)가 더 포함되어 형성되어 있어, 수도관이나 급수장치에서 플로우센서(5)를 통해 하우징(4)의 내측으로 유입되는 물의 압력을 1.5 ~ 2㎏/㎠로 일정하게 유지시킨다.

이를 상세히 설명하면, 상기 수도관이나 급수장치에서 하우징(4)으로 유입되는 물의 압력이 일정하지 않고 불규칙하게 하우징(4)으로 유입되기 때문에, 사용자가 용이하게 사용할 수 있도록 하우징(4)의 내측으로 유입되는 물의 압력을 일정하게 하기 위함이다.

여기서, 상기 플로우센서(5)와 1차온도센서(6)의 감지작동에 의해 수도관이나 급수장치에서 하우징(4)으로 유입되는 물의 압력, 유속, 온도 등이 감지되면서 하우징으로 유입되게 된다.

상기와 같이 1차조절감지부(7)를 거쳐 하우징(4)의 내측으로 유입된 물은 상기 하우징(4)에 형성된 세라믹히터(3)의 외측으로 흐르게 되는데, 상기 1차조절감지부(7)에 의해 감지된 물의 온도를 제어부(40)에서 파악한 후, 사용자가 사용하기 용이한 일정한 온도로 상승시키도록 제어부(40)에 형성된 트라이액(43)에서 세라믹히터(3)의 작동을 제어한다.

덧붙여, 상기 하우징(4)의 외측에 형성된 퓨즈(F)는 전자제품에서 사용되는 일반적인 퓨즈로써 상기 세라믹히터(3)에 과전류가 흐르게 되면, 세라믹히터(3)로 보내지는 전원을 차단하여 상기 세라믹히터(3)가 파손되는 것을 방지하기 위해 사용된다.

그리고, 상기 하우징(4)의 내측으로 유입된 물이 세라믹히터(3)의 외측으로 흐름과 동시에, 세라믹히터(3)의 가열작동에 의해 1차로 가열되면서 2차조절감지 부(11)로 흐르게 된다.

여기서, 순간온수기를 처음 설치하거나 장시간 사용하지 않다가 사용하게 되면, 상기 1차조절감지부(7)에 형성된 플로우센서(5)로 공기가 유입되게 되는데 이때, 1차조절감지부(7)를 거쳐 하우징(4)으로 유입되는 공기를 플로우센서(5)가 인식하여 세라믹히터(3)를 가동시키면서, 공기의 온도를 상승시킨다.

그러면, 세라믹히터(3)에 의해 온도가 올라간 공기는 2차조절감지부(11)에 형성된 2차온도센서(9)가 공기의 온도를 감지하여 세라믹히터(3)의 작동을 중지시킨다.

이는, 상기 1차조절감지부(7)에 형성된 플로우센서(5)는 외부에서 유입되는 물과 공기 중 물만을 감지하여, 물의 온도와 유속 등에 맞게 물을 가열해야하는데, 플로우센서(5)는 외부에서 유입되는 물과 공기 모두를 감지하여 그 양과 온도에 따라, 세라믹히터(3)를 가열시키게 되는데, 이때, 물만을 가열해야하는 온도보다 세라믹히터(3)가 더 높은 온도로 가열함으로써, 세라믹히터(3)가 과열로 인해 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 하우징(4)의 내측으로 물이 유입되면 상술한 바와 같이 1차조절감지부(7)에서 물의 온도를 감지하고 세라믹히터(3)를 가동시켜 하우징(4)으로 유입된 물을 가열한 후, 2차조절감지부(11)로 물이 흐르도록 한다.

그런 후, 상기 2차조절감지부(11)에 형성된 2차온도센서(9)와 자동온도조절기(10)가 작동되면서 세라믹히터(3)에 의해 1차로 가열된 물의 온도가 감지된 후, 연결관(8)을 통해 제1캡(20)에 형성된 연결호스(22)를 따라 연결호스(22)에 연결된 연결부(23)를 통해 제1캡(20)의 내측으로 흐르게 된다.

한편, 상기 세라믹히터(3)에 의해 1차로 가열되고, 2차조절감지부(11)에 의해 감지되며, 제1캡(20)의 내측으로 유입되는 물은 하우징(4)에 형성된 세라믹히터(3)의 내측으로 흐르게 되는데, 이때, 상기 세라믹히터(3)의 내측으로 흐르는 물은 2차조절감지부(11)에서 감지된 물의 온도가 사용자가 사용하기 알맞은 온도일 경우에는 제어부(40)에 형성된 트라이액(43)의 작동에 의해 세라믹히터(3)의 가동을 중지시켜 세라믹히터(3)의 내측으로 흐르는 물을 가열하지 않고, 제2캡(30)으로 흘려보내며, 상기 2차조절감지부(11)에서 감지된 물의 온도가 사용자가 사용하기 낮은 온도일 경우에는 제어부(40)에 형성된 트라이액(43)이 세라믹히터(3)가 지속적으로 발열하도록 작동시켜, 상기 세라믹히터(3)의 내측으로 흐르는 물의 온도를 사용자가 사용하기 편리한 온도로 상승시키도록 한다.

그리고, 세라믹히터(3)에서 제2캡(30)으로 배출된 물은 배출관(33)으로 배출되기 전에 3차온도센서(32)에 의해 물의 온도가 감지되면서 배출된다.

이때, 3차온도센서(32)의 감지에 의해 배출관(33)으로 배출되는 물의 온도가 낮을 때에는, 제어부(40)에 형성된 트라이액(43)이 세라믹히터(3)를 가동시켜 세라믹히터(3)의 내측에서 배출관(33)으로 배출되는 물을 사용자가 사용하기 용이한 온도로 가열하고, 배출관(33)으로 배출되는 물의 온도가 높을 때에는, 상기 트라이액(43)이 세라믹히터(3)의 가동을 중지시킨다.

여기서, 상기 제어부(40)에는 세라믹히터(3)를 제어하는 트라이액(43) 외에 상기 세라믹히터(3)를 제어하는 차단기(42)가 더 형성되어 있어, 상기 트라이액43) 이 파손이 되지 않는 동안은 차단기(42)가 작동하지 않지만, 트라이액(43)이 낙뢰나 과열이 발생하게 되면 트라이액(43) 역할을 하여 세라믹히터(3)를 2차로 제어할 수 있다.

또한, 상기 차단기(42)는 세라믹히터(3)의 온도를 감지하는 것으로 제작할 수도 있으나, 세라믹히터(3)의 온도를 감지하는 것보다 더 민감하게 세라믹히터(3)를 감지하여 제어하도록 세라믹히터(3)에 과전류가 흐르는 것을 감지할 수 있는 릴레이나 전기퓨즈로 제작함으로써, 세라믹히터(3)의 파손을 사전에 예방할 수 있다.

상기 제어부(40)는 세라믹히터(3)의 온도가 상승하거나 과전류가 흐르게 되면, 마이컴(41)이 작동하면서 트라이액(43)을 가동시켜 세라믹히터(3)를 제어하도록 한다.

이로 인해, 상기 세라믹히터(3)를 2차로 제어함으로써, 트라이액(43)이 파손되어 세라믹히터(3)가 과열되면서 물의 온도가 사용자에게 화상을 입힐 정도로 상승되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 사용자는 제2캡(30)의 배출관(33)을 통해 사용자가 용이하게 사용할 수 있게 알맞은 온도로 가열된 물을 사용하면 되는 것이다.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 2차 안전장치가 구비된 순간온수기는 1차조절감지부를 통해 외부에서 하우징으로 유입되는 물이 세라믹히터의 외측으로 이동하면서 1차로 가열되고 2차조절감지부에 의해 1차로 가열된 물의 온도가 감지된 후, 다시 세라믹히터의 내측으로 흐르기 전에 외부에서 하우징의 내측으로 유입되는 물과 1차로 가열된 물이 만나도록 형성함으로써, 세라믹히터의 내측으로 흘러 제2캡에 형성된 배출관을 통해 배출되어 사용자가 사용하는 물이 외부에서 1차초절감지부를 통해 하우징으로 흐르는 물과 만나지 않아, 상기 배출관을 통해 배출되는 물의 온도가 변하지 않으며, 사용자가 바로 사용할 수 있어 세라믹히터가 장시간 동안 작동하지 않아도 되어 세라믹히터가 장시간 동안 작동하여 파손되는 현상을 방지함은 물론, 그로 인해 세라믹히터를 유지보수 할 필요가 없어, 그에 따른 유지보수비용을 줄이고, 세라믹히터의 과열작동을 방지하여 사용자에게 화상을 입히지 않도록 하는 장점이 있다.

그리고, 제어부에 형성되며 세라믹히터의 작동을 제어하는 트라이액 외에 차단기를 더 포함하여 형성함으로써, 상기 트라이액이 파손되더라도 차단기가 세라믹히터를 2차로 제어하도록 하여 세라믹히터가 과열되어 파손되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있는 유용한 발명이다.