(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-12
(54)【発明の名称】電極ボイラー装置
(51)【国際特許分類】
F22B 1/30 20060101AFI20231004BHJP
【FI】
F22B1/30
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023519220
(86)(22)【出願日】2021-09-28
(85)【翻訳文提出日】2023-03-23
(86)【国際出願番号】 KR2021013268
(87)【国際公開番号】W WO2022071729
(87)【国際公開日】2022-04-07
(31)【優先権主張番号】10-2020-0126792
(32)【優先日】2020-09-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523107695
【氏名又は名称】キム、ノウル
【氏名又は名称原語表記】KIM, No Eul
【住所又は居所原語表記】105-1504, 57, Beomeo-ro, Mulgeum-eup Yangsan-si Gyeongsangnam-do 50607 (KR)
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】キム、ノウル
(72)【発明者】
【氏名】キム、ヨンテ
(57)【要約】
本発明の一実施形態は、流体を加熱するための電極ボイラー装置であって、電解水が内側に配置されるように形成された加熱部、少なくとも一領域において前記電解水と重なり合うように前記流体が内側に配置されるように形成された本体部、前記加熱部内に配置され、前記本体部の流体と重なり合うように配置されて前記電解水を加熱するように形成された複数の電極を含む電極部及び前記加熱部と前記本体部との間に配置された放熱部を含む電極ボイラー装置が開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を加熱する電極ボイラー装置として、
電解水が内側に配置されるように形成された加熱部と、
少なくとも一領域において、前記電解水と重なり合うように前記流体が内側に配置されるように形成された本体部と、
前記加熱部内に配置され、前記本体部の流体と重なり合うように配置されて前記電解水を加熱するように形成された複数の電極を含む電極部と、
前記加熱部と前記本体部との間に配置された放熱部とを含む電極ボイラー装置。
【請求項2】
前記放熱部は、前記電解水に向かう一側に形成された絶縁層をさらに含む、請求項1に記載の電極ボイラー装置。
【請求項3】
前記加熱部、前記本体部及び前記放熱部の少なくとも一領域は、側面から延びて互いに重なり合って互いに係合された領域を含む、請求項1に記載の電極ボイラー装置。
【請求項4】
前記放熱部は、ベース及び前記ベースから前記流体に向かうように突出して形成された複数の放熱突出部を含む、請求項1に記載の電極ボイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極ボイラー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
技術の発展により、機械、電子などの様々な技術を用いた製品が開発され生産されており、これに応じて様々な加熱システム、例えばボイラーシステムも開発されている。
【0003】
ボイラーは大きく産業用ボイラー、農業用ボイラー、家庭用ボイラーなどに区分することができる。また、他の方法で直接加熱方式または水などの媒体を加熱して循環させる間接加熱方式でその種類を区分することもできる。
【0004】
また、ボイラーのエネルギー源の種類に応じて具体例として石油類を用いたボイラー、練炭などを用いたボイラー、木を用いる方式のボイラー、ガスを用いたボイラー、電気を用いたボイラーなどが使用または研究されている。
【0005】
このうち電気を用いて熱源を供給するボイラーは、石油や石炭などの化石燃料に比べて煤煙や環境問題の面で利点があり得る。
【0006】
ただし、このような電気を用いたボイラーの熱効率及び電気的安定性を容易に確保しつつボイラーシステムを実現するには限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、電気的安定性及び熱効率を向上させてユーザの使用の利便性を向上させることができる電極ボイラー装置を提供することができる。
【発明を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態は、流体を加熱するための電極ボイラー装置であって、電解水が内側に配置されるように形成された加熱部、少なくとも一領域において前記電解水と重なるように前記流体が内側に配置されるように形成された本体部、前記加熱部内に配置され、前記本体部の流体と重なるように配置されて前記電解水を加熱するように形成された複数の電極を含む電極部、及び前記加熱部と前記本体部との間に配置された放熱部を含む電極ボイラー装置を開示する。
【0009】
本実施形態において、前記放熱部は、前記電解水に向かう一側に形成された絶縁層をさらに含むことができる。
【0010】
本実施形態において、前記加熱部、前記本体部及び前記放熱部の少なくとも一領域は、側面から延びて互いに重なり合って互いに係合された領域を含むことができる。
【0011】
本実施形態において、前記放熱部は、ベース及びベースから前記流体に向かうように突出して形成された複数の放熱突出部を含むことができる。
【0012】
上述した以外の他の態様、特徴、利点は、以下の図面、特許請求の範囲、及び発明の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る電極ボイラー装置は、電気的安定性及び熱効率を向上させ、ユーザの使用の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の一実施形態に係る電極ボイラーボイラー装置を示す概略図である。
【
図4】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【
図5】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【
図9】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【
図10】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【
図13】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【
図14】本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付の図面に示された本発明に係る実施形態を参照して、本発明の構成及び作用を詳細に説明する。
【0016】
本発明は、様々な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、特定の実施形態を図面に示し、詳細な説明に詳細に説明する。本発明の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述する実施形態を参照することによって明らかになるであろう。しかしながら、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、様々な形態で実施することができる。
【0017】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明することにし、図面を参照して説明するとき、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複する説明は省略する。
【0018】
以下の実施形態において、第1、第2などの用語は限定的な意味ではなく、ある構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用されている。
【0019】
以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明らかに別段の意味を持たない限り、複数の表現を含む。
【0020】
以下の実施形態において、含むまたは有するなどの用語は、本明細書に記載の特徴または構成要素が存在することを意味するものであり、1つまたは複数の他の特徴または構成要素が追加される可能性を予め排除するものではない。
【0021】
図面では、説明の便宜上、構成要素はその大きさを誇張または縮小することができる。例えば、説明の便宜上、図面に示される各構成要素の大きさ及び厚さを任意に示されているので、本発明は必ずしも図示されたものに限定されるものではない。
【0022】
以下の実施形態において、x軸、y軸及びz軸は直交座標系上の3軸に限定されず、それらを含む広い意味で解釈することができる。例えば、x軸、y軸、及びz軸は互いに直交していてもよいが、互いに直交しない異なる方向を指してもよい。
【0023】
特定の実施形態が他の実施可能である場合に特定のプロセス順序は、記載された順序とは異なる方法で行われることがあり得る。例えば、連続して説明される2つのプロセスは実質的に同時に行われてもよく、記載された順序とは逆の順序で進行されてもよい。
【0024】
図1は、本発明の一実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0025】
図1を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置100は、加熱部110、本体部120、放熱部130及び電極部160を含むことができる。
【0026】
加熱部110は、内側に電解水IWが配置されるように形成されてもよい。
【0027】
例えば、加熱部110は、広く形成された柱状を有してもよく、具体例として円柱に類似する形態を有してもよい。
【0028】
選択的実施形態として、加熱部110は、上部を覆うことなく露出した形態を有し得る。これにより、電解水IWを介して放熱部130に熱を容易に伝達することができる。
【0029】
電解水IWは様々な種類であり得る。例えば、電解水IWは電解質溶液を含み得、具体例としては、様々な種類の電解質溶液のうちの1つ以上が適切に希釈された蒸留水、濾過水、生水、水道水などを含むことができる。
