KR101619587B1

KR101619587B1 - Apparatus for heating fluid using rotating force by vertical axis blade and fluid heating assembly for the same

Info

Publication number: KR101619587B1
Application number: KR1020140050640A
Authority: KR
Inventors: 이장호
Original assignee: 군산대학교산학협력단
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2016-05-10
Also published as: KR20150124165A

Abstract

본 발명은 유체 가열 장치에 관한 것으로서, 특히 회전력을 이용하여 유체를 가열하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 외부 회전력에 의해 회전가능한 회전 자석부와, 상기 회전 자석부의 회전에 의해 유도가열되는 발열 조립체를 구비하는 가열 유닛을 구비하는 유체 가열부를 포함하며, 상기 회전 자석부는 외주면에 노출되는 적어도 하나의 영구자석을 구비하며, 상기 발열 조립체는 상기 회전 자석부의 외주면을 둘러싸고 내부에 양단을 연결하는 관통 구멍이 다수 개 형성된 전도성 재질의 벽체를 구비하는 발열체와, 상기 다수의 관통 구멍이 연결되도록 상기 발열체의 양단에 각각 결합되는 다수의 연결관을 구비하는 유체 가열 장치가 제공된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fluid heating apparatus, and more particularly, to an apparatus for heating fluid using rotational force. According to the present invention, there is provided a fluid heating unit comprising a rotating magnet unit rotatable by an external rotational force and a heating unit including a heating assembly that is induction-heated by rotation of the rotating magnet unit, The heating assembly includes at least one permanent magnet, and the heating assembly includes a heating body having a conductive material wall surrounding the outer circumferential surface of the rotary magnet and having a plurality of through holes connecting both ends thereof, And a plurality of connection tubes respectively coupled to both ends of the heating element.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fluid heating apparatus using a rotational force of a vertical axis blade,

본 발명은 유체 가열 장치에 관한 것으로서, 특히 회전력을 이용하여 유체를 가열하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fluid heating apparatus, and more particularly, to an apparatus for heating fluid using rotational force.

최근 친환경 에너지가 주목 받으면서, 풍력 에너지의 활용에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 현재 풍력 에너지의 활용은 풍력발전 분야에 집중적으로 이루어지고 있다. 풍력 에너지를 이용하여 유체를 가열하고자 하는 경우에는 일반적으로 풍력발전에 의한 전기에너지를 열에너지로 변환시켜서 사용된다. 하지만, 이러한 방식은 전기에너지를 열에너지로 변환하는 과정에서 열손실이 상당히 크고, 에너지 변환을 위한 별도의 수단이 필요하므로 효율이 낮다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 풍력에 의한 기계적 회전 에너지로 영구자석을 회전시켜서 발열체에 와전류를 발생시키고, 와전류에 의한 유도가열을 이용하여 유체를 가열하는 기술이 대한민국 공개특허 제2011-89572호에 개시되어 있다. 상기 선행 특허문헌에서는 유체의 흐름을 원활히 하고 가열 효율을 높이기 위해 튜브 형태의 발열체를 회전하는 영구자성체의 둘레를 감아서 형성한 구성이 기재되어 있는데, 이러한 구성은 제조상 어려움이 따르기 때문에 개선이 요구된다.Recently, eco-friendly energy has been attracting attention, and research on the utilization of wind energy has been actively carried out. Currently, the utilization of wind energy is concentrated in the field of wind power generation. When a fluid is to be heated using wind energy, it is generally used by converting electric energy by wind power into heat energy. However, this method has a considerably high heat loss in the process of converting electrical energy into thermal energy, and requires a separate means for energy conversion, resulting in low efficiency. In order to solve such a problem, a technique for generating an eddy current in a heating element by rotating a permanent magnet with mechanical rotational energy by wind power and heating the fluid by induction heating by an eddy current is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-89572 . In the above-mentioned prior art documents, a tube-shaped heating element is formed by winding a rotating permanent magnet around a permanent magnet to smooth the flow of fluid and to increase the heating efficiency. Such a structure is difficult to manufacture and needs improvement .

