KR101976285B1 - 전극보일러의 물 분자 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극보일러의 전극조절이 가능한 물 분자 가열장치에 대하여 개시하는 것으로,
본 발명은 이를 위해 챔버, 제1전극체 및 상기 제1전극체의 내경으로 제2전극체가 조립되는 상태로 상기 챔버에 설치되어 상기 챔버의 외부로 노출되는 제1전극체와 제2전극체의 상측으로 전원이 연결되고 챔버 내부로 은폐되는 제1전극체와 제2전극체의 하측으로는 전원인가에 따라 진동펄스가 생성되는 간극이 구비되는 전극부재, 상기 챔버에 노출된 상기 전극부재에 근접되게 설치되는 구동체와, 상기 구동체의 구동력이 상기 전극부재의 제2전극체에 전달되도록 하는 조절체로 이루어지는 제어부재, 상기 챔버에 설치되어 입력되는 전원이 전기적인 회로를 통해 상기 전극부재와 상 기 제어부재측으로 출력되게 하는 콘트롤부재를 포함하여서 되는 구성으로서, 공급되는 전원의 전압이 정상 전압보다 낮은 전압으로 인가되면 알람과 경고 표시를 통해 사용자가 전극부재의 간극이 좁아지게 조절하는 것에 의해 진동펄스의 생성을 높혀 용수의 비등점에 도달되는 시간이 예상시간 범위 내에서 도달되는 것에 의해 열에너지의 효율이 효율적으로 운용이 되며, 전압이 낮은 지역에서도 전력소비를 낭비하지 않은 상태에서 온수공급이 원활하게 이루어진다.

Description

전극보일러의 물 분자 히팅장치 {heating device for electrode boiler}

본 발명은 전극보일러의 챔버 내부에 채워진 용수를 전원이 공급되는 제1전극체와 이를 조립된 제2전극체 사이를 두고 형성되는 간극의 조절에 의한 진동펄스로 전기 분해되는 용수가 물 분자화 되어 가열되는 히팅장치에 관한 것이다.

상온상태로 수조에 공급되는 용수가 소정의 열 에너지를 갖도록 가열하는 방법에 따라 가스를 열원으로 하는 가스보일러, 전기를 열원으로 하는 전기보일러, 전기공급에 의한 전극에서 발생되는 진동전류를 열원으로 하는 전극보일러 등으로 구분된다.

용수 가열방식 중 전기 공급으로 물을 가열하는 전기보일러는 물을 일정량 저장하는 탱크에 공급되는 전기의 저항에 의해 열이 발생되도록 하는 발열체가 장착된 구조로 이루어진 히터방식과, 전원선이 연결되는 ＋전극과 －전극을 수조에 설치하면서 각각의 전극이 소정의 간극으로 고정되게 하여 ＋전극과 －전극에 전류를 공급할 때 이온이동에 의한 전류로 수조 내부의 유체가 가열되게 하는 전극방식으로 구분된다.

이러한 전극방식의 보일러는 물 자체의 이온 전도와 제약적인 전기 흐름으로 열이 발생하며 일정하게 균형 잡힌 전기의 힘으로 구현되는 것으로, 최근에 대한민국등록특허 제10-1668985호(이하 '선발명'이라 함)로 제안된 바 있다.

이러한 선발명은 내부 공간이 마련된 수조(100); 상기 수조(100)의 내부공간 에 설치되며, 원형, 타원형, 계란형, 또는 원통형 회전체 형상의 내부전극(210);및 상기 내부전극(210)과 미리 정해진 간격을 유지하면서 상기 내부전극(210)의 외부를 감싸는 외부전극(220);을 포함하여 구성되며, 상기 외부전극(220)의 표면에는 다 수개의 구멍(225) 또는 절개홈이 구비되어 상기 수조(100)에 채워진 물이 상기 내부전극(210)의 외표면과 상기 외부전극(220) 내표면 사이의 공간에도 채워지며, 상기 내부전극(210)과 상기 외부전극(220)에 전원을 인가하면 상기 내부전극(210)의 외표면과 상기 외부전극(220)의 내표면 사이의 공간에서 물의 전기분해가 이루어지고 기체와 이온의 생성과 재결합이 반복되면서 열이 발생 되게 하는 구성으로 이루어져 있다.

선발명에 따른 열 발생장치는 3분 이내에 가열 유체(물)를 섭씨 100도 이상 으로 가열할 뿐 아니라 130도 이상의 수증기를 연속 생산하고, 고온에서도 열 발생 효율이 감소하지 않으며, 진동과 소음이 작고 내구성이 크며, 소비 전력 대비 높은 열 발생 효율을 보여 주고, 선발명의 장치를 통해 처리되는 물은 용존산소가 풍부해지며, 약 알칼리성으로 변화되고, 열 발생 과정에서 미세한 와류(vortex) 생성이 활성화되어 인체 건강은 물론 농축산물 증산에도 좋은 효과를 보여 준다고는 하지만, 선 발명에서는 내부전극과 외부전극 사이의 간극이 조절되지 않는 고정된 구성으로 되어 있어 불안정한 전압이 인가될 때에는 유체에 대한 전기 분해 유도가 불안정한 상태로 나타나게 되고, 이로 인해 100도℃ 까지 가열되기 까지 소요되는 시간이 지연되어 설정된 시간(3분)보다 현저하게 초과하게 되는 현상으로 나타나게 되어 소비 전력 대비 비효율적이라는 문제점이 대두되었다.

또한, 내부전극(210)과 외부전극(220)의 간극이 고정된 구성이므로 인가되 는 전압이 일정하지 않은 지역에서는 예상되는 고효율을 기대할 수 없는 문제점이 있었다.

이러한 기술의 단점은 전압이 불안정하게 공급되는 것은 감안하여 높은 동작 전류가 선택적으로 구성되어 있지 않음으로 기인되고, 전압이 불안정된 상태에서 전기 분해가 진행됨에 따라서 전극 표면이 빠르게 부식됨으로 인하여 고효율 열 발생의 구현이 어려웠던 것이다.

KR등록특허10-1668985(2016.10.19 등록)

본 발명은 수조 또는 챔버에 저장된 용수 또는 유체가 인가되는 전원으로 제 1전극체와 제2전극체 사이에서 발생되는 진동펄스에 의해 가열되게 할 때, 정상 전압 보다 낮은 전압인가 시에 사용자가 전극의 간극이 좁아지게 조절하도록 하여 정상전압 인가 때와 같은 진동펄스로 구동되도록 하여 인가되는 전원의 전압의 변동에 대해서도 안정된 용수의 가열이 이루어지도록 함을 목적으로 한다.

또한, 정상 전압보다 낮은 전압 인가 시에 선택되는 전극의 간극조절이 제어부재의 감속구동력과 전극부재의 슬라이드이동으로 이루어져 간극의 조절이 정확하고 안정되게 조절되어, 정상전압보다 낮은 전압이 인가됨에도 불구하고 용수의 가열이 효율적으로 이루어지게 함을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 위하여 안출된 것으로 챔버, 제1전극체와, 상기 제1전극체의 내경으로 제2전극체가 조립되는 상태로 상기 챔버에 설치되어 상기 챔버의 외부로 노출되는 제1전극체와 제2전극체의 상측으로 전원이 연결되고 챔버 내부로 은폐되는 제1전극체와 제2전극체의 하측으로는 전원인가에 따라 진동펄스가 생성되는 간극이 구비되는 전극부재, 상기 챔버에 노출된 상기 전극부재에 근접 되게 설치되는 구동체와, 상기 구동체의 구동력이 상기 전극부재의 제2전극체에 전달되도록 하는 조절체로 이루어지는 제어부재, 상기 챔버에 설치되어 입력되는 전원이 전기적인 회로를 통해 상기 전극부재와 상기 제어부재측으로 출력되게 하는 콘트롤부재를 포함하여서 된 구성을 제공함에 의하여 본 발명의 목적은 충분히 달성될 것이다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 챔버에는, 상기 챔버의 상부에 형성되어 상기 전극부재가 출입되는 출구홀과, 상기 전극부재가 설치되는 이중캡이 구비되어 상기 출구홀에 대하여 착탈되는 조임마개가 더 구비되되, 상기 출구홀의 직경이 상기 전극부재 보다 큰 직경으로 형성되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 콘트롤부재는, 상기 챔버의 외부에 설치되며, 입력 전원에 대한 전압이 표시되는 전압표시부; 입력되는 전원이 정상 전압보다 낮은 전압으로 지속 되면 소리 및 빛으로 알리는 경고부; 전원의 전압이 낮은 전압일 때 상기 전극부재의 간극이 조절되게 전원공급의 선택을 설정하는 간극제어부; 상기 챔버의 내부에서 가열되는 용수가 비등점에 도달됨에 따라서 동작 되는 타이머와, 가열온도를 설정하는 온도설정노브와, 선택모션이 표시되는 LCD창이 구비되는 운전조작부; 상기 콘트롤부재에 입력되는 전원이 온/오프 되게 하는 메인스위치와, 상기 전극부재 에서 발생되는 과전압이 걸릴 때 단락되게 하는 차단스위치가 구비되는 제어스위치부; 로 이루어지게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 경고부에는 알람음 발생과 함께 빛이 점멸되는 경광등이 더 구비되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 전극부재의 제1전극체는, 원통관 형상의 절연체 소재로 되어 상단이 상기 조임마개의 이중캡에 고정되고, 그 하단은 챔버 내부의 용수에 잠기는 상태로 설치되는 제1절연체와, 도전체 소재의 축관으로 되어 상기 제1절연체의 내경에 관통 삽입되며, 그 상단에 ＋극이 연결되는 제1 전극대와, 상기 제1전극대의 하단으로 설치되는 제1전극편으로 이루어지게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 전극부재의 제2전극체는, 원통관 형상의 절연소재로 되어 상기 제1전극대의 내경으로 밀착상태로 삽입되는 제2절연체와, 도전체 소재의 축봉으로 되고 상기 제2절연체의 내경으로 삽입 관통 되어 상단에 -극이 연결되는 제2전극대로 이루어지고 상기 제2전극대의 하단으로 제2전극편이 설치되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 전극부재의 간극은, 상기 제1전극대 하단에 설치되며 저면으로 출입이 가능하게 개방된 공간을 갖는 상기 제1전극편과; 상기 제1전극편에 대응된 형상이며, 상기 제1전극편의 개방된 공간으로 출입되는 크기로 그 내부가 진공 상태로 되고, 상기 제2전극대 하단으로 설치되 는 제2전극편에 의해 형성되되, 상기 간극이 상기 제2전극대의 이동으로 가변 되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제1전극편과, 제2전극편 은, 내부 공간의 저면이 개방되되 하단에서 상단으로 점차 좁아지는 종 형상으로, 그 단면이 원형, 사각형, 삼각형, 다각형 중 어느 하나의 단면형으로 된 것을 선택하며, 상기 제2전극편은 상기 제1전극편과 동일한 단면형으로 되되, 지름이 제1전극편 보다 작게 형성되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제1전극편은, 상기 제1전극편의 개방된 하단에서 상단부분까지 슬릿홀이 형성되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제2전극대는, 상기 제2전 극대의 외면에 나사산이 형성되고, 상기 제2절연체의 내경에도 나사홀이 형성되어 상기 제2전극대가 제2절연체의 나사홀을 따라 피치 이동되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제어부재는, 상기 콘트롤 부재에서 공급되는 전원에 의해 감속 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터에 맞물 리게 설치되는 전동기어와, 상기 제2전극대의 제2절연체와 상기 전동기어 사이에 설치되는 조절체로 이루어져 상기 제1전극체에서 제2전극대가 수직 이동되어 상기 간극이 조절되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제어부재의 조절체는, 상기 제2절연체에 설치되는 래크대이며, 상기 래크대가 상기 전동기어에 맞물리게 설치되어 구동모터의 회전력이 상기 제2전극대를 수직이동 되게 구성함이 바람직하다.

본 발명이 목적이 충분히 달성되는 구성에서, 상기 제어부재의 조절체는, 상기 제2전극대에 설치되는 연동기어와, 상기 연동기어와 상기 구동모터의 구동기어 사이에 설치되는 전동기어에 상기 간극의 조절범위로 치차폭이 형성된 가이드치차가 더 구비되어 상기 구동모터의 회전력으로 상기 제2전극대가 피치 이동되게 구성함이 바람직하다.

이러한 본 발명에 따르면 전극 보일러에서 진동펄스가 발생되는 전극 사이의간극이 조절되는 특징으로 입력되는 전기의 전압에 관계없이 전극의 간극 조절로 정상전압에 의한 용수의 가열상태가 이루어지는 이점이 제공된다.

또한, 본 발명은 전극부재가 조절이 가능한 구성으로 되어 인가되는 전압에 대하여 선택적으로 조절하게 하게 되므로 전압변화에 따라 전극 보일러의 장치를 안정되게 응용할 수 있는 이점이 제공 된다.

도 1은 본 발명을 적용하는 전기분해 보일러의 대한 내부 구조를 보인 단면도.
도 2는 본 발명을 적용하는 콘트롤부재에 대한 상태도.
도 3은 본 발명을 적용하는 전극부재의 확대 단면도.
도 4는 본 발명을 적용하는 전극부재에서 제2전극체가 수직조절 되는 구조를 보인 단면도 .
도 5는 본 발명의 제2전극체에 의해 전극편의 간극이 미세 조절되는 상태도.
도 6은 본 발명 중 전극부재에 적용되는 전극판에 대한 평단면도로 (a)는 링 또는 파이프형상의 전극판, (b)는 입방체 형상의 전극판이다.
도 7은 본 발명 중 체2전극체와 제어부재의 수직조절에 대해 다른 실시 예를 적용한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시 예를 도시한 것으로, 이는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 적용하는 물 분자 히팅장치에 대한 내부 구조를 보인 단면으로써, 전극 보일러에 구비되는 물 분자 히팅장치는, 열에너지 전달 매체인 용수가 저장되도록 일정크기의 용적으로 형성되는 저장실(110)이 구비된 챔버(100)에 장치된다.

상기 챔버(100)의 저장실(110)에는, 공급되는 용수가 일정한 용량으로 유지되도록 수위를 조절하는 수위조절기(120)가 설치되며, 상기 저장실(110)에서 가열되는 용수가 대류현상에 의해 챔버(100)의 외부에 위치한 열교환장치로 공급되어 열 교 환을 이루게 하는 코일관(130)이 설치된다.

상기 저장실(110)의 외부 상측에는 출구홀(150)이 형성되어 조임마개(170)가 착, 탈되게 설치된다.

상기 조임마개(170)는 후술하는 전극부재(300)가 챔버(100)에서 착탈되도록 하는 것으로, 상기 챔버(100)의 출구홀(150)에 결합되는 조임마개(170)에는 전극부 재(300)가 체결됨과 동시에 관통되는 하는 이중캡(160)이 형성된다.

또한, 저장실(110)에 공급되는 전원의 상태가 표시되고 경고하며 이를 디지털화로 표시하면서 공급되는 전원을 제어하는 전기적인 회로를 통해 후술되는 전극 부재(300) 및 상기 제어부재(400)측으로 출력되게 하는 콘트롤부재(200)가 구비된다.

도 2는 본 발명을 적용하는 콘트롤부재에 대한 상태를 나타내는 것으로, 상기 콘트롤부재(200)는, 상기 챔버(100)의 외부에 설치되는 케이스형태의 콘트롤박 스(201) 내, 외부에 물 분자 히팅을 이루기 위한 전기회로적인 구성이 집중적으로 조립되는 것으로,

상기 콘트롤박스(201)내부에 전기적인 회로구성을 구비하여서 된 콘트롤 회로부가 구비되며, 콘트롤박스(201) 외부에는 입력되는 전원에 대한 전압이 표시되 는 전압표시부(210)가 구비되고, 입력되는 전원이 정상 전압보다 낮은 전압으로 지속 되면 소리 및 빛으로 알리는 경고부(220)가 구비되며, 입력되는 전원의 전압이 낮은 전압일 때 상기 전극부재(300)의 간극조절을 위해 전원공급의 선택을 설정하 는 간극제어부(230)가 구비된다.

또한, 상기 챔버(100)의 내부에서 가열되는 용수가 비등점에 도달됨에 따라서 동작 되는 타이머(243)와, 가열온도를 설정하는 온도설정노브(244)와, 선택 모션이 표시되는 LCD창(241)이 구비되는 운전조작부(240)가 구비되고, 상기 콘트롤부재(200)에 입력되는 전원을 온/오프시키는 메인스위치(251)와, 상기 전극부재(300)에서 과전압이 걸릴 때 단락되게 하는 차단스위치(253)가 구비되는 제어스위치부(250)로 구성 된다.

도 3은 본 발명을 적용하는 전극부재에 대한 확대 단면으로써, 상기 전극부 재(300)는, 막대형상으로 된 제1전극체(310)의 중심축 상에 상기 제2전극체(312)가 조립되는 것으로, 조립된 상기 전극부재(300)의 상단으로 전원이 연결되고 전극부 재(300)의 하단으로는 전원인가에 따라 진동펄스가 생성되는 간극(350)이 구비 된다.

상기 제1전극체(310)는, 도전체 소재의 축관으로 형성되는 제1전극대(312)와, 부도체 소재로 되어 상기 제1전극대(312)의 외경에 절연층이 형성되게 결합 되 는 축관형상의 제1절연체(315)로 구성된다.

그리고 제2전극체(330)는, 도전체 소재의 축봉으로 이루어진 제2전극대(332)와, 부도체 소재의 축관으로 되어 제2전극대(332)의 외경으로 절연층이 형성되게 결합 되는 축관 형상의 제2절연체(335)로 구성되며, 상기 제2절연체(335)가 상기 제1전극대(312)의 통공(313)으로 조립되는 구성으로 상기 전극부재 (300)가 형성된다.

그리고, 조립되는 전극부재(300)를 상기 챔버(100)에 설치하기 위하여 상기 제1절연체(315) 상단에는 상기 조임마개(160)가 결합되게 하는 나사단(317)이 형성된다.

또한, 조립되는 전극부재(300)의 하단에는 진동펄스가 발생되는 간극(350) 이 형성된다.

상기 간극(350)은, 상기 제1전극대(312) 하단에 설치되며 종 모양의 단면형상으로 저면 내부로 출입이 가능한 내부공간(321)을 갖는 상기 제1전극편(320)과, 상기 제1전극편(320)에 대응된 형상이며, 상기 제1전극편(320)의 개방된 내부공간(321)으로 출입되는 크기로 형성되되, 그 내부가 진공 상태로 되어 상기 제2전극대(332) 하단으로 설치되는 제2전극편(340)으로 형성된다.

상기와 같이 내부공간(321)의 저면이 개방된 제1전극편(320)과, 저면이 막히며 내부가 진공상태로 되어 상기 제1전극편(320) 내부공간(321)속에 조립되는 제2전극편(340)을 형성함에 있어 하단에서 상단으로 점차 좁아지는 종 형상으로, 그 단면이 원형, 사각형, 삼각형, 다각형 중 어느 하나의 단면형으로 된 것을 선택하며, 상기 제2전극편(340)도 상기 제1전극편(320)과 동일한 단면형으로 되되, 크기가 제1전극편(320) 보다 작게 형성되게 한다.

또한, 상기 제1전극편(320)은, 진동펄스의 효율적인 생성으로 위하여 상기 제1전극편(320)의 개방된 하단에서 상단부분까지 슬릿홀(323)이 형성되게 한다.

본 발명에서 특징적인 것은 상기 전극부재(300)가 챔버(100)에서 착탈 되는 구성이며, 또한, 전극부재(300)에 형성된 간극(350)이 상기 제2전극대(332)의 조절에 따른 이동으로 가변되도록 하는 구성이다.

상기 제2전극대(332)가 제1전극대(312)에서 이동되어 상기 간극(350)이 가변 되는 것은 상기 챔버(100)에 설치하는 제어부재(400)의 구성으로 형성된다.

따라서 상기 제어부재(400)는 챔버(100)에 설치 고정되는 상기 전극부재(300)가 위치의 주변에 설치되게 함이 요구된다.

상기 제어부재(400)는, 상기 조임마개(170)로 챔버(100)에 설치 고정되는 전극부재(300)에 근접된 위치에 설치되어 상기 콘트롤부재(200)에서 공급되는 전원에 의해 감속 구동되는 구동체(410)와, 상기 구동체(410)에서 발생되는 구동력이 전극 부재(300)에 전달되게 하는 조절체(420)로 구성된다.

상기 구동체(410)는 동력이 발생되는 구동모터(411)와, 구동모터(411)의 동력이 출력되는 구동기어(413)와, 상기 전극부재(300)에 동력을 전달하기가 적합한 높이로 구동모터(411)를 설치하는 브라켓(414)으로 구성된다.

상기 전극부재(300)에는 상기 구동체(300)에서 발생된 동력을 받기 위한 조절체(420)가 설치된다.

상기 조절체(420)는 제2전극대(332) 상단에 설치되어 구동기어(413)측의 구 동력을 수직이동력으로 전환시켜 전달하는 래크대(421)와, 상기 래크대(421)와 구동모터(411)의 구동기어(413)사이에 설치되어 동력을 구동모터의 동력이 전극부재(300)에 전달되게 하는 연동기어(423)로 형성된다.

이와 같이 전극부재(300)와 제어부재(400)가 연결되는 구성에서 상기 전극부재(300)의 제2전극대(332)에 +전극이 연결되게 하여 제2전극체(330) 상단에 체결 되는 제1고정캡(180)으로 고정하고, 상기 제1전극대(312)에 ㅡ전극이 연결되게 하여 제2전극대(332)에 체결되는 제2고정캡(190)으로 고정되게 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 보일러의 물 분자 히팅장치는 챔버(100)의 저장실(110)외면, 즉 챔버(100)의 상면에서 저장실(110)을 향하여 상기 전극부재(300)가 수직한 상태를 이루도록 설치하며, 수직상태의 상기 전극부재(300)에 제어부재(400)가 연결되게 설치하고, 그리고, 챔버(100)의 외면으로 전원을 공급 및 제어하는 콘트롤부재(200)가 설치되게 한다.

상기 전극부재(300)를 챔버(100)의 저장실(110)에 대해 수직하게 설치되도록 함은 광물질이 포함된 용수에 전극부재(300)의 전극편에 전기를 인가하면 제1전극편(320)과 제2전극편(320)에 의해 상기 간극(350)에 위치하는 물에서 전기분해가 이루어져 진동펄스가 발생되고 이로 인해 물의 분자화로 이온의 생성과 재결합이 반복되면서 물 분자화가 활성화 되므로 열과 기체가 발생된다.

이러한 물분자화 가열작용은 정상적인 전압이 상기 전극부재(300)에 인가될 때 3분 이내에 가열 유체(물)를 섭씨 100도 이상으로 가열할 뿐 아니라 130도 이상의 수증기를 연속 생산하게 되는데, 상기 전극부재(300)를 챔버(100)에 상측에 수직으로 설치되게 함은 수평으로 설치된 종래의 구조에서보다 취급의 편리함과, 가열되는 용수가 챔버 내에서 물의 대류작용이 원활하게 유도되도록 하기 위함이다.

상기 전극부재(300)가 저장실(110)에 대해 수직하게 설치되는 상태는 조임마개(170)에 전극부재 (300)가 설치된 상태에서 상기 챔버(100)의 출구홀(150)에서 나사식으로 결합 분리되는 구성에 의해 이루어진다.

이처럼 전극부재(300)가 챔버(100)의 저장실(110)에 수직하게 설치된 상태에서 전극부재(300)의 제1전극편(320)과 제2전극편(340)이 용수에 잠기게 된다.

상기 제1전극편(320)과 제2전극편(340)이 용수에 잠긴 상태에서 전원이 전극부재(300)로 공급되면 상기 제1전극편(320)과 제2전극편(340)이 공급되는 전원이 용수에 포함된 도전성 광물질을 통해 통전(通電)되는 현상으로 제1전극편(320)과 제2전극편(340) 사이에 형성된 간극(350)에서 바이브레이션 (vibration)에 의한 진동펄스가 발생 되어 물의 이온화에 따른 물 분자화 작용을 일으키게 되므로 용수의 온도가 상승하게 되어 열에너지가 형성되는 상태로 된다.

상기 진동펄스에 의한 물의 이온화 작용으로 가열되는 용수는 코일관(130)을 통해 외부의 열교환장치를 거쳐 열 교환을 이루고 다시 챔버(110)의 저장실(110)로 대류 되는 상태가 되며, 그 과정에서 증발되어 감소 되는 용수의 량은 수위조절기(120)의 동작으로 상시 충진되는 상태를 이루게 된다.

상기 전극부재(300)가 용수에 수직상태로 설치되면 제1전극편(320)의 내부공간(321)의 상부에는 공기가 채워진 상태로 되며, 전원에 의해 제1전극편(320)과 제2전극편(340)에서 발생 되는 진동펄스에 의해 간극(350)에 있던 용수는 내부공간(321) 외부로 밀려나는 현상을 이루게 되므로 내부공간(350)이 면적이 더 확장되는 상태가 되어 공명현상이 더 커져 상기 간극(350)에서 진동펄스가 더 강하게 발생 되는 물 분자화의 특징으로 가열상태를 이루게 된다.

이와 같은 물 분자 가열상태에서 상기 콘트롤부재(200)에 입력되는 전원의 전압이 LCD창(241)에 표시되고, 전원은 전극부재(300)의 간극(350)을 통하여 용수가 비등점에 도달할 때 까지 용수의 온도가 또한 LCD창(241)에 표시된다.

이때, 입력되는 전원의 전압이 낮을 경우에는 정상적인 소요시간이 되어도 용수가 비등점에 도달 되지 못하므로 평균적인 비등점 도달시간이 넘어설 때 경고 부(220)에서 경고음이 발생 되어 운전 조작자에게 현재 전압이 낮은 상태임을 인식시키게 된다.

상기 경고부(220)에서의 경고음은 통상적으로 전자음으로 표현되지만, 시인성으로 나타내기 위해 경광등을 더 연결하여 사용할 수 있다.

이러한 경고부(220)의 음향 및 빛으로 낮은 전압이 입력되는 상태를 알리면 운전 조작자는 간극제어부(230)의 스위치를 눌러 별도의 전원이 제어부재(400)측으로 공급되게 한다.

상기 제어부재(400)의 구동모터(411)가 입력되는 전원으로 구동하여 구동기어(413)는 회전상태를 이루고, 맞물림 상태를 이루는 조절체(420)의 연동기어(423)는 구동력을 감속시키면서 래크대(421)로 전달되게 하고, 맞물린 래크대(421)는 수직방향으로 이동되는 상태를 이루게 된다.

따라서 상기 래크대(421)의 수직이동은 제2전극체(340)의 제2전극대(332)를 제2절연체(335)의 내경(336)을 따라 수직방향으로 이동시키는 상태로 된다.

이처럼 제2전극대(332)가 수직방향으로 이동되면 제2전극대(332)의 하단에 연결된 제2전극편(340)이 제1전극편(320)의 내부공간(321)에서 이동되는 상태가 된다.

상기 제2전극편(340)이 제1전극편(320)의 내부공간(321)에서 이동되면 제2 전극편(340)과 제1전극편(320) 사이에 형성된 간극(350)이 좁혀지게 됨에 따라서 진동펄스가 강하게 발생 되는 상태를 나타나게 된다.

이처럼 상기 진동펄스가 더 강하게 발생되면 물의 분자화 상태가 더 활성화 되므로 용수의 비등점에 도달시간이 단축되는 상태로 된다.

이러한 전극부재(300)의 간극(350) 조절은, 챔버(100)에 인가되는 전원의 상태가 콘트롤부재(200)에서 낮은 전압임을 경고부(220)를 통해 경고음으로 알려 주게 되므로 운전조작자 또는 운영자가 낮은 전압으로 용수가 비등점으로 가열되지 않는 원인을 신속하게 판단하도록 하여 용수가열을 위한 시간 낭비 및 전력낭비를 효율적으로 차단할 수 있게 된다.

그리고, 전극부재(300)의 간극(350)이 조절된 후, 용수의 비등점에 도달되면 운전조작자 또는 운영자의 판단으로 운전조작부(240)의 온도설정노브(244)와 타이머(243)에 의해 비등점에 도달된 용수의 가열온도 제어와 지속시간을 선택, 조작할 수 있으며, 용수의 가열도중에 전극부재(300)측, 또는 제어부재(400)측에서 발생될 수 있는 과전압이 제어스위치부(250)의 차단스위치(253)에 의해 미리 단락되어 안 정성이 제공된다.

그리고, 전극부재(300)의 A/S를 위해 콘트롤부재(200)에 설치된 제어스위치부(250)의 메인스위치(251)를 통해 전원입력을 차단할 수 있으며, 챔버(100)의 저 장홀(110)외면에 결합된 조임마개(170)을 풀면 이중캡(160)에 체결된 전극부재(300)가 제어부재(400)에서 분리되며, 챔버(100)의 출구홀(150)에서 전극부재(300)의 꺼냄이 이루어진다.

이는 챔버(100)에 형성된 출구홀(150)의 직경(L)이 전극부재(300)의 제2전극 편(340) 직경(l)보다 더 크게 형성된 구성이므로 출구홀(150)에서 전극부재(300)의 출입이 충분하게 이루어진다.