【0030】
電解水IWに含まれる電解質物質としては、食用ソーダ、亜酸塩、ケイ酸塩、ポリリン酸塩の無機質、アミン類、オキシ酸類などを主成分とする防錆剤などを含む様々な種類があり得る。
【0031】
加熱部110は、様々な形態を有することができ、少なくとも電解水IWの出入りを制御するように形成することができる。例えば、電解水IWを加熱部110に充填した後、電解水IWが加熱部110の外部に流出しないように形成することができ、他の例として電解水IWの補充または排出のための補足流入部(図示せず)を含むことができる。
【0032】
加熱部110は様々な素材で形成することができる。例えば、加熱部110は、耐久性があり、軽い絶縁材料で形成することができる。選択的実施形態として、加熱部110は、様々な系列の樹脂を含むプラスチック材料で形成することができる。他の選択的実施形態として、加熱部110は、セラミックなどの無機材料を含むことができる。
【0033】
また、他の選択的実施形態として、加熱部110は金属材料で形成することができる。
【0034】
他の例として、加熱部110は、フッ素樹脂であるテフロン樹脂を含むことができる。
【0035】
選択的実施形態として、少なくとも加熱部110の面のうち電解水IWに隣接する内側面に絶縁層を含むことができ、例えば無機層を含むことができ、セラミックを含む無機材料を含むことができる。
【0036】
選択的実施形態として、加熱部110は、後述する本体部120の外形に類似する形態を有してもよく、例えば円に類似する形態の縁を有してもよい。
【0037】
具体的な形態の例として、加熱部110は、底部とそれに接続された側面部とを含むことができる。
【0038】
選択的実施形態として、第1接続部115が加熱部110の一側に形成されることができる。例えば、第1接続部115は、加熱部110の側面の上端から外側に延びる形態を有することができる。
【0039】
具体例として、第1接続部115は、加熱部110の側面に接続されるように形成され、側面を囲む形態を有するように側面から離れる方向に延びた形態を有することができる。
【0040】
第1接続部115は、後述する本体部120または放熱部130と係合するためのものとして幅を有してもよく、加熱部110の側面から離れる方向を基準に幅を有してもよい。係合に関するより具体的な内容は後述する。
【0041】
本体部120は、少なくとも一領域において、前記電解水IWと重なり合うように流体WTを内側に配置できるように形成することができる。流体WTは様々な種類を含むことができ、例えば液体または気体を含むことができる。
【0042】
選択的実施形態として、流体WTは水を含むことができ、例えば、電極ボイラー装置100は温水を用いる方法を含み得る。
【0043】
本体部120は、高さを有する柱状を有してもよく、具体例として円柱に類似する形態を有してもよい。選択的実施形態として、本体部120の高さは加熱部110の高さよりも大きい値を有することができ、これにより本体部120に流体WTを効率的に収容することができ、本体部120内での温水の循環を容易にすることができる。
【0044】
選択的実施形態として、本体部120は、下部、例えば加熱部110に向かう面が覆われずに露出した形態を有することができる。これにより、電解水IWを介して放熱部130に伝達された熱を流体WTに容易に伝達することができる。
【0045】
本体部120は様々な形態を有することができ、少なくとも流体WTの流入のための流入部121及び流体WTの排出のための排出部122を含むことができる。
【0046】
具体的には、流入部121を介して流入する加熱前の未加熱流体CWを流入することができ、例えば、未加熱流体CWは常温または低温の水を含んでもよい。
【0047】
排出部122を介して加熱された加熱流体HWを排出することができ、例えば加熱された水を排出することができる。
【0048】
具体的な例として、流入部121を介して流入した常温の水を含む未加熱流体CWは、本体部120内に流入された後、加熱部110を介して加熱され、このような加熱された水を含む加熱流体HWは、排出部122を介して排出されることができる。
【0049】
本体部120は様々な素材で形成することができる。例えば、本体部120は、耐久性があり、軽い絶縁材料で形成することができる。選択的実施形態として、本体部120は、様々な系列の樹脂を含むプラスチック材料で形成することができる。他の選択的実施形態として、本体部120は、セラミックなどの無機材料を含みことができる。
【0050】
また、他の選択的実施形態として、本体部120は金属材料で形成することができる。
【0051】
他の例として、本体部120は、フッ素樹脂であるテフロン樹脂を含むことができる。
【0052】
選択的実施形態として、少なくとも本体部120の面のうち流体WTに隣接する内側面に絶縁層を含むことができ、例えば無機層を含むことができ、セラミックを含む無機材料を含むことができる。
【0053】
選択的実施形態として、第2接続部125が本体部120の一側に形成されることができる。また、第2接続部125は、第1接続部115と重なり合うように形成されることができる。
【0054】
また、例えば、第2接続部125は、本体部120の側面の下端から外側に延びる形態を有することができる。
【0055】
具体例として、第2接続部125は、本体部120の側面に接続されるように形成され、側面を囲む形態を有するように側面から離れる方向に延びた形態を有することができる。
【0056】
第2接続部125は、加熱部110または放熱部130と係合するためのものとして幅を有してもよく、本体部120の側面から離れる方向を基準に幅を有してもよい。係合に関するより具体的な内容は後述する。
【0057】
電極部160は、前記加熱部110内に配置されてもよい。また、電極部160は、加熱部110内で前記本体部120の流体WTと重なり合うように配置されてもよい。
【0058】
電極部160は、加熱部110内の電解水IWを加熱するように形成することができる。
【0059】
電極部160は複数の電極を含むことができる。
【0060】
例えば、電極部160は、第1電極161及び第2電極162を含むことができる。
【0061】
具体例として、第1電極161及び第2電極162は、それぞれ電解水IWと接するように形成することができる。図示していないが、第1電極161及び第2電極162は、電極制御部(図示せず)により電流を印加され、電極制御部(図示せず)を介して印加される電流を制御することができる。
【0062】
電極部160の第1電極161及び第2電極162に印加される電流によって電解水IWを加熱することができる。このような電解水IWの熱は、本体部120の流体WTに伝達され、流体WTを加熱することができる。
【0063】
第1電極161及び第2電極162は、加熱部110の内側空間で互いに間隔を空けて離間した形態を有することができる。
【0064】
例えば、第1電極161及び第2電極162は、加熱部110の内側空間で互いに間隔を空けて離間したまま長く延びた形態を有し得、線状を有することができる。第1電極161及び第2電極162が延びて形成された各一側端部は、加熱部110の領域、具体例としては加熱部110の内側面と離間するように形成されることができる。
【0065】
また、第1電極161及び第2電極162に電流が印加されるように第1電極161及び第2電極162の一領域に接続された導電部(図示せず)を含むことができ、このような導電部(図示せず)は、ワイヤ状の導線として、電極制御部(図示せず)と接続されてもよく、選択的実施形態として加熱部110の外部に別途設けられてもよく、他の例として加熱部110の一面に一体的に形成されてもよい。
【0066】
図示されていないが、選択的実施形態として、電極部160は、三相の形態として3つの電極を含むことができる。
【0067】
選択的実施形態として、温度感知部材(図示せず)を加熱部110に接続して、加熱部110内側の電解水IWの温度を測定することができる。また、温度感知部(図示せず)の過熱を制御するために冷却部(図示せず)を配置することができる。
【0068】
制御部(図示せず)は、電極部160に印加される電流を制御するように形成することができる。制御部(図示せず)を介して電極部160の第1電極161及び第2電極162のそれぞれに印加される電流を制御することができ、選択的実施形態としてリアルタイムで制御することができる。
【0069】
このとき、制御部(図示せず)は、電極部160に印加される電流量を確認し、設定された値に応じて大きくまたは小さくして電流制御を行うことができ、これを介して電解水IWの急激な温度変化を低減することができる。
【0070】
制御部(図示せず)は、電流の変化を容易にするために様々な形態を有することができる。例えば、様々な種類のスイッチを含むことができ、敏感かつ迅速する制御のために半導体リレー(solid state relay、SSR)などの無接点リレーを含むことができる。
【0071】
放熱部130は、前記加熱部110と前記本体部120との間に配置されてもよい。
【0072】
放熱部130は、加熱部110に配置された電解水IWと本体部120に配置された流体WTとの間に位置することができる。また、放熱部130は、電極部160と離間するように形成されることができる。
【0073】
選択的実施形態として、放熱部130は電解水IWと接することができ、例えば、加熱部110の上側が開放された形態として開放領域の上部を放熱部130が覆う形態を有してもよい。
【0074】
選択的実施形態として、放熱部130は流体WTと接することができ、例えば本体部120の一側、具体的には加熱部110に向かう一側が開放された形態としてこのような解放領域を放熱部130が覆う形態を有してもよい。
【0075】
放熱部130は、熱伝導性の高い材料で形成することができ、例えば金属材料を含むように形成することができる。放熱部130を介して電解水IWの熱を流体WTに容易に伝達することができる。
【0076】
具体例として、放熱部130は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼または他の合金を含むことができる。
【0077】
また、選択的実施形態として、放熱部130は、電解水IWに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得、流体WTに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得る。これにより、電解水IWから電流が放熱部130を通って流れるのを低減または防止することができる。
