KR101288083B1

KR101288083B1 - 난방장치

Info

Publication number: KR101288083B1
Application number: KR1020110120983A
Authority: KR
Inventors: 김경화
Original assignee: 김경화
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-07-18
Also published as: KR20130055303A

Abstract

본 발명은 수소 분열기를 이용한 난방장치를 개시한다.
본 발명의 수소 분열기를 이용한 난방장치는, 수소기체가 포함되고 가열된 증기를 발생시키는 수소 분열기, 상기 수소 분열기에 의해 가열된 증기를 공급받는 메인 열교환부, 메인 열교환부의 일측에 배치되어 유체가 수용되는 유체저장탱크, 메인 열교환부에서 공급되는 가열된 증기를 이동시키는 저압용 증기 공급관, 유체저장탱크의 내부에 배치되며 유체저장탱크에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 저압용 증기 공급관과 연결되어 저압용 증기 공급관에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 접촉시켜 유체를 가열하는 저압용 열교환부, 저압용 열교환부에서 가열된 유체를 공급받는 분배기, 분배기와 관로로 연결되어 가열된 유체를 공급받아 배관을 통과하면서 난방을 하는 제1 난방부, 제1 난방부에 관로로 연결되어 난방이 끝난 유체를 회수하여 저장하는 회수탱크, 회수탱크와 메인 열교환부에 연결되어 회수탱크에 수용된 유체를 상기 메인 열교환부로 리턴시키는 리턴관로를 포함한다.

Description

난방장치{Heating apparatus}

본 발명은 수소 분열기를 이용한 난방장치에 관한 것이다.

수소 분열식 열풍기는 한국 등록특허공보 등록번호 제10-0417947호에 개시되어 있다. 상술한 공보에는 수소 분열기를 이용해 열풍을 발생시켜 농, 축산업에 사용할 수 있으며, 최소의 전력으로 일정한 온도를 유지할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나 상기 공보에 개시된 열풍기는 최소의 전력으로 열풍을 발생시켜 농업용 하우스 내부의 온도를 일정하게 유지시키는 것이며, 배관을 이용한 가정용 난방 및 라디에이터를 이용한 난방에 사용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 수소 분열기를 이용하여 배관을 이용한 가정용 난방 및 라디에이터를 이용한 난방장치에 적용할 때 열효율을 증대시켜 난방비를 줄일 수 있는 수소 분열기를 이용한 난방장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수소기체가 포함되고 가열된 증기를 발생시키는 수소 분열기, 상기 수소 분열기에 의해 가열된 증기를 공급받는 메인 열교환부, 상기 메인 열교환부의 일측에 배치되어 유체가 수용되는 유체저장탱크, 상기 메인 열교환부에서 공급되는 가열된 증기를 이동시키는 저압용 증기 공급관, 상기 유체저장탱크의 내부에 배치되며 상기 유체저장탱크에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 상기 저압용 증기 공급관과 연결되어 상기 저압용 증기 공급관에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 접촉시켜 유체를 가열하는 저압용 열교환부, 상기 저압용 열교환부에서 가열된 유체를 공급받는 분배기, 상기 분배기와 관로로 연결되어 가열된 유체를 공급받아 배관을 통과하면서 난방을 하는 제1 난방부, 상기 제1 난방부에 관로로 연결되어 난방이 끝난 유체를 회수하여 저장하는 회수탱크, 상기 회수탱크와 상기 메인 열교환부에 연결되어 상기 회수탱크에 수용된 유체를 상기 메인 열교환부로 리턴시키는 리턴관로를 포함하는 난방장치를 제공한다.

상기 저압용 열교환부는 내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제1 케이스, 상기 제1 케이스에는 일정한 간격을 이루어 배치되며 상기 제1 케이스의 하부와 간격이 띄워져 배치되는 제1 차단부재 및 제2 차단부재, 상기 제1 차단부재와 상기 제2 차단부재의 사이 부분의 제1 케이스에 상기 저압용 증기 공급관이 연결되며 상기 제1 차단부재 및 제2 차단부재의 외측에 압력조절밸브가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제1 케이스에는 상기 제1 차단부재와 상기 제2 차단부재의 사이 부분에 회수 파이프가 설치되어 리턴관로와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 케이스에는 개구부 측에 여과부재가 결합되는 것이 바람직하다.

