KR100862946B1 - 폐열 회수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐열 회수 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 증기 보일러에서 배출되는 가스에 포함된 열 에너지를 회수하는 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 폐열 회수 장치는 임의의 발열 수단으로부터 발생한 배기 가스를 통과시키는 가스 통로부, 제1온도의 급수를 유입하여 상기 제1온도 보다 높은 제2온도의 급수를 유출하는 급수 통로부, 상기 가스 통로부와 상기 급수 통로부 사이에 위치하는 적어도 하나의 열 교환부, 급수를 상기 급수 통로부로 유입시키는 급수 유입부 및 급수를 상기 급수 통로부로부터 배출시키는 급수 배출부를 포함하며, 상기 열 교환부의 일단은 상기 가스 통로부에 위치하고, 타단은 상기 급수 통로부에 위치한다.

폐열 회수 장치, 히트 파이프

Description

폐열 회수 장치{apparatus for recovering waste heat}

본 발명은 폐열 회수 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 보일러와 같은 발열 수단에서 배출되는 가스에 포함된 열 에너지를 회수하는 장치에 관한 것이다.

보일러는 연료를 연소시켜 그 열로 난방이나 급탕 및 취사 그리고 산업용 등으로 수많은 곳에서 다양하게 사용되는데 보일러에서 연소된 열의 일정 부분은 200℃ 내외의 고열의 배기 가스로 버려진다.

폐열 회수 장치란 이러한 보일러 등에서 배출되는 배기 가스의 폐열을 이용하고자 배기 가스가 배출되는 방향의 내부 공간에 장착되어 배기 가스의 폐열을 흡수함으로써 저온의 급수를 고온의 급수로 바꾸는 시스템을 말한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 폐열 회수 장치를 도시한 도면이다.

종래의 기술에 따른 폐열 회수 장치는 급수 예열통(10), 가스 유통로(11), 히트 파이프(12), 자바라 주벽(12a), 물집 외통체(13), 유입구(14) 및 유출구(15)를 포함한다.

중앙 내부의 가스 유통로(11)는 가스 보일러의 가스 배출구(도시 생략)에 연결된다. 그리고 내외 이중 벽이 자바라 주벽(12a)으로 굴곡된 원통형 히트 파이프(12)가 가스 유통로(11)를 감싸며 부설되고, 폐열 회수 장치의 외주는 물집 외통체(13)로 형성된 급수 예열통(10)이 부설된다.

물집 외통체(13)는 일편 하부단에 유입구(14)를 포함하고, 타편 상부단에 유출구(15)를 포함한다. 이러한 유입구(14)는 난방 환수관(도시 생략)에 연결되고, 유출구(15)는 보일러 환수관에 연결된다.

또한, 원통형 히트파이프(12)의 내외 이중 벽은 자바라 주벽으로 형성되는 대신, 열 접촉 면적을 극대화 시키기 위하여 일정한 간격으로 여러 개가 내외부로 돌출되게 링형 박판(도시 생략)을 직경방향으로 부착시키거나 또는 길이가 긴 박판(도시 생략)을 방사가 되게 길이 방향으로 부착시킬 수 있다.

이처럼 종래의 기술에 따른 폐열 회수 장치에 의하면, 배기 가스와 급수사이의 접촉 면적을 넓히기 위하여 물결 형태를 갖는 원통형 히트 파이프를 사용한다.