본 발명의 목적은 회전력을 이용하여 유체를 가열하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 풍력에 의한 회전력을 이용하여 유체를 가열하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 제조가 용이한 발열 조립체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for heating a fluid using rotational force. It is another object of the present invention to provide an apparatus for heating a fluid using a rotational force by a wind force. It is a further object of the present invention to provide a heat generating assembly that is easy to manufacture.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,According to an aspect of the present invention,

외부 회전력에 의해 회전가능한 회전 자석부와, 상기 회전 자석부의 회전에 의해 유도가열되는 발열 조립체를 구비하는 가열 유닛을 구비하는 유체 가열부를 포함하며, 상기 회전 자석부는 외주면에 노출되는 적어도 하나의 영구자석을 구비하며, 상기 발열 조립체는 상기 회전 자석부의 외주면을 둘러싸고 내부에 양단을 연결하는 관통 구멍이 다수 개 형성된 전도성 재질의 벽체를 구비하는 발열체와, 상기 다수의 관통 구멍이 연결되도록 상기 발열체의 양단에 각각 결합되는 다수의 연결관을 구비하는 유체 가열 장치가 제공된다.And a heating unit including a heating unit including a rotary magnet unit rotatable by an external rotational force and a heating assembly that is induction-heated by rotation of the rotary magnet unit, wherein the rotary magnet unit includes at least one permanent magnet Wherein the heating assembly includes a heating body having a wall made of a conductive material and having a plurality of through holes surrounding the outer circumferential surface of the rotating magnet and connecting both ends of the through hole, There is provided a fluid heating apparatus having a plurality of coupling tubes respectively coupled thereto.

상기 가열 유닛은 다수 개 구비되며, 상기 다수 개의 가열 유닛은 유입된 유체가 각 가열 유닛을 차례대로 거친 후 배출되도록 연결될 수 있다.A plurality of the heating units may be provided, and the plurality of heating units may be connected so that the introduced fluid flows through the respective heating units one after another and then discharged.

상기 가열 유닛은 다수 개 구비되며, 상기 다수 개의 가열 유닛 각각에 유체가 유입된 후 배출될 수 있다.A plurality of the heating units may be provided, and may be discharged after the fluids flow into each of the plurality of heating units.

상기 유체 가열 장치는 상기 회전 자석부에 회전력을 제공하는 회전력 발생부를 더 포함하며, 상기 회전력 발생부는 풍차 구조일 수 있다.The fluid heating device may further include a rotating force generating unit for providing rotating force to the rotating magnet unit, and the rotating force generating unit may be a windmill structure.

상기 풍차 구조는 수직축 타입일 수 있다.The windmill structure may be a vertical shaft type.

본 발명의 다른 측면에 따르면, According to another aspect of the present invention,

회전하는 회전 자석부에 의해 발생하는 자장변화에 따라 유도가열되는 발열 조립체로서, 상기 회전 자석부의 외주면을 둘러싸도록 형성되는 전도성 재질의 벽체; 및 상기 벽체의 양단에 각각 결합되는 다수의 연결관을 포함하며, 상기 벽체에는 양단을 연결하는 다수 개의 관통 구멍이 형성되고, 상기 연결관은 상기 다수 개의 관통 구멍이 연결되도록 상기 벽체의 양단에 각각 결합되는 유체 가열 장치용 발열 조립체가 제공된다.A heating assembly for induction heating according to a change in magnetic field generated by a rotating rotary magnet, comprising: a wall made of a conductive material and surrounding the outer circumferential surface of the rotary magnet; And a plurality of connection pipes respectively coupled to both ends of the wall, wherein the wall has a plurality of through holes connecting both ends thereof, and the connection pipe is formed at both ends of the wall so that the plurality of through holes are connected There is provided a heating assembly for a coupled fluid heating apparatus.

상기 다수의 관통 구멍들 중 하나는 상기 벽체의 일단을 통해 개방되고, 다른 하나는 상기 벽체의 타단을 통해 개방될 수 있다.One of the plurality of through holes may be opened through one end of the wall and the other may be opened through the other end of the wall.

상기 연결관은 전도성 재질일 수 있다.The connector may be a conductive material.

상기 다수의 관통 구멍들은 원주방향을 따라서 차례대로 배치될 수 있다.The plurality of through holes may be arranged in order along the circumferential direction.

상기 연결관은 U자형일 수 있다.The connector may be U-shaped.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 발열 조립체가 양단을 연결하는 관통 구멍이 다수 개 형성된 전도성 재질의 벽체를 구비하는 발열체와, 상기 다수의 관통 구멍이 연결되도록 상기 발열체의 양단에 각각 결합되는 다수의 연결관을 구비하므로 제조가 용이하다.According to the present invention, all of the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, the heat generating assembly includes a heat generating body having a wall made of a conductive material having a plurality of through holes connecting both ends thereof, and a plurality of connection tubes respectively coupled to both ends of the heat generating body to connect the plurality of through holes It is easy to manufacture.

