KR20220114987A - 이온보일러발열체가 장착된 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한것이다.
구체적으로는 발열판 내부에서 전기적 진동과 열 진동을 통해 유체를 이온화시킴으로써 유체를 가열시키는 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한 것이다.

Description

이온보일러발열체가 장착된 챔버{CHAMBER WITH ION BOILER HEATING ELEMENT}

본 발명은 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한것이다.

구체적으로는 발열판 내부에서 전기적 진동과 열 진동을 통해 유체를 이온화시킴으로써 유체를 가열시키는 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한 것이다.

산업이나 공업 또는 가정에서 사용되는 온수시스템은 보일러에 의한 가열방식을 많이 사용하고 있으며, 실내 바닥에 파이프를 설치하고 보일러에 의해 가열된 물이 파이프를 순환하면서 열이 공급되는 방식으로 이루어진다.

이러한 보일러가 사용되는 에너지원에 따라 기름보일러나 가스보일러, 전기보일러 등으로 구분되고, 가열방식에 따라 히트(heat)펌프식 또는 히트가열식 보일러로 구분된다.

최근에는 열효율을 증대시키거나 효율적 난방방식을 통해 온수비용을 아낄 수 있는 에너지 절약형 보일러들이 지속적으로 개발되고 있다.

그 중에서 상기 히트가열식 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 히트가열식 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.

상술된 기술에 관련하여, 공개특허공보 제10-2016-0035904호에는 히터봉과 상변화물질을 이용하는 축열식 보일러가 기재되어 있다.

상기 기술은, 내부에 상변화물질(PCM)이 채워지는 축열조와; 상기 축열조 내부에 수직으로 설치되며, 축열조 내부에 채워진 상변화물질(PCM)을 가열하여 축열조 내부에 유입되는 용수를 가열하되 용수의 가열면적을 증대시킬 수 있도록 복수개로 설치되는 히터봉과; 상기 히터봉과 히터봉 사이에 일정간격을 두고 설치되며, 양측 단부는 각각 용수의 입구 및 출구로 구성되고, 내부에 투입되는 용수가 상변화물질(PCM)로부터 방출되는 열과 접촉되어 가열되도록 하는 용수 순환관;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히터봉과 상변화물질을 이용하는 축열식 보일러를 개시한다.

공개특허공보 제10-2016-0035904호(2016.04.01.)

본 발명의 목적은 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한것이다.

구체적으로는 발열판 내부에서 전기적 진동과 열 진동을 통해 유체를 이온화시킴으로써 유체를 가열시키는 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한 것이다.에 관한것이다.

구체적으로는 발열판 내부에서 전기적 진동과 열 진동을 통해 유체를 이온화시킴으로써 유체를 가열시키는 이온보일러발열체가 장착된 챔버를 제공하는데 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버는, 금속판을 이용하여 유체가 가열하되,

상기 금속판은 다수 개가 일정간격을 가지면서 이격되고, 유체가 다수 개의 금속판 사이에서 이온화되면서 진동을 통해 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상협하광의 형상을 가지면서 관통홀 형태를 가지는 제1 발열판묶음(110) 및 제2 발열판묶음(120)이 소정간격으로 적층되는 발열판(100)과;

상기 발열판(100)의 상, 하단과 사이에 적층되어 발열판(100)이 이탈되는 것을 방지하는 고정판(200)과;

상기 고정판(200)의 상, 하단에 소정간격 이격되어 유체를 유입 및 배출하는 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320); 및

상기 고정판(200), 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)를 관통하여 고정하는 복수 개의 금속봉(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 발열판묶음(110)은,

상, 하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 형상을 가지는 하부발열판(110)과;

상기 하부발열판(110)의 상부에 소정간격 이격된 상부발열판(120)과;

상기 상부발열판(120)의 상부에 소정간격 이격된 최상부발열판(130)과;

상기 하부발열판(110)의 일측에 결합되는 하부전선연결부(111)와;

상기 하부발열판(110)과 상부발열판(120) 일측에는 'ㄷ'자 판 형태의 제1 발열판연결부(112)와 결합되고,

상기 상부발열판(120)과 이격된 최상부발열판(130) 일측에는 'ㄷ'자 판 형태의 제2 발열판연결부(113)와 결합되고,

상기 최상부발열판(130)의 일측에 결합되는 상부전선연결부(115)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 발열판묶음(120)은,

하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 형상을 가지는 하부발열판(110`)과;

상기 하부발열판(110`)의 상부에 소정간격 이격된 상부발열판(120`)과;

상기 하부발열판(110`)의 일측에 결합되는 하부전선연결부(111`)와;

상기 상부발열판(110`)과 이격된 상부발열판(120`)의 일측에는 'ㄷ'자 판 형태의 제1 발열판연결부(112`)가 결합되고,

상기 상부발열판(120`)의 일측에 결합되는 상부전선연결부(115`)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 발열판묶음(110)을 이루는 하부발열판(110), 상부발열판(120) 및 최상부발열판(130) 사이에 제2 발열판묶음(120)을 이루는 하부발열판(110`) 및 상부발열판(120`)이 위치되되,

상기 하부발열판(110), 상부발열판(120), 최상부발열판(130), 하부발열판(110`) 및 상부발열판(120`)은, 그들 각각이 이루는 발열판 하부발열판(110), 상부발열판(120) 및 최상부발열판(130)의 발열판들끼리 소정간격으로 적층되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 최상부발열판(130)은,

다른 발열판에 비하여 높이가 낮고 상부 개방된 홈이 더 크게 형성되어 유체의 배출이 더 원활하게 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정판(200)은,

상단면에서 상부 방향으로 소정부분 돌출되고 서로 이격된 위치에 복수 개가 형성되는 제1 돌기부(210)와;

상기 제1 돌기부(210)의 상부면부터 고정판(200) 하부면까지 관통되는 금속봉홀(211)과;

상기 제1 돌기부(210)의 상부 일측에 상부 복수 개가 상부 방향으로 소정부분 돌출되는 돌기부(212); 및

상기 돌기부(212)와 대응하는 고정판(200)의 하부면에 돌기부(212)와 동일한 형태 및 개수의 돌기부홈(213)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부발열판(110), 상부발열판(120), 최상부발열판(130), 하부발열판(110`) 및 상부발열판(120`) 중 선택한 어느 1개 이상의 것은, 다수의 통공이 형성된 메쉬의 형상을 가지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부발열판(110), 상부발열판(120), 최상부발열판(130), 하부발열판(110`) 및 상부발열판(120`) 중 선택한 어느 1개 이상의 것은, 무각의 민면 또는 다각 중 어느 하나의 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부발열판(110), 상부발열판(120), 최상부발열판(130), 하부발열판(110`) 및 상부발열판(120`) 중 선택한 어느 1개 이상의 것은,

하부개구부를 형성하는 변의 길이 X를 기준으로,

개방된 상부의 변 길이가 (2/5.5 * X)로 이루어지고,

측면의 길이가 (2/3 * X)로 이루어지며,

적층시 언급한 것을 들의 사이 간격은 (1/5.5 * X)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부진동방지패드(310)는,

상, 하방향으로 관통되는 제1 개방홀(311)과;

외경에서 상기 제1 개방홀(311) 방향으로 복수 개의 나선으로 형성되는 제1 와류부(312)와;

상기 제1 와류부(312) 사이에 복수 개의 관통홀이 형성되는 제1 패드홀(313)로 구성되며,

상기 상부진동방지패드(320)는,

상, 하방향으로 관통되는 제2 개방홀(321)과;

외경에서 상기 제2 개방홀(321) 방향으로 복수 개의 나선으로 형성되는 제2 와류부(322)와;

