KR101349468B1

KR101349468B1 - 전극보일러의 전극봉 구조

Info

Publication number: KR101349468B1
Application number: KR1020130051981A
Authority: KR
Inventors: 표행주
Original assignee: 표행주
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2014-01-08
Also published as: CN104142023A; CN104142023B

Abstract

본 발명은 전극보일러의 전극봉에 관한 것으로, 더 상세하게는 전극보일러의 전극봉이 물탱크에 설치됨에 있어서, 각 전극봉 단위로 물탱크의 덮개와의 효과적인 절연구조를 제공하며 열효율을 향상시키기 위한 히트파이프를 채용한 전극보일러의 전극봉 구조에 관한 것이다.
종래의 전극 보일러의 전극봉은 물탱크에 설치됨에 있어서, 물탱크의 덮개에 전극봉이 고정되고 덮개가 물탱크에 볼트를 이용하여 체결고정 된다. 이때 전극봉은 덮개와 절연이 요구되는 바, 전극봉은 덮개에 고무재질의 패킹을 이용하여 전면에 걸쳐 절연이 이루어지도록 설계된다. 따라서 이와 같은 고정 및 절연구조로 전극봉이 물탱크에 설치될 경우 물탱크 내의 물이 가온되어 온도가 증가하게 되면, 물탱크 내의 압력이 절연부 전면에 걸쳐 전달되면서 전극봉이 덮개로 부터 이탈될 수 있다.
본 발명은 각 전극봉을 물탱의 덮개부로 부터 부분 절연될 수 있도록 전극봉의 구조를 설계하여 물탱크 내의 뜨거운 공기에 의한 압력에도 전극봉이 이탈되지 않도록 하는 전극보일러의 전극봉 구조를 제공하고자 하며, 또한 히트파이프로 전극을 연장하여 전극봉을 구성함으로써, 열효율을 향상시키고 그로 인해 난방효율을 보다 향상시킬 수 있도록 한 전극보일러의 전극봉 구조를 제공하고자 한다.

Description

전극보일러의 전극봉 구조{THE CONSTRUCT FOR ELECTRODE BAR OF ELECTRODE BOILER}

본 발명은 전극보일러의 전극봉에 관한 것으로, 더 상세하게는 전극보일러의 전극봉이 물탱크에 설치됨에 있어서, 각 전극봉 단위로 물탱크의 덮개와의 효과적인 절연구조를 제공하며 열효율을 향상시키기 위한 히트파이프를 채용한 전극보일러의 전극봉 구조에 관한 것이다.

일반적으로 보일러(Boiler)는 물을 가열시키고, 가열된 물을 수관을 통하여 순환시켜 난방을 수행하는 장치라 할 수 있다. 물을 가열하는 가열원에 따라서 다양한 타입의 보일러로 구분될 수 있다.

여기서 전기를 이용한 보일러에 있어서 일반적인 전기보일러 타입은 니크롬선과 피복선을 이용하여 물을 가열시키는 방식이다. 이와 같은 전기보일러는 전기에너지에서 열에너지로 전환될 때의 에너지손실이 발생될 수 있어서 에너지 효율이 낮으며, 장시간 사용될 경우에 저항체의 고열에 의한 산화과정 즉, 니크롬선,피복선과 같은 가열체에 이물질이 흡착되면서 에너지효율이 저하되는 문제가 있다.

근래에는 이와 같은 전기보일러의 단점을 해소하기 위하여 가열원을 가열시켜 물을 데우는 간접적인 방식이 아닌 전극봉과 전극봉 사이로 물에 전류를 흘려 물을 직접적으로 데우는 전극보일러가 상용화되고 있다.

전극보일러는 전기보일러에 대비하여 동일한 전기사용으로 높은 열효율을 제공하는 보일러장치로서, 상기에서 설명한 바와 같이, 전기보일러에서의 가열매체를 가열시켜 물을 데우는 것이 아닌 전극봉으로 물속의 화학적 성분을 물리적 반응으로 환원시켜 열량을 발생시키는 물을 가열매체로 이용하는 보일러장치이다.

이와 같은 전극 보일러는 탱크에 전극봉을 둘 이상 다수 개 배열하고, 전극봉에 전압을 공급하여 전극봉과 전극봉 사이에 전류를 흘려 탱크 내부의 매체를 직접적으로 가열하게 되는 방식으로, 상기 탱크 내부의 매체는 고농도의 전해질 용액으로 이루어지는 방식과, 물(물론 약간의 전해질을 포함할 수 있다.)로 이루어지는 방식이 있다.