또한, 출입구가 양단에 각각 마련되므로 발열 조립체가 쉽게 일렬로 연결될 수 있다.Further, since the entrance is provided at both ends, the heat generating assembly can be easily connected in a line.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력을 이용한 유체 가열 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 유체 가열부를 상세하게 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 가열 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 가열 유닛의 횡단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 발열 조립체를 전개하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 발열체의 종단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 유체 가열부에서 유체의 흐름 상태를 보여주는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 가열부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전력 발생부를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a fluid heating apparatus using a rotational force according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view detailing the fluid heating section schematically shown in Figure 1;
3 is a perspective view showing the heating unit shown in Fig.
4 is a cross-sectional view showing a cross-section of the heating unit shown in Fig.
FIG. 5 is a developed view of the heat generating assembly shown in FIG. 4. FIG.
Fig. 6 is a cross-sectional view showing a longitudinal section of the heating element shown in Fig. 4. Fig.
FIG. 7 is a schematic view showing the flow state of fluid in the fluid heating unit shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is a schematic view illustrating a configuration of a fluid heating unit according to another embodiment of the present invention. FIG.
9 is a perspective view illustrating a rotational force generating unit according to another embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전력을 이용한 유체 가열 장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 유체 가열 장치(100)는 회전력 발생부(110)와, 지지 구조(120)와, 유체 가열부(130)와, 유체 이송 펌프(190)를 포함한다. 유체 가열 장치(100)는 유도가열을 이용하여 유입된 유체를 가열시켜서 배출한다.
FIG. 1 shows a fluid heating apparatus using rotational force according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a fluid heating apparatus 100 includes a rotational force generating unit 110, a support structure 120, a fluid heating unit 130, and a fluid transfer pump 190. The fluid heating apparatus 100 heats the introduced fluid using induction heating and discharges the fluid.

회전력 발생부(110)는 풍력 에너지를 기계적 회전 에너지로 변환시키는 풍차 구조를 이용한다. 본 실시예에서는 회전력 발생부(110)를 구성하는 풍차 구조로서 수직축 방식이 사용되는 것으로 설명한다. 수직축 방식 풍차 구조는 소음이 적고 바람의 방향에 관계없이 회전하며 소형화가 용이하기 때문에 다양한 장소에서 사용이 가능하다.The rotational force generating unit 110 uses a windmill structure that converts wind energy into mechanical rotational energy. In the present embodiment, it is assumed that a vertical axis system is used as a windmill structure that constitutes the rotational force generating unit 110. FIG. The vertical axis type windmill structure can be used in various places because it is small in noise and is easy to miniaturize because it rotates regardless of wind direction.

회전력 발생부(110)는 풍차 회전 샤프트(111)와, 다수의 날개(112)와, 다수의 연결 막대(113)를 구비한다.The rotational force generating unit 110 includes a windmill rotating shaft 111, a plurality of blades 112, and a plurality of connecting rods 113.

풍차 회전 샤프트(111)는 수직방향(연직방향)을 따라서 연장된다. 풍차 회전 샤프트(111)는 지지 구조(120)에 대하여 회전축선(A)을 중심으로 회전가능하다. 회전축선(A)은 풍차 회전 샤프트(111)의 중심축과 일치한다.The windmill rotating shaft 111 extends along the vertical direction (vertical direction). The windmill rotation shaft 111 is rotatable about the axis of rotation A with respect to the support structure 120. The axis of rotation A coincides with the center axis of the windmill rotation shaft 111.

다수의 날개(112)는 풍차 회전 샤프트(111)로부터 이격된 상태로 원주방향을 따라 일렬로 배치된다. 다수의 날개(112)는 바람을 이용하여 풍차 회전 샤프트(111)를 회전시키기 위한 회전력을 발생시킨다.The plurality of blades 112 are arranged in a line along the circumferential direction while being spaced apart from the windmill rotating shaft 111. The plurality of vanes 112 generates a rotational force for rotating the windmill rotating shaft 111 using the wind.

다수의 연결 막대(113)는 다수의 날개(112)를 풍차 회전 샤프트(111)에 고정시킨다. 각 연결 막대(113)는 풍차 회전 샤프트(111)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되고 끝단이 날개(112)의 내면에 고정된다.The plurality of connecting rods 113 fix the plurality of blades 112 to the windshield rotary shaft 111. Each connecting rod 113 extends radially outward from the windmill rotary shaft 111 and has an end fixed to the inner surface of the vane 112.

