KR102128451B1 - 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉은, 전기이온을 이용하여 가열하는 전극보일러에 사용되는 전극봉의 열효율을 높임과 동시에 전해수에 의해 발생되는 전극봉의 표면 산화도 감소시키고, 열효율을 높이기 위해 표면적 확장수단을 적용하여, 전해수에 반응하는 표면적을 최대한 확장하고, 절연재질의 열수축성 보호캡으로 전극봉과 표면적 확장수단의 연결부를 마감 절연하여 스파크를 방지하는 발명에 관한 것이다.

Description

전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉과 그 제조방법{An expanding surface type electrode bar that is using for a electrode boiler and produce method thereof}

본 발명은 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 전기를 이용하여 전해수를 이온화시킴으로 전해수를 가열하는 전극보일러에 사용되는 전극봉에 관한 것으로 전해수 가열 효율을 높임과 동시에 전해수에 의해 발생되는 전극봉의 표면 산화도 감소시키는 발명이다.

또한, 본 발명의 전극봉은 저 농도의 전해수 가열 효율을 높이기 위해 표면적 확장수단을 적용하여, 전해수와 접촉되는 전극봉의 표면적을 최대한 확장하는 발명이다.

또한, 본 발명은 절연재질의 열수축성 보호캡으로 전극봉과 표면적 확장수단의 연결부를 마감 절연하는 발명이다.

또한, 본 발명은 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉을 제조하는 방법에 관한 발명이다.

현대사회는 나날이 기술이 발달하면서 우리 생활도 편리하고 윤택해지고 있어 과거에 비교해서 삶의 질 향상에 초점을 둔 많은 생활기술들이 개발되어 발전되고 있는 추세이다.

또한, 현대사회는 각종 공해로 인한 환경문제도 직면하고 있기 때문에, 공해발생을 최소화하도록 하는 친환경 기술개발도 활발히 이루어지고 있다.

한편, 우리가 실생활에서 널리 사용하고 있는 보일러는 실내의 난방을 위해 사용되는 난방장치로서, 종래에는 석유, 석탄, 가스 등과 같은 화석연료를 사용하는 보일러가 많이 사용되고 있지만, 화석연료의 연소과정에서 발생되는 유해가스로 인한 환경오염으로 인해 최근에는 전기에너지를 이용하는 전기보일러가 널리 보급되고 있다.

특히, 전기보일러는 심야전기 또는 태양광 발전을 통해 경제적으로 전기에너지를 이용할 수 있기 때문에, 환경보호 측면에서도 정책적으로 널리 권장하여 보급하고 있는 중이다.

전기보일러는 가열방식에 따라 간접가열방식과 직접가열방식으로 구분되며, 간접가열방식은 전기히터봉을 물탱크에 삽입하여 저항열에 의해 보일러의 순환수를 가열하는 방식으로 가격이 저렴하고 구성도 간단해서 그동안 많이 사용되어 왔다.

반면에 직접가열방식은 러시아의 갈란(GALAN)사가 개발한 전극보일러가 있으며, 상기 전극보일러는 전해수가 저장된 물탱크에 전극봉을 삽입하고 전해수의 이온화 원리를 이용하여 보일러 순환수로 사용할 전해수를 발열시키는 방식인데, 직접 가열 방식인 전기히터봉 방식에 비해 여러 가지 장점이 있어 최근에 각광받고 있는 전기보일러 방식이다.

한편, 전극보일러는 전해수에 의해 발생되는 전극봉 표면 산화에 의해 슬러지가 발생하게 되고 시간이 흐르면 표면 산화에 의한 전극봉 파손과 슬러지로 인한 보일러 수조의 오염으로 전극봉을 교체하거나 보일러 수조 자체를 교체해야 하는 단점이 있다.

따라서 친환경적이고 경제적인 전극보일러의 보급을 위해, 전극봉의 표면에 발생되는 전극봉 산화를 감소시키면서 가열 효율도 높이는 기술개발이 필요하게 된 것이다.

다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.

