KR20090069485A

KR20090069485A - Apparatus and method for heating water by microwave

Info

Publication number: KR20090069485A
Application number: KR1020070137169A
Authority: KR
Inventors: 김인석; 백영남; 허유; 주효석
Original assignee: 경희대학교 산학협력단
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-01

Abstract

An apparatus and a method for heating water using microwave are provided to prevent the loss of heat generated in a heater and enhance heat exchange effect by surrounding the heater with a casing. An apparatus for heating water using microwave comprises a water feed pipe(100) letting water pass through, a heater which is installed on the outside surface of the water feed pipe and made of a material generating heat by absorbing microwave, a casing(400) that surrounds the heater so as to divide the space in which the heater is arranged from outside, and a microwave generating unit(200) which is fixed to the casing and radiates microwave toward the heater.

Description

Apparatus and method for hot water heating using microwaves {APPARATUS AND METHOD FOR HEATING WATER BY MICROWAVE}

본 발명은 온수 공급 장치에 관한 것으로, 마이크로파를 이용하여 온수를 급속히 공급할 수 있는 온수 급가열 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot water supply device, and to a hot water supply heating apparatus and method that can supply hot water rapidly using a microwave.

온수를 공급하기 위한 장치는 일반적으로 석유나 천연가스와 같은 화석연료를 연소시키고, 그 연소열에 의해 물을 가열하고 있다. 그러나 화석연료의 사용은 공해물질을 배출시키는 문제점이 있으며, 연소열의 상당 부분이 온수를 제공하는 데에 활용되지 못한 채 배출되므로, 열효율이 떨어지며 가열 시간이 오래 소요되는 문제점도 있다.The apparatus for supplying hot water generally burns fossil fuels such as petroleum and natural gas, and heats water by the heat of combustion. However, the use of fossil fuel has a problem to discharge the pollutant, and since a large portion of the heat of combustion is not utilized to provide hot water, the thermal efficiency is lowered and the heating time is long.

최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위해 마이크로파를 이용한 온수 가열 장치가 개발되고 있는 바, 이런 온수 가열 장치들은 마이크로파에 의해 물이 유전가열되도록 하는 공통된 원리를 갖고 있으며, 화석연료의 연소열을 이용하는 것에 비해 공해물질 배출이라는 문제를 발생시키지 않으며, 에너지 효율이 높고, 특히 가열에 소요되는 시간이 단축된다는 장점이 있다. 그러나 물에 의한 마이크로파의 에너지 흡수는 한계가 있으므로, 방사된 마이크로파의 에너지가 모두 물을 가열하는데 사용되지 못하므로, 비록 연소열을 이용하는 방식에 비해서는 에너지 효율이 높다고는 하더라도 에너지 효율을 더욱 증대시키기 위한 기술개발이 이루어지고 있다.Recently, a hot water heating device using microwaves has been developed to solve this problem, and these hot water heating devices have a common principle of permitting the water to be dielectrically heated by microwaves, and compared with using the combustion heat of fossil fuels. It does not cause the problem of discharge, has the advantage of high energy efficiency, in particular, the time required for heating is shortened. However, since the absorption of microwave energy by water is limited, not all of the radiated microwave energy is used to heat the water, although energy efficiency is higher than that of combustion heat. Technology development is taking place.

2006년 특허 제655105호 및 2007년 특허 제741316호는 이와 같이 마이크로파를 이용한 온수 가열 장치에서 에너지 효율을 더욱 향상시키기 위한 기술들을 개시하고 있다.Patents 655105 2006 and 741316 2007 disclose such techniques for further improving energy efficiency in a hot water heating apparatus using microwaves.

특허 제655105호는 마이크로파가 공진되는 캐비티에 금속으로 된 마이크로파 반사봉을 설치하고, 이 반사봉을 중심으로 나선형으로 감긴 가열관에 물을 유동시킴으로서 가열하는데, 반사봉에 의해 마이크로파가 반사되므로 가열관 전체에 골고루 마이크로파가 공급되며, 반사되는 마이크로파에 의해서도 물이 가열될 수 있으므로 가열에 소요되는 시간을 단축시키고 에너지 효율이 상승한다.Patent 655105 installs a microwave reflecting rod made of metal in a cavity in which microwaves are resonated, and heats it by flowing water in a heating tube spirally wound around the reflecting rod. Microwaves are supplied evenly to the whole, and water can be heated by the reflected microwaves, which shortens the time required for heating and increases energy efficiency.