【0078】
選択的実施形態として、放熱部130は側面から長く延びる領域を有することができる。例えば、放熱部130の端部の少なくとも1つの領域は、電解水IW及び流体WTと重なり合わないように延びるように形成されてもよい。
【0079】
また、放熱部130の延長領域は、第1接続部115及び第2接続部125と重なり合うように形成され、第1接続部115と第2接続部125との間に配置されることができる。
【0080】
具体例として、放熱部は、電解水IWまたは流体WTが配置された領域を囲むように形成することができる。
【0081】
第1接続部115及び第2接続部125は、その間に配置された放熱部130の一領域と重なり合って係合された領域を有することができる。例えば、第1接続部115及び第2接続部125と放熱部130の一領域が係合され、加熱部110、本体部120及び放熱部130が係合されることができる。
【0082】
選択的実施形態として、締結部材CBMが第1接続部115及び第2接続部125に重なり合うように配置されることができる。また、締結部材CBMは放熱部130の一領域と重なり合うように配置されることができる。締結部材CBMによって第1接続部115、第2接続部125、及び放熱部130が係合されることができる。
【0083】
例えば、締結部材CBMはボルトまたはナットの形態を含むことができる。さらに他の例として、締結部材CBMは、ねじ、ねじくぎ、ピン、リベット、または他の様々な形態または種類の締結のための部材を含み得る。
【0084】
図2は、
図1のAの例示的な拡大図であり、
図3は、
図1のBの例示的な拡大図である。
【0085】
選択的実施形態として、
図2を参照すると、放熱部130は、流体WTに向かう側面に第1絶縁層IIL1と、電解水IWに向かう側面に第2絶縁層IIL2とを含むことができる。
【0086】
また、選択的実施形態として、少なくとも放熱部130は、電解水IWに向かう側面に第2絶縁層IIL2のみを含むことができる。
【0087】
第1絶縁層IIL1または第2絶縁層IIL2は、セラミック材料などの無機層を含むことができる。
【0088】
他の例として、第1絶縁層IIL1または第2絶縁層IIL2は、樹脂層などの有機層を含むことができ、具体的には絶縁性テフロン層を含むことができる。
【0089】
第2絶縁層IIL2は、電解水IWを介して放熱部130に電流が流れるのを低減することができ、このような漏れ電流の流れが本体部120または流体WTに残存することを減少または防止することができる。さらに、第1絶縁層IIL1は、放熱部130に漏れ電流成分が残存する場合、流体WTに流れることを低減または防止し、流体WTの流れ中に発生する可能性のある電気的事故の発生を低減することができる。
【0090】
選択的実施形態として
図3を参照すると、加熱部110は、少なくとも電解水IWに向かう内側面に第3絶縁層IIL3を含むことができる。
【0091】
第3絶縁層IIL3は、セラミック材料などの無機層を含むことができる。
【0092】
他の例として、第3絶縁層IIL3は、樹脂層などの有機層を含むことができ、具体的には絶縁性テフロン層を含むこともできる。
【0093】
第3絶縁層IIL3は、電解水IWを介して加熱部110の内側面または外側に電流が流れるのを低減することができ、このような加熱部110を通る電流の流れが本体部120または流体WTへの送達を減少または防止することができる。
【0094】
本実施形態の電極ボイラー装置は、加熱部の電極部の電極に印加される電流の制御を通じて加熱部内側の電解水を加熱することができる。このような電解水の熱は本体部の流体に伝達され、流体を加熱することができる。このとき、加熱部と本体部との間に放熱部を配置して、電解水の熱が放熱部を介して流体に伝達されるようにすることができる。
【0095】
この構成により、電解水の熱を効果的に流体に伝達することができ、電解水を介した流体の加熱効率を向上させることができる。
【0096】
また、電解水と重なり合うように加熱部の側面を向くように、例えば加熱部及び本体部が配置される方向と交差する方向に沿って延びた形態で電極部の電極を配置して加熱部内の電解水の加熱速度を向上させることができる。
【0097】
また、このような加熱された電解水と重なり合うように流体が配置されて流体の加熱が急速に進行することができ、本体部に流入した未加熱流体から加熱された加熱流体の循環の流れがスムーズに進行し、電極ボイラー装置の全体的な効率を向上することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。例えば、ユーザに給湯を容易に供給することができる。
【0098】
また、放熱部の側面のうち電解水に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、電解水から放熱部への電流の流れまたは漏れ電流の流れの発生を低減または防止することができる。また、放熱部の側面のうち、流体に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、放熱部に残存することができる漏れ電流の成分が流体に伝達されることを効果的に低減または防止して流体が加熱して電極ボイラー装置の外部に排出する場合でも、ユーザの使用安定性を向上させることができる。
【0099】
図4は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0100】
図4を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置200は、加熱部210、本体部220、放熱部230、及び電極部260を含むことができる。
【0101】
加熱部210は、内側に電解水IWが配置されるように形成されてもよく、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0102】
本体部220は、少なくとも一領域において前記電解水IWと重なり合うように流体WTを内側に配置できるように形成することができる。流体WTは様々な種類を含むことができ、例えば液体または気体を含むことができる。
【0103】
本体部220は様々な形態を有することができ、少なくとも流体WTの流入のための流入部221及び流体WTの排出のための排出部222を含むことができる。
【0104】
具体例として、本体部220の一側を向くように流入部221が形成され、流入部221が形成された箇所とは異なる領域に本体部220の他の一側を向くように排出部2220が形成されることができる。
【0105】
選択的実施形態として、流入部221が形成された領域は、排出部222が形成された領域と対向する方向であってもよい。
【0106】
これにより、流入部221を介して流入した未加熱流体CWが本体部220内側で十分に加熱された後、加熱流体HWが排出部222を介して排出されることができる。
【0107】
電極部260は、前記加熱部210内に配置することができ、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0108】
放熱部230は、前記加熱部210と前記本体部220との間に配置されてもよく、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0109】
図5は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0110】
図5を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置300は、加熱部310、本体部320、放熱部330、及び電極部360を含むことができる。
【0111】
加熱部310は、内側に電解水IWが配置されるように形成されてもよい。また、選択的実施形態として、第1接続部315が加熱部310の一側に形成されることができる。例えば、第1接続部315は、加熱部310の側面の上端から外側に延びる形態を有することができる。
【0112】
加熱部310の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0113】
本体部320は、少なくとも一領域において前記電解水IWと重なり合うように流体WTを内側に配置できるように形成されることができる。流体WTは様々な種類を含むことができ、例えば液体または気体を含むことができる。
【0114】
選択的実施形態として、流体WTは水を含むことができ、例えば、電極ボイラー装置300は温水を利用する方法を含み得る。
【0115】
本体部320は様々な形態を有することができ、少なくとも流体WTの流入のための流入部321及び流体WTの排出のための排出部322を含むことができる。
【0116】
選択的実施形態として、第2接続部325を本体部320の一側に形成することができ、第2接続部325は第1接続部315と重なり合うように形成することができる。
【0117】
本体部320の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0118】
電極部360は、前記加熱部310内に配置することができ、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0119】
放熱部330は、前記加熱部310と前記本体部320との間に配置されてもよい。
【0120】
放熱部330は、加熱部310に配置された電解水IWと本体部320に配置された流体WTとの間に位置することができる。また、放熱部330は、電極部360と離間するように形成されることができる。
【0121】
選択的実施形態として、放熱部330は電解水IWと接することができ、例えば、加熱部310の上側が開放された形態として開放領域の上部を放熱部330が覆う形態を有してもよい。
【0122】
選択的実施形態として、放熱部330は流体WTと接することができ、例えば本体部320の一側、具体的には加熱部310に向かう一側が開放された形態として、このような開放領域を放熱部330が覆う形態を有してもよい。
【0123】
放熱部330は様々な形態を有することができ、例えばベース331及び放熱突出部332を含むことができる。
【0124】
ベース331は、長く延びる形態として、例えばプレートと類似した形態を有することができる。