상기 제2 와류부(322) 사이에 복수 개의 관통홀이 형성되는 제2 패드홀(323)로 구성되며,

상기 제1 개방홀(311)은 제2 개방홀(321) 보다 큰 직경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)의 하측면은,

외측면에서 제1 개방홀(311) 및 제2 개방홀(321) 방향으로 향할수록 두께가 얇아지는 형상을 가질 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 와류부(312) 및 제2 와류부(322)는,

하부에서 유체가 유입되면 나선형을 따라 이동하면서 보다 용이하게 유체를 응집하여 상부로 전달할 수 있는 역할을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속봉(400)은,

소정 두께의 원판 형태를 갖는 제1 금속지지부(411)와;

상기 제1 금속지지부(411)의 하부 방향으로 돌출되는 제1 금속돌출부(412)와;

상기 제1 금속지지부(411)의 상부 방향으로 돌출되는 제1 금속고정부(413)와;

상기 제1 금속고정부(413)의 상면에 상부 방향으로 돌출되는 제1 고정봉(414)과;

상기 제1 고정봉(414)의 상부면에 상부 방향으로 소정 부분 돌출되는 제1 금속결합부(415)를 포함하는 제1 금속결합부(410);

소정 두께의 원판 형태를 갖는 상기 제2 고정봉(421)과;

상기 제2 고정봉(421)의 하부 내측에 상부 방향으로 소정 깊이의 나사산 형태를 갖는 제2 결합홈(422)과;

상기 상기 제2 고정봉(421)의 상부면에 원기둥 형태로 소정부분 돌출되는 제2 결합부(423)를 포함하는 제2 금속결합부(420); 및

원통 형태를 가지며 내측에 상, 하방향으로 관통된 홀이 형성되는 제3 금속결합부커버(430)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 금속결합부(400)의 제1 금속결합부(415)에 제2 금속결합부(420)의 제2 결합홈(422)에 결합되되,

상기 제1 금속결합부(410)와 결합된 제2 금속결합부(420)의 제2 결합부(423)에 복수 개의 제2 금속결합부(420)가 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속봉(400)은,

제1 금속결합부(410)의 제1 금속고정부(413)에 하부진동방지패드(310)의 제1 패드홀(313)이 결합되고,

제1 금속결합부(410)의 제1 고정봉(414) 및 제2 금속결합부(420)의 제2 고정봉(421)에 적층된 고정판(200)의 금속봉홀(211)이 삽입 고정되고,

제2 금속결합부(420)의 다단면(A)에 상부진동방지패드(320)의 제2 패드홀(323)에 결합되는것을 특징으로 한다.

또한, 금속봉(400)의 하부 일측에는,

원기둥 형태를 가지며 외경에 나사산으로 형성되는 돌출결합부(510)를 포함하는 지지부(500)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출결합부(510)는

상부에 발열체가 결합되고, 돌출결합부(510)의 외경 나사산이 본체부(10) 내측 나사산과 결합되되,

다각 형태를 가지며 본체부(10)의 외경보다 더 넓은 지지부(500)의 상부면에 본체부(10)가 안착되어 견고하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부(10)에 발열체가 삽입되는 단부는,

본체부(10)의 상부 또는 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부(10)는,

하부 일측에 유체가 지속적으로 공급될 수 있는 유입부(11)가 형성되고,

상부 일측에 유체가 배출되는 배출부(12)가 형성되고,

하부 일측에 배출된 유체가 본체부(10)내부로 다시 유입될 수 있는 고온배출부(14)를 포함하되,

상부 일측에 결합되어 내측에 저장된 유체의 온도를 측정하는 온도센서(13)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부(10)는,

하부 일측에 구성하여 작동 중간에 밸브를 개폐함으로써 이물질을 배출하는 배출밸브(15)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부(500)는,

하부 일측에 원통형태를 가지며 내측에 소정의 홈이 형성되고,

상기 홈에 금속봉(400) 및 전원공급부(40)를 수용할 하는 마감커버(600)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이온 보일러 발열체는,

상기 금속봉(400)을 이용해 상측 및 하측에 하부마개부(20) 및 상부마개부(30)를 결합하되,

상기 하부마개부(20) 및 상부마개부(30) 사이에 마개금속봉(50)이 원주 방향으로 다수 개가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부마개부(20) 또는 상부마개부(30)에는,

발열체가 결합되는 각 방향의 일면이 소정부분 돌출되되, 돌출된 측면에는 고무패킹부(21)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부마개부(20)하부 일측에는,

유체를 공급받는 유입부(11)와;

온도를 측정하는 온도센서(13)와;

전원공급을 한는 전원공급부(40)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부마개부(30) 상부 일측에는

유체를 배출하는 배출부(12)와;

온도를 측정하는 온도센서(13)와;

전원공급을 한는 전원공급부(40)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 의하면, 히터봉을 이용한 발열방식이 아닌 유체를 이온화시켜 전기적 진동과 열 진동으로 유체를 가열하는 방식을 취함으로써 별도의 발열체 없이 유체를 가열시킬 수 있다는 장점이 있다.

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

또한, 제1 발열판묶음 및 제2 발열판묶음 사이에서 공진현상이 발생하여 유체가 이온화됨에 따라 입력 에너지보다 많은 열량을 출력할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 전류공급부가 하부에서뿐만 아니라 상부에서도 연결되어 역구조로 이루어질 수도 있어 필요에 따른 선택적 사용이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 발열판과 고정판이 결합된 사시도 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제2 발열판묶음 을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음과 제2 발열판묶음이 적층된 것을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음에 대한 다른 실시형태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제2 발열판묶음에 대한 다른 실시형태를 나타낸 것이다.
도 8은 도 6 및 도7에 따른 제1 발열판묶음과 제2 발열판묶음이 적층된 실시예를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 판 및 제2 판에 대한 다양한 실시형태를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 판의 하부 일측에 이온발생홈이 형성되는 실시예를 나타낸 것이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 발열판이 적층된 예를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 고정판을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 하부진동방지패드 및 상부진동방지패드를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 금속봉을 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 실시예1을 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 실시예1을 다른 실시형태로 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 실시예1에 플랜지 형태로 결합되는 것을 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명의 실시예1의 유체 흐름을 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명의 실시예2를 나타낸 것이다.
도 21은 실시예2에 커버가 결합되는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버를 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한것이다.

구체적으로는 발열판 내부에서 전기적 진동과 열 진동을 통해 유체를 이온화시킴으로써 유체를 가열시키는 이온보일러발열체가 장착된 챔버에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 발열판과 고정판이 결합된 사시도 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제2 발열판묶음 을 나타낸 것이다.

도 3 및 4와 같이 발열판(100)은 제1 발열판묶음(110) 및 제2 발열판묶음(120)을 포함한다.

상기 제1 발열판묶음(110)은 제1 판(111), 제1 전선연결부(112) 및 제1 발열판연결부(113)로 구성된다.

상기 제2 발열판묶음(120)은 제2 판(121), 제2 전선연결부(122) 및 제2 발열판연결부(123)로 구성된다.

상기 제1 발열판연결부(113) 및 제2 발열판연결부(123)는 'ㄷ'자 형태를 갖되 실시 형태에 따라 모서리가 각지지 않고 굴곡진 형태를 가질 수도 있다.

상기 제1 발열판연결부(113) 및 제2 발열판연결부(123)의 수직판은 고정판(200)의 외경보다 더 돌출된 형태를 갖도록 구성될 수 있다.

상기 제1 전선연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)는 고정판(200)의 외경보다 소정부분 더 돌출되고, 돌출된 일단에 전력공급을 받을 수 있도록 구성된다.

