WO2016182339A1 - 회전 자성체를 이용한 온수공급장치 - Google Patents

회전 자성체를 이용한 온수공급장치 Download PDF

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WO2016182339A1
WO2016182339A1 PCT/KR2016/004928 KR2016004928W WO2016182339A1 WO 2016182339 A1 WO2016182339 A1 WO 2016182339A1 KR 2016004928 W KR2016004928 W KR 2016004928W WO 2016182339 A1 WO2016182339 A1 WO 2016182339A1
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hot water
water supply
heat exchanger
magnetic body
rotating magnetic
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PCT/KR2016/004928
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Inventor
이영택
Original Assignee
이영택
(주)크리티컬퍼실리티서비스
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    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F22B3/06—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by transformation of mechanical, e.g. kinetic, energy into heat energy
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying hot water, and more particularly, to a hot water supply device using a rotating magnetic material that is environmentally friendly, safe and low power.
  • a boiler used as a hot water supply device is installed in a home, a building, and various facilities to supply hot water or heat all four seasons, and can be used in various types such as a small boiler used at home and a large boiler used in various facilities. Is done.
  • Such boilers typically supply hot water or heating to a user by heating water by burning fuel energy such as gas, petroleum or diesel.
  • fuel energy such as gas, petroleum or diesel.
  • the heat exchanger of the boiler directly burns fuel such as gas or petroleum, and heats water by using thermal energy generated therein, and installs flue gas generated during combustion to communicate with the outside.
  • soot Since the hot water supply device as described above uses fuel, soot may be generated and may lead to an explosion accident.
  • Patent Application No. 10-2009-0033424 The boiler with wind power heating type heater
  • An object of the present invention is to provide a hot water supply apparatus using a rotating magnetic material that is environmentally friendly, safe and low power in supplying hot water and heating as to solve the above problems.
  • Hot water supply apparatus using a rotating magnetic material of the present invention for achieving the above object is provided with a circular heater tube in the circumferential direction therein and is formed so as to surround the outside of the heat exchanger and the current is applied to the heat exchanger, the current is applied It includes a plurality of coils are wound around the stator is magnetized, the heater tube includes a magnetic material that rotates along the heater tube by a magnetic field formed by the stator therein, the water by the frictional heat generated by the magnetic material is rotated It is characterized in that it is heated.
  • the magnetic material is rotated due to the magnetic field formed by the magnetized stator to heat the water using frictional heat generated.
  • the effect of supplying this safely in an eco-friendly yet hot water and heating environment does not use a separate fuel. Can be obtained.
  • the magnetic field is actually affected by the magnetic field, it is possible to drive with low power.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a hot water supply device according to the present invention
  • FIG. 2 is a partial perspective view showing the internal structure of the hot water supply apparatus according to the present invention.
  • Figure 3 is a side cross-sectional view showing the internal structure of the hot water supply device according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view A-A showing the internal structure of the hot water supply device according to the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view B-B showing the internal structure of the hot water supply device according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing an embodiment of a magnetic body structure applied to the hot water supply device according to the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing the flow of water in the hot water supply device according to the present invention.
  • FIG 8 and 9 are exemplary views showing another embodiment of the hot water supply device according to the present invention.
  • the present invention relates to a device for supplying hot water, and in particular, in the supply of hot water and heating, the heat exchanger is provided with a circular heater tube in the circumferential direction and is provided with water so as to be eco-friendly, excellent in safety, and driven with low power, It includes a stator is formed to surround the outside of the heat exchanger and the coil is wound when the current is applied, the heater tube includes a magnetic body that rotates along the heater tube by a magnetic field formed by the stator therein
  • the present invention proposes a hot water supply device using a rotating magnetic body, wherein water is heated by frictional heat generated while the magnetic body rotates.