또한 특허 제741316호는 챔버 내에 물이 흐르는 관을 배치하고, 마이크로파 에너지가 관을 투과하여 관 내의 물에 직접 조사되게 하여 물을 유전가열 시키되, 마이크로파의 에너지가 챔버 내에서 서로 간섭되지 않도록 전계 진행방향이 각각 수직, 수평이 되도록 하는 수직전계복사기와 수평전계복사기를 사용하여 가열에 소요되는 시간의 단축과 에너지 효율 향상을 도모하고 있다.In addition, Patent No. 741316 arranges a tube through which water flows in the chamber, and permits microwave energy to pass through the tube and directly irradiate the water in the tube so that the water is dielectrically heated, so that the microwave energy does not interfere with each other in the chamber. The vertical field copying machine and the horizontal field copying machine which make the direction vertical and horizontal, respectively, aim to shorten the time required for heating and to improve energy efficiency.

마이크로파에 의한 물의 가열은 마이크로파가 물 분자에 대해 고주파의 전계와 자계를 반복하여 제공함으로써 물 분자의 쌍극자 진동을 유발하여 마찰에 의해 열이 발생하는 것에 의해 이루어진다. 즉, 마이크로파에 의한 물의 가열은 물 분자 자체의 특성에 의해 결정되는 것이므로, 일정한 에너지를 가진 마이크로파를 에너지 손실 없이 물에 모두 조사하더라도, 최초 조사된 마이크로파의 전체 에너지 중 물을 가열하는데 소요되는 에너지의 비율을 일정 이상 높이는 데에는 본질적인 한계가 있다.The heating of water by microwaves is caused by the generation of heat by friction by causing the dipole vibrations of the water molecules by providing the microwaves with high frequency electric and magnetic fields repeatedly with respect to the water molecules. That is, since the heating of water by microwaves is determined by the properties of the water molecules themselves, even if all microwaves with a constant energy are irradiated to the water without energy loss, the energy required to heat water among the total energy of the first irradiated microwaves is determined. There is an inherent limit to raising the ratio above a certain point.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 보다 빠른 시간 내에 물을 가열할 수 있으며, 높은 에너지 효율을 가진 온수 급가열 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hot water heating apparatus and method capable of heating water in a faster time, and having a high energy efficiency.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 장치는, 가열하고자 하는 물이 내부를 통과하는 급수관과, 상기 급수관의 외주면에 설치되고 마이크로파를 흡수하여 발열하는 재질로 된 발열부와, 상기 발열부가 배치된 공간이 외부와 구획되도록 상기 발열부를 둘러싸는 케이싱과, 상기 케이싱에 고정되고 상기 발열부를 향해 마이크로파를 방사하는 마이크로파 발생부를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the hot water heating apparatus using the microwave according to the present invention includes a water supply pipe through which water to be heated passes, and a heating part made of a material installed on an outer circumferential surface of the water supply pipe to absorb microwaves and generate heat. And a casing surrounding the heat generating unit so that the space in which the heat generating unit is disposed is partitioned from the outside, and a microwave generating unit fixed to the casing and radiating microwave toward the heat generating unit.

본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 장치에 있어서, 상기 발열부는, 각각 봉 형상이고, 실리콘 카바이드를 함유한 복수 개가 방사상 등간격으로 배치된 것을 특징으로 한다. In the hot water heating apparatus using the microwave according to the present invention, the heat generating portion is each rod-shaped, characterized in that a plurality of pieces containing silicon carbide are arranged at radial equal intervals.

본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 장치에 있어서, 마이크로파의 에너지 손실을 최소화하기 위해, 상기 케이싱의 상기 마이크로파 발생부가 설 치된 일부 면은 나머지 면에 비해 유전율이 낮은 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 또한 상기 케이싱은, 내벽이 세라믹 재질이고, 외벽이 도전체로 된 이중벽 구조로 된 것이 바람직하다. 이때 상기 케이싱의 상기 마이크로파 발생부가 설치된 일부 면은 상기 외벽이 천공된 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 온수 급가열 장치.In the hot water heating apparatus using the microwave according to the present invention, in order to minimize the energy loss of the microwave, it is preferable that some surfaces on which the microwave generator of the casing is installed are made of a material having a lower dielectric constant than the other surfaces. In addition, it is preferable that the casing has a double wall structure in which the inner wall is made of ceramic material and the outer wall is made of a conductor. At this time, a part of the surface of the casing in which the microwave generating unit is installed, the hot water heating apparatus using a microwave, characterized in that the outer wall is perforated.

