왜 욕실용 히터가 계속 고장나는가? (그리고 우리가 어떻게 해결했는지)
욕실은 전자제품에 매우 치명적인 환경입니다. 공기 중에는 수증기가 가득하고, 벽에서는 강한 열이 발생합니다. 대부분의 적외선 히터의 경우, 문제가 생기는 부분이 있습니다. 바로 도선이 석영관에 연결되는 부분입니다.
만약 그 부분의 밀폐 상태가 완벽하지 않다면, 습기가 유입됩니다. 그러면 절연체가 손상되고, 결국 단락이 발생합니다. 정말 간단한 원리죠.
“호흡” 문제
대부분의 히터는 일반적인 접착제를 사용하여 만들어집니다. 선반 위에 놓아두면 괜찮아 보이지만, 실제 욕실과 같은 극한의 온도 변화를 견딜 수는 없습니다.
금속선과 유리관은 서로 다른 속도로 팽창하고 수축합니다. 이로 인해 아주 작은 틈이 생깁니다. 이를 “호흡”이라고 합니다. 히터가 작동할 때마다, 그 습한 공기가 히터 내부로 들어갑니다. 그 습기가 가열 요소에 닿으면 산화가 일어나고, 결국 단락이 발생합니다.
올바른 방법
우리는 도선을 단순히 접착하는 대신, 열압축 밀봉 방식을 사용하기로 했습니다. 이 방식은 보통 고성능 산업용 장비에서만 사용됩니다.
저렴한 접착제 대신, 고온에도 견딜 수 있는 플루오로폴리머나 실리콘-유리 복합재를 사용합니다. 이 재료는 매우 튼튼해서, 온도가 300°C를 넘어도 균열이 생기거나 벗겨지지 않습니다.
반면, 일반적으로 사용되는 저렴한 제품들은 얇은 고무나 저품질의 PVC를 사용합니다. 이런 재료들은 금방 약해집니다. 균열이 생기면 전류가 새어 나와 히터가 고장납니다.
문제점: 단순히 밀봉하는 것만으로는 충분하지 않다
단순히 더 단단하게 밀봉한다고 해서 문제가 해결되는 것은 아닙니다. 오히려 빠르게 가열될 때 유리관에 더 큰 물리적 스트레스가 가해집니다.
또한, 히터에는 “호흡할 수 있는 공간”이 필요합니다. 히터의 구조가 너무 좁으면 열이 단자 주변에만 쌓입니다. 아무리 밀봉이 잘 되어 있다 해도, 도선이 자체적인 열로 인해 손상된다면 아무 소용이 없습니다.
그래서 우리는 공기 순환에 집중합니다. 부품들이 시원하게 유지되도록 공기가 잘 흐르도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 부품들이 빠르게 손상됩니다.