(57)【要約】【課題】燃料の燃焼による有害ガスが発生させず環境に優しく、燃料を具備及び携帯する必要がなく火事の危険なしに安全に使うことができる高効率の加熱装置を提供する。【解決手段】モーター、前記モーターの回転軸が挿入される貫通孔を有し、内面に多数の凹部が階段状に形成され、外面には内面と連通する吐出管が形成されたボディー、中央に吸入管が取り付けられる貫通孔を有し、内面に多数の凹部が階段状に形成され、前記ボディーに取り付けられるカバー、前記モーターの回転軸の端部に形成されるインペラー状の流体加速部、及び前記ボディーとカバーの内面から一定間隔で離隔するように取り付けられ、中央部に前記モーターの回転軸が挿入される孔が形成され、外側に多数の凹部が階段状に形成された渦流活性部を含む。【選択図】図１
2010065995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター２００、
前記モーター２００の回転軸２１０が挿入される貫通孔１１を有し、内面に多数の凹部１３が階段状に形成され、外面には内面と連通する吐出管２０が形成されたボディー１０
中央に吸入管４０が取り付けられる貫通孔３１を有し、内面に多数の凹部３３が階段状に形成され、前記ボディー１０に取り付けられるカバー３０、
前記モーター２００の回転軸２１０の端部に形成されるインペラー状の流体加速部６０及び
前記ボディー１０とカバー３０の内面から一定間隔で離隔するように取り付けられ、中央部に前記モーター２００の回転軸２１０が挿入される孔５１が形成され、外側に多数の凹部５３が階段状に形成された渦流活性部５０、を含み、
モーター２００の回転軸２１０に形成された流体加速部６０の駆動によって、吸入管４０を通じて流入された流体が渦流活性部５０の外側に形成された空間を通ってボディー１０の吐出管２０を通じて排出され、渦流活性部５０を通る流体が渦流活性部５０、カバー３０及びボディー１０に形成された多数の凹部３３、１３、５３によって分子に分解されることにより熱エネルギーが発生することを特徴とする、渦流を用いる高効率発熱装置。
【請求項２】
前記カバー３０、ボディー１０及び渦流活性部５０に形成された多数の凹部３３、１３、５３間の距離は渦流活性部５０の直径に比例することを特徴とする、請求項１に記載の渦流を用いる高効率発熱装置。
【請求項３】
前記吸入管４０の直径は吐出管２０の直径断面の１．２〜１．４倍であることを特徴とする、請求項１に記載の渦流を用いる高効率発熱装置。
【請求項４】
前記吸入管４０の断面積は渦流活性部５０とボディー１０及びカバー３０との間の間隔によって形成される断面積と同一であることを特徴とする、請求項１に記載の渦流を用いる高効率発熱装置。
【請求項５】
前記吸入管４０は流体加速部６０と同心状に形成され、前記吐出管２０は渦流活性部５０の外周面に連結されるようにボディー１０に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の渦流を用いる高効率発熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は渦流を用いる高効率発熱装置に関連し、より詳しくは流路に沿って流れる流体を加熱装置内で高速で回転させて渦流を形成することで、流体の分子を分解させて熱エネルギーを発生させて液体を加熱させる渦流を用いる高効率発熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流体（以下、“水”という）を用いるボイラーなどのほとんどの装置は加熱手段を持つ。
【０００３】
前記の加熱手段は油、ガス及び石炭のような化石燃料を燃焼させることで熱エネルギーの供給を受けるか、あるいは電気に連結されるヒーター装置によって熱エネルギーの供給を受ける。
【０００４】
しかし、前記のように、ボイラーで別の化石燃料または電気を用いて熱エネルギーの供給を受ける方法は次のような問題点を持つ。
【０００５】
第一、近年全世界は化石燃料（油、ガスなど）の枯渇危険によるエネルギー確保に総力を注いでおり、石油の強制占有が戦争の原因になることもあって、深刻な世界的問題点になっている。
【０００６】
前記のような問題点を解決するために、近年いくつかの国家では高度の技術集約的産業である原子力エネルギーを利用しようとする努力があり、このような産業はヨーロッパの国々を除けば、アメリカ、日本及び韓国などがあるだけである。
【０００７】
第二、家庭で最も多く使われる熱エネルギー装置としてはボイラーを挙げることができる。
【０００８】
前記ボイラーの燃料としては、石油、ガスまたは石炭が使われており、このような化石燃料は韓国の場合、１００％を収入に頼っている実情である。
【０００９】
また、前記ボイラーは燃料対比効率が平均６０％に留まり、無駄に消耗される燃料の効率が非常に高く、前記燃料が燃焼しながら発生する有害ガスは環境汚染の主犯で社会的問題になっているのが実情である。
【００１０】
また、設置されてから長時間が経過した古いボイラーの場合、燃料効率がさらに急激に落ち、燃料がいつも近くの位置に保管されるため、火事の危険が常に存在する問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は前記のような問題点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、別途の化石燃料を使わないことにより、燃料の燃焼による有害ガスが発生させず環境に優しく維持することができる、渦流を用いる高効率発熱装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、別途の油や石炭のような化石燃料を使わないことにより、燃料を具備及び携帯する必要がなくて火事の危険なしに安全に使うことができる、渦流を用いる高効率発熱装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明のさらに他の目的は、化石燃料に比べて数等高い効率を持つ加熱装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明のさらに他の目的は、構成が単純であって非熟練者であっても修理及び管理が容易であって、風呂場、建物のボイラー室などに別途の管理者が不要であるので、ボイラー管理による費用を節減することができる、渦流を用いる高効率発熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記のような目的を達成するために、モーター、前記モーターの回転軸が挿入される貫通孔を有し、内面に多数の凹部が階段状に形成され、外面には内面と連通する吐出管が形成されたボディー、中央に吸入管が取り付けられる貫通孔を有し、内面に多数の凹部が階段状に形成され、前記ボディーに取り付けられるカバー、前記モーターの回転軸の端部に形成されるインペラー状の流体加速部、及び前記ボディーとカバーの内面から一定間隔で離隔するように取り付けられ、中央部に前記モーターの回転軸が挿入される孔が形成され、外側に多数の凹部が階段状に形成された渦流活性部を含み、モーターの回転軸に形成された流体加速部の駆動によって、吸入管を通じて流入された流体が渦流活性部の外側に形成された空間を通ってボディーの吐出管を通じて排出され、渦流活性部を通る流体が渦流活性部、カバー及びボディーに形成された多数の凹部によって分子に分解されることにより熱エネルギーが発生する、渦流を用いる高効率発熱装置を提供する。
【００１６】
前記カバー、ボディー及び渦流活性部に形成された多数の凹部間の距離は渦流活性部の直径に比例することができる。
【００１７】
前記吸入管の直径は吐出管の直径断面の１．２〜１．４倍であることができる。
【００１８】
前記吸入管の断面積は渦流活性部とボディー及びカバーとの間の間隔によって形成される断面積と同一であることができる。
【００１９】
前記吸入管は流体加速部と同心状に形成され、前記吐出管は渦流活性部の外周面に連結されるようにボディーに形成されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明による渦流を用いる高効率発熱装置は次のような効果を持つ。
【００２１】
第一、本発明による流体加熱装置は、構成が簡素で故障の発生率が低く、維持管理が易しいので、別途の管理人が不要であって人件費を節減することができる効果を有する。
【００２２】
第二、石油または石炭のような燃料を運ぶ必要がないので、きれいな周囲環境を維持することができ、燃料の購入及び運搬にかかる費用を節減することができる効果がある。
【００２３】
第三、化石燃料を使わなくて公害物質が排出されない環境に優しい効果がある。
【００２４】
第四、小さくは独立した空間の独自の空間に暖房や温水を提供することができ、大きくは大型サウナ、プール、養殖場、特殊作物の園芸用施設、学校、軍部隊などはもちろんのこと、商業用にまでその活用範囲を広範囲に広げて使うことができる効果がある。
【００２５】
第五、別途の燃料保管が必要ないので、燃料保管の際、不注意による火事の危険がなくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の斜視図である。
【図２】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の加熱装置部の分解斜視図である。
【図３】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の断面図である。
【図４】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の流体の流れを示す拡大断面図である。
【図５】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の渦流活性部での流体の流れを示す正面図である。
【図６】本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の明細紙上の試験方法による構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００２８】
図１は本発明による渦流を用いる高効率発熱装置の外形を示す斜視図である。
【００２９】
同図に示すように、本発明の加熱装置１００は、通常のモーター２００の回転軸２１０に連結されて構成される。
【００３０】
前記加熱装置１００は、吐出管２０が形成されたボディー１０と、このボディー１０と密着して取り付けられるカバー３０とからなり、前記カバー３０の中央部には吸入管４０が取り付けられる。
【００３１】
また、前記モーター２００と加熱装置１００が取り付けられた状態で、下部に装着台３００が取り付けられることにより地面に安定に装着することができ、運搬と設置が容易になる。
【００３２】
前記加熱装置１００の構成をより具体的に説明するために、図２及び図３を参照して本発明を説明すれば次のようである。
【００３３】
まず、モーター２００は装着台３００の上部に堅固に固定され、その連結部位にモーター２００振動を吸収するためのパッド（図示せず）を形成することができる。
【００３４】
また、前記モーター２００の回転軸２１０はボディー１０の中央部に形成された貫通孔１１に水密に挿入されて維持される。
【００３５】
前記ボディー１０の内面には階段状段部１２が形成され、この段部１２には多数の凹部１３が形成され、外周縁にはカバー３０を取り付けるための多数の雌ネジ孔１４が形成される。
【００３６】
一方、前記回転軸２１０には、ボディー１０に続いてディスク状の渦流活性部５０が嵌合され、この渦流活性部５０はキー（図示せず）などによって回転軸２１０に固定される。
【００３７】
前記渦流活性部５０はディスク状の外形を有し、中央部には、回転軸２１０が挿入される孔５１が形成され、階段状の段部５２でなる表面の両面に多数の凹部５３が形成される。
【００３８】
また、渦流活性部５０の表面には、前方から流入される水を早く後面に伝達するために、多数の貫通孔５４を形成することにより、瞬間的に水を加熱装置の内部に満たすことができる。
【００３９】
一方、前記回転軸２１０の端部にはインペラー状の流体加速部６０が形成される。
【００４０】
前記流体加速部６０は、吸入管４０を通じて流入される水を渦流活性部５０の周りに分散されるようにするとともに水の循環に役立つ。
【００４１】
一方、前記ボディー１０の内面に渦流活性部５０が近接して取り付けられた状態で、カバー３０がボディー１０と密着して取り付けられる。
【００４２】
前記カバー３０は、中央部に吸入管４０が取り付けられる貫通孔３１が形成され、その内面に階段状の段部３２が形成され、この段部３２に多数の凹部３３が形成される。
【００４３】
また、前記吸入管４０、カバー３０、カバー３０及びボディー１０はボルトのような締結手段で堅固に組み立てられ、カバー３０とボディー１０の密着面には、水密を維持するために、付加のシール（図示せず）を形成することが好ましい。
【００４４】
一方、カバー３０、ボディー１０及び渦流発生部５０に形成された凹部３３、１３、５３は、渦流発生部５０が回転するにつれて互いに同一線上に位置してからずれることが繰り返され、同一線上に位置するときに水がかたまり、ずれるときに切られるとともに他の水の渦流が凹部３３、１３、５３の内部で発生する。この際、水は高速で進む前記過程によって分子に分解され、このときに熱エネルギーが発生する。
【００４５】
これは本発明の核心となる部分で、さらに説明すれば、図４〜図５に示すように、水は回転軸２１０に連結された流体加速部６０の回転によって吸入管４０を通じて流入され、ついで渦流活性部５０とカバー３０及びボディー１０との間に離隔した空間に移動し、吐出管２０を通じて排出される。
【００４６】
この際、離隔空間で移動する水はそれぞれの凹部３３、１３、５３が形成された位置で水分子に分解されて熱エネルギーを発生させることになる。
【００４７】
すなわち、凹部３３、１３、５３は、渦流活性部５０が回転するにつれて同一線上に位してから同一線上からずれる動作を繰り返し行う。この際、水は凹部が同一線上にあるときにかたまり、ずれるときに破断のような強い衝撃によって分子に分解され、水は凹部３３、１３、５３の内部でさらに渦巻いて熱エネルギーを放出することになる。
【００４８】
これは多くの実験と研究の過程で得られたもので、カバー３０に形成された凹部３３と渦流発生部５０に形成された凹部５３、そしてボディー１０に形成された凹部１３と渦流発生部５０に形成された凹部５３が同一線上に位置するとき、対面する凹部の間に真球形が形成される場合に最大の熱エネルギーを発生する結果を得た。
【００４９】
また、前記凹部３３、１３、５３間の距離は渦流活性部５０の直径に比例するときに最大の熱エネルギーを放出することが確認された。
【００５０】
また、それぞれの凹部３３、１３、５３は階段状に形成された段部３２、５２、１２に形成されて回転することにより、水を２次にかけて分子に分解させて熱エネルギーを極大化さすることが確認された。
【００５１】
また、吸入管４０の直径は吐出管２０の直径断面の１．２〜１．４倍に形成され、吸入管４０の断面積は渦流活性部５０とボディー１０及びカバー３０間の間隔によって形成される断面積と同一であるときに最高の効率が現れた。
【００５２】
試作品のテスト結果
以下、本発明による渦流を用いる高効率発熱装置を製作してテストした結果を図６に基づいて説明する。
【００５３】
（試験方法）
試作品として製作した渦流を用いる高効率発熱装置（以下、“加熱装置”という）を５５Ｋｗの韓国ヒョウソンモーター社製のモーターを用いて６０分間試運転し、水槽（２１００Ｌ）に連結した。
【００５４】
この際、水槽Ｐとモーター２００は、水槽Ｐの水が循環するように、吸入管４０と排出管２０で連結し、それぞれの管４０、２０には水の温度変化を測定するために温度計Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を設置し、循環される水を制御するために多数のボールバルブＢを設置した。
【００５５】
また、前記吸入管４０には、水の流入量を測定するための流量計４１と水を強制循環させるための循環モーター４２を装着した。
【００５６】
前記のように水がタンクと加熱装置を循環するように設置した後、Ｔ１とＴ２の温度計の温度を１０分間隔で測定し、その温度変化をチェックした。
【００５７】
（表）試験結果
2010065995.tif 000003
【００５８】
＊前記の試験結果において、平均効率値は１．０９であった。
【００５９】
＊方向の影響はこの実験で観察しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、流路に沿って流れる流体を加熱装置内で高速で回転させて渦流を形成することで、流体の分子を分解させて熱エネルギーを発生させて液体を加熱させる渦流を用いる高効率発熱装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１００    加熱装置
２００    モーター
３００    装着台
１０    ボディー
１１    貫通孔
１２    段部
１３    凹部
１４    雌ネジ孔
２０    吐出管
３０    カバー
３１    貫通孔
３２    段部
３３    凹部
４０    吸入管
５０    渦流活性部
５１    孔
５２    段部
５３    凹部
６０    流体加速部
【図１】
2010065995.tif 000004
【図２】
2010065995.tif 000005
【図３】
2010065995.tif 000006
【図４】
2010065995.tif 000007
【図５】
2010065995.tif 000008
【図６】
2010065995.tif 000009