종래의 전극 보일러의 전극봉은 물탱크에 설치됨에 있어서, 물탱크의 덮개에 전극봉이 고정되고 덮개가 물탱크에 볼트를 이용하여 체결고정 된다. 이때 전극봉은 덮개와 절연이 요구되는 바, 전극봉은 덮개에 고무재질의 패킹을 이용하여 전면에 걸쳐 절연이 이루어지도록 설계된다.

따라서 이와 같은 고정 및 절연구조로 전극봉이 물탱크에 설치될 경우 물탱크 내의 물이 가온되어 온도가 증가하게 되면, 물탱크 내의 압력이 절연부 전면에 걸쳐 전달되면서 전극봉이 덮개로 부터 이탈될 수 있다.

본 발명에서는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 각 전극봉을 물탱의 덮개부로 부터 부분 절연될 수 있도록 전극봉의 구조를 설계하여 물탱크 내의 뜨거운 공기에 의한 압력에도 전극봉이 이탈되지 않도록 하는 전극보일러의 전극봉 구조를 제공하고자 한 것이다.

그리고 본 발명은 전극봉을 구성함에 있어서, 히트파이프로 전극을 연장하여 전극봉을 구성함으로써, 열효율을 향상시키고 그로 인해 난방효율을 보다 향상시킬 수 있도록 한 전극보일러의 전극봉 구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명 전극보일러의 전극봉 구조는,

고압이 인가되는 전극봉과, 전극봉의 하부로 결합되어 각 전극봉 간 유동을 방지하여 전극봉 간의 간격을 일정하게 유지하도록 절연재질로 이루어진 전극봉고정부를 포함하며,

전극봉의 상단으로 결합되어 덮개에 구성된 전극봉고정부에 결합되는 전극하부홀더와, 덮개의 상부로 인출된 전극하부홀더에 결합되어 전극봉의 일부가 외부로 인출되도록 전극을 덮개 상에 고정시키기 위한 전극상부홀더를 포함하여 덮개와 전극봉 간의 부분 절연구조를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명 전극보일러의 전극봉 구조는,

전극봉을 구성함에 있어서, 히트파이프를 채용하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면 각 전극봉 단위로 부분절연 구조를 이루어짐으로써, 물탱크 내의 온도가 상승하더라도 각 전극봉이 덮개로 부터 이탈되는 것이 방지된다.

또한 전극봉을 구성함에 있어서, 낮은온도에서도 기화되어 열전도율을 향상시키는 히트파이프를 채용하여 열효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명 전극보일러의 전극봉 구조를 보인 사시도.
도 2는 본 발명 전극보일러의 전극봉 구조를 보인 분리사시도.
도 3은 본 발명에 있어서, 물탱크와의 결합상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 있어서, 물탱크와의 결합상태를 나타낸 단면도.

본 발명 전극보일러의 전극봉 구조를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예를 참조하여 그 구조 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

고압이 인가되는 전극(10)과, 전극(10)의 하부로 결합되며 그 내부로는 열매체유가 담긴 히트파이프(20)와, 히트파이프(20)의 하단부를 결합시켜 물탱크(70) 내에서 구성된 히트파이프(20)의 유동을 방지하여 히트파이프(20) 간의 간격을 일정하게 유지하도록 하는 전극봉고정부(30)와, 상부로는 히트파이프(20)의 하단부에 결합되고 하부로는 전극봉고정부(30)에 끼워 고정되는 고정어댑터(40)와, 전극(10)의 상단으로 결합되어 덮개(80)에 결합되는 전극하부홀더(50)와, 덮개(80)의 상부로 부터 덮개(80)에 끼워진 전극하부홀더(50)에 결합되어 전극(10)의 일부가 외부로 인출되며 전극(10)을 덮개(80) 상에 고정시키는 전극상부홀더(60)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명 전극보일러의 전극봉 구조는,

(a). 각 전극을 덮개에 부분절연 고정시킬 수 있도록 하며,

(b). 전극봉을 구성함에 있어서, 히트파이프로 전극단을 연장하여 전극봉을 구성하도록 함으로써, 난방효율을 향상시킬 수 있도록 함을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명 실시 예에서는 전극(10)과, 히트파이프(20) 및 또는 고정어댑터(40) 까지를 전극봉으로 구성하는 것으로, 히트파이프(20)의 상부로 전극(10)을 결합하고 그 하부로 고정어댑터(40)를 결합시켜 전극봉고정부(30)에 고정시킨다.