1. 대한민국 등록실용신안공보 제20-0264454호 공기 저항을 줄이는 보일러용 전극봉 조립체 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1349468호 전극보일러의 전극봉 구조 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0107690호 전기이온 증폭 열 발생기

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명은 전기를 이용하는 전극보일러에 사용되는 전극봉의 산화 방지와 가열 효율을 높일 수 있는 전기보일러용 전극봉을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 전극봉은 가열 효율을 높이기 위해 표면적 확장수단을 적용하여, 전해수에 접촉하는 전극봉의 표면적을 최대한 확장하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 절연재질의 열수축성 보호캡으로 전극봉과 표면적 확장수단의 연결부를 마감 절연하여 스파크 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉은,

전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 설치되고, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기에 의해 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)와;

상기 전극봉 본체(100)에 전기적으로 연결되어 전기가 흐를 수 있는 표면적을 확장 시키는 표면적 확장수단(200);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명인 전극보일러에 사용되는 전극봉은,

전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 설치되고, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기에 의해 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 포함하되, 상기 전극봉 본체(100)의 직경은 16~21mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명인 표면적 확장형 전극봉 제조방법은,

전기 인가 시, 보일러 수조에 담긴 전해수와 접촉하여 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 준비하는 제1준비단계(S100)와;

원통 형상의 전극봉 본체(100)의 외주면 직경보다 큰 직경을 갖는 표면적 확장용 스프링(200)을 준비하는 제2준비단계(S200)와;

준비된 표면적 확장용 스프링(200)을 전극봉 본체(100) 외주면에 끼움 방식으로 결합하는 제1결합단계(S300)와;

상기 표면적 확장용 스프링(200) 양 측단을 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에 전기적으로 연결하는 전기연결단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 저 농도의 전해수를 사용하고 전기를 이용하여 전해수를 이온화시킴으로 보일러 순환수를 가열하는 전극봉의 표면적을 최대한 확장시킴으로 전극봉 산화와 슬러지 발생을 최소화시킴과 동시에 전해수 가열 효율을 높임으로, 전극봉의 사용수명을 연장시켜 전극봉 교체로 인한 유지비용도 절약할 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 전극봉은 표면적 확장수단을 적용하여 전해수에 접촉되는 표면적을 최대한 확장시킬 수 있어, 히터봉 방식의 전기보일러보다 가열 효율을 증가시켜 전극보일러의 난방효과를 증가 시킬 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 절연재질의 열수축성 보호캡으로 전극봉과 표면적 확장수단의 연결부를 마감 절연하여 스파크를 방지하기 때문에, 전극보일러를 안정적으로 사용할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉을 제조하는 방법을 제공하기 때문에, 화석연료 방식에 비해 공해 발생이 적은 전극보일러를 통해 친환경 난방 시스템을 구축할 수 있어 산업상 이용가능성도 높다.

도 1은 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 사시도
도 2는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 결합도 1
도 3은 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 결합도 2
도 4는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉이 보일러 수조에 설치되는 상태도
도 5는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉이 보일러 수조에 설치가 완료된 상태도
도 6은 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉에 표면적 확장용 홈이 형성된 상태도
도 7은 본 발명의 표면적 확장형 전극봉 제조방법의 순서도
도 8은 본 발명의 표면적 확장형 전극봉의 사이즈 예시도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예 전극봉 예시도

본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 결합도 1이고, 도 3은 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉의 결합도 2이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉(이하 '전극봉')은 표면적 확장수단(200)을 전극봉에 적용하기 때문에 저 농도의 전해수를 사용할 수 있어 고 농도의 전해수로 인한 전극봉 산화를 방지하고, 전해수와 접촉되는 표면적이 커져 전해수 가열 효율을 향상시킬 수 있는 발명으로, 도 2의 왼쪽 그림과 같이, 전극봉 본체(100)와 표면적 확장수단(200)을 기본적으로 포함하여 구성되며, 도 2의 오른쪽 그림 및 도 3과 같이, 보호캡(300)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

전극보일러는 도 4,5에 도시된 바와 같이 전해수(예:소금물)가 저장된 보일러 수조(20)에 전극봉(10)을 삽입하여 전극봉에 흐르는 전기(교류)에 의해 전해수가 이온화 되는 과정에서 전해수가 발열하는 방식인데, 종래에 많이 사용된 전기 히터봉을 이용한 간접가열 방식의 경우, 열손실이 많이 발생하는데 비해 직접가열 방식의 전극보일러는 열손실이 거의 없고 전력소모량도 적어 경제적이다.

또한, 전극보일러는 화석연료를 사용하는 기름보일러에 비해 연소와 폭발과정이 없어 진동과 소음 발생이 없고, Co, Co2, NOx와 같은 유해물질도 발생시키지 않아 최근에 친환경보일러로서 각광받고 있는 전기보일러 방식이다.

하지만, 상기 전극보일러의 단점은 보일러의 수조에 저장된 전해수에 침수되는 전극봉(10)의 표면에 산화작용이 발생하여 슬러지(산화되어 전극봉으로부터 떨어진 금속 덩어리)가 발생한다는 점이다.

전해수는 순수한 물이 아닌 전해질(예:소금)이 섞인 물로서 이온화 과정에서 전해질 성분이 전극봉 표면에 흡착되어 전극봉 표면을 산화시키게 되는데. 전극봉 산화의 결과로 슬러지가 발생하게 되고, 이러한 슬러지가 보일러 수조 내부에 쌓이게 되면 전해수의 이온화를 저해하고 이로 인해 전해수 가열 효율이 떨어져 만족할만한 보일러 효과를 기대할 수 없게 될 뿐만 아니라 산화된 전극봉 역시 제대로 기능을 발휘할 수 없어 교체해야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 저 농도의 전해수를 사용하여 전극봉 산화를 저감시켜 슬러지 발생을 줄이는 방법이 시도 되었으나 이러한 방법은 슬러지 발생을 저감 시킬 수 있는 반면, 저 농도의 전해질로 인해 이온화가 충분히 이루어지지 않아 전해수의 가열 효율이 떨어져 만족할만한 보일러 효과를 기대할 수 없었다.

따라서 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 슬러지 발생을 최소화시키기 위해 저 농도의 전해수를 사용하면서도 전해수 가열 효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 연구한 결과 저 농도의 전해수 조건에서 전극봉 표면적(전기가 흐를 수 있는 면적)을 증가시키면 슬러지 발생도 저감되고(저 농도 전해수이므로) 전해수 가열 효율도 향상(이온화 되는 전해질과 접촉할 수 있는 전극봉 표면적을 증가시켜 저 농도의 정해진 전해질 농도에서도 이온화가 충분히 일어나기 때문)을 확인 하였다.

그러나 전극봉의 표면적을 확장시킨다는 것은 원통형의 전극봉 직경을 증가시킴을 의미하는 것으로, 즉, 전극봉의 사이즈를 증가 시킴을 의미한다.

그러나 보일러 수조 내부에 설치되는 전극봉은 적어도 1개 이상이 설치되는 것으로 전극봉의 표면적 확장을 위해 전극봉의 사이즈를 무작정 증가 시킬 수 없다.

만약, 전극봉의 사이즈를 크게 증가시키면 수조 내부에 설치되는 사이즈가 증가된 다른 전극봉과의 거리가 가까워져 전해수의 이온화 효율이 떨어지는 문제와 전극봉 산화 정도가 심해지는 문제와 일정한 사이즈를 갖는 수조 내부에 사이즈가 증가된 다수의 원통형 전극봉 설치에 구조적 문제가 발생하기 때문이다.

따라서 본 발명에 있어서, 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200))의 사이즈(직경)는 후술하겠지만 16mm~21mm의 값인 것이 바람직하다.

즉, 전극봉의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 제한하되 이러한 상태에서 전극봉의 표면적을 최대화 시키는 것이 필요하며, 이러한 제한 조건을 충족시킴과 동시에 전극봉 표면적 확장을 위한 전극봉 사이즈 증가의 한계성을 극복하기 위해 본 발명은 종래의 원통형 전극봉 외주면에 표면적 확장수단(200)을 결합시켜 전극봉의 표면적(구체적으로는 전기가 흐를 수 있는 면적)을 확장시키는 방안을 강구하게 된 것이다.

즉, 본 발명은 전극봉 산화 저감을 위해 저 농도의 전해수를 사용함과 동시에 전해수 가열 효율을 증가시키기 위해 원통형 전극봉 외주면에 표면적 확장수단(200)을 결합시키는 것을 핵심 기술사상으로 한다.

이에 따라 본 발명은 전극봉(10)의 표면에 발생되는 전극봉 산화를 감소시켜 슬러지 발생을 저감시킴과 동시에 전극봉(10)의 사용수명을 연장시켜 전극봉(10) 교체로 인한 유지비용도 절약할 수 있게 하고, 전극봉(10)의 표면적을 증가시킴으로 전해수와의 접촉 면적을 증가시켜 전해수의 이온화 효율을 높여 전해수 가열 효율도 높일 수 있는 효과를 창출한다.

구체적으로, 본 발명인 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉은,

전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 설치되고, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기에 의해 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)와;

상기 전극봉 본체(100)에 전기적으로 연결되어 전기가 흐를 수 있는 표면적을 확장 시키는 표면적 확장수단(200);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면, 상기 전극봉 본체(100)는 원통 형상으로 형성되고 전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 삽입 설치된 다음, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기(교류 전류)에 의해 전해수의 이온화를 촉진시킴으로 이온화 과정에서 발생하는 마찰열에 의해 전해수가 가열되도록 하는 전해수 이온화 촉진 수단이다.

이온화에 의해 전해수가 가열되는 원리는 아래와 같다.

상기 전극봉 본체(100)에 전기가 인가되면, 전해수(예: 소금물)가 이온화되면서 양극(+)이온(예: Na 이온)과 음극(-)이온(예: Cl 이온)으로 분리되고, 상기 이온들이 1초당 60회로 극성이 변화(전극봉에 흐르는 전기는 상용 교류 전류이기 때문에 초당 60회의 극성이 반전되기 때문임)되면서 발생하는 이온들 상호간의 인력과 반발력에 의해 마찰열이 발생하여 전해수가 가열되는 것이다.

이때, 상기 전극봉 본체(100)의 일측에는 도 4와 같이 고정 나사부(110)가 형성되고, 고정 나사부(110)가 체결부재(22)에 의해 상기 보일러 수조의 덮개(21) 등에 결합 고정되어 전극봉 본체(100)가 보일러 수조 내부에 삽입 설치된다.

이를 통해, 상기 전극봉 본체(100)는 전해수가 저장된 보일러 수조 내부에서 일정한 깊이를 유지한 상태로 설치되도록 하여, 인가된 전기가 흐르는 전극봉 본체(100)가 보일러 수조에 직접 접촉되지 않도록 한다.

이렇게 설치된 전극봉 본체(100)에 전기가 흐르게 되면 전기에 의해 보일러 수조 내부에 담긴 전해수가 이온화 되는 것이다.

도 2를 참조하면, 상기 표면적 확장수단(200)은 전극봉 본체(100)에 전기적으로 연결되어 전기가 흐를 수 있는 표면적을 확장 시키는 구성으로서, 본 발명은 표면적 확장수단(200)에 의해 전해수와 접촉되는 면적이 증가해 전해수 이온화 효율을 증가시킬 수 있어 종래에 사용되는 전해수보다 농도가 낮은 저 농도 전해수를 사용할 수 있고, 이로 인해(저 농도로 인해) 전해수에 포함된 전해질에 의한 전극봉 산화를 저감 시킬 수 있다.(산화의 원인인 전해질의 농도가 낮기 때문)

본 발명의 표면적 확장수단(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 스프링 형태의 모양을 갖는다. 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)은 전극봉 본체(100)의 외주면에 끼움 결합된 후 전극봉 본체(100)에 전기적으로 연결되기 때문에 전기가 흐를 수 있는 전극봉의 표면적이 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)의 표면적만큼 확장된다.

이때, 전극봉 본체(100)의 외주면에 끼움 결합되는 표면적 확장수단(200)은 전극봉 본체(100)와 전기적으로 연결되는 부분 이외에는 전극봉 본체(100)와 이격 되도록 전극봉 본체(100)의 외주면에 끼움 결합된다.

특히, 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)의 양 측단이 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에서 전기적으로 연결된다. 전기적 연결은 용접이나 납땜방식 등이 사용될 수 있다.

이때, 전극봉 본체(100)와 표면적 확장수단(200)에 적용되는 재질은 전기 전도성이 우수하면서 전해수에 의한 부식과 산화작용에 대해 내식성이 우수한 금속재질이 적용되어야 하기 때문에 스테인레스, 티타늄 재질을 적용하는 것이 바람직하다.

표면적 확장을 위해 전극봉 본체(100) 외주면에 끼움 결합되는 상기 표면적 확장수단(200) 역시 전극봉 본체(100)와 마찬가지로 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기(교류 전류)에 의해 전해수의 이온화를 촉진시킴으로 이온화 과정에서 발생하는 마찰열에 의해 전해수가 가열되도록 하는 전해수 이온화 촉진 수단이다.

또한, 본 발명에 있어서, 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200))의 사이즈(직경)는 16mm~21mm의 값인 것이 바람직하다.

보일러 수조 내부에 설치되는 전극봉은 적어도 1개 이상이 설치되는 것이어서 전극봉의 표면적 확장을 위해 전극봉의 사이즈를 무작정 증가 시킬 수 없다.

만약, 전극봉의 사이즈를 크게 증가시키면 수조 내부에 설치되는 사이즈가 증가된 다른 전극봉과의 거리가 가까워져 전해수의 이온화 효율이 떨어지는 문제와 전극봉 산화 정도가 심해지는 문제와 일정한 사이즈를 갖는 수조 내부에 사이즈가 증가된 다수의 전극봉 설치 시 설치 공간적 문제가 발생하기 때문이다.

따라서 본 발명에 있어서, 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200))의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 제한하는 이유는 전극봉 사이즈 증가에 따른 상술한 이온화 문제, 전극봉 산화 문제, 설치 공간적 문제를 해결하기 위함이다.

즉, 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200))의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 제한하되 이러한 상태에서 전극봉의 표면적을 최대화 시키는 것이 필요하다.

전극봉의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 하되, 이러한 상태에서 전극봉의 표면적을 최대화시키기 위해서, 본 발명은 원통형 전극봉 본체(100) 외주면에 스프링 형태의 표면적확장수단(200)을 끼움 결합시키는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 원통형 전극봉 본체(100)의 직경을 14mm로 하고, 직경이 14mm 인 원통형 전극봉 본체(100) 외주면에 직경이 3mm인 스프링 형태의 표면적확장수단(200)을 이격거리 0.5mm로 하여 끼움 결합시켜 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200)) 전체의 직경을 21mm의 값이 되도록 한다.

물론 도 8에 도시된 그림은 본 발명을 구성하는 원통형 전극봉 본체(100)와 스프링 형태의 표면적확장수단(200)의 결합 예시일 뿐, 전극봉(원통형 전극봉 본체(100)+표면적확장수단(200))의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 하는 제한조건에서 다양한 실시예가 존재할 수 있음은 당연하다.

한편, 상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)은 전해수와의 접촉 면적을 증가시켜 이온화 효율을 더 증가시킬 수 있도록 스프링 형태의 표면에는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 표면적 확장용 홈(210)이 더 형성된다.

상기 표면적 확장용 홈(210)은 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)이 표면적 확장용 홈(210)이 형성되지 않은 경우보다 전해수와 더욱 넓은 면적으로 접촉할 수 있도록 하기 때문에 그 만큼 전해수 이온화 효율을 향상 시킬 수 있고 이로 인해 전해수의 가열 효율도 더욱더 향상시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)에는 보호캡(300)이 더 설치 형성된다.

상기 보호캡(300)은 절연 성질과 열 수축성 성질을 갖는 소재가 적용된 일종의 열수축 튜브로서, 도 3과 같이, 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)에 끼워진 후 가열되어 열 수축한다.

즉, 보호캡(300)은 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)에 끼워진 후 가열되어 열 수축됨으로 보호캡(300)은 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)이 외부로 노출되지 않도록 도 3의 우측 그림과 같이 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)에 밀착 결합된다.

상기와 같이 열 수축성 보호캡(300)을 이용해 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)이 외부로 노출되지 않도록 하는 이유는 전기가 흐르게 되면 전극봉 본체(100)와 표면적 확장수단(200)이 전기적으로 연결되는 부분에서 스파크가 발생할 수 있고, 이로 인해 과열이나 전해수의 이온화 방해라는 악 영향이 발생하는 것을 사전에 차단하기 위함이다.

도 4는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉이 보일러 수조에 설치되는 상태도이고, 도 5는 본 발명의 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉이 보일러 수조에 설치가 완료된 상태도이다.

본 발명의 전극봉(10)은 전해수의 이온화 효율을 높이기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 1개 이상이 보일러 수조 내부에 설치된다.

도 4를 참조하면, 전극봉(10)의 고정 나사부(110)는 보일러 덮개(21)에 설치된 체결부재(22)와 결합함으로 전극봉(10) 일측은 보일러 덮개(21)에 고정 설치되고, 도 5와 같이, 전해수가 저장된 보일러 수조(20)에 전극봉(10)이 삽입 상태로 설치된다.

상기와 같이 보일로 수조 내부에 설치된 전극봉에 전기가 인가되면 보일러 수조(20) 내부에 저장된 전해수의 이온화가 촉진되고, 이온화 과정에서 이온들 사이에서 발생하는 마찰열에 의해 전해수가 가열되고, 가열된 전해수를 보일러의 난방순환수로 사용하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예인 전극보일러에 사용되는 전극봉은,

도 9에 도시된 바와 같이 전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 설치되고, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기에 의해 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 포함하되, 상기 전극봉 본체(100)의 직경은 16~21mm인 것을 특징으로 한다.

보일러 수조 내부에 설치되는 전극봉은 적어도 1개 이상이 설치되는 것이어서 전극봉의 표면적 확장을 위해 전극봉의 사이즈를 무작정 증가 시킬 수 없다.

만약, 전극봉의 사이즈를 크게 증가시키면 수조 내부에 설치되는 사이즈가 증가된 다른 전극봉과의 거리가 가까워져 전해수의 이온화 효율이 떨어지는 문제와 전극봉 산화 정도가 심해지는 문제와 일정한 사이즈를 갖는 수조 내부에 사이즈가 증가된 다수의 전극봉 설치 시 설치 공간적 문제가 발생하기 때문이다.

따라서 본 발명에 있어서, 전극봉의 사이즈(직경)를 16mm~21mm의 값으로 제한하는 이유는 전극봉 사이즈 증가에 따른 상술한 이온화 문제, 전극봉 산화 문제, 설치 공간적 문제를 해결하기 위함이다.

도 7은 본 발명의 표면적 확장형 전극봉 제조방법의 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 표면적 확장형 전극봉 제조방법(이하 '제조방법')은 제1준비단계(S100), 제2준비단계(S200), 제1결합단계(S300), 전기적연결단계(S400)를 기본적으로 포함하고, 제2결합단계(S500), 보호캡수축단계(S600)를 더 포함하여 구성된다.

구체적으로, 본 발명의 표면적 확장형 전극봉 제조방법은,

전기 인가 시, 보일러 수조에 담긴 전해수와 접촉하여 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 준비하는 제1준비단계(S100)와;

원통 형상의 전극봉 본체(100)의 외주면 직경보다 큰 직경을 갖는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 준비하는 제2준비단계(S200)와;

준비된 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 전극봉 본체(100) 외주면에 끼움 방식으로 결합하는 제1결합단계(S300)와;

상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200) 양 측단을 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에 전기적으로 연결하는 전기연결단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1준비단계(S100)는 전기 인가 시 보일러 수조(20)에 담긴 전해수와 접촉하여 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 준비하는 단계로서, 전극보일러의 필요 용량에 따라 전극봉 본체(100)의 사이즈(직경)가 결정된다.

상기 제2준비단계(S200)는 원통 형상의 전극봉 본체(100)의 외주면 직경보다 큰 직경을 갖는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 준비하는 단계로서, 상기 제1준비단계(S100)에서 준비된 전극봉 본체(100)의 직경보다 큰 직경을 갖는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 준비하는 단계이다.

상기 제1결합단계(S300)는 준비된 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 전극봉 본체(100) 외주면에 끼움 방식으로 결합하는 단계로서, 도 2의 왼쪽 그림을 참조한다.

상기 전기적연결단계(S400)는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200) 양 측단을 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에 전기적으로 연결하는 단계이다.

전기적 연결은 일반적인 용접이나 납땜방식일 수 있다.

본 발명의 표면적 확장형 전극봉 제조방법은 상기 전기적연결단계(S400) 이후에 제2결합단계(S500)와 보호캡수축단계(S600)를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 제2결합단계(S500)는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분에 열 수축성 보호캡(300)을 씌우는 단계로서, 도 2의 오른쪽 그림을 참조한다.

상기 보호캡수축단계(S600)는 보호캡(300)에 열을 가해 열 수축성 보호캡(300)을 수축시켜 열 수축성 보호캡(300)이 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)에 밀착되도록 하여, 상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분(도 2의 전기적 접점 부분)이 외부로 노출되지 않도록 하는 단계로서, 도 3을 참조한다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 전극봉
20 : 보일러 수조
100 : 전극봉 본체
200 : 표면적 확장수단
300 : 보호캡

Claims (8)

1. 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉에 있어서,
   전해수가 담긴 보일러 수조 내부에 설치되고, 전해수와 접촉되는 외주면에 흐르는 전기에 의해 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)와;
   상기 전극봉 본체(100)에 전기적으로 연결되어 전기가 흐를 수 있는 표면적을 확장 시키는 표면적 확장수단(200)과;
   상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분에 형성되는 보호캡(300)을 포함하고,
   
   상기 표면적 확장수단(200)은,
   스프링 형태로 형성되어 전극봉 본체(100)의 외주면에 끼움 방식으로 결합되고, 양 측단이 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에서 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 보호캡(300)은,
   절연 성질과 열 수축성 성질을 갖는 소재인 것을 특징으로 하는 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)은,
   전해수에 접촉되는 표면적을 추가로 확장시키도록 스프링 형태의 표면에 복수의 표면적 확장용 홈(210)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉.
   
4. 삭제
5. 전극보일러에 사용되는 표면적 확장형 전극봉 제조방법에 있어서,
   전기 인가 시, 보일러 수조에 담긴 전해수와 접촉하여 전해수의 이온화를 촉진 시키는 원통 형상의 전극봉 본체(100)를 준비하는 제1준비단계(S100)와;
   원통 형상의 전극봉 본체(100)의 외주면 직경보다 큰 직경을 갖는 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 준비하는 제2준비단계(S200)와;
   준비된 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)을 전극봉 본체(100) 외주면에 끼움 방식으로 결합하는 제1결합단계(S300)와;
   상기 스프링 형태의 표면적 확장수단(200) 양 측단을 각각 전극봉 본체(100) 상측과 하측 부분에 전기적으로 연결하는 전기적연결단계(S400)와;
   스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)가 전기적으로 연결되는 부분에 열 수축성 보호캡(300)을 씌우는 제2결합단계(S500)와;
   열을 가해 열 수축성 보호캡(300)을 수축시켜 상기 열 수축성 보호캡(300)이 스프링 형태의 표면적 확장수단(200)과 전극봉 본체(100)에 밀착되도록 하는 보호캡수축단계(S600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면적 확장형 전극봉 제조방법.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 전극봉 본체(100)의 외주면에 표면적 확장수단(200)이 끼움 결합 시, 전극봉 전체의 직경은 16~21mm인 것을 특징으로 하는 표면적 확장형 전극봉.
   
   
8. 삭제

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