상기 유체저장탱크는 내부에 고압용 열교환부를 포함하며,

상기 고압용 열교환부는 상기 유체저장탱크에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 상기 저압용 증기 공급관에서 분지된 고압용 증기 공급관과 연결되어 상기 고압용 증기 공급관에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 회전시켜 가열하여 상기 분배기로 이송시키는 것이 바람직하다.

상기 분배기는 라디에이터 방식으로 난방을 하는 제2 난방부에 연결되어 가열된 유체를 공급하며, 상기 제2 난방부는 또 다른 회수관에 의해 상기 회수탱크로 유체를 이송시키는 것이 바람직하다.

상기 고압용 열교환부는 내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제2 케이스, 상기 제2 케이스에는 위부분이 오픈된 원통형의 제1 회전 안내통이 배치되고, 상기 제2 케이스의 상부에 상기 제1 회전 안내통의 직경보다 작은 직경을 가지는 원통형의 제2 회전 안내통을 배치하고, 상기 제1 회전 안내통과 제2 회전 안내통은 일부 구간이 겹쳐져 배치되며, 상기 제1 회전 안내통은 일측에 상기 고압용 증기 공급관이 연결되고, 상기 제2 회전 안내통의 위부분에 또 다른 회수 파이프가 연결되며, 상기 제2 회전 안내통에 연결된 회수 파이프는 리턴관로로 연결되고, 상기 제2 케이스에는 압력조절밸브가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 제2 케이스에는 개구부 측에 여과부재가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 유체저장탱크와 상기 회수탱크는 격벽으로 구획되고, 상기 격벽의 상부에는 일정한 양 이상의 유체가 유입되면 상기 회수탱크에서 상기 유체저장탱크로 유입되는 유입구가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 저압용 공기 공급관에는 상기 저압용 공기 공급관으로 공급하는 가열된 증기의 압력을 조절하는 압력조절밸브가 제공되는 것이 바람직하다.

상기 고압용 증기 공급관에는 상기 고압용 증기 공급관으로 공급하는 가열된 증기의 압력을 조절하는 압력조절밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 리턴관로에는 유체를 메인 열교환부로 이송시키는 펌프가 제공되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 수소 분열기를 이용하여 수소가 포함된 고온의 증기를 발생시키고 가열된 증기를 물과 같은 유체에 접촉시켜 유체를 가열하여 배관방식 또는 라디에이터 방식의 난방부에 고온의 유체를 공급하여 난방을 함으로써 열효율을 극대화시키고 전기 등의 에너지를 절약할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 난방장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 저압용 열교환부의 개략적인 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ부를 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 고압용 열교환부의 개략적인 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ부를 잘라서 본 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 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. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 수소 분열기를 이용한 난방장치를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 난방장치는, 수소 분열기(1), 메인 열교환부(3), 유체저장탱크(5), 저압용 증기 공급관(7), 고압용 증기 공급관(9), 저압용 열교환부(11), 고압용 열교환부(13), 분배기(15), 제1 난방부(17), 제2 난방부(19), 회수탱크(21), 그리고 리턴관로(23)를 포함한다.

수소 분열기(1)는 수소 기체를 포함한 고온의 증기를 발생시키는 장치이다. 수소를 제조하는 방법은 금속산화물과 수증기를 반응시켜 수소를 발생시키는 통상의 방법이 사용될 수 있다. 수소 분열기(1)는 한국 등록특허공보 10-0417947호에 개시되어 있으므로, 이 공보에 개시된 장치를 적용할 수 있다.

수소 분열기(1)에서 만들어진 수소 기체를 포함한 고온의 증기는 관로를 통하여 메인 열교환부(3)에 공급될 수 있다.

메인 열교환부(3)는 저압용 증기 공급관(7)과 연결된다. 그리고 저압용 증기 공급관(7)은 일부분이 분지되어 고압용 증기 공급관(9)이 연결된다. 저압용 증기 공급관(7)과 고압용 증기 공급관(9)에는 각각 압력을 조절하는 압력조절밸브(25, 27)가 설치된다. 압력조절밸브(25, 27)는 도시는 생략하였으나 별도의 컨트롤러에 의해 제어되는 자동제어 시스템과 연결될 수 있다.

그리고 저압용 증기 공급관(7)은 저압용 열교환부(11)에 연결되어 고온 저압의 증기를 저압용 열교환부(11)로 공급할 수 있다. 이때 저압용 증기 공급관(7)에 제공된 압력조절밸브(25)로 압력을 조절할 수 있다.

