KR102088129B1 - 원심 탄소 자력 열 발생장치 - Google Patents

원심 탄소 자력 열 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102088129B1
KR102088129B1 KR1020190077966A KR20190077966A KR102088129B1 KR 102088129 B1 KR102088129 B1 KR 102088129B1 KR 1020190077966 A KR1020190077966 A KR 1020190077966A KR 20190077966 A KR20190077966 A KR 20190077966A KR 102088129 B1 KR102088129 B1 KR 102088129B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot water
rotary shaft
centrifugal
cylindrical housing
hole
Prior art date
Application number
KR1020190077966A
Other languages
English (en)
Inventor
박태형
Original Assignee
박태형
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박태형 filed Critical 박태형
Priority to KR1020190077966A priority Critical patent/KR102088129B1/ko
Priority to PCT/KR2019/008859 priority patent/WO2020262753A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102088129B1 publication Critical patent/KR102088129B1/ko

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
    • F24H1/12—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 in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14—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 in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/16—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 in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled
    • F24H1/162—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 in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled using electrical energy supply
    • 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
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/109—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor using magnets rotating with respect to a susceptor
    • 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
    • F24H2250/08—Induction

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)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은 원심 탄소 자력 열 발생장치에 관한 것으로서, 유체를 공급하는 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 열발생부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100, 200) 및 열발생부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)로 이루어진 원심 탄소 자력 열 발생장치에 있어서, 상기 열발생부(300)는 양방향으로 회전축(311)이 연결된 모터(310)와; 상기 모터(310)의 회전축(311)이 삽입되고, 외측변에 원형 브래킷(312)으로 결합되는 원통형의 하우징(320)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 내부로 돌설된 회전축(311)의 외주연에 결합되는 부재로서, 상기 회전축(311)의 키홈(313)에 키(314)를 매개로 결합되는 커플링(330)과; 상기 커플링(330)의 외주연에 결합되는 원판 형상의 부재로서, 그 외주연에 N극과 S극을 갖는 자석(341)이 교대로 등간격으로 배치된 원심 회전디스크(340)와; 상기 커플링(330)의 내주연에 위치하는 회전축(311)의 중심홀(315)에 볼트(99)로 결합되는 원판 형상의 부재로서, 상기 커플링(330)의 외주연에 일측면이 고정되어 있는 상기 원심 회전디스크(340)의 타측면으로 빠지지 않도록 지지하는 지지부재(350)와; 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있는 파이프로서, 상기 다수의 자석(341)과 일정 간격을 두고 설치된 코일배관(360)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 외측에서 커버하는 커버부재(380)와; 상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에 N극과 S극을 갖는 자석(371)이 교대로 등간격으로 체결부재를 매개로 부착 배치된 다수의 외측자석체(370)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명은 보일러의 열교환효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 사용처에 공급하도록 하고, 에너지소비 및 전력소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 발명이다.

Description

원심 탄소 자력 열 발생장치{HEAT GENERATING DEVICE BY CENTRIFUGAL CARBON MAGNETIC FORCE}
본 발명은 원심 탄소 자력 열 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 영구자석을 이용하여 온수, 난방수, 온풍 및 증기 등을 생산할 수 있는 열발생부를 이용하여 난방수 탱크 내부에 저장되는 난방수의 온도를 가온시키면서 이 난방수의 온도를 이용하여 온수와의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 보일러의 난방 및 온수사용의 효율을 최대화시킬 수 있는 자기장 열발생부를 이용한 원심 탄소 자력 열 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하고, 발생된 열에너지로 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치로써, 물을 가열하는 방식에 따라 저탕식 또는 급탕식의 보일러로 구분되고, 이 중 저탕식 보일러는 버너에 의해 가열되는 난방수와 온수가 구별되어 있으며, 급수관을 통해 유입된 급수가 온수탱크 내에 설치된 열교환코일에 의해 항상 적정 고온으로 가열되므로 사용자가 온수를 바로 사용할 수 있다는 장점이 있고, 온수의 단속적인 사용에도 온수가 적정 고온으로 보관되어 있으므로 바로 사용자가 온수를 사용할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 전기보일러는 대부분 심야의 값싼 전기를 이용한 축열 방식이 주류를 이루었으나, 최근에는 환형 코일에 전류를 인가하고 이 코일에 의해 금속 재질의 코어를 유도 가열하여 난방수를 가열하는 방식의 전기보일러가 개발되고 있다.