상기 제1 발열판묶음(110)은, 소정간격 이격되어 적층되는 복수 개의 제1 판(111)과 상기 적층된 제1판(111)의 최상부에 다른 제1 판(111)들이 적층된 간격 보다 더 크게 이격되어 적층된 최상측 제1판(111n)과 'ㄷ'자 형태를 가지며 인접한 그들의 제1판(111)을 연결하되 좌, 우측에서 대칭 방향으로 복수개 구비된 제1 발열판연결부(113) 및 상기 제1판(111)에 대하여 제1 발열판연결부(113)이 연결되지 않은 일측으로 연장된 제1 전선연결부(112)를 포함한다.

상기 최상측 제1판(111n)은 제1 판(111) 및 제2 판(121)보다 높이가 낮고 상부 홀이 크게 형성된다. 이러한 최상측 제1판(111n)은 후술될 도 11과 같이 서술하도록 한다.

상기 하측에 놓인 제1 판(111) 일측에 결합된 제1 전선연결부(112)는 하부로 부터 연장된 전선과 연결되어 전원공급을 받고, 최상측 제1판(111n)의 일측에 결합된 제1 전선연결부(112)는 상부로부터 연장된 전선과 연결되어 전원공급을 받을 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 제2 발열판묶음(120)을 설명하면, 상협하광의 형상을 가지며 내측에 상,하를 관통하는 관통홀 형태를 가지며, 소정간격 이격되어 적층되는 복수 개의 제2 판(121)과 'ㄷ'자 형태를 가지며 인접한 그들의 제2 판(121)을 연결하되 좌, 우측에서 대칭 방향으로 복수개 구비된 제2 발열판연결부(123) 및 상기 제2 판(121)에 대하여 제2 발열판연결부(123)이 연결되지 않은 일측으로 연장된 제2 전선연결부(122)를 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음과 제2 발열판묶음이 적층된 것을 나타낸 것이다.

상기 발열판(100)은 도 5와 같이 제1 발열판묶음(110) 사이에 제2 발열판묶음(120)이 적층되도록 구성된다.

상기 제1 발열판묶음(110)과 제2 발열판묶음(120)이 적층되는 순서로는 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 최상측 제1판(111n) 순으로 소정간격을 가지며 적층된다.

도 6은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 발열판묶음에 대한 다른 실시형태를 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제2 발열판묶음에 대한 다른 실시형태를 나타낸 것이다.

상기 제1 발열판묶음(110) 및 제2 발열판묶음(120)의 다른실시예를 설명하자면, 제1 발열판묶음(110) 및 은 3개의 판이 아닌 5개의 판으로 구성될 수 있고, 상기 제2 발열판묶음(120)은 2개의 판이 아닌 4개의 판으로 구성될 수 있지만, 실시 형태에 따라 복수 개의 판이 적층되도록 구성될 수 있다.

상기 제1 발열판묶음(110)은 복수 개가 상부 방향으로 소정간격 이격되어 적층되는 제1 판(111)과, 상기 복수 개가 적층된 제1 판(111)의 상부에 더 이격되어 적층되는 최상측 제1판(111n)과, 상기 하측에 적층된 제1 판(111)의 일측과 상측에 적층된 최상측 제1판(111n)의 일측에 각각 결합되어 전원공급을 받는 제1 전선연결부(112) 및 상기 복수 개가 적층된 제1 판(111) 및 최상측 제1판(111n)의 일측에 결합되어 적층된 제1 판(111) 및 최상측 제1판(111n)을 엊갈리게 결합되는 제1 발열판연결부(113)로 구성된다.

상기 제2 발열판묶음(120)은 복수 개가 상부 방향으로 소정간격 이격되어 적층되는 제2 판(121)과, 상기 하측에 적층된 제2 판(121)의 일측과 상측에 적층된 제2 판(121)의 일측에 각각 결합되어 전원공급을 받는 제2 전선연결부(122) 및 상기 복수 개가 적층된 제2 판(121)의 각 일측에 엊갈리게 결합되는 제2 발열판연결부(123)로 구성된다.

도 8은 도 6 및 도7에 따른 제1 발열판묶음과 제2 발열판묶음이 적층된 실시예를 나타낸 것이다.

상기 도 8과 같이 제1 발열판묶음(110) 사이에 제2 발열판묶음(120)이 적층되도록 구성된다.

상기 제1 발열판묶음(110)과 제2 발열판묶음(120)이 적층되는 순서로는 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) -> 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) -> 제1 발열판묶음(110)의 최상측 제1판(111n) 순으로 소정간격을 가지며 적층된다.

즉, 상기 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111) 및 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121)이 복수 개가 적층되어 제1 발열판묶음(110) 사이에 제2 발열판묶음(120)이 소정간격으로 적층되도록 구성될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 제1 판 및 제2 판에 대한 다양한 실시형태를 나타낸 것이며, 도 10은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 판의 하부 일측에 이온발생홈이 형성되는 실시예를 나타낸 것이다.

예컨대, 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111), 최상측 제1판(111n)) 와 제2 발열판묶음(120)의 판(121)은 도 8과 같이 상협하광의 형상을 가질 수 있지만 실시 형태에 따라 다각의 형상을 가질 수도 있고, 다수의 통공이 형성된 메쉬의 형상을 가지도록 구성할 수도 있다. 이는 어느 것에도 한정되지 않는다.

상기 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) 하부 일측에 복수 개의 이온발생홈(C)이 형성될 수 있다.

상기 이온발생홈(C)은 제1 발열판묶음(110)의 제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 발열판묶음(120)의 제2 판(121) 하부 일측에서 상부 길이방향을 따라 소정높이의 구형, 타원형 등 다양한 모양으로 적용될 수 있다.

상기와 같이 이온발생홈(C)이 형성되면 이온발생홈(C)이 없는 것에 비하여 더 많은 버블과 이온이 발생하여 유체(물)의 온도를 빠르게 높일 수 있도록 구성된다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 발열판이 적층된 예를 나타낸 것이다.

상기와 같이 적층된 상기 발열판(100)은 제1 전건연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)를 통해 전기공급부의 전기공급이 이루어지면, 발열판(100) 사이의 이격된 공간에 수용된 유체(물)가 양이온과 음이온으로 이온화되어 발열판(100)사이를 1초에 수십회 이동하면서 유체 분자 간의 상호 마찰을 통해 열이 발생되도록 한다.

이를 부연하면 다음과 같다.

우선 상기 전류공급부를 통해 전류를 공급하는 방식으로 교류(Alternating current 또는 AC) 또는 직류(Direct Current 또는 DC)가 존재한다.

우선 교류(AC) 방식으로 전류를 공급하는 경우 그 전압은 100~420V의 범위로 다양하게 존재할 수 있으며, 우리나라 가정집에 공급되는 교류 전원은 보통 220V, 60Hz이다. 여기서, 60Hz의 경우 1초에 60번에 걸쳐 전류방향이 바뀌면서 유체가 이온화됨으로써 상기 발열판(100)에서 전기적 진동을 발생시켜 유체가 가열되며, 50Hz의 경우 1초에 50번에 걸쳐 이온화된 물분자가 발열판(100) 사이를 이동하면서 유체를 가열시키게 된다. 또한, 직류(DC) 방식으로 전류를 공급하는 경우 전류값이 커지면 파장이 세지면서 물분자의 이온화에 따른 이온생성량이 더욱 증대될 수 있다.

발열판(100)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 120~150% 이상의 열량)이 출력된다(도 12 참조).