종래의 기술에 따르면, 원통형 히트 파이프(12)에 접촉된 배기 가스와 주로 열 교환이 이루어지고, 원통형 히트 파이프(12)와 접촉되지 않은 배기 가스, 즉 가스 유통로(11)의 중심 영역에 위치한 배기 가스와는 열 교환이 이루어지기 어렵다. 이로 인해 약 220℃의 배출 가스의 열 중 약 70℃ 정도의 열만이 교환되어 배출 가스와의 열 교환 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가로로 삽입된 열 교환부 사용하여 모든 배기 가스로부터 열을 흡수함으로써 효율적으로 열 교환을 수행하는 폐열 회수 장치를 제공한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 제1 측면은 임의의 발열 수단으로부터 발생한 배기 가스를 통과시키는 가스 통로부, 제1온도의 급수를 유입하여 상기 제1온도 보다 높은 제2온도의 급수를 유출하는 급수 통로부, 상기 가스 통로부와 상기 급수 통로부 사이에 위치하는 적어도 하나의 열 교환부, 급수를 상기 급수 통로부로 유입시키는 급수 유입부 및 급수를 상기 급수 통로부로부터 배출시키는 급수 배출부를 포함하며, 상기 열 교환부의 일단은 상기 가스 통로부에 위치하고, 타단은 상기 급수 통로부에 위치하는 폐열 회수 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제2 측면은 상기 배기 가스로부터 열을 흡수하는 열 흡수 유닛 및 상기 흡수한 열을 상기 급수 통로부의 급수로 전달하는 열 배출 유닛을 포함하며, 상기 열 교환부는 실질적으로 상기 가스 통로부의 중심으로부터 상기 급수 통로부의 외주까지 연장되어 설치될 수 있도록 형성된 것인 열 교환부를 제공한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 가스 통로부를 통과하는 배기 가스의 열 에너지의 대부분을 흡수하고, 흡수한 열 에너지를 급수 전체에 전달함으로써 높은 효율의 열 교환을 가능하게 한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 이용한 폐열 회수 시스템의 개요를 도시한 도면이다.

보일러(110)는 연소 열을 발생시키고, 연소 후 발생한 배기 가스를 배기 가스관(120)으로 배출시킨다. 보일러(110)로부터 배출되는 배기 가스는 연소로 인해 고온 상태로 높은 열 에너지를 포함한다.

배기 가스관(120)은 보일러(110)로부터 배출된 배기 가스를 폐열 회수 장치(130)로 유입시키고, 폐열 회수 장치에 의하여 열 에너지가 낮아진 배기 가스를 외부로 배출시킨다.

폐열 회수 장치(130)는 급수 유입부(131)로부터 저온의 급수를 유입받고, 배기 가스관(120)으로부터 배기 가스를 유입 받는다. 폐열 회수 장치(130)는 배기 가스에 포함된 열 에너지를 흡수하여, 흡수한 열 에너지를 저온의 급수로 전달한다. 폐열 회수 장치(130)로 유입된 저온의 급수는 열 에너지를 전달받아 고온의 급수가 되어 급수 배출부(132)를 통해 배출된다.

즉, 폐열 회수 장치(130)는 보일러(110)로부터 배출된 고온의 배기 가스와 저온의 급수 사이에 열 에너지를 교환시켜 저온의 급수를 고온의 급수로 변화시킨다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 상세하게 도시한 종단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치는 급수 유입부(131), 급수 배출부(132), 열 교환부(133), 가스 통로부(134) 및 급수 통로부(135)를 포함한다.

급수 유입부(131)는 저온의 급수를 급수 통로부(135)로 유입시킨다. 급수 유입부(131)는 폐열 회수 장치(130)의 상부에 위치할 수 있다.

급수 배출부(132)는 급수 통로부(135) 내의 고온의 급수를 외부로 배출시킨다. 급수 배출부(132)는 폐열 회수 장치(130)의 하부에 위치할 수 있다.

열 교환부(133)는 열 흡수 유닛(133a) 및 열 배출 유닛(133b)을 포함한다. 열 교환부(133)는 급수 통로부(135)와 가스 통로부(134) 사이에 위치하며, 열 흡수 유닛(133a)을 통하여 가스 통로부(134) 내에 위치하는 배기 가스의 열 에너지를 흡수하고, 열 배출 유닛(133b)을 통하여 흡수한 열 에너지를 급수 통로부(135) 내에 위치하는 저온의 급수로 전달한다. 열 교환부(133)는, 예를 들어 히트 파이프가 될 수 있다. 히트 파이프에 대하여는 이후에 상세히 설명한다.