하지만, 전술한 종래 기술에 따른 유도 가열을 이용한 전기보일러는 유도 가열 코일에 인가되는 전류에 따른 에너지 소비가 매우 높을 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용이 상당하여 사용자의 비용 소모로 인한 경제적 부담이 되는 문제점이 있다.
한편, 와전류를 이용한 유도 가열에 의한 가열 방식은 기존의 열저항 등을 이용한 방법보다 효율이 뛰어나다는 것이 여러 연구를 통해 입증되었고, 특히 영구자석을 이용하여 와전류를 발생시켜 금속을 가열시키는 장치에 대한 연구 및 장치는 여러 연구자에 의해 제안되어 왔다.
와전류를 이용한 유도 가열에 의한 가열 방식은 대한민국 공개특허 제10-2012-0130881호(이하, 선행기술문헌 1이라 함.) "입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열부를 이용한 냉난방시스템"을 통해 개시된 바 있다.
그리고, 일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하고, 발생된 열에너지로 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치로써, 물을 가열하는 방식에 따라 저탕식 또는 급탕식의 보일러로 구분되고, 이 중 저탕식 보일러는 버너에 의해 가열되는 난방수와 온수가 구별되어 있으며, 급수관을 통해 유입된 급수가 온수탱크 내에 설치된 열교환코일에 의해 항상 적정고온으로 가열되므로 사용자가 온수를 바로 사용할 수 있다는 장점이 있고, 온수의 단속적인 사용에도 온수가 적정고온으로 보관되어 있으므로 바로 사용자가 온수를 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 전기보일러는 대부분 심야의 값싼 전기를 이용한 축열 방식이 주류를 이루었으나, 최근에는 환형 코일에 전류를 인가하고 이 코일에 의해 금속 재질의 코어를 유도가열하여 난방수를 가열하는 방식의 전기보일러가 개발되고 있다.
상기한 바와 같은 유도가열을 이용한 전기보일러는 하부에 냉수 유입관과 상부에 온수 유출관을 구비한 보일러 탱크의 외부에 고주파 유도가열코일을 나선상으로 감은 내통을 결합시킨 다음, 외면과 상하면을 세라믹등과 같은 절연재로 밀폐되게 도포하여 형성된 것이다.
하지만, 전술한 종래기술에 따른 유도가열을 이용한 전기보일러는 유도가열코일에 인가되는 전류에 따른 에너지 소비가 매우 높을 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용이 상당하여 사용자의 비용소모로 인한 경제적 부담이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 요망에 부응하기 위하여 발명된 것으로서, 영구자석을 이용하여 온수, 난방수, 온풍 및 증기 등을 생산할 수 있는 열발생부를 이용하여 난방수 탱크 내부에 저장되는 난방수의 온도를 가온시키면서 이 난방수의 온도를 이용하여 온수와의 열교환이 이루어지도록 함으로써, 보일러의 난방 및 온수사용의 효율을 최대화시킬 수 있는 자기장 열발생부를 이용한 원심 탄소 자력 열 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 난방수 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 에너지소비를 최소화할수 있음은 물론, 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있고, 최소한의 전력으로 열발생부를 구동할 수 있는 원심 탄소 자력 열 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 원심 탄소 자력 열 발생장치는, 유체를 공급하는 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 열발생부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100, 200) 및 열발생부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)로 이루어진 원심 탄소 자력 열 발생장치에 있어서, 상기 열발생부(300)는 양방향으로 회전축(311)이 연결된 모터(310)와; 상기 모터(310)의 회전축(311)이 삽입되고, 외측변에 원형 브래킷(312)으로 결합되는 원통형의 하우징(320)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 내부로 돌설된 회전축(311)의 외주연에 결합되는 부재로서, 상기 회전축(311)의 키홈(313)에 키(314)를 매개로 결합되는 커플링(330)과; 상기 커플링(330)의 외주연에 결합되는 원판 형상의 부재로서, 그 외주연에 N극과 S극을 갖는 자석(341)이 교대로 등간격으로 배치된 원심 회전디스크(340)와; 상기 커플링(330)의 내주연에 위치하는 회전축(311)의 중심홀(315)에 볼트(99)로 결합되는 원판 형상의 부재로서, 상기 커플링(330)의 외주연에 일측면이 고정되어 있는 상기 원심 회전디스크(340)의 타측면으로 빠지지 않도록 지지하는 지지부재(350)와; 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있는 파이프로서, 상기 다수의 자석(341)과 일정 간격을 두고 설치된 코일배관(360)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 외측에서 커버하는 커버부재(380)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치에 의하면, 보일러의 열교환효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 사용처에 공급하도록 하고, 에너지소비 및 전력소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 효과적인 발명이다.
