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KR20180099040A - Apparatus for heating liquid - Google Patents

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KR20180099040A
KR20180099040A KR1020170025972A KR20170025972A KR20180099040A KR 20180099040 A KR20180099040 A KR 20180099040A KR 1020170025972 A KR1020170025972 A KR 1020170025972A KR 20170025972 A KR20170025972 A KR 20170025972A KR 20180099040 A KR20180099040 A KR 20180099040A
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KR
South Korea
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electrode
liquid
dielectric
heating
dielectric region
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Application number
KR1020170025972A
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Korean (ko)
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Inventor
최대규
Original Assignee
(주) 엔피홀딩스
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Publication date
Application filed by (주) 엔피홀딩스 filed Critical (주) 엔피홀딩스
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46Dielectric heating
    • H05B6/54Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, an apparatus for heating a liquid comprises a container storing a liquid; one or more first electrodes provided in the container; one or more second electrodes provided in the container and disposed between adjacent first electrodes; one or more dielectric regions which are positioned at each gap between the first electrodes and the second electrodes which are adjacent to each other and in which the liquid stays; and a power supply unit applying an AC voltage to one or more first electrodes and one or more second electrodes. The liquid present in the dielectric region is heated to generate a state-converted gas. Therefore, the heat transfer efficiency can be improved.

Description

액체가열장치{APPARATUS FOR HEATING LIQUID}[0001] APPARATUS FOR HEATING LIQUID [0002]

본 발명은 액체가 가열되어 기체를 생성하되, 복수 개의 전극 사이에 형성된 유전체 영역에서 기체가 생성되는 액체가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid heating apparatus in which a liquid is heated to produce a gas, wherein gas is produced in a dielectric region formed between the plurality of electrodes.

고주파 유도 가열은 라디오 히터(radio heater)라고도 하며, 유전가열(誘電加熱)과 유도가열(誘導加熱) 방식이 있다.High frequency induction heating is also called a radio heater, and there are a dielectric heating (induction heating) and an induction heating (induction heating) method.

유전가열은 고주파 전기장 속에 절연물을 놓으면 절연물의 유전체 손실 때문에 피가열체 자체가 발열하는 원리이며, 유도가열은 고주파 자기장 속에 전기적 전도체를 놓으면 전도체에 생기는 와류전류의 손실이나 히스테리시스(hysteresis) 손실 때문에 스스로 발열한다.The dielectric heating is a principle in which the heating body itself generates heat due to the dielectric loss of the insulating material when the insulating material is placed in the high frequency electric field. Induction heating is a self heating phenomenon due to loss of swirling current or hysteresis in the conductor when an electric conductor is placed in the high frequency magnetic field. do.

일반적으로, 액체를 가열하기 위해 사용되는 가열코일을 이용한 유도가열 방식은 가열코일에 흐르는 전류에 의한 자계를 발생시켜, 가열되는 부재에서 과전류를 발생시킨다. 이때, 복수의 가열코일을 이용한 가열방식은 각 가열코일의 경계부에서 온도감소를 방지하기 위해 서로 인접하여 코일을 배치한다. 따라서 가열코일 중 하나에 의해 발생된 자계는 다른 가열코일에 영향을 미치고, 가열코일간의 상호 유도를 발생시킨다.Generally, an induction heating method using a heating coil used for heating a liquid generates a magnetic field by a current flowing in a heating coil, and generates an overcurrent in the heated member. At this time, in the heating method using a plurality of heating coils, the coils are disposed adjacent to each other in order to prevent temperature decrease at the boundary of each heating coil. Thus, the magnetic field generated by one of the heating coils affects the other heating coils and causes mutual induction between the heating coils.

이러한, 가열코일간의 상호 유도에 따른 부하 변동 등의 변화는 각각의 가열코일에서 전류(가열코일 전류)의 왜곡을 발생시키고 가열코일 전류간에 위상 편차가 발생시킨다. Such a change in the load variation due to the mutual induction between the heating coils causes a distortion of the current (heating coil current) in each heating coil and causes a phase deviation between the heating coil currents.

이에 따라, 복수의 가열코일을 이용한 유도가열 방식에서 각각의 부하 전류의 주파수가 일치하고 각각의 가열코일 전류의 위상이 일정하게 유지되지 않는 경우, 가열 온도의 고정밀 제어가 어려워지고 가열코일의 경계부의 온도를 감소시키는 문제점이 있다.Accordingly, in the induction heating system using a plurality of heating coils, when the frequencies of the respective load currents coincide with each other and the phases of the respective heating coil currents are not kept constant, high-precision control of the heating temperature becomes difficult, There is a problem of reducing the temperature.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 가열코일 간에 자기력 차단코일을 삽입하고, 가열코일의 단부에서 자속을 흡수하는 방법이 제시되었지만, 자속이 차단코일에 의해 흡수되어 온도를 감소시켜 액체가 균일하게 가열되지 않는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, a method of inserting a magnetic force interrupting coil between the heating coils and absorbing the magnetic flux at the end of the heating coil has been proposed. However, since the magnetic flux is absorbed by the interrupting coil to decrease the temperature, There is no problem.

이렇게 구성되는 복수의 가열코일을 이용한 액체가열장치는 대용량의 액체를 순간적으로 가열하는데 가열코일이 구비된 위치에서만 열이 방출되어 가열면적이 크게 형성되지 못하기 때문에 액체의 가열속도가 제한되는 단점도 있다.The liquid heating apparatus using the plurality of heating coils configured in this way instantaneously heats a large amount of liquid, and since the heat is released only at the position where the heating coil is provided, the heating area is not formed so large that the heating rate of the liquid is limited. have.

특히, 최근에는 이러한 유도가열의 문제점을 해결하기 위해 목재의 건조나 접착, 고무의 가황, 합성수지의 성형, 가공, 비닐막의 접착(고주파 접착), 섬유류의 건조, 농수산물의 가공, 살충, 살균이나 식품의 조리(전자 레인지) 등에 응용되는 전극을 이용한 유전가열에 대한 연구가 진행되고 있다.In recent years, in order to solve such problems of induction heating, drying and adhesion of wood, vulcanization of rubber, molding of synthetic resin, processing of vinyl, adhesion of vinyl film (high frequency bonding), drying of fibers, processing of agricultural and marine products, (Microwave oven) and the like are being studied.

이는 유전가열 방식의 특징인 열전도율이 낮은 절연물이 피가열체일 경우라도 피가열체 자체의 발열로 효율이 높다는 것과 필요한 곳을 선택해서 가열할 수 있다는 점을 이용하여 설비의 효율적인 작동을 통해 소모 전력 등을 최소화하고 이를 통해 유지 비용 등의 절감을 위한 액체가열장치의 다양한 기술 개발이 필요하다.This is because, even when the insulator having a low thermal conductivity, which is a characteristic of the dielectric heating method, is high in efficiency due to the heat generated by the heated body itself and can be heated at a desired location, It is necessary to develop various technologies of the liquid heating device to reduce the maintenance cost.

