KR20130000270A - 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 혹은 전동기를 동력원으로 사용하여 입력 부하를 최소화시킬 수 있는 와전류 유도 발열장치를 작동시켜 생산된 열원을 이용하여 건축물에 냉방, 난방, 급탕을 제공하며, 특히, 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하기 위한 다양한 자석 배열과 발열체 구조를 제공하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 와전류 발열 장치의 회전자가 구동될 때 발열체와의 사이에 필연적으로 발생하는 와전류에 의한 브레이크 기능을 감소시키면서도 단시간 내에 고온의 열을 생산할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템{Cooling and heating system using induction heating device for low input energy.}

본 발명은 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 혹은 전동기를 동력원으로 사용하여 입력 부하를 최소화시킬 수 있는 와전류 유도 발열장치를 작동시켜 생산된 열원을 이용하여 건축물에 냉방, 난방, 급탕을 제공하며, 특히, 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하기 위한 다양한 자석 배열과 발열체 구조를 제공하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 관한 것이다.

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.

와전류 발열 장치의 기본 구성 요소는 영구 자석으로 이루어진 회전자와 원통형으로 이루어진 발열체 등으로 구성되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 장치들은 영구자석으로 이루어진 회전자를 구동시키는데 입력 에너지가 많이 필요하다는 문제점을 가지고 있다.

왜냐하면, 도체에 자속을 교번하면 와전류가 유도되어 주울열에 의해 열이 발생하지만, 동시에 플래밍의 왼손 법칙에 따라 회전자의 회전을 방해하는 힘이 강하게 작용하기 때문이다.

상기 방해하는 힘을 이용하는 것이 와전류 브레이크이다.

상기 기술은 무접촉 제동장치에 활용되고 있는데 놀이 동산의 자이드롭 제동장치나 고속철도의 제동 장치에 이용되고 있다.

따라서, 와전류를 이용한 유도 발열 장치를 산업적으로 이용하기 위해서는 와전류에 의해 발생하는 브레이크의 힘을 극복하고 회전자를 구동시켜야 하는 문제점을 해결하고 동시에 작은 입력 에너지로 유도 발열 장치를 구동하게 하는 방법이 필요하다.

이러한 사실은 최근 발표된 학술 논문 “와전류를 이용한 발열기의 개발”(대한기계학회논문집 B 제33권 제8호 통권 제287호 (2009년 8월) pp.565-572 1226-4881 KCI 등재)에서 잘 나타나고 있는데, 상기의 논문에서 전동기를 동력원으로 사용하여 제작된 발열기의 열효율이 회전자 RPM 118~230 사이에서 94.8~99%로 측정되었다.

와전류를 이용한 발열 장치를 풍력에 적용시킨 종래의 발명들도 상기한 문제점을 가지고 있다.

풍력을 동력원으로 하는 와전류 발열 장치가 산업적인 가치를 가지기 위해서는 풍력발전기로 발전을 하는 풍속보다 낮은 풍속에서 발열이 일어나야 하는데, 종래의 와전류를 이용한 발열 장치들은 회전자의 RPM이 증가할수록 회전자의 회전을 방해하는 브레이크의 힘이 커지기 때문에 회전자의 RPM이 일정 수준 이상 증가할 수가 없다.

상기한 논문 "와전류를 이용한 발열기의 개발"에서도 측정 RPM이 230을 초과하지 않고, 본 출원인이 출원한 대한민국특허출원번호 2010-22802호인 “자석을 이용한 유도 발열장치에서도 RPM을 300이상 초과했을 경우 브레이크의 힘이 너무 커져 원통형 발열체 및 전체 시스템이 심하게 진동하는 문제점을 가질 수 밖에 없었다.

원통형 발열체를 이용한 와전류 발열 장치를 활용하여 일정한 수준 이상의 열에너지를 얻기 위해서는 풍력으로 전기를 생산할 때보다 더 큰 에너지가 필요하다.

따라서 풍력을 이용한 종래의 와전류 발열 장치 역시 풍력으로 전기를 생산하고, 이때 생산된 전기로 일반 전기 히터를 이용하여 열에너지로 변환시키는 것보다 효율적이지 못하다.

결국, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 입력 부하가 최소화되어 저풍속의 풍력으로도 발열하는 장치를 제안하고, 와전류유도발열장치를 구성하고 있는 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하기 위한 다양한 자석 배열 및 발열체 구조를 제공하여 발열은 정상적으로 이루어지면서 입력 에너지 부하는 현저히 감소시키며, 발열된 열원을 이용하여 건축물에 냉방, 난방, 급탕을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 와전류를 이용한 발열 장치가 구동할 때 영구자석으로 구성된 회전자와 발열체 사이에 발생하는 와전류에 의한 브레이크 기능을 감소시켜 입력 에너지(부하)를 최소화하는 것인데, 회전자에 브레이크 부하가 적게 걸리도록 발열체금속을 원통형이 아닌 원통형을 여러 개로 쪼갠 형태인 바형태로 자석부 둘레를 감싸도록 구성하는 것이 핵심 기술이다.

이 원리는 발전기나 전동기에서 와류손을 줄이기 위하여 얇은 철심을 적층하여 와전류의 전체 크기를 줄여 철손을 감소시키는 원리와 동일하다.

즉, 발열체인 원통형을 쪼개어 육면체 형상을 가지는 다수개의 금속바를 영구자석으로 이루어진 회전자 주위에 적절한 간격으로 배치함으로써 와전류의 크기를 감소시켜 와전류 부하를 최소화시키게 되는 것이다.

또한, 종래 와전류 유도 발열 장치에는 회전자를 구성하는 자극이 항상 교번하게 배열되어 있어 회전자의 부하가 최대화될 수 밖에 없었다.

그러나, 본 발명에서는 자석의 배열을 다양하게 하여 발열은 최대화시키면서도 회전자를 방해하는 힘은 최소화시켰다.

이렇게 구성된 와전류 발열 장치는 와전류에 의한 브레이크 기능이 제거되어 최소한의 입력 에너지로도 고RPM을 유지할 수 있게 되어 효율적인 발열이 가능하다.

이때, 발열체로 사용하는 금속은 철, 스테인레스, 스틸, 알루미늄, 구리 등이 가능하나 열전도율이 좋은 알루미늄이나 구리를 사용하는 것이 열전달에 효율적이다.

본 발명의 다른 목적은 금속바 내부에 액체통로를 형성시켜 입수된 액체를 가열하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 풍력으로 생산된 전기를 이용한 히터 방식으로 열에너지를 생산하는 것이 아니라, 풍력으로 열에너지를 직접 생산하는 풍력 보일러를 제공하는데 그 목적이 있으며, 특히, 임펠러의 날개가 낮은 풍속에서도 발열이 되는 입력 에너지를 최소화하는 풍력용 와전류 유도 발열 장치를 제공하여 이에 생산된 열원을 이용하여 난방수단 혹은 냉난방수단을 적절하게 조합하여 난방, 냉방, 급탕을 동시에 제공하거나, 난방 및 급탕을 제공하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 바람이 불지 않을 경우를 대비하여 비상모터를 설치 구성하여 비상모터에 의해 와전류 유도 발열 장치를 동작시키도록 하여 항상 건축물에 난방, 냉방, 급탕을 제공하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 와전류유도발열장치의 회전축에 연결되는 동력원으로 임펠러 대신에 전동기 혹은 터빈을 설치 구성하여 건축물에 난방, 냉방, 급탕을 제공하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 와전류 발열 장치 혹은 열교환기에 송풍팬을 장착하여 온풍기 방식으로 난방을 제공하도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 와전류유도발열장치를 구성하고 있는 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하기 위한 다양한 자석 배열 및 발열체 구조를 제공하여 발열은 정상적으로 이루어지면서 입력 에너지 부하는 현저히 감소시킬 수 있도록 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명인 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템은,

풍력에 의해 회전하는 임펠러(900); 임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000); 와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 난방을 제공하는 난방수단; 상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되, 상기 와전류유도발열장치(1000)는, 회전축(400), 상기 회전축에 형성되는 자석부(100), 상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200), 상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 와전류 유도발열장치에 의해 발생되는 열원을 이용하여 액체를 가열시키는 것이다.

또한, 영구자석으로 이루어진 회전자 주위에 형성되는 발열체를 원통형이 아닌 금속바를 형성하는 것이 영구자석과 금속바 사이에 발생하는 와전류에 의한 브레이크를 최소화하는 핵심 기술이다.

본 발명에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 적용되는 와전류 유도 발열장치는 와전류 발열 장치의 회전자가 구동될 때 발열체와의 사이에 필연적으로 발생하는 와전류에 의한 브레이크 기능을 감소시키면서도 단시간 내에 고온의 열을 생산할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

종래의 기술이나 고안에서 와전류 발열 장치를 구동하기 위해서는 큰 입력 에너지가 필요한 것은 영구자석으로 이루어진 회전자를 둘러싸고 있는 발열체가 원통형으로 구성되어 있기 때문이다.

그러나, 본 발명에 따른 와전류 유도 발열 장치는 발열체를 원통형이 아닌 바형태로 자석부 둘레를 감싸도록 구성하고 있는데, 이것은 발열체 금속의 배치 형상에 따라서 와전류를 이용한 발열 장치에 작용하는 브레이크의 힘에 차이가 있기 때문이다.

발열체가 원통형상일 경우 와전류의 크기가 가장 크며, 원통형상을 절단하게 되면 와전류의 크기가 줄어들게 된다.

따라서, 부하를 줄이기 위해서는 원통형을 적절한 개수로 절단해야 하는데, 금속바가 너무 작으면 발열에 문제가 있고, 액체를 통과시키는 통로를 제작하는데 문제가 있어 많은 연구가 필요한 부분이었다.

본 발명에 따라 제작된 발열 장치를 실험한 결과, 회전자와 발열체인 금속바 사이에 발생하는 브레이크의 힘이 현저하게 감소하여 마치 기계적 마찰 부하와 베어링 부하만 있는 것처럼 회전자의 회전이 부드럽게 되며, 회전자의 RPM을 2,000~3,000 까지 상승시켜도 발열체인 금속바에 진동이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

와전류에 의한 발열량은 자속과, RPM의 제곱에 비례하기 때문에 RPM이 높을 수록 높은 열에너지를 얻을 수 있으나, 발열체를 원통형으로 구성하면 RPM의 증가에 따른 브레이크의 힘이 같이 커지기 때문에 RPM 200~300에서 회전자가 멈추게 되는 한계가 있다.

따라서, 이때 발생하는 열에너지도 한계를 가질 수밖에 없는 것이다.

또한, 원통형 발열체로 구성된 와전류 유도 발열 장치는 와전류가 크기 때문에 발열 역시 크다고 할 수 있으나 와전류에 의한 브레이크 기능으로 회전자가 정지하게 되기 때문에 입력 에너지가 작을 경우 열효율이 급격히 떨어지는 단점이 있다.

이러한 현상은 풍력 발전기와 비슷하다.

풍력 발전기의 경우 출력의 용량에 상관없이 정격 출력을 위한 풍속은 11~12m/s인데, 이 정격 출력 풍속 이하의 풍속에서는 출력 용량이 급격히 떨어지듯이 원통형 발열체의 경우도 일정 수준 이상의 입력 에너지가 필요한 것이다.

반면에, 본 발명에 따른 금속바를 발열체로 사용하는 발열 장치는 와전류에 의한 브레이크 기능이 최소화되어 입력 에너지에 따라서 열에너지가 비례하기 때문에 일정 수준 이하의 입력 에너지에서도 정상적으로 열에너지를 생산할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

결국, 본 발명에 의한 와전류 발열 장치는 종래 발열 장치에서 필연적으로 발생하는 와전류에 의해 발생하는 브레이크 힘을 감소시켰기 때문에 정상적인 발열이 가능하게 되는 것이다.

특히, 풍력을 이용하여 와전류 발열 장치를 구동할 경우 종래의 발열 장치는 풍력으로 전기를 생산할 수 있는 풍속보다 높은 풍속에서 정상적인 온도의 발열이 가능한데, 본 발명에 따른 와전류 발열 장치는 임펠러가 회전하는 최소 풍속에서도 발열이 가능하며, RPM이 증가할수록 발열량은 증가한다.

또한, 발열체로 사용하는 강자성체와 상자성체의 발열량은 크게 차이가 없는데, 강자성체인 철을 주원료로 하는 금속을 사용하게 되면 영구 자석과의 인력 때문에 초기 시동 부하가 높은 단점이 있고, 상자성체인 구리나 알루미늄을 사용하게 되면 영구자석으로 이루어진 회전자와의 인력이 없어 초기 시동 시 부하가 적은 장점이 있으며, 상기의 금속은 열전도율이 높기 때문에 별도의 장치 없이 열교환기로 직접 사용할 수 있는 장점도 있다.

본 발명인 입력 에너지를 최소화하는 와전류 유도 발열 장치는 가열된 발열체 혹은 열교환기 외부에서 송풍팬으로 바람을 불어주면 온풍기가 되며, 발열체로 물을 가열하거나 증기를 생산하게 되면 보일러가 된다.

그러므로, 본 발명에서는 주요핵심기술인 와전류 유도 발열장치를 냉방 및 난방 설비에 적용하여 건축물에 화석연료나 전기의 사용없이 순수한 바람의 힘만으로 냉방, 난방, 급탕을 제공할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 풍력 발전기로 생산된 전기를 이용한 히터로 열에너지를 생산하는 것이 아니라, 풍력으로 열에너지를 직접 생산하는 풍력 발열 장치를 제공하는데 그 목적이 있으며, 특히, 임펠러의 날개가 초기 구동되는 풍속에서도 발열이 되는 입력 에너지를 최소화하는 풍력용 와전류 유도 발열 장치를 제공하여 이에 생산된 열원을 이용하여 열교환기, 온수저장조, 흡수식냉동기, 난방수저장조 등을 적절하게 조합하여 난방, 냉방, 급탕을 동시에 제공하거나, 난방 및 급탕을 제공하여 적용되는 설비에 따라 탄력적으로 활용이 가능한 효과가 있다.

또한, 바람이 불지 않을 경우를 대비하여 와전류 발열장치에 비상모터를 설치 구성하여 비상모터에 의해 와전류 유도 발열 장치를 동작시키도록 하여 항상 건축물에 난방, 냉방, 급탕을 제공하는 효과가 있다.

또한, 와전류유도발열장치의 회전축에 연결되는 동력원으로 임펠러 대신에 전동기 혹은 터빈을 설치 구성하여 건축물에 난방, 냉방, 급탕을 제공하도록 함으로써, 풍력 이외에도 다양한 동력원을 활용하여 건축물에 난방, 냉방, 급탕을 제공하는 효과가 있다.

또한, 자석부의 배열에 있어서 종래에는 자극을 교대로 배열하여 회전자의 회전을 방해하는 힘이 최대로 발생하였으나, 본 발명에서는 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하기 위한 다양한 자석 배열을 제공하였다.

특히, 자석 사이에 적당한 공간을 두고 모두 동일극으로 자석을 배열하면 발열은 정상적으로 이루어지면서 입력 에너지 부하는 현저하게 감소하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

이것은 자극이 동일극으로 구성되어 있더라도 자석이 없는 공간에 반대극이 자연스럽게 발생하기 때문이다.

이와 비슷한 효과를 내는 다양한 자석 배열 방법이 도 5a 내지 도 5k에 제시되어 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 삼실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템의 와전류유도발열장치 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템의 와전류유도발열장치 정면도이다.
도 5a 내지 도 5k는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 냉난방시스템의 와전류유도발열장치에 구성되는 자석부의 배열을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 사실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 오실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

이하 본 발명에 대하여 도면 및 구체적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 삼실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템의 와전류유도발열장치 사시도이다.

도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템의 와전류유도발열장치 정면도이다.

도 5a 내지 도 5k는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 냉난방시스템의 와전류유도발열장치에 구성되는 자석부의 배열을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템은,

풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);

임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);

와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 난방을 제공하는 난방수단;

상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,

상기 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되되, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되어 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

도 4a 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되되, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되어 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성은 부하가 적게 걸리도록 원통 형상의 발열체금속을 구성하는 것이 아닌 바형태의 발열체금속을 구성하게 되는 것이다.

또한, 액체통로(300)를 상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성시켜 액체가 흐르는 공간을 제공하게 된다.

상기와 같이 다수의 액체통로를 구성한 후, 다수의 액체통로에 상호연결관(700)을 상호 연결시켜 액체통로 내부로 액체를 공급하여 액체를 발열시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 액체통로들을 상호연결관으로 상호 연결하여 액체가 통과하도록 구성함으로써, 상기 회전축에 형성된 자석부를 회전시켜 발열체금속바가 발열되면 액체통로에 공급되는 액체가 가열되는 것이다.

상기 상호연결관(700)은 도면에 도시한 대로 연속하여 액체통로에 연결되어 유입되는 액체가 유출될 때까지 가열되므로 순식간에 가열이 가능한 현저한 효과를 제공할 수 있다.

한편, 비상모터(600)는 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하도록 하여 24시간 지속적으로 열원을 제공할 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 와전류유도발열장치는 회전축에 구성된 자석부와 상기 자석부를 감싸도록 외형을 형성하는 발열체금속바를 이용하여 유도 발열하는 장치로 풍력에 의해 임펠러가 회전하게 되면 회전축이 회전하게 되며 이에 따라 자석부도 동시에 회전하게 되는 것이다.

종래의 와전류 발열 장치는 발열체를 원통형으로 구성하였기 때문에 와전류에 의해 발생하는 브레이크 힘을 감소시키는 방법이 없었다.

따라서, 풍력을 이용하여 발열 장치를 가동하기 위해서는 풍력 발전기의 정격 출력 풍속과 비슷한 풍속이 필요하게 되어 저 풍속에서 널리 활용되지 못하고 있는 실정이었다.

왜냐하면, 풍력을 활용하기 위해서는 풍력 발전기의 정격 출력 풍속보다 낮은 풍속에서 발열 장치가 구동되어 열이 발생하여야 하는데 와전류에 의한 브레이크 힘 때문에 정격 출력이 가능한 풍속, 즉 11~12m/s에 근접하여야만 구동이 가능하기 때문이다.

따라서, 저 풍속에서는 발열 장치가 정상적으로 구동할 수 없었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 풍속으로 동작되는 임펠러에 연결된 회전축에 자석부를 도면과 같이 배열하고 회전축 주위로 일정 간격 이격시켜 원통형의 발열체금속이 아닌 발열체금속바를 설치 구성하게 되면 회전자와 발열체금속바 사이에 발생하는 브레이크의 힘이 감소하게 되어 저 풍속에서도 상기 발열체금속바에 고온의 열이 발생하는 것이다.

한편, 본 발명에서의 발열체금속바들은 서로 어느 한 모서리가 도면과 같이 접촉될 수도 있고, 접촉되지 않도록 구성할 수도 있다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 언급하고 있는 난방수단은,

상기 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 이용하여 저장된 유체가 가열되는 온수저장조(1200),

온수저장조에서 가열된 유체를 건축물에 공급하기 위한 난방공급라인(1500),

상기 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 제공받아 저장된 냉수를 급탕 온도로 변환시키는 급탕탱크(1600),

상기 급탕탱크와 연결되어 급탕수를 건축물에 공급하기 위한 급탕공급라인(1700)을 포함하여 구성된다.

상기 온수저장조(1200)는 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 이용하여 저장된 유체가 가열되며, 난방공급라인(1500)을 통해 온수저장조에서 가열된 유체를 건축물에 공급하게 된다.

이를 위하여 상기 온수저장조에 냉수를 공급하기 위한 공급관(미도시)이 형성되어 있으며, 예를 들어 20℃의 냉수가 온수저장조에 공급되면 온수저장조에 저장된 냉수가 와전류유도발열장치를 거쳐 95℃ 정도의 물이 되고 해당 물을 난방공급라인을 통해 건축물에 공급하는 것이다.

상기 급탕탱크(1600)는 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 제공받아 저장된 냉수를 급탕 온도로 변환시키며, 급탕공급라인을 통해 급탕수를 건축물에 공급하게 되는 것이다.

상기 난방수단은 상기한 수단 이외에도 건축물에 난방을 공급하기 위한 어떠한 설비라도 상관없을 것이다.

도 2는 본 발명의 이실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 이실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템은,

풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);

임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);

와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;

상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,

상기 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되되, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되어 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 일실시예와의 차이점은 난방수단이 아닌 냉난방수단을 구성하고 있다는 것이다.

즉, 상기 냉난방수단은 와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하기 위하여,

와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 이용하여 저장된 유체가 가열되는 온수저장조(1200),

온수저장조에서 가열된 유체를 건축물에 공급하기 위한 난방공급라인(1500),

와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 제공받아 저장된 냉수를 급탕 온도로 변환시키는 급탕탱크(1600),

상기 급탕탱크와 연결되어 급탕수를 건축물에 공급하기 위한 급탕공급라인(1700),

온수저장조에서 가열된 유체를 제공받아 차가운 공기로 열교환시키는 냉방장치(1300),

상기 냉방장치와 연결되어 열교환된 차가운 공기를 건축물에 공급하기 위한 냉방공급라인(1400)을 포함하여 구성된다.

일실시예와의 차이점은 온수저장조에 냉방장치를 연결하여 구성하는 것이며, 이를 통해 흡수식 냉동기와 같은 냉방장치는 온수저장조에서 가열된 유체를 제공받아 차가운 공기로 열교환시켜 냉방공급라인(1400)을 통해 열교환된 차가운 공기를 건축물에 공급하게 되는 것이다.

즉, 난방 및 냉방을 수행하기 위한 구성인 것이다.

그리고, 본 발명에서 난방수 및 열교환을 위하여 물 대신 열매체유로 대체하여 사용할 수도 있을 것이다.

일실시예에서도 설명하였듯이, 본 발명의 모든 실시예에서는 추가적으로 와전류유도발열장치(1000)의 회전축의 타측에 비상모터(600);를 더 포함하여 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 동력원으로서 전기를 보조적으로 사용할 수도 있다.

즉, 풍력의 경우 바람의 세기가 계절에 따라 또는 날씨에 따라 일정하지 않기 때문에 필요에 따라 보조적으로 다른 동력원을 활용할 필요가 있기 때문에 비상모터를 설치 구성하여 항상 냉난방시스템이 가능하도록 하기 위한 구성인 것이다.

한편, 본 발명의 모든 실시예에서는 와전류유도발열장치(1000)의 회전축에 연결되는 동력원으로 임펠러 대신에 전동기를 설치 구성할 수도 있다.

즉, 동력원을 풍력 대신 전동기를 사용함으로써, 전동기의 회전에 따라 발열되는 일명 '모터 보일러'의 형태를 띌 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명의 모든 실시예에서는 와전류유도발열장치(1000)의 회전축에 연결되는 동력원으로 임펠러 대신에 터빈을 설치 구성할 수도 있다.

즉, 터빈을 이용하여 와전류유도발열장치를 회전시킬 수도 있을 것이다.

본 발명에서 설명하고 있는 풍력에 의해 유체를 가열하기 때문에 일명 풍력 보일러라고도 지칭할 수도 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 삼실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 삼실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템은,

풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);

임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);

와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체와 열 교환되는 열교환기(1100);

상기 열교환기에 설치 구성되어 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);

상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,

상기 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되되, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되어 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

즉, 와전류발열장치에 송풍팬(2500)을 장착하여 온풍기 방식으로 난방을 제공할 수도 있을 것이다.

도면에서는 열교환기에 송풍팬이 연결된 방식이지만, 필요에 따라 와전류 발열 장치에 송풍팬을 직접 연결할 수도 있다.

본 발명에서 설명하고 있는 일명 '풍력 보일러'의 경우에는 브레이크가 걸리게 되므로 풍력발전기보다 더 큰 풍속이 필요하여 전세계적인 환경 조건에 부적합하며, 풍력 발전기보다 에너지 변환 효율이 현저히 떨어지는 심각한 문제점이 발생하였다.

그러나, 본 발명과 같이 구성하게 되면 장기간 당업자들의 미해결과제인 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있을 것이다.

본 발명의 냉난방시스템은 종래의 원통형을 이용한 와전류 유도 발열장치를 사용해도 상관없지만, 상기한 바와 같이 다수의 금속바를 자석부 둘레로 일정 간격 이격되게 형성한 와전류 유도 발열장치를 사용할 수 있다.

상기와 같은 구성은 부하가 적게 걸리도록 종래의 원통 형상의 발열체금속을 구성하는 것이 아닌 면적이 원통 형상보다 작은 금속바 형태의 발열체금속을 구성하게 되는 것이다.

즉, 상기 회전축에 형성된 자석부를 회전시켜 금속바가 발열되면 금속바에 형성된 액체통로에 공급되는 액체가 가열되는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 와전류 유도 발열장치는 와전류에 의한 유도 발열의 원리를 적용하기는 하되, 동력원에 의해 만들어 내는 회전력으로 구동하는 영구자석이 금속을 발열시키며, 특히 전도율이 높은 알루미늄이나 구리 금속을 직접 열교환기로 사용할 수 있기 때문에 열변환 효율이 매우 높다.

특히, 발열에 따른 부하가 종래의 발전기 발전 부하보다 현저하게 낮기 때문에 종래보다 높은 발열량을 기대할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.

동력을 이용하여 가열된 발열체는 전기 히터처럼 여러 용도로 사용이 가능한데 특히 구리나 알루미늄을 발열체로 사용할 경우에는 발열체 자체를 열교환기로 직접 사용할 수 있다.

본 발명에서 원통형이 아닌 바형태로 형성하는 이유에 대하여 설명하도록 하겠다.

회전자의 외부에 근접한 도체(여기서는 금속바)의 면적에 부하도 발열량도 비례하게 되므로 면적이 크면 클수록 발열량이 높아지고, 부하도 높아지게 된다.

따라서, 면적이 제일 큰 것이 원통인데, 원통을 조각내어 금속 바 형태로 재배열하여 부하를 낮추고 발열량을 다소 낮추게 되는 것이다.

또한, 원통은 실험 결과, RPM 증가시 브레이크가 걸려서 발열에 한계가 발생하였다.

그러나, 금속바는 브레이크 기능이 최소화되므로 원통형보다 RPM을 높일 수 있어 실질적인 발열량을 증가시킬 수 있는 장점이 있었다.

도 5a 내지 도 5k는 본 발명의 일실시예에 따른 입력 부하 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 냉난방시스템의 와전류유도발열장치에 구성되는 자석부의 배열을 나타낸 단면도이다.

본 발명에서는 N극 및 S극을 하나의 조로 정의하였으며, 적어도 한 조 이상은 N극 및 S극을 하나의 조로 복수 구성하는 것을 의미하고 있다.

한편, 상기 자석부 대신에 전자석으로 대체하여 설치 구성할 수도 있으며, 영구 자석으로 구성된 회전축을 이용할 경우에 동력원은 회전축을 돌려주는 역할을 하고 발열의 주체는 영구자석이기 때문에 열변환 효율이 높다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것이며, 이러한 배열 방식은 도 5g 보다 부하가 많이 발생하게 된다.

즉, 플래밍의 왼손법칙에 회전자에 회전을 방해하는 힘이 발생하여 부하가 많이 걸리게 되는 것이다.(자기장의 방향은 상하, 와전류는 수평임)

한편, 도 5d에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되며, 횡방향으로 연이어 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열될 수 있다.

예를 들어, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 1그룹, 횡방향으로 연이어 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 2그룹으로 하여 1그룹과 2그룹이 횡방향으로 연속적으로 배열할 수도 있을 것이다.

1그룹에 N극, S극, N극, S극이 배열되면, 극성을 반대로 하여 2그룹에는 S극, N극, S극, N극이 교대로 배열되어야 한다.

도 5g에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되며, 횡방향으로 일정 거리 이상 떨어져 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기 일정 거리 이상 떨어진다는 의미는 반대극이 자연스럽게 발생할 정도의 폭만큼 비워져 있어야 하는 것을 의미하며, 비워져 있으면 반대극이 자연스럽게 발생하여 마치 자석이 있는 것처럼 작용하기 때문이다.

회전자의 부하를 줄이기 위해서는 와전류가 발생할 때 생기는 플래밍의 왼손법칙에 의해 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하는 것이 핵심사항이므로 상기와 같이 횡방향으로 일정 거리 이상 빈공간이 생기도록 구성하게 되면 전류의 방향과 자기장의 방향이 도 5a의 경우와 반대로 된다.

즉, 자기장의 방향이 수평, 와전류의 방향이 상하로 되어 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화되는 것이다.

상기와 같이 자석과 자석 사이를 적절히 조절할 수 있는 것을 도 5a 내지 도 5k에 나타낸 것이다.

또한, 도 5d의 경우에는 부하가 도 5g 보다 높고, 발열량도 도 5g 보다 높으며, 도 5a보다는 부하가 적게 걸리며, 발열량도 적게 걸린다.

한편, 도 5b 내지 도 5c에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 혹은 S극이 자석폭만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열할 수도 있다.

즉, N극이 배열되면, N극 자석폭만큼 이격된 거리에 다시 N극이 배열되는 것이며, S극이 배열되면, S극 자석폭만큼 이격된 거리에 다시 S극이 배열되는 것이다.

한편, 도 5e에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수 개 배열되며, 횡방향으로 연이어 반대 극성인 S극 혹은 N극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열될 수 있다.

즉, N극이 배열되면, N극 자석폭만큼 이격된 거리에 다시 N극이 배열되는 것이며, 횡방향으로 연이어 반대극인 S극이 배열되고, S극 자석폭 만큼 이격된 거리에 다시 S극이 배열되는 것이다.

이와 반대로 도 5f에 도시한 바와 같이, S극을 배열하고, 다시 자석폭만큼 빈공간을 형성시키고 S극을 배열하고, 횡방향으로 S극에 연이어 N극을 배열하고, 다시 자석폭만큼 빈공간을 형성시키고 N극을 배열할 수도 있을 것이다.

한편, 도 5h 내지 5i와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되며, 횡방향으로 자석폭만큼 떨어져 반대 극성인 S극 혹은 N극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열될 수 있을 것이다.

즉, 극과 극 사이에 빈공간이 수직 방향과 횡방향 모두 존재하는 구성이되, 횡방향의 극성이 정반대로 형성되는 것이다.

한편, 도 5j 내지 도 5k에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성되는 자석부(100)는 N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되며, 횡방향으로 자석폭만큼 떨어져 동일 극성인 N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수 개 배열될 수 있을 것이다.

즉, 극과 극 사이에 빈공간이 수직 방향과 횡방향 모두 존재하는 구성이되, 횡방향의 극성이 동일 극성으로 형성되는 것이다.

도 5a 내지 도 5k와 같은 자석 배열을 통해 자석과 자석 사이에 공간을 두고 동일 극으로 배열하면 자석 사이 공간에는 반대극이 형성되어 마치 자극이 교대로 있는 것처럼 작용하여 발열은 정상적으로 발생하게 된다.

대신 자석의 개수를 줄일 수 있고 또한 입력 부하를 줄일 수 있어 효율을 증대시키는 더 나은 효과를 제공할 수 있게 된다.

만약, 자석과 자석 사이에 공간을 두고 반대극으로 배열하면 동일극으로 배열할 때보다 열효율이 감소한다.

또한, 도 5a 내지 도 5k에서 횡으로, 종으로 구성된 배열을 1조로 하여 자석 배열을 확대할 수도 있을 것이다.

도 5h를 예를 들어 설명하자면, 횡으로는 S극-빈공간-N극-빈공간-S극-빈공간-N극이 구성되는 것을 의미하며, 종으로는 S극-빈공간-S극-빈공간-S극-빈공간-S극-빈공간이 구성되는 것을 의미한다.

도 6은 본 발명의 사실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

즉, 본 발명의 사실시예에 따른 냉난방시스템은,

전기에 의해 동작하는 모터(600);

모터와 회전축으로 연결되어 있어 모터가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);

와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;을 포함하여 구성되되,

상기 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

즉, 임펠러 대신에 모터를 와전류유도발열장치의 회전축에 연결하여 공급되는 전기에 의해 모터를 회전시켜 발열시키는 구성을 가질 수 있으며, 이를 일명 '전동기 보일러'로 정의할 수도 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 오실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템을 간략히 나타낸 도면이다.

즉, 오실시예에 따른 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템은,

전기에 의해 동작하는 모터(600);

모터와 회전축으로 연결되어 있어 모터가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);

와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체와 열 교환되는 열교환기(1100);

상기 열교환기에 설치 구성되어 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);을 포함하여 구성되되,

상기 와전류유도발열장치(1000)는,

회전축(400),

상기 회전축에 형성되는 자석부(100),

상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),

상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성된다.

즉, 풍력을 이용하지 않고 전기에 의해 동작하는 모터에 와전류유도발열장치를 연결시키고, 열교환기 및 송풍팬을 이용하여 난방을 제공하는 구성으로서 일명 '모터 온풍기'라고 정의할 수도 있을 것이다.

한편, 다른 실시예로서 상기 열교환기를 제거하고 송풍팬을 와전류유도발열장치에 연결하여 온풍기 방식으로 난방을 제공할 수도 있을 것이다.

상기 자석부의 배열은 본 발명의 실시예에서 구체적으로 설명하고 있으므로 별도의 설명은 생략하겠다.

본 발명에서 제시하는 실시예들은 본 발명의 가장 핵심적인 구성인 와전류유도발열장치에 임펠러를 연결하여 발생되는 열원을 냉난방수단에 제공하거나, 와전류유도발열장치에 송풍팬을 연결하여 난방을 제공하거나, 와전류유도발열장치에 모터를 연결하여 발생되는 열원을 냉난방수단에 제공하거나, 와전류유도발열장치에 터빈을 연결하여 발생되는 열원을 냉난방수단에 제공하는 것을 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명, 사용예 및 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

100 : 자석부
200 : 발열체금속바
300 : 액체통로
400 : 회전축
600 : 비상모터
700 : 상호연결관
900 : 임펠러
1000 : 와전류유도발열장치
1200 : 온수저장조
1300 : 냉방장치
1400 : 냉방공급라인
1500 : 난방공급라인
1600 : 급탕탱크
1700 : 급탕공급라인

Claims (21)

1. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
   임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 난방을 제공하는 난방수단;
   상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
2. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
   임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;
   상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
3. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
   임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체와 열 교환되는 열교환기(1100);
   상기 열교환기에 설치 구성되어 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);
   상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
4. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
   임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 열을 제공받아 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);
   상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
5. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   전기에 의해 동작하는 모터(600);
   모터와 회전축으로 연결되어 있어 모터가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;을 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
6. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   전기에 의해 동작하는 모터(600);
   모터와 회전축으로 연결되어 있어 모터가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체와 열 교환되는 열교환기(1100);
   상기 열교환기에 설치 구성되어 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);을 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
7. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
   전기에 의해 동작하는 모터(600);
   모터와 회전축으로 연결되어 있어 모터가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
   와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 열을 제공받아 온풍기 방식으로 난방을 제공하는 송풍팬(2500);을 포함하여 구성되되,
   상기 와전류유도발열장치(1000)는,
   회전축(400),
   상기 회전축에 형성되는 자석부(100),
   상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
   상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 와전류유도발열장치(1000)의 회전축에 연결되는 동력원으로 임펠러 대신에 터빈을 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
9. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 와전류유도발열장치(1000)의 회전축에 연결되는 동력원으로 모터 대신에 터빈을 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
   
10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 혹은 S극이 일정거리만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
11. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되며, 횡방향으로 연이어 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
12. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되며, 횡방향으로 연이어 S극 혹은 N극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
13. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되며, 횡방향으로 일정 거리 이상 떨어져 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
14. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되며, 횡방향으로 일정거리 이상 떨어져 S극 혹은 N극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
15. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되며, 횡방향으로 자석폭만큼 떨어져 N극 혹은 S극이 자석폭 만큼 떨어져 회전축 둘레를 따라 다수개 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
16. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
17. 제 1항에 있어서,
    상기 난방수단은,
    상기 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 이용하여 저장된 유체가 가열되는 온수저장조(1200),
    온수저장조에서 가열된 유체를 건축물에 공급하기 위한 난방공급라인(1500),
    상기 와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 제공받아 저장된 냉수를 급탕 온도로 변환시키는 급탕탱크(1600),
    상기 급탕탱크와 연결되어 급탕수를 건축물에 공급하기 위한 급탕공급라인(1700)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
18. 제 2항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 냉난방수단은,
    와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 이용하여 저장된 유체가 가열되는 온수저장조(1200),
    온수저장조에서 가열된 유체를 건축물에 공급하기 위한 난방공급라인(1500),
    와전류유도발열장치에서 발생되는 열원을 제공받아 저장된 냉수를 급탕 온도로 변환시키는 급탕탱크(1600),
    상기 급탕탱크와 연결되어 급탕수를 건축물에 공급하기 위한 급탕공급라인(1700),
    온수저장조에서 가열된 유체를 제공받아 차가운 공기로 열교환시키는 냉방장치(1300),
    상기 냉방장치와 연결되어 열교환된 차가운 공기를 건축물에 공급하기 위한 냉방공급라인(1400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
19. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석부(100)는,
    극과 극 사이에 자석폭 만큼 빈공간이 수직 방향 및 횡방향 중 적어도 어느 하나 이상에 형성되며, 횡방향의 극성을 동일극으로 구성하거나, 반대극으로 구성하는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
20. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
    풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
    임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
    와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;
    상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
    상기 와전류유도발열장치(1000)는,
    회전축(400),
    상기 회전축에 형성되되, 극과 극 사이에 자석폭 만큼 빈공간이 수직 방향 및 횡방향 중 적어도 어느 하나 이상에 형성되며, 횡방향의 극성을 동일극으로 구성하거나, 반대극으로 구성되는 자석부(100),
    상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
    상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    
21. 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템에 있어서,
    풍력에 의해 회전하는 임펠러(900);
    임펠러와 회전축으로 연결되어 있어 풍력에 의하여 임펠러가 회전하면 와전류에 의해 유도 발열되는 와전류유도발열장치(1000);
    와전류유도발열장치에서 제공되는 고온의 유체를 이용하여 건축물에 냉난방을 제공하는 냉난방수단;
    상기 와전류유도발열장치의 회전축의 타측에 설치 구성하여 풍력에 의한 회전이 어려울 경우에 보조적으로 사용하는 비상모터(600);를 포함하여 구성되되,
    상기 와전류유도발열장치(1000)는,
    회전축(400),
    상기 회전축에 형성되되, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되거나, N극 및 S극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되며 횡방향으로 연이어 S극 및 N극이 교대로 적어도 한 조 이상 배열되는 자석부(100),
    상기 자석부와 일정 간격 이격되어 자석부 둘레로 형성되는 다수의 발열체금속바(200),
    상기 발열체금속바의 내부에 회전축과 평행하게 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상 형성되어 액체가 흐르는 공간을 제공하는 액체통로(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 부하를 최소화하는 와전류 유도 발열장치를 이용한 건축물 냉난방시스템.
    

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