상기 전극(10) 하단부로 전극단(11)을 구성하여 그 상부로 덮개(80)의 외부로 노출되어 고압단과 연결되며 상단으로 고정너트(90)를 체결할 수 있도록 볼트부(12)가 구성된다.

상기 고정어댑터(40)는 상부로 히트파이프(20) 내로 결합되도록 받침부(41)가 형성되고, 하부는 전극봉고정부(30)는 전극봉고정부(30)에 결합되며 전극봉고정부(30)의 하단으로 노출되어 고정너트(90)에 의해 전극봉고정부(30)에 고정되도록 볼트부(42)가 구성된다.

상기 고정어댑터(40)는 전극(10)과 동일한 전도성을 갖는 재질로 구성된다.

상기 히트파이프(20)는 전극(10)에 결합 연결되어 전극봉을 구성하며 그 내부로는 진공상태이며 열매체유가 담긴 상태로 히트파이프 작용을 하는 수단으로,

히트파이프(20)의 상부는 상기 전극(10)의 전극단(11)과 결합하기 위하여 전극단(11)의 형상에 따른 홈으로 형성된 전극결합부(21)가 형성되며 하단으로는 고정어댑터(40)의 받침부(41)와 결합하기 위하여 받침부(41)의 형상에 따른 홈으로 형성된 받침결합부(22)가 구성된다.

상기 전극봉고정부(30)는 전극봉을 유동 즉, 히트파이프(20)의 유동을 방지하여 각 히트파이프(20) 간 간격을 유지시켜 주기 위한 고정수단으로, 상기 히트파이프(20)에 결합된 고정어댑터(40)가 결합된다.

상기 전극하부홀더(50)는 전극(10)을 끼워 덮개(80)에 결합하기 위한 수단으로, 덮개(80)의 상부로 전극(10)을 노출시켜 고정시킬 수 있도록 저면으로 부터 상부로 통공되며 상부로는 덮개(80)에 끼워져 덮개(80)의 상부로 노출되어 전극상부홀더(60)와 결합되는 홀더결합부(51)가 구성되며, 홀더결합부(51)의 상부면으로는 전극(10)의 볼트부(10b)가 인출되는 볼트인출부(51a)가 구성된다.

상기 홀더결합부(51)에는 덮개(80)와의 접촉면에 대한 기밀감을 위하여 오링(52)을 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기 전극상부홀더(60)는 상기 전극하부홀더(50)의 홀더결합부(51)에 결합되어 전극하부홀더(50)를 덮개(80)에 고정시키는 수단으로, 전극하부홀더(50) 내의 볼트부(10b)를 외부로 인출시키는 볼트인출부(61)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 덮개(80)는 물탱크(70)의 상부를 덮는 덮개수단으로, 물탱크(70)에 볼트로 고정하기 위한 볼트공(81)과 그 내부로 전극봉이 설치될 위치로 전극하부홀더(50)가 결합되는 전극봉결합부(82)가 구성된다.

상기 전극하부홀더(50), 전극상부홀더(60)는 덮개(80)와 전극(10)의 절연구조를 제공하는 것으로 절연재질로 이루어지며 테프론으로 실시될 수 있다.

또한 상기 전극봉고정부(30)는 전극간 간격 유지, 유동성을 방지 및 절연을 목적으로 하는 것으로, 절연재질로 이루어지며 테프론을 실시 될 수 있다.

이와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 그 결합 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

볼트인출부(51a)를 통해 볼트부(12)가 외부로 인출되도록 전극(10)은 전극하부홀더(50)의 내측으로 결합된다.

상기 전극하부홀더(50)는 오링(52)을 홀더결합부(51)에 끼운 상태로, 덮개(80)의 전극봉결합부(82)에 결합되고, 덮개(80)의 상부로 인출된 홀더결합부(51)에 전극상부홀더(60)가 결합된다.

상기와 같이 홀더결합부(51)에 전극상부홀더(60)가 결합되면, 볼트부(12)가 전극상부홀더(60)의 볼트인출부(61)를 통해 인출되고, 고정너트(90)를 통해 고정된다.

상기 볼트부(12)에 전원공급수단이 연결된다.

상기 전극(10)의 하부 전극단(11)은 히트파이프(20)의 전극결합부(21)에 결합되고, 또한 히트파이프(20)의 하부로 고정어댑터(40)의 받침부(41)가 받침결합부(22)에 결합되고 고정어댑터(40)의 볼트부(42)가 전극봉고정부(30)에 결합되어 고정너트(90)로 고정시켜 전극봉의 구성을 완료 및 각 전극봉간 고정을 완료한다.