본 발명의 목적은 유전체 영역에 존재하는 액체를 가열하여 기체로 상태 변환되는 액체가열장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a liquid heating apparatus in which a liquid existing in a dielectric region is heated and converted into a gas.

본 발명의 다른 목적은 유전체 영역에 존재하는 액체가 균일하게 가열되어 기체로 상태 변환되어 가열시간을 단축하는 액체가열장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a liquid heating apparatus in which a liquid present in a dielectric region is uniformly heated and transformed into a gas to shorten a heating time.

본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 전극에 교류전압을 인가하여 유전체 영역에 존재하는 액체가 가열되는 온도를 일정하게 유지하는 액체가열장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a liquid heating apparatus which applies an AC voltage to a plurality of electrodes to maintain a constant temperature at which liquid in a dielectric region is heated.

본 발명의 또 다른 목적은 유전체 영역에 존재하는 액체가 편차없이 가열되어 열 전달 효율을 향상시키는 액체가열장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a liquid heating apparatus in which liquid present in a dielectric region is heated without deviation to improve heat transfer efficiency.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체가열장치는 액체를 저장하는 용기, 상기 용기 내부에 구비되는 적어도 하나 이상의 제 1 전극, 상기 용기 내부에 구비되고, 이웃하는 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 제 2 전극, 서로 이웃하는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이 각각에 위치하고, 상기 액체가 존재하는 적어도 하나 이상의 유전체 영역 및 상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극에 교류전압을 인가하는 전원부를 포함하고 상기 유전체 영역에 존재하는 액체를 가열하여 상기 액체가 상태 변환된 기체를 생성한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid heating apparatus including a container for storing a liquid, at least one first electrode provided in the container, At least one second electrode disposed between the first electrodes, at least one dielectric region located between the first electrode and the second electrode adjacent to each other, the at least one dielectric region in which the liquid exists, and the at least one first electrode And a power unit for applying an alternating voltage to the at least one second electrode, and generates a state-converted gas by heating the liquid present in the dielectric region.

실시 예에 있어서, 상기 용기는 내부로 상기 액체를 공급하는 공급공 및 외부로 상기 기체를 배출하는 배출공을 포함할 수 있다.In an embodiment, the container may include a supply hole for supplying the liquid to the inside and a discharge hole for discharging the gas to the outside.

실시 예에 있어서, 상기 액체는 순수를 포함하고, 상기 기체는 스팀을 포함할 수 있다.In an embodiment, the liquid comprises pure water, and the gas may comprise steam.

실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극은 플레이트 형상을 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the at least one first electrode and the at least one second electrode may include a plate shape.

실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극은 단면이 동일한 중심을 가지는 원통 형상을 포함할 수 있다.In an embodiment, the at least one first electrode and the at least one second electrode may include a cylindrical shape having the same center in cross section.

실시 예에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 적어도 2개 이상의 짝수이고, 상기 제 1 전극 한쌍 및 상기 제 2 전극 한쌍 각각은 가상의 중심선을 기준으로 이격되는 하나의 반원 형상 및 상기 하나의 반원형상과 마주보는 다른 하나의 반원 형상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the first electrode and the second electrode are at least two or more even numbers, and each of the pair of first electrodes and the pair of second electrodes has one semicircular shape separated from a virtual center line, And another semi-circular shape facing the semicircular shape of FIG.

실시 예에 있어서, 상기 교류전압은 교류펄스 전압을 포함할 수 있다.In an embodiment, the alternating voltage may comprise an alternating pulse voltage.

실시 예에 있어서, 상기 전원부는 상기 액체의 전도도, 상기 제 1 전극의 면적, 상기 제 2 전극의 면적, 상기 유전체 영역의 면적 및 상기 유전체 영역의 부피 중 적어도 하나 이상에 따라, 상기 교류전압의 크기를 변경할 수 있다.In the embodiment, the power supply unit may vary the magnitude of the AC voltage according to at least one of the conductivity of the liquid, the area of the first electrode, the area of the second electrode, the area of the dielectric region, Can be changed.

실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 유전체 영역은 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 이격된 거리에 따라, 상기 적어도 하나 이상의 유전체 영역의 전기적 면적 또는 부피가 가변되어 형성되는 초기 가열 영역 및 가열 영역 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The at least one dielectric region may include an initial heating region and a heating region in which the electrical area or volume of the at least one dielectric region is varied depending on a distance between the first electrode and the second electrode, And may include at least one or more.

실시 예에 있어서, 상기 초기 가열 영역의 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 이격된 거리는 특정기준 보다 작거나 또는 상기 가열 영역에서의 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 이격된 거리보다 작을 수 있다.In an embodiment, the spaced distance between the first electrode and the second electrode of the initial heating region may be less than a specified reference or less than the spaced distance of the first electrode and the second electrode in the heating region have.

실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극 중 적어도 하나 이상은 이웃하는 다른 전극을 향하는 길이방향으로 폭이 좁아지는 형상을 포함할 수 있다.At least one of the at least one first electrode and the at least one second electrode may include a shape in which the width of the at least one of the at least one first electrode and the at least one second electrode is narrowed in the longitudinal direction toward the other neighboring electrode.

본 발명의 다른 일 실시 예에 있어서, 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 결합되는 구(sphere) 형상의 제 1 도전체, 제 2 전극, 상기 제 2 전극과 결합되고, 상기 제 1 도전체를 외부에서 감싸는 2 개의 반구(hemi- sphere) 형상으로 구성되는 제 2 도전체, 상기 제 1 도전체와 상기 제 2 도전체 사이에 위치하고, 액체를 구비하는 유전체 영역, 상기 제 2 도전체 및 상기 제 1 전극 사이에 전기적 불연속부를 형성하는 적어도 하나 이상의 절연부, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 교류전원을 인가하는 전원부를 포함하고, 상기 유전체 영역에 존재하는 액체를 가열하여 상기 액체가 상태 변환된 기체를 생성한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising a first electrode, a first conductor in the form of a sphere coupled with the first electrode, a second electrode, a second electrode coupled to the second electrode, A second conductor formed in two hemispherical envelope configurations, a dielectric region located between the first conductor and the second conductor, the dielectric region comprising a liquid, the second conductor and the second conductor, And at least one insulating part forming an electric discontinuity part between one electrode and a power part applying an alternating current power to the first electrode and the second electrode, wherein the liquid present in the dielectric area is heated, Gas.

