KR101803054B1 - 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 - Google Patents
마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101803054B1 KR101803054B1 KR1020150076158A KR20150076158A KR101803054B1 KR 101803054 B1 KR101803054 B1 KR 101803054B1 KR 1020150076158 A KR1020150076158 A KR 1020150076158A KR 20150076158 A KR20150076158 A KR 20150076158A KR 101803054 B1 KR101803054 B1 KR 101803054B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluid
- heat exchanger
- heat
- friction
- distributor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
- F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2250/00—Electrical heat generating means
- F24H2250/02—Resistances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
본 발명은 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템에 관한 것이다. 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템은 유체가 저장된 탱크와, 상기 탱크에 저장된 유체를 제1 펌프에 의해 공급받아 제1 열교환하는 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받으며, 일단에 복수의 분배관이 구비된 분배기, 및 상기 분배기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받는 케이스와, 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 장착되어 유체를 제2 열교환하는 마찰헤드를 구비하며, 제2 열교환된 유체를 제2 펌프에 의해 상기 분배기로 공급하는 제2 열교환기를 포함하며, 상기 제1 열교환기는 상기 분배기로부터 제2 열교환된 유체를 공급받아 상기 탱크로 공급하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 마찰헤드의 회전을 통해 유체를 가열한 후 실내의 난방배관 및 온수배관으로 공급해 주는 온수 및 난방 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 보일러는 온수 공급이나 난방을 위해 화학연료나 가스를 이용하여 물이나 열매체유 등의 유체를 가열하고, 가열된 유체를 직접 사용하거나 가열된 유체를 통해 일정한 온도로 실내를 난방하는 장치이다.
이러한 보일러를 통해 가열된 유체를 온수용 또는 난방용으로 사용하기 위해서는 가열된 유체를 각 난방배관으로 공급해주는 분배기가 필요하다.
그러나, 종래의 분배기는 보일러로부터 가열된 유체를 공급받아 이를 다시 여러 방향으로 분배해주는 역할만을 수행하고, 보일러를 가동하여 유체를 공급받아야만 난방이 이루어진다. 이처럼 기름이나 가스와 같이 고가의 에너지원으로만 보일러가 가동되므로 에너지원의 가격이 상승할 경우 난방비가 함께 상승하는 문제가 있다.
본 발명의 과제는 열교환기 및 마찰헤드의 회전을 통해 유체를 가열해줌으로써 효율적으로 난방 및 온수를 이용할 수 있도록 해주는 온수 및 난방 시스템을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템은 유체가 저장된 탱크; 상기 탱크에 저장된 유체를 제1 펌프에 의해 공급받아 제1 열교환하는 제1 열교환기; 상기 제1 열교환기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받으며, 일단에 복수의 분배관이 구비된 분배기; 및 상기 분배기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받는 케이스와, 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 장착되어 유체를 제2 열교환하는 마찰헤드를 구비하며, 제2 열교환된 유체를 제2 펌프에 의해 상기 분배기로 공급하는 제2 열교환기;를 포함하며, 상기 제1 열교환기는 상기 분배기로부터 제2 열교환된 유체를 공급받아 상기 탱크로 공급하는 것을 특징으로 한다.
마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템은 제1 열교환기와 제2 열교환기를 통해 이중으로 열교환을 수행함에 따라, 보다 빠른 시간동안 유체를 가열할 수 있게 된다.
또한, 제2 열교환기 내의 유체가 화학연료의 연소나 전열선의 저항 발열 등에 의해 간접 가열되는 것이 아니라 마찰헤드의 회전을 통해 자체 발열되므로 열교환 효율이 향상되며, 난방비를 감소할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 제2 열교환기의 측면도.
도 3은 도 2에 있어서, 제2 열교환기의 케이스 내부를 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 있어서, 제2 열교환기의 분해 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 분배기의 사시도.
도 6은 도 5에 있어서, 분배기의 커버를 도시한 사시도.
도 7은 도 5에 있어서, 분배기의 내부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도.
도 9 및 도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도.
도 2는 도 1에 도시된 제2 열교환기의 측면도.
도 3은 도 2에 있어서, 제2 열교환기의 케이스 내부를 도시한 단면도.
도 4는 도 3에 있어서, 제2 열교환기의 분해 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 분배기의 사시도.