한편 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 방법은, 가열할 물을 관 내에서 일방향으로 유동시키는 급수단계와, 상기 관 외부에 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 재질로 된 발열부를 배치하는 발열부배치단계와, 상기 발열부에 마이크로파를 조사하는 마이크로파조사단계와, 상기 발열부가 상기 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 열발생단계와, 상기 발열부에서 발생된 열이 상기 물로 전달되는 열전달단계를 포함하여 이루어진다. 여기서 상기 발열부배치단계는, 봉 형상이고 실리콘 카바이드를 함유하는 발열부를 배치하는 것이 바람직하다.On the other hand, the hot water rapid heating method using the microwave according to the present invention, the water supply step of flowing the water to be heated in one direction in the tube, and a heat generating unit for disposing a heat generating portion made of a material absorbing microwaves to generate heat outside the tube A disposition step, a microwave irradiation step of irradiating microwaves to the heat generating part, a heat generating step of generating heat by absorbing the microwaves from the heat generating part, and a heat transfer step of transferring heat generated from the heat generating part to the water. It is done by Here, the heat generating portion arrangement step, it is preferable to arrange the heat generating portion containing a rod-shaped silicon carbide.

본 발명에 따른 온수 급가열 장치는, 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 발열부가 1차로 마이크로파를 흡수하되, 물에 비해 높은 효율로 마이크로파의 에너지를 흡수하여 신속히 가열되며, 이 발열부는 물이 흐르는 관에 접해 있으므로 열을 물로 전달하여 물을 급속히 가열할 수 있다. 또한 케이싱이 발열부를 둘러싸고 있으므로, 발열부에서 발생한 열이 외부로 손실되지 않아 열교환효과를 증대시킬 수 있고, 물을 가열하는데 소요되는 시간을 더욱 단축할 수 있다. 한편 케이싱 의 일부를 유전율이 보다 낮은 재질로 형성하고 이 부분을 통해 마이크로파를 조사함으로써, 마이크로파 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.In the hot water heating apparatus according to the present invention, the heat generating portion that absorbs microwaves and generates heat absorbs microwaves primarily, but absorbs energy of microwaves with high efficiency compared to water, and heats quickly, and the heat generating portion is a pipe through which water flows. As it is in contact with it, it can transfer heat to the water and heat the water rapidly. In addition, since the casing surrounds the heat generating portion, heat generated in the heat generating portion is not lost to the outside, thereby increasing the heat exchange effect, and further reducing the time required to heat the water. On the other hand, by forming a part of the casing of a material having a lower dielectric constant and irradiating microwaves through this part, the loss of microwave energy can be minimized.

한편 본 발명에 따른 온수 급가열 방법은, 발열부가 1차로 마이크로파를 흡수하여 발열하고, 이 열을 물로 전달하므로, 마이크로파가 물에 의해 직접 흡수되는 것에 비해 신속한 가열이 가능하다.On the other hand, the hot water rapid heating method according to the present invention, since the heat generating unit primarily absorbs the microwaves and generates heat, and transfers the heat to the water, it is possible to heat faster than the microwaves are directly absorbed by the water.

이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 온수 급가열 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the hot water heating apparatus according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 온수 급가열 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에서 바라본 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B선에서 바라본 단면도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a hot water heating apparatus according to the present invention, Figure 2 is a sectional view seen from the line A-A of Figure 1, Figure 3 is a sectional view seen from the line B-B of FIG.

급수관(100)은 내부에 가열하고자 하는 물이 흐르는 관체이다.The water supply pipe 100 is a pipe through which water to be heated flows.

마이크로파 발생부(200)는 급수관(100)의 외부에 설치되어 마이크로파를 방사한다. 마이크로파 발생부(200)로는 클라이스트론(klystron), 마그네트론(magnetron) 또는 메이저(maser)를 포함하는 통상적인 마이크로파 발생 장치를 사용할 수 있다.The microwave generator 200 is installed outside the water supply pipe 100 to emit microwaves. As the microwave generator 200, a conventional microwave generator including a klystron, a magnetron, or a maser may be used.