도 1에 도시된 수직축 방식 풍차 구조는 통상적으로 다리우스(darrieus) 타입이라 불리는 것이다. 본 실시예에서는 다리우스형 수직축 방식 풍차 구조가 사용되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 다른 형태의 수직축 방식 풍차 구조가 사용될 수 있는데, 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같은 사보니우스(savonius) 타입의 수직축 방식 풍차 구조(210)가 사용될 수도 있다.
The vertical axis windmill structure shown in FIG. 1 is commonly referred to as a darrieus type. In the present embodiment, it is described that a Dariyas type vertical wind type windmill structure is used. Alternatively, another type of vertical wind type windmill structure may be used. For example, a savonius type windmill type The vertical axis windmill structure 210 may be used.

지지 구조(120)는 회전력 발생부(110)의 아래에 위치하면서, 상부에 위치하는 회전력 발생부(110)를 안정적으로 지지한다. 지지 구조(120)는 베이스(121)와, 기둥부(122)를 구비한다.The support structure 120 is positioned below the rotational force generating portion 110 and stably supports the rotational force generating portion 110 located at the top. The support structure 120 includes a base 121 and a post 122.

베이스(121)는 대체로 판 형상으로서, 유체 가열 장치(100)를 설치 장소에 적절한 체결 수단을 이용하여 고정시킨다.The base 121 is substantially plate-shaped, and fixes the fluid heating apparatus 100 to the installation site using an appropriate fastening means.

기둥부(122)는 베이스(121)로부터 위로 연장되어 형성된다. 기둥부(122) 내부에는 유체 가열부(130)가 수용되는 공간이 마련된다. 기둥부(122)의 상단을 회전력 발생부(110)의 풍차 회전 샤프트(111)가 회전가능하게 지지되며 통과한다.
The column portion 122 is formed to extend upward from the base 121. A space in which the fluid heating unit 130 is accommodated is provided inside the column 122. The upper end of the column portion 122 is rotatably supported by the windmill rotating shaft 111 of the rotational force generating portion 110 and passes therethrough.

유체 가열부(130)는 지지구조(120)의 기둥부(122)의 내부에 수용된다. 도 2에는 유체 가열부(130)가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 유체 가열부(130)는 수직방향을 따라서 일렬로 배치되어서 적층된 형태를 갖는 다수개(본 실시예에서는 3개)의 가열 유닛(140)을 구비한다. 유체 가열부(130)는 유도가열을 이용하여 유입된 유체(본 실시예에서는 물)를 가열한다.
The fluid heating portion 130 is received within the column portion 122 of the support structure 120. The fluid heating unit 130 is shown in FIG. Referring to FIG. 2, the fluid heating unit 130 includes a plurality of (three in this embodiment) heating units 140 arranged in a line along the vertical direction and having a laminated shape. The fluid heating unit 130 heats the introduced fluid (water in this embodiment) using induction heating.

도 3과 도 4에는 가열 유닛(140)이 사시도와, 횡단면도로서 각각 도시되어 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 가열 유닛(140)은 회전 자석부(150)와, 발열 조립체(170)를 구비한다.
3 and 4, the heating unit 140 is shown as a perspective view and a cross-sectional view, respectively. Referring to FIGS. 2 to 4, the heating unit 140 includes a rotating magnet unit 150 and a heating assembly 170.