도 1은 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치를 개략적으로 도시한 구성블록도이고,
도 2는 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치의 열발생부를 도시한 분해 사시도이며,
도 3은 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치의 열발생부를 도시한 조립단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
'제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, '전면', '후면', '상면', '하면' 등과 같은 도면에 보이는 것을 기준으로 기술된 상대적인 용어들은 '제1', '제2' 등과 같은 서수들로 대체될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 서수들에 있어서 그 순서는 언급된 순서나 임의로 정해진 것으로서, 그 순서는 필요에 따라 임의로 변경될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치를 개략적으로 도시한 구성블록도이고, 도 2는 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치의 열발생부를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치의 열발생부를 도시한 조립단면도이다.
본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치는, 물을 공급하는 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 열발생부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100, 200) 및 열발생부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 급수수단(10)은 2차 탱크(200)와 배관(50) 및 순환펌프(60)와 연결되게 설치되고, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)측으로 물과 같은 열교환 매체의 공급 및 차단이 이루어지는 구성요소이다.
이러한, 급수수단(10)에는 2차 탱크(200)의 내부로 유입되는 보충수 또는 리턴되는 물의 유출입을 제어하는 제어밸브(미도시)가 설치될 수가 있으며, 이 제어벨브는 제어부(400)의 제어에 따라 작동이 이루어지도록 구성된다.
2차 탱크(200)는 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 급수수단(10) 및 온수사용처와 연결되며, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)의 내부에 유입된 물을 기설정된 기준온도 및 양으로 유지되도록 가온 및 저장하며, 저장된 온수를 온수 사용처에 공급하는 구성요소이다.
이러한 2차 탱크(200)는 급수수단(10)에 의해 공급된 물이 기 설정된 기준 온도의 온도로 유지될 수 있도록 공급된 물을 가온하는 가열코일(202)이 2차 탱크(200)의 내주에 나선형태로 설치된다.
여기서, 기설정된 물의 기준온도는 45~60 ℃가 바람직하며, 이에 한정하는 것은 아니다.
이와 같은 2차 탱크(200)는 내부에 2차 탱크(200)에 저장된 온수의 온도를 감지하며, 2차 탱크(200)의 내부에 저장되는 물의 수위를 감지하는 감지센서(40)가 설치된다.
즉, 2차 탱크(200)는 감지센서(40)에 의해 2차 탱크(200)의 내부에 저장된 물의 온도를 감지하고, 제어부(400)의 제어에 따라 기 설정된 기준온도(45~60℃)로 유지되게 물을 가온하며, 온수를 사용할 경우에는 감지센서(40)에 의해 2차 탱크(200)의 내부에 저장된 온수의 수위를 감지하여 온수 사용처에서 사용된 온수의 양에 따라 줄어든 온수의 양만큼 급수수단(10)을 구동하여 2차 탱크(200) 내부에 수용된 온수의 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 제어될 수 있다.