발열부(300)는 급수관(100)의 외주면에 밀착되도록 배치된다. 발열부(300)는 봉 형상인 것이 바람직하지만, 이 형상에만 한정되는 것은 아니다. 이 발열부(300)는 마이크로파를 흡수하여 발열되는 재질로 이루어져 있는데, 적어도 동일 한 에너지의 마이크로파가 조사되었을 때 물보다 발열이 빠르거나, 발열량이 많은 재질로 이루어져 있어야 한다. 이런 재질은 여러 종류가 알려져 있으나 특히 실리콘 카바이드(SiC)를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 발열부(300)는 급수관(100) 외부에 밀착되어 조사된 마이크로파를 흡수하여 물보다 신속하게 많은 열을 발생시킴으로써, 급수관(100) 내부를 흐르는 물에 열을 전달하여 물을 가열하게 된다. The heat generating unit 300 is disposed to be in close contact with the outer circumferential surface of the water supply pipe 100. Although it is preferable that the heat generating part 300 is a rod shape, it is not limited only to this shape. The heat generating unit 300 is made of a material that absorbs microwaves and generates heat, and when the microwaves of at least the same energy are irradiated, the heat generating unit 300 must be made of a material that generates heat faster or generates more heat. Many kinds of such materials are known, but it is preferable to contain silicon carbide (SiC). The heat generating unit 300 absorbs the microwaves closely contacted to the outside of the water supply pipe 100 and generates more heat than water, thereby transferring heat to water flowing inside the water supply pipe 100 to heat the water.

한편 발열부(300)가 1차 발열한 뒤 그 열을 물로 전달하므로, 발열부(300)의 부피가 클수록 물을 더욱 신속하게 가열할 수 있다. 따라서 발열부(300)는 복수 개가 급수관(100)을 중심으로 방사상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 1 내지 도 3에는 복수의 발열부(300)가 각각 원형 단면을 가진 봉 형상으로서, 급수관(100)을 중심으로 한 원의 원주 상에 등간격으로 배열된 것으로 도시하고는 있으나, 열전달을 원활하게 하기 위해 급수관(100)의 형상에 맞추어 다른 형태로 배열할 수도 있다. 또한 각각의 발열부(300)는 원형 단면을 가진 봉 형상이 아니라 급수관(100)의 외주면에 밀착되는 초승달 형태의 단면을 가진 봉 형상일 수도 있다.On the other hand, since the heat generating unit 300 heats the first heat and then transfers the heat to water, the larger the volume of the heat generating unit 300 can heat the water more quickly. Therefore, it is preferable that a plurality of heat generating units 300 are disposed radially around the water supply pipe 100. In Figures 1 to 3, the plurality of heat generating portions 300 are rod-shaped each having a circular cross section, but are shown as being arranged at equal intervals on the circumference of the circle centered on the water supply pipe 100, the heat transfer smoothly It may be arranged in a different form in accordance with the shape of the water supply pipe (100). In addition, each of the heating parts 300 may be a rod shape having a crescent shaped cross section in close contact with the outer circumferential surface of the water supply pipe 100 rather than a rod shape having a circular cross section.

케이싱(400)은 마이크로파의 공진 공간, 즉 캐비티(cavity)를 제공하기 위한 것으로, 발열부(300)를 둘러싸도록 형성된다. 케이싱(400)은 마이크로파가 외부로 누설되지 않도록 도전성 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 도 1 내지 도 3에서 케이싱(400)은 입방체 형상을 가진 것으로 도시하고는 있으나, 발열부(300)를 둘러싸는 형상이라면 원기둥 형상과 같은 다른 형상을 갖더라도 무방하다.The casing 400 is provided to provide a resonance space of the microwave, that is, a cavity, and is formed to surround the heat generating part 300. The casing 400 is preferably formed of a conductive material so that microwaves do not leak to the outside. 1 to 3, the casing 400 is illustrated as having a cubic shape. However, the casing 400 may have another shape such as a cylindrical shape as long as it surrounds the heat generating part 300.

발열부(300)가 실리콘 카바이드로 되어 있는 경우, 마이크로파를 흡수하여 가열되면 1000℃를 상회하는 온도에 도달할 수 있다. 따라서, 고온에서 케이 싱(400)을 보호하기 위해 케이싱(400)의 외벽(410)은 도전성 재질로 하되, 세라믹 재질로 된 내벽(420)을 추가하여 케이싱(400)이 전체적으로 이중벽 구조가 되도록 하는 것이 바람직하다.When the heat generating part 300 is made of silicon carbide, when the microwave is absorbed and heated, the temperature may exceed 1000 ° C. Therefore, in order to protect the casing 400 at a high temperature, the outer wall 410 of the casing 400 is made of a conductive material, but by adding an inner wall 420 made of ceramic material so that the casing 400 becomes a double wall structure as a whole. It is preferable.

