KR101424992B1 - 연료 저감형 버너 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 저감형 버너 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응온도로 예열된 축열연소로 내부로 미립화된 수소수를 연료와 함께 분사하여 수소수가 축열연소로 내부에서 수소분자와 산소분자로 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)되면서 연소되도록 하므로서 연료 공급량을 50% 줄이고 대신 물(수소수)를 50% 공급하여 수소수가 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응에 의해 생성된 수소가스가 공급된 연료와 함께 연소되기 때문에 연소열량이 감소하지 않게 됨에 따라 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 축열연소로 내의 1200 이상 고온에서 화석연료라 할지라도 축열연소로 내 플레이트바에 의해 2초 이상체류 선회충돌하면서 고온으로 유해가스가 함께 완전 연소되기 때문에 배기가스가 발생하지 않으므로 대기오염을 현저히 줄일 수 있으며, 더욱이 신 재생연료인 물과 알코올을 연료로 사용할 때는 대기가스가 전혀 나오지 않은 친환경이며, 상기 축열연소로를 구성하는 축열 내화재는 고 순도 발열탄소분말과 내식성, 내화성이 우수한 코발트 분말과 내열 시멘트를 혼합하여 형성하기 때문에 외부의 열을 빠르게 축열하고 축열한 열을 오래도록 발산하는 자체 발열체로 열을 효과적으로 발산하여 수소 수가 열화학 하이브리드 사이클 분해 반응을 촉진하는 역할하며, 버너 장치의 용량을 다양하게 제작하여 온수, 스팀보일용 버너, 농사용 난방기 버너, 용해로 버너 등으로도 사용할 수 있도록 한 연료 저감형 버너 장치에 관한 것이다.

Description

연료 저감형 버너 장치 { Burner Device }

본 발명은 연료 저감형 버너 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응온도로 예열된 축열연소로 내부로 미립화된 수소수를 연료와 함께 분사하여 수소수가 축열연소로 내부에서 수소분자와 산소분자가 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)되면서 연소되도록 하므로서 연료 공급량을 50%줄이고 대신 물(수소 수)를 50%공급하여 수소수가 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응에 의해 생성된 수소가스가 공급된 연료와 함께 연소되기 때문에 연소열량이 감소하지 않게 됨에 따라 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 축열연소로 내의 1200 이상 고온에서 화석연료라 할지라도 축열연소내의 플레이트바 의해 2초 이상체류 선회충돌하면서 고온에 의해 유해가스가 함께 완전연소 되기 때문에 배기가스가 발생하지 않으므로 대기오염을 현저히 줄일 수 있으며, 더욱이 신 재생연료인 알코올과 물만 연료로 사용할 때는 대기가스가 전혀 나오지 않은 친환경이라 대기오염을 방지 수 있으며, 상기 축열연소로를 구성하는 축열 내화재는 고 순도 발열탄소분말과 내식성, 내화성이 우수한 코발트 분말과 내열 시멘트를 혼합하여 형성하기 때문에 외부의 열을 빠르게 축열하고 축열한 열을 오래도록 발산하는 자체 발열체로 열을 효과적으로 발산하여 수소 수가 열화학 하이브리드 사이클 분해 반응을 촉진하는 역할하며, 버너 장치의 용량을 다양하게 제작하여 온수, 스팀보일용 버너, 농사용 난방기 버너, 용해로 버너 등으로도 사용할 수 있도록 한 연료 저감형 버너 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수성 가스 버너란 알코올과 수분을 일정한 비율로 혼합시켜 가스화하고, 그 가스화된 연료를 연소시키는 장치를 말하는 것이다.

상기와 같이 알코올과 수분을 일정한 비율로 혼합시켜 연소하기 때문에 종래의 화석 연료인 액체화된 석탄 내지 오일(Oil)만을 연료로 사용하여 점화시키는 버너 장치에 비해 이산화황(SO2), 탄산가스(CO2), 이산화질소(NO2)불소 화합물, 미세먼지 등을 적게 배출시켜 대기 오염이 되는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

그러나 종래의 연료 저감형 버너 장치의 문제점은 버너 장치의 내벽이 세라믹 재질로 이루어지고, 그 세라믹 재질로 이루어진 버너 장치의 내부에서 연료 및 수성 가스를 연소시키므로써, 연소 효율이 저하되어 고온의 열을 외부로 방출시킬 수 없는 문제점이 발생하게 되었다.