아울러, 2차 탱크(200)는 온수 사용처와 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 제어부(400)의 제어에 따라 온수 사용처에서 온수사용이 종료되면, 온수 사용처와 2차 탱크(200)가 연결된 배관(50) 내에 잔존하는 온수가 2차 탱크(200)로 리턴되어 회수되도록 제어될 수 있다.
즉, 2차 탱크(200)와 온수 사용처에 구성된 순환펌프(60)는 온수 사용 종료시, 2차 탱크(200)와 온수 사용처를 연결하는 배관(50)에 잔존하는 온수를 순환시켜 2차 탱크(200)측으로 회수되도록 하는 것이다.
1차 탱크(100)는 배관(50)에 의해 2차 탱크(200)와 연결되고, 제어부(400)의 제어에 따라 2차 탱크(200)에 저장되어 있는 가온된 상태의 온수를 공급받으며, 2차 탱크(200)로부터 공급된 온수가 열발생부(300)측으로 유입되어 난방수로 가열되도록 구성되며, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 온수를 난방수로서의 기준온도(75~90℃)로 유지시키고, 난방 사용처에 난방수가 공급되도록 하는 구성요소이다.
이러한, 1차 탱크(100)는 내부에 수용되는 온수의 양이 항상 일정하게 유지되도록 수위 감지센서(미도시)가 구성될 수 있으며, 난방 사용처에 난방수가 공급되도록 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 난방 사용처와 연결되고, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 물의 온도를 감지하는 온도센서(30)가 설치된다.
즉, 1차 탱크(100)의 내부에 수용된 온수의 온도가 75~90℃ 이하로 내려갈 경우, 온도센서(30)에서는 이를 감지하여 제어부(400)로 전송하고, 제어부(400)에서는 전송된 온도신호를 바탕으로 동력수단(20) 및 열발생부(300)를 구동시켜 1차 탱크(100)의 내부에 수용된 온수의 온도를 난방수 기준온도로 상승시키며, 1차 탱크(100) 내부에 수용된 온수가 75 ~ 90℃이 되면, 동력수단(20) 및 열발생부(300)의 가동이 정지되도록 제어하는 것이다.
열발생부(300)는 제어부(400)의 제어에 따라 1차 탱크(100)로부터 유입되는 온수를 가열하고, 가열된 온수가 1차탱크(100)로 회수되도록 1차 탱크(100)와 배관(50) 및 순환펌프(60)에 의해 연결되어 보일러의 난방 및 온수사용의 효율을 최대화하며, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지되게 하여 사용처에 공급되도록 하고, 에너지 소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있도록 하는 구성요소이다.
이러한, 상기 열발생부(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 양방향으로 회전축(311)이 연결된 모터(310)와; 상기 모터(310)의 회전축(311)이 삽입되고, 외측변에 원형 브래킷(312)으로 결합되는 원통형의 하우징(320)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 내부로 돌설된 회전축(311)의 외주연에 결합되는 부재로서, 상기 회전축(311)의 키홈(313)에 키(314)를 매개로 결합되는 커플링(330)과; 상기 커플링(330)의 외주연에 결합되는 원판 형상의 부재로서, 그 외주연에 N극과 S극을 갖는 자석(341)이 교대로 등간격으로 배치된 원심 회전디스크(340)와; 상기 커플링(330)의 내주연에 위치하는 회전축(311)의 중심홀(315)에 볼트(99)로 결합되는 원판 형상의 부재로서, 상기 커플링(330)의 외주연에 일측면이 고정되어 있는 상기 원심 회전디스크(340)의 타측면으로 빠지지 않도록 지지하는 지지부재(350)와; 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있는 파이프로서, 상기 다수의 자석(341)과 일정 간격을 두고 설치된 코일배관(360)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 외측에서 커버하는 커버부재(380)로 이루어진다.