메인 열교환부(3)에서 저압용 증기 공급관(7)을 통해 공급되는 가열된 증기의 온도는 100-120℃의 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.

고압용 증기 공급관(9)은 고압용 열교환부(13)에 연결되어 고온 고압의 증기를 고압용 열교환부(11)에 공급할 수 있다. 이때 고압용 증기 공급관(9)에 제공된 압력조절밸브(27)로 압력을 조절할 수 있다. 물론 상술한 바와 같이 압력조절밸브(27)도 별도의 컨트롤러에 연결될 수 있다.

유체저장탱크(5)는 내부에 물과 같은 유체가 수용될 수 있는 공간이 제공된다. 그리고 유체저장탱크(5)는 회수탱크(21)와 격벽(29)으로 구획되어 배치된다. 회수탱크(21)는 제1 난방부(17) 및 제2 난방부(19)를 순환한 유체가 회수되어 모일 수 있다.

유체저장탱크(5)와 회수탱크(21)가 이루는 격벽(29)에는 회수탱크(21)에서 회수된 유체가 유체저장탱크로 이동할 수 있도록 상부측에 유입구(29a)가 제공된다.

본 발명의 실시예에서는 저압용 증기 공급관(7)의 일부를 분지하여 고압용 증기 공급관(9)이 연결된 구조를 도 1에 도시하여 설명하고 있으나, 본 발명은 이러한 연결구조에 한정되는 것은 아니며 고압용 증기 공급관(9)이 메인 열교환부(3)에 직접 연결되는 것도 가능하다.

유체저장탱크(5)의 내부에는 저압용 열교환부(11)와 고압용 열교환부(13)가 배치된다. 저압용 열교환부(11)와 고압용 열교환부(13)는 분배기(15)와 각각 다른 관로(14, 16)로 연결된다. 분배기(15)는 저압용 열교환부(11)에서 공급받은 가열된 물과 같은 유체를 제1 난방부(17)로 공급한다. 제1 난방부(17)는 온돌에 사용되는 배관을 이용하여 난방을 하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 제1 난방부(17)는 사용된 후의 유체를 회수탱크(21)로 전달하는 회수관(31)이 연결된다.

또한, 분배기(15)는 고압용 열교환부(13)에서 공급받은 가열된 물과 같은 유체를 비교적 고압으로 제2 난방부(19)로 공급한다. 제2 난방부(19)는 라디에이터 방식으로 배관을 이용하여 난방을 하는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 제2 난방부(19)는 사용된 후의 유체를 회수탱크(21)로 전달하는 또 다른 회수관(33)이 연결된다.

그리고 회수탱크(21)와 메인 열교환부(3) 사이에는 리턴관로(23)가 연결되어 회수탱크(21)로 회수된 유체를 메인 열교환부(3)로 전달할 수 있다. 그리고 리턴관로(23)에는 펌프(35)가 제공되어 회수탱크(21)의 유체를 메인 열교환부(3)로 원활하게 이송시킬 수 있다.

한편, 저압용 열교환부(11)는 유체저장탱크(5)에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 저압용 증기 공급관(7)과 연결되어 저압용 증기 공급관(7)에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 접촉시켜 유체를 가열한다.

이러한 저압용 열교환부(11)를 도 2 및 도 3을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

저압용 열교환부(11)는 제1 케이스(37), 제1 차단부재(39), 제2 차단부재(41), 압력조절밸브(49)를 포함한다.

제1 케이스(37)는 내부에 공간이 제공되는 사각통 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 케이스(37)에는 일측에 개구부(37a)가 제공된다. 제1 케이스(37)에 제공된 개구부(37a)는 유체저장탱크(5)에 수용된 유체가 제1 케이스(37)의 내부로 공급될 수 있는 통로이다. 제1 케이스(37)에는 이물질을 걸러낼 수 있는 여과부재(45)가 개구부(37a)측에 설치될 수 있다. 제1 케이스(37)에 설치되는 여과부재(45)는 제1 케이스(37)에 끼움홈을 만들어 끼움 결합하는 것도 가능하고 개구부(37a)측에 일체형으로 결합하여 설치할 수 있다.

그리고 제1 케이스(37)는 관로(14)를 통해 분배기(15)에 연결된다.

