KR101054106B1

KR101054106B1 - 굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치

Info

Publication number: KR101054106B1
Application number: KR1020100058040A
Authority: KR
Inventors: 원종암
Original assignee: 원종암
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2011-08-03

Abstract

본 발명은 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용한 열교환장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 굴뚝에서 배출되는 폐기열을 수집하는 상부 흡입탱크(10)와 하부 배출탱크(20) 사이로 적어도 하나 이상의 분기관(30)을 연결되게 설치하고, 상기 각 분기관(30)의 내부에 열교환관(40)을 각각 삽입 설치 구성하되, 일측 분기관(30)의 열교환관 하부의 입수구(41)와 인접하는 타측 분기관(30)의 열교환관 상부의 출수구(42)를 연결관(45)으로 연결하는 형태로 각 분기관(30) 내부의 열교환관(40)을 연결하여 일측 급수관으로 공급된 원수가 각 분기관 내부의 열교환관을 순환하면서 다단계에 걸쳐 열교환하도록 제공하므로서 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 회수하여 재활용하여 대기오염 방지함은 물론, 경제성 향상 및 열교환 효율을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치{Heat exchanging device to use waste heat gas}

본 발명은 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용한 열교환장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 상부 흡입탱크와 하부 배출탱크 사이로 다수의 분기관을 연결하여 폐기열을 상부에서 하부로 분산 공급하되, 상기 다수 분기관 내부로 삽입되는 열교환관을 상호 연결하여 공급수가 다수 분기관 내부의 열교환관을 순환하면서 다단계에 걸쳐 열교환하므로 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 재활용함은 물론 열교환 효율을 우수하게 제공하는 굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치에 관한 것이다.

석유 에너지 자원이 점차 고갈되면서 원유 생산량의 절감과 함께 원유가가 점점 상승되고 있는 추세이다.

이에 우리나라에서는 대체 에너지 개발과 에너지 절약 정책이 중요하게 대두되고 있다.

특히, 각종 산업현장에서 버려지는 폐기열을 재활용하므로 에너지를 절감할 수 있는 방법들이 다양하게 개시되고 있다.

예를 들면, 목욕탕, 사우나, 찜질방, 섬유 염색 공장 등에서 버려지는 폐수 등에 대하여 전열판, 전열관 또는 히트파이프를 설치한 열교환기를 이용하여 다시 폐기열을 회수하여 재활용하는 것이다.

또한, 각종 산업현상에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용하여 열교환기에 의해 폐기열을 회수하여 재활용하는 것인데, 상기 배기가스의 폐기열을 재활용함에 있어서 종래에는 장치가 복잡하고 열 교환 효율이 떨어져 다양하게 적용되고 있지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용하여 열교환에 의해 공급수를 가열 사용하므로 대기오염을 방지함과 함께 경제성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상부 흡입탱크와 하부 배출탱크 사이로 다수의 분기관을 연결하여 배기가스의 폐기열을 분산 공급하되, 상기 다수 분기관 내부로 삽입되는 열교환관을 상호 연결하여 공급수가 다수 분기관 내부의 열교환관을 순환하면서 다단계에 걸쳐 열교환하므로 열교환 효율을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은, 굴뚝에서 배출되는 폐기열을 수집하는 상부 흡입탱크와 하부 배출탱크 사이로 적어도 하나 이상의 분기관을 연결되게 설치하고, 상기 각 분기관의 내부에 열교환관을 각각 삽입 설치 구성하되, 일측 분기관의 열교환관 하부의 입수구와 인접하는 타측 분기관의 열교환관 상부의 출수구를 연결관으로 연결하는 형태로 각 분기관 내부의 열교환관을 연결하여 일측 급수관으로 공급된 원수가 각 분기관 내부의 열교환관을 지그 재그 순환하면서 열 교환 후 출수관으로 배출하도록 함에 그 특징이 있다.

본 발명 상기 분기관 내부의 열교환관은 나선관 형태로 형성하도록 함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은, 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용하여 열교환에 의해 공급수를 가열 사용하므로 대기오염을 방지함과 함께 경제성을 우수하게 제공하고, 더우기 상부 흡입탱크와 하부 배출탱크 사이로 다수의 분기관을 연결하여 배기가스의 폐기열을 분산 공급하면서 상기 다수 분기관 내부로 삽입됨과 함께 상호 연결되는 열교환관으로 공급수를 순환하면서 다단계에 걸쳐 열교환하므로 열교환 효율을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 전체 구성을 보여주는 정면도.
도 3은 도 2의 요부 평 단면도.
도 4는 본 발명의 작동도.
도 5는 본 발명 열교환관의 다른 실시 예를 보여주는 정 단면도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명 굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 굴뚝에서 배출되는 폐기열을 수집하는 상부 흡입탱크(10)와 하부 배출탱크(20) 사이로 적어도 하나 이상의 분기관(30)을 연결되게 설치하고, 상기 각 분기관(30)의 내부에 열교환관(40)을 각각 삽입 설치 구성하되,