  • Hot water supply apparatus using a rotating magnetic material of the present invention is a heat exchanger 100 is provided with a heater tube 200 therein as shown in Figures 1 to 3 and the water is accommodated, the outside of the heat exchanger 100 It includes a stator 300 formed to surround, the magnetic body 10 is provided in the heater tube 200.
  • the heat exchanger 100 and the heater tube 200 may be formed in various forms, but as shown in the figure, the heat exchanger 100 is preferably formed in a cylindrical shape, the heater tube 200 ) Is preferably formed in a circle bar magnetic body 10 is rotated along the heater tube 200 is provided along the circumferential direction inside the heat exchanger (100).
  • the heat exchanger 100 and the heater tube 200 is preferably formed of a material having a semi-magnetic property such as copper or aluminum so as not to be affected by the magnetic field. This will be described below on the premise.
  • the stator 300 is wound around a plurality of coils, and magnetized to form a magnetic field when a current is applied.
  • the stator 300 may be formed on an inner side surface of the housing A including the heat exchanger 100 and the stator 300 therein, and specifically, the housing A as illustrated in FIGS. 4 and 5.
  • a plurality of state cores surrounding the outside of the heat exchanger 100 and protruding toward the inner side of the heat exchanger 100 are formed, and coils are wound around each state core to form the stator 300.
  • the stator 300 is preferably formed so as not to contact the heat exchanger (100).
  • the magnetic body 10 preferably has a property of a ferromagnetic material, and thus rotates along the heater tube 200 by a magnetic field formed by the stator 300.
  • the heater tube 200 is heated by the friction generated as the magnetic body 10 rotates, thereby generating heat, and the water in contact with or adjacent to the heater tube 200 is heated by the frictional heat. Therefore, the heater tube 200 is preferably formed of a material having high thermal conductivity.
  • the water may be accommodated in the heater tube 200 without the inflow and outflow, as well as the inlet 151 formed in the cover 150 for sealing the heat exchanger 100 as shown in Figs. And it may be flowed in and out through the outlet 152.
  • the present invention uses frictional heat due to the rotation of the magnetic body 10, and thus, the water can be heated without using a separate fuel, which is environmentally friendly, and the heated water, that is, hot water is supplied to the user or heated by using hot water. You can get the effect of being safe.
  • the magnetic body 10 provided in the heater tube 200 is actually affected by the magnetic field, it is possible to drive with low power.
  • the heater tube 200 includes a viscous fluid having a viscosity (viscosity) such as oil therein to allow the magnetic body 10 can be easily rotated along the heater tube 200, the viscous fluid It may include solid particles, such as iron oxide, so that the frictional heat is increased while hitting the solid particles in the process of rotating the magnetic body (10).
  • a viscous fluid having a viscosity (viscosity) such as oil therein to allow the magnetic body 10 can be easily rotated along the heater tube 200
  • the viscous fluid It may include solid particles, such as iron oxide, so that the frictional heat is increased while hitting the solid particles in the process of rotating the magnetic body (10).
  • the viscous fluid is preferably made of a material that is easy to lubricate and heat transfer.
  • a heating medium oil which is a synthetic oil used for heat transfer such as heating and heat removal, may be used.
  • the magnetic body 10 may be made of a material having ferromagnetic properties as a whole, as shown in FIG. 6, and may include a core 11 having ferromagnetic properties therein and surrounding the core 11.
  • a plurality of holes 12 may be formed in the protective film to form vortices in the viscous fluid.
  • a plurality of wings protruding to the outside of the protective film may be formed to form a vortex in the viscous fluid.
  • the protective film is preferably made of a material that can pass magnetic force, such as silicon or plastic.
  • the heat exchanger 100 may include an inner cylinder 110 and an outer cylinder 120 positioned outside the inner cylinder 110 as illustrated in FIGS. 2 to 5, and the inner cylinder 110.
  • Water is accommodated between the outer cylinder 120 and the heater tube 200 is provided to increase the area of the received water in contact with the heater tube 200, thereby increasing the efficiency of the hot water supply device of the present invention.
  • the received water can be heated by the plurality of heater tubes 200 in a short time.
  • a partition wall 130 is formed between the inner cylinder 110 and the outer cylinder 120 along the longitudinal direction of the heat exchanger 100 as shown in FIGS. 3 to 5 so that water flows in the heat exchanger 100.
  • the heating passage 20 may be formed, and the plurality of heating passages 20 may be formed by arranging a plurality of the partition walls 130 along the circumferential direction of the heat exchanger 100. Water may be accommodated in each heating channel 20 without the inflow and outflow, and the inlet 151 and the outlet 152 may be formed to communicate with each heating channel 20 to accommodate the water.
  • the barrier rib 130 has a configuration such that the heater tube 200 and water are in contact with each other as much as possible.
  • the partition wall 130 is formed with a circulation port 140 so that the water moves to the adjacent heating flow path 20, water is in contact with more heater tube 200. It can be gradually heated, by forming the circulation port 140 alternately at one end and the other end of each partition wall 130, to form a structure that circulates so that the continuous heating is made to the maximum until the introduced water flows out Can be. As shown in FIG. 7, the water introduced into the heating channel 20 through the inlet 151 is moved to the adjacent heating channel 20 through the circulation port 140, and the heat exchanger 100. ) Is circulated along the longitudinal and circumferential direction and then exits through the outlet 152.
  • the circulation port 140 is formed in the partition wall 130 between the heating passage 20 communicating with the inlet 151 and the heating passage 20 communicating with the outlet 152, so that some of the outlets 151 exit the outside. May continue to be circulated, otherwise the circulation port 140 may not be formed so that the water circulates only once in the circumferential direction of the heat exchanger 100.
  • a plurality of heat exchangers 100 may be provided inside the stator 300, wherein one heat exchanger 100 has a different radius from the other heat exchangers 100 It is preferable that the other heat exchanger 100 is disposed inside the exchanger 100.
  • Each of the plurality of heat exchangers 100 is to be rotated inside the heater tube 200, the magnetic body 10, it is preferably provided in the range of the magnetic field formed by the stator 300.
  • the hot water supply apparatus using the rotating magnetic material of the present invention may be provided with a plurality as shown in Figure 8, wherein the inlet 151 and the outlet 152 formed in the one hot water supply device is connected to the other hot water supply device The water is continuously circulated / heated, providing a wide range of hot water or heating.
  • the present invention may be provided with a rotor 400 including a plurality of permanent magnets, the rotor 400 is rotated by a shaft 500 installed to penetrate the heat exchanger 100 in the longitudinal direction do.
  • the heat exchanger 100 and the rotor 400 are provided inside the stator 300.
  • the rotor 400 is provided on one side or both sides of the heat exchanger 100 as shown in FIG. 9, or although not shown in the drawing, is provided inside the heat exchanger 100 to provide rotational force. Can be generated.
  • the present invention as described above is to supply the hot water or heating bar at the same time to transfer the rotational force to the load 600 installed on one side or both sides of the shaft 500, it is possible to improve the utilization.
  • the load 600 may be a pump, and the pump may be provided at one side or both sides of the shaft 500.
  • the pump may serve to supply water into the heat exchanger 100, that is, the heating channel 20, by using the rotational force of the rotor 400.
  • the frequency of the alternating current applied to the stator 300 is usually 50 Hz or 60 Hz, but the present invention further comprises a regulator for adjusting the frequency of the current applied to the stator 300, or higher than the conventional frequency By applying a low frequency may be adjusted the strength of the friction heat by the rotation of the magnetic body (10).
  • the present invention may further include a temperature sensor for directly or indirectly measuring the temperature of water to turn on / off a current to be applied to the stator 300 according to a set temperature. .
  • heat exchanger 110 inner cylinder

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Abstract

본 발명은 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로서, 특히 온수와 난방을 공급함에 있어 친환경적이고 안전성이 뛰어나며 저전력으로 구동되도록 내부에 원주방향을 따라 원형의 히터관이 구비되고 물이 수용되는 열교환체와, 상기 열교환체의 외측을 둘러싸도록 형성되며 전류 인가시 자화되는 복수개의 코일이 감겨진 고정자를 포함하되, 상기 히터관은 내부에 고정자로 인해 형성되는 자기장에 의해 히터관을 따라 회전하는 자성체가 포함되어, 상기 자성체가 회전하며 발생하는 마찰열에 의해 물이 가열되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치에 관한 것이다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 13.06.2016]　회전 자성체를 이용한 온수공급장치
본 발명은 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로서, 특히 친환경적이고 안전성이 뛰어나며 저전력으로 구동되는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 온수공급장치로 쓰이는 보일러는 가정이나 건물 및 각종 시설물에 설치되어 사계절 내내 온수를 공급하거나 난방을 하기 위해 설치되며, 가정에서 사용되는 소형 보일러를 비롯하여 각종 시설물에서 사용되는 대형 보일러 등 다양한 종류로 이루어진다.
이러한 보일러는 통상 가스나 석유 또는 경유 등과 같은 연료에너지를 연소시켜 물을 가열함으로써 사용자에게 온수나 난방을 공급하고 있다. 이때, 보일러의 열교환기는 가스나 석유와 같은 연료를 직접적으로 연소시키고 여기에서 발생되는 열에너지를 이용하여 물을 가열시키게 되고, 연소시 발생되는 매연을 외부로 연통을 설치하여 배출시키고 있다.
상기와 같은 온수공급장치는 연료를 사용하기 때문에 매연이 발생됨은 물론, 자칫 폭발사고로 이어질 수 있어 안전성에도 문제가 있다.
[관련선행기술]
특허출원번호 제10-2009-0033424호 풍력 발열식 히터가 구비된 보일러(The boiler with wind power heating type heater)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 온수와 난방을 공급함에 있어 친환경적이고 안전성이 뛰어나며 저전력으로 구동되는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치를 제안함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 회전 자성체를 이용한 온수공급장치는 내부에 원주방향을 따라 원형의 히터관이 구비되고 물이 수용되는 열교환체와, 상기 열교환체의 외측을 둘러싸도록 형성되며 전류 인가시 자화되는 복수개의 코일이 감겨진 고정자를 포함하되, 상기 히터관은 내부에 고정자로 인해 형성되는 자기장에 의해 히터관을 따라 회전하는 자성체가 포함되어, 상기 자성체가 회전하며 발생하는 마찰열에 의해 물이 가열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 자화된 고정자에 의해 형성된 자기장으로 인해 자성체가 회전하며 발생되는 마찰열을 이용하여 물을 가열시키는바, 별도의 연료를 사용하지 않아 친환경적이면서도 온수와 난방을 함에 있어 안전적으로 이를 공급하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실제로 자기장에 영향을 받는 것은 히터관 내에 구비된 자성체이므로 저전력으로 구동이 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 온수공급장치의 전체적인 구조를 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 온수공급장치의 내부 구조를 보여주는 부분사시도,
도 3은 본 발명에 의한 온수공급장치의 내부 구조를 보여주는 측단면도,
도 4는 본 발명에 의한 온수공급장치의 내부 구조를 보여주는 A-A 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 온수공급장치의 내부 구조를 보여주는 B-B 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 온수공급장치에 적용되는 자성체 구조의 일 실시예를 보여주는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 온수공급장치에서의 물의 흐름을 보여주는 예시도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 온수공급장치의 다른 실시예를 보여주는 예시도.
본 발명은 온수를 공급하는 장치에 관한 것으로서, 특히 온수와 난방을 공급함에 있어 친환경적이고 안전성이 뛰어나며 저전력으로 구동되도록 내부에 원주방향을 따라 원형의 히터관이 구비되고 물이 수용되는 열교환체와, 상기 열교환체의 외측을 둘러싸도록 형성되며 전류 인가시 자화되는 복수개의 코일이 감겨진 고정자를 포함하되, 상기 히터관은 내부에 고정자로 인해 형성되는 자기장에 의해 히터관을 따라 회전하는 자성체가 포함되어, 상기 자성체가 회전하며 발생하는 마찰열에 의해 물이 가열되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치를 제안한다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, [0012] 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 회전 자성체를 이용한 온수공급장치는 첨부된 도면 도 1 내지 도 9를 참고로 상세하게 설명한다.
본 발명인 회전 자성체를 이용한 온수공급장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 히터관(200)이 구비되고 물이 수용되는 열교환체(100)와, 상기 열교환체(100)의 외측을 둘러싸도록 형성된 고정자(300)를 포함하며, 상기 히터관(200)의 내부에는 자성체(10)가 구비된다.
보다 구체적으로, 상기 열교환체(100) 및 히터관(200)은 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 상기 열교환체(100)는 원통형으로 형성됨이 바람직하며, 상기 히터관(200)은 내부에 구비된 자성체(10)가 히터관(200)을 따라 회전하는바 원형으로 형성되어 열교환체(100) 내부에 원주방향을 따라 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 열교환체(100)와 히터관(200)은 구리나 알루미늄 등과 같은 반자성체 성질을 가지는 물질로 형성되어 자기장의 영향을 받지 않도록 함이 바람직하다. 이하에서는 이를 전제로 설명한다.
상기 고정자(300)는 복수 개의 코일이 감겨져 있으며, 전류 인가시 자화되어 자기장을 형성한다. 이러한 고정자(300)는 내부에 열교환체(100)와 고정자(300)를 포함하는 하우징(A)의 내측면에 형성될 수 있으며, 구체적으로는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(A)의 내측면에는 열교환체(100)의 외측을 둘러싸며 내측을 향해 돌출된 스테이트 코어가 다수 개 형성되고, 각 스테이트 코어에는 코일이 감겨져 고정자(300)를 구성한다. 또한,상기 고정자(300)는 상기 열교환체(100)와 접하지 않도록 형성됨이 바람직하다.
상기 자성체(10)는 강자성체의 성질을 가짐이 바람직하며, 이에 따라 상기 고정자(300)로 인해 형성된 자기장에 의해 히터관(200)을 따라 회전한다. 상기 히터관(200)은 자성체(10)가 회전함에 따라 마찰이 일어나 이로 인한 마찰열이 발생되어 가열되며, 히터관(200)과 접하거나 인근에 수용되어 있는 물이 상기 마찰열에 의해 가열된다. 따라서, 상기 히터관(200)은 열전도율이 높은 물질로 형성됨이 바람직하다. 한편, 상기 물은 유출입 없이 히터관(200) 내부에 수용되어 있을 수 있음은 물론, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 열교환체(100)를 밀폐시키는 커버(150)에 형성된 유입구(151)와 유출구(152)를 통해 유출입될 수도 있다.
이와 같이 본 출원발명은 자성체(10)의 회전에 의한 마찰열을 이용하는바 별도의 연료를 사용하지 않고도 물을 가열할 수 있어 친환경적이며, 가열된 물 즉 온수를 사용자에게 공급하거나 온수를 이용하여 난방을 함에 있어 안전하다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 실제로 자기장에 영향을 받는 것은 히터관(200) 내에 구비된 자성체 (10)이므로 저전력으로 구동이 가능하다.
한편, 상기 히터관(200)에는 내부에 오일 등과 같이 점성(viscosity)을 가지는 점성유체가 포함되어 자성체(10)가 히터관(200)을 따라 용이하게 회전이 가능하도록 할 수 있으며, 상기 점성유체에는 산화철 등과 같은 고형물 입자가 포함되어 자성체(10)가 회전하는 과정에서 상기 고형물 입자와 부딪치며 마찰열이 증가되도록 할 수도 있다.
상기 점성유체는 윤활과 열전달이 용이한 물질로 이루어짐이 바람직한바, 일 예로 가열, 제열 등의 전열에 이용하는 합성기름인 열매체유(heating medium oil) 등이 사용될 수 있다.
상기 자성체(10)는 전체가 강자성의 성질을 가진 물질로 이루어질 수 있음은 물론, 도 6에 도시된 바와 같이 내부에 강자성의 성질을 가진 코어(11)가 포함될 수 있으며, 코어(11)를 감싸는 보호막에 다수의 구멍(12)이 형성되어 점성유체에 와류를 형성할 수 있다. 또한, 상기 보호막에 외부로 돌출된 날개가 다수 개 형성되어 점성유체에 와류를 형성할 수도 있다. 또한, 상기 보호막은 실리콘이나 플라스틱과 같이 자기력이 통과할 수 있는 물질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 열교환체(100)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 내통(110)과 상기 내통(110)의 외측에 위치하는 외통(120)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 내통(110)과 외통(120) 사이에는 물이 수용되고 상기 히터관(200)이 구비되도록 함으로써, 수용된 물이 상기 히터관(200)과 접하는 면적을 늘릴 수 있어 본 발명인 온수공급장치의 효율을 높일 수 있다. 또한, 상기 히터관(200)을 열교환체(100)의 길이방향을 따라 다수 개 구비함으로써, 수용된 물이 다수의 히터관(200)에 의해 단시간 내에 가열되도록 할 수 있다.
또한, 상기 내통(110)과 외통(120) 사이에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 열교환체(100)의 길이방향을 따라 격벽(130)이 형성되어 열교환체(100) 내에 물이 흐르는 가열유로(20)를 형성할 수 있으며, 상기 격벽(130)을 열교환체(100)의 원주방향을 따라 다수 개 배치함으로써 다수의 가열유로(20)를 형성할 수 있다. 각 가열유로(20)에는 유출입없이 물이 수용되어 있을 수 있음은 물론, 각 가열유로(20)와 연통되도록 유입구(151) 및 유출구(152)가 형성되어 물이 수용될 수도 있다. 이러한 상기 격벽(130)을 통해 히터관(200)과 물이 최대한 접하도록 하는 구성을 가지게 된다.
더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 격벽(130)에는 순환구(140)가 형성되어 [0024] 인접한 가열유로(20)로 물이 이동되도록 함으로써, 물이 보다 많은 히터관(200)과 접하며 점차 가열이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 순환구(140)를 각 격벽(130)의 일단과 타단에 번갈아 형성함으로써, 유입된 물이 유출되기까지 최대한으로 지속적인 가열이 이루어지도록 순환하는 구조를 형성할 수 있다. 이는 도 7에 도시된 바와 같으며, 유입구(151)를 통해 일 가열유로(20)로 유입된 물은 순환구(140)를 통해 인접한 가열유로(20)로 이동하게 되는바, 열교환체(100)를 길이방향 및 원주방향을 따라 순환한 후 유출구(152)를 통해 빠져나가게 된다. 이와 같은 경우 유입구(151)와 연통되는 가열유로(20)와 유출구(152)와 연통되는 가열유로(20) 사이의 격벽(130)에는 순환구(140)가 형성되어 일부는 외부로 빠져나가고 일부는 계속 순환되도록 할 수 있으며, 이와 달리 순환구(140)가 형성되지 않아 열교환체(100)의 원주방향을 따라 물이 한 번의 순환만 하도록 할 수도 있다.
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 상기 열교환체(100)는 다수 개가 고정자(300)의 내측에 구비될 수 있으며, 이때 일 열교환체(100)는 타 열교환체(100)와 서로 다른 반경을 가져 일 교환체(100)의 내측에 타 열교환체(100)가 배치되도록 함이 바람직하다. 다수 개의 열교환체(100)는 각각 자성체(10)가 히터관(200)의 내부를 회전하여야 하는바, 상기 고정자(300)로 인해 형성되는 자기장의 범위 내에 구비됨이 바람직하다.
또한, 본 발명인 회전 자성체를 이용한 온수공급장치는 도 8에 도시된 바와 같이 다수 개가 구비될 수 있으며, 이때 일 온수공급장치에 형성된 유입구(151)와 배출구(152)가 타 온수공급장치로 연결되어 물이 지속적으로 순환/가열되므로 넓은 범위에 온수나 난방을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 영구자석을 포함하는 회전자(400)가 구비될 수 있으며, 상기 회전자(400)는 열교환체(100)를 길이방향으로 관통하여 설치된 샤프트(500)에 의해 회전하게 된다. 이때, 상기 고정자(300)의 내측에는 열교환체(100)와 회전자(400)가 구비된다. 구체적으로, 상기 회전자(400)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 열교환체(100)의 일측 또는 양측에 구비되거나, 도면에 도시되지는 않았으나 상기 열교환체(100)의 내측에 구비되어 회전력을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 본 발명은 온수나 난방을 공급함과 동시에 샤프트(500)의 일측 또는 양측에 설치된 부하(600)에 회전력을 전달하게 되는바, 활용도를 향상시킬 수 있다.
일 예로 상기 부하(600)는 펌프일 수 있으며, 상기 펌프는 샤프트(500)의 일측 또는 양측에 구비될 수 있다. 이러한 펌프는 회전자(400)의 회전력을 이용하여 상기 열교환체(100) 내부, 즉 가열유로(20)로 물을 공급하는 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 고정자(300)에 인가되는 교류 전류의 주파수는 통상 50Hz 또는 60Hz이나, 본 발명에 상기 고정자(300)에 인가되는 전류의 주파수를 조정하는 조정기를 더 포함함으로써, 통상적인 주파수보다 높거나 낮은 주파수가 인가되도록 하여 상기 자성체(10)의 회전에 의한 마찰열의 세기를 조절할 수도 있다. 또한, 상기 본 발명에는 물의 온도를 직/간접적으로 측정할 수 있는 온도감지센서를 더 구비하여 설정된 온도에 따라 상기 고정자(300)에 인가될 전류를 온(ON)/오프(OFF)시킬 수도 있다.
A : 하우징
10 : 자성체11 : 코어
12 : 구멍20 : 가열유로
100 : 열교환체110 : 내통
120 : 외통130 : 격벽
140 : 순환구150 : 커버
151 : 유입구152 : 유출구
200 : 히터관300 : 고정자
400 : 회전자500 : 샤프트
600 : 부하

Claims (12)

  1. 내부에 원주방향을 따라 원형의 히터관(200)이 구비되고 물이 수용되는 열교환체(100)와, 상기 열교환체(100)의 외측을 둘러싸도록 형성되며 전류 인가시 자화되는 복수개의 코일이 감겨진 고정자(300)를 포함하되,
    상기 히터관(200)은 내부에 고정자(300)로 인해 형성되는 자기장에 의해 히터관(200)을 따라 회전하는 자성체(10)가 포함되어, 상기 자성체(10)가 회전하며 발생하는 마찰열에 의해 물이 가열되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환체(100)는 내통(110)과 상기 내통(110)의 외측에 위치하는 외통(120)을 포함하되,
    상기 내통(110)과 외통(120) 사이에는 물이 수용되고 상기 히터관(200)이 열교환체(100)의 길이방향을 따라 다수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내통(110)과 외통(120) 사이에는 열교환체(100)의 길이방향을 따라 형성된 격벽(130)이 열교환체(100)의 원주방향을 따라 다수 개가 배치되어 가열유로(20)를 형성하는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 격벽(130)에는 순환구(140)가 형성되어 인접한 가열유로(20)로 물이 이동되되, 상기 순환구(140)는 각 격벽(130)의 일단과 타단에 번갈아 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히터관(200)은 내부에 점성을 가지는 점성유체가 포함되어 자성체(10)의 회전을 용이하게 하되, 상기 점성유체는 고형물 입자가 포함되어 마찰열이 증가되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자성체(10)는 다수의 구멍(12)이나 다수의 날개가 형성되어 점성유체에 와류를 형성하는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 점성유체는 열매체유(heating medium oil)로 이루어져 윤활과 열전달이 용이한 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열교환체(100)는 다수 개가 고정자(300)의 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고정자(300)에 인가되는 전류의 주파수를 조정하는 조정기를 더 포함하여, 상기 자성체(10)의 회전에 의한 마찰열의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열교환체(100)를 길이방향으로 관통하여 설치된 샤프트(500)에 의해 회전하며 다수의 영구자석을 포함하는 회전자(400)를 더 포함하며, 상기 고정자(300)의 내측에는 열교환체(100)와 회전자(400)가 구비된 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 샤프트(500)의 일측에 펌프가 구비되되,
    상기 펌프는 회전자(400)의 회전력을 이용하여 상기 열교환체(100) 내부로 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 물의 온도를 측정할 수 있는 온도감지센서를 더 구비되어, 설정된 온도에 따라 상기 고정자(300)에 인가될 전류를 온(ON)/오프(OFF)시키는 것을 특징으로 하는 회전 자성체를 이용한 온수공급장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109654575A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 宁夏鑫润源节能科技有限公司 一种电磁加热采暖系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113758001B (zh) * 2021-10-26 2022-10-25 山东皓沃新能源科技有限公司 一种空气能热泵

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459260B1 (ko) * 2003-10-15 2004-12-03 안국찬 순간온수 전기보일러
KR200404663Y1 (ko) * 2005-09-27 2005-12-27 김시배 유도가열장치
KR20090079421A (ko) * 2008-01-17 2009-07-22 케이 이엔지(주) 고주파 간접유도가열장치
KR100917811B1 (ko) * 2008-01-28 2009-09-21 이철주 가변자기장발생기를 이용한 보일러장치
KR20120074170A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 김선일 인덕션 가열장치를 구비한 보일러

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4721066A (en) * 1986-12-09 1988-01-26 William E. Newman, Sr. Self-adjusting fail safe friction heater system
EP0833114A4 (en) * 1995-04-18 1998-05-20 Advanced Molecular Technologie METHOD FOR HEATING A LIQUID AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
US6011245A (en) * 1999-03-19 2000-01-04 Bell; James H. Permanent magnet eddy current heat generator
US6910448B2 (en) * 2003-07-07 2005-06-28 Christian Thoma Apparatus and method for heating fluids
US7165413B2 (en) * 2004-07-09 2007-01-23 Symons Robert S Integrated liquid cooling device with immersed electronic components
US20080056883A1 (en) * 2006-09-01 2008-03-06 Richard Lee Axial-Flow Fluid Pressurizer
US20090256443A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-15 Randal Scott Turner Hollow ring torus magnet generator
US10914494B2 (en) * 2018-02-27 2021-02-09 Newco H20 Llc Segmented cavitation boiler

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100459260B1 (ko) * 2003-10-15 2004-12-03 안국찬 순간온수 전기보일러
KR200404663Y1 (ko) * 2005-09-27 2005-12-27 김시배 유도가열장치
KR20090079421A (ko) * 2008-01-17 2009-07-22 케이 이엔지(주) 고주파 간접유도가열장치
KR100917811B1 (ko) * 2008-01-28 2009-09-21 이철주 가변자기장발생기를 이용한 보일러장치
KR20120074170A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 김선일 인덕션 가열장치를 구비한 보일러

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109654575A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 宁夏鑫润源节能科技有限公司 一种电磁加热采暖系统

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