도 6은 도 5에 있어서, 분배기의 커버를 도시한 사시도.
도 7은 도 5에 있어서, 분배기의 내부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도.
도 9 및 도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 구성도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 제2 열교환기의 측면도이고, 도 3은 도 2에 있어서, 제2 열교환기의 케이스 내부를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3에 있어서, 제2 열교환기의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(100)은 탱크(110)와, 제1 열교환기(120)와, 분배기(130)와, 제2 열교환기(140)를 포함한다. 여기서, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(100)은 탱크(110)에 저장된 유체를 가열한 후 분배기(130)를 통해 난방배관 또는 온수배관으로 공급해 주어 난방 또는 온수를 사용할 수 있도록 하는 장치이다.
탱크(110)는 내부에 유체가 저장된다. 그리고, 탱크(110)의 일측에는 탱크(110) 내부의 유량이 감소될 경우에 유체를 보충받을 수 있도록 유체보충관(미도시) 또는 보조 탱크(111)가 장착될 수 있다.
탱크(110)의 유출관에는 스트레이너(strainer, 112)가 설치될 수 있다. 스트레이너(112)는 배관 속에 설치되는 금속망 형태의 여과기로, 상기와 같이 탱크(110)의 유출관에 스트레이너(112)가 설치됨에 따라 탱크(110)내부의 이물질 등이 배관으로 유입되지 않게 된다.
제1 열교환기(120)는 탱크(110)에 저장된 유체를 제1 펌프(10)에 의해 공급받아 제1 열교환한다. 보다 구체적으로, 제1 열교환기(120)는 내부에 유체를 가열하기 위한 열교환 파이프가 설치될 수 있으며, 유체가 유입 또는 유출될 수 있도록 일측에 적어도 하나 이상의 유입구 및 유출구가 형성될 수 있다.
분배기(130)는 제1 열교환기(120)로부터 제1 열교환된 유체를 공급받으며, 일단에 복수의 분배관(132a)이 구비된다. 여기서, 분배관(132a)에는 각각 난방배관이나 온수배관이 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 분배기(130)는 유체가 외부로 유출되지 않도록 실링된 구조로 이루어질 수 있으며, 내측 하부에 히터봉(131a)이 장착될 수 있다. 이처럼 내부에 히터봉(131a)이 장착됨에 따라 제1 열교환된 유체를 한번 더 열교환하여 가열할 수 있게 되며, 혹한기에 분배기(130) 내부에 저장된 유체의 동결을 방지할 수 있게 된다.
제2 열교환기(140)는 분배기(130)로부터 제1 열교환된 유체를 공급받는 케이스(141)와, 케이스(141) 내부에 회전 가능하게 장착되어 유체를 제2 열교환하는 마찰헤드(142)를 구비한다.
케이스(141)는 중공의 원통 형상으로 이루어져 내부에 가열공간(s)을 형성할 수 있다. 그리고, 전면에는 분배기(130)로부터 제1 열교환된 유체를 공급받기 위한 유입구(41a)가 형성되고, 측면에는 제2 열교환된 유체를 분배기(130)로 공급하기 위한 유출구가 형성될 수 있다. 여기서, 케이스(141)는 고속회전에 견딜 수 있는 금속이나 강화 플라스틱 등의 소재로 이루어지는 것이 바람직하나 실시자의 필요에 따라 달라질 수 있다.
케이스(141)는 내부로 공급되는 유체가 외부로 유출되지 않도록 실링된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 케이스(141)는 분배기(130)에 안착될 수 있다. 이때, 케이스(141)는 마찰헤드(142)의 회전시 진동에 의한 이탈을 방지하기 위해 벨트와 같은 고정수단에 의해 분배기(130)와 체결될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(141)의 내면에는 길이방향으로 돌출된 복수의 마찰리브(141a)가 원주방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 이처럼 케이스(141) 내부에 마찰리브(141a)가 형성됨에 따라 마찰헤드(142)의 외주를 따라 회전되는 유체를 통한 마찰 가열을 촉진시킬 수 있다.