제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)는 일정한 간격을 두고 제1 케이스(37)의 내부의 상부측 및 측면에 결합된다. 이때 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)는 제1 케이스(37)의 내부의 하부에서 일정한 공간 또는 간격이 떨어져 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 케이스(37)의 개구부(37a)측으로 유입된 유체가 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)의 하부(39a, 41a)를 통과하여 관로(14)를 통해 분배기(15)측으로 이동할 수 있다.

그리고 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)가 배치된 사이 부분에 저압용 증기 공급관(7)이 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)가 배치된 사이 부분에 회수파이프(47)가 연결된다. 회수파이프(47)는 리턴관로(23)와 연결된다.

한편, 제1 케이스(37)에는 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41)가 배치된 외측부분에 압력조절밸브(49)가 제공된다. 압력조절밸브(49)를 제1 케이스(37)의 내부의 압력이 필요 이상으로 증가하는 경우에 제1 케이스(37)의 내부의 압력을 유체저장탱크(5) 측으로 배출시킬 수 있다. 이러한 압력조절밸브(49)는 압력을 일정하게 자동으로 조절할 수 있는 레귤레이터 밸브가 사용될 수 있다.

고압용 열교환부(13)는 유체저장탱크(5)에 수용된 유체를 공급받을 수 있으며, 고압용 증기 공급관(9)과 연결되어 고압용 증기 공급관(9)에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 회전시켜 가열하여 가열된 유체를 관로(16)를 통해 분배기(15)로 이송시킬 수 있다.

이러한 고압용 열교환부(13)를 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

고압용 열교환부(13)는 일 예시로 제2 케이스(51), 원통형의 제1 회전 안내통(53), 그리고 원통형으로 이루어지며 제1 회전 안내통(53)가 이루는 직경과 다른 제2 회전 안내통(55)를 포함한다.

제2 케이스(51)는 내부에 공간이 제공된 대략 사각형상(육면체)의 통으로 이루어질 수 있으며, 일측에 개구부(51a)가 제공될 수 있다. 제2 케이스(51)에 제공된 개구부(51a)는 유체저장탱크(5)에 수용되어 있는 유체가 제2 케이스(51)의 내부로 유입될 수 있다.

제2 케이스(51)의 개구부(51a)측에는 이물질을 걸러주는 여과부재(52)가 설치되는 것이 바람직하다.

제1 회전 안내통(53)은 제2 케이스(51)의 내부 저면에 결합되며 위 부분이 오픈된 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 제2 회전 안내통(55)은 제1 회전 안내통(53)의 직경과 비교하여 작은 직경을 가질 수 있다. 그리고 제2 회전 안내통(55)은 제2 케이스(51)의 내부 상부측에 결합되며 제1 회전 안내통(53)을 향하는 부분이 오픈된 형태로 이루어져 있다.

그리고 제1 회전 안내통(53)과 제2 회전 안내통(55)은 서로 오픈된 부분이 삽입되어 일부가 겹쳐지도록 배치되는 것이 바람직하다.

제1 회전 안내통(53)의 측면 일측에는 제2 케이스(51)로 내부로 유입된 유체가 제1 회전 안내통(53)으로 유입되는 장공(53a)이 제공될 수 있다.

제1 회전 안내통(53)에는 일측에 고압용 증기 공급관(9)이 연결된다. 제1 회전 안내통(53)에 결합되는 고압용 증기 공급관(9)은 제1 회전 안내통(53)의 사이드 측을 향해 가열된 증기가 분사되어 나선형 방향으로 회전될 수 있도록 경사지게 배치되거나 또는 제1 회전 안내통(53)의 측면부에 대해 접선 방향으로 배치될 수 있다.

제2 회전 안내통(55)의 상부에는 또 다른 회수 파이프(57)가 연결된다. 제2 안내통(55)의 상부에 연결된 회수파이프(57)는 상술한 리턴관로(23)에 연결되는 것이 바람직하다.

그리고 제2 케이스(51)에는 압력조절밸브(59)가 제공된다. 제2 케이스(51)에 제공된 압력조절밸브(59)는 제1 케이스(37)에 제공된 압력조절밸브와 마찬가지로 제2 케이스(51)의 내부의 압력을 일정하게 조절할 수 있는 것으로 레귤레이터 밸브가 사용될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 난방장치가 작동하는 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

수소 분열기(1)에서 수소기체가 포함된 가열된 증기가 만들어져 메인 열교환부(3)로 공급된다. 이때 가열된 증기는 온도가 100-120℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.