실시 예에 있어서, 상기 액체는 순수를 포함하고, 상기 기체는 스팀을 포함할 수 있다.In an embodiment, the liquid comprises pure water, and the gas may comprise steam.

실시 예에 있어서, 상기 교류전압은 교류펄스 전압을 포함할 수 있다.In an embodiment, the alternating voltage may comprise an alternating pulse voltage.

실시 예에 있어서, 상기 전원부는 상기 액체의 전도도, 상기 제 1 전극의 면적, 상기 제 2 전극의 면적, 상기 유전체 영역의 면적 및 상기 유전체 영역의 부피 중 적어도 하나 이상에 따라, 상기 교류전압의 크기를 변경할 수 있다.In the embodiment, the power supply unit may vary the magnitude of the AC voltage according to at least one of the conductivity of the liquid, the area of the first electrode, the area of the second electrode, the area of the dielectric region, Can be changed.

실시 예에 있어서, 상기 유전체 영역은 내부로 상기 액체를 공급하는 공급공 및 외부로 상기 스팀을 배출하는 배출공을 포함할 수 있다.In an embodiment, the dielectric region may include a supply hole for supplying the liquid to the inside and a discharge hole for discharging the steam to the outside.

실시 예에 있어서, 상기 유전체 영역은 상기 공급공 및 상기 배출공을 기준으로 구분되는 제 1 유전체 영역과 제 2 유전체 영역을 포함할 수 있다.In an embodiment, the dielectric region may include a first dielectric region and a second dielectric region that are separated based on the supply hole and the discharge hole.

실시 예에 있어서, 상기 절연부는 상기 유전체 영역의 크기를 결정하는 상기 제 1 도전체 와 상기 제 2 도전체가 이격된 거리를 일정하게 유지할 수 있다.In an embodiment, the insulation may maintain a constant distance between the first conductor and the second conductor that determines the size of the dielectric region.

본 발명에 따른 액체가열장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect of the liquid heating apparatus according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유전체 영역에 존재하는 액체가 균일하게 가열되어 기체로 상태 변환되어 가열시간을 단축할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the liquid present in the dielectric region can be uniformly heated and transformed into a gas to shorten the heating time.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 복수 개의 전극에 교류전압을 인가하여 유전체 영역에 존재하는 액체가 가열되는 온도를 일정하게 유지할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, an AC voltage is applied to the plurality of electrodes to maintain the temperature at which the liquid in the dielectric region is heated.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유전체 영역에 존재하는 액체가 편차없이 가열되어 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the liquid present in the dielectric region can be heated without deviation to improve the heat transfer efficiency.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 가열원리를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 전극형상을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 8 은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 초가가열 영역과 가열영역을 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10 은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치에 곡선부가 포함된 전극형상을 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 12 는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 사시도를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing a heating principle of a liquid heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a liquid heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are views showing electrode shapes of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 to 8 are views showing a superheating area and a heating area of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
9 and 10 are views showing electrode shapes including curved portions in a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
12 is a perspective view of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

다만, 이하의 도 1 내지 도 5를 통하여 설명되는 액체가열장치는, 본 발명에 따른 특징적인 기능을 소개함에 있어서, 이외 다양한 구성요소가 액체가열장치에 포함될 수 있음은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다.However, it should be understood that various other components may be included in the liquid heating apparatus in the introduction of the characteristic functions according to the present invention, It is evident to those of ordinary skill in the art.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체가열장치(10)의 가열원리를 나타내는 도면이다. 도 1 을 참조하면, 액체가열장치(10)는 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12) 사이에 유전체(13, 피가열체)가 위치한다.1 is a view showing a heating principle of a liquid heating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a liquid heating apparatus 10 includes a dielectric 13 (a heating target) positioned between a first electrode 11 and a second electrode 12.

그리고, 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(12)에 교류전압(14)이 인가되어 유전체(13)를 구성하는 쌍극자가 교류전계의 교번에 따라 방향이 변경되면서 인가된 주파수와 동일한 진동을 일으키게 된다. 이때, 발생된 진동으로 유전체(13) 내부에 쌍극자의 마찰열이 발생되어 유전체(13)가 가열된다. 이러한 가열원리(10)에서 교류전압의 주파수 및 인가전압을 높일 경우, 쌍극자의 진동이 빨라져 가열효과를 높일 수 있다.An AC voltage 14 is applied to the first electrode 11 and the second electrode 12 to change the direction of the dipole constituting the dielectric body 13 in accordance with the alternating AC electric field to change the frequency . At this time, frictional heat of the dipole is generated in the dielectric body 13 by the generated vibration, and the dielectric body 13 is heated. When the frequency and the applied voltage of the AC voltage are increased in this heating principle 10, the vibration of the dipole is accelerated and the heating effect can be enhanced.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 단면을 나타내는 도면이다.2 is a cross-sectional view of a liquid heating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 액체가열장치(100)는 용기(110), 적어도 하나 이상의 제 1 전극(120), 적어도 하나 이상의 제 2 전극(130), 유전체 영역(140) 및 전원부(150)을 포함할 수 있다.2, the liquid heating apparatus 100 includes a container 110, at least one first electrode 120, at least one second electrode 130, a dielectric region 140, and a power source 150 can do.

먼저, 용기(110)는 용기(110) 내부로 액체를 공급하는 공급공(111) 및 용기(110) 외부로 기체를 배출하는 배출공(112)을 포함할 수 있다. 여기서 액체는 순수 또는 오존수일 수 있으며, 기체는 스팀일 수 있다.First, the container 110 may include a supply hole 111 for supplying a liquid into the container 110 and a discharge hole 112 for discharging gas to the outside of the container 110. The liquid may be pure water or ozonated water, and the gas may be steam.

그리고, 공급공(111)은 외부의 공급부(미도시) 및 공급라인(미도시)과 연결되어 액체를 용기(110) 내부로 유입시킬 수 있다.The supply hole 111 is connected to an external supply unit (not shown) and a supply line (not shown) to allow liquid to flow into the container 110.

이때, 배출공(112)은 용기(110) 내부에서 생성된 기체를 용기(110) 외부로 배출시킬 수 있다.At this time, the discharge hole 112 can discharge the gas generated inside the container 110 to the outside of the container 110.

제 1 전극(120)은 플레이트 형상으로 용기(110) 내부에 구비되고, 복수 개로 구성될 수 있다.The first electrode 120 may be formed in a plate shape within the container 110, and may have a plurality of the first electrodes 120.

그리고, 제 2 전극(130)은 플레이트 형상으로 용기(110) 내부에 구비되며, 제 1 전극(120)이 복수 개로 구성되는 경우 이웃하는 제 1 전극(120) 사이에 복수 개로 구성될 수 있다.The second electrode 130 may be formed in a plate shape within the container 110. When the first electrodes 120 are formed of a plurality of the first electrodes 120, a plurality of the first electrodes 120 may be provided.

다시 말해, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130)은 서로 일정거리 이격되어 전극 간의 폭이 형성되고, 용기의 부피(또는 면적) 및 용기 내부에 저장된 액체의 용량에 따라, 제 1 전극(120) - 제 2 전극(130) - 제 1 전극(120) - 제 2 전극(130) 순으로 각각의 전극(120, 130)들이 교번 배치될 수 있다.In other words, the first electrode 120 and the second electrode 130 are spaced apart from each other by a predetermined distance to form a width between the electrodes, and depending on the volume (or area) of the container and the capacity of the liquid stored in the container, The electrodes 120 and 130 may be alternately arranged in the order of the first electrode 120, the second electrode 130, the first electrode 120, and the second electrode 130.

또한, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130) 사이에는 유전체 영역(140)이 형성될 수 있다.In addition, a dielectric region 140 may be formed between the first electrode 120 and the second electrode 130.

구체적으로, 유전체 영역(140)은 전극 간의 폭으로 결정되는 영역이며, 서로 이웃하는 제 1 전극(120) 및 제 2 전극(130) 사이에서 형성될 수 있다.Specifically, the dielectric region 140 is a region determined by the width of the electrodes, and may be formed between the neighboring first electrode 120 and the second electrode 130.

또한, 유전체 영역(140)은 중공 영역일 수 있으며, 중공 영역에 액체가 존재할 경우 유전체 영역(140)은 액체를 가열하여 해당 액체가 기체로 상태 변환되도록 하는 가열 영역일 수 있다.In addition, the dielectric region 140 may be a hollow region, and when a liquid exists in the hollow region, the dielectric region 140 may be a heating region for heating the liquid to transform the liquid into a gas.

즉, 제 1 전극(120) - 유전체 영역(140) - 제 2 전극(130) - 유전체 영역(140) - 제 1 전극(120)과 같은 교번 배치를 통해 복수 개의 유전체 영역(140)이 형성될 수 있다.That is, a plurality of dielectric regions 140 are formed through alternate arrangements such as the first electrode 120, the dielectric region 140, the second electrode 130, the dielectric region 140, and the first electrode 120 .

전원부(150)는 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130) 각각에 연결되고, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130)에 교류전압을 인가한다. 그리고, 전원부(150)는 액체의 전도도, 제 1 전극(120)의 면적, 제 2 전극(130)의 면적 및 유전체 영역(140) 면적 중 적어도 하나 이상에 따라 교류전압의 크기 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 변경할 수 있다.The power supply unit 150 is connected to the first electrode 120 and the second electrode 130 and applies an AC voltage to the first electrode 120 and the second electrode 130. At least one of the magnitude and the frequency of the AC voltage according to at least one of the conductivity of the liquid, the area of the first electrode 120, the area of the second electrode 130, and the area of the dielectric region 140 Or more.

또한, 본 발명에 따른 액체가열장치(100)에 사용되는 교류전압은 교류펄스 전압을 포함할 수 있다.In addition, the AC voltage used in the liquid heating apparatus 100 according to the present invention may include an AC pulse voltage.

특히, 본 발명에 따른 액체가열장치(100)에 사용되는 교류전압의 크기 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 변경함으로써, 기체를 생성하는 온도를 제어하거나, 전력 가동시간을 단축시켜 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다Particularly, by changing at least one of the magnitude and the frequency of the AC voltage used in the liquid heating apparatus 100 according to the present invention, it is possible to control the temperature for generating the gas, shorten the power operation time, Can

이하 설명에서는 액체가 순수를 포함하고, 기체가 스팀을 포함하는 예를 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐이며, 본 발명에 따른 액체와 기체가 순수 및 스팀으로 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.In the following description, examples in which the liquid includes pure water and the gas includes steam will be specifically described. However, this is only one example for convenience of explanation, and it will be apparent to those skilled in the art that the liquid and gas according to the present invention are not limited to pure water and steam.

도 2 에 도시된 바와 같이, 용기(110)는 외부의 공급부(미도시) 및 공급라인(미도시)과 연결되어 공급공(111)을 통해 순수를 제공받게 된다.As shown in FIG. 2, the container 110 is connected to an external supply unit (not shown) and a supply line (not shown) to receive pure water through the supply hole 111.

그리고, 용기(110) 내부에 구비된 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130)사이 형성된 유전체 영역(140)으로 순수가 유입되어, 제 1 전극(120), 제 2 전극(130) 및 유전체 영역(140)은 순수에 잠기게 된다.Pure water is introduced into the dielectric region 140 formed between the first electrode 120 and the second electrode 130 provided in the container 110 and the first electrode 120 and the second electrode 130, The dielectric region 140 is submerged in pure water.

이때, 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130) 각각에 연결된 전원부(150)는 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130)에 교류전압을 인가한다.The power source 150 connected to the first electrode 120 and the second electrode 130 applies an AC voltage to the first electrode 120 and the second electrode 130, respectively.

그 결과, 교류전압이 인가된 제 1 전극(120) 및 제 2 전극(130) 사이에 형성된 유전체 영역(140)에서는 순수가 전기 분해되거나 에너지를 공급받아 기화될 수 있다. 또한, 발생된 열이 유전체 영역(140) 이외에 존재하는 순수로 열 전달되어, 용기(110) 내부의 열 전달 영역이 확대되고, 그에 따라 스팀이 균일하게 생성될 수 있다.As a result, in the dielectric region 140 formed between the first electrode 120 and the second electrode 130 to which the AC voltage is applied, pure water can be electrolyzed or supplied with energy and can be vaporized. In addition, the generated heat is transferred to the pure water existing in the dielectric region 140, so that the heat transfer area inside the vessel 110 is enlarged, so that steam can be generated uniformly.

그리고, 스팀은 배출공(112)을 통해 외부로 배출되어 기판을 세정하기 위한 노즐(미도시)로 이동될 수 있다.The steam is discharged to the outside through the discharge hole 112 and can be moved to a nozzle (not shown) for cleaning the substrate.

특히, 본 발명에 따르면, 유전체 영역(140)에 존재하는 액체가 편차없이 가열되어 열 전달 효율을 향상됨으로써 열 손실이 감소되고, 스팀을 생성하기 위한 가열속도가 고속화되어 스팀이 생성되는 시간을 단축될 수 있다.Particularly, according to the present invention, since the liquid present in the dielectric region 140 is heated without deviation to improve the heat transfer efficiency, the heat loss is reduced, the heating rate for generating steam is increased, .