【0125】
放熱突出部332は、複数で設けられてもよく、ベース331に接続されてベース331から流体WTに向かうように突出してもよい。
【0126】
複数の放熱突出部332を介して放熱部330から流体WTへの熱伝達効率を向上させることができる。
【0127】
選択的実施形態として、複数の放熱突出部332は、一方向に延びる形状を有してもよく、互いに離間された領域を有してもよい。
【0128】
放熱部330は、熱伝導性の高い材料で形成することができ、例えば金属材料を含むように形成することができる。放熱部330を介して電解水IWの熱を流体WTに容易に伝達することができる。
【0129】
具体例として、放熱部330は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼または他の合金を含むことができる。
【0130】
また、選択的実施形態として、放熱部330は、電解水IWに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得、流体WTに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得る。これにより、電解水IWから電流が放熱部330を通って流れるのを低減または防止することができる。
【0131】
選択的実施形態として、放熱部330は側面から長く延びる領域を有することができる。例えば、放熱部330の端部の少なくとも一領域、具体的には放熱部330のベース331の少なくとも一領域は、電解水IW及び流体WTと重なり合わないように延びるように形成されることができる。
【0132】
また、放熱部330のベース331の延長された少なくとも一領域は、第1接続部315及び第2接続部325と重なり合うように形成され、第1接続部315及び第2接続部325の間に配置することができる。
【0133】
具体例として、ベース331の延長された少なくとも1つの領域は、電解水IWまたは流体WTが配置された領域を囲むように形成することができる。
【0134】
第1接続部315及び第2接続部325は、その間に配置されたベース331の一領域と重なり合って係合された領域を有することができる。例えば、第1接続部315及び第2接続部325とベース331の一領域が係合され、加熱部310、本体部320及び放熱部330が係合されることができる。
【0135】
選択的実施形態として、締結部材CBMが第1接続部315及び第2接続部325に重なり合うように配置されることができる。また、締結部材CBMは放熱部330の一領域と重なり合うように配置されることができる。締結部材CBMによって第1接続部315、第2接続部325、及び放熱部330が係合されることができる。
【0136】
例えば、締結部材CBMはボルトまたはナットの形態を含むことができる。さらに他の例として、締結部材CBMは、ねじ、ねじくぎ、ピン、リベット、または他の様々な形態または種類の締結のための部材を含み得る。
【0137】
選択的実施形態として、圧力制御部390が本体部320の一側に形成されることができる。例えば、圧力制御部390は、本体部320の上部、例えば加熱部310に向かう領域とは反対側の面に形成されてもよい。
【0138】
圧力制御部390を介して本体部320の内部の圧力が過剰に上昇することを制御することができ、例えば圧力制御部390はバルブの形態を有することができる。また、他の例として、圧力制御部390は、一定の圧力に達すると開放され、本体部320の内側の圧力を緩和する安全バルブの形態を有することができる。
【0139】
本体部320の内側の流体WTが加熱されて本体部320の内側空間の圧力が増加することがあるが、本体部320にかかる圧力を調節し、安全事故防止のため圧力制御部390を配置することができる。
【0140】
選択的実施形態として上述した
図2の構成を適用することができ、例えば、放熱部330は、流体WTに向かう側面に第1絶縁層(図示せず)及び電解水IWに向かう側面に第2絶縁層(図示せず)を含むことができる。また、このとき、第2絶縁層(図示せず)は、放熱部330のベース331及び放熱突出部332の表面に形成することができる。
【0141】
選択的実施形態として上述した
図3の構成を適用することができ、例えば、加熱部310は、少なくとも電解水IWに向かう内側面に第3絶縁層(図示せず)を含むことができる。
【0142】
前記第1~第3絶縁層の材料等については、上述した実施形態で説明したものと同じであるので、具体的な説明は省略する。
【0143】
【0144】
図6を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置300 ′は、加熱部310′、本体部320′、放熱部330′、及び電極部360′を含むことができる。
【0145】
また、選択的実施形態として圧力制御部390′を含むことができる。
【0146】
説明の便宜上、上述した実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0147】
放熱部330′は、ベース331′及び放熱突出部332′を含むことができる。
【0148】
ベース331′は、長く延びる形態として、例えばプレートと類似した形態を有することができる。
【0149】
放熱突出部332′は、複数で設けられてもよく、ベース331′に接続されてベース331′から流体WTに向かうように突出してもよい。
【0150】
放熱突出部332′は、少なくとも第1突出部材332a′及び第1突出部材332a′より高さが大きい第2突出部材332b′を含むことができる。また、第1突出部材332a′より高さが小さい第3突出部材332c′を含むことができる。このような異なる突出部材のそれぞれの長さを異なるように制御することによって実装することができる。
【0151】
選択的実施形態として、第1突出部材332a′及び第2突出部材332b′は互いに隣接してもよく、第1突出部材332a′及び第3突出部材332c′は互いに隣接してもよい。
【0152】
選択的実施形態として、複数の第1突出部材332a′、第2突出部材332b′、及び第3突出部材332c′が配置されて凸領域330p′及び凹領域330c′を形成することができる。例えば、凸領域330p′は流体WTに向かう方向に突出した領域であり、凹領域330c′は凸領域330p′に隣接してベース331に向かう方向に凹んだ谷の形態を有することができます。
【0153】
また、選択的実施形態として、凸領域330p′と凹領域330c′は交互に配置することができる。
【0154】
凸領域330p′及び凹領域330c′の構造を介して、これに接する流体WTへの熱伝達特性を向上させることができる。また、凸領域330p′及び凹領域330c′を通る流体WTの流れを円滑にして本体部320′内での流体WTの循環特性を向上させ、本体部320′内の流体WTの加熱速度を向上させることができる。
【0155】
【0156】
図7を参照すると、放熱部330のベース331の一面に放熱突出部332を形成することができ、放熱突出部332は一方向に長く延びる形態を有することができる。例えば、放熱突出部332のそれぞれは、ベース331の一面に形成され、本体部320内で本体部320の一側面及びそれと対向する側面に向かうように形成されることができる。
【0157】
また、各放熱突出部332は互いに離間した形状を有することができる。
【0158】
選択的実施形態として、放熱突出部332は高さより小さい幅を有することができる。
【0159】
他の例として
図8を参照すると、放熱部330"のベース331"の一面に放熱突出部332"を形成することができ、放熱突出部332"は一方向に長く延びる形態を有することができる。また、長手方向に沿って互いに離間された複数の放熱突出部332"を含むことができる。これにより、流体WTの流れの経路を多様にまたは長く形成して流体WTの加熱特性を向上させることができる。
【0160】
長手方向と交差する方向、例えば幅方向に互いに隣接する複数の放熱突出部332"は、互いに並ばないように配置されてもよい。
【0161】
選択的実施形態として、長手方向と交差する方向、例えば幅方向に互いに隣接する複数の放熱突出部332"が互いに並んで配置されていることを含んでもよい。
【0162】
本実施形態の電極ボイラー装置は、加熱部の電極部の電極に印加される電流の制御によって加熱部内側の電解水を加熱することができる。このような電解水の熱は本体部の流体に伝達され、流体を加熱することができる。このとき、加熱部と本体部との間に放熱部を配置して、電解水の熱が放熱部を介して流体に伝達されるようにすることができる。
【0163】
この構成により、電解水の熱を効果的に流体に伝達することができ、電解水を介した流体の加熱効率を向上させることができる。
【0164】
また、放熱部がベース及び複数の放熱突出部を含み、流体が放熱部上の流れの経路を増加させて流体の加熱特性を向上させることができる。
【0165】
例えば、放熱突出部は、長手方向に沿って長く延びる形態を有してもよく、例えば、本体部内側面の一領域及びそれに対向する側面に向かうように長く延びる形態を有してもよい。これにより、本体部内の流体に対する加熱均一性を向上させることができる。
【0166】
選択的実施形態として、放熱突出部の高さが互いに異なる複数を備えるようにして、放熱部は、流体に向かう方向に凸領域及び凹領域を含むことができる。放熱部のこの形態により、本体部内側空間内の流体が効果的に流れを形成し、未加熱流体が加熱され、対流して加熱速度を向上させることができる。
【0167】
また、電解水と重なり合うように加熱部の側面を向くように、例えば加熱部及び本体部が配置される方向と交差する方向に沿って延びた形態で電極部の電極を配置して加熱部内の電解水の加熱速度を向上させることができる。
【0168】
また、このような加熱された電解水と重なり合うように流体が配置されて流体の加熱が急速に進行することができ、本体部に流入した未加熱流体から加熱された加熱流体の循環の流れがスムーズに進行し、電極ボイラー装置の全体的な効率を向上することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。例えば、ユーザに給湯を容易に供給することができる。
【0169】