상기와 같은 발열판(100)을 사용하게 되면, 종래 히터봉이라는 매개체를 사용하여 가열시키는 방식(금속저항체를 직접 가열시켜 간접열로 물을 데우는 방식) 대비, 물 자체가 매개체가 되어 열이 발생되는 것이므로 발열 효율이 월등히 높으며, 종래 이온전기보일러에 사용되는 가열방식(물에 전극봉으로 전기를 직접 공급하면 전해수가 이온화되면서 물 분자간의 상호 마찰을 통해 열이 발생되는 방식) 대비 전해수가 필요없으며 공급되는 물 자체가 열을 발생시키므로 보다 효율적이고, 가열장치 내부에 물이 없는 경우에도 물 자체가 매개체가 되므로 화재의 우려가 없다는 장점이 있다. 즉, 별도의 가열매체 없이 물 자체를 발열시킴에 따라 이온전기보일러의 발열효율보다 월등하게 높은 열량이 출력됨으로써 발열효을을 증대시킬 수 있으며, 다수의 동급 히터봉 전기보일러와 비교하여 연간 운영비를 30~50% 이상 절감할 수 있다는 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.

이러한 발열판(100)은 상하부가 개방되고 상부를 향해 직경이 좁아지는 형상을 가지는데, 상술된 바와 같이 제1 발열판묶음(110) 및 제2 발열판묶음(120)이 일정 간격을 가지게 됨에 따라, 그 사이에서 발생하는 이온화과정에 의해 물이 가열되는 원리로 이루어지며, 상하부가 개방된 형상으로 이루어짐에 따라, 물이 하부에서 용이하게 유입될 수 있으며, 가열된 물이 상부로 용이하게 배출될 수 있도록 한다.

또한, 일정 간격을 가지는 다수의 제1 판(111) 및 제2 판(121)의 적층에 대하여 부연하면, 개방된 상부의 변 길이는 (1/5.5 * 하부개구부를 형성하는 하부사각형의 대변의 길이 X)로 이루어지며, 측면의 길이는 (2/3 * X)로 이루어진다.

또한, 발열판(100) 사이의 간격은 (1/5.5 * X)를 가지도록 구성되되, 최상측 제1판(111n)과 인접한 하측 판과의 간격은 (Y)로 이루어진다.

상기 (Y)의 간격은 발열판(100) 사이의 간격은 (1/5.5 * X) 보다 4배 이상의 간격으로 이루어질 수 있는데 이는, 최하측에 놓인 판에 전기파장이 형성되지 않아 제1 발열판묶음(110)에 전기가 많이 형성되고 제2 발열판묶음(120)에는 전기가 많이 형성되지 않아 극수가 다르게 된다.

이렇게 제1 발열판묶음(110)과 제2 발열판묶음(120)의 극수가 다르게 되면 원활하게 작동하기 어려워 최상측 제1판(111n)과 인접한 하측 판과의 간격이 (Y)만큼 이격되어 전기적 보상을 받을 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 최상측 제1판(111n)의 상부 홀은 전기적 보상 및 유체(물)의 흐름을 원활하게 하기 위하여 제1 판(111) 또는 제2 판(121)의 상부 홀에 비하여 크게 형성되도록 구성될 수 있다.

상기 제1 판(111) 또는 제2 판(121)의 상부 홀은 (1/5.5 * X)로 구성되지만, 최상측 제1판(111n)의 상부홀은 그보다 1.5 ~ 3배 이상 크게 형성될 수 있지만 이에 한정 짓지 않는다.

도 13은 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 고정판을 나타낸 것이다.

상기 적층된 발열판(100)의 상, 하측 그리고 발열판(100)의 사이에 복수 개의 고정판(200)이 적층되도록 구성된다.

상기 고정판(200)은 소정 높이를 갖는 원판 형태로 내측에 상, 하 방향으로 관통되어 발열판(100)이 결합될 수 있도록 발열판(100)의 하부 직경과 동일하거나 조금 더 큰 홈이 형성된다.

상기 고정판(200)은 고정판지지부(210), 금속봉홀(211), 돌기부(212) 및 돌기홈부(213)을 포함하여 구성된다.

상기 고정판지지부(210)는 고정판(200)의 상부면에 소정 부분 상부 방향으로 돌출되되, 상기 고정판(200)의 상부에 원주방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.

이러한 상기 고정판지지부(210)는 서로 소정 간격 이격되고, 고정판지지부(210)의 상부면에서 고정판(200) 하부면까지 금속봉홀(211)이 형성된다.

상기 금속봉홀(211)은, 후술될 금속봉(400)이 관통됨될 수 있도록 관통된 형태를 가지며, 상기 금속봉(400)이 결합되면 금속봉(400)의 길이 방향을 따라 고정판(200)이 적층되도록 구성된다.

상기 고정판지지부(210)의 상부면에는 돌기부(212)가 복수 개가 형성될 수 있다.

상기 돌기부(212)는 도면과 같이 상부 방향으로 소정부분 돌출된 반구모양으로 구성되지만 실시 형태에 따라 네모, 세모 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.

그리고 상기 돌기부(212)와 수직된 고정판(200)의 하부 일측에는 돌기홈부(213)가 형성된다.

상기 돌기홈부(213)는 돌기부(212)와 동일한 형태와 동일한 개수를 갖도록 구성될 수 있다.

상기 복수 개의 고정판(200)이 적층되면 돌기부(212)가 돌기홈부(213)에 삽입되어 적층된 고정판(200)이 서로 어긋나지 않도록 구성된다.

그리고 상기 고정판(200)이 적층되면 고정판지지부(210)의 높이 만큼 사이 공간이 형성되는데, 상기 공간을 통해 유체(물)가 유입되도록 구성된다.

한편, 발열판(100)이 고정판(200) 사이에 결합되도록 구성되되, 최상부발열판(130)의 하측에 놓이는 고정판(200)의 높이는 다른 고정판(200)에 비하여 높게 형성되므로 상기 고정판(200)의 고정판지지부(210)의 사이 공간이 크게 형성되어 유체(물)의 유입이 많이 발생되게 된다.

도 14는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)를 나타낸 것이다.

상기 하부진동방지패드(310)는 발열판(100)과 적층된 고정판(200)과 소정간격 이격된 하부 일측에 구비되고, 상기 상부진동방지패드(320)는 발열판(100)과 적층된 고정판(200)과 소정간격 이격된 상부 일측에 구비된다.

상기 하부진동방지패드(310)는 상, 하 방향으로 관통되는 제1 개방홀(311)과, 상기 하부진동방지패드(310)의 일측에 제1 개방홀(311)부터 하부진동방지패드(310)의 외경까지 복수 개의 나선형 형태를 갖는 제1 와류부(312) 및 상기 제1 와류부(312) 사이에 상, 하부를 관통하는 복수 개의 제1 패드홀(313)을 포함한다.

상기 상부진동방지패드(320)는 상, 하 방향으로 관통되는 제2 개방홀(321)과, 상기 제2 개방홀(321)부터 상부진동방지패드(320)의 외경까지 복수 개의 나선형 형태를 갖는 제2 와류부(322) 및 상기 제2 와류부(322) 사이에 상, 하부를 관통하는 복수 개의 제2 패드홀(323)을 포함한다.

상기 하부진동방지패드(310)의 제1 개방홀(311)이 상부진동방지패드(320)의 제2 개방홀(321) 보다 큰 직경 갖도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 하부진동방지패드(310)의 제1 와류부(312)가 상부진동방지패드(320)의 제2 와류부(322) 보다 더 많이 형성되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 하부진동방지패드(310)의 제1 개방홀(311)은 하부에서 공급되는 유체를 상부로 용이하게 전달하기 위하여 직경이 크게 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 상부진동방지패드(320)의 제2 개방홀(321)은 발열판(100)에 의해 가열된 유체가 상부로 용이하게 전달되기 위하여 좁은 직경을 가지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)의 하면은 원의 중심을 향할수록 두께가 얇아지는 형상을 가지도록 구성된다.

그리고 제1 와류부(321) 및 제2 와류부(321)는 하부에서 유체가 유입되면 나선형을 따라 이동하면서 보다 용이하게 유체를 응집하여 상부로 전달할 수 있는 역할을 한다.

또한, 상기 제1 개방홀(311) 및 제2 개방홀(321)의 내경은 내측 방향으로 소정의 경사를 갖도록 구성되어 제1 개방홀(311) 방향으로 유체(물)가 손쉽게 유입될 수 있도록 구성된다.

도 15는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버의 금속봉을 나타낸 것이다.

상기 하부진동방지패드(310)의 제1 패드홀(313), 고정판(200)의 금속봉홀(211) 및 상부진동방지패드(320)의 제2 패드홀(323)에 금속봉(400)이 관통 결합된다.

상기 금속봉(400)은 제1 금속결합부(410), 제2 금속결합부(420) 제3 금속결합부커버(430)으로 구성된다.

상기 제1 금속결합부(410)는 소정 두께의 원판 형태를 갖는 제1 금속지지부(411)와; 상기 제1 금속지지부(411)의 하부 방향으로 돌출되는 제1 금속돌출부(412)와; 상기 제1 금속지지부(411)의 상부 방향으로 돌출되는 제1 금속고정부(413)와; 상기 제1 금속고정부(413)의 상면에 상부 방향으로 돌출되는 제1 고정봉(414); 및 상기 제1 고정봉(414)의 상부면에 상부 방향으로 소정 부분 돌출되며 외경에 나사산이 형성되는 제1 금속결합부(415)를 포함한다.

상기 제2 금속결합부(420)는 제2 고정봉(421), 제2 결합홈(422) 및 제2 결합부(423)로 구성된다.

상기 제2 금속결합부(420)는 소정 두께의 원판 형태를 갖는 상기 제2 고정봉(421)과; 상기 제2 고정봉(421)의 하부 내측에 상부 방향으로 소정 깊이의 나사산 형태를 갖는 제2 결합홈(422); 및 상기 상기 제2 고정봉(421)의 상부면에 원기둥 형태로 소정부분 돌출되는 제2 결합부(423)를 포함한다.

상기 제1 금속결합부(410)의 제1 금속결합부(415)가 제2 금속결합부(420)의 제2 결합홈(422)의 나사산을 따라 결합된다.

이렇게 제1 금속결합부(410)에 제2 금속결합부(420)가 결합되면, 상기 제2 금속결합부(420)의 제2 결합부(423)에 또다른 제2 금속결합부(420)의 제2 결합홈(422)이 나사산 결합되어고, 사용자의 선택에 따라 복수개 연장되도록 되도록 구성된다.

상기 제1 금속결합부(410)의 제1 고정봉(414)과 제2 금속결합부(420)의 제2 고정봉(421)의 길이 방향을 따라 제3 금속결합부커버(430)가 결합된다.

상기 제3 금속결합부커버(430)는 원통 형태를 가지며 내측에 상, 하방향으로 관통된 형태를 가지며, 상기 내측 관통홀의 내경은 상기 제1 금속결합부(410)의 제1 고정봉(414)과 제2 금속결합부(420)의 제2 고정봉(421)의 외경과 동일하거나 좀더 넓은 형태로 구성된다.

상기 제3 금속결합부커버(430)는 테프론 재질로 구성되어 전기가 통하지 않아 사용자가 금속봉(400)을 만지더라도 사용자에게 전기가 통하지 않도록 구성된다.

상기 제1 금속지지부(411)의 상부에 하부진동방지패드(310)가 안착된다.

상기 제1 금속돌출부(412)에 볼트가 결합되도록 구성된다.

상기 제1 금속고정부(413)는 외경에 나사산이 형성되고, 상기 제1 금속고정부(413)의 나사산에 하부진동방지패드(310)의 제1 패드홀(313)이 결합되도록 구성된다.

이때 제1 금속고정부(413)는 하부진동방지패드(310)의 상부로 소정부분 돌출되도록 구성되고, 상부로 소종부분 돌출된 제1 금속고정부(413)에 볼트가 결합되어 하부진동방지패드(310)가 고정되도록 구성된다.

그리고 상기 제1 고정봉(414)의 길이 방향을 따라 고정판(200)의 금속봉홀(211)이 관통되도록 구성된다.

상기 제1 고정봉(414)와 제2 고정봉(421)는 동일한 직경을 갖도록 구성된다.

그리고, 복수 개가 결합된 금속결합부(420)의 다단면(A)에 상부진동방지패드(320)가 안착되고, 제2 결합부(423)가 제2 패드홀(323)이 관통하도록 구성된다.

이때, 제2 결합부(423)는 상부진동방지패드(320)의 상부면 보다 더 돌출되어 복수 개의 볼수가 결합되도록 구성된다.

상기 발열판(100), 고정판(200), 하부진동방지패드(310), 상부진동방지패드(320) 및 금속봉(400)이 결합된 것을 발열체로 서술하도록 한다.

상기 발열체는 실시예 1과 같이 본체부(10) 및 마감커버(600)가 결합될 수 있고, 실시예 2와 같이 하부마개(20)와 상부마개(30) 및 커버(60)를 통해 발열체를 마감할 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 실시예 1 또는 실시예 2 중 어느 하나의 커버를 선택하거나 둘다 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 커버는 이에 한정 짓지 않는다.

실시예 1 본체부에 삽입되는 발열판

도 16은 본 발명의 실시예1을 나타낸 것이며, 도 17은 본 발명의 실시예1을 다른 실시형태로 나타낸 것이다.

상기 발열체는 본체부(10)와 결합된다.

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 일측에 유입부(11)가 형성되고, 상기 유입부(11)는 유체가 지속적으로 공급될 수 있도록 하며, 이후 발열판(100)을 통해 가열된 유체가 본체부(10) 상부 일측에 형성된 배출부(12)를 통해 배출되면서 유체가 순환하게 된다.

상기 배출부(12)는 도 16에서 상측부에 형성되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니고 상부면에 형성될 수도 있다.

한편, 첨부된 도면의 도 17과 같이 역방향으로 본체부(10)를 구성하는 경우, 본체부(10) 하부에 형성되며 이물질이나 기타 폐수를 배출하기 위한 배출밸브(15)를 더 포함할 수 있다.

상기 배출밸브(15)는 본체부(10) 하부가 둥근 구 형상의 밀폐구조를 가짐에 따라 이물질이나 기타 폐수가 쌓일 수 있으며 이를 주기적으로 배출할 필요가 있으므로, 상기 배출밸브(15)를 본체부(10) 하부에 구성하여 작동 중간에 밸브를 개폐함으로써 상기 물질들을 본체부(10)로부터 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

상기 도 16 및 17의 본체부(10) 단부에 지지부(500)가 고정된다.

상기 지지부(500)는 본체부(10)의 외경보다 더 넓은 직경을 가지며 원판 또는 다각형 형태를 갖도록 구성되고, 상기 지지부(500)의 상부면에 상부 방향으로 소정부분 돌출된 돌출결합부(510)가 형성된다.

상기 지지부(500)는 본체부(10)가 이탈되는 것을 방지하도록 구성된다.

상기 돌출결합부(510)는 외경에 나사산 형태를 갖도록 구성된다.

상기 돌출결합부(510)는 상기 본체부(10)의 내경에 형성된 나사산에 결합되도록 구성된다.

상기 돌출결합부(510)의 복수 개의 관통 홈이 형성되고, 상기 홈에 금속봉(400)이 결합되도록 구성된다.

이때 금속봉(400)은 지지부(500)의 하부면을 관통하도 소정 부분 돌출되고, 돌출된 일측에 볼트가 결합되어 상기 금속봉(400)이 지지부(500)와 결합되도록 구성된다.

상기 지지부(500)의 상부 방향으로 돌출된 금속봉(400)의 길이 방향을 따라 하부진동방지패드(310), 발열판(100)과 고정판(200) 및 상부진동방지패드(320) 순으로 결합된다.

그리고 지지부(500)의 하부면에는 복수 개의 전원공급부(40)가 결합된다.

상기 전원공급부(40)는 제1 전선연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)와 전선 연결되어 제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 판(121)이 발열될 수 있도록 구성된다.

상기 지지부(500)의 하부 일측에 전원공급부(40)와 돌출된 금속봉(400)을 커버하는 마감커버(600)가 결합된다.

상기 마감커버(600)는 원통형태를 가지며 내측에 하부방향으로 소정 깊이의 홈이 형성된다.

상기 마감커버(600)의 홈은 전원공급부(40)와 돌출된 금속봉(400)을 수용하여 유체(물)와 이물질이 접촉되지 않도록 구성된다.

이때 마감커버(600)의 외경은 지지부(500)의 외경보다 작은 형태를 갖는다.

도 18은 본 발명의 실시예1에 플랜지 형태로 결합되는 것을 나타낸 것이다.

상기 본체부(10)의 단부에 플랜지 형태로 원주를 따라 복수 개의 홀이 형성된다. 이러한 본체부(10)의 단부에 플랜지(501)가 결합된다.

상기 플랜지(501)는 원판 형태를 가지며 원주를 따라 복수 개의 관통홀이 형성된다. 이러한 플랜지(501)는 본체부(10)의 직경과 동일한 직경을 갖도록 구성된다.

상기 플랜지(501)의 일측을 관통하는 금속봉(400)이 결합된다.

상기 플랜지(501)의 일측을 관통하는 금속봉(400)의 단부에 볼트가 결합되어 금속봉(400)이 플랜지(501)에 고정되도록 구성된다.

이때, 플랜지(501)의 일측에는 금속봉(400) 이외에 제1 전선연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)에 전원을 공급할 수 있는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.

상기 플랜지(501) 일측으로 돌출된 금속봉(400)의 일단과 전원공급부를 수용하는 플랜지(601)가 결합된다.

상기 플랜지(601)는 '

' 형성되며 상기 상부에 플랜지(501)와 동일한 직경을 가지며 원주를 따라 복수 개의 홀이 형성된다. 그리고 내측에 소정 깊이의 홀이 형성되어 상기 플랜지(501) 일측으로 돌출된 금속봉(400)의 일단과 전원공급부를 수용하여 이물질 및 유체(물)가 유입되지 않도록 구성된다.

상기 본체부(10)의 플랜지, 플랜지(501) 및 플랜지(601)의 원주를 따라 형성된홀에 볼트와 너트가 결합되도록 구성된다.

즉, 본체부(10) 내부에 유체(물)를 많이 수용하게 되면 플랜지 형태로 결합하여 견고하게 결합되도록 구성될 수 있다.

도 19는 본 발명의 실시예1의 유체 흐름을 나타낸 것이다.

상기 실시예 1을 통해 유체(물)의 흐름을 구체적으로 설명하도록 한다.

상기 유입부(11)로 유체(물)가 유입되면, 지지부(500)와 하부진동방지패드(310) 사이에 형성된 유체회전영역부(1)에서 유체가 회전하도록 구성된다.

이는 하부진동방지패드(310)의 제1 개방홀(311)이 상부 방향으로 배출될 수 있는 물의 양이 한정적이기 때문에 유체회전영역부(1)에서 유체(물)가 회전되고 일정 부분의 유체(물)가 제1 개방홀(311)로 배출되게 된다.

이렇게 하부진동방지패드(310) 상부로 배출된 유체(물)는 발열판(100)을 지나 상부진동방지패드(320)까지 순환되는 온도상승영역부(2)로 이동하게 된다.

상기 온도상승영역부(2)는 전기공급에 의해 버블을 형성하며 유체(물)의 온도를 상승시키는 발열판(100)의 관통된 홀을 따라 하부에서부터 최상부 방향으로 이동하고, 본체부(100)의 내측 벽면을 따라 하부 방향으로 이동하고 다시 발열판(100)에 관통된 홀을 따라 상부로 이동하게 된다.

그리고 발열판(100)에 의해 데워진 물은 발열판(100)의 최상부 홀을 지나 상기 상부진동방지패드(320)의 제2 개방홀(321)을 통해 유체저장부(3)로 이동하게 된다.

상기 발열판(100)의 길이방향을 따라 상부로 이동하는 유체(물)는 발열판(100)의 최상부 뿐만 아니라 복수 개가 적층된 고정판(200)의 측면 홀을 통해서도 유체(물)가 유입되도록 구성된다.

이때 적층된 고정판(200)의 측면에서 유입되는 유체(물)는 발열판(100)의 최상부 방향으로 다시 배출되도록 구성된다.

상기 유체저장부(3)는 발열판(100)에 의해 데워진 유체(물)의 온도를 측정하고 저장하는 공간으로 형성된다.

상기 유체저장부(3)에 저장된 유체(물)의 온도는 본체부(10) 일측에 형성된 온도센서(13)를 통해 유체저장부(3)에 저장된 유체(물)의 온도를 측정하도록 구성된다.

상기 유체저장부(3)에 저장된 유체(물)는 사용자가 사용함에 따라 배출부(12)를 통해 히터(H)로 유입된다.

상기 히터(H)로 유입된 유체(물)의 온도가 낮으면 고온배출부(14)를 통해 유체회전영역부(1)로 다시 유입되고, 유체(물)의 온도가 낮은 경우 히터(H)를 지나 탱크(T) 내부로 유입되게 된다.

이때, 히터(H)와 탱크(T)를 순환하며 히터(H)로 부터 유체(물)의 온도를 전달하도록 구성된다.

이후, 유체의 온도가 낮아지면 다시 고온배출부(14)를 통해 유체회전영역부(1)로 유입되어 유체(물)의 온도를 높이도록 구성된다.

실시예 2 커버가 결합되는 발열판

도 20은 본 발명의 실시예2를 나타낸 것이며, 도 21은 실시예2에 커버가 결합되는 본 발명에 따른 이온보일러발열체가 장착된 챔버를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 20과 같이 발열체(100), 고정판(200), 하부진동방지패드(310), 상부진동방지패드(320) 및 금속봉(400)이 결합된 발열체는 하부마개부(20), 상부마개부(30), 마개금속봉(50) 및 커버(60)가 결합된다.

상기 하부마개부(20)는 원판 형태를 갖되 상부 방향으로 소정 부분 다단 형태로 돌출되고, 상기 돌출된 다단외경에 고무패킹부(21)가 결합된다.

상기 하부마개부(20)의 다단 상부면에 상, 하 방향으로 관통된 홀이 복수 개가 형성되어 상기 금속봉(400)이 관통되고, 상기 금속봉(400)의 일단에 너트를 통해 하부마개부(20)와 결합되도록 구성될 수 있다.

이러한 상기 하부마개부(20)는 하부에 유입부(11)가 형성된다.

상기 유입부(11)는 상기 하부마개부(20)의 내측 홀 나사산과 결합 관통된 볼트와 상기 볼트홈에 호스 등이 결합어 유체(물)가 상부 방향으로 유입되도록 구성된다.

그리고 상기 하부마개부(20)는 하부마개부(20)의 원주를 따라 복수 개의 홀이 형성된다.

상기 홀은 고무패킹부(21) 보다 외측에 형성되며, 하부마개부(20)의 상, 하 방향으로 관통되어 마개금속봉(50)이 관통되어 너트를 통해 하부마개부(20)와 마개금속봉(50)이 결합되도록 구성된다.

상기 마개금속봉(50)은 원기둥 형태를 가지며 상부 방향으로 돌출된 형태를 갖도록 구성된다. 이러한 상기 마개금속봉(50)은 전체가 나사산 형태를 가질 수도 있고 상, 하부 끝단 외경에 소정부분 나사산이 형성될 수 있다.

상기 상부마개부(30)는 원판 형태를 갖되 하부 방향으로 소정 부분 다단 형태로 돌출되고, 상기 돌출된 다단 외측에 고무패킹부(21)와 동일한 고무링이 결합되고, 상기 상부마개부(30)의 상부에 배출부(12)가 형성된다.

상기 상부마개부(30)는 고무링이 결합된 다단 하부에 복수 개의 홀이 형성되고, 상기 홀의 내측에 나사산이 형성되어 금속봉(400)의 상단과 결합되도록 구성될 수 있다.

상기 배출부(12)는 상기 상부마개부(30)의 내측 홀 나사산과 결합되는 관통된 볼트와 상기 볼트홈에 호스 등이 결합된다.

그리고 상기 상부마개부(30)는 고무링이 결합되는 반대 외측면에 상, 하 방향으로 복수개 관통된 홀이 형성되고, 상기 홀에 마개금속봉(50)이 관통되어 너트를 통해 결합된다.

즉, 상기 상부마개부(30)는 하부마개부(20)와 동일한 위치에 상, 하부가 관통된 복수 개의 홀이 형성되고, 상기 홀에 마개금속봉(50)이 볼트로 결합되어 상기 상부마개부(30)와 하부마개부(20)가 결합되도록 구성된다.

상기 상부마개부(30)는 상단에 볼트가 돌출되지 않도록 볼트가 삽입될 수 있는 직경의 홈이 형성될 수도 있다.

그리고 상부마개부(30)는 상부에 전원공급부(40), 온도센서(13) 및 배출부(12)가 결합된다.

상기 전원공급부(40)는 전원을 공급하기 위해 상부마개부(30) 상부 일측에 복수 개의 관통홈이 형성되고, 상기 관통홈에 전선 일측이 너트를 통해 결합되고, 타측이 발열판(100)의 제1 전선연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)와 전선으로 연결된다.

실시 형태에 따라 하부마개부(20)의 외측면에도 전원공급부(40)가 형성되어 발열판(100)의 제1 전선연결부(112) 및 제2 전선연결부(122)와 전선으로 연결될 수 있다.

상기 온도센서(13)는 커버(60)가 내측에 결합된 발열체(100)에 의해 데워진 유체(물)의 온도측 측정하도록 구성된다.

상기 커버(60)는 원통형으로 형성되며 내부에 발열체 및 유체(물)를 수용할 수 있도록 상, 하부가 관통되고, 상기 커버(60)의 하단이 상기 하부마개부(20)의 상부면과 맞닿되, 커버(60) 내측면이 하부마개부(20)의 고무패킹부(21)와 맞닿아 고정되고, 상기 커버(60)의 상단은 상기 상부마개부(30)의 하단면과 맞닿되, 커버(60)의 상부 내측면이 상부마개부(30)의 고무링과 맞닿아 고정되도록 구성된다.

즉, 상기 커버(60)는 하부마개부(20)와 상부마개부(30) 사이에 결합되어 발열체를 수용하고 유입부(11)로 유입되는 유체(물)가 발열판(100)에 의해 데워진고 상기 온도센서(13)를 통해 유체(물)의 온도를 측정하고, 배출부(12)를 통해 유체가 배출되어 사용자가 사용할 수 있도록 구성된다.

상기에서 첨부된 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명의 첨부된 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

1 : 유체회전영역부
2 : 온도상승영역부
3 : 유체저장영역부
10 : 본체부
11 : 유입부
12 : 배출부
13 : 온도센서
14 : 고온배출부
15 : 배출밸브
20 : 하부마개부
21 : 고무패킹부
30 : 상부마개부
40 : 전원공급부
50 : 마개금속봉
60 : 커버
100 : 발열판
110 : 제1 발열판묶음
111 :제1 판
111n : 최상측 제1 판
112 : 제1 전선연결부
113 : 제1 발열판연결부
120 : 제2 발열판묶음
121 : 제2 판
122 : 제2 전선연결부
123 : 제2 발열판연결부
200 : 고정판
210 : 고정판지지부
211 : 금속봉홀
212 : 돌기부
213 : 돌기홈부
310 : 하부진동방지패드
311 : 제1 개방홀
312 : 제1 와류부
313 : 제1 패드홀
320 : 상부진동방지패드
321 : 제2 개방홀
322 : 제2 와류부
323 : 제2 패드홀
400 : 금속봉
410 : 제1 금속결합부
411 : 제1 금속지지부
412 : 제1 금속돌출부
413 : 제1 금속고정부
414 : 제1 고정봉
415 : 제1 금속결합부
420 : 제2 금속결합부
421 : 제2 고정봉
422 : 제2 결합홈
423 : 제2 결합부
430 : 제3 금속결합부커버커버
500 : 지지부
501 : 플랜지
510 : 돌출결합부
600 : 마감커버
601 : 플랜지

Claims (26)

1. 금속판을 이용하여 유체를 가열하되,
   상기 금속판은 다수 개가 일정간격을 가지면서 이격되고, 유체가 다수 개의 금속판 사이에서 이온화되면서 진동을 통해 가열되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상협하광의 형상을 가지면서 관통홀 형태를 가지는 제1 발열판묶음(110) 및 제2 발열판묶음(120)이 소정간격으로 적층되는 발열판(100)과;
   상기 발열판(100)의 상, 하단과 사이에 적층되어 발열판(100)이 이탈되는 것을 방지하는 고정판(200)과;
   상기 고정판(200)의 상, 하단에 소정간격 이격되어 유체를 유입 및 배출하는 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320); 및
   상기 고정판(200), 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)를 관통하여 고정하는 복수 개의 금속봉(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 발열판묶음(110)은,
   소정간격 이격되어 적층되는 복수 개의 제1 판(111)과;
   상기 적층된 제1판(111)의 최상부에 다른 제1 판(111)들이 적층된 간격 보다 더 크게 이격되어 적층된 최상측 제1판(111n)과;
   'ㄷ'자 형태를 가지며 인접한 그들의 제1판(111)을 연결하되 좌, 우측에서 대칭 방향으로 복수개 구비된 제1 발열판연결부(113); 및
   상기 제1판(111)에 대하여 제1 발열판연결부(113)이 연결되지 않은 일측으로 연장된 제1 전선연결부(112);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   제2 발열판묶음(120)은,
   소정간격 이격되어 적층되는 복수 개의 제2 판(121)과;
   'ㄷ'자 형태를 가지며 인접한 그들의 제2 판(121)을 연결하되 좌, 우측에서 대칭 방향으로 복수개 구비된 제2 발열판연결부(123); 및
   상기 제2 판(121)에 대하여 제2 발열판연결부(123)이 연결되지 않은 일측으로 연장된 제2 전선연결부(122);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   제1 발열판묶음(110)을 이루는 제1 판(111) 및 최상측 제1판(111n) 사이에 제2 발열판묶음(120)을 이루는 제2 판(121)이 위치되되,
   복수 개의 제2 판(121), 복수 개의 제1 판(111) 및 최상측 제1판(111n)은 그들 각각이 이루는 발열판들끼리 소정간격으로 적층되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정판(200)은,
   상단면에서 상부 방향으로 소정부분 돌출되고 서로 이격된 위치에 복수 개가 형성되는 제1 돌기부(210)와;
   상기 제1 돌기부(210)의 상부면부터 고정판(200) 하부면까지 관통되는 금속봉홀(211)과;
   상기 제1 돌기부(210)의 상부 일측에 상부 복수 개가 상부 방향으로 소정부분 돌출되는 돌기부(212); 및
   상기 돌기부(212)와 대응하는 고정판(200)의 하부면에 돌기부(212)와 동일한 형태 및 개수의 돌기부홈(213)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
7. 청구항 3 또는 4에 있어서,
   상기 제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 판(121) 중 선택된 어느 1개 이상의 것은, 다수의 통공이 형성된 메쉬의 형상을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
8. 청구항 3 또는 4에 있어서,
   상기 제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 판(121) 중 선택된 어느 1개 이상의 것은, 무각의 민면 또는 다각 중 어느 하나의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
9. 청구항 3 또는 4에 있어서,
   상기 제1 판(111) 및 제2 판(121) 중 선택된 어느 1개 이상의 것은,
   하부개구부를 형성하는 변의 길이 X를 기준으로,
   개방된 상부의 변 길이가 (1/5.5 * X)로 이루어지고,
   측면의 길이가 (2/3 * X)로 이루어지며,
   적층시 언급한 것을 들의 사이 간격은 (1/5.5 * X)로 이루어지되,
   상기 최상측 제1판(111n)과 인접한 하측 판과의 간격이 발열판(100) 사이의 간격 보다 4배 이상의 간격 (Y)로 이루어지고,
   상기 최상측 제1판(111n)의 상부 변의 길이가 제1 판(111) 및 제2 판(121)에 비하여 2배이상 크게 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
   
10. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    제1 판(111), 최상측 제1판(111n) 및 제2 판(121) 중 선택된 어느 1개 이상의 것은, 하부 일측에서 상부 길이방향으로 소정높이의 이온발생홈(C)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 하부진동방지패드(310)는,
    상, 하방향으로 관통되는 제1 개방홀(311)과;
    외경에서 상기 제1 개방홀(311) 방향으로 복수 개의 나선으로 형성되는 제1 와류부(312)와;
    상기 제1 와류부(312) 사이에 복수 개의 관통홀이 형성되는 제1 패드홀(313)로 구성되며,
    상기 상부진동방지패드(320)는,
    상, 하방향으로 관통되는 제2 개방홀(321)과;
    외경에서 상기 제2 개방홀(321) 방향으로 복수 개의 나선으로 형성되는 제2 와류부(322)와;
    상기 제2 와류부(322) 사이에 복수 개의 관통홀이 형성되는 제2 패드홀(323)로 구성되며,
    상기 제1 개방홀(311)은 제2 개방홀(321) 보다 큰 직경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 하부진동방지패드(310) 및 상부진동방지패드(320)의 하측면은,
    외측면에서 제1 개방홀(311) 및 제2 개방홀(321) 방향으로 향할수록 두께가 얇아지는 형상을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 와류부(312) 및 제2 와류부(322)는,
    하부에서 유체가 유입되면 나선형을 따라 이동하면서 보다 용이하게 유체를 응집하여 상부로 전달할 수 있는 역할을 하는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
14. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속봉(400)은,
    소정 두께의 원판 형태를 갖는 제1 금속지지부(411)와;
    상기 제1 금속지지부(411)의 하부 방향으로 돌출되는 제1 금속돌출부(412)와;
    상기 제1 금속지지부(411)의 상부 방향으로 돌출되는 제1 금속고정부(413)와;
    상기 제1 금속고정부(413)의 상면에 상부 방향으로 돌출되는 제1 고정봉(414)과;
    상기 제1 고정봉(414)의 상부면에 상부 방향으로 소정 부분 돌출되는 제1 금속결합부(415)를 포함하는 제1 금속결합부(410);
    소정 두께의 원판 형태를 갖는 상기 제2 고정봉(421)과;
    상기 제2 고정봉(421)의 하부 내측에 상부 방향으로 소정 깊이의 나사산 형태를 갖는 제2 결합홈(422)과;
    상기 상기 제2 고정봉(421)의 상부면에 원기둥 형태로 소정부분 돌출되는 제2 결합부(423)를 포함하는 제2 금속결합부(420); 및
    원통 형태를 가지며 내측에 상, 하방향으로 관통된 홀이 형성되는 제3 금속결합부커버(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 금속결합부(400)의 제1 금속결합부(415)에 제2 금속결합부(420)의 제2 결합홈(422)에 결합되되,
    상기 제1 금속결합부(410)와 결합된 제2 금속결합부(420)의 제2 결합부(423)에 복수 개의 제2 금속결합부(420)가 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 금속봉(400)은,
    제1 금속결합부(410)의 제1 금속고정부(413)에 하부진동방지패드(310)의 제1 패드홀(313)이 결합되고,
    제1 금속결합부(410)의 제1 고정봉(414) 및 제2 금속결합부(420)의 제2 고정봉(421)에 적층된 고정판(200)의 금속봉홀(211)이 삽입 고정되고,
    제2 금속결합부(420)의 다단면(A)에 상부진동방지패드(320)의 제2 패드홀(323)에 결합되는것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
17. 청구항 2에 있어서,
    금속봉(400)의 하부 일측에는,
    원기둥 형태를 가지며 외경에 나사산으로 형성되는 돌출결합부(510)를 포함하는 지지부(500)가 결합되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 돌출결합부(510)는
    상부에 발열체가 결합되고, 돌출결합부(510)의 외경 나사산이 본체부(10) 내측 나사산과 결합되되,
    다각 형태를 가지며 본체부(10)의 외경보다 더 넓은 지지부(500)의 상부면에 본체부(10)가 안착되어 견고하게 고정되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 본체부(10)에 발열체가 삽입되는 단부는,
    본체부(10)의 상부 또는 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
20. 청구항 18에 있어서,
    상기 본체부(10)는,
    하부 일측에 유체가 지속적으로 공급될 수 있는 유입부(11)가 형성되고,
    상부 일측에 유체가 배출되는 배출부(12)가 형성되고,
    하부 일측에 배출된 유체가 본체부(10) 내부로 다시 유입될 수 있는 고온배출부(14)를 포함하되,
    상부 일측에 결합되어 내측에 저장된 유체의 온도를 측정하는 온도센서(13)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
21. 청구항 20에 있어서,
    상기 본체부(10)는,
    하부 일측에 구성하여 작동 중간에 밸브를 개폐함으로써 이물질을 배출하는 배출밸브(15)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
22. 청구항 17에 있어서,
    상기 지지부(500)는,
    하부 일측에 원통형태를 가지며 내측에 소정의 홈이 형성되고,
    상기 홈에 금속봉(400) 및 전원공급부(40)를 수용할 하는 마감커버(600)가 결합되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
23. 청구항 14에 있어서,
    상기 이온 보일러 발열체는,
    상기 금속봉(400)을 이용해 상측 및 하측에 하부마개부(20) 및 상부마개부(30)를 결합하되,
    상기 하부마개부(20) 및 상부마개부(30) 사이에 마개금속봉(50)이 원주 방향으로 다수 개가 결합되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
24. 청구항 22에 있어서,
    상기 하부마개부(20) 또는 상부마개부(30)에는,
    발열체가 결합되는 각 방향의 일면이 소정부분 돌출되되, 돌출된 측면에는 고무패킹부(21)가 결합되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
25. 청구항 22에 있어서,
    상기 하부마개부(20)하부 일측에는,
    유체를 공급받는 유입부(11)와;
    온도를 측정하는 온도센서(13)와;
    전원공급을 한는 전원공급부(40)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    
26. 청구항 22에 있어서,
    상기 상부마개부(30) 상부 일측에는
    유체를 배출하는 배출부(12)와;
    온도를 측정하는 온도센서(13)와;
    전원공급을 한는 전원공급부(40)가 결합되는 것을 특징으로 하는, 이온보일러발열체가 장착된 챔버.
    

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