따라서 전극하부홀더(50) 및 전극상부홀더(60)에 의해 덮개(80)와 각 전극(10)과의 절연이 이루어지며, 그 하부 전극봉고정부(30)에 의해 각 전극간 절연이 이루어진다.

이후, 구성된 전극봉을 물탱크(70)에 넣고 덮개(80)를 물탱크(70)의 상부에 볼트로 체결하여 모든 결합을 완료한다.

이의 구조에 따르면 전극봉은 전극(10), 히트파이프(20), 고정어댑터(40)로 구성되며, 고전압이 전극(10)에 공급되면서, 전극봉 간에 물을 매체로 하여 전류가 흐르도록 하여 물을 가온시키는 전극보일러로 동작한다.

이때 히트파이프(20) 내는 진공상태를 유지하고 열매체유가 담겨져 있어, 가온되는 물의 온도가 전해져 급속도로 내부 열매체유가 기화되면서 물의 온도를 더욱 상승시켜 열효율을 증가시키는 작용을 한다.

Claims

삭제
고압이 인가되는 전극봉과, 전극봉의 하부로 결합되어 각 전극봉 간 유동을 방지하여 전극봉 간의 간격을 일정하게 유지하도록 절연재질로 이루어진 전극봉고정부(30)를 포함하며, 전극봉의 상단으로 결합되어 덮개(80)에 구성된 전극봉고정부(82)에 결합되는 전극하부홀더(50)와, 덮개(80)의 상부로 노출된 전극하부홀더(50)에 결합되어 전극봉의 일부가 외부로 인출되도록 전극(10)을 덮개(80) 상에 고정시키기 위한 전극상부홀더(60)를 포함하여 덮개(80)와 전극봉 간의 부분 절연구조를 갖도록 하고,
상기 전극봉은 전극(10)과, 히트파이프(20)와, 고정어댑터(40)를 포함하며 구성되며,
상기 전극(10)은 전극단(11)을 구성하여 전극단(11)의 상부는 덮개(80)의 외부로 노출되어 고압단과 연결되며 전극상부홀더(60)의 상단으로 고정너트(90)를 체결할 수 있도록 볼트부(12)가 구성되고,
상기 고정어댑터(40)는 상부로 히트파이프(20) 내로 결합되도록 받침부(41)가 형성되고, 하부는 전극봉고정부(30)는 전극봉고정부(30)에 결합되며 전극봉고정부(30)의 하단으로 노출되어 고정너트(90)에 의해 전극봉고정부(30)에 고정되도록 볼트부(42)가 구성되고,
상기 히트파이프(20)는 그 내부는 진공상태로 온도에 반응하여 기화되는 열매체유가 담겨지며, 상부는 상기 전극(10)의 전극단(11)과 결합하기 위하여 전극단(11)의 형상에 따른 홈으로 형성된 전극결합부(21)가 형성되며 하단으로는 고정어댑터(40)의 받침부(41)와 결합하기 위하여 받침부(41)의 형상에 따른 홈으로 형성된 받침결합부(22)가 구성되는 것을 특징으로 하는 전극보일러의 전극봉 구조.
제 2항에 있어서,
상기 전극하부홀더(50)는 전극(10)을 끼워 덮개(80)에 결합하기 위한 수단으로, 덮개(80)의 상부로 전극(10)을 노출시켜 고정시킬 수 있도록 저면으로 부터 상부로 통공되며 상부로는 덮개(80)에 끼워져 덮개(80)의 상부로 노출되어 전극상부홀더(60)와 결합되는 홀더결합부(51)가 구성되며, 홀더결합부(51)의 상부면으로는 전극(10)의 볼트부(10b)가 인출되는 볼트인출부(51a)가 구성되며,
상기 전극상부홀더(60)는 상기 전극하부홀더(50)의 홀더결합부(51)에 결합되어 전극하부홀더(50)를 덮개(80)에 고정시키는 수단으로, 전극하부홀더(50) 내의 볼트부(10b)를 외부로 인출시키는 볼트인출부(61)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전극보일러의 전극봉 구조.
삭제
제 3항에 있어서, 상기 홀더결합부(51)에는 덮개(80)와의 접촉면에 대한 기밀감을 위하여 오링(52)을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 전극봉 구조.