KR101267485B1 - Centrifugal heat pump having sawtooth structrue disk - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공급되는 물을 효율적으로 파쇄 및 충돌시켜 물분자를 더욱 활성화 시킴으로써 급탕효율을 향상시킬 수 있는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프를 개시한다. 본 발명은 회전축을 구비한 모터; 상기 모터가 장착되고 상부의 유입로와 하부의 유출로가 각각 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하도록 상기 회전축과 동축으로 결합된 구동축; 상기 구동축에 일정간격으로 배치된 다수 개의 디스크를 포함하며, 상기 디스크에는 원주방향을 따라 다수개가 형성되고 일정깊이의 홈으로 형성되고 바닥면이 막힌 형태의 축방향 홈이 형성되고, 상기 축방향 홈에서 원심방향으로 일정 폭을 갖는 슬릿 형태로 형성된 원심방향 홈이 형성되며, 상기 디스크의 외주연을 따라 톱니부가 연속적으로 형성되고, 상기 톱니부는 톱니들 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공간부가 각각 형성되며, 상기 공간부는 상기 원심방향 홈과 수직으로 연통되는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a centrifugal heat pump having a serrated disk structure which can improve the hot water supply efficiency by efficiently crushing and colliding the supplied water to further activate the water molecules. The present invention is a motor having a rotating shaft; A housing in which the motor is mounted and in which an inflow path at an upper portion thereof and an outlet passage at a lower portion thereof are formed; A drive shaft coupled coaxially with the rotation shaft to be located inside the housing; A plurality of disks are arranged on the drive shaft at regular intervals, the disk is formed in the circumferential direction, a plurality of disks are formed in a groove of a predetermined depth, the bottom surface is formed in the axial groove is formed, the axial groove A centrifugal groove is formed in the form of a slit having a predetermined width in the centrifugal direction, and the teeth are continuously formed along the outer circumference of the disk, and the teeth are each formed with a wide upper portion and a narrower lower portion between the teeth. The space portion is characterized in that the vertical communication with the centrifugal groove.

Description

톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프{CENTRIFUGAL HEAT PUMP HAVING SAWTOOTH STRUCTRUE DISK}Centrifugal heat pump with toothed disk structure {CENTRIFUGAL HEAT PUMP HAVING SAWTOOTH STRUCTRUE DISK}

본 발명은 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공급되는 물을 효율적으로 파쇄 및 충돌시켜 물분자를 더욱 활성화 시킴으로써 급탕효율을 향상시킬 수 있는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal heat pump having a serrated disk structure, and more particularly, to a centrifugal pump structure having a serrated disk structure which can improve water supply efficiency by crushing and colliding the supplied water efficiently to further activate water molecules. It relates to an exothermic pump.

일반적으로 난방이나 온수의 공급장치로 널리 사용되고 있는 것이 보일러이다. 이러한 보일러는 물을 일정시간 동안을 가열하고 배관을 통해 급수시설이나 난방시설로 공급한다. 여기서 물을 가열하기 위한 수단으로써 별도의 연소실을 구비하여 물을 가열하는 것이 보통이다.In general, a boiler is widely used as a supply device for heating or hot water. These boilers heat water for a period of time and supply it to the water supply or heating facility through piping. Here, as a means for heating the water, it is common to provide a separate combustion chamber to heat the water.

근래에 보일러는 기술의 발전으로 인하여 성능이 향상되면서 취급이 간편해진 반면에, 구조가 복잡해져 시공정비, 보수에 있어서 고도의 기술을 요하게 되는 단점이 있다. 또한 보일러 취급에 수반되는 부대시설비용 및 고유가에 따른 연료수급에 대한 부담도 증대되고 있는 실정이다.In recent years, boilers have improved performance due to the development of technology, while handling is simplified, but the structure is complicated, which requires a high level of technology in the process cost and maintenance. In addition, the burden on the supply and demand of fuel according to the cost and high costs associated with boiler handling is increasing.

이러한 문제점을 해소하고자 종래에는 연료손실절감을 위한 다양한 형태의 에너지절감 보일러들이 제시되었다.In order to solve this problem, various types of energy-saving boilers have been proposed.

그러나, 이러한 에너지절감 보일러들도 종래의 보일러와 동일하게 석유, 가스, 석탄 등의 연료를 연소시켜 물을 가열하는 방식으로 획기적으로 에너지를 절약하는 데는 어느 정도 한계에 직면할 수밖에 없었다.However, these energy-saving boilers, like conventional boilers, have to face some limitations in saving energy in a way of heating water by burning fuel such as oil, gas, and coal.