한편, 발열부(300)는 마이크로파를 1차적으로 흡수하여 자체 발열한 뒤, 그 열을 물로 전달함으로써 물이 가열되는 바, 발열부(300)가 마이크로파를 원활하게 흡수할 수 있는 조치가 필요하다. 이를 위해 케이싱(400)의 벽체의 일부는 다른 부분에 비해 유전율이 낮은 재질로 이루어져 있는 것이 바람직하며, 마이크로파 발생부(200)는 이 부분을 통해 마이크로파를 발열부(300) 측으로 조사하도록 한다. 도 1 내지 도 3에서 마이크로파 투과부(411)가 이와 같이 유전율이 보다 낮은 재질로 이루어진 케이싱(400) 벽체의 일부이다. 마이크로파 투과부(411)는 발열부(300)와 마이크로파 발생부(200) 사이에 형성됨으로써, 마이크로파 발생부(200)에서 조사된 마이크로파가 에너지 손실이 최소화된 상태로 발열부(300)에 도달할 수 있도록 한다. 이와 같은 마이크로파 투과부(411)는 단순히 케이싱(400)의 이중벽 구조를 모두 관통한 구멍으로 형성할 수도 있으나, 케이싱(400)이 도전 재질과 세라믹 재질의 이중벽 구조로 된 경우, 일반적으로 세라믹 재질이 도전성 재질보다 유전율이 낮으므로, 도전성 재질로 된 외벽(410)만 관통하는 구멍으로 마이크로파 투과부(411)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우 케이싱(400) 내부의 고열을 세라믹 재질로 된 내벽(420)이 차단해주므로, 마이크로파 발생부(200)가 열에 의해 손상되는 것을 최소화할 수도 있다. 또한 세라믹 재질로 된 내벽(420)은 열전도도가 낮으므로, 발열부(300)에서 발생한 열이 케이싱(400) 외부로 손실되는 것을 줄여주 는 기능도 가진다. 이와 같은 열손실을 더욱 줄이기 위해서 케이싱(400)에 별도의 단열부재를 추가하여 케이싱(400)을 3중벽 이상의 구조로 형성하는 것도 가능하다.On the other hand, the heat generating unit 300 absorbs microwaves primarily and heats itself, and then transfers the heat to water to heat the water. Therefore, the heating unit 300 needs to take measures to smoothly absorb the microwaves. . To this end, it is preferable that a part of the wall of the casing 400 is made of a material having a lower dielectric constant than other parts, and the microwave generator 200 allows the microwave to be irradiated toward the heat generating part 300 through this part. 1 to 3, the microwave transmitting part 411 is a part of the casing 400 wall made of a material having a lower dielectric constant. The microwave transmitting part 411 may be formed between the heat generating part 300 and the microwave generating part 200 so that the microwaves radiated from the microwave generating part 200 may reach the heat generating part 300 in a state in which energy loss is minimized. Make sure The microwave transmission part 411 may be simply formed by a hole penetrating all of the double wall structure of the casing 400, but when the casing 400 has a double wall structure made of a conductive material and a ceramic material, the ceramic material is generally conductive. Since the dielectric constant is lower than that of the material, it is also possible to form the microwave transmission portion 411 through a hole penetrating only the outer wall 410 made of a conductive material. In this case, since the inner wall 420 made of a ceramic material blocks high heat inside the casing 400, the microwave generator 200 may be minimized from being damaged by heat. In addition, since the inner wall 420 made of a ceramic material has low thermal conductivity, the inner wall 420 also has a function of reducing heat lost from the heat generating part 300 to the outside of the casing 400. In order to further reduce the heat loss, it is possible to form a casing 400 in a structure having a triple wall or more by adding a separate insulating member to the casing 400.

이하에서는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the hot water rapid heating method using a microwave according to the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 온수 급가열 방법의 일실시예의 순서도이다.Figure 4 is a flow chart of one embodiment of a hot water rapid heating method using a microwave according to the present invention.