회전 자석부(150)는 회전 몸체(151)와, 회전 샤프트(155)와, 다수의 영구 자석(160)을 구비한다. 회전 몸체(151)는 대체로 원통형으로서, 중심축이 수직방향을 따라 연장되도록 배치된다. 회전 샤프트(155)는 회전 몸체(151)의 중심축을 통과하면서 회전 몸체(151)와 함께 회전하도록 결합된다. 회전 샤프트(155)는 이웃하는 다른 가열 유닛(140)의 회전 샤프트와 동축선 상에서 결합된다. 도 2를 참조하면, 상하로 정렬된 가열 유닛(140) 중 가운데에 위치하는 가열 유닛(140)의 회전 샤프트의 양단은 각각 위와 아래에 위치하는 가열 유닛(140)의 회전 샤프트와 결합된다. 가장 위에 위치하는 가열 유닛(140)의 회전 샤프트의 경우, 풍차 회전 샤프트(도 1의 111)와 동축선 상에서 결합된다. 이와는 달리, 풍차 회전 샤프트(도 1의 111) 자체가 유체 가열부(130)의 각 회전 샤프트가 될 수도 있다. 또한, 풍차 회전 샤프트(도 1의 111) 및 유체 가열부(130)의 각 회전 샤프트(155)는 동축선 상이 아닌 위치에 설치될 수도 있으며, 이때는 벨트나 기어 등의 회전 전달 기구 등을 통해 그 회전이 전달될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 기어박스로 이루어진 증속기가 구비되어서 풍차 회전 샤프트(111)의 회전이 증가되어서 회전 샤프트(155)에 전달될 수 있다. 다수의 영구 자석(160)은 다른 극성이 외주면에 원주방향을 따라서 교대로 노출되도록 회전 몸체(151)에 결합된다. 영구 자석(160)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다. 회전 자석부(150)가 회전함에 따라 자장이 변화한다.
The rotating magnet unit 150 includes a rotating body 151, a rotating shaft 155, and a plurality of permanent magnets 160. The rotating body 151 is generally cylindrical and is arranged so that the central axis extends along the vertical direction. The rotating shaft 155 is coupled to rotate with the rotating body 151 while passing through the central axis of the rotating body 151. The rotating shaft 155 is coupled on the coaxial line with the rotating shaft of another adjacent heating unit 140. Referring to FIG. 2, both ends of the rotating shaft of the heating unit 140 positioned in the center of the vertically aligned heating unit 140 are engaged with the rotating shaft of the heating unit 140 located above and below, respectively. In the case of the rotating shaft of the heating unit 140 located at the uppermost position, the windmill is coupled on the coaxial line with the rotating shaft (111 in Fig. 1). Alternatively, the windmill rotating shaft (111 in FIG. 1) itself may be the respective rotating shaft of the fluid heating section 130. In addition, the windshield rotary shaft (111 in FIG. 1) and the rotary shafts 155 of the fluid heating unit 130 may be installed at positions other than the coaxial line. In this case, Rotation can be delivered. Although not shown, a speed reducer composed of a gear box is provided to increase the rotation of the wind turbine rotary shaft 111 and to be transmitted to the rotary shaft 155. The plurality of permanent magnets 160 are coupled to the rotating body 151 such that the other polarities are alternately exposed along the circumferential direction on the outer circumferential surface. The number of the permanent magnets 160 can be variously changed. As the rotary magnet unit 150 rotates, the magnetic field changes.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 발열 조립체(170)는 발열체(171)와, 제1, 제2 출입관(176a, 176b)과, 다수의 연결관(178a, 178b)을 구비한다.2 to 5, the heating assembly 170 includes a heating element 171, first and second outlet pipes 176a and 176b, and a plurality of connecting pipes 178a and 178b.

발열체(171)는 회전 자석부(150)의 외주면을 둘러싸는 벽체(172)를 구비하는 관 형태이다. 발열체(171)는 알루미늄나 구리와 같은 전기 전도성 재질로 이루어진다. 도 6에는 발열체(171)의 종단면도가 도시되어 있다. 도 3 내지 도 6을 참조하면, 발열체(171)의 벽체(172)에는 벽체(172)의 제1, 제2 단부(173, 174) 사이를 관통하도록 형성된 다수의 관통 구멍(175)이 마련된다. 발열체(171)의 제1, 제2 단부(173, 174)에는 각각 관통 구멍(175)과 통하는 제1, 제2 개구부(1731, 1741)가 형성된다. 관통 구멍(175)을 통해 가열 대상 유체(본 실시예에서는 물)가 흐른다. 다수의 관통 구멍(175)은 원주방향을 따라서 차례대로 배치된다. 관통 구멍(175)의 수는 다양하게 변경될 수 있는데, 본 실시예에서는 홀수개의 관통 구멍(175)이 형성되는 것으로 설명한다. 회전 자석부(150)의 회전에 따른 자장의 변화에 의해 발열체(171)에는 유도 가열을 위한 와전류가 발생하게 된다. 발열체(171)에서의 유도 가열에 의해 발열체(171)를 통과하는 유체가 가열된다.The heating element 171 is in the form of a tube having a wall 172 surrounding the outer circumferential surface of the rotating magnet part 150. The heating element 171 is made of an electrically conductive material such as aluminum or copper. 6 is a longitudinal sectional view of the heating element 171. As shown in Fig. 3 to 6, a plurality of through-holes 175 are formed in the wall 172 of the heating element 171 so as to pass through between the first and second ends 173 and 174 of the wall 172 . First and second openings 1731 and 1741 communicating with the through holes 175 are formed in the first and second end portions 173 and 174 of the heat generating element 171, respectively. (A water in this embodiment) flows through the through hole 175. [ The plurality of through holes 175 are arranged in order along the circumferential direction. The number of the through holes 175 may be variously changed. In the present embodiment, an odd number of through holes 175 are formed. An eddy current for induction heating is generated in the heating element 171 due to the change of the magnetic field caused by the rotation of the rotary magnet portion 150. [ The fluid passing through the heating element 171 is heated by the induction heating in the heating element 171.