또한, 버너 장치의 내부로 공급 연소되는 연료 및 수성 가스는 상기 버너 장치의 내부에서 체류 선회충돌하지 않고 바로 외부로 방출되는 것은, 플레이트바가 없어 수성가스 체류시간이 짧아 온도 형성과 유지가 효과적이지 못해 외부로 발열되는 연소온도가 너무 낮아 경제성이 없는 문제점이 발생하게 되었으며, 이로 인하여 과도한 연료소모가 발생되는 문제점이 있었다.

★ 선행 기술 ★

대한민국 공개특허공보 제 10-2003-41429 호

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응온도로 예열된 축열연소로 내부로 미립화된 수소수를 연료와 함께 분사하여 수소수가 축열연소로 내부에서 수소분자와 산소분자로 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)되면서 연소되도록 하므로서 연료 공급량을 줄이고 대신 물(수소수)를 공급하여 수소수가 열화학 하이브리드 사이클 열분해 반응에 의해 생성된 수소가스가 공급된 연료와 함께 연소되기 때문에 연소열량이 감소하지 않게 됨에 따라 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 축열연소로 내의 1200 이상 고온에서 화석연료라 할지라도 플레이트 바에 의해 2초 이상체류 선회충돌하면서 고온에 의해 유해가스가 함께 완전연소 되기 때문에 배기가스가 발생하지 않으므로 대기오염을 현저히 줄일 수 있으며, 더욱이 신 재생연료인 물과 알코올을 연료로 사용할 때는 대기가스가 전혀 나오지 않은 친환경으로 대기오염을 방지 수 있으며, 상기 축열연소로를 구성하는 축열 내화재는 고 순도 발열탄소분말과 내식성, 내화성이 우수한 코발트 분말과 내열 시멘트를 혼합하여 형성하기 때문에 외부의 열을 빠르게 축열하고 축열한 열을 오래도록 발산하는 자체 발열체로 열을 효과적으로 발산하여 수소 수가 열화학 하이브리드 사이클 분해 반응을 촉진하는 역할하며, 버너 장치의 용량을 다양하게 제작하여 온수, 스팀보일용 버너, 농사용 난방기 버너, 용해로 버너 등으로도 사용할 수 있도록 한 연료 저감형 버너 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은,

연료저장통으로 부터 펌핑된 연료를 축열연소로 내부로 분사하는 제 1 및 제 2 연료공급노즐과;

수소수생성부재에 의해 생성된 수소수를 저장하는 수소수탱크와;

수소수탱크로 부터 펌핑되는 수소수를 축열연소로 내부로 분사하는 수소수공급노즐과;

열을 축적할 수 있는 축열,단열구조로 내벽을 특수 고온 발열체와 특수내열 도료와 플레이트바를 장치 연소가스 체류 선회충돌이 이루어지고, 공급되는 연료의 연소열로서 고온으로 가열되는 축열연소로와;

작동 초기 제 1 및 제 2 연료공급노즐을 개방시켜 연료가 축열연소로로 공급되어 연소되면서 축열연소로가 열화학 하이브리드 사이클 반응분해온도로 예열되도록 제어하고, 목적온도에 도달하면 하나의 연료공급노즐을 차단한 후 수소수공급노즐을 개방시켜 연료와 수소수가 1:1의 비율로 축열연소로에 공급되도록 제어하는 제어부: 로 구성하여

축열연소로 내부가 열화학 하이브리드 사이클 반응 분해온도로 예열된 이후부터는 연료 50%, 수소수 50%로 연소시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본원 발명에 의하면, 연료 공급량을 줄여주어도 수소수의 열화학 하이브리드 사이클 법 반응에 의해 연소열량이 감소하지 않게 됨에 따라 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 축열연소로 내의 1200℃ 이상 고온에서 화석연료라 할지라도 축열연소로내 플레이트바에 의해 2초 이상체류 선회충돌하면서 고온에 의해 유해가스가 함께 완전연소 되기 때문에 배기가스가 발생하지 않으므로 대기오염을 현저히 줄일 수 있으며, 더욱이 신 재생연료인 물과 알코올을 연료로 사용할 때는 대기가스가 전혀 나오지 않은 친환경이며, 상기 축열연소로를 구성하는 축열 내화재는 고 순도 발열탄소분말과 내식성, 내화성이 우수한 코발트 분말과 내열 시멘트를 혼합하여 형성하기 때문에 열을 효과적으로 축열하고 발열할 수 있으며, 버너 장치의 용량을 다양하게 제작하여 온수, 스팀보일용 버너, 농사용 난방기 버너, 용해로 버너 등으로도 사용할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 연료 저감형 버너 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 연료 저감형 버너 장치에 설치되는 축열플레이트바를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 축열연소로에 설치되는 축열플레이트바의 다른 형태를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 연료 저감형 버너 장치에 설치되는 증류수생성기를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 연료 저감형 버너 장치의 작동 상태 블록도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 연료 저감형 버너 장치의 실제 제품 사진.
도 10 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도면.