메인 열교환부(3)로 공급된 가열된 증기는 저압용 증기 공급관(7) 및 고압용 증기 공급관(9)을 따라 이동한다.

저압용 증기 공급관(7)을 따라 이동된 증기는 압력조절밸브(25)에 의해 저압으로 조절되어 저압용 열교환부(11)에 공급된다.

저압용 열교환부(11)로 전달된 증기는 제1 케이스(37)의 내부로 공급된다.

유체저장탱크(5)에는 물과 같은 유체가 채워져 있다. 이때 제1 케이스(37)에는 유체저장탱크(5)의 유체(예를 들면, 물)가 개구부(37a) 및 여과부재(45)를 통해 유입되어 내부에 채워진다.

그리고 제1 차단부재(39)와 제2 차단부재(41) 사이에서 유체와 고온의 증기가 접촉하면서 유체가 가열된다. 이때 가열된 유체의 온도는 약 100℃를 유지한다. 즉, 고온의 가열된 증기와 유체가 만나 열교환이 이루어진다(도 3 참조).

저압용 열교환부(11)의 내부의 압력은 대략 2~5kgW/㎡의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

가열된 유체는 제1 차단부재(39) 및 제2 차단부재(41)의 하부에 제1 케이스(37)와 공간이 띄워져 있으므로 관로(14)를 통해 분배기(15)로 전달된다.

그리고 제1 케이스(37)의 내부에서 열교환이 일어난 증기는 유체에 흡수되거나 회수파이프(47)를 통해 이동하여 리턴관로(23)를 지나 메인 열교환부(3)로 전달되어 다시 가열된다.

이러한 과정을 반복하면서 저압용 열교환부(11)에서는 유체가 약 100℃의 온도로 데워지고, 데워진 유체는 분배기(15)로 전달되는 것이다.

분배기(15)로 전달된 유체는 배관을 이용하는 온돌 등의 배관방식 난방부인 제1 난방부(17)로 전달되어 난방에 이용된다. 그리고 제1 난방부(17)에서 난방이 이루어진 후 유체는 회수관(31)을 통해 회수탱크(11)로 회수된다.

회수탱크(11)로 회수된 유체는 리턴관로(23)를 통해 다시 메인 열교환부(3)로 전달되어 가열된다. 그리고 회수탱크(11)의 수위가 설정치 이상으로 높아지면 격벽(29)에 제공된 유입구(29a)를 통해 유체저장탱크(5)로 공급된다.

그리고 제1 케이스(37)의 내부의 압력이 지나치게 높아지면 레귤레이터 역할을 하는 압력조절밸브(49)에 의해 유체저장탱크(5)로 증기 등이 배출되어 일정한 압력을 조절할 수 있다.

이러한 저압용 열교환부(11)는 배관을 이용한 온돌 난방과 같이 저압으로 물을 순환시켜 난방을 하는데 적합하다.

계속해서 고압용 증기 공급관(9)은 고압용 열교환부(13)로 공급된다. 이때 고압용 증기 공급관(9)에 제공된 압력조절밸브(27)에 의해 필요한 정도의 고압으로 증기의 압력을 조절한다.

고압용 열교환부(13)의 내부의 압력은 대략 7~12kgW/㎡의 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.

고압용 열교환부(13)로 공급된 고온의 증기는, 도 4 및 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 제1 회전 안내통(53)의 측면의 접선 방향으로 유입되어 나선 방향으로 회전을 하면서 이동한다.

그리고 제1 회전 안내통(53)에는 제2 케이스(51)의 개구부(51a) 및 여과부재(52)를 통해 유입된 유체저장탱크(5)의 유체가 유입되어 있다.

그리고 제2 케이스(51)의 내부에 있는 유체가 제1 회전 안내통(53)으로 장공(53a)를 통해 유입되면서 고온 고압의 증기와 함께 나선방향으로 회전 이동하면서 섞이게 되고, 유체는 가열된다. 고온의 증기는 제1 회전 안내통(53)을 나선 방향으로 회전할 뿐 만 아니라 제2 회전 안내통(55)을 회전하면서 유체와 열교환이 일어난다.

가열된 유체는 약 100℃ 정도의 온도를 이루며, 다시 제2 케이스(51)로 이동하여 관로(16)를 통해 분배기(15)로 전달되어 제2 난방부(19)로 공급된다.

