KR101074769B1 - Fluid heating device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체 가열장치에 관한 것으로, 케이스의 일측에 회전 가능하게 삽입되어 일방향으로 강제 회전되는 제 1회전축부재, 이 케이스의 타측에 회전 가능하게 삽입되어 타방향으로 강제 회전되는 제 2회전축부재, 이 제 1회전축부재의 둘레면에 형성되어 일방향으로 회전되며 열매체에 와류를 형성하여 마찰열을 발생시키는 제 1마찰열발생부, 및 이 제 2회전축부재의 둘레면에 형성되어 타방향으로 회전되며 열매체에 와류를 형성하여 마찰열을 발생시키는 제 2마찰열발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 일직선상에 위치하여 서로 포개진 채 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 유동성을 갖는 열매체에 회전 마찰열을 최대한 발생시키며, 이 마찰열을 전달받아 유체를 가열함으로써 효용성을 극대화할 수 있다.
열매체, 마찰열, 가열
The present invention relates to a fluid heating device, a first rotary shaft member rotatably inserted in one side of the case and forced to rotate in one direction, a second rotary shaft member rotatably inserted in the other side of the case and forcibly rotated in the other direction, The first frictional heat generating portion is formed on the circumferential surface of the first rotary shaft member and rotates in one direction and forms a vortex in the heat medium to generate frictional heat, and is formed on the circumferential surface of the second rotary shaft member and rotated in the other direction. It characterized in that it comprises a second frictional heat generating portion for generating a vortex to generate frictional heat.
The present invention, unlike the prior art, is located in a straight line and rotated in different directions while being superimposed on each other to generate the maximum rotational friction heat to the fluid having a fluidity, it is possible to maximize the utility by heating the fluid by receiving this friction heat .
Heat medium, frictional heat, heating
Description
본 발명은 유체 가열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일직선상에 위치하여 서로 포개진 채 서로 다른 방향으로 회전함에 따라 유동성을 갖는 열매체에 회전 마찰열을 최대한 발생시키며, 이 마찰열을 전달받아 유체를 가열함으로써 효용성을 극대화할 수 있는 유체 가열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid heating device, and more particularly, is located in a straight line and rotated in different directions while being superimposed on each other to generate the rotational friction heat to the fluid having the fluid as possible, and the frictional heat is transmitted to heat the fluid The present invention relates to a fluid heating device capable of maximizing utility.
열 발생장치는 열 동력 공학에 속하는 기술로, 주택이나 산업시설 또는 농업용 난방을 위해 이용되는 액체 가열 시스템에 일반적으로 사용된다.Heat generators are a technology belonging to thermal power engineering and are commonly used in liquid heating systems used for residential, industrial or agricultural heating.
열 발생장치로는 열 펌프가 널리 사용된다. 열 펌프의 작동시에는 내부에 열 교환 및 열의 역순환이 발생한다. Heat pumps are widely used as heat generators. During the operation of the heat pump, heat exchange and reverse circulation of heat occur inside.
즉, 외부환경으로부터 열을 흡수하여 매체를 고온의 물질로 전환시키는 원리가 적용된다. 이러한 열 펌프의 대표적 예로 물질의 물리적이고 기계적인 매개변수(특히 압력과 부피)의 변화를 이용하여 열 에너지를 발생시키는 열 펌프 시스템이 존재한다.That is, the principle of absorbing heat from the external environment and converting the medium into a high temperature material is applied. A representative example of such a heat pump is a heat pump system that generates heat energy using changes in physical and mechanical parameters of the material (particularly pressure and volume).