또한, 제1전극대(312)에 결합된 제2고정캡(190)과, 제2절연체(335)에 나사 결합된 제2고정캡(180)를 분리한 후, 상기 제1절연체(315)를 조임마개(170)의 이중 캡(160)에서 풀어내면 상기 조임마개(170)에 나사 결합된 전극부재(300)는 조임마개(170)와 +,ㅡ 전원에서 분리되어 새로운 전극부재로의 교체함이 자유롭다.

상기 제1전극체(310)에 상기 제2전극체(330)를 끼움 조립하고, 조임마개(170)의 이중캡(160)에 전극부재(300)을 결합시키며 상기 조임마개(170)를 챔버(100)에 설치함에 있어 챔버(100)의 저장실(110)에 있는 용수가 누수 되는 것을 차단하기 위하여 출구홀(150)과 전극부재(300)의 조립면 또는 접촉면에 고무소재의 밀폐링을 사용함이 바람직하다.

(실시 예)

상기 전극부재(300)의 제2전극대(332)가 제2절연체(335)에서 수직방향으로 이동되도록 함에 있어 전극부재(300)와 제어부재(400)의 구성에서 조립면에 대한 마찰저항이 최소한으로 감소되게 구성할 수 있다.

상기 전극부재(300)의 제2전극대(332)의 외경에 나사산(333)이 형성되게 하고, 상기 제2전극대(332)가 조립되는 제2절연체(335)의 내경에도 제2전극대(332)에 대응한 나사홀(337)이 형성되게 한다.

또한, 상기 제어부재(400)의 조절체(420)구성에서 제2전극대(332)의 상단에 연동기어(423)가 설치되게 하고,

상기 구동모터(411)의 구동기어(413)에는 구동력을 제2전극대(332)측으로 전달하기 위한 전동기어(431)가 맞물림되게 하며, 상기 전동기어(431)에는 연동기어(423)가 맞물린 상태에서 상하이동할 수 있는 폭으로 치차가 형성된 가이드치차(433)를 더 구비되게 한다.

이러한 실시 예의 구성은 상기 콘트롤부재(200)로 입력되는 전원의 전압이 정상보다 낮은 전압으로 입력되는 경우, 간극제어부(230)를 통해 제어부재(400)측 으로 별도의 전원이 입력되게 하면 구동체(410)의 구동모터(411)가 구동되어 그 구동력이 구동기어(413)를 통해 출력되며, 감속된 구동력은 구동기어(413)에 맞물린 전동기어(431)를 통해 가이드치차(433)에 전달되므로 맞물린 조절체(420)의 연동기 어(423)가 감속되는 상태로 회전된다.

상기 연동기어(423)가 감속 회전하게 되면 연결된 제2전극대(332)도 감속 회전되는데, 상기 제2전극대(332)는 나사산(333)과 제2절연체(335)의 나사홀(337)에 의해 제2절연체(335)의 중심축 상에서 나사처럼 회전하므로 피치 이동되는 상태를 이룬다.

이러한 제2전극대(332)의 피치 이동은 상단에 설치된 연동기어(431)를 가이드 치차(433)의 치차와 맞물리는 상태로 회전하면서 치차의 폭 범위 내에서 수직 이동되는 상태가 된다.

이와 같은 제2전극대(332)의 피치 이동은 상기 제2전극체(330)의 제2전극편(340)과 제1전극체(310)의 제1전극편(320)사이의 간극(350)이 좁혀지는 상태를 이 루게 된다.

이처럼 좁혀지는 간극(350)에서 진동펄스의 생성이 더욱 증대되어 물 분자 화에 따른 이온화가 활발해지므로 용수는 정상전압보다 낮은 전압이 인가됨에도 불구하고 정상적인 전압이 인가될 때와 비슷한 시간에 비등점에 도달되어 가열되는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본원 고안의 권리 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되는 것이 아니며, 본원 고안이 속하는 당업자에게 자명한 범위는 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에 속하는 것으로 해석하여야 할 것이다.

100 : 챔버 110 : 저장실 120 : 수위조절기
130 : 코일관 150 : 출구홀 160 : 이중캡
170 : 조임마개 200 : 콘트롤부재 201 : 콘트롤박스
210 : 전압표시부 220 : 경고부 230 : 간극제어부
240 : 운전조작부 241 : LCD창 243 : 타이머
244 : 온도설정노브 250 : 제어스위치부 251 : 메인스위치
253 : 차단스위치 300 : 전극부재 310 : 제1전극체
312 : 제1전극대 313 : 내경 315 : 제1절연체
316 : 내경 320 : 제1전극편 321 : 내부공간
322 : 입구 323 : 슬릿홀 330 : 제2전극체
332 : 제2전극대 335 : 제2절연체 336 : 내경
340 : 제2전극편 350 : 간극 400 : 제어부재
410 : 구동체 411 : 구동모터 413 : 구동기어
420 : 조절체 421 : 래크대 431 : 전동기어
433 : 연동가어 440 : 브라켓

Claims (13)

1. 챔버;
   제1전극체와, 상기 제1전극체의 내경으로 제2전극체가 조립되는 상태로 상기 챔버에 설치되어 상기 챔버의 외부로 노출되는 제1전극체와 제2전극체의 상측으로 전원이 연결되고 상기 챔버 내부로 은폐되는 제1전극체와 제2전극체의 하측으로는 전원 인가에 따라 진동펄스가 생성되는 간극이 구비되는 전극부재;
   상기 챔버에 노출된 상기 전극부재에 근접되게 설치되는 구동체와, 상기 구동체의 구동력이 상기 전극부재의 제2전극체에 전달되도록 하는 조절체로 이루어지는 제어부재;
   상기 챔버에 설치되어 입력되는 전원이 전기적인 회로를 통해 상기 전극부재와 상기 제어부재측으로 출력되게 하는 콘트롤부재;를 포함하여,
   상기 콘트롤부재는,
   상기 챔버의 외부에 설치되며, 입력 전원에 대한 전압이 표시되는 전압표시부; 입력되는 전원이 정상 전압보다 낮은 전압으로 지속되면 소리 및 빛으로 알리는 경고부; 전원의 전압이 낮은 전압일 때 상기 전극부재의 간극이 조절되게 전원 공급의 선택을 설정하는 간극제어부; 상기 챔버의 내부에서 가열되는 용수가 비등점에 도달됨에 따라서 동작되는 타이머와, 가열온도를 설정하는 온도설정노브와, 선택모션이 표시되는 LCD창이 구비되는 운전조작부; 상기 콘트롤부재에 입력되는 전원이 온/오프되게 하는 메인스위치와, 상기 전극 부재에서 발생되는 과전압이 걸릴 때 단락되게 하는 차단스위치가 구비되는 제어스위치부; 로 이루어지고,
   상기 전극부재는,
   원통관 형상의 절연체 소재로 되어 상단이 이중캡에 고정되고, 그 하단은 챔버 내부의 용수에 잠기는 상태로 설치되는 제1절연체와, 도전체 소재의 축관으로 되어 상기 제1절연체의 내경에 관통 삽입되며, 그 상단에 ＋극이 연결되는 제1 전극대와, 상기 제1전극대의 하단에 설치되는 제1전극편;으로 되는 제1전극체와,
   원통관 형상의 절연소재로 되어 상기 제1전극대의 내경으로 밀착상태로 삽입되는 제2절연체와, 도전체 소재의 축봉으로 되고 상기 제2절연체의 내경으로 삽입 관통되어 상단에 -극이 연결되는 제2전극대로 이루어지고 상기 제2전극대의 하단에 설치되는 제2전극편으로 되는 제2전극체로 이루어지며 ,
   상기 제어부재는,
   상기 콘트롤부재에서 공급되는 전원에 의해 감속 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터에 맞물리게 설치되는 전동기어와, 상기 제2전극대 상단에 설치되어 상기 전동기어에 맞물리게 설치되는 레크대로 되는 조절체에 의해 상기 제2전극대가 상기 제1전극체 내에서 수직 이동되어 상기 간극이 가변되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 챔버에는,
   상기 챔버의 상부에 형성되어 상기 전극부재가 출입되는 출구홀과,
   상기 전극부재가 설치되는 상기 이중캡이 상기 출구홀에 대하여 착탈되게 조임마개가 더 구비되되,
   상기 출구홀의 직경이 상기 전극부재 보다 큰 직경으로 형성되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 경고부에는 알람음 발생과 동시에 빛이 점멸되는 경광등이 더 구비되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
   
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 전극부재의 간극은,
   상기 제1전극대 하단에 설치되며 저면으로 출입이 가능하게 개방된 공간을 갖는 상기 제1전극편과,
   상기 제1전극편에 대응된 형상이며, 상기 제1전극편의 개방된 공간으로 출입되는 크기로 그 내부가 진공 상태로 되고, 상기 제2전극대 하단으로 설치되는 제2전극편에 의해 형성되되,
   상기 간극이 상기 제2전극대의 이동으로 조절 되는 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1전극편과, 제2전극편은,
   내부 공간의 저면이 개방되되 하단에서 상단으로 점차 좁아지는 종 형상으로, 그 단면이 원형, 사각형, 삼각형, 다각형 중 어느 하나의 단면형으로 된 것을 선택하며,
   상기 제2전극편은 상기 제1전극편과 동일한 단면형으로 되되, 상기 제1전극편 보다 사이즈가 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1전극편은,
   상기 제1전극편의 개방된 하단에서 상단부분까지 슬릿홀이 형성되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 제2전극대는,
    상기 제2전극대의 외면에 나사산이 형성되고,
    상기 제2절연체의 내경에도 나사홀이 형성되어 상기 제2전극대가 상기 제2절연체의 나사홀을 따라 피치 이동되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
    
11. 삭제
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부재의 조절체는,
    상기 제2전극대에 설치되는 연동기어와,
    상기 연동기어와 상기 구동모터의 구동기어 사이에 설치되는 전동기어에 상기 간극의 조절범위로 치차폭이 형성된 가이드치차가 더 구비되어 상기 구동 모터의 회전력으로 상기 제2전극대가 피치 이동되게 한 것을 특징으로 하는 전극보일러의 물 분자 히팅장치.
    

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