이때 제2 회전 안내통(55)에서 열교환이 끝난 일부의 증기는 회수 파이프(57)를 통해 배출되어 회수파이프(57)는 리턴관로(23)에 연결되어 있으므로 리턴관로(23)를 통해 메인 열교환부(3)로 이동하여 다시 가열된다.

그리고 제2 케이스(51)의 내부에 증기가 지나치게 높은 압력을 유지하는 경우에는 레귤레이터인 압력조절밸브(59)에 의해 유체저장탱크(5)로 배출되어 제2 케이스(51)의 압력을 유지하게 된다.

제2 난방부(19)는 비교적 고압에 의해 난방이 가능한 라디에이터 방식으로 이루어질 수 있다. 제2 난방부(19)를 통해 난방이 이루어진 후에 유체는 회수관(33)을 통해 회수탱크(21)로 전달된다.

회수탱크(33)로 전달된 유체는 메인 열교환부(3)로 전달되어 다시 가열된다.

본 발명의 실시예는 이와 같은 과정을 반복하여 저렴한 비용으로 약 100℃에 이르는 고온의 난방수를 얻을 수 있으며, 이러한 난방수를 저압 또는 고압으로 각각 필요한 난방장치에 적용하여 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 난방장치의 열효율을 극대화시키고 저렴한 비용으로 대형 장소에 난방을 할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 수소 분열기, 3. 메인 열교환부,
5. 유체저장탱크, 7. 저압용 증기 공급관,
9. 고압용 증기 공급관, 11. 저압용 열교환부,
13. 고압용 열교환부, 15. 분배기,
17. 제1 난방부, 19. 제2 난방부,
21. 회수탱크, 23. 리턴관로,
25, 27. 압력조절밸브, 29. 격벽, 29a. 유입구,
31,33. 회수관, 35. 펌프,
37. 제1 케이스, 37a. 개구부,
39. 제1 차단부재, 41. 제2 차단부재,
45, 52. 여과부재,
47. 회수파이프, 49. 압력조절밸브,
51. 제2 케이스, 51a. 개구부,
53. 제1 회전 안내통, 55. 제2 회전 안내통,
57. 회수파이프, 59. 압력조절밸브