기존 열 펌프 시스템은 열 교환을 위한 각종 장치, 예컨데 압축기, 응축기, 증발기 등이 부대적으로 필요하여 시스템이 복잡하고 소형화에 어려운 문제점이 있다. 더욱이, 종래의 열 펌프 시스템은 단일 시스템 내에 냉각과 가열이 상존하는 형태로 가열만의 목적을 달성하기 위한 단순한 시스템을 구현하는 데에는 한계가 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.Existing heat pump system requires a variety of devices for the heat exchange, for example, compressor, condenser, evaporator, etc. has a problem that the system is complex and difficult to miniaturize. Moreover, conventional heat pump systems have limitations in implementing a simple system for achieving the purpose of heating only in the form of cooling and heating in a single system. Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구조인 케이스에 일직선이 되면서 서로 다른 방향으로 회전되는 회전축부재 각각에 서로 포개지는 마찰열발생부를 장착함으로써 케이스 내부에 저장된 유동성의 열매체를 가열함에 따라 마찰열의 발생을 극대화하고, 이 마찰열을 이용할 수 있도록 케이스의 둘레면 내측에 유체를 유동시키는 유동안내부재를 구비함에 따라 마찰열의 효용성을 향상시키고자 한 유체 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to improve the above problems, by heating the flowable heat medium stored inside the case by mounting the frictional heat generating portion is superimposed on each of the rotating shaft members which are in a straight line and rotated in different directions in a straight structure case The purpose of the present invention is to provide a fluid heating apparatus for maximizing the generation of frictional heat and improving the utility of frictional heat by providing a flow guide member for flowing the fluid inside the circumferential surface of the case to utilize the frictional heat. .
본 발명에 따른 유체 가열장치는: 유동성을 갖는 열매체를 저장한 케이스, 상기 케이스의 일측에 회전 가능하게 삽입되어 일방향으로 강제 회전되는 제 1회전축부재, 상기 케이스의 타측에 회전 가능하게 삽입되어 타방향으로 강제 회전되는 제 2회전축부재, 상기 제 1회전축부재의 둘레면에 형성되어 일방향으로 회전되며 열매체에 와류를 형성하여 마찰열을 발생시키는 제 1마찰열발생부, 및 상기 제 2회전축부재의 둘레면에 형성되어 타방향으로 회전되며 열매체에 와류를 형성하여 마찰열을 발생시키는 제 2마찰열발생부를 포함하고, 상기 제 1마찰열발생부는, 상기 제 1회전축부재에 형성되고 상기 케이스의 일측 방향으로 밀폐되어 개방된 타측으로 열매체를 수용하며 둘레면에 제 1배출홀을 통공한 제 1드럼, 상기 제 1드럼 내부에 위치하도록 상기 제 1회전축부재에 형성되고 양측으로 개방되며 둘레면에 제 2배출홀을 통공함과 아울러 미들리브로써 상기 제 1회전축부재에 연결되는 제 2드럼, 및 상기 제 2드럼 내부에 위치하도록 상기 제 1회전축부재에 형성되고, 양측으로 개방되며, 둘레면에 제 3배출홀을 통공함과 아울러 로어리브로써 상기 제 1회전축부재에 연결되는 제 3드럼을 포함한다.The fluid heating apparatus according to the present invention includes: a case storing a heat medium having fluidity, a first rotation shaft member rotatably inserted in one side of the case and being forcibly rotated in one direction, and rotatably inserted in the other side of the case in another direction A second frictional shaft member which is forcibly rotated by the first rotation shaft member, a first frictional heat generation unit which is formed on the circumferential surface of the first rotation shaft member and rotates in one direction to generate vortices in the heat medium to generate frictional heat, and the circumferential surface of the second rotation shaft member It is formed and rotated in another direction to form a vortex in the heat medium to generate frictional heat, wherein the first frictional heat generating portion is formed in the first rotation shaft member and sealed in one direction of the case is opened The first drum receiving the heat medium to the other side and the first discharge hole through the circumferential surface, so as to be located inside the first drum A second drum formed in the first rotary shaft member and open to both sides, and having a second discharge hole through the circumferential surface thereof, the second drum being connected to the first rotary shaft member by a middle rib, and the first drum positioned inside the second drum; It is formed on the rotary shaft member, and open to both sides, and through the third discharge hole in the circumferential surface and includes a third drum connected to the first rotary shaft member by a lower rib.
