KR100818211B1 - 수소버너를 이용한 보일러 장치 - Google Patents

수소버너를 이용한 보일러 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수소버너를 이용한 보일러 장치에 관한 것으로서, 내부에 공기주입홀이 구비된 내화재가 중공부를 형성하며 설치되고, 일측에는 상기 중공부에서 연소가 이루어지도록 하는 수소버너가 구비되고, 타측에는 연소가스가 배출되는 가스배출구가 형성되며, 상기 수소버너와 상기 가스 배출구 사이에는 서로 이격된 복수개의 공기공급구가 구비된 연소기와; 상기 연소기에 구비된 복수의 공기공급구를 통해 상기 연소기에 공기를 공급하되, 상기 연소기의 복수의 공기공급구에 순차적으로 공기를 공급하는 공기공급부와; 상기 연소기의 가스배출구에서 배출된 연소가스가 내부에서 유동될 수 있도록 가스송입구 및 가스송출구가 형성되며, 상기 유동되는 연소가스로부터 열을 흡수하는 물이 순환되는 다수의 열교환파이프가 구비된 열교환기와; 상기 열교환기의 가스송출구에 연결되어 상기 연소가스를 건물의 난방장치에 공급하는 에어덕트와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 순환되는 물을 저장하는 온수저장탱크를 포함하여 구성되어, 수소버너의 연소가스를 직접적으로 건물의 난방에 사용할 수 있으며, 상기 연소가스를 온수공급에 사용할 수 있어 친환경적이며 유지비가 저렴한 장점이 있다.
열교환기, 수소버너, 에어덕트, 온수저장탱크, 공기공급부

Description

수소버너를 이용한 보일러 장치{Boiler device utilizing Hydrogen gas burner}
도 1은 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제1실시예가 도시된 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제1실시예 중 연소기가 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 열교환기가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예가 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예의 연소기가 도시된 구성도,
도 6은 본 발명에 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예의 증기발생기가 도시된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 연소기 51 : 내화재
51a : 공기주입홀 53 : 가스배출구
55a, 55b,55c : 공기공급구 57 : 관찰경
60 : 공기공급부 61 : 고압팬
63 : 공기공급관 65a,65b : 공급조절기
70 : 열교환기 71 : 열교환수조
71a: 가스송입구 71b : 가스송출구
73 : 열교환파이프 75 : 분리판
77 : 유입캡 78 : 유출캡
77a : 유입구 78a : 유출구
79 : 격판 80 : 에어덕트
90 : 온수저장탱크 100 : 고압탱크
110 : 지하수파이프 120 : 지하수 저장탱크
130 : 분사기 131 : 급수파이프
200 : 증기발생기 221 : 고압챔버
223 : 물공급부 225 : 증기방출관
240 : 증기공급관 250 : 증기안내관
B: 수소버너 P : 연소관
D1 연결덕트 D2 : 연통
G1 : 조절기 C : 챔버
본 발명은 수소버너를 이용한 보일러 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소를 연소시킨 연소가스를 이용하여 건물의 난방 및 온수공급을 하는 수소버너를 이용한 보일러 장치에 관한 것이다.
현재 에너지의 절대적 필요성에 따라 대체에너지를 이용한 난방보일러의 보급이 확산되고 있다. 화석 연료의 한계성 및 환경오염의 심각성에 대한 인식 고조에 따라 태양광 발전 시스템의 보급으로 전력용 태양전지나 자체 생산이 적극적으로 추진되고 있으나, 환경상의 제약으로 인한 파국을 벗어나지 못하고 있는 실정으로 초당적 미래의 청정 에너지원 수소는 연소시 극소량의 질소가 생성되는 것을 제외하고는 공해물질이 배출되지 않으며, 직접 연소를 위한 연료로 사용이 간편하고 자연 순환되기 때문에 수소공급 보일러에 적용함으로써 미래 에너지로서의 제약을 받지 않으면서 환경 친화적 무공해로 무궁무진한 수소 에너지에 대한 관심을 두고 물을 전기분해하여 얻은 수소가스를 연료로 하는 수소 자동차의 개발이 활발히 진행 중에 있다.
종래의 기술에 따른 온수스팀보일러는 물을 끓여서 그 간접열을 이용하기 때 문에 물끓는 시간이 오래 걸리게 됨으로 연료비를 많이 소요하게 됨과 아울러 물이 끓는 온도의 한계로 고온의 열을 이용할 수 없었으며, 또한 전기히터 역시 전력비의 부담과 높은 온도의 열을 사용하기에는 적합하지 못하고 기타의 각종 보일러에 있어서도 고온(최고가열온도 700℃)의 열을 발생시키기에는 한계가 따르게 됨과 아울러 열을 효율적으로 이용할 수 없게되어 열손실이 많아 연료비를 많이 소모하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 수소의 연소시 발생되는 연소가스를 직접적으로 이용하여 건물의 난방 및 온수를 제공할 수 있는 수소버너를 이용한 보일러 장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 내부에 공기주입홀이 구비된 내화재가 중공부를 형성하며 설치되고, 일측에는 상기 중공부에서 연소가 이루어지도록 하는 수소버너가 구비되고, 타측에는 연소가스가 배출되는 가스배출구가 형성되며, 상기 수소버너와 상기 가스 배출구 사이에는 서로 이격된 복수개의 공기공급구가 구비된 연소기와; 상기 연소기에 구비된 복수의 공기공급구를 통해 상기 연소기에 공기를 공급하되, 상기 연소기의 복수의 공기공급구에 순차적으로 공기를 공급하는 공기공급부와; 상기 연소기의 가스배출구에서 배출된 연소가스가 내부에서 유동될 수 있도록 가스송입구 및 가스송출구가 형성되며, 상기 유동되는 연소가스로부터 열을 흡수하는 물이 순환되는 다수의 열교환파이프가 구비된 열교환기와; 상기 열교환기의 가스송출구에 연결되어 상기 연소가스를 건물의 난방장치에 공급하는 에어덕트와; 상기 열교환기와 연결되어 상기 순환되는 물을 저장하는 온수저장탱크를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치에서 상기 수소버너와 상기 연소기는 상기 수소버너에서 발생된 화염을 상기 연소기의 중공부로 안내하는 연소관으로 연결되고, 상기 수소버너와 상기 연소기의 사이에는 상기 연소관이 관통되어 상기 연소관내의 화염에 의해 증기를 발생시키는 증기발생기가 구비되는 것을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 시스템은 상기 온수저장탱크는 상기 온수저장탱크에 지하수를 공급하는 급수장치와 연결된 것을 포함하는 구성될 수 있다.
상기 급수장치는 상기 증기발생기와 연결되어 상기 증기를 공급받는 고압탱크와, 일측이 상기 고압탱크와 연결되고, 타측은 상기 고압탱크로 상기 지하수가 유입될 수 있도록 지하에 매설된 지하수파이프와, 상기 고압탱크에 유입된 지하수가 저장되며 상기 온수저장탱크와 연결된 지하수 저장탱크와, 상기 지하수 저장탱크의 지하수를 공급받아 상기 고압탱크 내부에 지하수를 분사하는 분사기를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 제1실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제1실시예가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제1실시예 중 연소기가 도시된 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 열교환기가 도시된 단면도이다.
본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치은 내부에 공기주입홀(51a)이 구비된 내화재(51)가 중공부를 형성하며 설치되고, 일측에는 상기 중공부에서 연소가 이루어지도록 하는 수소버너(B)가 구비되고, 타측에는 연소가스가 배출되는 가스배출구(53)가 형성되며, 상기 수소버너(B)와 상기 가스배출구(53) 사이에는 서로 이격된 복수개의 공기공급구(55a,55b,55c)가 구비된 연소기(50)와, 상기 연소기(50)에 구비된 복수의 공기공급구(55a,55b,55c)를 통해 상기 연소기(50)에 공기를 공급하되, 상기 연소기(50)의 복수의 공기공급구(55a,55b,55c)에 순차적으로 공기를 공급하는 공기공급부(60)와, 상기 연소기(50)의 가스배출구(53)에서 배출된 연소가스가 내부에서 유동될 수 있도록 가스송입구(71a) 및 가스송출구(71b)가 형성되며, 상기 유동되는 연소가스로부터 열을 흡수하는 물이 순환되는 다수의 열교환파이프(73)가 구비된 열교환기(70)와, 상기 열교환기(70)의 가스송출구(71b)에 연결되어 상기 연소가스를 건물의 난방장치에 공급하는 에어덕트(80)와, 상기 열교환기(70)와 연결되어 상기 순환되는 물을 저장하는 온수저장탱크(90)를 포함하여 구성된다.
상기 수소버너(B)는 외부로부터 공급된 수소를 연소시켜 화염을 방사하는 인 젝터(미도시)와, 상기 인젝터의 내부에 위치되고 점화용의 스파크를 발생시키는 점화기(미도시)와, 상기 인젝터의 내측으로 수소를 공급하는 수소관과, 상기 수소관(미도시)에 연결되어 공기를 공급하는 공기관(미도시)으로 구성된다.
상기 내화재(51)는 내화벽돌을 아치형으로 조적하여 설치하며, 상기 내화벽돌 중 일부를 어긋나게 쌓아 상기 공기주입홀(51a)을 형성한다.
상기 연소기(50)의 외측에는 상기 연소기(50)내에서 형성되는 화염의 관찰하기 위한 관찰경(57)이 구비된다.
상기 공기공급부(60)는 공기를 공급하는 고압팬(61)과, 상기 고압팬(61)과 상기 연소기(50)의 복수의 공기공급구(55a,55b,55c) 사이에 연통되어 설치된 공기공급관(63)과, 상기 연소기(50)의 각 공기공급구(55a,55b,55c)가 개폐되도록 상기 공기공급관(63)에 회동가능하게 구비된 공급조절기(65a,65b)를 포함하여 구성된다.
상기 고압팬(61)은 고열을 견딜 수 있는 실드베어링(shield Bearing)을 구비하여 구성된다.
상기 연소기(50)와 상기 열교환기(70)는 연결덕트(D1)의하여 연결되며, 상기 연결덕트(D1)의 일측에는 상기 연소가스가 외부로 배출되는 연통(D2)이 연결된다.
상기 연결덕트(D1)의 내부에는 상기 연소가스의 유동방향을 조절할 수 있는 조절기(G1)가 구비된다. 상기 조절기(G1)는 상기 연결덕트(D1)에 회동가능하게 구비된다.
상기 열교환기(70)는 상기 가스송입구(71a)와 가스송출구(71b)가 구비된 원통형상의 열교환수조(71)와, 상기 열교환수조(71)의 양단부에 각각 결합되고, 상기 다수의 열교환파이프(73)와 연결되는 연결홀이 상호 대향되어 설치된 분리판(75)과, 상기 분리판(75)의 외측부에 결합되고, 일측에 상기 물이 유입 및 유출되는 유입구(77a) 및 유출구(78a)가 형성된 유입캡(77) 및 유출캡(78)과, 다수의 열교환파이프(73) 중 일측의 열교환파이프(73)에서 타측의 열교환파이프(73)로 상기 물이 유동되도록 분리판(75)과 상기 유입캡(77) 및 유출캡(78) 사이에 구비된 다수의 챔버(C)를 포함하여 구성된다.
상기 열교환수조(71)에 형성된 상기 가스송입구(71a)와 상기 가스송출구(71b)는 상기 열교환파이프(73)의 열교환 효율을 높이기 위해 가능한 한 먼거리에 이격되어 배치되도록 한다.
상기 유입캡(77)의 유입구(77a)는 상기 온수저장탱크(90)와 연결되어 상기 온수저장탱크(90) 내의 물이 상기 열교환파이프(73)로 유입되도록 하며, 상기 유출캡(78)의 유출구(78a)는 상기 온수저장탱크(90)와 연결되어 상기 열교환파이프(73)에서 상기 연소가스의 열을 흡수한 물이 상기 온수저장탱크(90)로 이동되도록 한다.
상기 열교환파이프(73)는 상기 연소가스와의 접촉면적을 높이기 위해 복수개로 구비된다. 또한, 상기 열교환파이프(73)는 상기 분리판(75)의 연결홀에 연결되어 상기 다수의 챔버(C)가 서로 연통되도록 한다.
상기 챔버(C)는 상기 유입캡(77) 및 상기 유출캡(78)의 내부를 분할하는 격판(79)에 의해 구비된다.
상기 온수저장탱크(90)와 상기 열교환기(70)사이에서 상기 물이 순환되기 위 해 상기 열교환기(70)의 유입구(77a)와 상기 온수저장탱크(90) 및 유출구(77b)와 상기 온수저장탱크(90)는 파이프로 연결되며, 상기 물의 순환을 위한 펌프모터가 구비된다.
상기 에어덕트(80)와 연결된 상기 건물의 난방장치는 상기 건물의 각층에 구비된 덕트와 같은 공기유출기가 포함되어 구성되며, 상기 건물의 난방장치에는 상기 건물의 난방에 공급된 상기 연소가스를 상기 고압팬으로 공급하는 환수장치가 구비된다. 상기 환수장치는 상기 건물의 난방에 공급된 상기 연소가스를 흡입하는 에어펌프와 상기 흡입된 상기 연소가스를 상기 고압팬으로 보내는 파이프로 구성된다. 또한, 상기 에어펌프에는 공기정화기가 구비되어 상기 흡입된 연소가스를 정화하는 정화장치가 구비된다.
상기 온수저장탱크(90)는 상기 온수저장탱크(90)에 지하수를 공급하는 급수장치와 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 수소버너(B)를 점화시켜 상기 내화재(51)의 중공부에서 상기 수소버너(B)의 화염을 형성시킨다.
상기 수소버너(B)의 화염을 점차적으로 확대시키기 위해 상기 연소기(50)의 복수의 공기공급구(55a,55b,55c)에 공기를 공급한다. 즉, 상기 고압팬(61)에서 공급된 공기가 상기 공기공급관(63)을 통해 유동되며, 상기 공기공급관(63)에 회동가능하게 구비된 공급조절기(65a,65b)에 의해 상기 각 공기공급구(55a,55b,55c)로의 공급이 조절된다.
자세히 설명하면, 초기점화시 상기 공급조절기(65a,65b) 모두가 개방되어 상기 각 공기공급구(55a,55b,55c)에 공기가 공급시킨 후, 상기 제1공급조절기(65a)를 닫아 상기 공기가 상기 제2공기공급구(55b) 및 제3공기공급구(55c)에 공기가 공급되어 상기 수소버너(B)의 화염의 크기가 확대된다.
이후, 상기 제2공급조절기(65b)도 닫으면 상기 제3공기공급부(55c)에만 공기가 공급되어 상기 수소버너(B)의 화염의 크기가 확대된다.
상기 수소버너(B)의 화염의 크기는 상기 연소의 외측에 구비된 관찰경(57)을 통해 육안으로 관찰되며, 상기 공급조절기(65a,65b)의 작동을 통해 상기 화염의 크기를 조절한다.
상기 각 공기공급구(55a,55b,55c)에 공급된 공기는 내화재의 공기주입홀(51a)을 통해 상기 내화재(51)의 중공부내로 유입된다.
상기 수소버너(B)에 의해 발생된 연소가스는 상기 연소기(50)의 가스배출구(53)를 통해 상기 연결덕트(D1)로 배출된다.
상기 수소버너(B)의 초기점화시에는 그을음이 많이 발생하기 때문에 상기 연결덕트(D1)의 조절기(G1)를 작동시켜 상기 연소가스를 상기 연통(D2)으로 보내서 상기 연소가스가 외부로 배출되도록 한다.
일정시간의 초기점화가 이루어진 후에는 상기 연결덕트(D1)의 조절기(G1)를 회동시켜 상기 연소가스를 열교환기(70)로 유동시킨다.
상기 연결덕트(D1)와 연결된 상기 열교환수조(71)의 가스송입구(71a)를 통해 상기 연소가스가 상기 열교환수조(71)내로 유입된 후 상기 열교환수조(71)의 가스송출구(71b)를 통해 상기 에어덕트(80)로 유출된다.
상기 연소가스는 상기 열교환수조(71)내에서 유동되어 상기 열교환파이프(73)와 열교환이 이루어진다.
상기 열교환수조(71)의 가스송출구(71b)를 통해 유출된 상기 연소가스는 상기 에어덕트(80)를 통해 건물의 난방장치에 공급된다.
상기 건물의 난방장치로 공급된 상기 연소가스는 다시 상기 환수장치에 의해 상기 고압팬으로 보내진다. 즉, 상기 건물의 난방에 이용된 상기 연소가스의 열이 외부로 유출되지 않고 재사용되어 열효율을 높일 수 있다.
상기 열교환수조(71)의 다수의 열교환파이프(73)에는 물이 흘러 상기 연소가스의 열을 흡수한다.
상기 물은 상기 유입캡(77) 및 유출캡에 구비된 다수의 챔버(C)를 통하여 상기 다수의 열교환파이프(73) 사이로 흐른다. 즉, 상기 온수저장탱크(90)와 열교환기(70) 사이에서 순환되는 물은 상기 온수저장탱크(90)에서 파이프를 통해 상기 유입캡(77)의 유입구(77a)로 유동되고, 상기 열교환파이프(73) 및 상기 챔버(C)를 거쳐 유출캡(78)의 상기 유출구(77b)로 유동되며, 다시 파이프를 통해 상기 온수저장탱크(90)로 유동된다.
즉, 상기 물은 상기 열교환기(70)의 열교환파이프(73)를 통해 상기 연소가스의 열을 흡수한 후 상기 온수저장탱크(90)로 유동되어 건물의 온수 및 난방에 사용된다.
상기 온수저장탱크(90)는 상기 지하수를 공급하는 급수장치와 연결되어 상기 물이 보충된다.
본 발명에 따른 제2실시예의 구성과 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예가 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예의 연소기가 도시된 구성도이며, 도 6은 본 발명에 수소버너를 이용한 보일러 장치의 제2실시예의 증기발생기가 도시된 단면도이다.
전술한 제1실시예와 동일한 참조부호는 동일한 참조부호를 나타내며, 이하에서는 전술한 제1실시예와 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.
상기 수소버너(B)와 상기 연소기(50)는 상기 수소버너에서 발생된 화염을 상기 연소기의 중공부로 안내하는 연소관(P)으로 연결되고, 상기 수소버너(B)와 상기 연소기(50)의 사이에는 상기 연소관이 관통되어 상기 연소관(P)내의 화염에 의해 증기를 발생시키는 증기발생기(200)가 구비된다.
상기 증기발생기(200)는 상기 수소버너와 상기 연소기의 사이에는 내부에 상기 연소관이 관통되어 증기를 상기 연소관내의 화염에 의해 증기를 발생시키는 고압챔버(221)와, 상기 고압챔버(221)내에 물을 공급하는 물공급부(223)와, 상기 고압챔버(221)에서 발생된 증기를 상기 온수저장탱크(90)로 보내도록 상기 온수저장탱크(90)와 상기 고압챔버(221)에 연통된 증기방출관(225)과, 상기 고압챔버(221)에서 발생된 증기를 상기 고압탱크(221)에 공급되도록 상기 고압챔버(221)와 상기 고압탱크(100)에 연통된 증기공급관(240)으로 구비된다.
상기 연소관(P)은 상기 인젝터의 말단과 연결되어 상기 화염이 상기 연소기(50)내로 안내되도록 관형태로 구성된다.
상기 물공급부(223)는 상기 이하에서 설명할 급수장치와 연결될 수도 있고, 별도의 물을 공급하는 장치와 연결될 수도 있다.
상기 고압챔버(221)는 내부가 중공부가 형성된 통형태로 구비되며, 내부를 상기 연소관(P)이 관통되어 구비되며, 고압을 견디기 위해 약 5mm두께의 스테인레스 강판으로 제작된다.
또한, 상기 증기발생기(200)에는 상기 증기가 상기 연소실에서 연소되도록 상기 증기를 상기 연소실내로 안내하는 증기안내관(250)이 구비된 다.
즉, 상기 고압챔버(221)에서 상기 내화재(51)의 중공부로 상기 증기가 공급되는 파이프 형태의 증기안내관이 형성되며, 상기 증기안내관(250)은 상기 증기의 공급을 단속할 수 있는 별도의 밸브가 구비된다.
상기 온수저장탱크(90)는 상기 온수저장탱크(90)에 지하수를 공급하는 급수장치와 연결되며, 상기 급수장치는 상기 증기발생기(200)와 연결되어 상기 증기를 공급받는 고압탱크(100)와, 일측이 상기 고압탱크(100)와 연결되고, 타측은 상기 고압탱크(100)로 상기 지하수가 유입될 수 있도록 지하에 매설된 지하수파이프(110)와, 상기 고압탱크(100)에 유입된 지하수가 저장되며, 상기 온수저장탱크(90)와 연결된 지하수 저장탱크(120)와, 상기 지하수 저장탱크(120)의 지하수를 공급받아 상기 고압탱크(100)내부에 지하수를 분사하는 분사기(130)를 포함하여 구 성된다.
상기 고압탱크(100)와 상기 증기발생기(200)를 연결하는 상기 증기공급관(240)에는 상기 증기의 공급을 단속할 수 있는 밸브가 구비된다.
상기 지하수파이프(110)는 지상에서 약 50m정도의 깊이로 매설되며, 상기 지하수 저장탱크(130)는 급수파이프(131)를 통해 상기 고압탱크(100)와 연결된다. 즉, 상기 지하수파이프(110)를 통해 상기 고압탱크(100)로 흡입된 지하수를 상기 지하수 저장탱크(120)에 저장되기 위해 상기 고압탱크(100)와 상기 지하수 저장탱크(130)는 상기 급수파이프(131)로 연결된다.
상기 지하수파이프(110)와 상기 급수파이프(131)에는 체크밸브가 구비된다.
상기와 같이 구성된 수소버너를 이용한 보일러 장치에서 상기 증기발생기(200)에 공급된 물은 상기 연소관(P)내의 화염에 의해 고압의 증기로 변하게 된다. 즉, 상기 물공급부(223)를 통해 상기 고압챔버(221)에 공급된 물은 상기 연소관(P)내의 화염에 의해 증기로 바뀌어 상기 증기방출관(225)과 상기 증기공급관(240)을 통해 상기 온수저장탱크(80)와 상기 고압탱크(100)로 이동된다.
또한, 상기 고압챔버(221)내에서 발생된 증기는 상기 증기안내관(250)을 통해 상기 연소기(50)에서 연소될 수 있다.
상기 고압탱크(100)로 공급된 상기 증기는 상기 고압탱크(100)를 상기 고압의 증기로 충진시킨다.
이후, 상기 고압탱크(100)내에 분사기(130)를 통해 지하수를 분사한다. 상기 지하수가 분사되면, 고온고압이던 상기 고압탱크(100)가 냉각되며 상기 고압탱 크(100) 내부는 진공상태와 유사한 부압상태가 된다.
따라서, 상기 고압탱크(100)와 연결된 상기 지하수파이프(100)를 통해 지하수가 상기 고압탱크(100)로 펌핑된다.
이후, 다시 상기 증기발생기에서 발생된 고압의 증기를 상기 고압탱크(100)에 공급하면, 상기 증기의 고압력에 의해 상기 고압탱크내의 지하수가 상기 급수파이프(131)를 통해 상기 지하수 저장탱크(120)에 저장된다.
따라서, 별도의 펌프없이 지하수를 펌핑하여 급수장치에 공급할 수 있어 생산원가 및 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 수소버너를 이용한 보일러 장치은 수소버너의 연소가스를 직접적으로 건물의 난방에 사용할 수 있으며, 상기 연소가스를 온수공급에 사용할 수 있어 친환경적이며 유지비가 저렴한 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 내부에 공기주입홀이 구비된 내화재가 중공부를 형성하며 설치되고, 일측에는 상기 중공부에서 연소가 이루어지도록 하는 수소버너가 구비되고, 타측에는 연소가스가 배출되는 가스배출구가 형성되며, 상기 수소버너와 상기 가스 배출구 사이에는 서로 이격된 복수개의 공기공급구가 구비된 연소기;
    상기 연소기에 구비된 복수의 공기공급구를 통해 상기 연소기에 공기를 공급하되, 상기 연소기의 복수의 공기공급구에 순차적으로 공기를 공급하는 공기공급부;
    상기 연소기의 가스배출구에서 배출된 연소가스가 내부에서 유동될 수 있도록 가스송입구 및 가스송출구가 형성되며, 상기 유동되는 연소가스로부터 열을 흡수하는 물이 순환되는 다수의 열교환파이프가 구비된 열교환기;
    상기 열교환기의 가스송출구에 연결되어 상기 연소가스를 건물의 난방장치에 공급하는 에어덕트;
    상기 열교환기와 연결되어 상기 순환되는 물을 저장하는 온수저장탱크를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기공급부는 공기를 공급하는 고압팬;
    상기 고압팬과 상기 연소실의 복수의 공기공급구 사이에 연통되어 설치된 공기공급관;
    상기 연소실의 각 공기공급구가가 개폐되도록 상기 공기공급관에 회동가능하게 구비된 공급조절기를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환기는 상기 가스송입구와 가스송출구가 구비된 원통형상의 열교환수조;
    상기 열교환수조의 양단부에 각각 결합되고, 상기 다수의 열교환파이프 연결되는 연결홀이 상호 대향되어 설치된 분리판;
    상기 분리판의 외측부에 결합되고, 일측에 상기 물이 유입 및 유출되는 유입구 및 유출구가 형성된 유입캡 및 유출캡;
    다수의 열교환파이프 중 일측의 열교환파이프에 타측의 열교환파이프로 상기 물이 유동될 수 있도록 분리판과 상기 유입캡 및 유출캡 사이에 구비된 다수의 챔버를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소버너와 상기 연소기는 상기 수소버너에서 발생된 화염을 상기 연소기의 중공부로 안내하는 연소관으로 연결되고,
    상기 수소버너와 상기 연소기의 사이에는 내부에 상기 연소관이 관통되어 증기를 상기 연소관내의 화염에 의해 증기를 발생시키는 고압챔버;
    상기 고압챔버내에 물을 공급하는 물공급부;
    상기 고압챔버에서 발생된 증기를 상기 온수저장탱크로 보내도록 상기 온수저장탱크와 상기 고압챔버에 연통된 증기방출관;
    상기 고압챔버에서 발생된 증기를 상기 고압탱크에 공급되도록 상기 고압챔버와 상기 고압탱크에 연통된 증기공급관이 구비된 증기발생기를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  5. 청구항 1 또는 4에 있어서,
    상기 온수저장탱크는 상기 온수저장탱크에 지하수를 공급하는 급수장치와 연결된 것을 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 급수장치는 상기 증기발생기와 연결되어 상기 증기를 공급받는 고압탱크;
    일측이 상기 고압탱크와 연결되고, 타측은 상기 고압탱크로 상기 지하수가 유입될 수 있도록 지하에 매설된 지하수파이프;
    상기 고압탱크에 유입된 지하수가 저장되며, 상기 온수저장탱크와 연결된 지하수 저장탱크;
    상기 지하수 저장탱크의 지하수를 공급받아 상기 고압탱크내부에 지하수를 분사하는 분사기를 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 증기발생기에는 상기 증기가 상기 연소실에서 연소되도록 상기 증기를 상기 연소실내로 안내하는 증기안내관이 구비된 것을 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 건물의 난방장치에는 상기 건물의 난방에 공급된 상기 연소가스를 상기 고압팬으로 공급하는 환수장치가 구비된 것을 포함하는 수소버너를 이용한 보일러 장치.
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