도 3 및 도 4 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 전극형상을 나타내는 도면이다.3 and 4 are views showing electrode shapes of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4 를 참조하면, 제 1 전극(120) 및 제 2 전극(130)은 단면이 동일한 중심을 가지는 원통 형상을 포함할 수 있으며, 가상의 중심선을 기준으로 이격되는 하나의 반원 형상 및 하나의 반원 형상과 마주보는 다른 하나의 반원 형상을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the first electrode 120 and the second electrode 130 may include a cylindrical shape having a center having the same cross-section, and may have a semicircular shape separated from a virtual center line, And may include one semi-circular shape and another semi-circular shape facing each other.

그리고, 제 1 전극(120) 및 제 2 전극(130)의 면적이 넓어짐에 따라, 유전체 영역(140)이 넓게 형성될 수 있음을 확인할 수 있다.It can be seen that as the area of the first electrode 120 and the second electrode 130 increases, the dielectric region 140 can be formed wider.

그 결과, 유전체 영역(140)이 증가됨에 따라 많은 양의 액체가 빠르고 균일하게 가열되어 기체로 상태 변환되는 가열시간이 단축되고, 결국, 기체 발생량이 증가될 수 있다.As a result, as the dielectric region 140 is increased, the heating time in which a large amount of liquid is quickly and uniformly heated and converted into a gas is shortened, and as a result, the gas generation amount can be increased.

도 5 내지 도 8 은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 초가가열 영역과 가열영역을 나타내는 도면이다,5 to 8 are diagrams showing a superheating area and a heating area of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention,

도 5 내지 도 8 을 참조하면, 액체가열장치(100)는 용기(110), 적어도 하나 이상의 제 1 전극(121)을 구비하는 제 1 전극부(120), 적어도 하나 이상의 제 2 전극(131)을 구비하는 제 2 전극부(130), 유전체 영역(140) 및 전원부(150)을 포함할 수 있다.5 to 8, the liquid heating apparatus 100 includes a container 110, a first electrode unit 120 having at least one first electrode 121, at least one second electrode 131, A dielectric region 140, and a power source 150. The second electrode portion 130 may include a first electrode portion 130, a second electrode portion 130,

여기서 용기(110), 적어도 하나 이상의 제 1 전극(121)을 구비하는 제 1 전극부(120), 적어도 하나 이상의 제 2 전극(131)을 구비하는 제 2 전극부(130), 유전체 영역(140) 및 전원부(150)에 대한 설명 중 앞서 도 1 내지 도 4 에서 중복되는 내용은 생략한다.The first electrode part 120 includes at least one first electrode 121, the second electrode part 130 includes at least one second electrode 131, and the dielectric area 140 And the power supply unit 150 will be omitted from the description of FIG. 1 to FIG.

유전체 영역(140)은 제 1 전극부(120) 및 제 2 전극부(130)가 기계적 또는 전기적 작동에 의해 전극간 이격된 거리에 따라, 유전체 영역의 면적 또는 부피가 가변되어 형성되는 초기 가열 영역 및 가열 영역을 포함할 수 있다.The dielectric region 140 may be formed in a region where the first electrode portion 120 and the second electrode portion 130 are spaced apart from each other by a mechanical or electrical operation, And a heating zone.

이하 설명에서는 도 6 및 도 7을 통하여 X축 방향의 제 1 전극(121)과 제 2 전극(131)의 이격된 거리(A)는 가열 영역에 포함되고, Y축 방향으로 제 1 전극(121)과 제 2 전극부(130)의 이격된 거리(B)는 초기 가열 영역에 포함되는 예를 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐이며, 본 발명의 방향에 따른 가열 영역과 초기 가열 영역은 이러한 예에 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.6 and 7, the distance A between the first electrode 121 and the second electrode 131 in the X-axis direction is included in the heating region and the distance between the first electrode 121 And the distance B between the first electrode portion 130 and the second electrode portion 130 are included in the initial heating region. It will be apparent to those skilled in the art, however, that this is only one example for convenience of explanation and that the heating zone and the initial heating zone according to the direction of the present invention are not limited to this example.

초기 가열 영역은 초기 가열 영역에 존재하는 액체를 가열 영역보다 먼저 가열하여 가열 영역으로 가열된 액체를 공급할 수 있다. 그 결과, 초기 가열 영역에서 가열된 액체는 가열 영역으로 공급되어 가열 영역에서의 가열 효율을 상승시킴으로써, 상태 변환된 기체가 생성되는 시간이 단축될 수 있다.The initial heating zone can supply the heated liquid to the heating zone by heating the liquid present in the initial heating zone prior to the heating zone. As a result, the liquid heated in the initial heating region is supplied to the heating region to increase the heating efficiency in the heating region, so that the time during which the state-converted gas is generated can be shortened.

이때, 초기 가열 영역의 제 1 전극(121) 및 제 2 전극부(130)의 이격된 거리(B)는 특정기준 보다 작거나 또는 가열 영역에서의 제 1 전극(121) 및 제 2 전극(131)의 이격된 거리(A)보다 작을 수 있다.At this time, the distance B between the first electrode 121 and the second electrode unit 130 in the initial heating region is smaller than a specific reference, or the distance between the first electrode 121 and the second electrode 131 (A).

또한, 초기 가열 영역과 가열 영역에서 가열된 액체가 상태 변환된 기체는 제 1 전극부(120)에 구비된 배출공(122)을 통해 배출된다. 그리고 제 1 전극부(120)에 구비된 배출공(122)에서 배출된 기체는 용기(110)에 구비된 배출공(122)을 통해 외부로 배출된다.In addition, the gas having undergone the state transition of the heated liquid in the initial heating region and the heating region is discharged through the discharge hole 122 provided in the first electrode portion 120. The gas discharged from the discharge hole 122 provided in the first electrode unit 120 is discharged to the outside through the discharge hole 122 provided in the vessel 110.

도 7 에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(121) 및 제 2 전극(131)은 복수 개로 구비되며, 이웃하는 다른 전극을 향하는 길이방향으로 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7, the first electrode 121 and the second electrode 131 are provided in a plurality of shapes, and may be formed to have a narrower width in the longitudinal direction toward the neighboring other electrode.

예를 들어, Y축 방향으로 제 1 전극(121) 및 제 2 전극부(130)의 이격된 거리(B)를 대상으로 설명할 경우, 제 1 전극(121)은 제 2 전극부(130)을 향하는 Y축 방향으로 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.For example, when the distance B between the first electrode 121 and the second electrode unit 130 in the Y-axis direction is described, the first electrode 121 is electrically connected to the second electrode unit 130, Axis direction toward the Y-axis direction.