Claims

수소기체가 포함되고 가열된 증기를 발생시키는 수소 분열기,
상기 수소 분열기에 의해 가열된 증기를 공급받는 메인 열교환부,
상기 메인 열교환부의 일측에 배치되어 유체가 수용되는 유체저장탱크,
상기 메인 열교환부에서 공급되는 가열된 증기를 이동시키는 저압용 증기 공급관,
상기 유체저장탱크의 내부에 배치되며 상기 유체저장탱크에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 상기 저압용 증기 공급관과 연결되어 상기 저압용 증기 공급관에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 접촉시켜 유체를 가열하는 저압용 열교환부,
상기 저압용 열교환부에서 가열된 유체를 공급받는 분배기,
상기 분배기와 관로로 연결되어 가열된 유체를 공급받아 배관을 통과하면서 난방을 하는 제1 난방부,
상기 제1 난방부에 관로로 연결되어 난방이 끝난 유체를 회수하여 저장하는 회수탱크,
상기 회수탱크와 상기 메인 열교환부에 연결되어 상기 회수탱크에 수용된 유체를 상기 메인 열교환부로 리턴시키는 리턴관로를 포함하며,
상기 저압용 열교환부는
내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제1 케이스,
상기 제1 케이스에는 일정한 간격을 이루어 배치되며 상기 제1 케이스의 하부와 간격이 띄워져 제1 차단부재 및 제2 차단부재가 배치되고,
상기 제1 차단부재와 상기 제2 차단부재의 사이 부분의 상기 제1 케이스에 상기 저압용 증기 공급관이 연결되며 상기 제1 차단부재 및 상기 제2 차단부재의 외측에 압력조절밸브가 제공되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 케이스에는
상기 제1 차단부재와 상기 제2 차단부재의 사이 부분에 회수 파이프가 설치되어 리턴관로와 연결되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 케이스에는 개구부 측에 여과부재가 결합되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유체저장탱크는 내부에 고압용 열교환부를 포함하며,
상기 고압용 열교환부는
상기 유체저장탱크에 수용된 유체를 공급받음과 동시에 고압용 증기 공급관과 연결되어 상기 고압용 증기 공급관에서 공급되는 가열된 증기와 유체를 회전시켜 가열하여 상기 분배기로 이송시키는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분배기는
라디에이터 방식으로 난방을 하는 제2 난방부에 연결되어 가열된 유체를 공급하며,
상기 제2 난방부를 통과한 유체는 회수관을 통해 상기 회수탱크로 이송되는 난방장치.
청구항 4에 있어서,
상기 고압용 열교환부는
내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제2 케이스,
상기 제2 케이스에는 위부분이 오픈된 원통형의 제1 회전 안내통이 배치되고, 상기 제1 회전 안내통의 측면에는 유체가 유입되는 장공이 제공되며,
상기 제2 케이스의 상부에 상기 제1 회전 안내통의 직경보다 작은 직경을 가지는 원통형의 제2 회전 안내통을 배치하고,
상기 제1 회전 안내통과 제2 회전 안내통은 일부 구간이 겹쳐져 배치되며,
상기 제1 회전 안내통은 일측면에 상기 고압용 증기 공급관이 연결되고,
상기 제2 회전 안내통의 위부분에 회수 파이프가 연결되며,
상기 제2 회전 안내통에 연결된 회수 파이프는 리턴관로로 연결되고,
상기 제2 케이스에는 압력조절밸브가 제공되는 난방장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 케이스에는
개구부 측에 여과부재가 배치되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유체저장탱크와 상기 회수탱크는
격벽으로 구획되고, 상기 격벽의 상부에는 일정한 양 이상의 유체가 유입되면 상기 회수탱크에서 상기 유체저장탱크로 유입되는 유입구가 제공되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 저압용 공기 공급관에는
상기 저압용 공기 공급관으로 공급하는 가열된 증기의 압력을 조절하는 압력조절밸브가 제공되는 난방장치.
청구항 4에 있어서,
상기 고압용 증기 공급관에는
상기 고압용 증기 공급관으로 공급하는 가열된 증기의 압력을 조절하는 압력조절밸브가 설치되는 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리턴관로에는
유체를 메인 열교환부로 이송시키는 펌프가 제공되는 난방장치.
유체를 가열하여 난방을 하는 난방장치에 있어서,
유체가 저장되는 유체저장탱크를 구비하며, 상기 유체저장탱크에 수용되며 가열된 증기를 공급받아 유체와 접촉시켜 유체를 가열하여 분배기를 통해 난방을 하는 저압용 열교환부를 포함하며,
상기 저압용 열교환부는
내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제1 케이스,
상기 제1 케이스에는 일정한 간격을 이루어 배치되며 상기 제1 케이스의 하부와 간격이 띄워져 제1 차단부재 및 제2 차단부재가 배치되고,
상기 제1 차단부재와 상기 제2 차단부재의 사이 부분의 상기 제1 케이스에 저압용 증기 공급관이 연결되며 상기 제1 차단부재 및 상기 제2 차단부재의 외측에 압력조절밸브가 제공되는 난방장치.
유체를 가열하여 난방을 하는 난방장치에 있어서,
유체가 저장되는 유체저장탱크를 구비하며, 상기 유체저장탱크의 내부에 수용되며 가열된 증기를 공급받아 상기 유체저장탱크에서 공급받는 유체를 함께 회전시켜 상기 유체저장탱크에서 공급받은 유체를 가열하여 분배기로 공급하여 난방을 하는 고압용 열교환부를 포함하며,
상기 고압용 열교환부는
내부에 공간이 제공되고 일측이 개구부를 이루어 상기 유체저장탱크에 수용된 유체가 유입되는 제2 케이스,
상기 제2 케이스에는 위부분이 오픈된 원통형의 제1 회전 안내통이 배치되고, 상기 제1 회전 안내통의 측면에는 유체가 유입되는 장공이 제공되며,
상기 제2 케이스의 상부에 상기 제1 회전 안내통의 직경보다 작은 직경을 가지는 원통형의 제2 회전 안내통을 배치하고,
상기 제1 회전 안내통과 제2 회전 안내통은 일부 구간이 겹쳐져 배치되며,
상기 제1 회전 안내통은 일측면에 고압용 증기 공급관이 연결되고,
상기 제2 회전 안내통의 위부분에 또 다른 회수 파이프가 연결되며,
상기 제2 회전 안내통에 연결된 회수 파이프는 리턴관로로 연결되고,
상기 제2 케이스에는 압력조절밸브가 제공되는 난방장치.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 개구부 측에 여과부재가 배치되는 난방장치.