상기 제 1배출홀, 상기 제 2배출홀 및 상기 제 3배출홀은 배출되는 열매체와의 접촉 면적을 증가시키기 위해 내측면에 곡면부를 형성함이 바람직하다.Preferably, the first discharge hole, the second discharge hole, and the third discharge hole form a curved portion on the inner surface to increase the contact area with the heat medium to be discharged.
상기 제 2마찰열발생부는 상기 제 2회전축부재에 형성되고 상기 제 1드럼과 상기 제 2드럼 사이에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 증가시키는 제 1윙, 상기 제 2회전축부재에 형성되고 상기 제 2드럼과 상기 제 3드럼 사이에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 증가시키는 제 2윙, 및 상기 제 2회전축부재에 형성되고 상기 제 3드럼 내측에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 증가시키는 제 3윙을 포함한다.The second frictional heat generating unit is formed on the second rotating shaft member and is formed between the first drum and the second drum to form a first wing and a second rotating shaft member that increase friction heat generation of the heating medium during rotation. A second wing formed between the second drum and the third drum to increase friction heat generation of the heating medium during rotation, and formed on the second rotating shaft member and formed inside the third drum to increase friction heat generation of the heating medium during rotation; And a third wing.
상기 제 1윙과 상기 제 2윙과 상기 제 3윙 각각은 원형 또는 다각형의 링 형상인 프레임, 상기 프레임과 상기 제 2회전축부재를 연결하는 연결대, 및 상기 프 레임에서 연장 형성되어 회전되며 열매체에 와류를 최대한 발생시키는 다수 개의 노브를 포함한다.Each of the first wing, the second wing, and the third wing is a frame having a circular or polygonal ring shape, a connecting rod connecting the frame and the second rotary shaft member, and formed to rotate and extend from the frame. It includes a plurality of knobs to maximize the vortex.
상기 케이스는 내측과 연결되는 공간부를 형성하고, 상기 공간부는 열매체로부터 발생하는 마찰열과 열교환하는 유체를 안내하는 유체유동안내부재를 구비하며, 상기 유체유동안내부재는 상기 케이스 외측으로 돌출된 유입구 및 토출구를 구비하고, 상기 공간부는 히터부재를 구비함이 바람직하다.The case forms a space portion connected to the inner side, and the space portion has an inner member for fluid oil for guiding a fluid that exchanges heat with frictional heat generated from the heat medium, and the inner fluid member has an inlet and an outlet port protruding out of the case. It is preferable that the space portion is provided with a heater member.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유체 가열장치는 종래 기술과 달리 간단한 구조인 케이스에 일직선이 되면서 서로 다른 방향으로 회전되는 회전축부재 각각에 서로 포개지는 마찰열발생부를 장착함으로써 케이스 내부에 저장된 유동성의 열매체를 가열함에 따라 마찰열의 발생을 극대화할 수 있다. 