상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에 N극과 S극을 갖는 자석(371)이 교대로 등간격으로 체결부재를 매개로 부착 배치된 다수의 외측자석체(370)를 더 포함한다.
아울러, 상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에는 상기 코일배관(360)의 열손실을 최소화할 수 있도록 유리섬유 등과 같은 단열재(390)가 더 구성되어 있다.
여기서, 상기 원심 회전디스크(340)는, 용량에 따라 다수개 설치될 수 있고, 회전에 따라 와전류가 발생하도록 하는 것으로, 이에 따라 상기 코일배관(360)을 발열시켜 코일배관(360)의 내부를 흐르는 온수가 가온되도록 하는 것이다.
상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에 다수의 외측자석체(370)를 N극과 S극을 교대로 배치함으로써 상기 원심 회전디스크(340)의 회전 부하가 저감된다. 즉, 코일배관(360)을 사이에 두고 원심 회전디스크(340)의 자석(341) 들과 와전류형 자석체(370) 사이에서 자력이 발생함으로써 상기 코일배관(360) 내의 온수가 순간적으로 더 빨리 가온 될 수 있으며, 상기 모터(310)의 부하저항, 즉 모터의 출력을 감소시킬 수 있다.
상기 코일배관(360) 내에 흐르는 유체는 물 대신 열매체유를 사용할 수도 있다.
상기 모터(310)는 원심 회전디스크(340)를 회전시키면서 발생하는 와전류에 의해 브레이킹되지 않도록 가용되는 범위 내에 동력수단(20)의 회전 RPM이 조절되도록 제어하는 주파수제어수단(미도시)가 더 구성될 수가 있다.
상기 원심 회전디스크(340)는 원통형의 하우징(320)의 내부에 구성되며, 회전축(310)과 연동 회전하도록 회전축(310)에 커플링(330)을 매개로 고정되게 설치되고, 회전에 따라 와전류를 유도하여 주울열에 의해 코일배관(360)을 가열시켜 코일배관(360) 내를 흐르는 온수가 1차로 가온되도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 상기 코일배관(360)은 전도효율이 향상되도록 구리 또는 동 재질로 이루어지고, 코일배관(360)을 통과하여 흐르는 온수를 1차로 가온시키며 열교환 효율을 최대화할 수 있는 것이다.
상기 원심 회전디스크(340)에는 그 외주연을 따라 자석(341)이 등간격 배치되어 있다. 이 자석(341) 들은 영구자석으로 원심 회전디스크(340)의 회전에 따라 와전류가 발생하도록 하여 코일배관(360)의 발열효율을 더욱 향상시킬 수가 있다.
그리고, 제어부(400)는 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치의 작동 및 제어를 수행하기 위한 것으로, 1차 및 2차 탱크(100,200)와 열발생부(300)를 순환하는 온수의 온도에 따라, 열발생부(300)의 작동을 제어하며, 바람직하게는 급수수단(10), 순환펌프(60), 온도센서(30), 감지센서(40) 및 열발생부(300)와 전기적으로 연결되고, 보일러의 탱크 내에 유량체크, 작동불량 및 정상작동 유무에 따라 점등하는 복수개의 LED(미도시) 및 보일러의 전원on/off/재가동을 제어하는 제어버튼, 온도 up/down을 제어하는 제어버튼 등이 구비된 콘트롤박스로 이루어질 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치는 보일러의 열교환효율을 최대화하고, 탱크 내부에 수용된 온수의 온도를 장시간 일정하게 유지하여 사용처에 공급하도록 하고, 에너지소비 및 전력소비를 최소화하여 친환경적일 뿐만 아니라, 제작 및 설치 비용을 절감할 수 있는 발명이다.