제1 출입관(176a)은 발열체(171)의 제1 단부(173)에 다수의 관통 구멍(175) 중 하나의 제1 개구부(1731)와 이어지도록 용접과 같은 접합 방식으로 결합된다. 제2 출입관(176b)은 발열체(171)의 제2 단부(174)에 다수의 관통 구멍(175) 중 제1 출입관(176a)과 이어진 것과 이웃하는 다른 하나의 제2 개구부(1741)와 이어지도록 용접과 같은 접합 방식으로 결합된다. 두 출입관(176a, 176b)은 다른 가열 유닛(140)과의 연결 또는 유체 가열부(130)로 가열 대상 유체를 도입시키는 유입관(도 1의 191)과 가열된 유체를 외부로 배출시키는 배출관(도 1의 192)와의 연결에 이용된다.The first inlet and outlet pipe 176a is joined to the first end 173 of the heating element 171 by welding such as welding so as to be connected to the first opening 1731 of one of the plurality of through holes 175. The second outlet pipe 176b is connected to the first outlet pipe 176a of the plurality of through holes 175 at the second end 174 of the heating element 171 and the other adjacent second opening 1741 Such as by welding. The two outflow pipes 176a and 176b are connected to another heating unit 140 or connected to an inlet pipe (191 in FIG. 1) for introducing the fluid to be heated into the fluid heating unit 130 and an outlet pipe (192 in Fig. 1).

다수의 연결관(178a, 178b)은 대체로 U자형 관으로서 발열체(171)의 양단(173, 174)에 용접과 같은 접합 방식으로 결합된다. 다수의 연결관(178a, 178b) 중 발열체(171)의 제1 단부(1731)에 결합되는 다수의 연결관(178a)은 이웃한 두 관통 구멍(175)의 제1 개구부(1741)를 연결한다. 다수의 연결관(178a, 178b) 중 발열체(171)의 제2 단부(1741)에 결합되는 다수의 연결관(178b)은 이웃한 두 관통 구멍(175)의 제2 개구부(1731)를 연결한다. 다수의 관통 구멍(175)은 다수의 연결관(178a, 178b)에 의해 연결되어서, 하나의 유체 통로(179)를 형성하게 되며, 유체 통로(179)의 양 끝에 각각 두 출입관(176a, 176b)이 결합된 형태가 되는 것이다. 연결관(178a, 178b)과 두 출입관(176a, 176b)은 발열체(171)와 같은 전기 전도성 재질인 것이 바람직하다. 발열 조립체(170)를 상기한 바와 같은 구성으로 실시할 경우, 발열체(171)에 출입관(176a, 176b)과 연결관(178a, 178b)을 결합만 하면 되므로 회전 자석부(150) 주위를 가열 대상 유체가 유동하는 형태의 발열 조립체(170)를 용이하게 구성할 수 있어서, 생산성 및 작업성이 향상된다. 또한, 유체 가열부(130)에 사용되는 다수의 발열 조립체(170) 각각이 모두 동일한 것으로 구성되므로, 생산성 및 작업성에 있어서 유리하다. 하지만, 본 발명은 발열 조립체(170)의 형태를 이와 같은 것으로 제한하는 것은 아니며, 중간에 연결관(178a, 178b)을 생략함으로써, 분리된 다수의 유체 통로가 형성될 수도 있다. 연결관(178a, 178b)의 연결 방식에 따라서 발열 조립체(170)에는 유체 통로가 여러 다양한 형태로 형성될 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
The plurality of connection tubes 178a and 178b are generally connected to both ends 173 and 174 of the heating element 171 as a U-shaped tube by welding in a welding manner. A plurality of connection tubes 178a coupled to the first end 1731 of the heating element 171 among the plurality of connection tubes 178a and 178b connect the first openings 1741 of the two neighboring through holes 175 . A plurality of connection tubes 178b coupled to the second end 1741 of the heating element 171 among the plurality of connection tubes 178a and 178b connect the second openings 1731 of the two neighboring through holes 175 . The plurality of through holes 175 are connected by a plurality of connection pipes 178a and 178b to form one fluid passage 179. Two outlets 176a and 176b ) Is a combined form. The connecting pipes 178a and 178b and the two inlet and outlet pipes 176a and 176b are preferably made of an electrically conductive material such as a heating element 171. [ When the heat generating assembly 170 is constructed as described above, only the inlet and outlet pipes 176a and 176b and the connecting pipes 178a and 178b are connected to the heat generating body 171, The heat generating assembly 170 in which the target fluid flows can be easily configured, thereby improving productivity and workability. Further, since each of the plurality of heating assemblies 170 used in the fluid heating unit 130 is configured to be identical to each other, productivity and workability are advantageous. However, the present invention does not limit the shape of the heat generating assembly 170 to such a case, and a plurality of separated fluid passages may be formed by omitting the connecting pipes 178a and 178b in the middle. It will be understood by those skilled in the art that the fluid passage may be formed in various forms in the heating assembly 170 according to the connection of the coupling tubes 178a, 178b.

도 7에는 다수의 가열 유닛(140) 사이의 연결 관계가 개략적으로 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 유입관(191)을 통해 유체 가열부(130) 내로 유입된 가열 대상 유체가 다수의 가열 유닛(140) 모두를 차례대로 거친 후 배출관(192)을 통해서 유체 가열부(130) 밖으로 배출되도록 다수의 가열 유닛(140)이 연결되어 있다.
Fig. 7 schematically shows the connection relationship between the plurality of heating units 140. Fig. 7, the fluid to be heated that has flowed into the fluid heating unit 130 through the inflow pipe 191 sequentially passes through all of the plurality of heating units 140 and then flows through the discharge pipe 192 to the fluid heating unit 130 A plurality of heating units 140 are connected to be discharged out of the heating unit 140.

도 1을 참조하면, 유체 이송 펌프(190)는 베이스(121) 위에 고정된다. 유체 이송 펌프(190)는 유체의 이동 구간 상에 설치(본 실시예에서는 유입관(191) 상에 설치)되어서, 가열 대상 유체가 유체 가열부(130)를 통과하도록 한다.
Referring to FIG. 1, a fluid transfer pump 190 is fixed on a base 121. The fluid transfer pump 190 is installed on the moving section of the fluid (in this embodiment, installed on the inflow pipe 191) so that the fluid to be heated passes through the fluid heating section 130.

이제, 도면을 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.
The operation of the above embodiment will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 풍차 구조를 갖는 회전력 발생부의 작동에 의해 풍력이 기계적 회전운동 에너지로 전환되어서 유체 가열부(130)의 각 가열 유닛(140)의 회전 자석부(150)가 회전하고, 가열 대상 유체는 유체 가열부(130)를 지나도록 유체 이송 펌프(190)에 의해 이송된다.
Referring to FIG. 1, the operation of a rotational force generating unit having a windmill structure converts wind power into mechanical rotational kinetic energy, so that the rotating magnet unit 150 of each heating unit 140 of the fluid heating unit 130 rotates, The object fluid is conveyed by the fluid transfer pump 190 through the fluid heating section 130.

회전 자석부(150)가 회전함에 따라, 회전 자석부(150)의 외주면에 위치하는 다수의 영구자석(160)이 회전 샤프트(155)를 중심으로 회전하게 된다. 영구자석(160)의 회전에 따라 회전 자석부(150) 주위의 자장이 변화한다. 회전 자석부(150)의 회전에 따른 자장변화에 의해 회전 자석부(150) 주위의 발열체(171)는 유도가열된다. 유입관(191)을 통해 유체 가열부(130)로 유입된 가열 대상 유체는 각 발열 조립체(170)에 형성된 유체 통로(179)를 차례대로 통과하면서 가열되어서 배출관(192)을 통해 배출된다.
As the rotary magnet unit 150 rotates, a plurality of permanent magnets 160 located on the outer circumferential surface of the rotary magnet unit 150 rotate around the rotary shaft 155. The magnetic field around the rotating magnet section 150 changes as the permanent magnet 160 rotates. The heating element 171 around the rotary magnet portion 150 is induction-heated by the magnetic field change caused by the rotation of the rotary magnet portion 150. [ The heating target fluid flowing into the fluid heating unit 130 through the inlet pipe 191 is heated while passing through the fluid passages 179 formed in the respective heating assemblies 170 and discharged through the discharge pipe 192.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 가열부의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 가열 대상 유체가 유체 이송 펌프(190)와 연결된 다수의 유입관(291a, 291b, 291c)을 통해 각 가열 유닛(140)으로 유입되고, 각 가열 유닛(140)을 거치면서 가열된 유체는 각 가열 유닛(140)에 연결된 다수의 배출관(292a, 292b, 292c)을 통해 배출된다.
FIG. 8 is a schematic view illustrating a configuration of a fluid heating unit according to another embodiment of the present invention. FIG. 8, a fluid to be heated is introduced into each heating unit 140 through a plurality of inflow pipes 291a, 291b and 291c connected to the fluid conveying pump 190, and flows through each heating unit 140 The heated fluid is discharged through a plurality of discharge pipes (292a, 292b, 292c) connected to each heating unit (140).