가스 통로부(134)는 하부로부터 상부로 배기 가스를 통과시킨다. 이처럼 가스 통로부(134)는 고온의 배기 가스를 통과시킴으로써 열 흡수 유닛(133a)으로 하여금 배기 가스의 열 에너지를 흡수하도록 한다. 이처럼 배기 가스가 가스 통로부(134)를 통과하면서 열 에너지를 빼앗기기 때문에, 가스 통로부(134)의 하부에는 고온의 배기 가스가 존재하고 가스 통로부(134)의 상부에는 상대적으로 저온의 배기 가스가 존재한다.

급수 통로부(135)는 급수 유입부(131)로부터 저온의 급수를 유입 받아 이를 통과시켜 급수 배출부(132)로 배출시킨다. 이처럼 급수 통로부(135)는 저온의 급수를 유입 받아 통과시켜 저온의 급수로 열 에너지를 전달한다. 저온의 급수로 전달되는 열 에너지는 가스 통로부(134)에서 배기 가스로부터 흡수된 열 에너지이다. 저온의 급수는 전달받은 열 에너지에 의하여 고온의 급수로 변화된다. 그리고, 급수 통로부(135)는 급수 배출부(132)를 통하여 고온의 급수를 배출시킨다.

이 경우, 전술한 바와 같이, 급수 유입부(131)는 급수 통로부(135)의 상부에 위치하고, 급수 배출부(132)는 급수 통로부(135)의 하부에 위치할 수 있다. 따라 서, 급수 통로부(135)의 상부 측에 저온의 급수가 포함되고, 급수 통로부(135)의 하부 측에 고온의 급수가 포함된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 상세하게 도시한 횡단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치는 원통형으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치에서 가스 통로부(134)는 중심 영역에 위치하고, 급수 통로부(135)는 외주 영역에 위치한다. 즉, 급수 통로부(135)는 가스 통로부(134)를 둘러싸도록 형성된다. 열 교환부(133)는 가스 통로부(134)와 급수 통로부(135)에 걸쳐 위치한다. 열 교환부(133)의 열 흡수 유닛(133a)은 가스 통로부(134) 측에 위치하고, 열 교환부(133)의 열 배출 유닛(133b)은 급수 통로부(135) 측에 위치한다.

열 흡수 유닛(133a)의 가스 통로부(134) 측 일단은 가스 통로부(134)의 중심까지 연장되어 위치할 수 있다. 이로 인해, 열 흡수 유닛(133a)은 가스 통로부(134)를 통과하는 모든 배기 가스 손실 없이 열 에너지를 흡수할 수 있다.

즉, 열 흡수 유닛(133a)은 가스 통로부(134)의 외주 영역 뿐만 아니라 중심 영역에도 위치할 수 있고, 이 경우 가스 통로부(134)를 통과하는 모든 배기 가스와 접촉할 수 있다. 그러므로, 열 흡수 유닛(133a)은 모든 배기 가스와 접촉하여 열 에너지를 흡수할 수 있어, 열 흡수의 효율을 높일 수 있다.

또한, 상기 열 흡수 유닛(133a)은 가스 통로부(134)의 중심을 향하여 상하로 비스듬하게 배치될 수 있다. 가스 통로부(134)를 통과하는 가스에는 수증기가 포함될 수 있으며, 상기 수증기의 결로(結露) 현상에 의해, 상기 열 흡수 유닛(133a)에 물방울이 맺힐 가능성이 있다. 따라서, 상기 열 흡수 유닛(133a)을 상하로 비스듬하게 설치하는 경우에는 상기 물방울에 의하여 열 흡수 유닛(133a)의 열전도 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

열 배출 유닛(133b)의 급수 통로부(135) 측 일단은, 급수 통로부(135)의 최외곽까지 연장되어 위치할 수 있다. 이로 인해, 열 배출 유닛(133b)은 급수 통로부를 통과하는 모든 저온의 급수로 열 에너지를 전달할 수 있다. 또한, 상기 열 배출 유닛(133b)은 급수의 접촉면을 확장시키기 위하여 나선형 형태의 주름 면을 가진 접촉면 확장부를 더 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 접촉면 확장부는 임의의 형태가 선택 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 통로부와 급수 통로부의 경계가 되는 열 교환부 장착 판을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치에 포함된 열 교환부 장착 판(310)은 가스 통로부(도시 생략)와 급수 통로부(도시 생략) 사이의 경계가 되며, 열 교환부(도시 생략)를 장착할 수 있는 장착 홀(320)을 구비한다.