온수를 가열하기 위해, 먼저 가열하려는 물을 일방향으로 유동시킨다(급수단계, S101). 관체의 일측에서 급수하면 물을 일방향으로 유동시킬 수 있다.In order to heat hot water, first, the water to be heated is flowed in one direction (water supply step, S101). When water is supplied from one side of the tube, water can flow in one direction.

물이 유동 중인 관의 외부에 발열부를 밀착하여 배치하는데(발열부배치단계, S102), 이 발열부는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키는 재질로 이루어진다. 또한 발열부는 동일한 조건에서 물보다 발열량이 많거나 신속히 발열되는 재질이어야 한다. 발열부의 재질로서는 실리콘 카바이드를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 발열부는 봉 형상으로써, 그 길이방향이 물의 유동방향과 나란하도록 배치한다.The heat generating unit is placed in close contact with the outside of the tube in which water is flowing (heat generating unit arrangement step S102), and the heat generating unit is made of a material that absorbs microwaves and generates heat. In addition, the heat generating unit should be a material that generates more heat or rapidly generates heat than water under the same conditions. It is preferable to use silicon carbide as a material of the heat generating portion. In addition, the heat generating portion has a rod shape and is disposed such that its longitudinal direction is parallel to the flow direction of water.

발열부가 배치된 상태에서 외부로부터 마이크로파를 발생시켜 발열부를 향해 조사한다(마이크로파조사단계, S103). 그러면 발열부는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시킨다(열발생단계, S104). 발열부는 물이 유동하는 관에 밀착되어 있는 상태이므로, 발열부에서 발생한 열은 자연히 물로 전달된다(열전달단계, S105).In the state in which the heat generating portion is arranged, microwaves are generated from the outside and irradiated toward the heat generating portion (microwave irradiation step, S103). The heat generating portion absorbs microwaves to generate heat (heat generating step S104). Since the heat generating portion is in close contact with the tube through which water flows, the heat generated from the heat generating portion is naturally transferred to the water (heat transfer step, S105).

이와 같이 마이크로파의 에너지를 1차로 발열부가 흡수하여 열을 발생시키고, 발생된 열을 물로 전달함으로써, 발열부 없이 물에 직접 마이크로파를 조사하 는 것에 비해 월등히 빠른 시간 내에 물을 가열할 수 있다.In this way, the heat of the first heat absorbing the microwave energy to generate heat, and by transferring the generated heat to the water, it is possible to heat the water much faster than the irradiation of the microwave directly to the water without the heat generating portion.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 온수 급가열 장치의 일 실시예를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing an embodiment of a hot water heating apparatus according to the present invention,

도 2는 도 1의 A-A선에서 바라본 단면도,2 is a cross-sectional view taken from the line A-A of FIG.

도 3은 도 1의 B-B선에서 바라본 단면도,3 is a cross-sectional view taken from the line B-B of FIG.

Claims

A water supply pipe through which water to be heated passes,

A heat generating portion formed on an outer circumferential surface of the water supply pipe and absorbing microwaves to generate heat;

A casing surrounding the heat generating unit so that the space in which the heat generating unit is disposed is partitioned from the outside;

The hot water heating apparatus using a microwave is fixed to the casing and comprises a microwave generator for emitting a microwave toward the heat generating portion.

The method of claim 1, wherein the heat generating unit,

A hot water heating apparatus using microwaves, each of which is rod-shaped, and a plurality of silicon carbides are disposed at radial equal intervals.

The method of claim 1,

Part of the surface of the casing is provided with the microwave generating unit is a hot water heating apparatus using a microwave, characterized in that made of a material having a lower dielectric constant than the other surface.

The method of claim 1, wherein the casing,

A hot water heating apparatus using microwaves, wherein the inner wall is made of ceramic material and the outer wall is a double wall structure made of a conductor.

The method of claim 4, wherein

Part of the surface of the casing in which the microwave generator is provided, the outer wall is perforated hot water heating apparatus using a microwave.

A water supply step of flowing water to be heated in one direction in the pipe;

A heat generation unit disposing step of arranging a heat generation unit made of a material that generates heat by absorbing microwaves outside the tube;

A microwave irradiation step of irradiating microwaves to the heating unit;

A heat generating step of generating heat by the heat generating part absorbing the microwaves;

Hot water rapid heating method using a microwave including a heat transfer step of the heat generated in the heat generating portion is transferred to the water.

The method of claim 6, wherein the heating portion arrangement step,

Hot water rapid heating method using a microwave, characterized in that the heat generating portion containing a rod-shaped silicon carbide.