KR101558796B1 - 와전류 유도 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와전류를 이용한 온풍, 온수 혹은 증기를 만드는 히팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력을 이용하여 회전자의 외주부에 N극과 S극이 교호로 구비된 링 형상의 영구자석이 복수개 이상 결합되어 회전자의 구동으로 인한 영구 자석의 회전에 의하여 유도되는 와전류로 회전자 주위에 구성된 금속재질의 수로관을 발열시키며, 상기 수로관 내에 유입된 물을 가열하여 온풍이나, 온수, 혹은 증기를 제공하게 되며, 특히 회전자를 구동하는 입력 에너지를 최소화하는 와전류 유도 히팅장치에 관한 것으로서,
본 발명의 구체적인 해결적 수단의 일실시예는,
"화전축과, 상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와, 상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와, 상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루는 발열체부와, 상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 각각의 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부와, 상기 고정체부의 양측에 구비되는 것으로서 중앙에 통공이 천공되어 있고 상기 통공 외주부에는 상기 수로관의 양끝단이 상기 고정체부의 체결공을 관통하여 돌출토록 공간홈이 구비되어 있는 복수개의 마감체부로 이루어지되 상기 복수개의 마감체부중 어느 하나에 구비된 공간홈중 임의의 위치에는 유입구가 또 다른 어느 하나에 구비된 공간홈의 임의의 위치에는 유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치와,
화전축과, 상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와, 상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와, 상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루면서 상기 교대로 지그재그로 형성된 수로관의 양끝단이 'U'자 형상의 연결관으로 연결되되 첫번째 수로관과 마지막 수로관은 각각 액체의 유출입이 가능하도록 유입구 및 유출구로 구성된 발열체부와, 상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부로 이루어진 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치와,
상기 마감체부의 공간홈에는 세로방향으로 격벽이 구비되되 상기 격벽의 일측은 관통토록 하여 액체의 유로통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 히팅장치와,
상기 수로관이 나선 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치"를 그 구성적 특징으로 함으로서,
상기와 같이 구성된 본 발명인 와전류 유도 히팅장치는 와전류 브레이크 즉, 회전자의 회전력에 따른 저항력인 마찰력을 최소화하여 회전자의 회전력을 향상토록 하여 입력 에너지를 최소화로 최대의 히팅력을 발휘할 수 있도록 한 것이다.

Description

와전류 유도 히팅장치{Eddy current induction heating equipment}

본 발명은 와전류를 이용한 온풍, 온수 혹은 증기를 만드는 히팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력을 이용하여 회전자의 외주부에 N극과 S극이 교호로 구비된 링 형상의 영구자석이 복수개 이상 결합되어 회전자의 구동으로 인한 영구 자석의 회전에 의하여 유도되는 와전류로 회전자 주위에 구성된 금속재질의 수로관을 발열시키며, 상기 수로관 내에 유입된 물을 가열하여 온풍이나, 온수, 혹은 증기를 제공하게 되며, 특히 회전자를 구동하는 입력 에너지를 최소화하는 와전류 유도 히팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 온풍기,온수기 등등 증기를 만드는 기기는 대부분이 연탄, 가스 또는 경유를 연료로 하여, 온수 및 온기를 공급하게 되는데, 이러한 화석 연료들을 연소시켜 물이나 공기를 보일링하는 경우에는 환경 오염 문제 및 에너지 효율의 문제를 야기시킨다.

화석 연료의 사용을 줄이기 위한 노력은 지구온난화 규제와 방지를 위한 국제협약인 '교토 의정서'에서도 나타나 있는데, 교토 의정서에 따르면 선진국(38개국)은 1990년을 기준으로 2008~2012년까지 평균 5.2%의 온실가스를 감축해야 한다.

우리나라 역시 교토 의정서로부터 자유롭지 않은데, 우리나라는 2차 의무감축 대상국이 될 가능성이 높으며, 이에 따라 2013~2017년까지 온실가스를 감축해야 할 것으로 예상된다

이러한 화석 연료의 사용을 줄이기 위해, 가정이나 회사 , 공장 등에서 사용되는 에너지 공급원을 화석 연료에서 태양열, 태양광 등 천연 에너지 등의 탈석유 에너지로 옮겨가는 기술이 개발되어 왔으며, 이에 따라 물이나 공기를 보일링하는 기술도 기존의 화석 연료를 연소시키는 기술 외에 전기에너지를 그대로 열 에너지로 변환시키는 다양한 기술들이 개발되어 왔다.