그리고, 본 발명은 이 마찰열을 이용할 수 있도록 케이스의 둘레면 내측에 유체를 유동시키는 유동안내부재를 구비함에 따라 마찰열의 효용성을 향상시킬 수 있다.As described above, the fluid heating apparatus according to the present invention has a fluidity stored inside the case by mounting friction heat generating parts superimposed on each of the rotating shaft members which are in a straight line and are rotated in different directions while being straight in a case having a simple structure. By heating the heat medium, the generation of frictional heat can be maximized. In addition, the present invention can improve the effectiveness of the friction heat by providing a flow guide member for flowing the fluid inside the circumferential surface of the case so that the friction heat can be used.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유체 가열장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관 례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a fluid heating apparatus according to the present invention. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or practice of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 내부도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 단면도이다.1 is a perspective view of a fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an internal view of a fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a fluid heating according to an embodiment of the present invention Section of the device.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 저면 분해 사시도이다.Figure 4 is an exploded perspective view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a bottom exploded perspective view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 배출홀의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the discharge hole of the fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치는 케이스(10), 제 1회전축부재(20), 제 2회전축부재(30), 제 1마찰열발생부(100) 및 제 2마찰열발생부(200)를 포함한다.1 to 6, the fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
케이스(10)는 본 발명에 따른 유체 가열장치의 외형을 형성한다. 이 케이스(10)는 내부에 유동성을 갖는 열매체(도시하지 않음)를 저장한다. 따라서, 케이스(10)는, 도시하지는 않았지만, 열매체를 주입하거나 배출시키기 위한 포트(port)를 구비함이 바람직하다. 아울러, 열매체는 마찰열에 의해 열을 발생하는 물 등 다양한 액상 성분이다. 특히, 케이스(10)는 형상 및 재질을 다양하게 변형 가능하다.The
그리고, 제 1회전축부재(20)는 케이스(10)의 일측에 회전 가능하게 삽입되어 일방향으로 강제 회전된다. 특히, 케이스(10)는 제 1회전축부재(20)를 삽입하는 부위에 발생하는 틈새를 막아 열매체의 누수를 방지하기 위해 밀봉 처리함이 바람직하다. 이 제 1회전축부재(20)는 모터(도시하지 않음)에 의해 일방향으로 강제 회전 된다. 이때, 제 1회전축부재(20)와 모터의 결합방식은 일반적인 방식으로 한다.In addition, the first