이하, 첨부되 도 1 내지 도 10을 이용하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면 본 발명은,

연료 저장통(40)으로 부터 펌핑된 연료를 축열연소로(200) 내부로 분사하는 제 1 및 제 2 연료공급노즐(41)(42)과;

수소 수 생성 부재(60)에 의해 생성된 수소수를 저장하는 수소 수 탱크(110)와;

수소 수 탱크(110)로 부터 펌핑 되는 수소수를 축열연소로(200) 내부로 분사하는 수소 수 공급노즐(50)과;

열을 축적할 수 있는 흡열구조로 이루어지고, 공급되는 연료의 연소열로서 고온으로 가열되는 축열연소로(200)와;

작동 초기 제 1 및 제 2 연료공급노즐(41)(42)을 개방시켜 연료가 축열연소로(200)로 공급되어 연소되면서 축열연소로(200)가 열화학 하이브리드 사이클 반응분해온도로 예열되도록 제어하고, 목적온도에 도달하면 하나의 연료공급노즐(41)(42)을 차단한 후 수소 수 공급노즐(50)을 개방시켜 연료와 수소수가 1:1의 비율로 축열연소로(200)에 공급되도록 제어하는 제어부(10): 로 구성하여

축열연소로(200) 내부가 열화학 하이브리드 사이클 법 반응 분해온도로 예열된 이후부터는 연료 50%, 수소 수 50%를 공급하여 수소수가 열화학 하이브리드 사이클 법에 의해 반응 분해되면서 수소분자와 산소분자로 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)되어 연소되도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치에 관한 것이다.

상기 버너 장치는 연료를 공급하는 연료공급수단(20)과 그 연료공급수단(20)으로부터 공급되는 연료를 연소시켜 열을 외부로 발열시키는 배출구(201)가 구비된 축열연소로(200)로 구성된다.

상기 연료공급수단(20)은 연료저장통(40)이 구비된 하우징(30)을 형성하고, 상기 하우징(30)에는 제어부(10)의 제어 신호에 의해 개폐밸브(11)를 선택적으로 개,폐 작동시켜 연료 및 수소수를 축열연소로(200)로 공급하는 제1 및 제2 연료공급노즐(41)(42)과 수소 수 공급노즐(50)이 설치 구성된다.

상기 제1 및 제2 연료공급노즐(41)(42)를 통해 축열 열 분해 연소로(200)로 공급되는 연료는 중질유(방카A, 방카B, 방카C), 부 재생유, 그리세린, 액체화된 석탄, 석유, 가스 등을 사용할 수 있으나 본 발명에서는 폐가스 발생을 억제하기 위해 알코을 사용한다.

상기 수소 수 공급노즐(50)을 통해 공급되는 수소수는 하우징(30)에 형성되는 수소 수 생성부재(60)를 통해 생성 공급되는 것이다.

상기 수소 수 생성부재(60)는 도 1과 같이 축열 열분해 연소로(200) 내부를 순환하는 가열수를 이용하여 증류수를 생성하는 증류수 생성기(70)와; 증류수생성기(70)를 통해 생성되는 증류수의 물 분자를 미립 세분화시키는 높은 가우스의 영구자석(90)과; 영구자석(90)을 통과한 증류수를 전기분해 시켜 수소 입자가 다량 포함된 수소수로 생성하여 수소 수 탱크(110)에 저장시키는 전기분해기(100);로 구성된다.

상기 증류수생성기(70)는 도 4와 같이 축열연소로(200)로부터 발생 되는 폐열을 이용하여 물이 가열되도록 순환파이프(80)를 상기 축열 열분해 연소로(200)의 외주면에 설치한다.

상기 순환파이프(80)의 끝단에는 가열된 물이 유입되고, 그 가열된 물을 다시 순환파이프(80)로 공급시키는 순환펌프(82)가 구비된 챔버(81)를 형성하며, 상기 챔버(81)의 내부로 유입된 가열된 물로부터 발생 되는 수증기를 배출시키는 공급파이프(83)를 상기 챔버(81)의 상부에 형성한다.

그리고 공급파이프(83)를 통해 공급되는 수증기를 열 교환 냉각시켜 증류수가 생성되도록 하는 콘덴서(84)를 상기 공급파이프(83) 상에 설치 구성하여 증류수를 생성하는 것이다.

