KR100352580B1 - 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기 발생 방법에 관한것으로써, 보다 상세하게는 일정 공간내에 증기를 다량으로 발생시켜, 고온 다습한 환경을 조성하여 증기 목욕을 행하도록 사용되는 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치에 관한 것이다.

본 발명은 전극을 수장시켜 통전하므로 물을 가열하는 방식의 증기 발생 방식에 있어 전극 사이를 기계적으로 개폐함이 없이 통전되는 전극 표면적을 조절하여 전원을 선택적으로 인가하므로 증기 발생을 조절하면서 생성할 수 있도록 하고, 복잡한 제어 장치를 배제하고 단순히 다수의 전극에 통전 상태만을 제어하므로 증기 발생을 조절하면서 생성 할 수 있도록 하며, 다수의 전극이 조합됨에 의하여 증기 발생 강도가 조절될 수 있도록 이루어진 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치를 제공하고자, 고정된 열량을 발생하도록 전극의 표면적이 동일한 전극을 쌍(Pair)으로 마련하고 상기 전극 쌍을 다수 형성하여 상기 전극 쌍에 선택적으로 전원을 인가하여 증기를 발생하는 방법을 이루는 것에 의한다.

상기 전극 쌍은 타 전극과 표면적이 상이하게 이루어 질 수도 있다.

Description

홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치{STEAM GENERATE METHOD AND APPARATUS FOR STEAM BATH}

본 발명은 증기 발생 방법에 관한것으로써, 보다 상세하게는 일정 공간내에 증기를 다량으로 발생시켜, 고온 다습한 환경을 조성하여 증기 목욕을 행하도록 사용되는 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치에 관한 것이다.

통상적으로 신체의 피로를 해소하며 근육의 이완을 돕고자 사우나라고 하는 증기 목욕이 주지되어 있다.

상기 사우나는 특별한 시설을 요하므로 설비를 갖춘 전문 업소를 통하여 행하는 것이 일반적이다.

그러나 바쁜 현대인의 경우 사우나 업소를 찾아가는 것은 시간적으로 어려움이 있고, 거동이 불편한 장애자나 노인의 경우에는 업소를 이용하기에 곤란한 어려움이 있다.

이러한 이유로 가정 등에서 일정한 공간내에 증기를 다량으로 발생시켜 고온 다습한 환경을 조성하므로 사우나와 동일한 증기 목욕을 간편하게 행 할 수 있도록 하는 증기 발생 장치가 제안된 바 있다.

상기 용도에 사용되는 증기 발생 방식에는 다음의 몇가지가 고려될 수 있다.

첫째 발열체인 히터를 이용하여 물을 끓이는 방식, 둘째 초음파 진동을 이용한 초음파 방식, 셋째 물속에 전극을 대향 수장시켜 물의 전기 저항을 이용한 직접 가열하는 방식 등이 있다.

히터를 이용하는 경우에는 전력의 소비가 대단히 높고 반대로 온도 조절이정밀하지 못한 단점이 있다.

초음파를 이용하는 경우에는 분무량을 조절하기에는 유용하나 초음파 진동자의 특성상 저온의 물만을 분무하므로 가습 용도에는 적합하나 사우나 용도에는 부적합하다.

선원의 기술을 살펴보면 대한민국 실용 공개 제 97-55412호에 개시된 바와 같이 뚜껑과 용기로 구성되되 상기 뚜껑에는 입수홀이 형성되고 다수의 증기 방출구를 형성하며 내부에는 물을 가열하는 복수의 전극판을 형성하여 이루어진 것이 있다.

상기 전극판에는 상용 교류 전압이 인가되고 물의 전기 저항에 의하여 전극사이의 물이 가열되고 이 가열된 증기가 분출되도록 이루어진 것이다.

상기 물을 가열하는 온도의 조절은 회동 노브에 나합된 절연판이 전극판 사이에서 상하로 작동 가능하게하여 전극판 사이의 전기 통로를 기계적으로 조절하도록 이루어진다.

상기와 같이 물의 전기 저항으로 수장한 전극이 물을 끓게하는 방식에서는 수조내부가 상용 전원이 흐르는 상태가 되므로 감전등을 고려한 안전성은 철저하게 확보되어야만 한다.