특히, 에너지 부존자원이 고갈되어 에너지 전량을 외국에서 수입하고 있는 현실에서 이와 같은 장기간에 걸친 고유가 부담을 해결하기 위한 대체 에너지수단의 필요성이 더욱 대두되고 있다.In particular, in the reality that energy consumption resources are depleted and the total amount of energy is imported from abroad, the necessity of alternative energy means to solve such long-term high oil price burden is increasing.

또한, 기후협약의 발효로 국가별 에너지 절약을 위한 법률제정 등 에너지 자원에 대한 안보가 그 어느 때보다 중요한 상황이다. 따라서, 비화석연료의 사용을 통한 난방/급탕설비의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.In addition, security of energy resources, such as enactment of national energy conservation laws, is more important than ever due to the entry into force of the climate convention. Therefore, the development of the heating / hot water supply facilities through the use of non-fossil fuel is urgently required.

이러한 화석연료를 사용하지 않는, 즉 연소물에 의한 발열 없이 축 회전력을 통한 운동에너지를 이용하여 저온의 유체를 고온으로 만들 수 있도록 하는 것으로서 원심발열펌프가 있다.There is a centrifugal heat pump that does not use such fossil fuel, that is, to make a low-temperature fluid high temperature by using kinetic energy through axial rotational force without heat generation by combustion products.

이러한 원심발열펌프는 일정한 밀폐공간을 갖는 하우징 내에서 샤프트를 통해 디스크를 고속으로 축 회전시켜 하우징 내부를 따라 흐르는 유체 분자들이 서로 충돌하면서 이른바 캐비테이션 현상(유체 속에서 그 흐름이 빨라져 압력이 낮은 곳이 생기면 물속의 기체가 분리되어 기포가 발생하는 현상)이 발생되도록 하여 저온의 유체를 고온의 유체로 상변화를 일으키는 원리이다. The centrifugal heat pump rotates a disk at high speed through a shaft in a housing having a constant enclosed space, so that fluid molecules flowing along the inside of the housing collide with each other, so-called cavitation phenomenon (the flow is accelerated in the fluid and the pressure is low. When it occurs, the gas in the water is separated and bubbles are generated), which causes the low-temperature fluid to change into a high-temperature fluid.

그러나, 종래의 원심발열펌프는 디스크의 구조가 단순한 원판 구조로 형성되어 물분자의 파쇄(충돌) 성능이 떨어지는 문제점이 있어 급탕효율을 효율적으로 증진시키기 어려운 문제점이 있었다. However, the conventional centrifugal heat pump has a problem in that the disk structure is formed in a simple disc structure, and thus there is a problem in that the crushing (collision) performance of the water molecules is lowered, so that it is difficult to efficiently increase the hot water efficiency.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 공급되는 물을 효율적으로 파쇄 및 충돌시켜 물분자를 더욱 활성화 시킴으로써 급탕효율을 향상시킬 수 있는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a centrifugal heat pump having a toothed disk structure that can improve the hot water efficiency by crushing and colliding the water supplied to further activate the water molecules. The purpose.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 회전축을 구비한 모터; 상기 모터가 장착되고 상부의 유입로와 하부의 유출로가 각각 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하도록 상기 회전축과 동축으로 결합된 구동축; 상기 구동축에 일정간격으로 배치된 다수 개의 디스크를 포함하며, 상기 디스크에는 원주방향을 따라 다수개가 형성되고 일정깊이의 홈으로 형성되고 바닥면이 막힌 형태의 축방향 홈이 형성되고, 상기 축방향 홈에서 원심방향으로 일정 폭을 갖는 슬릿 형태로 형성된 원심방향 홈이 형성되며, 상기 디스크의 외주연을 따라 톱니부가 연속적으로 형성되고, 상기 톱니부는 톱니들 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공간부가 각각 형성되며, 상기 공간부는 상기 원심방향 홈과 수직으로 연통되는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프를 제공한다. According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a motor having a rotating shaft; A housing in which the motor is mounted and in which an inflow path at an upper portion thereof and an outlet passage at a lower portion thereof are formed; A drive shaft coupled coaxially with the rotation shaft to be located inside the housing; A plurality of disks are arranged on the drive shaft at regular intervals, the disk is formed in the circumferential direction, a plurality of disks are formed in a groove of a predetermined depth, the bottom surface is formed in the axial groove is formed, the axial groove A centrifugal groove is formed in the form of a slit having a predetermined width in the centrifugal direction, and the teeth are continuously formed along the outer circumference of the disk, and the teeth are each formed with a wide upper portion and a narrower lower portion between the teeth. The space portion provides a centrifugal heat pump having a serrated disk structure in vertical communication with the centrifugal groove.

상기 디스크에는 유체가 상기 축방향 홈으로 유입되어 상기 원심방향 홈으로 직각으로 유도되어 상기 공간부로 유출되게 하는 것으로, 상기 유체를 상기 하우징의 내벽에 충돌시키는 것이 바람직하다. In the disk, the fluid is introduced into the axial groove and guided at right angles to the centrifugal groove so as to flow out of the space portion, and the fluid is preferably impinged on the inner wall of the housing.

상기 디스크의 상기 톱니의 최고점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 1mm ~ 10mm이고, 상기 공간부가 위치하는 상기 톱니의 최저점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 15mm ~ 50mm인 것이 바람직하다. The distance from the highest point of the teeth of the disk to the inner wall of the housing is 1 mm to 10 mm, and the distance from the lowest point of the teeth where the space is located to the inner wall of the housing is 15 mm to 50 mm.

상기 하우징의 내부에는 최상부의 상기 디스크에 근접하도록 설치되어 공급되는 유체를 상기 축방향 홈으로 안내하는 안내판을 더 포함할 수 있다. The inside of the housing may further include a guide plate for guiding the fluid supplied and installed to be close to the disk of the uppermost to the axial groove.

상기 디스크의 일측면에 장착되어 상기 톱니 사이에 형성된 상기 공간부의 측면 개방면을 밀폐하는 링(ring) 타입의 격벽 부재를 더 포함할 수 있다. It may further include a ring-type partition member mounted on one side of the disk to seal the side opening surface of the space formed between the teeth.

상기 격벽 부재의 최고점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 0.1mm ~ 0.5mm인 것이 바람직하다. The interval from the highest point of the partition member to the inner wall of the housing is preferably 0.1mm to 0.5mm.

본 발명에 따르면, 디스크의 외주면에 톱니를 형성하고 톱니 사이에 공간에서 물분자의 충돌을 야기함으로써 급탕효율을 향상시킬 수 있으며, 특히 일측면이 막힌 형태의 축방향 홈과 이 축방향 홈에서 수직으로 연통된 원심방향 홈을 통해 공급되는 유체를 다단을 충돌 및 분쇄시킴으로써 물분자의 충돌성능을 향상시켜 장치효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the water supply efficiency can be improved by forming a tooth on the outer circumferential surface of the disk and causing water molecules to collide in the space between the teeth. By impinging and crushing the multi-stage fluid supplied through the centrifugal grooves communicated with each other, there is an effect of improving the collision performance of the water molecules to improve the device efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 부분 상세도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 부분 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크의 축방향 홈과 원심방향 홈의 형태를 보여주는 상세도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크의 축방향 홈과 원심방향 홈의 형성관계를 보여주는 측단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 디스크 구조를 보여주는 평면도, 및
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 디스크 구조의 측단면도이다
1 is a configuration diagram of a centrifugal heat pump having a serrated disk structure according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view showing a disk of the toothed disk structure according to an embodiment of the present invention;
3 is a partial detailed view showing a disk of the toothed disk structure according to the embodiment of the present invention;
4 is a partial perspective view showing a disk of the toothed disk structure according to the embodiment of the present invention;
Figure 5 is a detailed view showing the shape of the axial groove and the centrifugal groove of the disk of the toothed disk structure according to an embodiment of the present invention,
Figure 6 is a side cross-sectional view showing the relationship between the axial groove and the centrifugal groove of the disk of the toothed disk structure according to an embodiment of the present invention;
7 is a plan view showing a disk structure of a centrifugal heat pump having a sawtooth disk structure according to another embodiment of the present invention, and
8 is a side cross-sectional view of a disc structure of a centrifugal heat pump having a sawtooth disc structure according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 구성도이다. 1 is a block diagram of a centrifugal heat pump having a serrated disk structure according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이, 본 발명의 원심발열펌프는 모터(100), 고정 플레이트(130), 하우징(210), 디스크 구조체(251), 구동축(250)으로 구성된다. As shown in FIG. 1, the centrifugal heat pump of the present invention includes a motor 100, a fixed plate 130, a housing 210, a disk structure 251, and a drive shaft 250.

상기 모터(100)는 하방에 회전축(110)이 위치되도록 설치되는데, 모터(100)는 고정 플레이트(130)와 결합되며 고정 플레이트(130)에는 회전축(110)이 관통된다. 여기서 고정 플레이트(130)는 모터(100)의 일측면에 일체로 형성된 제1플레이트(131)와 제1플레이트(131)에 나사결합되는 제2플레이트(132)로 구성될 수 있다. 또한 제2플레이트(132)에는 제1 베어링(120)이 장착될 수 있어 구동축(250)의 선단의 회전운동을 용이하게 한다(마찰력을 줄이는 작용).The motor 100 is installed so that the rotating shaft 110 is positioned below, the motor 100 is coupled to the fixing plate 130 and the rotating shaft 110 is penetrated through the fixing plate 130. The fixing plate 130 may be composed of a first plate 131 integrally formed on one side of the motor 100 and a second plate 132 screwed to the first plate 131. In addition, the second plate 132 may be equipped with a first bearing 120 to facilitate the rotational movement of the front end of the drive shaft 250 (action to reduce friction).

한편, 고정 플레이트(130)의 주변에는 다수의 지지대(230)가 설치되어 입형 상태로 설치되는 모터(100)의 구동시 이를 지지하는 역할을 한다. 또한 하우징(210)의 내부에는 안내판(240)을 구비하는데, 이 안내판(240)은 유입로(150)에 근접하도록 설치되어 유입로(150)로 공급되는 공급수를 최상부의 디스크 구조체(251a)의 관통공(H1)으로 안내한다. 구체적으로 안내판(240)은 제1판(241)과 제2판(242)으로 구분되어 하우징(210) 내부로 유입된 공급수가 하우징(210) 내부에 가득 채워지기 않은 상태에서 디스크 구조체(251)의 축 회전시 공회전이 발생되어 유체의 원활한 충돌 및 안내가 이루어지지 않는 것을 방지하도록 최상부의 디스크 구조체(251a)의 유로로 공급수를 유도하는 역할을 한다. On the other hand, a plurality of support 230 is installed around the fixing plate 130 serves to support this when driving the motor 100 is installed in a standing state. In addition, the inside of the housing 210 is provided with a guide plate 240, the guide plate 240 is installed in close proximity to the inflow path 150 to supply the supply water supplied to the inflow path 150, the uppermost disk structure (251a) To the through hole (H1). In detail, the guide plate 240 is divided into a first plate 241 and a second plate 242, and the disk structure 251 in a state in which the supply water introduced into the housing 210 is not filled in the housing 210. The idle rotation occurs during the rotation of the shaft serves to guide the supply water to the flow path of the uppermost disk structure (251a) to prevent the smooth collision and guidance of the fluid.

상기 구동축(250)은 모터(100)의 회전축(120)에 동축상으로 연결된다. 즉, 회전축(120)에 스플라인(또는 키 홈방식)이 형성되고 구동축(250)에는 스플라인 홈이 형성되어 동축선상에 직결될 수 있다. 또한 고정 플레이트(130)에 장착된 제1 베어링(120)을 매개로 선단이 고정됨으로써 별도의 커플링 없이도 용이하게 동력전달이 가능하고, 하우징 내부에 연결부가 위치함으로써 외부 충격으로부터 보호함과 동시에 장치의 소형화를 도모할 수 있다.  The drive shaft 250 is coaxially connected to the rotation shaft 120 of the motor 100. That is, a spline (or a key groove method) is formed on the rotation shaft 120 and a spline groove is formed on the driving shaft 250 to be directly connected on the coaxial line. In addition, since the tip is fixed through the first bearing 120 mounted on the fixing plate 130, power transmission can be easily performed without a separate coupling. Can be miniaturized.

상기 디스크 구조체(251)는 구동축(250) 상에 다수 개가 일정간격마다 설치된 구조를 갖는다. 이 디스크 구조체(251)에는 유입홈(H3)과 이 유입홈(H3)에서 수직하게 연통된 유도공(H2)이 형성된다. 이에 따라 디스크 구조체(251)로 유입된 유체는 유입홈(H3)을 통해 유도공(H2)으로 토출되는 유로를 형성한다. 이에 따라 유도된 유체는 1차로 유입홈(H3)에서 미세 분쇄(물 분자의 충돌)가 이루어지고, 2차로 유도공(H2)에서 분쇄되며 하우징(210)의 내측면에 충돌하여 3차 분쇄가 이루어진다. 이와 같은 과정 속에서 물분자가 서로 충돌하여 저온의 유체가 고온의 유체가 되는 상 변화를 일으킨다 The disk structure 251 has a structure in which a plurality of disc structures 251 are installed at predetermined intervals. The disk structure 251 is formed with an inlet groove (H3) and the induction hole (H2) vertically communicated in the inlet groove (H3). Accordingly, the fluid introduced into the disk structure 251 forms a flow path discharged to the guide hole (H2) through the inlet groove (H3). Accordingly, the induced fluid is finely pulverized (impacts with water molecules) in the first inlet groove H3, and is secondly pulverized in the induction hole H2 and collided with the inner surface of the housing 210 to be tertiarily pulverized. . In this process, water molecules collide with each other, resulting in a phase change in which the low temperature fluid becomes the high temperature fluid.

이때, 하우징(210)의 말단에는 밀폐를 위한 마감 플레이트(220)가 설치되고 이 마감 플레이트(220)는 고온화된 유체가 배출되는 유출로(160)가 관통형성될 수 있다. 또한 이에 따라 하우징(210)의 내부에는 선단(고정 플레이트; 130)에 유입로(150)가 형성되어 공급수를 제공받아 하우징(210) 내부의 디스크 구조체(251)를 통해 물 분자의 충돌을 일으켜 마감 플레이트(220)의 유출로(160)를 통해 배출하는 구조를 갖는다. In this case, a closing plate 220 for sealing is installed at the end of the housing 210, and the finishing plate 220 may be formed through the outlet passage 160 through which the high temperature fluid is discharged. In addition, the inlet passage 150 is formed at the front end (fixing plate; 130) inside the housing 210 to receive the supply water, thereby causing water molecules to collide through the disk structure 251 inside the housing 210. It has a structure that discharges through the outlet passage 160 of the closing plate 220.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 원심발열펌프의 디스크 구조체에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the disk structure of the centrifugal heat pump of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 부분 상세도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크를 보여주는 부분 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크의 축방향 홈과 원심방향 홈의 형태를 보여주는 상세도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체의 디스크의 축방향 홈과 원심방향 홈의 형성관계를 보여주는 측단면도이다. Figure 2 is a plan view showing a disk of the sawtooth disk structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a partial detailed view showing a disk of the sawtooth disk structure according to an embodiment of the present invention, Figure 4 Partial perspective view showing a disk of a serrated disk structure according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a detailed view showing the shape of the axial groove and the centrifugal groove of the disk of the toothed disk structure according to an embodiment of the present invention 6 is a side cross-sectional view showing the relationship between the axial groove and the centrifugal groove of the disk of the toothed disk structure according to the embodiment of the present invention.

도 2와 같이, 본 발명의 디스크(30)는 외주연을 따라 톱니부(35)가 연속되도록 형성되고, 디스크(30)의 전면에는 원주방향을 따라 다수개의 축방향 홈(31)이 형성된다. 여기서 축방향 홈(31)은 도 1에서 디스크 구조체(251)가 장착되는 구동축(250)의 축방향(유체의 흐름 방향과 일치됨)을 일컫는다. 구체적으로 축방향 홈(31)은 도 6과 같이 바닥면(디스크의 내부)이 막힌 형태로 디스크(30)에 일정깊이만큼 오목한 홈의 형태로 이루어진다. As shown in FIG. 2, the disk 30 of the present invention is formed such that the teeth 35 are continuous along the outer circumference, and a plurality of axial grooves 31 are formed on the front surface of the disk 30 along the circumferential direction. . In this case, the axial groove 31 refers to the axial direction of the drive shaft 250 on which the disk structure 251 is mounted (consistent with the flow direction of the fluid) in FIG. 1. Specifically, the axial groove 31 is formed in the form of a groove concave to the disk 30 by a predetermined depth in the form of the bottom surface (inside of the disk) as shown in FIG.

또한, 축방향 홈(31)과 수직한 방향(즉 디스크의 회전시 원심방향)으로 원심 방향 홈(32)이 형성된다. 이 원심방향 홈(32)은 도 4와 같이 슬릿(slit)의 형태로 이루어질 수 있으며, 톱니(35a)와 톱니(35b) 사이에 형성된다. 구체적으로 상기 원심방향 홈(32)은 톱니(35a)와 톱니(35b) 사이의 면에 일정부분(전체가 아니고 일부분으로 축 방향으로 완전관통되지 않도록 형성)에 형성된다. Further, the centrifugal groove 32 is formed in the direction perpendicular to the axial groove 31 (ie, the centrifugal direction when the disk is rotated). The centrifugal groove 32 may be formed in the form of a slit as shown in FIG. 4 and is formed between the teeth 35a and the teeth 35b. Specifically, the centrifugal groove 32 is formed on a surface between the teeth 35a and the teeth 35b at a predetermined portion (not formed as a whole but partially so as not to be completely penetrated in the axial direction).

한편, 상기 톱니부(35)는 톱니(35a)와 톱니(35b) 사이에 일정 체적의 공간부(33)가 형성된다. 또한 공간부(33)는 원심방향 홈(32)과 연통되게 형성된다. 즉 원심방향 홈(32)의 개방 측이 공간부(33)에 노출된 상태를 이룬다. 보다 구체적으로 톱니부(35)는 톱니의 최고점에서 상기 하우징(10)의 내벽까지의 간격(L1; 도 5참조)이 1mm ~ 10mm이고, 상기 톱니의 최저점에서 하우징(10)의 내벽까지의 간격(L2; 도 5참조)은 15mm ~ 50mm인 것이 바람직하다. 즉, 톱니의 최고점은 하우징(10)의 내벽과 거의 맞닿는 간격으로 회전시 타측 디스크와 격벽의 역할을 하는 반면, 공간부(33)가 형성된 톱니 사이에 물분자가 하우징(10) 내벽에 부딪혀 파쇄되는 영역으로서 작용한다. On the other hand, the toothed portion 35 is formed with a predetermined volume of the space portion 33 between the toothed 35a and the toothed 35b. The space 33 is also formed in communication with the centrifugal groove 32. In other words, the open side of the centrifugal groove 32 is exposed to the space 33. More specifically, the tooth part 35 has a distance L1 (see FIG. 5) from the highest point of the tooth to the inner wall of the housing 10 and is 1 mm to 10 mm, and the distance from the lowest point of the tooth to the inner wall of the housing 10. (L2; see Fig. 5) is preferably 15mm ~ 50mm. That is, the highest point of the tooth serves as the disk and the partition wall at the time of rotation at an interval substantially in contact with the inner wall of the housing 10, while water molecules collide against the inner wall of the housing 10 between the teeth formed with the space portion 33 to be broken. It acts as an area to become.

이와 같은 구성으로, 유입로(150)로 유입된 유체(상수)는 디스크(30)의 측방향 홈(31)으로 유입되어 1차 충돌을 유도한다. 이어 디스크(30)의 원심력에 의해 측방향 홈(31)으로 유입된 유체는 원심방향 홈(32)으로 유도되고 원심방향 홈(32)에서는 2차 충돌이 일어난다. In such a configuration, the fluid (constant) introduced into the inflow path 150 is introduced into the lateral groove 31 of the disk 30 to induce a primary collision. The fluid introduced into the lateral grooves 31 by the centrifugal force of the disk 30 is then led to the centrifugal grooves 32 and the secondary collision occurs in the centrifugal grooves 32.

이어 원심방향 홈(32)에서 원심력에 의해 토출되는 유체는 하우징(10)의 내벽에 부딪혀 3차 충돌이 일어난다. 이때, 디스크(30)가 계속적으로 회전하면서 톱니 사이에 형성된 공간부(33)의 내부에서 물분자들은 재차 충돌되고 유체 흐름에 따라 다음 디스크의 원심방향 홈(32)으로 유입되는 과정을 갖는다. 이러한 일련의 과정은 디스크(30)의 개체수에 따라 연속적으로 일어나게 되고 이 과정에서 물분자는 더욱 활성화됨으로써 효율적인 급탕이 이루어지게 된다. Subsequently, the fluid discharged by the centrifugal force from the centrifugal groove 32 strikes the inner wall of the housing 10 to cause the third collision. At this time, as the disk 30 continuously rotates, water molecules in the space 33 formed between the teeth collide again and have a process of flowing into the centrifugal groove 32 of the next disk according to the fluid flow. Such a series of processes occur continuously according to the number of individuals of the disk 30, and in this process, water molecules are further activated, thereby making efficient hot water supply.

즉, 디스크(30)의 회전시 유체가 축방향 홈(31)으로 유입되어 상기 원심방향 홈(32)으로 직각으로 유도되어 공간부(33)로 유출되게 하는 것으로, 상기 유체를 하우징(10)의 내벽에 충돌시키게 하는 것이다. That is, when the disk 30 rotates, the fluid flows into the axial groove 31 and is guided at right angles to the centrifugal groove 32 so that the fluid flows out into the space 33. To collide with the inner wall.

이때 공간부(33)는 상부(지름방향의 가장 외측)가 넓고 하부가 좁은 형태를 이루게 됨으로써 디스크(30)의 회전시 일정방향의 유체 흐름(하우징의 유입로에서 유출로의 유체흐름)을 형성한다. 이에 따라 원활할 유류 흐름을 확보하면서도 물분자의 충돌성능을 보다 향상시킬 수 있는 작용을 한다. At this time, the space portion 33 has a wide upper portion (outermost in the diameter direction) and a narrower lower portion to form a fluid flow in a predetermined direction (fluid flow from the inlet to the outlet of the housing) during the rotation of the disk 30. do. Accordingly, while ensuring a smooth flow of oil, it serves to improve the collision performance of water molecules.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 디스크 구조를 보여주는 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프의 디스크 구조의 측단면도이다. 7 is a plan view showing the disk structure of the centrifugal heat pump having a sawtooth disk structure according to another embodiment of the present invention, Figure 8 is a disk of the centrifugal heat pump having a sawtooth disk structure according to another embodiment of the present invention Side cross-sectional view of the structure.

도 7 및 도 8과 같이, 본 발명의 다른 실시예로서, 디스크(30)의 일측면에 장착되어 톱니(35) 사이에 형성된 공간부(33)의 측면 개방면을 밀폐하는 링(ring) 타입의 격벽 부재(40)가 구비된다. 이때, 격벽 부재(40)의 최고점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격(L3)은 0.1mm ~ 0.5mm가 바람직하다.As shown in FIGS. 7 and 8, as another embodiment of the present invention, a ring type is mounted on one side of the disk 30 to seal the side opening surface of the space portion 33 formed between the teeth 35. The partition member 40 is provided. At this time, the distance (L3) from the highest point of the partition member 40 to the inner wall of the housing is preferably 0.1mm ~ 0.5mm.

이에 따라 디스크(30)의 축방향 홈(31) 따라 유입된 유체는 원심방향 홈(32)으로 유입되어 공간부(33)로 토출되고, 다시 한번 격벽 부재(40)에 부딪혀 하우징과 격벽 부재 사이 간격(L3)을 따라 다음 디스크로 이동될 수 있다. Accordingly, the fluid introduced along the axial groove 31 of the disk 30 flows into the centrifugal groove 32 and is discharged into the space 33, and once again collides with the partition member 40 between the housing and the partition member. It can be moved to the next disk along the gap L3.

즉, 격벽 부재(40)는 선행 디스크에서 곧 바로 인접 디스크로 유체가 이동되는 것을 다시 한번 경유케 하는 역할을 한다. 다시 말해 디스크(30)의 회전시 축방향 홈(31)으로 유입된 유체의 물 분자는 1차 충돌을 일으켜 원심력에 의해 원심방향 홈(32)으로 이동되고 톱니(35) 사이의 공간부(33)에서 다시 2차 충돌을 일으키는데, 이때 유체의 흐름에 따라 인접 디스크로 유체가 이동되는 것을 방지하도록 격벽 부재(40)가 상기 공간부(33)를 메우도록 설치될 수 있다. That is, the partition member 40 serves to once again pass the fluid from the preceding disk to the immediately adjacent disk. In other words, the water molecules of the fluid introduced into the axial groove 31 during the rotation of the disk 30 cause a first collision and are moved to the centrifugal groove 32 by centrifugal force, and the space portion 33 between the teeth 35 is rotated. In order to cause the secondary collision, the partition member 40 may be installed to fill the space 33 to prevent the fluid from moving to the adjacent disk in accordance with the flow of the fluid.

이에 따라 공간부(33)로 유입된 유체는 격벽 부재(40)에 부딪혀 하우징(10)의 내벽과의 사이 공간을 통해 인접 디스크로 이동될 수 있다. 이러한 디스크(30) 구조(격벽 부재; 40의 보강구조)를 통해 유체흐름을 보다 연장시킬 수 있고 이로 인해 물 분자의 충돌성능 및 응폭/분쇄 성능을 높일 수 있다. As a result, the fluid introduced into the space 33 may hit the partition member 40 and move to the adjacent disk through the space between the inner wall of the housing 10. Through the disk 30 structure (the partition member; the reinforcement structure of 40), the fluid flow can be further extended, thereby increasing the collision performance and the coagulation / crushing performance of the water molecules.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to the particular embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

30: 디스크 31: 축방향 홈
32: 원심방향 홈 33: 공간부
35: 톱니부 36: 장착공
100: 모터 110: 회전축
120: 제1 베어링 130: 고정 플레이트
150: 유입로 160: 유출로
210: 하우징 220: 마감 플레이트
230: 지지대 250: 구동축
30: disc 31: axial groove
32: centrifugal groove 33: space
35: tooth 36: mounting hole
100: motor 110: rotating shaft
120: first bearing 130: fixed plate
150: inflow path 160: outflow path
210: housing 220: finish plate
230: support 250: drive shaft

Claims (6)

회전축을 구비한 모터; 상기 모터가 장착되고 상부의 유입로와 하부의 유출로가 각각 형성된 하우징; 상기 하우징 내부에 위치하도록 상기 회전축과 동축으로 결합된 구동축; 및 상기 구동축에 일정간격으로 배치된 다수 개의 디스크를 포함하며,
상기 디스크에는 원주방향을 따라 다수개가 형성되고 일정깊이의 홈으로 형성되고 바닥면이 막힌 형태의 축방향 홈이 형성되고, 상기 축방향 홈에서 원심방향으로 일정 폭을 갖는 슬릿 형태로 형성된 원심방향 홈이 형성되며,
상기 디스크의 외주연을 따라 톱니부가 연속적으로 형성되고, 상기 톱니부는 톱니들 사이에 상부가 넓고 하부가 좁은 공간부가 각각 형성되며, 상기 공간부는 상기 원심방향 홈과 수직으로 연통되는 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
A motor having a rotating shaft; A housing in which the motor is mounted and in which an inflow path at an upper portion thereof and an outlet passage at a lower portion thereof are formed; A drive shaft coupled coaxially with the rotation shaft to be located inside the housing; And a plurality of disks arranged at regular intervals on the drive shaft.
The disk has a plurality of grooves formed along the circumferential direction and formed with grooves having a predetermined depth, and formed with an axial groove with a closed bottom surface. Is formed,
A tooth part is continuously formed along the outer circumference of the disk, and the tooth part is formed with a wide upper portion and a narrow lower portion between the teeth, and the space portion communicates vertically with the centrifugal groove. Centrifugal heat pump having a disk structure.
제1항에 있어서,
상기 디스크에는 유체가 상기 축방향 홈으로 유입되어 상기 원심방향 홈으로 직각으로 유도되어 상기 공간부로 유출되게 하는 것으로, 상기 유체를 상기 하우징의 내벽에 충돌시키는 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
The method of claim 1,
Centrifugal disc having a toothed disk structure, characterized in that the fluid is introduced into the axial groove and guided at right angles to the centrifugal groove to flow out of the space portion, impinging the fluid on the inner wall of the housing. Exothermic pump.
제1항에 있어서,
상기 디스크의 상기 톱니의 최고점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 1mm ~ 10mm이고,
상기 공간부가 위치하는 상기 톱니의 최저점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 15mm ~ 50mm인 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
The method of claim 1,
The distance from the highest point of the tooth of the disk to the inner wall of the housing is 1 mm to 10 mm,
Centrifugal heat pump having a toothed disk structure, characterized in that the spacing from the lowest point of the tooth in which the space is located to the inner wall of the housing is 15mm ~ 50mm.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 내부에는 최상부의 상기 디스크에 근접하도록 설치되어 공급되는 유체를 상기 축방향 홈으로 안내하는 안내판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
The method of claim 1,
The inside of the housing centrifugal heat pump having a toothed disk structure, characterized in that further comprising a guide plate for guiding the fluid supplied to the axial groove is installed to be close to the disk of the top.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디스크의 일측면에 장착되어 상기 톱니 사이에 형성된 상기 공간부의 측면 개방면을 밀폐하는 링(ring) 타입의 격벽 부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Centrifugal heat pump having a toothed disk structure, characterized in that it further comprises a ring-shaped partition member mounted on one side of the disk to seal the side opening surface of the space formed between the teeth.
제5항에 있어서,
상기 격벽 부재의 최고점에서 상기 하우징의 내벽까지의 간격은 0.1mm ~ 0.5mm인 것을 특징으로 하는 톱니형 디스크 구조체를 갖는 원심발열펌프.
The method of claim 5,
Centrifugal heat pump having a toothed disk structure, characterized in that the interval from the highest point of the partition member to the inner wall of the housing is 0.1mm ~ 0.5mm.
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