また、放熱部の側面のうち電解水に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、電解水から放熱部への電流の流れまたは漏れ電流の流れの発生を低減または防止することができる。また、放熱部の側面のうち、流体に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、放熱部に残存することができる漏れ電流の成分が流体に伝達されることを効果的に低減または防止して流体が加熱して電極ボイラー装置の外部に排出する場合でも、ユーザの使用安定性を向上させることができる。
【0170】
図9は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0171】
図9を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置400は、加熱部410、本体部420、放熱部430、及び電極部460を含むことができる。
【0172】
加熱部410は、内側に電解水IWが配置されるように形成されてもよい。また、選択的実施形態として、第1接続部415が加熱部410の一側に形成されることができる。例えば、第1接続部415は、加熱部410の側面の上端から外側に延びる形態を有することができる。
【0173】
加熱部410の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0174】
本体部420は、少なくとも一領域において前記電解水IWと重なり合うように流体WTを内側に配置できるように形成されることができる。流体WTは様々な種類を含むことができ、例えば液体または気体を含むことができる。
【0175】
選択的実施形態として、流体WTは水を含むことができ、例えば、電極ボイラー装置400は温水を利用する方法を含み得る。
【0176】
本体部420は様々な形態を有することができ、少なくとも流体WTの流入のための流入部421及び流体WTの排出のための排出部422を含むことができる。
【0177】
選択的実施形態として、第2接続部425を本体部420の一側に形成することができ、第2接続部425は第1接続部415と重なり合うように形成することができる。
【0178】
本体部420の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0179】
電極部460は、前記加熱部410内に配置することができ、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0180】
放熱部430は、前記加熱部410と前記本体部420との間に配置されてもよい。
【0181】
放熱部430は、加熱部410に配置された電解水IWと本体部420に配置された流体WTとの間に位置することができる。また、放熱部430は、電極部460と離間するように形成されることができる。
【0182】
選択的実施形態として、放熱部430は電解水IWと接することができ、例えば、加熱部410の上側が開放された形態として開放領域の上部を放熱部430が覆う形態を有してもよい。
【0183】
選択的実施形態として、放熱部430は流体WTと接することができ、例えば本体部420の一側、具体的には加熱部410に向かう一側が開放された形態として、このような開放領域を放熱部430が覆う形態を有してもよい。
【0184】
放熱部430は様々な形態を有してもよく、例えば屈曲した形状を有してもよい。具体例として、放熱部430は、流体WTに向かう方向を基準に第1凸領域430p1及び第1凹領域430c1を含むことができる。これにより、流体WTと放熱部430との接触面積が増え、放熱部430上部で流体WTの円滑な流れを形成することができる。
【0185】
また、放熱部430は、電解水IWに向かう方向を基準に第2凸領域430p2及び第2凹領域430c2を含むことができる。例えば、第2凸領域430p2は 第1凹領域430c1に対応する位置に形成され、第2凹領域430c2は第1凸領域430p1に対応する位置に形成されることができる。これにより、電解水IWと放熱部430との接触面積が増え、電解水IWから放熱部430に熱を効果的に伝達することができる。
【0186】
選択的実施形態として、1つ以上の第1凸領域430p1及び1つ以上の第1凹領域430c1を順次配置することができる。また、第1凸領域430p1及び1つ以上の第1凹領域430c1は、一方向に沿って長く延びる形態を有することができ、例えば本体部420の内側面の一側面及びこれと対向する側面の領域に向かうように延びることができる。
【0187】
また、選択的実施形態として、1つ以上の第2凸領域430p2及び1つ以上の第2凹領域430c2を順次配置することができる。
【0188】
放熱部430は、熱伝導性の高い材料で形成することができ、例えば金属材料を含むように形成することができる。放熱部430を介して電解水IWの熱を流体WTに容易に伝達することができる。
【0189】
具体例として、放熱部430は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼または他の合金を含むことができる。
【0190】
また、選択的実施形態として、放熱部430は、電解水IWに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得、流体WTに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得る。これにより、電解水IWから電流が放熱部430を通って流れるのを低減または防止することができる。
【0191】
選択的実施形態として、放熱部430は側面から長く延びる領域を有することができる。例えば、放熱部430の端部の少なくとも一領域、具体的には放熱部430の少なくとも一領域は、電解水IW及び流体WTと重なり合わないように延びるように形成されることができる。
【0192】
また、放熱部430の延長された少なくとも一領域は、第1接続部415及び第2接続部425と重なり合うように形成され、第1接続部415と第2接続部425との間に配置されることができる。
【0193】
具体例として、放熱部430の延長された少なくとも一領域は、電解水IWまたは流体WTが配置された領域を囲むように形成することができる。
【0194】
第1接続部415及び第2接続部425は、その間に配置された放熱部430の一領域と重なり合って係合された領域を有することができる。例えば、第1接続部415及び第2接続部425と放熱部430の一領域が係合され、加熱部410、本体部420及び放熱部430が係合されることができる。
【0195】
選択的実施形態として、締結部材CBMが第1接続部415及び第2接続部425に重なり合うように配置されることができる。また、締結部材CBMは放熱部430の一領域と重なり合うように配置されることができる。締結部材CBMによって第1接続部415、第2接続部425、及び放熱部430が係合されることができる。
【0196】
例えば、締結部材CBMはボルトまたはナットの形態を含むことができる。さらに他の例として、締結部材CBMは、ねじ、ねじくぎ、ピン、リベット、または他の様々な形態または種類の締結のための部材を含み得る。
【0197】
選択的実施形態として、圧力制御部490が本体部420の一側に形成されることができる。例えば、圧力制御部490は、本体部420の上部、例えば加熱部410に向かう領域とは反対側の面に形成されてもよい。圧力制御部490の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0198】
選択的実施形態として上述した
図2の構成を適用することができ、例えば、放熱部430は、流体WTに向かう側面に第1絶縁層(図示せず)及び電解水IWに向かう側面に第2絶縁層(図示せず)を含むことができる。また、このとき、第2絶縁層(図示せず)は、放熱部430のベース431及び放熱突出部432の表面に形成することができる。
【0199】
選択的実施形態として上述した
図3の構成を適用することができ、例えば、加熱部410は、少なくとも電解水IWに向かう内側面に第3絶縁層(図示せず)を含むことができる。
【0200】
前記第1~第3絶縁層の材料等については、上述した実施形態で説明したものと同じであるので、具体的な説明は省略する。
【0201】
本実施形態の電極ボイラー装置は、加熱部の電極部の電極に印加される電流の制御によって加熱部内側の電解水を加熱することができる。このような電解水の熱は本体部の流体に伝達され、流体を加熱することができる。このとき、加熱部と本体部との間に放熱部を配置して、電解水の熱が放熱部を介して流体に伝達されるようにすることができる。
【0202】
この構成により、電解水の熱を効果的に流体に伝達することができ、電解水を介した流体の加熱効率を向上させることができる。
【0203】
さらに、放熱部が流体に向かうように形成された1つ以上の第1凸領域及び第1凹領域を含むことによって、放熱部から流体への熱伝達効率を向上させ、流体の流れを通じた円滑な流体の循環を向上させることができる。
【0204】
さらに、放熱部が電解水に向かうように形成された1つ以上の第2凸領域及び第2凹領域を含むことによって、電解水から放熱部への熱伝達を円滑に進行させることができる。
【0205】
また、電解水と重なり合うように加熱部の側面を向くように、例えば加熱部及び本体部が配置される方向と交差する方向に沿って延びた形態で電極部の電極を配置して加熱部内の電解水の加熱速度を向上させることができる。
【0206】
また、このような加熱された電解水と重なり合うように流体が配置されて流体の加熱が急速に進行することができ、本体部に流入した未加熱流体から加熱された加熱流体の循環の流れがスムーズに進行し、電極ボイラー装置の全体的な効率を向上することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。例えば、ユーザに給湯を容易に供給することができる。
【0207】
また、放熱部の側面のうち電解水に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、電解水から放熱部への電流の流れまたは漏れ電流の流れの発生を低減または防止することができる。また、放熱部の側面のうち、流体に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、放熱部に残存することができる漏れ電流の成分が流体に伝達されることを効果的に低減または防止して流体が加熱して電極ボイラー装置の外部に排出する場合でも、ユーザの使用安定性を向上させることができる。
