KR20150071721A - 주택용 유체열 및 버블발생장치 - Google Patents

주택용 유체열 및 버블발생장치 Download PDF

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KR20150071721A KR1020130152207A KR20130152207A KR20150071721A KR 20150071721 A KR20150071721 A KR 20150071721A KR 1020130152207 A KR1020130152207 A KR 1020130152207A KR 20130152207 A KR20130152207 A KR 20130152207A KR 20150071721 A KR20150071721 A KR 20150071721A
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Abstract

본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블발생 시스템은 원수공급관과, 원수공급관과 연결되는 것으로, 샤워기 또는 욕조로 물을 공급하기 위한 제 1분기관과, 변기와 연결되는 제 2분기관 및 싱크대와 연결되는 제 3분기관 및 정수기와 연결되는 제 4분기관을 포함하며, 양 단부가 상기 원수공급관과 소정간격 이격되도록 설치되는 바이패스관과, 상기 바이패스관에 설치되어 원수공급관으로부터 바이패스관으로 위회하여 원수공급관으로 공급되는 물을 가열함과 아울러 마이크로 바블을 발생시키는 유체열 발생장치를 구비한 것으로, 각 분기관을 통하여 공급되는 물에 마이크로 버블을 편승시킴과 아울러 가열할 수 있으며, 물의 세척력과 살균력을 높일 수 있다.

Description

주택용 유체열 및 버블발생시스템 {heat and bubble generator apparatus for a house}
본 발명은 유체열 및 버블발생 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 가정에 공급되는 원수에 응폭(implosio) 및 케비테이션(cavitation) 현상을 활성화시켜 유체의 온도를 상승시킴과 아울러 버블을 발생시킬 수 있는 주택용 유체열 및 버블 살생시스템에 관한 것이다.
통상적으로 주택에 공급되는 난방 또는 생활용수로 이용되는 물을 가열하기 위한 수단으로써 보일러가 이용되며, 물의 기능을 활성화시키기 위하여 별도의 기능을 부여하고 있다.
주택의 난방을 위한 보일러는 전기적 에너지 또는 석유, 석탄 등의 화석연료를 이용하여 물을 가열하거나 증발시켜 각종 산업시설 및 난방에 이용하게 된다.
그러나 이러한 보일러의 열원으로 이용되는 화석연료는 매장량의 한정적이고 지역적인 편중이 심하며, 연소 시 대기를 오염시키는 문제점이 있다. 그리고 전기적 에너지는 주택의 난방 시 상대적으로 비용이 높은 문제점이 있다.
한편, 이를 해결하기 위해 분기구조를 통한 유체 흐름의 다중 채널 구조의 원리를 이용하여 장치의 효율을 극대화하고 물리적 진공의 변동량 증대 및 진동 없이 물의 순환만으로 유체를 가열할 수 있는 장치가 제안되었다.
대한민국 특허등록 제 1191365호에는 원심력 및 마찰력을 이용한 열발생장치가 게시되어 있다. 게시된 열 발생장치는 하우징의 내부에 동축상으로 복수개의 임펠러가 설치된 기술적 구성을 가진다.
등록특허 제489760호에는 회전력을 이용한 열 발생장치가 게시되어 있다. 게시된 열 발생장치는 내부에 장착되는 실린더와, 상기 실린더 내부에 회전축에 의해 회전 작동하는 회전판과 고정판을 형성하되, 상기 회전판에는 회전축의 내부 수직 관통공과 연통되어 유체를 원주상으로 분사하는 관통공을 형성하고, 상기 고정판에는 실린더 내부의 유체를 유체탱크로 순환 배출하는 관통공을 형성하여 이루어진다.
대한민국 특허등록 제780822호에 회전력을 이용한 열 발생장치가 개시되어 있으며, 대한민국 공개 특허 제 2010-0072940호에는 사이크론 열 발생장치가 게시되어 있으며, 공개 특허 제 2011-0032049호에는 유체를 이용한 열에너지 발생장치가 게시되어 있다. 특허등록 제 0955701호에는 사이크론형 열 발생장치가 게시되어 있다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 열 발생장치는 것으로, 열의 발생온도가 상대적으로 낮아 주택의 난방 주난방 또는 보조난방장치로 적용하기 어렵다.
한편, 가정에서 사용되는 물은 의류의 세척력, 과채류의 세정 효과을 높이거나 목욕 및 반신욕 시 피부의 활성화를 위하여 특정한 부품 및 장소에 별도의 마이크로 버블장치를 설치하고 있다.
대한민국 공개특허 제 2009-0123109호에 마이크로 버블 발생모듈을 구비한 반신욕기 시스템이 게시되어 있으며, 일본 등록특허 제 4890277호 혈류량을 증가시키기 위해 나노 버블부를 가지는 욕조가 게시되어 있다.
이러한 기술적 구성은 가정에서 사용하는 욕조 또는 반신욕기에 적용된 것으로, 버블 발생시키는 장치를 이용하여 욕조내의 물 온도를 높일 수는 없다. 특히, 마이크로 버블를 미세화 할 수 없으므로 상대적으로 효과를 극대화 시킬 수 없다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가정으로 공급되는 물에 미세한 마이크로버블을 공급함과 아울러 선택적으로 물을 가열 할 수 있으므로 주 난방비용을 줄일 수 있는 주택용 유체열 및 버블발생시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 가정(주택)으로 공급되는 물에 마이크로버블을 편승시킴으로써 물의 살균력과 용존산소량을 높일 수 있는 주택용 유체열 및 버블발생시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 주택에 설치되는 배관의 내부에 스케일 발생을 줄일 수 있는 주택용 유체열 및 버블 발생 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 원수 공급관과, 원수 공급관과 연결되는 것으로, 샤워기 또는 욕조로 물을 공급하기 위한 제 1분기관과, 변기, 세면기와 연결되는 제 2분기관 및 싱크대와 연결되는 제 3분기관 및 가정의 실내 또는 실외에 물을 공급하기 위한 제 4분기관을 포함하며,
양 단부가 상기 원수공급관과 소정간격 이격되도록 설치되어 원수 공급관으로 유입되는 물을 위회시킬 있는 바이패스 관과, 상기 바이패스 관에 설치되어 원수공급관으로 부터 바이패스 관으로 우회하여 원수 공급관으로 유입되는 물을 가열함과 아울러 마이크로 바블을 발생시키는 유체열 발생장치를 구비한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 유체열 발생장치는 내부에 공간부를 가지는 하우징과; 하우징의 상부측에 설치되며 공간부의 내측으로 연장되며 공간부의 물이 배출되는 제 1관로와; 상기 제 1관로의 공간부측에 위치되는 단부에 설치되는 것으로, 제1중공을 가지며 제1중공의 내주면에 중심방향으로 연장되는 기부와 상기 기부의 단부에 상기 기부의 폭보다 널은 폭을 가진 유도부을 가진 복수개의 유도돌기들을 구비한 제 1디스크와, 상기 제 1중공의 제 1디스크들의 사이에 설치되며 상기 제 1중공의 직경과 같거나 큰 제 2중공이 형성된 제 2디스크가 교번하여 적층되고, 상기 제 1,2디스크가 체결유닛에 의해 적층된 상태로 고정된 유체열 발생노즐유닛과;
상기 하우징의 공간부 하부측에 바닥면으로부터 소정간격 이격되며 내부공간을 구획하는 다공판들과; 상기 하우징에 설치되어 가열을 위한 물을 공급하기 위한 것으로 공간부에 위치되는 단부가 다공판에 의해 구획된 하우징의 하부측공간과 연결되는 제 2관로와, 상기 제 2관로와 연결되며 가열하기 위한 물을 펌핑하는 펌프;를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1디스크들의 유도돌기들은 인접하는 제 1디스크의 유도돌기들과 어긋나게 위치되는 된다. 상기 펌프의 흡입구 측에 버블을 형성하기 위한 가스를 공급하는 가스 공급유닛을 더 구비한다.
본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 가정(주택)에 공급되는 물의 살균력과 용존산수량을 높일 수 있으며, 선택적으로 물을 가열할 수 있다. 과체류의 세척 및 세탁물의 세탁 시 세탁력을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 주택의 내부에 설치되는 관로의 내부에 스케일이 끼어 열효율이 상대적으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블 발생시스템를 개략적으로 나타내 보인 도면,
도 2는 유체열 발생장치를 보조 난방으로 사용하는 상태를 나타내 보인 도면,
도 3 도 1에 도시된 유체열 발생장치의 일부절제 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 유체열 발생노즐유닛을 발췌하여 도시한 분리사시도,
도 5는 유체열 발생노즐유닛의 제 1,2디스크가 적층된 상태를 나타내 보인 평면도.
도 6 및 도 7는 본 발명에 따른 유체열 발생장치에 공기공급유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 도면,
본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 가정에 공급되는 물을 선택적으로 가열함과 아울러 마이크로 버블을 편승시킬 수 있는 것으로, 실시예를를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블 발생시스템(10)은 가정(주택)으로 물을 공급하기 위한 것으로, 계량기가 설치되는 원수 공급관(11)을 구비한다. 그리고 상기 원수 공급관(11)과 연결되는 것으로, 샤워부스의 샤워기 또는 욕조에 물을 공급하기 위하여 제 1분기관(12)과 변기와 세면기 등에 물을 공급하기 위한 제 2분기관(13)과, 주방의 싱크대에 물을 공급하기 위한 제 3분기관(14)을 구비한다. 또한 상기 원수공급관(11)과 연결되어 베란다 세탁실 등 실내 또는 실외에 에 물을 공급하기 위한 제 4분기관(15)을 포함한다.
그리고 상기 원수 공급관(11)에는 양측단부가 이격된 상태로 원수공급관(11)에 연결되어 원수 공급관을 통과하는 물을 우회시킬 수 있는 바이패스관(17)이 설치되고, 상기 바이패스관(17)에는 원수를 응폭(implosio) 및 케비테이션(cavitation) 현상을 활성화시켜 물의 온도를 상승시킬 수 있는 유체열 발생장치(20)가 설치된다.
본 발명에 있어서, 상기 제 1,2,3,4분기관(12)(13)(14)(15)들에는 각각 물의 흐름을 단속할 수 있는 밸브(12a)(13a)(14a)(15a)가 설치된다.
한편, 가정의 난방하기 위한 보일러(100)는 원수 공급관(11)과 유체열 발생유닛(30)을 통과한 물을 공급받을 수 있도록 제 6분기관(16)과 연결된다.
그리고 욕조와 유체열 발생장치(20)가 설치된 바이패스관(17)에는 욕조의 물을 순환시킬 수 있도록 폐회로를 구현하는 순환관(18)이 설치된다. 상기 순환관의 일측단부와 타측단부는 바이패스관(17)과 각각 제 1,2 쓰리웨이 벨브(18a)(18b)에 의해 연결된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이 상기 주택을 난방하기 위한 열교환기(200)는 바이패스관(17)는 열유체 발생유닛의 양측에 위치되는 바이패스관(17)과 폐회로를 구성할 수 있도록 제 7분기관(19)에 의해 폐회로를 구성한다. 이때에 상기 l 순환관의 일부가 폐회로를 구성하는 관로로 이용될 수 있다. 상기 열교환기(100)와 폐회로를 구성하는 제 7분기관(19)와 바이패스관(17)의 연결부위에는 제 7분기관으로의 물흐름을 단속할 수 있도록 제 2,4 쓰리웨이 밸브(19a)(19b)가 설치된다. 상기 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 바이패스관(17)에 설치되는 유체열 발생장치(20)는 내부에 공간부(21)를 가지는 하우징(20a)이 구비되고, 상기 하우징(20a)의 일측에 외부로부터 내부로 연장되며 단부가 상기 공간부(21) 내에서 상부를 향하도록 설치되며 타측단부가 바이패스관(17)을 통하여 물이 유출될 수 있도록 연결되는 제1관부재(22)가 설치되고, 상기 하우징(20a)의 하부측에는 바이패스관(17)을 통하여 물이 유입될 수 있도록 연결되며 하우징(20a)의 내부공간부로 연장되어 단부가 하부를 향하도록 절곡된 제 2관부재(23)가 설치된다.
상기 하우징(20a)은 복수개로 분할되어 상호 결합될 수 있다. 즉, 하우징(20a)은 본체부(20b)는 상부 또는 상하부가 개방된 원통형으로 이루어지며, 이 본체부(20b)의 상부 또는 하부에는 커버부재(20c)가 결합되어 이루어진다. 상기 본체부(20b)와 커버부재(20c)는 가장자리에 플랜지부가 형성되어 상호 볼트에 의해 결합된다.
상기 제 1관부재(22)의 내측 단부, 즉, 공간부(21)에 위치되며 상방향으로 연장되는 제 1관부재(22)의 단부에는 유체열 발생노즐유닛(30)이 설치된다. 그리고 상기 하우징(22)의 하부측에는 다공판(50)들에 의해 공간부가 구획되는데, 상기 제 2관부재(23)는 상기 다공판(50)에 의해 구획된 하부공간을 향하여 노출된다. 상기 제 2관부재(23)의 단부는 하우징의 바닥면과 대향되도록 설치된다. 상기 다공판(50)에는 상기 제 2관부재(23)가 삽입되는 삽입공(51)이 형성된다. 상기 다공판(50)에는 다수의 관통공이 형성된 판상의 부재로 이루어질 수 있으며, 상기 다공판들이 상호 적층되거나 상기 관통공이 형성된 다공판(50)과 매쉬판이 결합되어 와류의 발생을 활성화 시킬 수 있다. 상기 다공판은 후술하는 버블공급유닛으로부터 상기 제 2관부재(23)를 통하여 유입되는 버블을 미세하게 분쇄할 수 있으며, 와류를 발생시킬 수 있는 구조이면 가능하다.
상기 유체열 발생노즐유닛(30)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 와류발생의 발생을 유도하기 위한 제 1디스크(31)들과, 상기 제 1디스크(31)의 사이에 위치되어 와류의 활성화 및 캐비테이션을 발생시키기 위한 제 2디스크(35)들이 적층된 상태로 체결유닛(40)에 의해 결합된 상태를 가진다.
상기 제 1디스크(31)는 중앙부에 제 1중공(32)이 형성되고, 상기 제 1디스크(31)에는 제 1중공(32)의 내주 면으로부터 제 1중공(32)의 중심방향으로 연장되는 기부(33a)와 상기 기부(33a)의 단부에 설치되며 기부(33a)의 폭보다 넓은 폭을 가지는 유도부(33b)를 가진 유도돌기(33)들이 소정의 각도간격으로 설치되는데, 상기 유도돌기(33)들은 3 내지 6개가 설치되는데, 유도돌기는 4개를 설치함이 바람직하다. 제 1디스크(31)에 형성된 유도돌기(33b)는 인접하는 제 1디스크(31')에 설치된 유도돌기(33')와 35도 내지 55도의 위상차를 갖도록 형성되는데, 45도의 위상차를 갖도록 형성함이 바람직하다.
한편, 상기 유도돌기(33)의 유도부(33b)는 기부(33a)의 단부에 설치되어 물의 마찰을 위한 와류를 발생시키기 위한 것으로, 기부(33a)의 폭보다 넓은 폭을 가지는 반원형의 평상으로 형성된다. 상기 유도부는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 물의 통과 시 와류를 발생시킬 수 있는 구조이면 가능하다. 예컨대, 유도부의 가장자리를 따라 인입 및 인출부가 형성될 수 있으며, 상기 기부의 단부에 형성된 유도부가 분기되어 복수개가 형성될 수 있다.
그리고 상기 제 2디스크(35)는 판상으로 이루어지며 중앙부에 제 2중공(36)이 형성된다. 상기 제 2중공(36)의 직경(d2)은 상기 제 1디스크(31)에 형성된 제 1중공(31)의 직경(d1)과 동일하게 형성되거나 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 상기 제 2디스크(35)의 두께(t2)는 제 1디스크(31)의 두께(t1)보다 두껍게 형성된다. 상기 제 2디스크(35)의 두께가 상기 제 1디스크(31)의 두께보다 얇게 형성되는 경우 본 발명인의 실험에 의하면, 유도돌기(33)에 의해 형성되는 와류가 제 2중공(36)에서 충분히 활성화 될 수 없다. 상기 제 2중공(36)의 직경이 상기 제 1중공(32)의 직경보다 작게 형성되는 경우 상기 제 1중공(32)을 통과한 유체인 물이 제 2중공(36)을 통과하면서 교축되게 되어 와류를 충분히 발생시킬 수 없다. 그리고 상기 제 1중공(32)의 직경보다 상기 제 2중공(36)의 직경을 크게 형성하는 경우, 제1중공(32)을 통과한 물이 제 2중공(36)을 통과하면서 팽창되게 되어 케이테이션(cavitation)현상의 발생을 유도하여 기포의 발생을 유발시킬 수 있으며, 기포의 분자붕괴(collapse)현상을 통한 음파섬광과 플라즈마 상태에서 응폭(implosion)을 통하여 물의 온도 상승을 유도할 수 있다.
다른 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 바이패스관(17)에는 도 6에 도시된 바와 같이 유체열 발생노즐유닛(30)이 하우징 없이 설치될 수 있다. 이 경우 상기 바이패스관을 통과하는 후술하는 펌프에 의해 압송하여 가열할 수 있다.
한편, 상기 하우징(20a)에 설치되는 제 2관부재(23)는 물을 펌핑하기 위한 펌프(70)가 설치된다. 그리고 바이패스관(17)과 상기 펌프(70)의 흡입관(71)이 연결되고, 상기 흡입관(17)에는 공기를 공급하기 위한 공기 압축기(81)를 포함하는 공기공급유닛(80)을 구비한다. 상기 공기공급유닛(80)은 상술한 실시예에 의해 한한정되지 않고, 도 6, 7에 도시된 바와 같이 펌프(70)의 흡입관(71)과 연결되는 공기 공급관(19)를 설치하고, 이 공기 공급관(19)에 공기의 흡입을 허용하고, 물의 배출을 방지하는 첵크밸브(19a)를 설치한 구성을 가질 수 있다.
그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 펌프(70)와 바이패스관(17)과의 사이에는 탱크가 설치될 수 있으며, 상기 탱크와 제 1관부재(22)의 사이에는 순환관이 설치될 수 있다.
한편, 상기 제 1관부재(22)의 출구측의 내부측 또는 열유체 발생유닛의 입구측 중 적어도 일측에는 물의 와류를 활성화시키기 위한 스크류 부재가 더 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블발생시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다
본 발명에 따른 주택용 유체열 및 버블 발생시스템(10)은 원수를 통하여 공공급되는 물에 마이크로 버블을 공급하여 편승시킴과 아울러 가열하기 위해서는 원원수공급관(11)을 통하여 유입되는 물을 바이패스통로(11)로 우회시킴과 아울러 펌프(70)를 구동시킨다. 그리고 공기(80)는 대기중 공기를 공기공급관(19a)과 흡입관(71)을 통하여 펌프(70)로 흡입되거나 압축기(81)에 의해 펌핑된 공기가 흡입구로 공급된다. 이 과정에서 상기 공기는 펌프의 흡입에 영향을 주지 않은 범위내에서 공급되도록 한다.
이와 같이 하면, 흡입된 공기는 펌프(70)의 임펠라를 통과하면서 분쇄되어 물에 편승된다. 상기 펌프(70)에 의해 펌핑된 물은 제 2관부재(23)를 통하여 유입되어 토출되고, 이 토출된 물은 하우징의 내면에 충돌하여 일차적으로 와류가 발생됨과 아울러 공기 버블이 더욱 미세하게 분쇄된다. 상기 제 2관부재(23)를 통하여 유입된 물은 하우징(20)의 공간부(21)를 채우면서 상승하게 된다. 이러한 과정에서 상기 제 2관부재(23)로부터 배출되어 하우징(20)의 공간부(21) 내면에 충돌한 물은 상기 다공판(40)을 통과한 후 하우징의 내부공간을 채우면서 상승하게 되고, 공간부를 채운 물은 상기 열유체발생노즐유닛(30)을 통과하게 된다.
상기와 같이 가열 및 마이크로버블이 편승된 물은 제 1관부재(31)를 통하여 바이패스관(11)으로 배출되고, 이 배출된 물은 상술한 바와 같이 원수공급관과 연결된 제 1,2,3,4,5분기관(12-15,16,17)을 통하여 싱크대, 욕조, 변기, 보일러 등에 공급된다.
상술한 바와 같은 과정에서 하우징(20a)의 공간부(21)에 물이 채워지는 동안 공간부(21)의 내의 공기는 제 1관부재(22)를 통하여 배출되고, 상기 하우징(20a)의 공간부(21)에 물이 채워지게되면, 펌프(70)의 토출압력이 하우징(20a)의 내부에 저장된 물에 그대로 전달됨에 따라 하우징(20a)의 내부압력이 펌프(70)의 토출압력과 동일하게 유지된다. 따라서 상기 제 1관부재(22)를 통과하는 물의 속도는 펌프(70)의 토출구를 통하여 토출되는 물의 속도와 실질적으로 동일(관내 손실수두는 고려하지 않음)하다.
상기 제 2관부재(23)를 통하여 배출된 후 상부로 이동하는 과정에서 상기 분쇄된 버블이 포함된 물은 다공판을 통과하면서 와류가 발생되고, 분쇄된 버블들은 더욱 미세하게 분쇄되어 무화된다. 이와 같이 무화된 버블들은 하우징(20a) 내의 압력이 펌프에 의해 토출되는 물의 토출압과 같은 압력을 유지하고 있으므로 물에 녹아들어가 용존산소량을 높일 수 있다.
한편, 상기 하우징(20a) 내의 물이 열유체 발생노즐유닛(30)의 제 1중공(32)을 통과하면서 이의 내주면으로부터 돌출형성된 유도돌기(33)에 의해 충돌 및 와류가 발생된다. 이때에 상기 유도돌기(33)의 기부(33a)의 단부에 형성된 유도부(33b)는 기부의 폭보다 넓은 폭으로 형성되어 있으므로 기부(33a)들의 사이와 유도부(33b)들의 사이에서 심하게 와류가 발생된다. 즉, 상기 기부(33a)의 상면과 유도부(33b)의 상면으로 유입된 물은 표면을 따라 외측으로 이동하게 되고, 기부(33a)의 사이와 유도부(33b)의 사이를 통과하는 물과 물리적 충돌을 일으키면서 상기 출구측으로 이동하게 된다. 이때에 기부(33a)의 가장자리와 유도부(33b)의 하면측 가장자리 특히 모서리부위에서는 유속에 의해 부분적으로 캐비테이션 현상이 발생되어 기포가 생성되고, 이 기포의 붕괘현상(collapse)을 통한 음파섬광(sonoluminescence)과 플라즈마(plasma) 상태에서의 내파(implosion)를 통하여 물의 온도가 상승하게 된다. 이러한 현상은 상기 물에 미세한 버블들이 포함되어 있으므로 더욱 활성화 되고, 버블은 더욱 미세화 된다.
상기와 같이 제 1디스크(31)를 통과한 물은 제 2디스크(35)의 제2중공(35)을 통과하게 되는데, 제 2중공(36)에는 유도돌기(33)가 형성되어 있지 않으므로 상기 제 2중공(36)을 통과하는 물의 속도는 느려지게 되고, 와류현상이 일시적으로 완화된 후 하부측에 위치되는 제 1디스크를 통과하게 되면서 상술한 바와 같은 작용의 반복으로 물의 온도가 상승하게 된다. 상기와 작은 작용으로 유체열 발생노즐유닛을 통과한 물은 제 1관부재(31)에 형성된 스크류의 와류가 발생되면서 배출된다.
본 발명인의 실험에 의하면 전기에너지 1kW를 이용하여 760kcal의 열량(한국기계연구원 공인 인증)을 낼 수 있는 것으로 확인되었다.(전기에너지 1kw는 일반적으로 860kcal 임)
이러한 작용은 본 발명인의 실험을 통하여 더욱 명확하게 확인할 수 있었다.
본 발명은 본 발명에 따른 유체열 발생장치를 이용하여 물의 온도 상승상태를 실험하였다. 이 실험에서 모터는 3HP(2.25kW)를 사용하였으며, 펌프의 용량은 34L/min, 상기 유체발생노즐유닛의 제 1디스크의 제 1중공직경을 12mm 제 2디스크의 제 2중공을 12.5mm로 하였으며, 상기 유도돌기는 4는 제 1디스크에 4개가 배열된 것을 사용하였다. 그리고 버블발생을 위한 공기의 주입량을 lLPM으로 하였으며, 펌프의 압력은 9.0Kg/㎠를 유지하였다.
상술한 바와 같이 본 발명의 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 가정에 공공급되는 물에 마이크로 버블을 편승시켜 공급하게 되므로 물의 용존산소량을 높일수 있으며, 세탁 및 과체류의 세정효과를 높일 수 있다.
특히 필요에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 바이패스관(17)과 연결되어 폐회로를 구성하는 순환관(18)에 의해 욕조의 물을 순환시킬 수 있으므로 상술한 바와 같이 욕조의 물을 상기 열유체 발생장치를 통하여 순환시킬 수 있으며, 나아가서는 상술한 바와 같은 작용으로 욕조의 물을 가열할 수 있다.
그리고 유체열 발생장치를 열교환기(200)의 보조열원으로 사용하고자 하는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 주택을 난방하기 위한 열교환기(200)는 열유체 발생유닛이 설치된 바이패스관(17)과 제 7분기관(19)에 의해 폐회로를 구성하게 되므로 상술한 바와 같이 유체열 발생장치를 이용하여 열교환기(200)를 순환하는 물을 가열할 수 있으므로 보일러의 구동 없이 난방이 가능하다. 동절기에는 보일러와 병행하여 사용할 수도 있다.
그리고 본 발명은 주택용 유체열 및 버블발생시스템은 바이패스관(17)과 유체열발생장치를 통과하는 물에 마이크로 버블을 편승시킬 수 있으므로 세탁, 목욕, 과체류의 세척효율을 향상시킬 수 있다. 또한 어린아이 피부질환 환자, 애견의 목욕 시 세제의 사용을 최소화 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 주택용 유체열 및 버블 발생시스템는 각종 난방 또는 보조난방 등에 이용될 수 있으며, 버블 발생을 위해 공기대신 기체산소를 공급함으로써 산소용해 장치로 널리 사용 가능하다.

Claims (7)

  1. 원수공급관과, 원수공급관과 연결되는 것으로, 샤워기 또는 욕조로 물을 공급하기 위한 제 1분기관과, 변기와 연결되는 제 2분기관 및 싱크대와 연결되는 제 3분기관 및 정수기와 연결되는 제 4분기관을 포함하며,
    양 단부가 상기 원수공급관과 소정간격 이격되도록 설치되는 바이패스관과, 상기 바이패스관에 설치되어 원수공급관으로부터 바이패스관으로 위회하여 원수공급관으로 공급되는 물을 가열함과 아울러 마이크로 바블을 발생시키는 유체열 발생장치를 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유체열 발생장치는 내부에 공간부를 가지는 하우징과; 하우징의 상부측에 설치되며 공간부의 내측으로 연장되며 공간부의 물이 배출되는 제 1관로와; 상기 제 1관로의 공간부측에 위치되는 단부에 설치되는 것으로, 제1중공을 가지며 제1중공의 내주면에 중심방향으로 연장되는 기부와 상기 기부의 단부에 상기 기부의 폭보다 널은 폭을 가진 유도부을 가진 복수개의 유도돌기들을 구비한 제 1디스크와, 상기 제 1중공의 제 1디스크들의 사이에 설치되며 상기 제 1중공의 직경과 같거나 큰 제 2중공이 형성된 제 2디스크가 교번하여 적층되고, 상기 제 1,2디스크가 체결유닛에 의해 적층된 상태로 고정된 유체열 발생노즐유닛과;
    상기 하우징의 공간부 하부측에 바닥면으로부터 소정간격 이격되며 내부공간을 구획하는 다공판들과; 상기 하우징에 설치되어 가열을 위한 물을 공급하기 위한 것으로 공간부에 위치되는 단부가 다공판에 의해 구획된 하우징의 하부측공간과 연결되는 제 2관로와, 상기 제 2관로와 연결되며 가열하기 위한 물을 펌핑하는 펌프;를 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유체열 발생장치는 방패스관에 설치된 것으로, 제1중공을 가지며 제1중공의 내주면에 중심방향으로 연장되는 기부와 상기 기부의 단부에 상기 기부의 폭보다 널은 폭을 가진 유도부을 가진 복수개의 유도돌기들을 구비한 제 1디스크와, 상기 제 1중공의 제 1디스크들의 사이에 설치되며 상기 제 1중공의 직경과 같거나 큰 제 2중공이 형성된 제 2디스크가 교번하여 적층되고, 상기 제 1,2디스크가 체결유닛에 의해 적층된 상태로 고정된 유체열 발생노즐유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펌프의 흡입구 측에 버블을 형성하기 위한 공기를 공급하는 공기 공급유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 바이패스관과 열유체 발생장치 및 욕조와 폐회로를 구성하여 욕조 내의 물을 순환시킬 수 있는 순환관을 더 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 바이페스관과 열유체 발생장치 및 주택을 난방하기 위한 열교환기와 폐회로를 구성하여 열교환기 내의 물을 순환 및 가열할 수 있는 제 7분기관을 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 펌프의 흡입구 측에 버블을 형성하기 위한 공기를 공급하는 공기 공급유닛은 상기 펌프의 흡입관과 연결되는 공기공급관과, 상기 공기공급관에 설치되어 공기를 통과시키며 물에 공기공급관을 통하여 배출되는 것을 방지하는 첵크밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 주택용 유체열 및 버블발생시스템.


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KR20240041009A (ko) * 2022-09-22 2024-03-29 이수덕 초강 미세기포 발생장치

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