KR101005619B1 - 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조에 관한 것으로, 외장 파이프(20) 내부에 산화마그네슘(MgO) 분말(21)이 충진되고, 상기 산화마그네슘 분말(21) 내측에 제2콜드 핀(23)이 접속된 히팅 와이어(22)가 연속적으로 연결되며, 상기 외장 파이프(20) 단부에 절연애자(30)가 결합되고, 상기 절연애자(30) 외측으로 터미널(31)이 노출되며, 상기 터미널(31)은 외장 파이프(20)에 내장된 패킹(27)과 절연애자(30)를 관통하는 제1콜드 핀(28)과 접속되고, 상기 패킹(27)을 관통하여 돌출된 제1콜드 핀(28)과 상기 제2콜드 핀(23)이 온도 퓨즈(26) 양단에 각각 접속되며, 제2콜드 핀(23)과 온도 퓨즈(26)가 소켓(25) 내에 고정되고, 상기 패킹(27)과 산화마그네슘 분말(21) 사이에 캡(24)이 삽입 고정되며, 상기 캡(24) 내측에 소켓(25)이 일체로 고정되고, 상기 캡(24) 내측에 절연체(32)가 충진되며, 절연애자(30)와 패킹(27) 사이에 절연체(29)가 충진된 것이다. 본 발명은 소켓 타입으로 일체화된 온도 퓨즈의 제공으로 절연성능이 향상되고 단락 위험을 최소화하며, 우수한 기밀성과 제조에 따른 가공성과 조립성을 향상시키고, 이에 따른 가공비용의 절감과 생산성 향상을 도모한 것이다.

퓨즈, 시즈히터, 캡, 소켓

Description

온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조{Structure of Sheath Heater Integrated Temperature Fuse}

본 발명은 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공 및 조립이 간단하고 절연 성능이 우수한 온도 퓨즈 일체형 시즈히터의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 시즈히터(Sheath Heater)는 금속보호관에 전열선을 코일(Coil) 모양으로 내장하고, 열전도율과 절연성이 산화마그네슘(MgO)과 함께 충진 압축함으로써 외부의 물리적인 충격에도 견고하고 전기 열에너지의 열효율을 높이면서 다양한 모양으로 용도에 따라 적절히 가공할 수 있는 것이다. 이러한 시즈히터는 진동과 충격에 강한 내구성을 가지고 있어 전기로, 건조기, 욕조, 반신욕조, 주조기, 오븐, 족온기 등의 산업용뿐만 아니라 일반 민생용 가열제품의 가열히터로도 널리 사용되는 것이다.

종래의 시즈히터로서 도 1을 참조하면, 외장 파이프(1) 내부에 산화마그네 슘(MgO) 분말(3)이 충진되고, 산화마그네슘 분말(3) 내측에 제2콜드 핀(4)이 접속된 히팅 와이어(2)가 연속적으로 연결되며, 제2콜드 핀(4)이 1차 실링재(6)가 결합된 스토퍼(5)를 통해 관통 연결되고, 제2콜드 핀(4)에 온도 퓨즈(7)가 접속되며, 제2콜드 핀(2)과 온도 퓨즈(7)가 소켓(8)으로 나사 결합되고, 1차 실링재(6)로부터 온도 퓨즈(7)의 보호를 위한 캡(9)이 내장되며, 온도 퓨즈(9)에 스프링(13)으로 제1콜드 핀(12)이 접속되고, 제1콜드 핀(12)은 절연애자(11)에 고정된 구조로 이루어져 있다. 그리고 1차 실링재(6)와 절연애자(11) 사이에 2차 실링재(10)가 충진된다.

이와 같은 종래의 시즈히터의 구조는 온도 퓨즈와 스프링의 접속이나 소켓의 나사 결합 등 다소 복잡한 과정을 거쳐 제작되는 구조이다. 따라서 가공 및 조립에 따른 번거로운 문제와 더불어 가공비용의 증가 및 생산성이 저하되는 문제가 있었다. 또한 종래의 시즈히터는 온도 퓨즈의 고정이 어려워 절연 문제 및 단락의 위험이 내포되어 있었고, 시즈히터 내부로 수분의 침투에 따른 기밀 유지가 취약한 구조로 이루어져 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 온도 퓨즈가 소켓 타입의 일체형으로 절연 파괴 및 단락의 위험을 해소하고 구성요소의 간편한 가공 및 조립성을 향상시키기 위한 것이 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 외장 파이프 내부에 산화마그네슘(MgO) 분말이 충진되고, 상기 산화마그네슘 분말 내측에 제2콜드 핀이 접속된 히팅 와이어가 연속적으로 연결되며, 상기 외장 파이프 단부에 절연애자가 결합되고, 상기 절연애자 외측으로 터미널이 노출되며, 상기 터미널은 외장 파이프에 내장된 패킹과 절연애자를 관통하는 제1콜드 핀과 접속되고, 상기 패킹을 관통하여 돌출된 제1콜드 핀과 상기 제2콜드 핀이 온도 퓨즈 양단에 각각 접속되며, 제2콜드 핀과 온도 퓨즈가 소켓 내에 고정되고, 상기 패킹과 산화마그네슘 분말 사이에 캡이 삽입 고정되며, 상기 캡 내측에 소켓이 일체로 고정되고, 상기 캡 내측에 절연체가 충진되며, 절연애자와 패킹 사이에 절연체가 충진된 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조를 제공한 것이 특징이다.

본 발명은 상기 해결수단에 의하여, 소켓 타입으로 일체화된 온도 퓨즈의 제공으로 절연성능이 향상되고 단락 위험을 최소화하며, 우수한 기밀성과 제조에 따른 가공성과 조립성을 향상시키고, 이에 따른 가공비용의 절감과 생산성 향상을 도모한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조에 관하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조를 나타낸 단면도이다.

먼저, 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조는 온도 퓨즈가 시즈히터의 외장 파이프 내에 일체로 구성된 것으로 가공이나 조립이 간편하고 실링 및 절연이 우수한 시즈히터이다.

외장 파이프(20)는 원통 형상의 파이프로 동관이나 연강관 등의 금속이 적용되지만, 본 발명에서는 STS-304계열의 스테인리스 재질이 적용되었다. 외장 파이프(20)는 시즈히터가 적용되는 범위에 따라 자유롭게 구부리거나 휘어질 수 있을 것이다. 외장 파이프(20)에는 코일 모양의 히팅 와이어(22)가 연속 배열되어 있다. 그리고 외장 파이프(20) 내부에는 절연재인 산화마그네슘(MgO, 마그네시아, 96% 이상의 고순도) 분말(21)이 충진되어 있다. 산화마그네슘 분말(21)은 열전도성이 우수하고 고성능의 내열성을 갖는 절연재이다. 히팅 와이어(22)는 제2콜드 핀(23)을 거쳐 인가되는 전기에너지를 열에너지로 변환한다.

일정 길이를 갖는 시즈히터의 외장 파이프(20) 양측 단부에는 세라믹 재질의 절연애자(30)가 고정 결합된다. 절연애자(30)를 관통하여 제1콜드 핀(28)이 결합되고, 제1콜드 핀(28)에는 터미널(31)이 연결된다. 터미널(31)에는 전원이 연결된다. 터미널(31)과 접속된 제1콜드 핀(28)은 외장 파이프(20) 내의 패킹(27)을 관통하여 중앙에 위치되고 패킹(27)과 절연애자(30) 사이에는 에폭시 등의 절연체(29)로 채워져 있다. 패킹(27)은 실리콘 재질이 적용된다. 상기 제1콜드 핀(28)은 외장 파이 프(20) 외부로 노출된 터미널(31)과 내장된 패킹(27)을 관통하여 연결된다.

이와 같이 시즈히터는 전열 히터의 기본으로 금속보호관인 외장 파이프(20)에 전열선을 코일모양의 히팅 와이어(22)가 내장되고 절연분말인 산화마그네슘을 넣어 함께 충진하여 외부의 물리적인 충격에도 견고하고 전기열에너지의 효율성을 높이면서 다양한 모양으로 사용자의 용도와 형상 및 모양으로 적합하게 벤딩(Bending) 및 가공을 할 수 있는 히터이다

시즈히터의 온도 퓨즈(26) 양단에는 제1콜드 핀(28)과 제2콜드 핀(23)이 접속되어 전기적인 연결이 이루어진다. 온도퓨즈(26)는 120~250℃의 작동범위를 가진 것이지만, 적용대상에 따라 달라질 수 있다. 온도 퓨즈(26)와 제2콜드 핀(23)의 일측은 구리 재질인 원통형 소켓(25)으로 고정 연결된다. 소켓(25)의 일측은 캡(24)에 고정되어 있다. 캡(24)은 원통형으로 폴리카보네이트(PC) 재질이 적용된다. 캡(24)을 관통하여 소켓(25) 내측으로 제2콜드 핀(23)이 고정 결합되어 있다. 더욱이 캡(24)은 외장 파이프(20)의 외주에 형성된 홈(33)까지 밀착 고정된다. 홈(33)은 외장 파이프(20) 내측으로 캡(24)의 삽입을 제한하는 것으로, 홈(33)은 외장 파이프(20)의 외관에서는 홈의 형상이지만 내측으로는 돌출된 형상이다. 따라서 온도 퓨즈(26)가 내장된 소켓(25)이 고정된 캡(24)은 홈(33)까지 결합되어 산화마그네슘 분말(21)과 분리 및 구분지어 진다. 그리고 캡(24)의 외측으로는 외장 파이프(20)가 피복되어 밀폐되고, 캡(24)의 내측으로는 에폭시 등의 절연체(32)가 채워진다.

이와 같이 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터는 외장 파이프(20) 중심부분에 제2콜드 핀(23)에 접속된 히팅 와이어(22)를 배치하고 산화마그네슘 분말(21) 을 충진한 후에 외장 파이프(20)의 양측을 실링 및 절연시킨다. 즉 외장 파이프(20)에 형성된 홈(33)까지 온도 퓨즈(26)를 내장한 소켓(25)이 고정된 캡(24)을 밀어 넣어 고정시킨다. 이때 제2콜드 핀(23)과 온도 퓨즈(26)는 전기적인 접속이 이루어진다. 상기 캡(24)이 고정되면, 캡(24) 내측에 절연체(32)를 충진하여 실링 및 절연을 도모하고, 온도 퓨즈(26)에 제1콜드 핀(28)이 접속되도록 연결된다. 그리고 캡(24)이 삽입 고정되면 패킹(27)이 삽입되어 고정된다. 패킹(27)에는 제1콜드 핀(28)의 접속과 더불어 절연체(29)가 채워진다. 마지막으로 외장 파이프(20)의 단부에는 절연애자(30)가 고정 결합된다. 절연애자(30)의 외측으로는 터미널(31)이 제1콜드 핀(28)과 접속된다.

도 3은 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터의 실시예를 나타낸 사시도이다. 시즈히터는 다양한 모양 및 형상으로 제조될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조는 종래의 시즈히터의 구조보다 부품의 가공 및 조립이 간편하여 가공 및 조립에 따른 비용의 절감과 생산성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 온도 퓨즈가 소켓에 고정되고, 온도 퓨즈 양단에 콜드 핀의 전기적인 결합이 안전하게 이루어져 단락의 위험을 최소화하고, 캡에 의한 절연 능력이 우수하며, 절연체의 실링으로 우수한 기밀성을 구현하여 시즈히터의 신뢰성을 향상시킨 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가 진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 시즈히터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 시즈히터의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 온도 퓨즈 일체형 시즈히터의 실시예를 나타낸 사시도이 다.

Claims (2)

1. 외장 파이프(20) 내부에 산화마그네슘(MgO) 분말(21)이 충진되고, 상기 산화마그네슘 분말(21) 내측에 제2콜드 핀(23)이 접속된 히팅 와이어(22)가 연속적으로 연결되며, 상기 외장 파이프(20) 단부에 절연애자(30)가 결합되고, 상기 절연애자(30) 외측으로 터미널(31)이 노출되며, 상기 터미널(31)은 외장 파이프(20)에 내장된 패킹(27)과 절연애자(30)를 관통하는 제1콜드 핀(28)과 접속되고, 상기 패킹(27)을 관통하여 돌출된 제1콜드 핀(28)과 상기 제2콜드 핀(23)이 온도 퓨즈(26) 양단에 각각 접속되며, 제2콜드 핀(23)과 온도 퓨즈(26)가 소켓(25) 내에 고정되고, 상기 패킹(27)과 산화마그네슘 분말(21) 사이에 캡(24)이 삽입 고정되며, 상기 캡(24) 내측에 소켓(25)이 일체로 고정되고, 상기 캡(24) 내측에 절연체(32)가 충진되며, 절연애자(30)와 패킹(27) 사이에 절연체(29)가 충진된 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 외장 파이프(20) 내측으로 캡(24)의 삽입을 제한하는 홈(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 온도 퓨즈 일체형 시즈히터 구조.

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