【0208】
図10は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0209】
図10を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置500は、加熱部510、本体部520、放熱部530、及び電極部560を含むことができる。
【0210】
加熱部510は、内側に電解水IWが配置されるように形成されてもよい。また、選択的実施形態として、第1接続部515が加熱部510の一側に形成されることができる。例えば、第1接続部515は、加熱部510の側面の上端から外側に延びる形態を有することができる。
【0211】
加熱部510の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0212】
本体部520は、少なくとも一領域において前記電解水IWと重なり合うように流体WTを内側に配置できるように形成されることができる。流体WTは様々な種類を含むことができ、例えば液体または気体を含むことができる。
【0213】
選択的実施形態として、流体WTは水を含むことができ、例えば、電極ボイラー装置500は温水を利用する方法を含み得る。
【0214】
本体部520は様々な形態を有することができ、少なくとも流体WTの流入のための流入部521及び流体WTの排出のための排出部522を含むことができる。
【0215】
選択的実施形態として、第2接続部525を本体部520の一側に形成することができ、第2接続部525は第1接続部515と重なり合うように形成することができる。
【0216】
本体部520の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0217】
電極部560は、前記加熱部510内に配置することができ、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、具体的な説明は省略する。
【0218】
放熱部530は、前記加熱部510と前記本体部520との間に配置されてもよい。
【0219】
放熱部530は、加熱部510に配置された電解水IWと本体部520に配置された流体WTとの間に位置することができる。また、放熱部530は、電極部560と離間するように形成されることができる。
【0220】
選択的実施形態として、放熱部530は電解水IWと接することができ、例えば、加熱部510の上側が開放された形態として開放領域の上部を放熱部530が覆う形態を有してもよい。
【0221】
選択的実施形態として、放熱部530は流体WTと接することができ、例えば本体部520の一側、具体的には加熱部510に向かう一側が開放された形態として、このような開放領域を放熱部530が覆う形態を有してもよい。
【0222】
放熱部530は様々な形態を有してもよく、例えば屈曲した形状を有してもよい。具体例として、放熱部530は、流体WTに向かう方向を基準に凸領域及び凹領域を含むことができる。
【0223】
具体例として、放熱部530は、ベース531及び放熱突出部532を含むことができる。
【0224】
ベース531は、少なくとも1領域が電解水IW及び流体WTから外れるように延びる形態を有することができる。
【0225】
また、ベース531は屈曲した形態を有することができる。例えば、流体WTに向かう方向を基準に凸領域及び凹領域を有するように屈曲した形態を有することができ、それによって流体WTとの接触面積が増え、放熱部530上部の流体WTの円滑な流れを形成することができる。また、ベース531は、電解水IWに向かう方向を基準に凸領域及び凹領域を含むように形成され、それによって電解水IWと放熱部530との接触面積が増え、電解水IWから放熱部530に熱を効果的に伝達することができる。
【0226】
放熱突出部532は、複数で設けられてもよく、ベース531に接続されてベース531から流体WTに向かうように突出してもよい。
【0227】
複数の放熱突出部532を介して放熱部330から流体WTへの熱伝達効率を向上させることができる。
【0228】
選択的実施形態として、複数の放熱突出部532は、一方向に延びる形状を有してもよく、互いに離間された領域を有してもよい。
【0229】
放熱突出部532は、電極部560の位置を基準に互いに異なる高さを有する複数の突出部材であり、第1突出部材532a、第2突出部材532b、または第3突出部材532cを含むことができる。
【0230】
例えば、第1突出部材532aよりも第2突出部材532bの高さが高く、第3突出部材532cは第1突出部材532aと第2突出部材532bとの間に相当する高さを有することができる。このような異なる高さによって、本体部520の内側の流体WTに向かう凸領域または凹領域が複数で形成されることができ、流体WTの流れを円滑にして本体部520内での流体(WT)循環特性を向上させて本体部520内の流体WTの加熱速度を向上させることができる。
【0231】
選択的実施形態として、第1突出部材532a、第2突出部材532b、または第3突出部材532cは、放熱部530のベース531から突出した方向を基準に長さを有することができ、各長さは同じであり得る。
【0232】
放熱部530は、熱伝導性の高い材料で形成することができ、例えば金属材料を含むように形成することができる。放熱部530を介して電解水IWの熱を流体WTに容易に伝達することができる。
【0233】
具体例として、放熱部530は、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼または他の合金を含むことができる。
【0234】
また、選択的実施形態として、放熱部530は、電解水IWに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得、流体WTに向かう一側に絶縁コーティング層(図示せず)を含み得る。これにより、電解水IWから電流が放熱部530を通って流れるのを低減または防止することができる。
【0235】
選択的実施形態として、放熱部530は側面から長く延びる領域を有することができる。例えば、放熱部530の端部の少なくとも一領域、具体的には放熱部530の少なくとも一領域は、電解水IW及び流体WTと重なり合わないように延びるように形成されることができる。
【0236】
また、放熱部530の延長された少なくとも一領域は、第1接続部515及び第2接続部525と重なり合うように形成され、第1接続部515と第2接続部525との間に配置されることができる。
【0237】
具体例として、放熱部530の延長された少なくとも一領域は、電解水IWまたは流体WTが配置された領域を囲むように形成することができる。
【0238】
第1接続部515及び第2接続部525は、その間に配置された放熱部530の一領域と重なり合って係合された領域を有することができる。例えば、第1接続部515及び第2接続部525と放熱部530の一領域が係合され、加熱部510、本体部520及び放熱部530が係合されることができる。
【0239】
選択的実施形態として、締結部材CBMが第1接続部515及び第2接続部525に重なり合うように配置されることができる。また、締結部材CBMは放熱部530の一領域と重なり合うように配置されることができる。締結部材CBMによって第1接続部515、第2接続部525、及び放熱部530が係合されることができる。
【0240】
例えば、締結部材CBMはボルトまたはナットの形態を含むことができる。さらに他の例として、締結部材CBMは、ねじ、ねじくぎ、ピン、リベット、または他の様々な形態または種類の締結のための部材を含み得る。
【0241】
選択的実施形態として、圧力制御部590が本体部520の一側に形成されることができる。例えば、圧力制御部590は、本体部520の上部、例えば加熱部510に向かう領域とは反対側の面に形成されてもよい。圧力制御部590の構成等は、上述した実施形態で説明したものと同じであるか、または類似するため、より具体的な説明は省略する。
【0242】
選択的実施形態として上述した
図2の構成を適用することができ、例えば、放熱部530は、流体WTに向かう側面に第1絶縁層(図示せず)及び電解水IWに向かう側面に第2絶縁層(図示せず)を含むことができる。また、このとき、第2絶縁層(図示せず)は、放熱部530のベース531及び放熱突出部532の表面に形成することができる。
【0243】
選択的実施形態として上述した
図3の構成を適用することができ、例えば、加熱部510は、少なくとも電解水IWに向かう内側面に第3絶縁層(図示せず)を含むことができる。
【0244】
前記第1~第3絶縁層の材料等については、上述した実施形態で説明したものと同じであるので、具体的な説明は省略する。
【0245】
【0246】
図11を参照すると、選択的実施形態として、本体部520は、円形と類似した形態の平面または断面を有する柱、例えば中空の円柱の一部を含む形態を有することができる。
【0247】
また、第2接続部525は、本体部520の側面の周囲に形成されてもよく、締結のための幅を有してもよい。また、図示していないが、加熱部510の第1接続部515が、第2接続部525に対応して重なり合うように形成されることができ、その間に放熱部530の一領域、具体的には放熱部530のベース531の延長領域が配置され、複数の締結部材CBMで係合することができる。
【0248】
複数の締結部材CBMは、図示のように本体部520の側面の周囲に互いに離間するように形成されてもよい。
【0249】
締結部材CBMで締結される領域、例えば、第1接続部515、第2接続部525及びその間の放熱部530の領域は、電解水IW及び流体WTの外側に配置された領域であり得る。これにより、電極部560を介した電解水IWの加熱、電解水IWを介した流体WTの効率的な加熱を容易に行うことができる。
【0250】
【0251】
選択的実施形態として、ベース531の一面に放熱突出部532を形成することができ、放熱突出部532は一方向に長く延びる形態を有することができる。例えば、放熱突出部532のそれぞれは、ベース531の一面に形成され、本体部520内で本体部520の一側面及びそれと対向する側面に向かうように形成されることができる。
【0252】
また、各放熱突出部532は互いに離間した形状を有することができる。
【0253】
選択的実施形態として、放熱突出部532は高さより小さい幅を有することができる。