또한, 본 발명의 원심 탄소 자력 열 발생장치는, 상기 원심 회전디스크(340)를 다수개 설치하여 그 용량을 증가, 즉 출력을 증가시키고, 설치 공간을 줄일 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
300 : 열발생부 310 : 모터
311 : 회전축 312 : 원형 브래킷
313 : 키홈 314 : 키
320 : 원통형의 하우징 330 : 커플링
340 : 원심 회전디스크 341, 371 : 자석
350 : 지지부재 360 : 코일배관
370 : 외측자석체 380 : 커버부재
390 : 단열재

Claims (3)

  1. 유체를 공급하는 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 열발생부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100, 200) 및 열발생부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)로 이루어진 원심 탄소 자력 열 발생장치에 있어서,
    상기 열발생부(300)는 양방향으로 회전축(311)이 연결된 모터(310)와; 상기 모터(310)의 회전축(311)이 삽입되고, 외측변에 원형 브래킷(312)으로 결합되는 원통형의 하우징(320)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 내부로 돌설된 회전축(311)의 외주연에 결합되는 부재로서, 상기 회전축(311)의 키홈(313)에 키(314)를 매개로 결합되는 커플링(330)과; 상기 커플링(330)의 외주연에 결합되는 원판 형상의 부재로서, 그 외주연에 N극과 S극을 갖는 자석(341)이 교대로 등간격으로 배치된 원심 회전디스크(340)와; 상기 커플링(330)의 내주연에 위치하는 회전축(311)의 중심홀(315)에 볼트(99)로 결합되는 원판 형상의 부재로서, 상기 커플링(330)의 외주연에 일측면이 고정되어 있는 상기 원심 회전디스크(340)의 타측면으로 빠지지 않도록 지지하는 지지부재(350)와; 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있는 파이프로서, 상기 다수의 자석(341)과 일정 간격을 두고 설치된 코일배관(360)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 외측에서 커버하는 커버부재(380);로 이루어지며,
    상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에 N극과 S극을 갖는 자석(371)이 교대로 등간격으로 체결부재를 매개로 부착 배치된 다수의 외측자석체(370)를 더 포함하되, 상기 외측자석체(370)의 좌우 양쪽에 각각 상기 N극과 S극의 자석(371)이 배치되며,
    상기 모터(310)의 양방향으로 회전축(311)이 설치되어 상기 모터(310)의 양방향으로 상기 원심 회전디스크(340)가 배치되며, 상기 코일배관(360)은 상기 자석(341)과 상기 자석(371) 사이에 배치되며,
    상기 원통형의 하우징(320)의 배면에는 내부로 돌출되는 돌출 플랫부(321)가 형성되고, 상기 돌출 플랫부(321)는 상기 회전축(311)이 삽입되는 제1회전축 관통홀(H1)과 공간부(S)를 가지며, 상기 원통형의 하우징(320)의 배면에는 원형 브래킷(312)이 볼트 체결되어 상기 공간부(S)를 커버링하고, 상기 원형 브래킷(312)의 센터에는 상기 회전축(311)이 관통하는 제2회전축 관통홀(H2)이 형성되며, 상기 원형 브래킷(312)은 상기 모터(310)에 면 접촉하여 설치되고,
    상기 회전축(311)이 상기 제1회전축 관통홀(H1)과 상기 제2회전축 관통홀(H2) 안으로 관통 설치되어, 상기 제1회전축 관통홀(H1)과 상기 제2회전축 관통홀(H2)에 의해서, 상기 회전축(311)이 이중으로 지지되는 것을 특징으로 하는 원심 탄소 자력 열 발생장치.