아울러, 제 2회전축부재(30)는 케이스(10)의 타측에 회전 가능하게 삽입되어 타방향으로 강제 회전된다. 특히, 케이스(10)는 제 2회전축부재(30)를 삽입하는 부위에 발생하는 틈새를 막아 열매체의 누수를 방지하기 위해 밀봉 처리함이 바람직하다. 이 제 2회전축부재(30)는 또 다른 모터(도시하지 않음)에 의해 타방향으로 강제 회전된다. 이때, 제 2회전축부재(30)와 또 다른 모터의 결합방식은 일반적인 방식으로 한다.In addition, the second
특히, 케이스(10)의 일측과 케이스(10)의 타측은 서로 마주하는 측을 말하고, 제 1회전축부재(20)와 제 2회전축부재(30)는 동일 축상에 위치하도록 함이 바람직하다.In particular, one side of the
또한, 제 1마찰열발생부(100)는 제 1회전축부재(20)에 지지되게 형성되고, 제 2마찰열발생부(200)는 제 2회전축부재(30)에 지지되게 형성된다. 따라서, 제 1회전축부재(20)와 제 2회전축부재(30)는 쉽게 휘지 않는 재질로 이루어지고, 열매체와 접촉하기 때문에 방청성을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다. 제 1회전축부재(20)와 제 2회전축부재(30)는 서로 다른 방향으로 회전하기 때문에 접촉하지 않는 길이로 이루어진다.In addition, the first frictional
한편, 제 1마찰열발생부(100)는 제 1회전축부재(20)에 고정되게 형성되어 제 1회전축부재(20)와 동일 방향으로 회전되며 케이스(10) 내부에 저장된 열매체에 와류를 형성함으로써 마찰열을 발생시키는 역할을 한다.On the other hand, the first friction
그리고, 제 2마찰열발생부(200)는 제 2회전축부재(30)에 고정되게 형성되어 제 2회전축부재(30)와 동일 방향으로 회전되며 케이스(10) 내부에 저장된 열매체에 와류를 형성함으로써 마찰열을 발생시키는 역할을 한다.In addition, the second friction
이때, 제 1마찰열발생부(100)와 제 2마찰열발생부(200)는 케이스(10) 내부에서 서로 다른 방향으로 회전하기 때문에 열매체는 마찰열의 발생을 최대로 증가시킬 수 있다.At this time, since the first frictional
여기서, 제 1마찰열발생부(100)는 제 1드럼(110), 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130)을 포함한다.Here, the first friction
특히, 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130)은 케이스(10)의 일측에서 타측 방향으로 순서대로 배열되고, 제 1드럼(110)이 제 2드럼(120)을 삽입하며, 제 2드럼(120)이 제 3드럼(130)을 삽입한다.In particular, the
더욱 상세히, 제 1드럼(110)은 제 1회전축부재(20)에 고정 형성되고, 케이스(10)의 일측 방향을 향하는 일측을 밀폐하며, 그 반대측인 타측을 개방한 통 형상으로 형성되어 개방된 타측으로 열매체를 수용한다. 이때, 제 1드럼(110)은 평면상 다각 형상일 수 있으나, 편의상, 원통 형상으로 형성한다. 아울러, 제 1드럼(110)은 제 1회전축부재(20)에 일체로 금형 제작될 수도 있고, 다양한 방식으로 제 1회전축부재(20)에 분리 가능하게 조립될 수도 있다. 물론, 제 1드럼(110)은 양측으로 연통되게 형성될 수도 있다.In more detail, the
또한, 제 1드럼(110)은 둘레면에 제 1배출홀(112)을 통공한다. 이 제 1배출홀(112)은 제 1드럼(110)의 회전시 내측의 열매체를 방사상으로 배출하면서 제 1드럼(110)의 외측에 해당되는 케이스(10) 내부의 열매체와 부딪히며 마찰열을 발생시 키기 위해 형성된다.In addition, the
그리고, 제 2드럼(120)은 제 1드럼(110) 내부에 위치하도록 제 1회전축부재(20)에 고정 형성되고, 양측으로 개방되게 형성된다. 이때, 제 2드럼(120)이 양측으로 개방되기 때문에 제 2드럼(120)과 제 1회전축부재(20)는 미들리브(124)로 연결된다. 그래서, 제 2드럼(120)은 제 1회전축부재(20)를 중심으로 안정적으로 회전한다. In addition, the
아울러, 제 2드럼(120)이 양측으로 개방되는 이유는 제 2드럼(120)의 내측에 삽입되는 제 2마찰열발생부(200)의 일부에 의해 마찰열을 발생하는 열매체를 충분히 순환시키기 위함이다. 물론, 제 2드럼(120)은, 제 1드럼(110)과 마찬가지로, 일측을 밀폐할 수도 있다.In addition, the reason why the
또한, 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120)이 서로 겹쳐지지 않게 위치할 수 있으나, 케이스(10)의 부피를 줄이기 위해 제 1드럼(110) 내부에 제 2드럼(120)을 구비함이 바람직하다.In addition, although the
이때, 제 2드럼(120)은 평면상 다각 형상일 수 있으나, 편의상, 원통 형상으로 형성한다. 그리고, 제 2드럼(120)은 제 1회전축부재(20)에 일체로 금형 제작될 수도 있고, 다양한 방식으로 제 1회전축부재(20)에 분리 가능하게 조립될 수도 있다. In this case, the
특히, 제 2드럼(120)은 둘레면에 제 2배출홀(122)을 통공한다. 이 제 2배출홀(122)은 제 2드럼(120)의 내외측으로 연통되게 형성되어 제 2드럼(120)의 회전시 내측의 열매체를 방사상으로 배출하면서 제 2드럼(120)의 외측에 위치한 열매체와 부딪히며 마찰열을 발생시키기 위해 형성된다.In particular, the
한편, 제 3드럼(130)은 제 2드럼(120) 내부에 위치하도록 제 1회전축부재(20)에 고정 형성되고, 양측으로 개방되게 형성된다. 이때, 제 3드럼(130)이 양측으로 개방되기 때문에 제 3드럼(130)과 제 1회전축부재(20)는 로어리브(134)로 연결된다. 그래서, 제 3드럼(130)은 제 1회전축부재(20)를 중심으로 안정적으로 회전한다. On the other hand, the
아울러, 제 3드럼(130)이 양측으로 개방되는 이유는 제 3드럼(130)의 내측에 삽입되는 제 2마찰열발생부(200)의 일부에 의해 마찰열을 발생하는 열매체를 충분히 순환시키기 위함이다. 물론, 제 3드럼(130)은, 제 1드럼(110)과 마찬가지로, 일측을 밀폐할 수도 있다.In addition, the reason why the
또한, 제 2드럼(120)과 제 3드럼(130)이 서로 겹쳐지지 않게 위치할 수 있으나, 케이스(10)의 부피를 줄이기 위해 제 2드럼(120) 내부에 제 3드럼(130)을 구비함이 바람직하다.In addition, although the
이때, 제 3드럼(130)은 평면상 다각 형상일 수 있으나, 편의상, 원통 형상으로 형성한다. 그리고, 제 3드럼(130)은 제 1회전축부재(20)에 일체로 금형 제작될 수도 있고, 다양한 방식으로 제 1회전축부재(20)에 분리 가능하게 조립될 수도 있다. In this case, the
특히, 제 3드럼(130)은 둘레면에 제 3배출홀(132)을 통공한다. 이 제 3배출홀(132)은 제 3드럼(130)의 내외측으로 연통되게 형성되어 제 3드럼(130)의 회전시 내측의 열매체를 방사상으로 배출하면서 제 3드럼(130)의 외측에 위치한 열매체와 부딪히며 마찰열을 발생시키기 위해 형성된다.In particular, the
한편, 제 1배출홀(112), 제 2배출홀(122) 및 제 3배출홀(132)은 원통 홀 형상일 수 있으나, 배출되는 열매체와의 접촉 면적을 증가시키기 위해 내측면에 곡면부(140)를 형성함이 바람직하다. 즉, 제 1배출홀(112), 제 2배출홀(122) 및 제 3배출홀(132) 각각은 단면상 대략 'S'자 형상의 곡면부(140)를 형성하기 때문에 배출되는 열매체가 곡면부(140)의 내측면에 부딪히면서 더 많은 마찰열을 발생하게 된다. 물론, 곡면부(140)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 아울러, 제 1배출홀(112), 제 2배출홀(122) 및 제 3배출홀(132) 각각은 평면상 다양한 형상으로 변형 가능하다.On the other hand, the
여기서, 제 1드럼(110), 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130)은 통 형상으로 형성되어 유동성을 갖는 열매체의 유동성을 소정 한정하는 역할을 한다. 그래서, 후술할, 제 2마찰열발생부(200)의 제 1윙(210)과 제 2윙(220) 및 제 3윙(230)은 각각 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130) 내측에 위치하여 회전하면서 유동성이 한정된 열매체에 마찰열 발생을 극대화하는 역할을 한다. Here, the
특히, 제 2마찰열발생부(200)는 제 1윙(210), 제 2윙(220) 및 제 3윙(230)을 포함한다.In particular, the second
제 1윙(210)은 제 2회전축부재(30)에 고정 형성되고, 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120) 사이에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 극대화시킨다. 그리고, 제 2윙(220)은 제 2회전축부재(30)에 고정 형성되고, 제 2드럼(120)과 제 3드럼(130) 사이에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 극대화시킨다. 또한, 제 3윙(230)은 제 2회전축부재(30)에 고정 형성되고, 제 3드럼(130) 내측에 형성되어 회전시 열매체의 마찰열 발생을 극대화시킨다.The
이때, 제 3윙(230)은 제 2윙(220)에 내측에 위치하고, 제 2윙(220)은 제 1윙(210) 내측에 위치한다. 이는, 제 1윙(210)과 제 2윙(220) 및 제 3윙(230)을 겹치게 장착함으로써 케이스(10)의 부피를 줄이기 위함이다. 특히, 제 1윙(210)과 제 2윙(220) 및 제 3윙(230)은 케이스(10)의 타측에서 일측 방향으로 순서대로 배열된다.In this case, the
한편, 제 1윙(210)과 제 2윙(220)과 제 3윙(230) 각각은 프레임(242), 연결대(244) 및 노브(246)를 포함한다.Meanwhile, each of the
프레임(242)은 원형 또는 다각형의 링 형상으로 형성되고, 연결대(244)는 프레임(242)과 제 2회전축부재(30)를 연결하는 역할을 한다. 특히, 연결대(244)는 프레임(242)에 일체로 금형 제작되거나 사출 성형됨이 바람직하고, 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 아울러, 이 연결대(244)는 프레임(242)이 제 2회전축부재(30)를 중심으로 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다. 그리고, 연결대(244)는 제 2회전축부재(30)에 일체로 형성되거나 분리 가능하게 조립될 수 있다.The
아울러, 노브(246)는 프레임(242)에서 연장 형성되어 회전되며 열매체에 와류를 최대한 발생시키는 역할을 한다. 그래서, 노브(246)는 프레임(242)의 가장자리를 따라 다수 개 형성됨이 바람직하다. 이때, 노브(246)는, 도시한 바와 같이, 프레임(242)의 양측으로 각각 다수 개 연장 형성될 수도 있고, 도시하진 않았지만, 각각 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130) 내측에서 회전되도록 케이 스(10)의 일측 방향으로 연장 형성될 수도 있다. 이 노브(246)는 다양한 형상으로 변형 가능하다. 그리고, 노브(246)는 가능한 범위 내에서 최대한 두껍게 형성하여 유동성의 열매체와 접촉면적을 증가시킴이 바람직하다. 도시하지는 않았지만, 노브(246) 각각은 열매체에 의해 발생되는 측압으로 파손될 우려가 있기 때문에 홀을 통공하여 열매체 일부를 통과시키도록 할 수 있다.In addition, the
따라서, 제 3윙(230)의 프레임(242)과 연결대(244) 및 노브(246)는 제 3드럼(130) 내측에 위치하여 제 3드럼(130) 내측에서 유동성이 제한되어 제 3드럼(130)의 회전방향으로 와류를 발생하는 열매체에 제 3윙(230)의 방향으로 또 다른 와류를 발생시킴으로써 마찰열의 발생을 극대화한다. 이 열매체는 제 3드럼(130)의 제 3배출홀(132)을 통해 제 3드럼(130)과 제 2드럼(120) 사이로 배출되다. Accordingly, the
그리고, 제 2윙(220)의 프레임(242)과 연결대(244) 및 노브(246)는 제 3드럼(130)과 제 2드럼(120) 사이에 위치하여 제 2드럼(120) 내측에서 유동성이 제한되어 일방향으로 와류를 발생하는 열매체에 다른 방향의 와류를 발생시킴으로써 마찰열의 발생을 극대화한다. 이 열매체는 제 2드럼(120)의 제 2배출홀(122)을 제 2드럼(120)과 제 1드럼(110) 사이로 배출되다. In addition, the
또한, 제 1윙(210)의 프레임(242)과 연결대(244) 및 노브(246)는 제 2드럼(120)과 제 1드럼(110) 사이에 위치하여 제 1드럼(110) 내측에서 유동성이 제한되어 일방향으로 와류를 발생하는 열매체에 다른 방향의 와류를 발생시킴으로써 마찰열의 발생을 극대화한다. 이 열매체는 제 1드럼(110)의 제 1배출홀(112)을 제 1 드럼(110)의 외측으로 배출되어 제 1드럼(110)의 외측에서 유동하는 열매체와 부딪히며 마찰열을 발생하게 된다.In addition, the
결과적으로, 제 1마찰열발생부(100)의 제 1드럼(110)과 제 2드럼(120) 및 제 3드럼(130)은 제 2마찰열발생부(200)의 제 1윙(210)과 제 2윙(220) 및 제 3윙(230)과, 상술한 바와 같이, 겹쳐져 서로 반대방향으로 회전하기 때문에 열매체의 마찰열은 최대한 많이 발생되어 단시간에 열매체가 가열된다.As a result, the
물론, 제 1마찰열발생부(100)의 구성요소와 제 2마찰열발생부(200)의 구성요소가 서로 동일하게 형성될 수도 있고, 제 1마찰열발생부(100)와 제 2마찰열발생부(200)의 배열이 뒤바뀔 수도 있다.Of course, the components of the first frictional
특히, 드럼(110,120,130) 및 윙(210,220,230)은 개수를 한정하지 않아 다양한 개수로 배치될 수 있다. In particular, the
한편, 케이스(10)는 둘레면 내부에 공간부(12)를 형성하고, 이 공간부(12)는 열매체로부터 발생하는 마찰열과 열교환하는 유체를 안내하는 유체유동안내부재(14)를 구비한다.On the other hand, the
즉, 제 1마찰열발생부(100)와 제 2마찰열발생부(200)가 외력에 의해 서로 반대 방향으로 회전하면서 발생되는 열매체의 마찰열은 유체유동안내부재(14)에 전달된다. That is, the frictional heat of the heat medium generated while the first frictional
특히, 케이스(10)는 둘레면 내부에 공간부(12)를 형성하고, 유체유동안내부재(14)는 공간부(12)에 해당되는 케이스(10)의 둘레면 내부에 감기게 형성되어 발생된 마찰열을 전달받는다. 이때, 유체유동안내부재(14)는 케이스(10) 외측으로 돌 출된 유입구(15) 및 토출구(16)를 갖는다. 그래서, 유체유동안내부재(14)는 외부로부터 물 등의 유체(도시하지 않음)를 공급받게 된다. 이 유체는 유입구(15)를 통해 유체유동안내부재(14) 내부로 유입되어 유동하면서 발생된 마찰열에 의해 열교환하며 가열된다. 이 가열된 유체는 토출구(16)를 통해 배출되어 온수로 사용된다.In particular, the
또한, 공간부(12)는 케이스(10) 내측과 연통되도록 연통홀(13)을 형성한다. 그래서, 가열된 열매체는 연통홀(13)을 통해 공간부(12)로 유입된 후 유체유동안내부재(14)와 접촉하게 된다. 여기서, 유체유동안내부재(14)는 케이스(10)의 둘레면 내부에 감길 수 있도록 플렉시블한 재질의 튜브로 이루어짐이 바람직하다. In addition, the
아울러, 유체유동안내부재(14)의 유입구(15)와 토출구(16) 각각과 케이스(10)의 연결부위는 틈새 발생이 방지되도록 밀봉 처리됨이 바람직하다.In addition, the connection portion between each of the
물론, 유체유동안내부재(14)는 케이스(10) 내측에 형성될 수도 있다.Of course, the fluid member
한편, 공간부(12) 내측에는 히터부재(17)가 구비된다. 특히, 히터부재(17)는 공간부(12)에서 코일 형상으로 권회되게 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the
이 히터부재(17)는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 케이스(10) 내측 및 공간부(12)에 유동하는 열매체를 가열함으로써 열발생 효율을 향상시키는 역할을 한다. The
이때, 히터부재(17)가 외부로부터 전원을 인가받는 방식은 일반적인 것으로 하며, 다양한 히터발생장치로 적용 할 수 있다.At this time, the method in which the
아울러, 히터부재(17)는 연통홀(13)을 막지 않도록 설치됨이 바람직하다.In addition, the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 내부도이다.2 is an interior view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 저면 분해 사시도이다.5 is a bottom exploded perspective view of a fluid heating device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 가열장치의 배출홀의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the discharge hole of the fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: 케이스 12: 공간부10: case 12: space part
20,30: 제 1,2회전축 100,200: 제 1,2마찰열발생부20,30: first and second rotation shaft 100,200: first and second friction heat generating unit
110: 제 1드럼 120: 제 2드럼110: first drum 120: second drum
130: 제 3드럼 210: 제 1윙130: the third drum 210: the first wing
220: 제 2윙 230: 제 3윙220: second wing 230: third wing
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