【0254】
本実施形態の電極ボイラー装置は、加熱部の電極部の電極に印加される電流の制御によって加熱部内側の電解水を加熱することができる。このような電解水の熱は本体部の流体に伝達され、流体を加熱することができる。このとき、加熱部と本体部との間に放熱部を配置して、電解水の熱が放熱部を介して流体に伝達されるようにすることができる。
【0255】
この構成により、電解水の熱を効果的に流体に伝達することができ、電解水を介した流体の加熱効率を向上させることができる。
【0256】
さらに、放熱部は、本体部及び放熱突出部を備え、本体部が流体に向かうように形成された1つ以上の凸領域及び凹部領域を含み、放熱部から流体への熱伝達効率を向上させ、流体の流れを通じた円滑な流体の循環を向上させることができます。
【0257】
さらに、放熱部のベースが電解水に向かうように形成された1つ以上の凸領域及び凹領域を含むことによって、電解水から放熱部への熱伝達を円滑に進行させることができる。
【0258】
さらに、ベースから突出した複数の放熱突出部を備え、このような放熱突出部は、選択的実施形態として互いに離間して長く延びる形態を有することができる。放熱突出部を介して放熱部を通る流体への伝熱面積を増加させて、流体の加熱速度を向上させ、加熱均一性を向上させることができる。
【0259】
また、電解水と重なり合うように加熱部の側面を向くように、例えば加熱部及び本体部が配置される方向と交差する方向に沿って延びた形態で電極部の電極を配置して加熱部内の電解水の加熱速度を向上させることができる。
【0260】
また、このような加熱された電解水と重なり合うように流体が配置されて流体の加熱が急速に進行することができ、本体部に流入した未加熱流体から加熱された加熱流体の循環の流れがスムーズに進行し、電極ボイラー装置の全体的な効率を向上することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。例えば、ユーザに給湯を容易に供給することができる。
【0261】
また、放熱部の側面のうち電解水に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、電解水から放熱部への電流の流れまたは漏れ電流の流れの発生を低減または防止することができる。また、放熱部の側面のうち、流体に向かう側面に絶縁層、例えばセラミックなどの無機絶縁層を含むようにして、放熱部に残存することができる漏れ電流の成分が流体に伝達されることを効果的に低減または防止して流体が加熱して電極ボイラー装置の外部に排出する場合でも、ユーザの使用安定性を向上させることができる。
【0262】
図13は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0263】
図13を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置600は、加熱部610、本体部620、放熱部630、及び電極部660を含むことができる。
【0264】
説明の便宜上、上述した実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0265】
本実施形態の電極部660は、三相形態として3つの電極部材を含むことができる。具体的には、第1電極661、第2電極662、及び第3電極663を含むことができる。
【0266】
第1電極661、第2電極662、及び第3電極663には、電流が印加されるように電極制御部と電気的に接続され得る。
【0267】
図14は、本発明の他の実施形態に係る電極ボイラー装置を示す概略図である。
【0268】
図14を参照すると、本実施形態の電極ボイラー装置1000は、加熱部1510、本体部1520、放熱部1530、電極部1560、及び電解水供給制御モジュール700を含むことができる。
【0269】
説明の便宜上、上述した実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0270】
加熱部1510、本体部1520、放熱部1530、及び電極部1560を含む部材の説明は、上述した実施形態のうちの選択的の1つの実施形態で説明した通りであるので具体的な説明は省略する。
【0271】
電解水供給制御モジュール700は加熱部1510に接続されることができ、加熱部1510に電解水IWを供給することができる。
【0272】
例えば、電解水供給制御モジュール700は、第1通路部JIL及び第2通路部JWLを介して加熱部1510と流体接続されることができ、電解水IWを加熱部1510に補足供給することができる。また、選択的実施形態として、第1通路部JIL及び第2通路部JWLを介して加熱部1510から電解水供給制御モジュール700に流入し、電解水供給制御モジュール700での処理後再び加熱部1510に流入することもできる。
【0273】
電解水供給制御モジュール700についてさらに具体的に説明する。
【0274】
電解水供給制御モジュール700は、空間部710、電極セット720、第1流路部701、第2流路部702、及び供給部780を含むことができる。
【0275】
空間部710は、電極セット720を収容するように形成することができる。また、空間部710は、電解水IWを収容するように形成することができる。
【0276】
空間部710は、様々な形態を有することができ、電極セット720を収容するように形成され、選択的実施形態として、電極セット720の一端が空間部710の一面から離間するように形成されることができる。
【0277】
空間部710内の電解水IWは、電極セット720を介して印加される電流の制御によってジュール熱によって加熱することができ、空間部710内で加熱された電解水IWは一次的である熱の供給源になることができる。
【0278】
空間部710は様々な素材で形成することができる。例えば、空間部710は、耐久性のある材料で形成することができ、具体的には金属材料で形成してもよい。
【0279】
選択的実施形態として、空間部710は絶縁材料で形成してもよい。例えば、樹脂、セラミックを含むことができる。
【0280】
他の例として、空間部710は、フッ素樹脂であるテフロン樹脂を含んでもよい。
【0281】
選択的実施形態として、少なくとも空間部710の面のうち電解水IWに隣接する内側面にテフロン樹脂層を含むことができる。そのようなテフロン樹脂層は絶縁性テフロン層であり得る。
【0282】
また、選択的実施形態として、空間部710の面のうち電解水IWに隣接する内側面に静電気防止テフロン樹脂層を含むことができる。
【0283】
電極セット720は、空間部710内の電解水IWと接するように配置することができる。電極セット720は、複数の電極721、722、723を含むことができる。
【0284】
例えば、電極セット720は、三相の形態として三角形、具体的には正三角形と類似した形態で配置された3つの電極721、722、723を含むことができる。
【0285】
他の選択的実施形態として示されていないが、電極セット720は、二相形態として2つの電極を含んでもよい。
【0286】
各電極721、722、723には、電流が印加されるように、電極721、722、723の一領域が導電部WLに接続され得る。導電部WLはワイヤ状の導線であり得る。
【0287】
また、導電部WLは、空間部710の外部に配置された一領域に配置され、電解水IWと接触しないように配置することができ、このような空間部710の外部で各電極721、722、723と接続するように形成することができる。
【0288】
第1流路部701は、空間部710と接続されるように形成されることができる。第1流路部701は、空間部710と接続されて空間部710から電解水IWが出るように形成されることができる。
【0289】
空間部710から出た電解水IW、例えば電極セット720に印加された電流によって加熱された電解水IWは、第1流路部701を介して供給部780に伝達されることができる。
【0290】
選択的実施形態として、第1の流路部701は空間部710の領域のうち上部に接続することができ、この「上部」は空間部710の領域のうち地面から離れた領域であり得る。これにより、空間部710内で加熱された電解水IWを容易に第1流路部701に流出させることができる。
【0291】
選択的実施形態として、第1流路部701に接続されるようにポンプ部PPを配置することができる。
【0292】
ポンプ部PPは、第1流路部701を介して空間部710内の加熱された電解水IWが供給部780に容易に伝達されるように圧力を加えることができる。また、ポンプ部PPの制御を介して空間部710内の加熱された電解水IWが第1流路部701を経て供給部780に伝達する際の水量及び流速を制御することができる。
【0293】
選択的実施形態として、第1流路部701に接続されるようにベント部VTを配置することができる。
【0294】
ベント部VTは、第1流路部701を介して空間部710内の加熱された電解水IWが供給部780に伝達される間、持続的に加熱される電解水IWの温度により発生する蒸気圧を排出するように形成することができ、逆に必要に応じて追加的に空気を流入させるように形成することができる。
【0295】
選択的実施形態として、ベント部VTは、バルブなどを含めて、選択的に必要に応じて第1流路部701の蒸気圧の排出を制御することができる。
【0296】
選択的実施形態として、ベント部VTは、ポンプ部PPと供給部780との間に配置されてもよい。これによりポンプ部PPの動作時に発生し得る異常な、ポンプ部PPを通過して供給部780への第1流路部701における電解水IWの過剰な流れ及び沸騰による圧力増加を容易に制御することができる。
【0297】
第1流路部701は様々な素材で形成することができる。例えば、第1流路部701は、電解水IWの急激な流れ及び加熱に耐えるように耐久性及び耐熱性のある材料で形成することができ、具体的には金属材料で形成することができる。
【0298】
選択的実施形態として、第1流路部701は絶縁材料で形成してもよい。例えば、樹脂、セラミックを含むことができる。
【0299】
他の例として、第1流路部701は、フッ素樹脂であるテフロン樹脂を含むことができる。
【0300】
選択的実施形態として、少なくとも第1流路部701の面のうち電解水IWに隣接する内側面にテフロン樹脂層を含むことができる。そのようなテフロン樹脂層は絶縁性テフロン層であり得る。
【0301】