즉, 높은 분자운동량을 가진 유체 분자가 마찰리브(141a)에 충돌하게 되면 다량의 에너지를 방출하게 되고, 유체와의 접촉면적이 증가되어 마찰가열이 향상되므로 유체의 온도가 빠르게 상승하게 된다. 여기서, 마찰 가열이라는 말은 유체 분자 간의 마찰 내지 충돌을 통한 발열과, 유체의 가속/감압 및 감속/승압에 따른 기포 형성 및 내파로 인한 발열, 유체와 마찰헤드(142)/케이스(141)간의 충돌이나 점성 마찰로 인한 발열 등을 모두 포함하는 의미로 이해하는 것이 바람직하다.
마찰헤드(142)는 케이스(141) 내부에 회전 가능하게 장착되는 것으로, 몸체부(142a)와 마찰부재(142b)를 포함한다.
몸체부(142a)는 내부에 중공(42a)을 갖는 원기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 일측에 유입부(42b)가 형성되고 타측에 회전 액추에이터 연결부(42c)가 형성될 수 있다. 여기서, 회전 액추에이터(143)는 케이스(141)의 후방에 배치될 수 있으며, 회전구동 축이 케이스(141)를 관통하여 가열공간(s)에 배치된 마찰헤드(142)와 키결합 등으로 연결되어 마찰헤드(142)로 회전력을 전달할 수 있게 된다. 이때, 회전 액추에이터(143)는 안전을 위해 하부에 유체 배출 홀이 형성된 별도의 케이스 내부에 장착될 수 있다.
마찰부재(142b)는 마찰돌기부(43)와, 링형홈부(44)를 포함한다.
마찰돌기부(43)는 제1 마찰돌기(43a)와, 제2 마찰돌기(43b)로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 마찰돌기(43a)는 몸체부(142a)의 외주면에 길이방향으로 돌출되어 원주방향을 따라 이격 배치되며, 내부에 몸체부(142a)의 중공(42a)과 연통된 복수의 제1 배출 홀(43c)이 형성된다.
제2 마찰돌기(43b)는 제1 마찰돌기(43a)들 사이에 이격 배치되고, 몸체부(142a)의 외주면에 길이방향으로 돌출된다. 이때, 제2 마찰돌기(43b)는 제1 마찰돌기(43a)들로부터 이격 배치되되 제1 마찰돌기(43a)의 높이보다 낮게 돌출되는 것이 바람직하며, 내부에 몸체부(142a)의 중공(42a)과 연통된 복수의 제2 배출 홀(43d)이 형성된다.
이에 따라, 제2 마찰돌기(43b)는 제1 마찰돌기(43a)들과 원주방향을 따라 교대로 배치되고, 제2 마찰돌기(43b)와 제1 마찰돌기(43a) 사이에는 마찰홈부(43e)가 형성된다. 즉, 몸체부(142a)의 원주방향을 따라 제1 마찰돌기(43a) → 마찰홈부(43e) → 제2 마찰돌기(43b) → 마찰홈부(43e) 순으로 반복하여 배치될 수 있다.
한편, 마찰부재(142b)는 몸체부(142a)와 일체로 형성되어, 몸체부(142a)의 회전시 함께 회전될 수 있다. 이에 따라, 마찰헤드(142)가 회전할 때 제1,2 마찰돌기(43a, 43b) 및 케이스(141)의 내주 사이의 좁은 공간에서 유체가 압축되고, 마찰홈부(43e) 및 케이스(141)의 내주 사이의 넓은 공간에서 유체가 팽창될 수 있게 된다. 이와 같은, 유체의 압축 및 팽창의 반복을 통해 유체 분자의 운동량이 증가되고, 유체 분자 간의 마찰 빈도를 증가시켜 유체의 자체 발열이 촉진될 수 있게 된다.
이처럼, 가열공간(s)의 유체가 화학연료의 연소나 전열선의 저항 발열 등에 의해 간접 가열되는 것이 아니라 마찰헤드(142)의 회전을 통해 유체의 가속/감압 및 감속/승압에 따른 기포 분해시 발열과 유체 분자 간 마찰에 따른 발열 등으로 자체 발열될 수 있어 높은 가열 효율을 제공할 수 있게 된다.
링형홈부(44)는 제1,2 마찰돌기(43a, 43b)의 외주면에 원주방향을 따라 형성되되, 몸체부(142a)의 길이방향으로 이격 배치되어 제1,2 마찰돌기(43a, 43b)들을 구획한다. 이처럼 링형홈부(44)에 의해 제1,2 마찰돌기(43a, 43b)들이 길이방향으로 구획됨에 따라 제1,2 마찰돌기(43a, 43b)는 다단으로 형성될 수 있다.