전자기 유도 가열(electromagnetic induction heating)이 그 대표적인 기술인데, 대표적으로는 '고주파 유도가열을 이용한 보일러의 가열장치(등록번호:20-0405016)'를 들 수 있다. 그러나, 가열장치부 내부로 유도코일, 절연관 및 가열관이 삽입되어 가열관을 가열하여 물을 보일링하는바, 이미 데워진 물과 입수관으로 유입되는 물과 혼입되는 등의 문제로 인해 에너지 소비 효율이 매우 낮은 문제점이 존재하였다.

다른 기술로는 '고주파 유도 코일을 이용한 열 발생 장치 및 그 제조 방법(공개 번호: 10-2011-0089945)'를 들 수 있으나, 이 기술은 인덕션 히팅 코일에 유도 전류가 흘러 금속 파이프를 히팅하여 금속 파이프 내 중공부에 흐르는 물을 보일링하는 기술로써, 금속 파이프의 히팅된 열이 중공부로 전달되는 과정에서 에너지 손실이 매우 높으며, 이로 인한 에너지 효율이 매우 낮은 문제점이 존재하였다.

역시, 유도 가열을 이용한 기술로는 '고주파유도가열방식의 전기보일러(등록 번호: 10-0827468)'가 있다. 이 기술은 유도 코일을 보빈에 고정시켜, 가열체를 유도 전류로 가열하는 기술적 사상을 담고 있으나, 가열통 내에 담겨 있는 가열체로 온수 및 냉수가 상호 혼합되어 방향성 없이 흐를 수 있는 공간으로 인해, 상술한 '고주파 유도가열을 이용한 보일러의 가열장치(등록번호: 20-0405016)'와 마찬가지로 에너지 효율이 낮고, 배수구로 배출되는 물의 온도가 균일하지 못한 문제점이 발생하였다.

또 다른 기술로는 '유도 가열을 이용한 전기 보일러(공개 번호: 10-2004-0041130)'는 내부 코어는 코일에 전원이 인가될 경우 와전류에 의해 유도 가열되는 방법을 이용하지만, 코일에서 형성되는 전자기장이 내부 코어에도 작용하지만 외부로도 손실되어 에너지 효율이 낮은 문제점이 존재하였다.

이에 따라, 대두된 기술이 와전류를 이용한 유도 가열에 의한 가열 방식으로서 기존의 열저항 등을 이용한 방법과 그 효율이 비슷하다는 것이 여러 연구를 통해 입증되었고, 특히 영구자석을 이용하여 와전류를 발생시켜 금속을 가열시키는 장치에 대한 연구 및 장치는 여러 연구자에 의해 제안되어 왔다.

그 예로서, 국내특허등록번호 554218호인 “회전력을 이용한 에너지 변환기”, 일본공개특허공보 2005-174801호인 “영구 자석식 와전류 가열 장치" 및 대한민국특허출원번호 2010-22802호인 “자석을 이용한 유도 발열장치”등이 있는데, 발열 장치의 기본 구성 요소인 영구 자석으로 이루어진 회전자와 자석 배열, 그리고 원통형으로 이루어진 발열 금속 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 자속의 이동을 방해하는 힘이 강하게 작용하기 때문이다. 상기 방해하는 힘을 이용하는 것이 와전류 브레이크이다.

따라서, 와전류를 이용한 유도 발열을 하기 위해서는 와전류에 의해 발생하는 브레이크의 힘을 극복하고 회전자를 구동시켜야 하기 때문에 매우 큰 힘의 에너지가 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 발열기의 열효율이 열저항을 이용한 일반 전기 히터의 열효율과 비슷하다는 것은, 와전류를 이용한 발열기에 필요한 입력 에너지 양이 일반 전기 히터를 열에너지로 변환하기 위한 전기 에너지 양과 동일하다는 뜻이 된다.

따라서, 와전류를 이용한 발열기는 비교적 간단한 장치로 열에너지로 변환할 수 있는 히터 방식보다 경쟁력이 떨어질 수 밖에 없다.

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

결국 기존의 기술은 와전류에 의해 발생하는 브레이크의 힘을 최소화하여야 함에도 불구하고 이를 극복치 못함에 따라 경제적이고 효율적인 기술개발에 한계가 있는 문제점이 있었다.

(실용문헌 0001) 한국 실용신안등록 제20-0405016호 한국 특허공개번호 제10-2011-0089945호 한국 특허등록 제10-0827468호 일본 공개특허공보 제2005-174801호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

모터에 의해 회전자가 구동할 때 회전자 외주부에 결합된 복수개 이상의 링 형상의 영구자석과 발열체인 수로관 사이에 발생하는 브레이크 기능을 감소시켜 입력 에너지를 최소화하게 하는 것인데, 회전자에 브레이크에 의한 부하가 적게 걸리도록 하기 위하여 수로관의 높낮이를 차등을 두고 교호로 상기 영구 자석 둘레를 감싸도록 설치함으로서 금속재질의 수로관 내부에 유입된 액체를 가열하여 온수 혹은 증기를 생산하고 이때 생산된 증기로는 발전기 터빈을 구동하여 발전을 하거나 증기기관에 공급하여 엔진을 구동시키도록 함으로서 와전류 브레이크 즉, 회전자의 회전력에 따른 저항력인 마찰력을 최소화하여 회전자의 회전력을 향상토록 하여 입력 에너지를 최소화로 최대의 히팅력을 발휘할 수 있도록 한 와전류 유도 히팅장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단의 일 실시예로서는,

"화전축과, 상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와, 상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와, 상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루는 발열체부와, 상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 각각의 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부와, 상기 고정체부의 양측에 구비되는 것으로서 중앙에 통공이 천공되어 있고 상기 통공 외주부에는 상기 수로관의 양끝단이 상기 고정체부의 체결공을 관통하여 돌출토록 공간홈이 구비되어 있는 복수개의 마감체부로 이루어지되 상기 복수개의 마감체부중 어느 하나에 구비된 공간홈중 임의의 위치에는 유입구가 또 다른 어느 하나에 구비된 공간홈의 임의의 위치에는 유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치와,
화전축과, 상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와, 상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와, 상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루면서 상기 교대로 지그재그로 형성된 수로관의 양끝단이 'U'자 형상의 연결관으로 연결되되 첫번째 수로관과 마지막 수로관은 각각 액체의 유출입이 가능하도록 유입구 및 유출구로 구성된 발열체부와, 상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부로 이루어진 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치와,
상기 마감체부의 공간홈에는 세로방향으로 격벽이 구비되되 상기 격벽의 일측은 관통토록 하여 액체의 유로통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 히팅장치와,
상기 수로관이 나선 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치"를 그 구성적 특징으로 함으로서 상기의 목적을 달성할 수 있다.

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상기와 같이 구성된 본 발명인 와전류 유도 히팅장치는 와전류 브레이크 즉, 회전자의 회전력에 따른 저항력인 마찰력을 최소화하여 회전자의 회전력을 향상토록 하여 입력 에너지를 최소화로 최대의 히팅력을 발휘할 수 있도록 한 것이다

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명인 와전류 히팅장치의 사시도,
도 2는 본 발명인 와전류 히팅장치의 분리 사시도,
도 3은 본 발명인 와전류 히팅장치의 실시상태 측단면도,
도 4는 본 발명인 와전류 히팅장치에 있어서 도 3의 정단면도,
도 5는 본 발명인 와전류 히팅장치에 있어서 다른 실시예의 측단면도,
도 6은 본 발명인 와전류 히팅장치의에 있어서 도 5의 정단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명인 와전류 히팅장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명인 와전류 히팅장치의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명인 와전류 히팅장치의 실시상태 측단면도이며, 도 4는 본 발명인 와전류 히팅장치에 있어서 도 3의 정단면도이고, 도 5는 본 발명인 와전류 히팅장치에 있어서 다른 실시예의 측단면도이며, 도 6은 본 발명인 와전류 히팅장치의에 있어서 도 5의 정단면도이다.

[실시예 1]

본 실시예는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 도면에는 도시되지 아니한 모터에 의해 구동되는 회전축(100)이 중심에 형성되어 있고 상기 회전축(100)에는 회전자(110)이 상기 회전축(100)과 함께 회전토록 결합되어 있으며, 상기 회전자(110)의 외주부에는 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석(210)이 간격을 유지한 상태에서 다수개의 영구자석부(200)가 상기 회전자(110)와 함께 회전토록 구비되어 있다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 영구자석부(200)의 외주부에는 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축(100)을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 다수개의 수로관(310)이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루는 발열체부(300)가 형성되어 있는데 상기 발열체부(300)의 수로관(310)의 양끝단에는 고정체부(400)가 상기 발열체부(300)를 고정 결합하고 있는데 그 구성은 상기 고정체부(400)는 상기 회전축(100)의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공(410)이 구비되어 있고 상기 관통공(410)과 간격을 유지한 상태에서 상기 각각의 수로관(310))의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공(420)이 형성되어 상기 체결공(420) 전체가 원 형상을 이루고 있어 상기 수로관(310)은 상기 체결공(420)에 고정 결합되어 있고 상기 회전축(100)은 상기 관통공(410)에 관통 형성되어 있는 구조이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 수로관(310)이 트라이앵글식으로 배치되어 회전자(110)의 회전에 의해 영구자석부(200)가 회전되고 이와 같이 영구자석부(200)의 회전에 의해 최대의 와전류를 발생토록 하여 수로관(310) 내에 유입된 액체 즉, 물을 가열함에 있어 영구자석부(200)와 수로관(310) 사이에 와전류 브레이크인 저항력, 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 수로관(310)을 트라이앵글식 즉, 지그재그 형태로 배치하여 최소의 입력에너지로 최대의 히팅기능을 발휘하기 위한 것이다.

한편, 마감체부(500)은 상기 고정체부(400) 양측에 각각 구비되는 것으로서, 상기 마감체부(500)의 구조는 중앙에 통공(510)이 천공되어 있고 상기 통공(510) 외주부에는 상기 수로관(310)의 양끝단이 상기 고정체부(400)의 체결공(420)을 관통하여 돌출토록 공간홈(520)이 구비되어 있는 구조로서 복수개로 이루어지며, 복수개의 마감체부(500)중 어느 하나에 구비된 공간홈(520)중 임의의 위치에는 유입구(530)가 또 다른 어느 하나에 구비된 공간홈(520)의 임의의 위치에는 유출구(540)가 형성되어 있는 것이다.

바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 마감체부(500)의 공간홈(520)에는 세로방향으로 격벽(521)이 구비되되 상기 격벽(521)의 일측은 관통토록 하여 액체의 유로통로(522)가 형성되어 있는 것이다.

더욱 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수로관(310)은 나선 형상을 이루고 있는 것으로서 구체적으로는 상기 수로관(310)의 내부의 공간이 좁아졌다 넓어지는 형상을 반복토록 되어 있어 상기 수로관(310)에 유입된 액체의 가열을 촉진토록 한 것이다.

본 실시예의 작용에 대하여 설명하면,

도 3 에 도시된 바와 같이 도면에 도시되지 아니한 모터의 구동에 의해 회전축(100)이 구동되고 이로 인해 회전자(110)가 회전하면서 상기 회전자(110) 외주부에 결합된 영구자석부(200)이 회전하게 되는 것으로서 일단, 유입구(530)을 통해 액체 즉, 가열 또는 증기로 변환하기 위한 물등을 유입하면서 상기와 같이 영구자석부(200)를 회전시키면 상기에서도 언급한 바와 같이 전류가 발생하여 수로관(310)를 히팅토록 하며 이와 같이 수로관(310)의 히팅으로 인해 유입된 물이 가열되며 이와 같이 가열된 물이나 증기가 유출구(540)를 통해 유출되어 온풍기,온수기 등등에 사용토록 하는 것으로서 본 실시예의 핵심은 상기와 같이 작동함에 있어 영구자석부(200)와 수로관(310) 사이에 와전류 브레이크 즉, 저항력, 마찰력으로 인한 비효율성을 최소화하기 위하여 상기 수로관(310)을 트라이앵글식 즉, 지그재그 형태로 배치하여 최소의 입력에너지로 최대의 히팅기능을 발휘하기 위한 것으로서 상기와 같이 수로관(310)을 도 4에 도시된 바와 같이 트라이앵글 형태로 배치함으로서 상기 트라이앵글을 이루고 있는 공간부에는 와전류가 촉진되면서 수로관(310)과 영구자석부(200) 사이에 마찰력이 최소화할 수 있어 이로 인한 효율적인 기능을 발휘할 수 있도록 한 것이며 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수로관(310)의 형태를 나선 형상, 구체적으로는 상기 수로관(310)의 내부의 공간이 좁아졌다 넓어지는 형상을 반복토록 되어 있어 상기 수로관(310)에 유입된 액체의 가열을 촉진토록 한 것이다.

[실시예 2]

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예와 상기 실시예 1과의 차이점은 수로관(310)의 형태에 관한 것으로서 구체적으로는,

도면에는 도시되지 아니한 모터에 의해 구동되는 회전축(100)이 중심에 형성되어 있고 상기 회전축(100)에는 회전자(110)이 상기 회전축(100)과 함께 회전토록 결합되어 있으며, 상기 회전자(110)의 외주부에는 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석(210)이 간격을 유지한 상태에서 다수개의 영구자석부(200)가 상기 회전자(110)와 함께 회전토록 구비되어 있다.

다음, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 영구자석부(200)의 외주부에는 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축(100)을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관(310)이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루는 발열체부(300)가 형성되어 있는데 상기 발열체부(300)의 수로관(310)의 양끝단에는 고정체부(400)가 상기 발열체부(300)를 고정 결합하고 있는데 그 구성은 상기 고정체부(400)는 상기 회전축(100)의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공(410)이 구비되어 있고 상기 관통공(410)과 간격을 유지한 상태에서 상기 각각의 수로관(310))의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공(420)이 형성되어 상기 체결공(420) 전체가 원 형상을 이루고 있어 상기 수로관(310)은 상기 체결공(420)에 고정 결합되어 있고 상기 회전축(100)은 상기 관통공(410)에 관통 형성되어 있는 구조이다.

한편, 상기 체결공(420)을 관통 돌출되어진 상기 발열체부(300)의 수로관(310)의 양끝단에는 'U'자 형상의 연결관(311)이 연결되되 첫번째 수로관(310)과 마지막 수로관(310)은 각각 액체의 유출입이 가능하도록 유입구(530) 및 유출구(540)가 구비된 발열체부(300)인 것이다.

상기와 같이 구성된 발열체부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 수로관(310)이 트라이앵글식으로 배치되어 회전자(110)의 회전에 의해 영구자석부(200)가 회전되고 이와 같이 영구자석부(200)의 회전에 의해 최대의 와전류를 발생토록 하여 수로관(310) 내에 유입된 액체 즉, 물을 가열함에 있어 영구자석부(200)와 수로관(310) 사이에 와전류 브레이크인 저항력, 마찰력을 최소화하기 위하여 상기 수로관(310)을 트라이앵글식 즉, 지그재그 형태로 배치하여 최소의 입력에너지로 최대의 히팅기능을 발휘하기 위한 것이다.

바람직하게는 본 실시예의 상기 수로관(310)도 실시예 1과 동일하게 나선 형상을 이루고 있는 것이다.

본 실시예의 작용에 대하여 설명하면,

본 실시예의 작용은 실시예 1과 대동소이하게 도 5 에 도시된 바와 같이 도면에 도시되지 아니한 모터의 구동에 의해 회전축(100)이 구동되고 이로 인해 회전자(110)가 회전하면서 상기 회전자(110) 외주부에 결합된 영구자석부(200)이 회전하게 되는 것으로서 일단, 유입구(530)을 통해 액체 즉, 가열 또는 증기로 변환하기 위한 물등을 유입하면서 상기와 같이 영구자석부(200)를 회전시키면 상기에서도 언급한 바와 같이 전류가 발생하여 수로관(310)를 히팅토록 하며 이와 같이 수로관(310)의 히팅으로 인해 유입된 물이 가열되며 이와 같이 가열된 물이나 증기가 유출구(540)를 통해 유출되어 온풍기,온수기 등등에 사용토록 하는 것으로서 본 발명의 핵심은 상기와 같이 작동함에 있어 영구자석부(200)와 수로관(310) 사이에 와전류 브레이크 즉, 저항력, 마찰력으로 인한 비효율성을 최소화하기 위하여 상기 수로관(310)을 트라이앵글식 즉, 지그재그 형태로 배치하여 최소의 입력에너지로 최대의 히팅기능을 발휘하기 위한 것으로서 상기와 같이 수로관(310)을 도 5에 도시된 바와 같이 트라이앵글 형태로 배치함으로서 상기 트라이앵글을 이루고 있는 공간부에는 와전류가 촉진되면서 수로관(310)과 영구자석부(200) 사이에 마찰력이 최소화할 수 있어 이로 인한 효율적인 기능을 발휘할 수 있도록 한 것이며 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 수로관(310)의 형태를 나선 형상, 구체적으로는 상기 수로관(310)의 내부의 공간이 좁아졌다 넓어지는 형상을 반복토록 되어 있어 상기 수로관(310)에 유입된 액체의 가열을 촉진토록 한 것이다.

본 실시예와 실시예 1의 차이점은 실시예 1은 지그재그 형태로 교대로 배치된 수로관(310)간에 연결이 되지 아니함에 따라 마감체부(500)의 구성이 추가되어 있지만 본 실시예는 연결관(311)을 통해 수로관(310)을 연결토록 하여 하나의 관으로 형성토록 함으로서 마감체부(500)의 구성이 필요없도록 한 것이다.

100 : 회전축 110 : 회전자
200 : 영구자석부 210 : 영구자석
300 : 발열체부 310 : 수로관
311 : 연결관 400 : 고정체부
410 : 관통공 420 : 체결공
500 : 마감체부 510 : 통공
520 : 공간홈 521 : 격벽
522 : 유로통로 530 : 유입구
540 : 유출구

Claims (4)

1. 화전축과,
   상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와,
   상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와,
   상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루는 발열체부와,
   상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 각각의 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부와,
   상기 고정체부의 양측에 구비되는 것으로서 중앙에 통공이 천공되어 있고 상기 통공 외주부에는 상기 수로관의 양끝단이 상기 고정체부의 체결공을 관통하여 돌출토록 공간홈이 구비되어 있는 복수개의 마감체부로 이루어지되 상기 복수개의 마감체부중 어느 하나에 구비된 공간홈중 임의의 위치에는 유입구가 또 다른 어느 하나에 구비된 공간홈의 임의의 위치에는 유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치.
2. 화전축과,
   상기 회전축에 결합되어 있는 회전자와,
   상기 회전자의 외주부에 결합되어 있는 것으로서 N극 및 S극이 교대로 구비되어 전체적으로 띠 형상을 이루고 있는 영구자석이 간격을 유지한 상태에서 다수개 구비된 영구자석부와,
   상기 영구자석부의 외주부에 간격을 유지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 지그재그 형태로 높낮이의 차등을 두고 교대로 수로관이 형성되어 전체적으로 원통형상을 이루면서 상기 교대로 지그재그로 형성된 수로관의 양끝단이 'U'자 형상의 연결관으로 연결되되 첫번째 수로관과 마지막 수로관은 각각 액체의 유출입이 가능하도록 유입구 및 유출구로 구성된 발열체부와,
   상기 회전축의 양끝단이 관통 가능하도록 중앙에는 관통공이 구비되어 있고 상기 관통공과 간격을 유지한 상태에서 상기 수로관의 양끝단이 관통되어 체결토록 다수개의 체결공이 모여서 전체적으로 원 형상을 이루고 있는 복수개의 원판 형상의 고정체부로 이루어진 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마감체부의 공간홈에는 세로방향으로 격벽이 구비되되 상기 격벽의 일측은 관통토록 하여 액체의 유로통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와전류 히팅장치.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 수로관이 나선 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 와전류 유도 히팅장치.
   
   
   
   
   
   
   

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