また、選択的実施形態として、第1流路部701の面のうち電解水IWに隣接する内側面に静電気防止テフロン樹脂層を含むことができる。
【0302】
また、選択的実施形態として、第1流路部701の領域のうち、ポンプ部PP及びベント部VTと接続された領域の内側面に静電気防止テフロン樹脂層を含むことができる。
【0303】
第2流路部702は、空間部710と接続するように形成されることができる。第2流路部702は、空間部710と接続されて空間部710に電解水IWが流入するように形成されることができる。
【0304】
空間部710から出た電解水IW、例えば電極セット720に印加された電流によって加熱された電解水IWは、第1流路部701を介して供給部780に伝達されることができる。
【0305】
また、このような供給部780に伝達された電解水IWは、第1通路部JILまたは第2通路部JWLを介して、例えば第1通路部JILを介して加熱部1510に供給することができる。
【0306】
また、選択的実施形態として、加熱部1510から第1通路部JILまたは第2通路部JWLを介して、例えば第2通路部JWLを介して供給部780に流入することができる。
【0307】
供給部780に収容されていた電解水IWは、第2流路部702を介して空間部710に流入することができる。そして、このような第2流路部702を介して流入した電解水IWは、電極セット720による電流によって加熱され、再び第1流路部701を介して供給部780方向に流出することができる。
【0308】
このような過程を通じて加熱部1510に向かうように、加熱された電解水IWを容易に供給及び補足することができる。また、空間部710において電極セット720を介して電流によって加熱された電解水IWが加熱部1510に供給されるので、電解水IWの品質を容易に維持することができ、例えば、濃度、イオン含有量などの特性を維持して電解水IWの電気的特性を維持することができる。加熱部1510内での電解水IWの加熱特性は、電解水IWの電気的特性に応じて精密に制御されなければならず、本実施形態は、複数回または持続的に空間部710の電極セット720で電気的に処理された電解水IWが供給部780に移動し、加熱部1510に補足されることができるため、加熱部1510内側の電解水IWの電気的品質を維持するのに容易である。
【0309】
選択的実施形態として、第2の流路部702は、空間部710の領域のうち下部に接続されてもよく、この「下部」は、空間部710の領域のうち、第1流路部701が接続された上面よりも地面に近い領域であり得る。
【0310】
選択的実施形態として、第2流路部702に接続されるように補足部750を配置することができる。
【0311】
補足部750は、第2流路部702に接続されて第2流路部702に電解水IWを供給するように形成されることができる。
【0312】
選択的実施形態として、補足部750は、別に備えられた供給部(図示せず)と接続され、供給部から電解水IWを供給されることもできる。
【0313】
補足部750は、第2流路部702に接続され、第1流路部701で流れる電解水IWよりも低い温度の電解水IWが合流するように電解水IWを供給することができる。これにより、加熱された電解水IWの第1流路部701での急激な追加補足による流れ溢れや異常な蒸気圧増加などを減少または防止することができる。
【0314】
第2流路部702は様々な素材で形成することができる。例えば、第2流路部702は、電解水IWの急激な流れ及び加熱に耐えるように耐久性及び耐熱性のある材料で形成することができ、具体的には金属材料で形成することができる。
【0315】
選択的実施形態として、第2流路部702は絶縁材料で形成してもよい。例えば、樹脂、セラミックを含むことができる。
【0316】
他の例として、第2流路部702は、フッ素樹脂であるテフロン樹脂を含むことができる。
【0317】
選択的実施形態として、少なくとも第2流路部702の面のうち電解水IWに隣接する内側面にテフロン樹脂層を含むことができる。そのようなテフロン樹脂層は絶縁性テフロン層であり得る。
【0318】
選択的実施形態として、温度感知部740を第2流路部702に接続して第2流路部702を通過する電解水IWの温度を測定することができる。
【0319】
例えば、リアルタイムで第2の流路部702内の電解水IWの温度を測定するように形成及び配置することができる。
【0320】
選択的実施形態として、温度感知部740は、第2流路部702に接続され、第1流路部701に流れる加熱された電解水IWによる温度測定精度の低下、性能の弱化、及び誤動作や不良の発生を減少または防止することができる。
【0321】
選択的実施形態として、温度感知部740の過熱を制御するために、冷却部(図示せず)を温度感知部740に隣接するように配置することができる。
【0322】
制御部(図示せず)は、電極セット720に印加される電流を制御するように形成することができる。
【0323】
選択的実施形態として、制御部(図示せず)は、電極セット720の各電極721、722、723を接続する導電部WLと接続することができる。
【0324】
これにより、制御部(図示せず)は、電極セット720に印加される電流のリアルタイム制御を行うことができる。
【0325】
このとき、制御部(図示せず)は、電極セット720に印加される電流量を確認し、設定された値に応じて大きくまたは小さくして電流制御を行うことができる。
【0326】
選択的実施例として制御部(図示せず)は、電極セット720に印加される電流量をリアルタイムで確認し、設定された値に応じて大きくまたは小さくして電流制御を行うことができ、これにより電解水IWの急激な温度変化を低減することができる。
【0327】
また、選択的実施形態として、制御部(図示せず)は温度感知部740と接続することができ、温度感知部740が測定した温度を用いて電極セット720に印加される電流を制御することができる。例えば、温度感知部740が測定した温度が正常設定範囲を超える場合、電極セット720に印加される電流を正常設定範囲より低くし、温度感知部740が測定した温度が正常設定範囲未満の場合、電極セット720に印加される電流を正常設定範囲より高くすることができる。
【0328】
このとき、制御部(図示せず)は、このような正常設定範囲より高くまたは低く設定した「低下温度」または「上昇温度」の情報を予め設定された値で有していてもよい。
【0329】
また、他の例として制御部(図示せず)は、測定温度を正常設定範囲と比較し、その差値に対応する「増加幅」及び「減少幅」に応じて電流を変化させることができ、このような「増加幅」及び「減少幅」によって変化させなければならない電流の値に関する情報は予め設定されて制御部(図示せず)が有していてもよい。
【0330】
選択的実施形態として、制御部(図示せず)は、温度感知部740と離間された状態で通信するように接続されてもよい。
【0331】
他の例として、制御部(図示せず)は温度感知部740と接続されるように配置されてもよく、具体的には制御部(図示せず)は温度感知部740の一面に配置されてもよい。
【0332】
また、他の例として、制御部(図示せず)を温度感知部740と一体化するように形成してもよい。
【0333】
制御部(図示せず)は、電流の変化を容易にするために様々な形態を有することができる。例えば、様々な種類のスイッチを含んでもよく、例えば、様々な種類のスイッチを含むことができ、敏感かつ迅速する制御のために半導体リレー(solid state relay、SSR)などの無接点リレーを含むことができる。
【0334】
選択的実施形態として、制御部(図示せず)の過熱を制御するために、冷却部(図示せず)を制御部(図示せず)に隣接するように配置することができる。
【0335】
本実施形態の電極ボイラー装置は、電解水供給制御モジュールを含むことができる。電解水供給制御モジュールを介して1回以上または複数回にわたって、具体的にはリアルタイムで電解水を供給することができる。このとき、電解水供給制御モジュールの空間部の電極セットを通じて電気的に処理された電解水が供給され、この電解水は加熱された電解水であり得る。
【0336】
その結果、加熱部内側に収容された電解水の温度の低下を低減し、加熱部に配置された電極部を介した電解水の加熱効率を向上させることができ、本体部の流体の加熱特性及び加熱均一性を向上させることができる。
【0337】
また、加熱部内側に収容された電解水の電気的特性を容易に維持し、加熱部内側に配置された電極部を介した精密な制御を容易にし、加熱部内側の電解水の温度制御を精密に行うことができ、本体部の内側に配置された流体の加熱特性制御及び温度制御を精密に行うことができる。
【0338】
このように、本発明は図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等の他の実施形態が可能であることが理解されるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。
【0339】
実施形態で説明する特定の実施は、一実施形態であり、いかなる方法でも実施形態の範囲を限定するものではない。さらに、「必須」、「重要」などのような具体的な言及がない限り、本発明を適用するために必ずしも必要な構成要素ではない可能性がある。
【0340】
実施形態の明細書(特に特許請求の範囲において)における「前記」の用語及び類する指示用語の使用は、単数及び複数の両方に当該するものであり得る。なお、実施形態において範囲(range)を記載した場合、前記範囲に属する個別の値を適用した発明を含むものとして(これに反する記載がない場合)、詳細な説明に前記範囲を構成する各個別の値を記載したものと同様である。最後に、実施形態に係る方法を構成するステップについて明らかに順序を記載または反対する記載がない場合、前記ステップは適切な順序で行われてもよい。必ずしも前記ステップの記載順序によって実施形態が限定されるわけではない。実施形態におけるすべての例または例示的な用語(例えば、等)の使用は、単に実施形態を詳細に説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されない限り、前記例または例示的な用語によって実施形態の範囲が限定されるわけではない。さらに、当業者は、様々な修正、組み合わせ、及び変更が追加された特許請求の範囲またはその均等物の範疇内で設計条件及び要因に従って構成され得ることを理解するであろう。
【図】
【国際調査報告】