KR100907797B1 - 온수발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수발생장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 유입되는 물을 고속회전되는 회전원판의 원심력에 의해 얇은 막을 형성하면서 와류 되게 하여 물속의 기체가 분리되는 공동현상으로 무수히 많은 공기방울을 발생시키고 상기 연속적으로 유입되는 물에 의해 접촉되어 공기방울이 연속적으로 터지는 수단으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시킬 수 있도록 한 온수발생장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 내부에 온수발생공간이 구비되고 온수발생공간의 일측 벽체에 물이 유입되는 입수구가 형성되고 타측 벽체에 온수를 토출하기 위한 출수구가 형성된 온수발생장치 본체와; 상기 본체의 온수발생공간에 설치되어 모터의 회전동력에 의해 회전이 이루어지도록 한 회전원판과; 상기 회전원판의 회전축 부분으로 물이 유입되어 회전원판의 외주면 방향으로 퍼져나가도록 하는 중심부에 형성된 물유입부와 상기 회전원판의 외주면 방향에 유입되는 물이 얇은 막을 형성할 수 있도록 벽체와 간극을 두고 회전원판이 설치되어 온수를 발생시키도록 하는 온수발생부로 이루어진 온수발생공간과;상기 회전원판이 회전되면서 물을 원심력에 의해 와류시키고 공동현상으로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 회전원판의 원주면 내측 양측면에 물이 다수의 요홈이 형성되고 상기 요홈과 대향된 온수발생부의 벽체에 요홈이 각각 형성된 구성; 으로 온수발생공간에서 공기방울이 연속적으로 생성 및 터지는 작용으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시킬 수 있도록 한 온수발생장치를 특징으로 한다.
온수발생장치, 회전원판, 온수발생공간, 간극, 요홈

Description

온수발생장치 {Hot water generating apparatus}
본 발명은 온수발생장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 유입되는 물을 고속회전되는 회전원판의 원심력에 의해 얇은 막을 형성하면서 와류 되게 하여 물속의 기체가 분리되는 공동현상으로 무수히 많은 공기방울을 발생시키고 상기 연속적으로 유입되는 물에 의해 접촉되어 공기방울이 연속적으로 터지는 수단으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시킬 수 있도록 한 온수발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수발생장치의 대표적인 구성으로는 보일러가 있는데 이는 기름이나 전기 또는 가스의 연소에 의한 연소열을 이용하여 가열탱크 내의 물을 가열하도록 된 연소 가열 방식이 주종을 이루고 있으며, 또한 가열관이나 가열탱크에 코일을 내장시키고, 이 코일에 상용 교류전압을 인가하여 코일 자체를 발열시킴으로써, 가열탱크 내의 물을 가열시키도록 된 전기보일러도 나와 있다.
상기와 같은 보일러에서 연소 가열 방식은 일정시간 마다 연료를 교체 또는 주입시켜야 할 뿐만 아니라, 연소에 따른 대기오염 및 연료 폐기물의 처리 등에 어 려움이 문제점이 있고, 직열방식의 전기 보일러는 가열시간이 오래 걸리고, 전력이 많이 소요되는 등 비용이 많이 드는 등 경제적인 부담을 가중시키고 석유.석탄 등 화석 에너지를 고갈하게 되는 문제점이 있다.
이를 감안하여 최근에는 소위 '미래에너지' 또는 '그린에너지'라 불리는 청정 대체에너지가 각광을 받고 있으며, 이에 따라 각국은 대체에너지의 개발과 보급에 막대한 투자를 하고 있으며, 대체에너지는 태양광, 태양열, 풍력조절, 지열, 연료전지, 수소에너지, 폐기물에너지 등을 들 수 있는바, 예를 들어 태양열을 이용한 시스템에 있어서는 태양 복사 에너지를 이용하는 태양열 온수장치가 개발되어 사용되고 있으나 태양열을 장시간 받아들이 수 있는 집광장치 등의 설비가 필요하므로 많은 설치비용과 장소를 필요로 하는 등 경제적인 부담이 많은 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 온수발생장치의 본체 내에 구비한 온수발생공간에 회전원판이 설치되어 온수발생공간에 유입되는 물이 유입되는 물을 모터에 의해 고속회전되는 회전원판의 원심력에 의해 얇은 막을 형성하면서 와류되게 하여 물속의 기체가 분리되는 공동현상으로 공기방울을 발생시키고 상기 연속적으로 유입되는 물에 의해 공기방울이 접촉되면서 공기방울이 연속적으로 터지는 수단으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시켜 출수구를 통해 약 50~70℃의 온수를 배출시킬 수 있도록 한 온수발생장치를 제공함에 있다.
본 발명은 내부에 온수발생공간이 구비되고 온수발생공간의 일측 벽체에 물이 유입되는 입수구가 형성되고 타측 벽체에 온수를 토출하기 위한 출수구가 형성된 온수발생장치 본체와; 상기 본체의 온수발생공간에 설치되어 모터의 회전동력에 의해 회전이 이루어지도록 한 회전원판과; 상기 회전원판의 회전축 부분으로 물이 유입되어 회전원판의 외주면 방향으로 퍼져나가도록 하는 중심부에 형성된 물유입부와 상기 회전원판의 외주면 방향에 유입되는 물이 얇은 막을 형성할 수 있도록 벽체와 간극을 두고 회전원판이 설치되어 온수를 발생시키도록 하는 온수발생부로 이루어진 온수발생공간과;상기 회전원판이 회전되면서 물을 원심력에 의해 와류시키고 공동현상으로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 회전원판의 원주면 내측 양측면 에 물이 다수의 요홈이 형성되고 상기 요홈과 대향된 온수발생부의 벽체에 요홈이 각각 형성된 구성; 으로 온수발생공간에서 공기방울이 연속적으로 생성 및 터지는 작용으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시킬 수 있도록 한 온수발생장치를 특징으로 한다.
본 발명의 온수발생장치는 온수발생장치 본체의 온수발생공간에 설치된 회전원판이 모터의 회전동력에 의해 고속회전하면서 입수구를 통해 온수발생공간에 유입되는 물을 회전원판의 원심력에 의해 얇은 막을 형성하면서 와류되게 하여 물속의 기체가 분리되는 공동현상으로 공기방울을 연속적으로 발생시키고 이러한 공기방울이 연속적으로 터지도록 한 수단으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 간편하고 신속하게 생산할 수 있게 된다.
따라서 종래의 기름보일러와 같이 연료사용으로 인한 대기오염이 발생될 염려가 없고, 종래의 전기히터를 열원으로 하는 전기보일러의 전력소모량에 비해서도 훨씬 적은 전기를 사용하여 온수를 생산할 수 있게 되므로 매우 경제적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대 한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 종단면도이며, 도 4는 본 발명의 온수발생장치의 입수구 방향에서 본 측면 예시도이다.
본 발명의 온수발생장치는, 내부에 온수발생공간(110)이 구비되고 온수발생공간(110)의 일측 벽체(112)에 물이 유입되는 입수구(104)가 형성되고 타측 벽체(112)에 온수를 토출하기 위한 출수구(106)가 형성된 온수발생장치 본체(100)와, 상기 본체(100)의 온수발생공간(110)에 설치되어 모터(200)의 회전동력에 의해 고속회전이 이루어지도록 한 회전원판(120)과, 상기 회전원판(120)의 회전축(122) 부분으로 물이 유입되어 회전원판(120)의 외주면 방향으로 퍼져나가도록 하는 중심부에 형성된 물유입부(116)와 상기 회전원판(120)의 외주면 방향에 유입되는 물이 얇은 막을 형성할 수 있도록 벽체(112)와 간극(119)을 두고 회전원판(120)이 설치되어 온수를 발생시키도록 하는 온수발생부(118)로 이루어진 온수발생공간(110)과, 상기 회전원판(120)이 회전되면서 물을 원심력에 의해 와류시키고 공동현상으로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 회전원판(120)의 원주면 내측 양측면에 물이 다수의 요홈(124)(124')이 형성되고 상기 요홈(124)(124')과 대향된 온수발생부(118)의 벽 체(112)에 요홈(114)(114')이 각각 형성된 구성으로 온수발생공간에서 공기방울이 연속적으로 생성 및 터지는 작용으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시키는 온수발생장치를 특징으로 한다.
상기 온수발생장치 본체(100)는, 양측으로 분리된 고정후레임(102)을 결합하여 내부에 물유입부(116)와 온수발생부(118)가 구비된 온수발생공간(110)이 형성되도록 하고, 고정후레임(102)의 결합연결부위는 패킹(102a)에 의해 누수되지 않도록 한다.
상기 본체(100)의 일측에 형성되는 입수구(104)는 온수발생공간(110)의 벽체(112) 중앙에 형성되되 물이 공급되는 연결관쪽에서 온수발생공간(110) 방향으로 넓게 확장되는 나팔형으로 형성되어 온수발생공간(110)의 물유입부(116)에 물이 넓게 확산되는 형대로 유입될 수 있게 하고, 본체(100)의 타측에 형성되는 출수구(106)는 벽체(112)와 회전원판(120) 사이에 간극(119)을 이루는 온수발생부(118)에 위치한 벽체(112)에 설치되어 온수발생부(118)에서 가열된 온수가 토출될 수 있도록 한다.
또, 상기 입수구(104)의 직경은 출수구(106)보다 크게 형성되어 입수구(104)를 통해 유입되는 물이 온수를 발생시키기 위한 온수발생공간(110)에서 충분하게 체류되어 온수발생부(118)에서 온수로 가열된 다음 출수구(106)를 통해 토출이 이 루어지도록 한다.
상기 온수발생공간(110)의 물유입부(116)에 위치한 회전원판(120)의 양측으로 물이 유입될 수 있도록 회전원판(120)을 관통하는 통수구멍(126)이 형성되어 있다.
또한, 출수구(106)는 토출량 조절밸브(도시되지 않음)가 구비되어 온수발생공간(110)에 유입된 물의 체류시간을 조절하는 수단으로 온수발생공간(110)에서의 발생되는 온수의 발생온도를 조절할 수 있도록 한다.
상기 온수발생공간(110)의 온수발생부(118)에 위치한 벽체(112)와 회전원판(120) 사이의 간극(119)은 유입되는 물이 얇은 막을 형성할 수 있는 0.2~10mm의 간극이 형성되도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 회전원판(120)의 회전축(122)은 모터(200)의 회전동력과 연결되어 회전되되 적어도 3000rpm 이상으로 고속회전되게 하여 회전원판(120)이 회전되면서 물이 원심력에 의해 와류시키고 공동현상으로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 함에 있다.
상기 회전원판(120)의 양측면에 형성된 요홈(124)(124')과 이와 대향된 온수 발생공간(110)의 벽체(112)에 형성된 요홈(114)(114')은 동심원상으로 등간격을 이루는 형태로 배치되고 요홈은 주연부가 단턱을 이루는 반구형으로 형성되어 회전원판(120)이 고속회전되어 물을 원심력에 의해 체류시키고 공동현상으로 발생된 공기방울이 요홈부분에서 체류되어 공기방울끼리 부딪히는 작용을 하도록 함과 아울러 요홈의 주연부 단턱에 공기방울이 부딪히면서 공기방울이 터지는 역할을 수행한다.
도면중 미설명 부호 130은 온수발생공간의 물이 누수되는 것을 방지하기 위한 패킹부재이고, 135는 온수장치본체와 모터를 체결하기 위한 플랜지이다.
상기와 같이 된 본 발명의 온수발생장치에 따른 실시 예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본원발명의 온수발생장치는 온수발생장치 본체(100)의 온수발생공간(110)에 설치된 회전원판(120)이 모터(200)의 회전동력에 의해 3000rpm 이상으로 고속회전하면서 입수구(104)를 통해 온수발생공간(110)에 유입되는 물을 회전원판(120)의 원심력에 의해 얇은 막을 형성하면서 와류되게 하여 물속의 기체가 분리되는 공동현상으로 공기방울을 연속적으로 발생시키고 이러한 공기방울이 연속적으로 터지는 수단으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시켜 출수구를 통해 50~70℃의 온수를 토출시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
먼저 본원발명에서는 온수발생장치 본체(100)의 입수구(104)을 통해 온수발생공간(110)으로 외부의 물이 유입될 수 있게 하고 출수구(106)에는 토출되는 온수를 연결관을 통해 온수사용장소로 보내질 수 있도록 한 다음 모터(200)를 가동하여 회전원판(120)을 고속회전하는 수단으로 온수를 발생시키게 된다.
즉, 온수발생공간(110)의 물유입부(116)를 통해 유입되는 물은 회전원판(120)이 고속회전되면서 원심력에 의해 온수발생부(118)로 퍼져나가면서 벽체(112)와 회전원판(120) 사이의 0.2~10mm 로 된 미세한 간극(119)에 의해 물이 얇은 막을 형성하면서 물이 소용돌이치는 와류작용과 함께 공동현상으로 공기방울을 발생시키게 된다.
또한, 온수발생공간(110)의 온수발생부(118)에 위치한 회전원판(120)의 양측에 형성된 다수의 요홈(124)(124')과 온수발생부(118)의 벽체(112)에 요홈(114)(114')에 의해서도 무수히 많은 량의 공기방울이 연속적으로 발생하도록 하는 역할을 수행한다.
이렇게 온수발생부(118)에서 발생된 공기방울은 회전원판(120)의 요홈(124)(124') 및 벽체(112)의 요홈(114)(114') 부분에서 체류되어 공기방울끼리 부딪히는 작용 및 반구형으로 된 요홈의 주연부 단턱에 공기방울이 부딪히는 작용과 함께 물유입부(116)를 통해 연속적으로 유입되는 물에 의해서 공기방울이 터지 게 되며, 이렇게 온수발생부(118)에서 무수히 많은 량의 공기방울이 연속적으로 생성 및 터지는 과정에서 발생되는 에너지에 의해 물이 가열되어 온수를 발생시키게 된다.
상기와 같은 작용으로 50~70℃로 가열된 온수발생공간(110)의 온수는 출수구(106)를 통해 토출되어 온수를 사용할 수 있게 되며, 상기 출수구(106)를 통해 토출되는 온수의 온도는 가변될 수 있는 것으로 이는, 온수발생장치의 용량 및 온수발생공간(110)에 물이 체류되는 시간 조절 등에 의해 온도가 달라질 수 있음은 물론이다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 온수발생장치의 구성을 나타낸 종단면도.
도 4는 본 발명의 온수발생장치의 입수구 방향에서 본 측면 예시도.
도 5는 본 발명의 온수발생장치의 요부확대 단면도.
도 6은 도 5의 "가" 부분을 나타낸 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 본체 102 : 고정후레임
102a : 패킹 104: 입수구
106 : 출수구 110 : 온수발생공간
112 : 벽체 114,114' : 요홈
116 : 물유입부 118 : 온수발생부
119 : 간극 120 : 회전원판
122 : 회전축 124,124' : 요홈
126: 통수구멍 200 : 모터

Claims (8)

  1. 내부에 온수발생공간(110)이 구비되고 온수발생공간(110)의 일측 벽체(112)에 물이 유입되는 입수구(104)가 형성되고 타측 벽체(112)에 온수를 토출하기 위한 출수구(106)가 형성된 온수발생장치 본체(100)와;
    상기 본체(100)의 온수발생공간(110)에 설치되어 모터(200)의 회전동력에 의해 고속회전이 이루어지도록 한 회전원판(120)과;
    상기 회전원판(120)의 회전축(122) 부분으로 물이 유입되어 회전원판(120)의 외주면 방향으로 퍼져나가도록 하는 중심부에 형성된 물유입부(116)와 상기 회전원판(120)의 외주면 방향에 유입되는 물이 얇은 막을 형성할 수 있도록 벽체(112)와 간극(119)을 두고 회전원판(120)이 설치되어 온수를 발생시키도록 하는 온수발생부(118)로 이루어진 온수발생공간(110)과;
    상기 회전원판(120)이 회전되면서 물을 원심력에 의해 와류시키고 공동현상으로 공기방울을 발생시킬 수 있도록 회전원판(120)의 원주면 내측 양측면에 물이 다수의 요홈(124)(124')이 형성되고 상기 요홈(124)(124')과 대향된 온수발생부(118)의 벽체(112)에 요홈(114)(114')이 각각 형성된 구성; 으로 온수발생공간에서 공기방울이 연속적으로 생성 및 터지는 작용으로 발생되는 에너지에 의해 온수를 발생시키는 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입수구(104)는 온수발생공간(110)의 벽체(112) 중앙에 형성되되 물이 공급되는 연결관쪽에서 온수발생공간(110) 방향으로 넓게 확장되는 나팔형으로 형성되어 온수발생공간(110)의 물유입부(116)에 물이 넓게 확산되는 형대로 유입될 수 있게 한 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 출수구(106)는 벽체(112)와 회전원판(120) 사이에 간극(119)을 이루는 온수발생부(118)에 위치한 벽체(112)에 설치되어 온수발생부(118)에서 가열된 온수가 토출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 입수구(104)의 직경은 출수구(106)보다 크게 형성되어 입수구(104)를 통해 유입되는 물이 온수를 발생시키기 위한 온수발생공간(110)에서 충분하게 체류되어 온수발생부(118)에서 온수로 가열된 다음 출수구(106)를 통해 토출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 온수발생공간(110)의 물유입부(116)에 위치한 회전원판(120)의 양측으로 물이 유입될 수 있도록 회전원판(120)을 관통하는 통수구멍(126)이 형성된 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 온수발생공간(110)의 온수발생부(118)에 위치한 벽체(112)와 회전원판(120) 사이의 간극(119)은 0.2~10mm로 형성된 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 회전원판(120)의 회전축(122)은 모터(200)의 회전동력과 연결되어 회전되되 적어도 3000rpm 이상으로 고속회전되게 한 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 회전원판(120)의 양측면에 형성된 요홈(124)(124')과 이와 대향된 온수발생공간(110)의 벽체(112)에 형성된 요홈(114)(114')은 동심원상으로 등간격을 이루는 형태로 배치되고 요홈은 주연부가 단턱을 이루는 반구형으로 형성된 것을 특징으로 하는 온수발생장치.
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KR200449327Y1 (ko) * 2009-10-08 2010-07-01 최정규 마찰 펌프

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US5683031A (en) 1996-01-11 1997-11-04 Sanger; Jeremy J. Liquid heat generator
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JPH1178491A (ja) 1997-09-10 1999-03-23 Toyota Autom Loom Works Ltd 車輌用熱発生器
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