이처럼 마찰헤드(142)의 외주면에 링형홈부(44)가 형성됨에 따라 가열공간(s) 내부에 수용가능한 유체량을 증가시킬 수 있게 되므로, 동일한 규격의 케이스(141)나 마찰헤드(142)를 사용하더라도 한번에 보다 많은 량의 유체를 가열할 수 있게 되어 제품의 효율성이 향상된다.
한편, 몸체부(142a)의 유입부(42b)에는 유체가 중공(42a)으로 흡입되도록 제1 와류를 형성하는 제1 임펠러(144)가 장착될 수 있다.
제1 임펠러(144)는 몸체부(142a)의 유입부(42b) 측에 별도의 체결부재를 통해 체결되어 몸체부(142a)와 함께 회전될 수 있다. 그리고, 제1 임펠러(144)는 내부에 유입부(42b)와 연통되는 관통공이 형성된 허브(144a)와, 허브(144a)의 외측으로 경사지게 돌출된 블레이드(144b)를 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 임펠러(144)의 블레이드(144b)는 몸체부(142a)의 유입부(42b)와 마주보도록 허브(144a)의 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 임펠러(144)의 블레이드(144b)가 회전하게 되면 유입구(41a)로부터 중공(42a)을 향하여 회전방향으로 나선형의 제1 와류가 형성된다.
이때, 제1 와류는 중공(42a) 내측으로 향하며 몸체부(142a)의 내주측으로 유체를 가압하여 허브(144a)의 관통공측 압력을 낮추게 되며, 낮아진 압력에 의해 유입구(41a)측의 유체가 허브(144a)의 관통공측으로 흡입될 수 있다.
그리고, 허브(144a)의 관통공을 통해 흡입된 유체는 제1 와류에 합류되어 몸체부(142a)의 내주면을 따라 회전될 수 있다. 이때, 몸체부(142a)의 내주면을 따라 회전되는 유체는 나선형 흐름에 의한 가압력과, 원심력을 통해 제1,2 배출 홀(43c, 43d)로 가압되어 토출될 수 있게 된다.
또한, 케이스(141)에는 제1 임펠러(144)와 마주보는 면으로 제1 와류와 대향되는 흐름의 제2 와류를 형성하는 제2 임펠러(145)가 장착될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 임펠러(145)는 몸체부(142a)의 중공(42a)에 삽입되는 허브(145a)와, 허브(145a)를 외주를 따라 경사지게 돌출된 복수의 블레이드(145b)를 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 임펠러(145)의 블레이드(144b)는 제1 임펠러(144)의 블레이드(144b)와 마주보게 배치되고, 제1 임펠러(144)의 블레이드(144b)와 상이한 방향으로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제2 임펠러(145)의 블레이드(145b)는 회전시 회전 액추에이터 연결부(42c)로부터 유입구(41a) 측으로 향하는 나선형의 제2 와류를 형성하게 된다.
이때, 제1 와류 및 제2 와류는 중공(42a)의 회전중심부의 압력을 낮춰 유체를 중공(42a)으로 흡입하므로 유입구(41a)에 별도의 펌프가 요구되지 않으며, 마찰헤드(142)의 회전과 유체의 흡입이 동시에 이루어질 수 있게 된다. 이처럼 유체 공급을 위한 별도의 펌프가 요구되지 않게 형성됨에 따라 장치가 간소화되어 제품의 경제성이 향상된다.
또한, 제1 와류 및 제2 와류는 상호 대향되는 방향으로 반발하는 나선형 흐름을 형성하여 충돌하게 되고, 충돌시 유체 마찰열을 발생시킨다. 이와 함께, 제1 와류 및 제2 와류가 마주치는 부분에 반발하는 두 유체 흐름의 충돌에 의해 수많은 난류 흐름이 파생되어 유체 분자 간의 마찰빈도가 증가되고 유체의 가열이 촉진된다.