이처럼 열 교환부 장착 판(310)은 가스 통로부(도시 생략)와 급수 통로부(도시 생략) 사이에 위치하므로 열 교환부 장착 판(310)에 의하여 배기 가스와 저온의 급수 사이에서 열 교환이 이루어질 수 있다. 따라서, 열 교환부 장착 판(310)은 열 전도율이 높은 물질로 이루어질 수 있다.

장착 홀(320)은 열 교환부 장착 판(310)에 구비되며, 폐열 회수 장치의 제조 시 열 교환부(도시 생략)가 장착 홀(320)에 장착된다. 장착 홀(320)은 폐열 회수 장치 및 열 교환부의 크기에 따라 열 교환부 장착 판(310)에 다수 구비된다.

장착 홀(320)은 나선형 형태로 정렬되어, 배기 가스, 저온의 급수 및 고온의 급수의 흐름에 와류를 형성시킴으로써 열 교환의 효율을 높일 수 있다.

폐열 회수 장치의 제조 시 열 교환부 장착 판(310)은 양 종단의 라인이 접합되어 원통형을 형성하게 된다. 즉, 열 교환부 장착 판(310)의 일단 라인(331)과 타단 라인(332)이 서로 접합되어 열 교환부 장착 판(310)은 원통의 형태를 이루게 된다. 열 교환부 장착 판(310)이 원통의 형태를 이루게 된 후 장착 홀(320)을 통해 열 교환부(도시 생략)가 장착된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 상부 판 및 하부 판을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 상부판(410)은 상부 외주면(411) 및 배기 가스 배출부(412)를 포함한다.

상부 외주면(411)은 하나 이상의 홀(413)을 포함하며, 이러한 홀(413)에는 급수 유입부(도시 생략)가 장착된다.

배기 가스 배출부(412)는 폐열 회수 장치를 통과하면서 열 에너지를 열 교환부(도시 생략)로 전달한 배기 가스를 배출한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 하부판(420)은 하부 외주면(421) 및 배기 가스 유입부(422)를 포함한다.

하부 외주면(421)은 하나 이상의 홀(423)을 포함하며, 이러한 홀(423)에는 급수 배출부(도시 생략)가 장착된다.

도시된 바와 같이 상부판(410)에 구비된 배기 가스 배출부(412)는 하부판(420)에 구비된 배기 가스 유입부(422)보다 직경이 작다. 이로 인해 배기 가스가 배기 가스 유입부(422)로부터 배기 가스 배출부(412)로 통과하는 과정에서 병목 현상이 발생하여, 배기 가스는 폐열 회수 장치에 보다 더 장시간 머무르게 된다. 이러한 구성을 통해, 배기 가스로부터 교환되는 열 에너지를 더 크게할 수 있다. 전술한 효과를 위하여, 배기 가스 배출부(412)를 배기 가스 유입부(422)보다 더 좁게 형성할 수도 있으며, 추가의 저항부를 배기 가스 배출부(412)에 부가하여 상기 병목 현상을 발생시킬 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 장착 수단을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 장착 수단(500)은 볼트형 장착부(510), 오링(oring)(520) 및 너트형 장착부(530)를 포함한다.

장착 수단(500)은, 열 교환부(133)를 열 교환부 장착판에 장착시키고, 급수 통로부(도시 생략) 내의 급수가 장착 홀(도시 생략)을 통하여 가스 통로부(도시 생략)로 유입되는 것을 막는다.

볼트형 장착부(510)는 너트형 장착부(530)와 결합되어 열 교환부(133)를 장착시킨다. 볼트형 장착부(510)는 너트형 장착부(530)와 결합되는 측의 반대 측이 폐열 회수 장치의 열 교환부 장착 판의 내부에 접합된다. 이 경우 접합 방법은 용 접 등의 방법이 될 수 있다.