그러나 전극 사이의 통로를 조절하는 기계식 조절판에 의하여 가열 온도를 조절하므로 희망하는 수준의 가열 증기를 조절하는 것이 불가하며 단지 대략적인 조절만이 가능 할 뿐이어서 제품의 질적 저하를 초래하고, 특히 상기 기계식 조절판을 전극간에 구성하고 이 조절판을 회동시키므로 충분한 절연이 이루어져야 하며, 불 충분한 경우에는 감전의 우려가 있어 안전 사고를 유발 할 수도 있다.

동시에 상기 전극판 사이의 통로를 조절하는 기계식 조절판은 고온으로 가열되는 전극 사이에 형성되므로 열 변형을 고려한 설계가 이루어져야만 하는 폐단이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 전극을 수장시켜 통전하므로 물을 가열하는 방식의 증기 발생 방식에 있어 전극 사이를 기계적으로 개폐함이 없이 통전되는 전극 표면적을 조절하여 전원을 선택적으로 인가하므로 증기 발생을 조절하면서 생성할 수 있도록된 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 복잡한 제어 장치를 배제하고 단순히 다수의 전극에 통전 상태만을 제어하므로 증기 발생을 조절하면서 생성 할 수 있도록 된 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 다수의 전극이 조합됨에 의하여 증기 발생 강도가 조절될 수 있도록 이루어진 홈 사우나용 증기 발생 방법 및 증기 발생 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 발명은 고정된 열량을 발생하도록 전극의 표면적이 동일한 전극을 쌍(Pair)으로 마련하고 상기 전극 쌍을 다수 형성하여 상기 전극 쌍에 선택적으로 전원을 인가하여 증기를 발생하는 방법을 이루는 것에 의한다.

도 1은 본 발명의 증기 발생 방법을 도시한 개요도.

도 2는 또 다른 증기 발생 방법을 도시한 개요도.

도 3은 본 발명의 방법에 따른 증기 발생 장치를 도시한 일 실시예로서의 구성도.

도 4는 도 3의 평면 구성도.

도 5는 도 3의 전극을 발췌 도시한 전극 구성도.

도 6은 본 발명의 방법에 따른 증기 발생 장치를 도시한 다른 실시예로서의 구성도.

도 7은 도 6의 평면 구성도.

도 8은 도 6의 전극을 발췌 도시한 전극 구성도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 ~ 6, 21 ~ 25, 21a ~ 25a : 전극 9 : 접촉단자

10 : 전극 지지대 11 : 상부 지지구

20 : 절연판 27 : 가이드

이하, 본 발명의 기술 사상에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 증기 발생 방법에 대하여 설명 한다.

본 발명은 고정된 열량을 발생하도록 전극의 표면적이 동일한 전극을 쌍(Pair)으로 마련하고 상기 전극 쌍을 다수 형성하여 상기 전극 쌍에 선택적으로 전원을 인가하여 증기를 발생하는 홈 사우나용 증기 발생 방법을 이룬다.

상기에서 각 전극 쌍은 동일한 표면적으로 이루어지기 때문에 전원 전압이 일정한 경우에는 항상 동일한 열량을 발생 할 수 있게 된다(물의 온도, 물의 전기 저항 등 주변 환경은 동일한 것으로 간주하는 경우).

상기 전극 쌍을 다수 형성하는 방법에는 두가지가 있다.

그 하나는 제 1의 전극은 표면적(S1)이 동일한 한 쌍의 전극으로서 단거리(L1)로 대향하여 배치하고, 상기 제 1의 전극 보다 작은 표면적(S2)을 갖는 제 2의 전극 쌍은 중거리(L2)로 대향하여 배치하며, 상기 제 2의 전극 보다 작거나 같은 제 3의 전극 쌍은 장거리(L3) 이격하여 배치하는 것이다.

상기 각 전극 쌍은 중심(X)을 기준으로 동일 표면적을 갖는 전극 쌍 끼리 상호 동일한 거리로 이격되어 동일축 선상에 배치하는 방법으로 이루어 질 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 홈 사우나용 증기 발생 방법에 의하면 동일한 표면적을 갖는 전극 쌍간에 전원을 가하는 경우에 전극 사이의 물이 갖는 고유의 저항과 전극 표면적 및 전극 간의 거리에 의하여 전력이 제어되는 것이다.

즉, 저항율은 표면적에 반비례하고 길이에 비례하는 것으로 전극 측에서 보면 전극의 표면적이 크면 저항은 감소하게 되고 저항과 전류는 반비례하므로 저항이 감소되면 전류를 증가하게 될 것이다.

따라서 전류가 증가하면 전력 P=VI(W)가 되므로 전력이 증가하고 전력 P=V Q/t (W)가 되므로 단위시간당 전하 이동량이 증가하므로 전극의 표면적이 크게되면 발열량이 크게되고, 반대의 경우에는 발열량이 작아지게 된다.

한편, 전극 쌍 간의 거리가 장거리(L3)가 되는 경우에는 물의 저항값이 증가하고 상술한 바와 같이 저항값의 증가는 전류의 감소를 가져오므로 전력이 작아져 발열량 또한 낮아지게 된다. 물론 반대로 거리가 단거리가 되면 전력 소비량이 증대 될 것이다.

결국 전극 표면적이 크고 전극 쌍간의 거리가 가까울수록 발열량은 증가하고 반대가 되면서 발열량은 작아지게 됨을 잘 알수 있을 것이다.

다음으로 다른 하나의 증기 발생 방법에 대하여 살펴보기로 한다.

이는 표면적(S1)이 동일한 한 쌍의 전극을 다수 형성하여 등거리(L)로 대향하여 배치하여 이루어지는 것이다.

상기 각 전극 쌍은 중심선(Y)을 기준으로 동일 표면적을 갖는 전극 쌍 끼리 상호 동일한 거리로 이격되고 중심선 방향으로 전개 배치하는 방법으로 이루어 질 수 있다.

이 경우에는 대향 전극 쌍의 표면적이 모두 동일하게 이루어지므로 모든 전극 쌍의 이론적인 전력 소비는 동일하다. 따라서 전극 쌍에 전원을 인가하는 수를 증가 시키면 발열량이 증대됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같은 증기 발생 방법을 구체화한 실시예로서의 장치 구성을 이하 상세하게 살펴보기로 한다.

첨부된 도 3내지 도 5를 참조한다.

도 3은 소정의 수조 내에 수장된 전극의 구조를 발췌 도시한 것이다.

전극은 대향하는 쌍으로 이루어지며 중심부로부터 표면적이 큰 전극(3,4)을 배치하고 이 전극의 외측으로 표면적이 순차적으로 작아지는 전극(2,5)과 전극(1,6)을 수평 동축선 상에 배치하여 하부에 전극 지지대(10)에 끼워 접촉 단자(9)와 결합시키고 각 전극의 상부에는 케이스에 고정되는 상부 지지구(11)를 마련하여 상기 전극의 양단을 고정 결합하여 이루어진다.

상기 전극 쌍(3,4)(2,5)(1,6) 중에 전극(1,4,5)에는 양극 전원을 연결하고, 전극(2,3,6)에는 음극 전원을 연결하도록 결합하여 이룬다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예에 의하면 전극의 표면적이 순차적으로 차이가 나는 쌍으로 이루어 일정 거리를 두고 배치하므로 전극 쌍 마다의 전력 소비가 상이하게 나타나고 이에 통전이 선택되는 전극에 따라 발열량의 차이가 발생하므로 증기를 발생시키고 그 발생량이 조절 될 수 있는 것이다.

예컨데, 증기 발생량을 최소(最小)로 하는 경우에는 전극(1,6)이 선택되고, 소(小)로 하는 경우에는 전극(2,5) 쌍이, 중(中)으로 하는 경우에는 전극(3,4)가 선택되며 최대(最大)로 하려면 전극(1,3,4,6) 쌍을 선택하여 전원을 공급하면 된다.

한 쌍의 전극이 선택되는 경우의 작용은 잘 알수 있을 것이며, 최대 상태에서 선택된 전극(1,3,4,6)은 쌍 전극 뿐만아니라 전극(1,3)과 (4,6)간에도 통전이 이루어져 발열량이 최대가 되는 것이다.

다음으로 본 발명의 방법에 따라 이루어지는 다른 실시예로서의 장치 구성을 살펴본다.

이는 첨부 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 수조에 수장되는 전극은 절연판(20) 표면에 상호 동일한 표면적을 갖는 전극을 길이 방향으로 길게 형성하며 횡방향으로 다수 전개하여 형성하고 대향시켜 케이스의 전극 가이드(27)에 고정 결합하여 이루어진다.

상기 전극(21,22,23,24,25)(21a,22a,23a,24a,25a)은 상호 대향된 전극 사이에 전원이 인가되도록 하고 발열량을 증감 시키고자 하는 경우에는 전원이 인가되는 전극 쌍을 증감시켜 조절한다.

따라서 하나의 전극 쌍이 이론적으로 발생하는 열량은 이미 고정되어 있는 것이고, 그 수효를 늘리는 것으로 증기 발생량과 열량이 조절될 수 있는 것이다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 전극을 수장시켜 통전하므로 물을 가열하는 방식의 증기 발생시킴에 있어 전극 사이를 기계적으로 개폐함이 없이 통전되는 전극의 표면적을 조절하여 전원을 선택적으로 인가하므로 증기 발생을 조절하면서 생성할 수 있어 설계 단계에서 고정된 전력량을 갖는 전극의 수를 제어하면 쉽고 정확하게 발열량을 제어 할 수 있는 효과가 있고, 통전되는 전극 수만을 제어하므로 종래와 같은 복잡한 제어 장치를 배제하고도 증기 발생을 조절하면서 생성 할 수 있으며, 다수의 전극이 조합됨에 의하여 증기 발생 강도가 조절될 수 있어 전극 사이를 기계적으로 조절하지 아니하므로 조작의 편리성과 안전성을 갖을 수 있는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims (8)

1. 수조 내부에 전극을 수장하여 통전시키는 것에 의하여 증기를 발생하는 방법에 있어서,

   고정된 열량을 발생하도록 전극의 표면적이 동일한 전극을 쌍(Pair)으로 마련하여 이루되,

   상기 전극 쌍을 다수 형성하고 상기 전극 쌍에 선택적으로 전원을 인가하여 증기를 발생하도록 상기 전극 쌍 중에 제 1의 전극은 표면적이 동일한 한 쌍의 전극으로서 단거리로 대향하여 배치하고,

   제 2의 전극 쌍은 상기 제 1의 전극 보다 작은 표면적을 갖으며 중거리로 대향하여 배치하며,

   제 3의 전극 쌍은 상기 제 2의 전극 보다 작거나 같은 표면적을 갖으며 장거리 이격하여 배치하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 각 전극 쌍은 중심(X)을 기준으로 동일 표면적을 갖는 전극 쌍 끼리 상호 동일한 거리로 이격되어 동일축 선상에 전개되어 배치되는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 전극은 표면적이 동일한 쌍의 전극으로 이루고, 이전극 쌍을 다수 형성하여 등거리로 대향하여 배치하여 이루어지는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 각 전극 쌍은 중심선(Y)을 기준으로 동일 표면적을 갖는 전극 쌍 끼리 상호 동일한 거리로 이격되고 중심선 방향으로 전개 배치하여 이루어지는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 방법.
5. 수조 내부에 전극을 수장하여 증기를 발생하는 홈 사우나의 증기 발생 장치에 있어서, 상기 전극은 대향하는 쌍으로 이루어지며 중심부로부터 표면적이 큰 전극(3,4)을 배치하고 이 전극의 외측으로 표면적이 순차적으로 작아지는 전극(2,5)과 전극(1,6)을 수평 동축선 상에 배치하는 것과,

   상기 전극의 하부에 전극을 끼워 고정하는 지지대(10)에 접촉 단자(9)와 결합시키고,

   상기 각 전극의 상부에는 케이스에 고정되어 전극을 지지하는 상부 지지구(11)로 전극의 양단을 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로하는 홈 사우나용 증기 발생 장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 전극 쌍 중에 전극(1,4,5)에는 양극 전원을 연결하고, 전극(2,3,6)에는 음극 전원을 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 장치.
7. 수조 내부에 전극을 수장하여 증기를 발생하는 홈 사우나의 증기 발생 장치에 있어서, 상기 수조에 수장되는 전극은 절연판(20) 표면에 상호 동일한 표면적을 갖는 전극을 길이 방향으로 길게 형성하며 횡방향으로 다수 전개 형성하여 이루고 이와 동일한 전극을 갖는 절연판을 대향시켜 케이스의 전극 가이드(27)에 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 장치.
8. 청구항 5 또는 청구항 7에 있어서, 상기 전극은 상호 대향된 전극 사이에 전원이 인가되도록 하여 발열량을 증감 시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 사우나용 증기 발생 장치.