또한, 제1 와류 및 제2 와류는 몸체부(142a)의 회전에 따른 원심력과 함께 유체를 몸체부(142a)의 내주측으로 가압할 수 있게 되므로, 마찰헤드(142)가 동일한 시간당 회전수를 갖더라도 제1,2 배출 홀(43c, 43d)을 통해 분출되는 유체의 유속이 증가되고, 기포의 형성 및 내파가 촉진되어 유체의 가열속도가 개선될 수 있다. 또한, 몸체부(142a) 내주 및 유체 사이의 마찰력이 증가 될 수 있게 된다.
또다른 실시예에 따르면, 제1 임펠러(144)와 케이스(141) 사이에는 마찰헤드(142)를 회전 지지하기 위한 베어링(150)이 장착될 수 있으며, 베어링(150)의 외주면에는 실링부재(160)가 장착될 수 있다. 여기서, 베어링(150)은 몸체부(142a)의 외주를 지지하여 마찰헤드(142)의 회전시 진동을 최소화할 수 있으며, 진동으로 인한 마찰헤드(142) 내지 회전구동 축의 손상을 방지하고, 진동으로 인한 회전력의 손실을 최소화하는 역할을 한다.
그리고, 베어링(150)의 외주면에 실링부재(160)가 장착됨에 따라 가열공간(s) 내의 유체가 외부로 유출되지 않게 되는 동시에 베어링(150)이 케이스(141)에 의해 마모되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때, 실링부재(160)는 N극과 S극이 교대로 배치된 고무자석으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 실링부재(160) 주변에 자력선 흐름이 발생하게 되고, 이는 유체의 와류현상을 유도하여 실링부재(160) 주변에 생성되는 스케일을 제거할 수 있게 된다.
힌편, 제1 열교환기(120)는 분배기(130)로부터 제2 열교환된 유체를 공급받아 탱크(110)로 공급한다. 이처럼 제1 열교환기(120)가 분배기(130)에 저장된 제2 열교환된 유체를 공급받아 탱크(110)로 공급함에 따라, 탱크(110)에 저장된 유체는 제1 열교환기(120)와, 분배기(130), 및 제2 열교환기(140)를 순환하며 열교환되어 온도가 상승하게 된다. 이에 따라, 분배기(130)는 열교환된 유체를 탱크(110)로부터 공급받아 각 난방배관 및 온수배관으로 공급하여 난방 및 온수를 사용하도록 할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 분배기의 사시도이고, 도 6은 도 5에 있어서 분배기의 커버를 도시한 사시도이며, 도 7은 도 5에 있어서 분배기의 내부를 도시한 사시도이다. 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 분배기(130)는 제1 저장부(131)와, 제2 저장부(132)를 포함한다.
제1 저장부(131)는 제1 열교환기(120)와 연결되어 제1 열교환된 유체를 공급받는다. 그리고, 제1 저장부(131)의 상부에는 제2 열교환기(140)가 안착될 수 있다. 즉, 제1 저장부(131)는 제2 열교환기(140)의 받침대 역할을 하는 동시에, 제1 열교환된 유체를 제2 열교환기(140)로 공급할 수 있도록 제1 열교환된 유체를 저장하는 역할을 한다. 이때, 제2 열교환기(140)의 구동시 발생하는 소음을 줄이기 위해 제2 열교환기(140)에는 커버(133)가 설치될 수 있다. 제1 저장부(131)는 내부에 길이방향으로 복수의 히터봉(131a)이 설치될 수 있다.
제2 저장부(132)는 제1 저장부(131)와 연통되어 제1 저장부(131)의 상측에 배치되고, 제2 열교환기(140)와 연결되어 제2 열교환된 유체를 탱크(110)로 공급한다. 즉, 제2 저장부(132)는 제1 저장부(131)로부터 제1 열교환된 유체를 공급받아 제2 열교환기(140)로 공급한 후, 다시 제2 열교환기(140)로부터 제2 열교환된 유체를 공급받아 탱크(110)로 공급한다. 이때, 제2 저장부(132)의 일측에는 제2 열교환기(140)로 제1 열교환된 유체를 공급할 수 있도록 유출관(132b)이 구비되고, 제2 열교환기(140)에 의해 제2 열교환된 유체를 공급받을 수 있도록 유입관(132c)이 구비될 수 있다.