그에 따라 초기 가열 영역에 포함되는 유전체 영역의 면적 또는 부피가 감소되면서 초기 가열 영역에 존재하는 액체는 가열 영역에 존재하는 액체보다 먼저 가열될 수 있다.As a result, the area or volume of the dielectric region included in the initial heating region is reduced so that the liquid present in the initial heating region can be heated before the liquid present in the heating region.

다시 말해, 초기 가열 영역의 전극간 거리(B)가 가열 영역의 전극간 거리(A)보다 짧아짐으로써, 유전체 영역(140)에 포함되는 초기 가열 영역에 해당하는 유전체 영역의 면적 또는 부피가 감소된다. In other words, the area or volume of the dielectric region corresponding to the initial heating region included in the dielectric region 140 is reduced because the inter-electrode distance B in the initial heating region is shorter than the interelectrode distance A in the heating region .

그 결과, 본 발명은 액체의 일부를 다른 영역의 액체보다 먼저 초기 가열 하여 가열 효율을 상승 시킬 수 있게 된다.As a result, the present invention enables a part of the liquid to be heated earlier than the liquid in the other area to raise the heating efficiency.

도 9 및 도 10 은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치에서, 곡선부를 구비한 전극부를 나타내는 도면이다.9 and 10 are views showing an electrode unit having a curved portion in a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10 을 참조하면, 액체가열장치(100)는 용기(110), 적어도 하나 이상의 제 1 전극(121)을 구비하는 제 1 전극부(120), 적어도 하나 이상의 제 2 전극(131)을 구비하는 제 2 전극부(130), 유전체 영역(140) 및 전원부(150)을 포함할 수 있다.9 and 10, the liquid heating apparatus 100 includes a container 110, a first electrode unit 120 having at least one first electrode 121, at least one second electrode 131, A dielectric region 140, and a power source 150. The second electrode portion 130 may include a first electrode portion 130, a second electrode portion 130,

이때, 초기 가열 영역은 Y축 방향으로 제 1 전극(121) 및 제 2 전극부(130)가 이격된 거리(B)를 포함하는 영역일 수 있다. 또한, 초기 가열 영역에서 제 2 전극부(130)는 곡선형상을 포함하도록 형성될 수 있으며, 곡선형상의 양단에 제 2 전극(131)이 구비되는 U자형 전극부를 포함할 수 있다.At this time, the initial heating region may be a region including the distance B between the first electrode 121 and the second electrode portion 130 in the Y-axis direction. In the initial heating region, the second electrode unit 130 may include a U-shaped electrode unit including a curved shape and a second electrode 131 at both ends of the curved shape.

그 결과, 도 5의 액체가열장치와 비교하여, 도 9 의 경우 제 2 전극부(130)의 곡선형상으로 인해 Y축 방향으로의 제 1 전극(121)과 제 2 전극부(130)의 이격된 거리(B)가 증가할 수 있다. 이때, 도 9의 액체가열장치는 제 2 전극부(130)의 곡선형상에 의해 제 1 전극(121)과 제 2 전극부(130) 사이에 수용된 액체의 면적 또는 부피가 증가된 유전체 영역(140)을 포함함으로써 초기 가열 영역에서는 곡선형상인 제 2 전극부(130) 에 의해 초기 가열되는 액체의 양이 증가할 수 있다. As a result, as compared with the liquid heating apparatus of FIG. 5, the first electrode 121 and the second electrode unit 130 in the Y-axis direction are spaced apart from each other due to the curved shape of the second electrode unit 130 in FIG. The distance B can be increased. The liquid heating apparatus of FIG. 9 includes a first electrode 121 and a second electrode unit 130 having a curved shape of the second electrode unit 130 to increase the area or volume of the liquid stored between the first electrode 121 and the second electrode unit 130 The amount of the liquid initially heated by the curved second electrode unit 130 in the initial heating region can be increased.

또한, 제 1 전극(121)과 제 2 전극(131)에 교류전압이 인가될 경우, 도 5 의 액체가열장치와 비교하여, 제 1 전극(121)과 제 2 전극부(130)에 구비되는 곡선형상 사이에서 발생될 수 있는 아크방전이 상대적으로 감소될 수 있다.In addition, when AC voltage is applied to the first electrode 121 and the second electrode 131, as compared with the liquid heating apparatus of FIG. 5, the first electrode 121 and the second electrode 131 The arc discharge which can be generated between the curved shapes can be relatively reduced.

그리고, 제 1 전극부(120) 및 제 2 전극부(130)는 금형을 통한 대량생산이 가능함에 따라 제조비용이 감소될 수 있다. In addition, since the first electrode unit 120 and the second electrode unit 130 can be mass-produced through a mold, the manufacturing cost can be reduced.

한편, 도 7 과 같이 제 1 전극(121)은 제 2 전극부(130)를 향하는 Y축 방향으로 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다.7, the first electrode 121 may be formed to have a narrower width in the Y-axis direction toward the second electrode unit 130. Referring to FIG.

도 11 은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 단면을 나타내는 도면이며, 도 12 는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 액체가열장치의 사시도를 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a cross-sectional view of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a perspective view of a liquid heating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12 를 참조하면, 액체가열장치(200)는 제 1 전극(211, 212), 제 1 도전체(230), 제 2 전극(221, 222), 제 2 도전체(241, 242), 유전체 영역(251, 252), 전원부(260), 절연부(270)를 포함한다.11 and 12, the liquid heating apparatus 200 includes first electrodes 211 and 212, a first conductor 230, second electrodes 221 and 222, second conductors 241 and 242 Dielectric portions 251 and 252, a power supply portion 260, and an insulating portion 270. [

여기서, 전원부(260)에 대한 설명 중 앞서 도 1 내지 도 7 에서 중복되는 내용은 생략한다.Herein, the description of the power supply unit 260 will not be repeated.

제 1 전극(211, 212)은 복수 개의 전극으로 구비되며, 구(sphere) 형상의 제 1 도전체(230)와 전기적으로 결합될 수 있다.The first electrodes 211 and 212 may include a plurality of electrodes and may be electrically coupled to the sphere-shaped first conductor 230.

그리고, 제 2 전극(221, 222)은 복수 개의 전극으로 구비되며, 반구(hemi-sphere) 형상의 제 2 도전체(241, 242)와 결합될 수 있다.The second electrodes 221 and 222 are formed of a plurality of electrodes and may be combined with the hemi-sphere-shaped second conductors 241 and 242.

여기서, 제 2 도전체(241, 242)는 제 1 도전체(230)를 외부에서 감싸도록 복수 개의 반구 형상으로 구성될 수 있다. 특히, 제 2 도전체(241, 242)는 2개의 반구 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the second conductors 241 and 242 may be formed in a plurality of hemispherical shapes so as to surround the first conductor 230 from the outside. In particular, it is preferable that the second conductors 241 and 242 are formed in two hemispherical shapes.

다시 말해, 본 발명에 따르면 제 1 전극(211, 212))과 제 2 전극(221, 222))에 각각 결합된 제 1 도전체(230)와 제 2 도전체(241, 242)는 유전체 영역에 존재하는 피가열체에 교류전계를 제공하는 전극이 될 수 있다. In other words, the first conductor 230 and the second conductor 241, 242 coupled to the first electrode 211, 212 and the second electrode 221, 222, respectively, according to the present invention, And an electrode for providing an AC electric field to the heating target existing in the heating target.

즉, 본 발명에 포함되는 이러한 제 1 도전체(230) 및 제 2 도전체(241, 242)는 서로 일정거리 이격되어 도전체(230, 241, 242) 간의 폭을 형성하고, 액체를 가열할 수 있는 유전체 영역(251, 252)을 형성할 수 있다.That is, the first conductor 230 and the second conductor 242 included in the present invention are spaced apart from each other by a predetermined distance to form a width between the conductors 230, 241, and 242, Dielectric regions 251 and 252 can be formed.

이때, 절연부(270)는 제 2 도전체(241, 242) 및 제 1 전극(230) 사이에 전기적 불연속부를 형성할 수 있다.At this time, the insulating portion 270 may form an electrical discontinuity between the second conductors 241 and 242 and the first electrode 230.

도 11 및 도 12 에 도시된 바와 같이, 제 2 도전체(241, 242)와 제 2 도전체(241, 242)를 관통하는 제 1 전극(211, 212)은 절연부(270)에 의해 제 1 도전체(230) 및 제 2 도전체(241, 242)는 유전체 영역(251, 252)을 형성할 수 있다. 여기서, 유전체 영역(251, 252)을 형성하기 위한 제 1 전극(211, 212) 및 절연부(270)는 복수 개로 구비될 수 있다.11 and 12, the first electrodes 211 and 212 passing through the second conductors 241 and 242 and the second conductors 241 and 242 are separated from each other by the insulating portion 270 1 conductors 230 and second conductors 241 and 242 may form dielectric regions 251 and 252. [ Here, a plurality of first electrodes 211 and 212 and an insulating portion 270 for forming the dielectric regions 251 and 252 may be provided.

그리고, 유전체 영역(251, 252)은 복수 개의 반구 형상의 제 2 도전체(221, 222)에 의해, 유전체 영역(251, 252) 내부로 액체를 공급하는 공급공(241) 및 유전체 영역(251, 252) 외부로 기체를 배출하는 배출공(242)을 포함할 수 있다. 여기서, 액체는 순수 또는 오존수일 수 있으며, 기체는 스팀일 수 있다. The dielectric regions 251 and 252 are formed by a plurality of hemispherical second conductors 221 and 222 such that a supply hole 241 for supplying a liquid into the dielectric regions 251 and 252 and a dielectric region 251 , And 252, respectively. Here, the liquid may be pure water or ozonated water, and the gas may be steam.

이때, 공급공(241)은 외부의 공급부(미도시) 및 공급라인(미도시)과 연결되어 액체를 유전체 영역(251, 252) 내부로 유입시킬 수 있으며, 배출공(242)은 유전체 영역(251, 252) 내부에서 생성된 기체를 유전체 영역(251, 252) 외부로 배출 시킬 수 있다. 이때, 기체는 배출공(242)을 통해 외부로 배출되어 기판을 세정하기 위한 노즐(미도시)로 이동될 수 있다At this time, the supply hole 241 may be connected to an external supply unit (not shown) and a supply line (not shown) to allow liquid to flow into the dielectric regions 251 and 252, 251, and 252 can be discharged to the outside of the dielectric regions 251 and 252. At this time, the gas is discharged to the outside through the discharge hole 242 and can be moved to a nozzle (not shown) for cleaning the substrate

또한, 유전체 영역(251, 252)은 공급공(241) 및 배출공(242)을 기준으로 구분되는 제 1 유전체 영역(251)과 제 2 유전체 영역(252)을 형성할 수 있다.The dielectric regions 251 and 252 may form a first dielectric region 251 and a second dielectric region 252 separated by reference to the supply hole 241 and the discharge hole 242.

그 결과, 액체가 제 1 유전체 영역(251) 및 제 2 유전체 영역(252)로 분산됨에 따라, 기체를 생성하기 위한 액체가 증가될 수 있고, 그에 따라 가열속도가 증가되어 스팀이 생성되는 시간을 더 단축할 수 있다.As a result, as the liquid is dispersed into the first dielectric region 251 and the second dielectric region 252, the liquid for generating gas can be increased, and the heating rate is thereby increased, Can be shortened further.

결국, 본 발명에 의한 액체가열장치는 유전체 영역에 존재하는 액체를 빠르고 균일하게 가열시킬 수 있고, 그에 따라 기체가 생성되는 가열시간을 단축할 수 있다.As a result, the liquid heating apparatus according to the present invention can quickly and uniformly heat the liquid present in the dielectric region, thereby shortening the heating time in which the gas is generated.

또한, 복수 개의 전극에 교류전압을 인가하여 유전체 영역에 존재하는 액체가 가열되는 온도를 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 유전체 영역에 존재하는 액체가 편차없이 가열되고, 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the temperature at which the liquid present in the dielectric region is heated can be maintained constant by applying the AC voltage to the plurality of electrodes, the liquid present in the dielectric region can be heated without any deviation, and the heat transfer efficiency can be improved.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims

따라서, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the foregoing detailed description should not be construed in any way as limiting and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (18)

액체를 저장하는 용기;
상기 용기 내부에 구비되는 적어도 하나 이상의 제 1 전극;
상기 용기 내부에 구비되고, 이웃하는 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 적어도 하나 이상의 제 2 전극;
서로 이웃하는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이 각각에 위치하고, 상기 액체가 존재하는 적어도 하나 이상의 유전체 영역; 및
상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극에 교류전압을 인가하는 전원부를 포함하고,
상기 유전체 영역에 존재하는 액체를 가열하여 상기 액체가 상태 변환된 기체를 생성하는 액체가열장치.
A container for storing liquid;
At least one first electrode provided in the container;
At least one second electrode provided in the container and disposed between neighboring first electrodes;
At least one dielectric region located between the first and second electrodes adjacent to each other and in which the liquid is present; And
And a power unit for applying an AC voltage to the at least one first electrode and the at least one second electrode,
Wherein the liquid in the dielectric region is heated to produce a state-converted gas.
제 1 항에 있어서,
상기 용기는,
내부로 상기 액체를 공급하는 공급공 및 외부로 상기 기체를 배출하는 배출공을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
The container may include:
A supply hole for supplying the liquid to the inside, and a discharge hole for discharging the gas to the outside.
제 1 항에 있어서,
상기 액체는,
순수를 포함하고,
상기 기체는,
스팀을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
The liquid,
Including pure water,
The gas,
A liquid heating apparatus comprising steam.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극은,
플레이트 형상을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one first electrode and the at least one second electrode are formed on the substrate,
A liquid heating apparatus comprising a plate shape.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극은,
단면이 동일한 중심을 가지는 원통 형상을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one first electrode and the at least one second electrode are formed on the substrate,
And a cylindrical shape having the same center in cross section.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은,
적어도 2개 이상의 짝수이고,
상기 제 1 전극 한쌍 및 상기 제 2 전극 한쌍 각각은,
가상의 중심선을 기준으로 이격되는 하나의 반원 형상 및 상기 하나의 반원형상과 마주보는 다른 하나의 반원 형상을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are made of a metal,
At least two or more even numbers,
Wherein each of the pair of first electrodes and the pair of second electrodes comprises:
And one semicircular shape spaced apart from a virtual centerline and another semicircular shape facing the one semicircular shape.
제 1 항에 있어서,
상기 교류전압은,
교류펄스 전압을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
The alternating-
A liquid heating apparatus comprising an AC pulse voltage.
제 1 항에 있어서,
상기 전원부는,
상기 액체의 전도도, 상기 제 1 전극의 면적, 상기 제 2 전극의 면적, 상기 유전체 영역의 면적 및 상기 유전체 영역의 부피 중 적어도 하나 이상에 따라, 상기 교류전압의 크기 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 변경하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
The power supply unit,
At least one of the magnitude and the frequency of the AC voltage is changed according to at least one of the conductivity of the liquid, the area of the first electrode, the area of the second electrode, the area of the dielectric area, and the volume of the dielectric area .
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 유전체 영역은,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 이격된 거리에 따라, 상기 적어도 하나 이상의 유전체 영역의 전기적 면적 또는 부피가 가변되어 형성되는 초기 가열 영역 및 가열 영역 중 적어도 하나 이상을 포함하는 액체가열장치.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one dielectric region comprises:
And at least one of an initial heating region and a heating region in which an electrical area or a volume of the at least one dielectric region is varied depending on a distance between the first electrode and the second electrode.
제 9 항에 있어서,
상기 초기 가열 영역의 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 이격된 거리는,
특정기준 보다 작거나 또는 상기 가열 영역에서의 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 이격된 거리보다 작은 액체가열장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the spaced distances between the first electrode and the second electrode in the initial heating region,
Wherein the distance between the first electrode and the second electrode in the heating region is less than a specified reference or less than the distance between the first electrode and the second electrode in the heating region.
제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 제 1 전극 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 전극 중 적어도 하나 이상은,
이웃하는 다른 전극을 향하는 길이방향으로 폭이 좁아지는 형상을 포함하는 액체가열장치.
10. The method of claim 9,
At least one of the at least one first electrode and the at least one second electrode,
And a shape narrowing in width in the longitudinal direction toward another neighboring electrode.
적어도 하나 이상의 제 1 전극;
상기 제 1 전극과 결합되는 구(sphere) 형상의 제 1 도전체;
적어도 하나 이상의 제 2 전극;
상기 제 2 전극과 결합되고, 상기 제 1 도전체를 외부에서 감싸는 2 개의 반구(hemi-shape) 형상으로 구성되는 제 2 도전체;
상기 제 1 도전체와 상기 제 2 도전체 사이에 위치하고, 액체를 구비하는 유전체 영역;
상기 제 2 도전체 및 상기 제 1 전극 사이에 전기적 불연속부를 형성하는 적어도 하나 이상의 절연부; 및
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에 교류전원을 인가하는 전원부를 포함하고,
상기 유전체 영역에 존재하는 액체를 가열하여 상기 액체가 상태 변환된 기체를 생성하는 액체가열장치.
At least one first electrode;
A sphere-shaped first conductor coupled with the first electrode;
At least one second electrode;
A second conductor coupled to the second electrode and configured in two hemi-shape shapes to surround the first conductor externally;
A dielectric region located between the first conductor and the second conductor, the dielectric region comprising a liquid;
At least one insulating portion forming an electrical discontinuity between the second conductor and the first electrode; And
And a power unit for applying an AC power to the first electrode and the second electrode,
Wherein the liquid in the dielectric region is heated to produce a state-converted gas.
제 12 항에 있어서,
상기 액체는,
순수를 포함하고,
상기 기체는,
스팀을 포함하는 액체가열장치.
13. The method of claim 12,
The liquid,
Including pure water,
The gas,
A liquid heating apparatus comprising steam.
제 12 항에 있어서,
상기 교류전압은,
교류펄스 전압을 포함하는 액체가열장치.
13. The method of claim 12,
The alternating-
A liquid heating apparatus comprising an AC pulse voltage.
제 12 항에 있어서,
상기 전원부는,
상기 액체의 전도도, 상기 제 1 도전체의 면적, 상기 제 2 도전체의 면적, 상기 유전체 영역의 면적 및 상기 유전체 영역의 부피 중 적어도 하나 이상에 따라, 상기 교류전압의 크기 및 주파수 중 적어도 하나 이상을 변경하는 액체가열장치.
13. The method of claim 12,
The power supply unit,
At least one of the magnitude and the frequency of the alternating-current voltage according to at least one of the conductivity of the liquid, the area of the first conductor, the area of the second conductor, the area of the dielectric area, and the volume of the dielectric area .
제 12 항에 있어서,
상기 유전체 영역은,
내부로 상기 액체를 공급하는 공급공 및 외부로 상기 스팀을 배출하는 배출공을 포함하는 액체가열장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the dielectric region comprises:
A supply hole for supplying the liquid to the inside, and a discharge hole for discharging the steam to the outside.
제 16 항에 있어서,
상기 유전체 영역은,
상기 공급공 및 상기 배출공을 기준으로 구분되는 제 1 유전체 영역과 제 2 유전체 영역을 포함하는 복수의 유전체 영역을 구비한 액체가열장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the dielectric region comprises:
And a plurality of dielectric regions including a first dielectric region and a second dielectric region that are separated based on the supply hole and the discharge hole.
제 12 항에 있어서,
상기 절연부는,
상기 유전체 영역의 크기를 결정하는 상기 제 1 도전체 와 상기 제 2 도전체가 이격된 거리를 일정하게 유지하는 액체가열장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the insulating portion comprises:
Wherein a distance between the first conductor and the second conductor that determines the size of the dielectric region is kept constant.
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