일측 분기관(30)의 열교환관 상부의 출수구(42)와 인접하는 타측 분기관(30)의 열교환관 하부의 입수구(41)를 연결관(45)으로 연결하는 형태로 각 분기관(30) 내부의 열교환관(40)을 연결하여 일측 급수관으로 공급된 원수가 각 분기관 내부의 열교환관을 지그 재그 순환하면서 열 교환 후 출수관으로 배출하도록 이루어진다.

이때, 상기 분기관(30)과 상기 분기관 내부의 열교환관(40)은 상호 이격되게 설치 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 분기관(30) 내부의 열교환관(40)은 단순히 직선관 형태로 형성하거나 도 5에 도시된 바와 같이 열교환 면적 및 시간을 극대화하는 나선관(50) 형태로 형성할 수도 있음은 물론이다.

미설명부호로서, 11은 상부 흡입탱크의 흡입공, 21은 하부 배출탱크의 배출공을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명은 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 이용하는 것이다.

즉, 상기 굴뚝에서 배출되는 배기가스를 본 발명의 상부 흡입탱크(10)로 공급하여 다수의 분기관(30)을 통해 하부 배출탱크(20)로 배출하는 과정에서 배기가스의 폐기열을 회수하는 것이다.

이때, 급수관을 통해 공급된 공급수는 일측 분기관 내부의 열교환관(40)의 하부 입수구(41)로 공급되어 열교환관(40)을 지나며 외부 분기관을 통과하는 배기가스의 폐기열과 열교환에 의해 1차 가열된 후, 열교환관(40) 상부의 출수구(42)와 연결관(45)을 통해 인접하는 타측 분기관 내부의 열교환관(40) 하부의 입수구(41)로 재 공급되고, 상기 열교환관(40)을 지나며 다시 외부 분기관을 통과하는 배기가스의 폐기열과 열교환에 의해 2차 가열하게 되는 것이다.

이와 같은 방식으로 상기 상부 흡입탱크(10)와 하부 배출탱크(20)를 연결하는 다수의 분기관 내부의 열교환관(40)을 차례로 거치면서 다단계에 걸친 열교환 과정으로 공급수를 가열하게 되는 것이다.

이와 같이 가열된 공급수는 출수관을 통해 배출되어 다양하게 이용되는 것이다.

그리고 상기 폐기열을 70~80% 정도 회수한 배기가스는 하부 배출탱크(30)를 거쳐 외부로 배출되는 것이다.

한편, 본 발명은 상기 분기관 내부의 열교환관(40)을 나선관(50)으로 형성하므로서 다수 열교환관(40)에 의해 다단계에 걸친 열교환을 행함은 물론 직선관 보다 열교환 면적이나 열교환 시간이 증대되어 열교환 효율을 더욱 증대되게 제공하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 각종 산업현장 등의 굴뚝에서 배출되는 배기가스의 폐기열을 회수하여 재활용하므로 대기오염 방지는 물론, 상기 배기가스의 폐기열와 열교환으로 공급수를 가열하되, 열교환 효율을 우수하게 제공하는 등 경제성을 우수하게 제공하는 잇점을 갖는 것이다.

10: 상부 흡입탱크 20: 하부 배출탱크
30: 분기관 40: 열교환관
41: 입수구 42: 출수구
45: 연결관 50: 나선관

Claims

굴뚝에서 배출되는 폐기열을 수집하는 상부 흡입탱크(10)와 하부 배출탱크(20) 사이로 적어도 하나 이상의 분기관(30)을 연결되게 설치하고, 상기 각 분기관(30)의 내부에 열교환관(40)을 각각 삽입 설치 구성하되,
일측 분기관(30)의 열교환관 하부의 입수구(41)와 인접하는 타측 분기관(30)의 열교환관 상부의 출수구(42)를 연결관(45)으로 연결하는 형태로 각 분기관(30) 내부의 열교환관(40)을 연결하여 일측 급수관으로 공급된 원수가 각 분기관 내부의 열교환관을 지그 재그 순환하면서 열 교환 후 출수관으로 배출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 분기관(30) 내부의 열교환관(40)은 나선관(50) 형태로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 굴뚝 배출형 폐기열을 이용한 열교환장치.