전술한 바와 같이, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(100)은 제1 열교환기(120)와 제2 열교환기(140)를 통해 이중으로 열교환을 수행함에 따라, 보다 빠른 시간동안 유체를 가열할 수 있게 된다.
또한, 제2 열교환기(140) 내의 유체가 화학연료의 연소나 전열선의 저항 발열 등에 의해 간접 가열되는 것이 아니라 마찰헤드(142)의 회전을 통해 자체 발열되므로 열교환 효율이 향상되며, 난방비를 감소할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 차이가 있는 내용을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(200)은 탱크(110)와, 분배기(130)와, 제2 열교환기(140)를 포함한다. 즉, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(200)은 제1 열교환기(120) 없이도 사용할 수 있다.
이때, 분배기(130)는 탱크(110)에 저장된 유체를 제1 펌프(10)에 의해 직접 공급받아 제2 열교환기(140)로 공급한다. 그러면, 제2 열교환기(140)는 유체를 열교환하여 가열한 후 다시 분배기(130)로 공급하고, 분배기(130)는 제2 펌프(20)를 통해 가열된 유체를 제1 열교환기(120)로 공급한다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템의 블록선도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와 차이가 있는 내용을 중심으로 설명하기로 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(300)은 탱크(110)와, 제2 열교환기(140)를 포함한다. 즉, 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템(300)은 제1 열교환기(120)와 분배기(130) 없이도 사용할 수 있다.
이때, 제2 열교환기(140)는 탱크(110)에 저장된 유체를 제1 펌프(10)에 의해 직접 공급받아 열교환하여 가열한 후 탱크(110)로 공급한다. 그리고, 탱크(110)에 난방배관 및 온수배관을 연결하여 탱크(110)에 저장된 유체를 통해 난방 및 온수를 이용토록 할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110.. 탱크
120.. 제1 열교환기
130.. 분배기
131.. 제1 저장부
132.. 제2 저장부
140.. 제2 열교환기
141.. 케이스
142.. 마찰헤드
150.. 베어링
160.. 실링부재
120.. 제1 열교환기
130.. 분배기
131.. 제1 저장부
132.. 제2 저장부
140.. 제2 열교환기
141.. 케이스
142.. 마찰헤드
150.. 베어링
160.. 실링부재
Claims (4)
- 유체가 저장된 탱크;
상기 탱크에 저장된 유체를 제1 펌프에 의해 공급받아 제1 열교환하는 제1 열교환기;
상기 제1 열교환기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받으며, 일단에 복수의 분배관이 구비된 분배기; 및
상기 분배기로부터 제1 열교환된 유체를 공급받는 케이스와, 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 장착되어 유체를 제2 열교환하는 마찰헤드와, 상기 케이스에 장착되어 상기 마찰헤드를 회전 지지하는 베어링과, 상기 베어링의 외주면에 장착되는 실링부재를 구비하며, 제2 열교환된 유체를 제2 펌프에 의해 상기 분배기로 공급하는 제2 열교환기;를 포함하며,
상기 제1 열교환기는 상기 분배기로부터 제2 열교환된 유체를 공급받아 상기 탱크로 공급하며,
상기 분배기는,
상기 제1 열교환기와 연결되어 제1 열교환된 유체를 공급받으며, 내부에 길이방향으로 복수의 히터봉이 설치되고, 상부에 상기 제2 열교환기가 안착된 제1 저장부;
상기 제1 저장부와 연통되되 상기 제1 저장부의 상측에 배치되고, 상기 제2 열교환기와 연결되어 제2 열교환된 유체를 상기 탱크로 공급하는 제2 저장부;를 포함하며,
상기 실링부재는 주변에 자력선 흐름이 발생하도록 N극과 S극이 교대로 배치된 고무자석으로 이루어져 유체의 와류현상을 유도함에 따라, 주변에 생성되는 스케일을 제거할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 열교환기의 마찰헤드는,
일측에 유입부가 형성되고 타측에 회전 액추에이터 연결부가 형성된 중공의 몸체부와,
상기 몸체부의 외주면에 길이방향으로 돌출되어 원주방향을 따라 이격 배치되며, 내부에 상기 몸체부의 중공과 연통된 복수의 제1 배출 홀이 형성된 제1 마찰돌기와, 상기 제1 마찰돌기들 사이에 이격 배치되되 상기 몸체부의 외주면에 길이방향으로 돌출되며, 내부에 상기 몸체부의 중공과 연통된 복수의 제2 배출 홀이 형성된 제2 마찰돌기를 구비한 마찰돌기부와, 상기 제1,2 마찰돌기의 외주면에 원주방향을 따라 형성되되 상기 몸체부의 길이방향으로 이격 배치되어 상기 제1,2 마찰돌기들을 구획하는 복수의 링형홈부를 구비한 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 열교환기의 케이스 내면에는 길이방향으로 돌출된 복수의 마찰리브가 형성된 것을 특징으로 하는 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템.