  2. 삭제
  3. 유체를 공급하는 급수수단(10)과 배관(50) 및 순환펌프(60)로 연결되고, 유입된 물을 가온하여 저장하며, 온수 사용처에 저장된 온수를 공급하도록 연결된 2차 탱크(200), 2차 탱크(200)로부터 가온된 온수를 공급받도록 연결되고, 내부에 수용되는 온수의 온도를 유지하며, 난방 사용처에 공급하도록 연결되는 1차 탱크(100), 1차 탱크(100)로부터 유입 및 회수되는 온수를 가온하며, 가온된 온수를 1차 탱크(100)측으로 회수시키는 열발생부(300) 및 급수수단(10), 순환펌프(60), 1차 및 2차 탱크(100, 200) 및 열발생부(300)의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(400)로 이루어진 원심 탄소 자력 열 발생장치에 있어서,
    상기 열발생부(300)는 양방향으로 회전축(311)이 연결된 모터(310)와; 상기 모터(310)의 회전축(311)이 삽입되고, 외측변에 원형 브래킷(312)으로 결합되는 원통형의 하우징(320)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 내부로 돌설된 회전축(311)의 외주연에 결합되는 부재로서, 상기 회전축(311)의 키홈(313)에 키(314)를 매개로 결합되는 커플링(330)과; 상기 커플링(330)의 외주연에 결합되는 원판 형상의 부재로서, 그 외주연에 N극과 S극을 갖는 자석(341)이 교대로 등간격으로 배치된 원심 회전디스크(340)와; 상기 커플링(330)의 내주연에 위치하는 회전축(311)의 중심홀(315)에 볼트(99)로 결합되는 원판 형상의 부재로서, 상기 커플링(330)의 외주연에 일측면이 고정되어 있는 상기 원심 회전디스크(340)의 타측면으로 빠지지 않도록 지지하는 지지부재(350)와; 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있는 파이프로서, 상기 다수의 자석(341)과 일정 간격을 두고 설치된 코일배관(360)과; 상기 원통형의 하우징(320)의 외측에서 커버하는 커버부재(380);로 이루어지며,
    상기 원통형의 하우징(320)의 내주연에 N극과 S극을 갖는 자석(371)이 교대로 등간격으로 체결부재를 매개로 부착 배치된 다수의 외측자석체(370)를 더 포함하되, 상기 외측자석체(370)의 좌우 양쪽에 각각 상기 N극과 S극의 자석(371)이 배치되며,
    상기 모터(310)의 양방향으로 회전축(311)이 설치되어 상기 모터(310)의 양방향으로 상기 원심 회전디스크(340)가 배치되며, 상기 코일배관(360)은 상기 자석(341)과 상기 자석(371) 사이에 배치되고,
    상기 코일배관(360)이 상기 원심 회전디스크(340)의 외주연에 원주 방향으로 감겨져 있어서 상기 코일배관(360) 내부를 흐르는 물은 상기 원심 회전디스크(340)의 원주 방향으로 순환되며,
    상기 원통형의 하우징(320)의 배면에는 내부로 돌출되는 돌출 플랫부(321)가 형성되고, 상기 돌출 플랫부(321)는 상기 회전축(311)이 삽입되는 제1회전축 관통홀(H1)과 공간부(S)를 가지며, 상기 원통형의 하우징(320)의 배면에는 원형 브래킷(312)이 볼트 체결되어 상기 공간부(S)를 커버링하고, 상기 원형 브래킷(312)의 센터에는 상기 회전축(311)이 관통하는 제2회전축 관통홀(H2)이 형성되며, 상기 원형 브래킷(312)은 상기 모터(310)에 면 접촉하여 설치되고,
    상기 회전축(311)이 상기 제1회전축 관통홀(H1)과 상기 제2회전축 관통홀(H2) 안으로 관통 설치되어, 상기 제1회전축 관통홀(H1)과 상기 제2회전축 관통홀(H2)에 의해서, 상기 회전축(311)이 이중으로 지지되는 것을 특징으로 하는 원심 탄소 자력 열 발생장치.