상기한 실시예들에서는 유체 가열부(130)가 다수의 가열 유닛(140)을 구비하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 하나의 가열 유닛(140) 만을 구비할 수도 있다.
Although the fluid heating unit 130 includes the plurality of heating units 140 in the above-described embodiments, the fluid heating unit 130 may include only one heating unit 140.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 유체 가열 장치 110 : 회전력 발생부
111 : 풍차 회전 샤프트 112 : 날개
113 : 연결 막대 120 : 지지 구조
121 : 베이스 122 : 기둥부
130 : 유체 가열부 140 : 가열 유닛
150 : 회전 자석부 170 : 발열 조립체
151 : 회전 몸체 155 : 회전 샤프트
160 : 영구 자석 171 : 발열체
176a : 제1 출입관 176b : 제2 출입관
172 : 벽체 173 : 제1 단부
1731 : 제1 개구부 174 : 제2 단부
1741 : 제2 개구부 178a : 연결관
178b : 연결관 179 : 유체 통로
190 : 유체 이송 펌프 191 : 유입관
192 : 배출관100: fluid heating apparatus 110: rotational force generating unit
111: windmill rotating shaft 112: wing
113: connecting rod 120: supporting structure
121: base 122:
130: fluid heating unit 140: heating unit
150: rotating magnet section 170: heating assembly
151: rotating body 155: rotating shaft
160: permanent magnet 171: heating element
176a: first entrance / exit pipe 176b: second entrance / exit pipe
172: wall 173: first end
1731: first opening 174: second end
1741: second opening portion 178a: connection pipe
178b: Connector 179: Fluid passage
190: Fluid transport pump 191: Inflow pipe
192:

Claims

And a fluid heating unit including a rotatable rotary magnet unit and a heating unit including a heating assembly that is induction-heated by rotation of the rotary magnet unit,
The rotating magnet unit includes a rotating body 151 and a plurality of permanent magnets 160 coupled to the rotating body so that the polarities alternately are exposed along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotating body,
The heating assembly includes a wall 172 of a conductive material surrounding the outer circumferential surface of the rotating magnet, and a plurality of connecting pipes 178a and 178b respectively coupled to the wall,
A plurality of through holes 175 connecting the ends 173 and 174 of the wall are sequentially arranged in the circumferential direction,
Wherein the plurality of connection pipes are respectively coupled to both ends of the wall so that the plurality of through holes are connected to form one fluid passage.

The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the heating units are provided, and the plurality of heating units are connected so that the inflow fluid flows through the heating units one after another and then discharged.

The method according to claim 1,
Wherein a plurality of heating units are provided, and the fluid is introduced into each of the plurality of heating units and then discharged.

The method according to claim 1,
And a rotating force generating unit for providing a rotating force to the rotating magnet unit,
Wherein the rotational force generating unit is a windmill structure.

The method of claim 4,
Wherein the windmill structure is a vertical shaft type.

A heating assembly for induction heating according to a change in magnetic field generated by a rotating rotary magnet portion,
A wall 172 of a conductive material surrounding the outer circumferential surface of the rotary magnet; And
And a plurality of connection tubes (178a, 178b) respectively coupled to the wall,
A plurality of through holes 175 connecting the ends 173 and 174 of the wall are sequentially arranged in the circumferential direction,
Wherein the plurality of connection tubes are respectively coupled to both ends of the wall so that the plurality of through holes are connected to form one fluid passage.

The method of claim 6,
Wherein one of the plurality of through holes is opened through one end of the wall and the other is opened through the other end of the wall.

The method of claim 7,
Wherein the connection tube is made of a conductive material.

delete

The method of claim 6,
Wherein said connecting tube is U-shaped.