오링(520)은 원형의 고리로 형성되며, 동 또는 스테인레스와 같은 비 철금속의 재질로 이루어져 급수 통로부(도시 생략) 내에 존재하는 저온의 급수 또는 고온의 급수가 유입되는 것을 막는다.

너트형 장착부(530)는 전술한 바와 같이 볼트형 장착부(510)와 결합되어 열 교환부(133)를 장착시킨다. 너트형 장착부(530)는 내부에 오링을 삽입할 수 있는 크기로 구성된다.

이러한 장착 수단(500)에 의해 열 교환부(도시 생략)가 열 교환부 장착 판에 장착되는 대략적인 순서는 다음과 같다.

우선, 전술한 바와 같이 열 교환부 장착 판의 양단의 라인은 서로 접합된다. 그 후 볼트형 장착부(510)는 상기 장착 판에 형성된 장착 홀에 맞추어 접합된다. 그 다음 열 교환부는 볼트형 장착부(510)에 삽입되고, 오링은 너트형 장착부의 내부에 삽입된다. 오링(520)이 삽입된 너트형 장착부(530)는 열 교환부를 통과하여 볼트형 장착부(510)와 결합된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환부의 열 교환 원리를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시에에 따른 열 교환부는 바람직하게는 히트 파이프(heat pipe)이다.

열 교환부(133)는 열 교환 금속섬유 등의 내용물을 내장한 외부 용기(610) 내에 물(증류수), 나트륨 등의 열 매체(630)를 감압 봉입한 것이다. 열 교환 부(133)의 증발부(640)에서 열 매체(630)는 열을 흡수하여 기체 상태로 변화되고, 응축부(650)로 빠르게 이동한다. 응축부(650)에서 기체 상태의 열 매체는 열을 방출하여 액체 상태로 변화되고, 액체 상태의 열 매체는 금속섬유의 모세관 현상에 의하여 다시 증발부(640)로 이동한다.

이처럼 열 교환부(133)는 약간의 온도 차이로 이러한 순환을 형성하여 무동력으로도 효율이 높은 열 운송을 가능하게 한다.

열 교환부(133) 내에서의 구체적인 열의 순환 원리는 다음과 같다.

(1) 외부 열원으로부터 증발부(640)를 가열하면 심지(620)의 열전도에 의해 열 매체의 온도가 상승한다.

(2) 열 매체의 온도가 상승하면 포화증기압에 도달할 때까지 열 매체의 증발이 촉진되어 열 매체는 기체 상태가 되며, 이때 잠열이 기체 상태의 열 매체에 주어진다.

(3) 열 매체의 포화증기압은 열 매체의 온도가 상승함에 따라 높아지고 기체 상태의 열 매체는 온도와 압력이 낮은 응축부(650)로 흐른다.

(4) 기체 상태의 열 매체는 응축부(650)에서 응축하며 잠열을 방출하고 열 매체는 액체 상태가 된다.

(5) 액체 상태의 열 매체는 심지(620)에서 모세관 현상에 의해 증발부(640)로 환류된다.

열 교환부(133)는 단위 체적당 전열 면적이 크고 열 매체(630)의 누설이 없고, 열 교환이 빠르며, 열 회수율이 높고, 작동 온도 범위 내에서 증발부(640)와 방열부의 온도 차이가 3℃~10℃가 주어지면 P-T곡선상의 증기포화곡선을 따라 증발과 응축을 반복하면서 열 전달 사이클이 이루어진다.

열 교환부(133)에 봉입되는 열 매체(630)는 극저온(-151℃이하)에서 사용되는 경우 수소, 네온, 질소, 산소, 메탄 등이 사용될 수 있으며, 상온(-151℃~ 355℃)의 경우 물, 프레온, 메탄올, 암모니아, 알코올 등이 사용될 수 있고, 고온(355℃이상)의 경우 수은, 세슘, 칼륨, 나트륨, 리튬, 은 등이 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환부(133)는 상온에서 주로 사용되며, 이 경우 열 매체(630)로서 증류수 및 식용이 가능한 에틸 알코올 등을 사용하여 누설 시 사용자에 대한 위험을 줄일 수 있다.

한편, 전술한 실시예는 보일러 및 배기 가스를 예시로 하여 설명하였으나, 임의의 발열 수단이 상기 보일러를 대체할 수 있으며, 상기 배기 가스 외에도 상기 발열로 인해 발생하는 수증기 등도 폐열 회수의 대상이 될 수 있음은 당업자에게 용이하게 이해될 것이다.

본 발명의 실시예와 같은 열 교환부의 구성과 타 구성요소의 연결관계에 기인하여 현열 및 잠열 회수율을 포함한 폐열 회수율이 75% 정도의 높은 성능을 나타내었다.

이와 같이 전술한 구성에 의하면, 학교, 회사, 공공 기관 등의 복수의 인원을 위한 시설에서 급식 또는 난방에서 발생하는 배기 가스 또는 수증기의 열 에너지를 효과적으로 재활용함으로써 에너지 효율을 극대화 할 수 있으며, 그에 따른 화석 에너지 절감으로 환경 보호의 효과를 동시에 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 폐열 회수 장치를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 이용한 폐열 회수 시스템의 개요를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 상세하게 도시한 종단면도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치를 상세하게 도시한 횡단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 통로부와 급수 통로부의 경계가 되는 열 교환부 장착 판을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 상부 판 및 하부 판을 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐열 회수 장치의 장착 수단을 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환부의 열 교환 원리를 도시한 도면.

Claims (13)

1. 폐열 회수 장치에 있어서,

   발열 수단으로부터 발생한 배기 가스를 통과시키는 가스 통로부;

   제1온도의 급수를 유입하여 상기 제1 온도 보다 높은 제2 온도의 급수를 유출하는 급수 통로부;

   상기 가스 통로부와 상기 급수 통로부 사이에 위치하는 적어도 하나의 열 교환부;

   상기 제1 온도의 급수를 상기 급수 통로부로 유입시키는 급수 유입부 및

   상기 제2 온도의 급수를 상기 급수 통로부로부터 배출시키는 급수 배출부를 포함하며,

   상기 열 교환부의 일단은 상기 가스 통로부에 위치하고, 타단은 상기 급수 통로부에 위치하고, 상기 급수 통로부는 상기 가스 통로부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 열 교환부의 일단은 상기 가스 통로부의 중심까지 연장되어 설치되고,

   상기 열 교환부는,

   상기 배기 가스로부터 열을 흡수하는 열 흡수 유닛 및

   상기 흡수한 열을 상기 급수로 전달하는 열 배출 유닛

   을 포함하며,

   상기 열 흡수 유닛은 상기 가스 통로부에 위치하고, 상기 열 배출 유닛은 상기 급수 통로부에 위치하고, 상기 열 흡수 유닛은 상하 방향으로 비스듬하게 형성되는 폐열 회수 장치.
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3. 제1항에 있어서,

   상기 열 교환부의 타단은 상기 가스 통로부의 외주까지 연장되어 설치되는 것인 폐열 회수 장치.
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5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 열 교환부는 나선형으로 정렬되는 것인 폐열 회수 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 급수 유입부는 상기 급수 통로부의 상부에 위치하고, 상기 급수 배출부는 상기 급수 통로부의 하부에 위치하는 것인 폐열 회수 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 가스 통로부는,

   상기 배기 가스를 유입시키는 배기 가스 유입부 및

   상기 배기 가스를 배출 시키는 배기 가스 배출부

   를 포함하며,

   상기 배기 가스 유입부의 넓이는 상기 배기 가스 배출부의 넓이보다 큰 것인 폐열 회수 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 열 교환부는 내부에 열 매체를 포함하는 히트 파이프(heat pipe)이고,

   상기 히트 파이프는,

   상기 열 매체가 열을 흡수하여 기체 상태가 되는 증발부 및

   상기 열 매체가 열을 방출하여 액체 상태가 되는 응축부

   를 포함하는 것인 폐열 회수 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 열 매체는 물 또는 에틸 알코올인 것인 폐열 회수 장치.
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