KR1020190077966A 2019-06-28 2019-06-28 원심 탄소 자력 열 발생장치 KR102088129B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190077966A KR102088129B1 (ko) 2019-06-28 2019-06-28 원심 탄소 자력 열 발생장치
PCT/KR2019/008859 WO2020262753A1 (ko) 2019-06-28 2019-07-18 원심 탄소 자력 열 발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190077966A KR102088129B1 (ko) 2019-06-28 2019-06-28 원심 탄소 자력 열 발생장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102088129B1 true KR102088129B1 (ko) 2020-03-11

Family

ID=69809937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190077966A KR102088129B1 (ko) 2019-06-28 2019-06-28 원심 탄소 자력 열 발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102088129B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456894B1 (ko) 2022-05-27 2022-10-20 주식회사 국제기공 자력을 이용한 열 발생장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107932A (ko) * 2010-03-26 2011-10-05 김주영 유체 가열용 발열체 디스크 시스템
KR101304121B1 (ko) * 2013-07-11 2013-09-05 주식회사 엔바이로앤에너지 수처리 및 가온 장치
KR101319856B1 (ko) * 2013-07-11 2013-10-18 주식회사 엔바이로앤에너지 수처리 및 가온 장치
KR20160036376A (ko) * 2014-09-25 2016-04-04 삼아디오시스템 주식회사 발열부를 이용한 보일러 시스템
KR20160124490A (ko) * 2015-04-20 2016-10-28 홍복식 코일형 가열관이 구비된 와전류 보일러
KR20170057632A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 에너테크 원판 적층형 회전자를 이용한 와전류 보일러
KR101812720B1 (ko) * 2016-06-28 2017-12-27 이구영 자석을 이용한 가열 장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107932A (ko) * 2010-03-26 2011-10-05 김주영 유체 가열용 발열체 디스크 시스템
KR101304121B1 (ko) * 2013-07-11 2013-09-05 주식회사 엔바이로앤에너지 수처리 및 가온 장치
KR101319856B1 (ko) * 2013-07-11 2013-10-18 주식회사 엔바이로앤에너지 수처리 및 가온 장치
KR20160036376A (ko) * 2014-09-25 2016-04-04 삼아디오시스템 주식회사 발열부를 이용한 보일러 시스템
KR20160124490A (ko) * 2015-04-20 2016-10-28 홍복식 코일형 가열관이 구비된 와전류 보일러
KR20170057632A (ko) * 2015-11-17 2017-05-25 주식회사 에너테크 원판 적층형 회전자를 이용한 와전류 보일러
KR101812720B1 (ko) * 2016-06-28 2017-12-27 이구영 자석을 이용한 가열 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102456894B1 (ko) 2022-05-27 2022-10-20 주식회사 국제기공 자력을 이용한 열 발생장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6011245A (en) Permanent magnet eddy current heat generator
KR101623400B1 (ko) 발열부를 이용한 보일러 시스템
CN108397424A (zh) 一种水泵
KR102088129B1 (ko) 원심 탄소 자력 열 발생장치
KR101626920B1 (ko) 자기장 발열부를 이용한 보일러 시스템
WO2010114180A1 (ja) 永久磁石式渦電流加熱装置
KR102088131B1 (ko) 원심 탄소 자력 열 발생장치
KR102088130B1 (ko) 원심 탄소 자력 열 발생장치
KR102088132B1 (ko) 원심 탄소 자력 열 발생장치
KR101812720B1 (ko) 자석을 이용한 가열 장치
US7942144B2 (en) Heating system and apparatus
KR20100098913A (ko) 마찰식 보일러 장치
WO2020262753A1 (ko) 원심 탄소 자력 열 발생장치
KR20060008168A (ko) 탄소섬유 히터를 이용한 전기 보일러
KR101515486B1 (ko) 소형 자석 보일러
CN104682611A (zh) 一种具有散热功能的电机壳体
US20130221668A1 (en) Micro combined heat and power unit
WO2006128030A2 (en) Heater apparatus
KR20120109210A (ko) 와전류 유도 발열장치를 이용한 냉난방시스템
KR200374085Y1 (ko) 전기보일러 시스템
KR101458419B1 (ko) 초전도 냉난방식 냉온수 생성모듈, 상기 초전도 냉난방식 냉온수 생성모듈이 내장된 냉온수 보일러 및 냉온수 매트
CN208153408U (zh) 一种水泵
KR102456894B1 (ko) 자력을 이용한 열 발생장치
KR101406020B1 (ko) 저온 화상 방지 기능을 갖는 냉온수 보일러
EP3333500B1 (en) Cell heating device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant