KR20210136287A - 이온발열체 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 이온발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체를 이온화시켜 전기적 진동과 열 진동을 발생시켜 유체를 가열시키는 이온발열체에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체는, 유체가 공급되는 유입부가 하부 일측에 설치되고, 유체가 배출되는 배출부가 상부 일측에 설치되며, 내부에 유체가 유동하는 소정의 공간이 형성되는 본체부와, 상기 본체부 하부에 설치되어 상기 본체부를 지지하는 지지부와, 상기 지지부를 관통하여 본체부 상부로 연장 입설되는 복수개의 금속봉과, 상기 본체부 내부에 설치되고, 상기 복수개의 금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되어, 전원 공급시 진동하여 유체에 이온화에 따른 버블을 발생시켜 유체를 가열시키는 복수개의 금속진동판 및 상기 지지부 하부를 관통해나온 금속봉과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부를 포함한다.

Description

이온발열체{Ion heating element}

본 개시내용은 이온발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체를 이온화시켜 전기적 진동과 열 진동을 발생시켜 유체를 가열시키는 이온발열체에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 가정에서 사용되는 난방시스템은 보일러에 의한 가열방식을 많이 사용하고 있으며, 실내 바닥에 파이프를 설치하고 보일러에 의해 가열된 물이 파이프를 순환하면서 열이 공급되어 실내온도를 높이는 방식으로 이루어진다. 이러한 보일러는 사용되는 에너지원에 따라 기름보일러나 가스보일러, 전기보일러 등으로 구분되고, 난방방식에 따라 히터펌프식 또는 히터가열식 보일러로 구분된다. 최근에는 열효율을 증대시키거나 효율적 난방방식을 통해 난방비를 아낄 수 있는 에너지 절약형 보일러들이 지속적으로 개발되고 있다.

그 중에서 상기 히터가열식 보일러는 발열체가 가열의 대상이 되는 매체(대표적으로 물)를 직접 가열하는 방식이다. 상기 발열체는 시이즈히터나 반도체소자의 일종인 PTC 등이 있으며, 여기서 상기 시이즈히터는 스테인리스 등의 파이프 속에 절연체와 함께 열선을 봉입하여 만든 것으로 고열을 얻을 수 있으며 내구성이 커 전기보일러 등에서 물을 직접 가열하는데 많이 사용되고 있다. 상기와 같은 히터가열식 보일러의 발열체를 봉형상의 히터라고 하여 히터봉이라고 불리며, 히터봉 내부에 설치된 열선에 전류를 공급하여 발생하는 전기저항에 따라 열을 발생시키게 되면서 물을 가열시키게 된다.

그러나 상기와 같이 히터봉을 활용한 가열방식의 경우, 우선적으로 히터봉에 전류를 공급하여 히터봉 자체를 가열시킨 후에 히터봉이 물을 가열시키는 방식을 취하게 됨에 따라 직접 물을 가열시키는 방식보다 발열효율이 떨어진다는 단점이 있으며, 이는 경제적 손실이라는 결과를 가져온다.

1. 한국 특허공개 제10-2013-0058095호(2013.06.04 공개)

금속진동체를 통해 유체를 이온화시켜 전기적 진동과 열 진동을 발생시켜 유체를 가열시키는 이온발열체에 관한 것이다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체는, 유체가 공급되는 유입부가 하부 일측에 설치되고, 유체가 배출되는 배출부가 상부 일측에 설치되며, 내부에 유체가 유동하는 소정의 공간이 형성되는 본체부와, 상기 본체부 하부에 설치되어 상기 본체부를 지지하는 지지부와, 상기 지지부를 관통하여 본체부 상부로 연장 입설되는 복수개의 금속봉과, 상기 본체부 내부에 설치되고, 상기 복수개의 금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되어, 전원 공급시 진동하여 유체에 이온화에 따른 버블을 발생시켜 유체를 가열시키는 복수개의 금속진동판 및 상기 지지부 하부를 관통해나온 금속봉과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부를 포함한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판은, 상하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 원뿔대 또는 다각뿔대 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판의 하부 양측에 돌출되게 형성되며, 관통하여 지나는 상기 금속봉의 소정위치에 고정되는 고정용플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 복수개의 금속진동판은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되, 상기 고정용플랜지는 180°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 복수개의 금속진동판은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되, 상기 고정용플랜지는 120°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부로부터 상측으로 연장 설치되는 온도센서 또는 접지용센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판의 상부 또는 하부에서 상기 금속봉과 연결 설치되고, 상기 본체부 내에 밀착되게 수용되어 상기 금속봉의 진동을 차단하도록 잡아주는 진동방지패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유입부와 금속진동판 사이에 설치되는 제1진동방지패드와, 상기 배출부와 금속진동판 사이에 설치되는 제2진동방지패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1진동방지패드 및 제2진동방지패드의 중앙에 개방홀이 형성되되, 상기 제1진동방지패드의 제1개방홀은 제2진동방지패드의 제2개방홀보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부의 하부면 외측부로부터 연장 형성되는 다리부를 포함하되, 상기 다리부는 하부를 향할수록 직경이 커지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2진동방지패드와 지지부 사이에 위치하는 금속봉의 외측부를 둘러싸도록 형성되는 받침부를 포함하되, 상기 받침부는 하부를 향해 직경이 커지는 원뿔대 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부를 포함하고, 상기 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부의 외측면을 따라 나사산이 형성되며, 상기 상부돌출지지부는 본체부와 나사결합되며, 상기 하부돌출지지부와 나사결합되는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부를 포함하고, 상기 본체부 하부는 외측을 향해 소정길이 돌출되어 상기 상부돌출지지부에 인입 결합되며, 상기 하부돌출지지부의 외측면을 감싸는 하부링을 더 포함하되, 상기 하부링과 지지부 및 본체부 외측부는 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 하부돌출지지부와 나사결합되는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부는, 상기 본체부의 하부에 설치되는 하부지지부와 상부에 설치되는 상부지지부 및 중앙에 설치되는 중앙지지부로 이루어지며, 상기 하부지지부로부터 상부를 향해 관통 설치되는 복수개의 하부금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 하부금속진동판과, 상기 상부지지부로부터 하부를 향해 관통 설치되는 복수개의 상부금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 상부금속진동판 및 상기 상부지지부 상부를 관통해나온 상부금속봉 및 상기 하부지지부 하부를 관통해나온 하부금속봉과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부의 측면 일측에 설치되며 내부의 유체 온도를 측정하는 온도계 및 상기 본체부 내부의 유체온도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 실시예에 의하면, 히터봉을 이용한 발열방식이 아닌 금속진동체를 통해 유체를 이온화시켜 전기적 진동과 열 진동으로 유체를 가열하는 방식을 취함으로써 별도의 발열체 없이 유체를 가열시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 유체 자체가 가열됨에 따라 종래 히터봉 방식보다 발열효율이 높고 에너지를 절약할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 개시내용의 실시예에 의하면, 복수개의 금속진동판 사이에서 공진현상이 발생하여 유체가 이온화됨에 따라 입력 에너지보다 많은 열량을 출력할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체의 사시도.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체의 분해사시도.
도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체에 있어서, 금속진동판 사이에서 물 분자가 이온화되는 상태도.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체에 있어서, 금속진동판의 또 다른 실시예에 대한 사시도.
도 5는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 이온발열체의 분해사시도.
도 6은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 이온발열체에 있어서, 내부 금속진동판에 대한 투시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 이온발열체의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체의 사시도를 도시하고, 도 2는 분해사시도를 나타낸다.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체는, 유체가 공급되는 유입부(11)가 하부 일측에 설치되고, 유체가 배출되는 배출부(13)가 상부 일측에 설치되며, 내부에 유체가 유동하는 소정의 공간이 형성되는 본체부(10)와, 상기 본체부(10) 하부에 설치되어 상기 본체부(10)를 지지하는 지지부(20)와, 상기 지지부(20)를 관통하여 본체부(10) 상부로 연장 입설되는 복수개의 금속봉(21)과, 상기 본체부(10) 내부에 설치되고, 상기 복수개의 금속봉(21)과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되어, 전원 공급시 진동하여 유체에 이온화에 따른 버블을 발생시켜 유체를 가열시키는 복수개의 금속진동판(30)과, 상기 지지부(20) 하부를 관통해나온 금속봉(21)과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부(40)를 포함한다.

상기 본체부(10)는 수직 방향으로 연장되며 내부에 소정의 공간이 형성되는 원통형상을 가질 수 있으며, 내부에는 물과 같은 유체가 유입, 유출될 수 있도록 구성된다. 상기 본체부(10)의 하부 일측으로부터 유체가 지속적으로 공급될 수 있도록 유입부(11)가 설치되며, 이후 금속진동판(30)을 통해 가열된 유체가 본체부(10) 상부 일측에 형성된 배출부(13)를 통해 배출되면서 유체가 순환하게 된다. 상기 배출부(13)는 도 1에서 상측부에 형성되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니고 상부면에 형성될 수도 있다.

다음으로, 상기 본체부(10) 하부에 설치되어 본체부(10)를 지지하는 지지부(20)를 더 포함할 수 있다. 상기 지지부(20)는 본체부(10)의 직경보다 큰 직경을 가지는 원판형으로 이루어질 수 있으며, 상기 본체부(10)를 하부에서 지지해주는 역할을 한다. 또한, 상기 지지부(20)는 복수개의 금속봉(21)이 관통되는 개구가 복수개 형성될 수 있으며, 이는 후술하는 금속진동판(30)의 고정용플랜지(31)에 삽입될 수 있는 위치에 형성됨이 바람직하다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부(20)의 하부면 외측부로부터 연장 형성되는 다리부(80)를 포함하되, 상기 다리부(80)는 하부를 향할수록 직경이 커지는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부(20)를 관통하는 금속봉(21)에 의하여 지면으로부터 안정적으로 지지될 수 없다는 점을 보완하기 위하여, 상기 지지부(20)의 하부면으로부터 지면까지 연장 형성되는 다리부(80)를 더 포함할 수 있다. 상기 다리부(80)는 외측 둘레를 따라 3개 이상으로 구성됨이 바람직하고, 하부를 향해 직경이 커지도록 이루어져 이온발열체를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

도 3은 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체에 있어서, 금속진동판 사이에서 물 분자가 이온화되는 상태도를 도시한다.

다음으로, 상기 본체부(10) 내부에 설치되고, 상기 복수개의 금속봉(21)과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 금속진동판(30)과, 상기 지지부(20) 하부를 관통해나온 금속봉(21)과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부(40)을 더 포함할 수 있다.

상기 금속진동판(30)은 복수개, 바람직하게는 4개 또는 6개가 소정간격 이격되어 나란히 배치되는 구조를 가질 수 있으며, 상기 금속봉(21)과 연결되어 본체부(10) 내부에서 지지될 수 있다. 상기 전류공급부(40)는 +전극과 -전극으로 이루어져 외부전원으로부터 전류를 공급하게 되며, 상기 금속봉(21)과 연결되어 전류를 공급하게 된다.

전류의 공급은 단상과 삼상이 가능하며, 단상의 경우 지지부(20)는 4개의 지지부(20)가 사용될 수 있으며 최소 4개의 금속진동판(30)을 기본구성으로 함이 바람직하고, 온도에 따라 2개씩 짝수로 증가시킬 수도 있다. 또한, 삼상의 경우 지지부(20)는 6개가 사용될 수 있으며 최소 6개의 금속진동판(30)으로 이루어짐이 바람직하고, 온도에 따라 9개나 12개, 15개 등으로 3개씩 증가시켜 사용할 수 있다. 따라서, 상기 전류공급부(40)와 연결된 금속봉(21)을 통해 금속진동판(30)으로 전류가 공급되고, 상기 복수의 금속진동판(30)은 소정의 간격을 두고 상호 이격되어 배치되는데, 그 사이에서 물이 양이온과 음이온으로 이온화되어 금속진동판(30) 사이를 1초에 수십회 이동하면서 물 분자간의 상호 마찰을 통해 열이 발생하게 된다. 상기 금속진동판(30)의 원리는 전류가 공급되면서 내부에 공급되는 물이 빠르게 전기분해되면서 산소와 수소 기포로 고압 팽창되어 고열의 vortex cavitation(소용돌이 공동현상)이 발생하고 다시 재결합하여 물로 변하면서 전기적 진동과 열 진동이 발생하면서 초기 입력 에너지보다 더 많은 열량(약 140% 이상의 열량)이 출력된다. 상기와 같은 금속진동판(30)을 사용하게 되면, 종래 히터봉이라는 매개체를 사용하여 가열시키는 방식 대비, 물 자체가 매개체가 되어 열이 발생되는 것이므로 발열 효율이 월등히 높으며, 가열장치 내부에 물이 없는 경우에도 물 자체가 매개체가 되므로 화재의 우려가 없다는 장점이 있다. 또한, 히터봉은 보일러 내부에서 지속적으로 사용됨에 따라 경화에 따른 파괴나 부식 등의 문제가 발생할 수 있으나, 상기와 같은 문제점 없이 반영구적 사용이 가능하다는 장점이 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판(30)은, 상하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 원뿔대 또는 다각뿔대 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 금속진동판(30)은 복수개로 구성되어 그 사이에서 발생하는 이온화과정에 의해 물이 가열되는 원리로 이루어지는데, 상기와 같이 상하부가 개방되는 원뿔대 또는 다각뿔대 형상으로 이루어짐에 따라 물이 하부에서 용이하게 유입될 수 있으며, 가열된 물이 상부로 용이하게 배출될 수 있게 된다.

도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체에 있어서, 금속진동판의 또 다른 실시예에 대한 사시도를 도시한다.

전술한 바와 같이, 상기 금속진동판(30)은 바람직하게는 상하부가 개방된 원뿔대 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 상하부가 개방된 다각뿔대 형상을 가질 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 삼각뿔대 또는 사각뿔대나 그 이상의 다각뿔대 형상을 가질 수도 있다. 그에 따라 평판으로 형성되는 금속진동판에 비하여 같은 본체부(10)를 기준으로 큰 표면적을 얻을 수 있어 진동발생 효과가 극대화되는 효과가 있으며, 버블이 원뿔대 또는 다각뿔대의 경사면을 통해 가이드되면서 상부의 좁은 구멍을 통해 분출하게 되므로 펌프의 동력을 크게 요하지 않고 열의 신속한 확산이 가능하다는 장점이 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판(30)의 하부 양측에 돌출되게 형성되며, 관통하여 지나는 상기 금속봉(21)의 소정위치에 고정되는 고정용플랜지(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 복수개의 금속진동판(30)은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되, 상기 고정용플랜지(31)는 180°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 고정용플랜지(31)는 금속봉(21)과 금속진동판(30)을 상호 연결해주는 구성으로, 상기 금속진동판(30)의 중심축을 기준으로 하부 양측에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 금속진동판(30)에 형성된 두 개의 고정용플랜지(31)가 금속봉(21)에 끼워지고 소정간격 이격되어 두 번째 금속진동판(30)이 금속봉(21)에 끼워지면서 일렬로 배치되는 복수개의 금속진동판(30) 구조를 가지게 된다. 여기서, 상기 금속진동판(30)은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치될 수 있으며, 특히 고정용플랜지(31)가 180° 또는 120°의 간격으로 교차 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 금속진동판(30) 중에서 첫 번째 금속진동판(30)이 배치되고 그 다음의 금속진동판(30)은 첫 번째 금속진동판(30)의 고정용플랜지(31)와 서로 다른 위치, 바람직하게는 직교하는 위치에 배치되도록 금속진동판(30)이 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 전류공급부(40)는 두 개의 금속봉(21)에 연결되면 금속진동판(30) 전체에 전류를 공급할 수 있게 됨으로써 유체를 가열시킬 수 있게 되며, 상기 금속진동판(30)이 복수개, 바람직하게는 4개로 이루어진 이온발열체에 의하여 물을 가열시키는 효과를 증대시킬 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 이온발열체의 사시도를 도시한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 복수개의 금속진동판(30)은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되, 상기 고정용플랜지(31)는 120°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속진동판(30)은 6개로 이루어지는 삼상 구조도 가능하며, 그에 따라 금속진동판(30)의 고정용플랜지(31)는 하부에서부터 120° 간격을 두고 이격되어 배치되면서 첫번째와 네번째 금속진동판(30), 두번째와 다섯번째 금속진동판(30)은 동일한 금속봉(21)을 공유하게 된다. 따라서, 금속봉(21)을 통해 전류가 공급되면 금속진동판(30) 전체에 전류가 가해지면서 물이 이온화되어 가열작용이 이루어지는 것이다. 상기 금속진동판(30)의 개수는 4개 또는 6개로 한정되는 것은 아니며, 8개 또는 12개 등으로 이루어질 수도 있으며 그에 따른 발열효율도 증가하게 된다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부(20)로부터 상측으로 연장 설치되는 온도센서(50) 또는 접지용센서(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도센서(50)는 지지부(20)에 매립 설치되며 상부로 연장 형성되고, 본체부 내부에 공급된 유체의 온도를 측정하기 위한 구성이다. 또한, 상기 접지용센서(60)는 본체부(10) 내부에서 금속봉(21)이나 금속진동판(20) 이외에서 전류가 흐르는 것을 감지하기 위한 구성으로, 연장된 센서 최상단측에 온도 또는 접지여부를 측정하기 위한 센서가 구성될 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 금속진동판의 상부 또는 하부에서 상기 금속봉(21)과 연결 설치되고, 상기 본체부(10) 내에 밀착되게 수용되어 상기 금속봉(21)의 진동을 차단하도록 잡아주는 진동방지패드(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 유입부(11)와 금속진동판(30) 사이에 설치되는 제1진동방지패드(71)와, 상기 배출부(13)와 금속진동판(30) 사이에 설치되는 제2진동방지패드(73)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동방지패드(70)는 금속진동판(30)에 전류가 공급되어 물이 이온화되어 전기적/열적 진동이 발생하게 되는데 그에 따른 소음발생이나 진동으로 인한 기기파손 등을 방지하기 위하여 지지부(20)로부터 금속진동판(30) 전체를 지지해주기 위한 진동방지패드(70)가 설치될 수 있다. 상기 진동방지패드(70)는 유체가 유입되는 유입부(11)와 금속진동판(30) 사이에 설치되는 제1진동방지패드(71) 및 금속진동판(30)과 배출부(13) 사이에 설치되는 제2진동방지패드(73)를 포함할 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1진동방지패드(71) 및 제2진동방지패드(73)의 중앙에 개방홀이 형성되되, 상기 제1진동방지패드(71)의 제1개방홀(72)은 제2진동방지패드(73)의 제2개방홀(74)보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1개방홀(72)은 하부에 형성되는 유입부(11)로부터 공급되는 유체를 상부로 용이하게 전달하기 위하여 직경이 크게 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 제2개방홀(73)은 금속진동판(30)에 의해 가열된 유체가 상부로 용이하게 전달되기 위하여 좁은 직경을 가지는 것이 바람직하다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2진동방지패드(73)와 지지부(20) 사이에 위치하는 금속봉(21)의 외측부를 둘러싸도록 형성되는 받침부(90)를 포함하되, 상기 받침부(90)는 하부를 향해 직경이 커지는 원뿔대 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 받침부(90)는 지지부(20)에 관통 설치되는 금속봉(21)이 진동 등으로부터 파손이나 결함이 발생하는 것을 방지하고, 금속진동판(30) 등이 지지부(20)에 안정적으로 지지될 수 있도록 하기 위하여 금속봉(21) 외측부를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한, 그 형상은 하부를 향해 직경이 커지는 원뿔대 형상으로 이루어져 지지부(20)와 맞닿는 부분의 면적을 증대시킴으로써 보다 안정적인 지지가 가능하다. 상기 받침부(90)는 고무와 같은 마찰력이 큰 소재로 이루어질 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부(20) 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부(20)보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부(201) 및 상부돌출지지부(203)를 포함하고, 상기 하부돌출지지부(201) 및 상부돌출지지부(203)의 외측면을 따라 나사산이 형성되며, 상기 상부돌출지지부(203)는 본체부와 나사결합되며, 상기 하부돌출지지부(201)와 나사결합되는 커버부(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부(20)가 본체부(10)와 상호 결합되기 위하여, 지지부(20)의 상부에 형성되며 보다 작은 직경을 가지는 상부돌출지지부(203)를 형성할 수 있으며 그 외측면을 따라 나사산이 형성되고, 상기 본체부(10)의 하부 내측면을 따라 대응되는 나사산이 형성되어 상호 결합될 수 있다. 또한, 상기 하부돌출지지부(201)는 상기 금속봉(21) 및 이와 연결되는 전류공급부(40)를 커버하기 위한 구성으로 커버부(100)를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버부(100) 또한 하부돌출지지부(201)와 나사결합을 통해 상호 결합될 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부(20) 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부(20)보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부(201) 및 상부돌출지지부(203)를 포함하고, 상기 본체부(10) 하부는 외측을 향해 소정길이 돌출되어 상기 상부돌출지지부(203)에 인입 결합되며, 상기 하부돌출지지부(201)의 외측면을 감싸는 하부링(202)을 더 포함하되, 상기 하부링(202)과 지지부(20) 및 본체부(10) 외측부는 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.

이는 삼상(6개의 금속진동판을 갖는 구성)에서, 과한 진동을 방지하기 위하여 본체부(10)와 지지부(20) 및 하부링(202)이 수직방향을 따라 나사결합 등으로 결합되어 안정적으로 지지되기 위한 구성이다. 상기 본체부(10) 하부는 외측을 향해 소정길이 돌출되어 지지부(20)와 평행한 면을 가지며, 상기 하부돌출지지부(201)의 외측면을 감싸는 하부링(202)을 더 포함하여 지지부(20)를 중심으로 상하부에서 상호 결합되는 구조를 가질 수 있다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체부(10)의 측면 일측에 설치되며 내부의 유체 온도를 측정하는 온도계(110) 및 상기 본체부(10) 내부의 유체온도를 제어하는 제어부(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도계(110)는 금속진동판(30)을 통해 가열된 유체의 온도를 측정하여 원하는 온도까지 가열되었는지 여부를 측정하기 위한 구성이며, 상기 제어부(120)를 통해 작동 제어가 가능하게 된다.

도 6은 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 이온발열체의 사시도를 도시한다.

본 개시내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 지지부(20)는, 상기 본체부(10)의 하부에 설치되는 하부지지부(23)와 상부에 설치되는 상부지지부(25) 및 중앙에 설치되는 중앙지지부(27)로 이루어지며, 상기 하부지지부(23)로부터 상부를 향해 관통 설치되는 복수개의 하부금속봉(24)과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 하부금속진동판(33)과, 상기 상부지지부(25)로부터 하부를 향해 관통 설치되는 복수개의 상부금속봉(26)과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 상부금속진동판(35) 및 상기 상부지지부(25) 상부를 관통해나온 상부금속봉(26) 및 상기 하부지지부(23) 하부를 관통해나온 하부금속봉(24)과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이는, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 이온발열체가 상하로 결합되는 구성으로, 하부에 설치되는 하부지지부(23)로부터 전류공급부(40)를 통해 전류를 공급받으면 하부금속진동판(33)에서 유체를 가열하여 가열된 유체가 배출부(13)를 통해서 배출될 수 있으며, 같은 원리로 상부에 설치되는 상부지지부(25)를 관통하여 설치되는 상부금속봉(26)과 연결되는 전류공급부(40)로부터 상부금속진동판(35)으로 전류를 공급하여 유체를 가열하게 되면, 하부에 설치된 유입부(11)로부터 올라온 유체가 가열되어 상부 배출부(13)를 통해 배출될 수 있다. 이는 상하부에 연속적으로 설치되는 이온발열체 구성에 의하여 하나는 난방용, 하나는 온수용 등으로 분리하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체부
11 : 유입부
13 : 배출부
20 : 지지부
201 : 하부돌출지지부
202 : 하부링
203 : 상부돌출지지부
21 : 금속봉
23 : 하부지지부
24 : 하부금속봉
25 : 상부지지부
26 : 상부금속봉
27 : 중앙지지부
30 : 금속진동판
31 : 고정용플랜지
33 : 하부금속진동판
35 : 상부금속진동판
40 : 전류공급부
50 : 온도센서
60 : 접지용센서
70 : 진동방지패드
71 : 제1진동방지패드
72 : 제1개방홀
73 : 제2진동방지패드
74 : 제2개방홀
80 : 다리부
90 : 받침부
100 : 커버부
110 : 온도계
120 : 제어부

Claims (16)

1. 유체가 공급되는 유입부가 하부 일측에 설치되고, 유체가 배출되는 배출부가 상부 일측에 설치되며, 내부에 유체가 유동하는 소정의 공간이 형성되는 본체부;
   상기 본체부 하부에 설치되어 상기 본체부를 지지하는 지지부;
   상기 지지부를 관통하여 본체부 상부로 연장 입설되는 복수개의 금속봉;
   상기 본체부 내부에 설치되고, 상기 복수개의 금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되어, 전원 공급시 진동하여 유체에 이온화에 따른 버블을 발생시켜 유체를 가열시키는 복수개의 금속진동판; 및
   상기 지지부 하부를 관통해나온 금속봉과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부;
   를 포함하는 이온발열체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 금속진동판은, 상하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 원뿔대 또는 다각뿔대 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 금속진동판의 하부 양측에 돌출되게 형성되며, 관통하여 지나는 상기 금속봉의 소정위치에 고정되는 고정용플랜지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수개의 금속진동판은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되,
   상기 고정용플랜지는 180°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
5. 제3항에 있어서,
   상기 복수개의 금속진동판은 짝수개로 이루어져 일렬로 배치되되,
   상기 고정용플랜지는 120°의 간격으로 교차배치되는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 지지부로부터 상측으로 연장 설치되는 온도센서 또는 접지용센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 금속진동판의 상부 또는 하부에서 상기 금속봉과 연결 설치되고, 상기 본체부 내에 밀착되게 수용되어 상기 금속봉의 진동을 차단하도록 잡아주는 진동방지패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 진동방지패드는,
   상기 유입부와 금속진동판 사이에 설치되는 제1진동방지패드와,
   상기 배출부와 금속진동판 사이에 설치되는 제2진동방지패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1진동방지패드 및 제2진동방지패드의 중앙에 개방홀이 형성되되,
   상기 제1진동방지패드의 제1개방홀은 제2진동방지패드의 제2개방홀보다 작은 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
10. 제1항에 있어서,
    상기 지지부의 하부면 외측부로부터 연장 형성되는 다리부를 포함하되,
    상기 다리부는 하부를 향할수록 직경이 커지는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제2진동방지패드와 지지부 사이에 위치하는 금속봉의 외측부를 둘러싸도록 형성되는 받침부를 포함하되,
    상기 받침부는 하부를 향해 직경이 커지는 원뿔대 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
12. 제4항에 있어서,
    상기 지지부 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부를 포함하고,
    상기 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부의 외측면을 따라 나사산이 형성되며,
    상기 상부돌출지지부는 본체부와 나사결합되며, 상기 하부돌출지지부와 나사결합되는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
13. 제5항에 있어서,
    상기 지지부 상하부에서 소정높이 돌출 형성되되, 상기 지지부보다 작은 직경을 가지는 하부돌출지지부 및 상부돌출지지부를 포함하고,
    상기 본체부 하부는 외측을 향해 소정길이 돌출되어 상기 상부돌출지지부에 인입 결합되며,
    상기 하부돌출지지부의 외측면을 감싸는 하부링을 더 포함하되,
    상기 하부링과 지지부 및 본체부 외측부는 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
14. 제13항에 있어서,
    상기 하부돌출지지부와 나사결합되는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
15. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 본체부의 하부에 설치되는 하부지지부와 상부에 설치되는 상부지지부 및 중앙에 설치되는 중앙지지부로 이루어지며,
    상기 하부지지부로부터 상부를 향해 관통 설치되는 복수개의 하부금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 하부금속진동판과,
    상기 상부지지부로부터 하부를 향해 관통 설치되는 복수개의 상부금속봉과 연결되며 소정간격 이격되어 배치되는 복수개의 상부금속진동판 및
    상기 상부지지부 상부를 관통해나온 상부금속봉 및 상기 하부지지부 하부를 관통해나온 하부금속봉과 연결되어 전류를 공급하는 전류공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.
16. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 측면 일측에 설치되며 내부의 유체 온도를 측정하는 온도계 및
    상기 본체부 내부의 유체온도를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온발열체.

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