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150076158A KR101803054B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150076158A KR101803054B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160140058A KR20160140058A (ko) | 2016-12-07 |
KR101803054B1 true KR101803054B1 (ko) | 2017-11-29 |
Family
ID=57572886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150076158A KR101803054B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101803054B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101954928B1 (ko) * | 2018-02-27 | 2019-03-08 | 안드레이 슬로보디안 | 원심력과 추진력을 이용한 마찰열 보일러장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006046802A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Corona Corp | 貯湯式温水装置 |
JP2008224076A (ja) | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Rinnai Corp | 給湯装置および給湯暖房装置 |
KR101036662B1 (ko) * | 2010-12-06 | 2011-05-25 | 송동주 | 유체 가열기 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200400682Y1 (ko) | 2005-08-24 | 2005-11-08 | 임상근 | 보일러의 순환수를 이용한 냉방장치 |
-
2015
- 2015-05-29 KR KR1020150076158A patent/KR101803054B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006046802A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Corona Corp | 貯湯式温水装置 |
JP2008224076A (ja) | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Rinnai Corp | 給湯装置および給湯暖房装置 |
KR101036662B1 (ko) * | 2010-12-06 | 2011-05-25 | 송동주 | 유체 가열기 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101954928B1 (ko) * | 2018-02-27 | 2019-03-08 | 안드레이 슬로보디안 | 원심력과 추진력을 이용한 마찰열 보일러장치 |
WO2019168294A1 (ko) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 슬로보디안안드레이 | 원심력과 추진력을 이용한 마찰열 보일러장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160140058A (ko) | 2016-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101535509B1 (ko) | 나선형 저수홈부를 갖는 마찰 전기보일러 헤드 | |
CN102753890A (zh) | 流体加热器 | |
KR101803054B1 (ko) | 마찰헤드를 이용한 온수 및 난방 시스템 | |
KR101861687B1 (ko) | 유체 마찰열 보일러 헤드 | |
JP2020514671A (ja) | 液体を加熱及び浄化するための方法及び装置 | |
KR20160009461A (ko) | 고효율 액체 가열기 | |
KR101629436B1 (ko) | 발열 펌프 | |
KR101603941B1 (ko) | 회전 마찰열보일러 | |
KR101632319B1 (ko) | 자기장을 이용한 전기보일러용 히팅펌프 | |
KR101860822B1 (ko) | 마찰열을 이용한 유체가열 펌프 | |
KR101750226B1 (ko) | 물분자 분해방식의 자기장 전기보일러 | |
KR101845037B1 (ko) | 마찰열을 이용한 유체 히팅 펌프 | |
KR20100130500A (ko) | 유체 가열장치 | |
KR100951642B1 (ko) | 유체의 회전 및 와류효과에 의한 열발생장치 | |
KR101860827B1 (ko) | 유체마찰 전기보일러의 헤드 | |
KR101845036B1 (ko) | 마찰열을 이용한 유체 히팅 펌프 | |
KR101845038B1 (ko) | 마찰열을 이용한 유체 가열 펌프 | |
KR20160031193A (ko) | 유체 마찰열 보일러 열풍기 헤드 | |
KR101860864B1 (ko) | 유체 마찰 보일러 다단 헤드 | |
KR20160031194A (ko) | 유체 마찰보일러 열풍 스팀 다단 헤드 | |
KR101628941B1 (ko) | 유체 마찰형 전기보일러 | |
KR101632316B1 (ko) | 순환펌프용 헤드 | |
KR101823322B1 (ko) | 유체 마찰열 펌프 | |
KR101074769B1 (ko) | 유체 가열장치 | |
KR20170108425A (ko) | 마찰열을 이용한 온수기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |