KR20220090704A - 다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈 - Google Patents

다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 의하면, 중앙 전도체; 상기 중앙 전도체의 내측에 간극을 이루도록 배치되는 내부 전도체; 상기 중앙 전도체의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 외부 전도체;를 포함하는 다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈이 제공된다.

Description

다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈{ELECTRODE HEATING MODULE HAVING MULTIPLE STRUCTURE}
본 발명은 전도체의 다중 구조를 통해 발열 기능을 보다 향상시킨 다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 물을 가열하는 전기 보일러는 전극형, 저항형 및 열선형 등이 널리 사용되고 있다.
전극형은 물 자체를 전기 저항체로 하여 전극 사이에 전류를 통하여 줄(Joule)열을 발생시켜 물을 가열하며, 저항형 또는 열선형은 물속에 직접 또는 간접으로 금속 저항선을 넣고 그 발열을 이용하는 방식을 사용하고 있다.
그러나 전기 보일러에 사용되는 종래의 전극형 발열체는 단순히 양극(+)과 음극(-)의 1개의 레이어(layer) 구조로서, 효율적으로 물을 가열하지 못하여 보다 효율적으로 물을 가열할 수 있는 전극형 발열 구조가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 전극 발열 모듈은 판형 전도체를 사용하여 전극 발열 모듈의 두께를 최소화하여 소형화하고, 양(+)의 전도체를 음(-)의 전도체로 감싸는 구조를 통해 효율적으로 물을 가열하도록 하고자 한다.
본 발명에 따른 전극 발열 모듈은 양(+)의 전극체인 중앙 전도체를 음(-)의 전극체인 내부 전도체와 외부 전도체가 감싸는 구조와, 상부 캡과 하부 캡의 다중 레이어 구조를 통해 더욱 효율적인 물의 가열이 가능하도록 하고자 한다.
또한, 본 발명에 따른 전극 발열 모듈은 양쪽의 상부 캡과 하부 캡에 형성되는 유입공을 통해 물의 유입을 용이하게 하고, 상부 캡과 하부 캡의 분리형 또는 일체형으로 구성되는 샌드위치 구조를 통해 물과 전극 간의 접촉 면적으로 최대화 하여 더욱 효과적으로 물을 가열하도록 하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 중앙 전도체; 상기 중앙 전도체의 내측에 간극을 이루도록 배치되는 내부 전도체; 상기 중앙 전도체의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 외부 전도체;를 포함하는 다중 구조를 갖는 전극 발열 모듈이 제공된다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 일측면에 결합되는 상부 캡; 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 타측면에 결합되는 하부 캡;을 포함하고, 상기 상부 캡 및 상기 하부 캡은, 상호 결합되어 상기 중앙 전도체, 상기 내부 전도체 및 상기 외부 전도체를 수납할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙 전도체는 판형 고리 형태의 제1 몸체부; 상기 제1 몸체부로부터 연장되어 양(+)의 전원을 인가 받는 판형 막대 형태의 제1 전원 인가부;를 포함하고, 상기 내부 전도체는 상기 상부 캡의 표면에 일체형 또는 분리형으로 구성되며, 막대 형태 또는 상기 제1 몸체부의 내측방향으로 일정 간극의 판형 고리 형태로 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받으며, 상기 외부 전도체는 상기 제1 몸체부의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 제2 몸체부; 상기 제2 몸체부로부터 연장되어 음(-)의 전극을 인가 받는 제2 전원 인가부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 외부 전도체는 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받으며, 상기 내부 전도체는 상기 외부 전도체의 표면에 일체형 또는 분리형으로 형성되는 막대 형태 또는 판형 고리 형태로 형성되어, 음(-)의 전원을 인가 받을 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙 전도체는 판형 사각 고리 형태의 제1 몸체부; 상기 제1 몸체부로부터 연장되어 양(+)의 전원을 인가 받는 판형 막대 형태의 제1 전원 인가부;를 포함하고, 상기 내부 전도체는 상기 상부 캡의 표면에 일체형 또는 분리형의 막대 형태로 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받으며, 상기 외부 전도체는 상기 제1 몸체부의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 제2 몸체부; 상기 제2 몸체부로부터 연장되어 음(-)의 전극을 인가 받는 제2 전원 인가부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙 전도체는 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되는 원통형 구조로 구성되고, 상기 내부 전도체는 상기 중앙 전도체의 내측에 삽입되는 막대 또는 원통 형태로 구성되고, 상기 외부 전도체는 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 중앙 전도체를 수납하는 원통형 구조로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙 전도체는 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되는 원통형 구조로 구성되고, 상기 내부 전도체는 상기 중앙 전도체의 내측에 삽입되는 막대 또는 원통 형태로 구성되고, 각각의 상기 중앙 전도체와 상기 내부 전도체는 다수의 발열 구조물을 구성하며, 상기 외부 전도체는 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 다수의 발열 구조물을 모두 수납하는 원통형 구조로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 내부 전도체가 고정되며, 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 상부에 결합되는 상부 캡; 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 하부에 결합되는 하부 캡;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 다수의 발열 구조물의 사이에 배치되는 보조 전도체;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 판형 전도체를 사용하여 전극 발열 모듈의 두께를 최소화하여 소형화하고, 양(+)의 전도체를 음(-)의 전도체로 감싸는 구조를 통해 효율적으로 물을 가열할 수 있다.
또한, 종래의 전극 발열 모듈이 단순히 양극(+)과 음극(-)의 1개의 레이어(layer) 구조인데 반하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 양(+)의 전극체인 중앙 전도체를 음(-)의 전극체인 내부 전도체와 외부 전도체가 감싸는 구조와, 상부 캡과 하부 캡의 다중 레이어 구조를 통해 더욱 효율적인 물의 가열이 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 양쪽의 상부 캡과 하부 캡에 형성되는 유입공을 통해 물의 유입을 용이하게 하고, 상부 캡과 하부 캡의 분리형 또는 일체형으로 구성되는 샌드위치 구조를 통해 물과 전극 간의 접촉 면적으로 최대화 하여 더욱 효과적으로 물을 가열할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 각 표면에 DLC(Diamond Like Carbon)과 같은 전기가 흐를 수 있으면서도 내부 전극을 보호하는 코팅을 형성하여 부유물의 생성을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 양극(+)과 음극(-) 전극 사이에서의 물분자의 진동과 이온화에 의해 발생하는 산소(O2)를 이용해 살균 작용을 제공하고, H(수소)에 의한 물의 연수화 및 식물의 성장 촉진을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 사시도이다.
도 2은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 분해 사시도이다.
도 3는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 외관도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 사시도이고, 도 2은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 분해 사시도이고, 도 3는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈을 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈의 외관도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 중앙 전도체(110), 내부 전도체(120), 외부 전도체(130), 상부 캡(140) 및 하부 캡(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 중앙 전도체(110), 내부 전도체(120), 외부 전도체(130), 상부 캡(140) 및 하부 캡(150)은 전도체로 구성되며, 보다 구체적으로, 스테인리스, 알루미늄, 구리, 신주, 황동, 청동, 카본 등의 전도성 재료로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 중앙 전도체(110)는 양(+)의 전원이 인가되는 양(+)의 전도체로 구성되고, 상기 중앙 전도체(110)의 내측의 내부 전도체(120)에는 음(-)의 전원이 인가될 수 있으며, 상기 중앙 전도체(120)의 외측의 외부 전도체(130)에도 마찬가지로 음(-)의 전원이 인가되어 음(-)의 전도체로 구성될 수 있다.
이때, 내부 전도체(120)는 상기 중앙 전도체(110)의 내측에 간극을 이루도록 배치되고, 외부 전도체(130)는 상기 중앙 전도체(110)의 외측에 간극을 이루도록 배치되어, 양(+)의 전극인 중앙 전도체(110)와 음(-)의 전극인 내부 전도체(120), 외부 전도체(130) 간에는 상호 절연된다.
이때, 도 1 내지 도 5의 실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 직사각형의 외관을 갖도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 중앙 전도체(110)는 판형 사각 고리 형태의 제1 몸체부(111)와, 상기 제1 몸체부(111)로부터 연장되어 양(+)의 전원을 인가 받는 판형 막대 형태의 제1 전원 인가부(112)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 외부 전도체(130)는 상기 제1 몸체부(110)의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 제2 몸체부(131)와, 상기 제2 몸체부(131)로부터 연장되어 음(-)의 전극을 인가 받는 제2 전원 인가부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 내부 전도체(120)는 상기 상부 캡의 표면에 일체형 또는 분리형의 막대 형태로 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받도록 구성될 수 있다.
그뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 상부 캡(140)및 하부 캡(150)을 더 포함하여 구성된다.
상부 캡(140)은 표면에 물이 유입되는 다수의 유입공(141)이 형성되며, 상기 외부 전도체(130)의 일측면에 결합되고, 하부 캡(150)의 표면에도 물이 용이하게 유입되도록 다수의 유입공(151)이 형성되며, 상기 외부 전도체(130)의 타측면에 결합될 수 있다.
그에 따라, 상기 상부 캡(140) 및 상기 하부 캡(150)은 상호 결합되어 상기 중앙 전도체(110), 상기 내부 전도체(120) 및 상기 외부 전도체(130)를 수납할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 중앙 전도체(110), 내부 전도체(120), 외부 전도체(130), 상부 캡(140), 하부 캡(150)을 소정 두께의 판형으로 구성하고, 양(+)의 전극체인 중앙 전도체(110)를 음(-)의 전극체인 내부 전도체(120), 외부 전도체(130), 상부 캡(140), 하부 캡(150)이 감싸는 구조를 통해, 전극 발열 모듈(100)의 두께를 최소화함과 동시에 효율적인 물의 가열이 가능하다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 각 표면에 DLC(Diamond Like Carbon)과 같은 전기가 흐를 수 있으면서도 내부 전극을 보호하는 코팅을 형성하여 부유물의 생성을 방지할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 5을 참조하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전극 발열 모듈(100)는 제1 전원 인가부(112)와 제2 전원 인가부(132)가 수용되는 전원 커넥터(101)를 통해 전원부(미도시)로부터 전원을 인가 받도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전극 발열 모듈은 양쪽의 상부 캡과 하부 캡에 형성되는 유입공을 통해 물의 유입을 용이하게 하고, 상부 캡과 하부 캡의 분리형 또는 일체형으로 구성되는 샌드위치 구조를 통해 물과 전극 간의 접촉 면적으로 최대화 하여 더욱 효과적으로 물을 가열할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 중앙 전도체;
    상기 중앙 전도체의 내측에 간극을 이루도록 배치되는 내부 전도체;
    상기 중앙 전도체의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 외부 전도체;
    를 포함하는 전극 발열 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 일측면에 결합되는 상부 캡;
    표면에 물이 유입되는 다수의 유입공이 형성되어, 상기 외부 전도체의 타측면에 결합되는 하부 캡;을 포함하고,
    상기 상부 캡 및 상기 하부 캡은,
    상호 결합되어 상기 중앙 전도체, 상기 내부 전도체 및 상기 외부 전도체를 수납하는 전극 발열 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중앙 전도체는,
    판형 고리 형태의 제1 몸체부;
    상기 제1 몸체부로부터 연장되어 양(+)의 전원을 인가 받는 판형 막대 형태의 제1 전원 인가부;를 포함하고,
    상기 내부 전도체는,
    상기 상부 캡의 표면에 일체형 또는 분리형으로 구성되며, 막대 형태 또는 상기 제1 몸체부의 내측방향으로 일정 간극의 판형 고리 형태로 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받으며,
    상기 외부 전도체는,
    상기 제1 몸체부의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 제2 몸체부;
    상기 제2 몸체부로부터 연장되어 음(-)의 전극을 인가 받는 제2 전원 인가부;
    를 포함하는 전극 발열 모듈.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 중앙 전도체는,
    판형 사각 고리 형태의 제1 몸체부;
    상기 제1 몸체부로부터 연장되어 양(+)의 전원을 인가 받는 판형 막대 형태의 제1 전원 인가부;를 포함하고,
    상기 내부 전도체는,
    상기 상부 캡의 표면에 일체형 또는 분리형 막대 형태로 형성되어 음(-)의 전원을 인가 받으며,
    상기 외부 전도체는,
    상기 제1 몸체부의 외측에 간극을 이루도록 배치되는 제2 몸체부;
    상기 제2 몸체부로부터 연장되어 음(-)의 전극을 인가 받는 제2 전원 인가부;
    를 포함하는 전극 발열 모듈.
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