이때, 상기 순환파이프(80)에는 수증기로 배출된 양만큼 순환수를 보충할 수 있는 물 공급 파이프(85)를 더 설치 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하우징(30)에는 도 1과 같이 제3 연료공급노즐(43)를 더 설치 구성하여 상기 제3 연료공급노즐(43)을 통해 연료를 축열연소로(200)로 내부로 공급하여 축열연소로(200)의 예열을 용이하게 할 수 있도록 한다

상기 연료 및 수소수가 공급 연소되는 축열연소로(200)는 도 2와 같이 축열 내화재(210)와 상기 축열 내화재(210)의 외부를 감싸도록 형성되는 외벽단열재(220)로 구성하여 축열 연소로(200) 내부가 열화학 하이브리드 사이클 방법 반응분해(Thermochemical and thermochemical hybrid cycles) 온도로 빠르게 예열될 수 있도록 하고, 또한 열화학 하이브리드 사이클 반응분해 온도로 가열된 축열연소로(200) 내부 온도가 쉽게 냉각되지 않도록 한다.

축열연소로(200) 내부로 수소수를 공급하는 이유는 수소수가 일반 물에 비해 다량의 수소입자를 포함하고 있으므로 열화학 하이브리드 사이클 반응 분해 시 많은 양의 수소입자가 생성되어 축열연소로(200) 내부에서 연소될 수 있게 되므로 알코올과 같은 연료 못지않은 화력을 발생시킬 수 있기 때문이다.

상기 축열 내화재(210)는 고 순도 탄소 발열 분말과, 고온에서 내식성, 내마모성 발열성이 우수한 코발트 분말과, 내열성 시멘트를 혼합하여 형성하므로서, 고온 환경에서도 쉽게 마모되지 않으면서도 축열특성이 우수해져 축열연소로(200) 내부로 분사된 수소수가 열화학 하이브리드 사이클 반응분해 작용에 의해 수소분자와 산소분자로 쉽게 분해될 수 있도록 한 것이다.

상기 축열연소로(200)를 구성하고 있는 축열 내화재(210)의 내부에는 도 3의 (a), (b)와 같이 열십자 모양 또는 링 모양 또는 사각형 모양 중 어느 하나의 형태로 형성된 축열 플레이트바(230)를 설치 구성하여 상기 축열 플레이트바(230)로 인하여 수소 수 공급노즐(50)을 통해 축열연소로(200) 내부로 공급되는 수소수가 체류 선회충돌하면서 수소분자와 산소분자로 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)되어 수소 가스 발생을 효율적으로 할 수 있도록 한다.

이때, 수소가스 특성상 연소속도가 265-325(Cm/s)로 빨라 역화 위험성이 크기 때문에 수소 수 공급노즐(50)에는 수소가스가 역화하는 것을 방지하기 위한 역화 방지 장치를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 수소가스가 역화되는 것을 방지하여 수소가스가 축열 열분해 연소로(200)의 내부에서 안전하게 연소할 수 있도록 도 9와 같이 규격 지름 30파이 15cm 길이 크기의 동 관 안에 아주 부드러운 스텐강모를 제조하여 동 파이프 관안에 조밀하게 압력을 가하여 넣어 양 끝단을 빈틈없이 용접하고, 한쪽 단에 안전밸브를 부착하고, 출구 쪽에 노즐호스를 부착하여 수소가스가 역화되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

그리고 축열연소로(200)에는 상기 축열연소로(200)의 내부 온도를 감지하는 온도감지센서(240)를 더 설치 구성하여 상기 온도감지센서(240)로부터 감지된 신호가 제어부(10)로 입력되고, 그 감지신호가 입력된 제어부(10)는 연료공급수단(20)에 구비된 개폐밸브(11)로 제어 신호를 보내어 제1 및 제2 연료공급노즐(41)(42) 및 수소 수 공급노즐(50)를 개폐할 수 있도록 한다.

이와 같이 설치 구성된 본 발명의 바람직한 작동 상태 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부(10)의 제어 신호에 의해 연료 저장통(40)을 차단하는 개폐밸브(11)를 개방시켜 제 1 및 제 2 연료공급노즐(41)(42)를 통해 연소에 필요한 양의 연료가 축열연소로(200)로 공급되도록 하며, 미도시된 점화장치가 작동되어 축열연소로(200) 내부로 분사된 연료가 연소된다.

상기 축열연소로(200)로 공급된 연료가 연소 되면서 축열연소로(200)를 예열하는 데, 이때 축열연소로(200)에 설치된 온도감지센서(240)가 설정된 온도(열화학 하이브리드 사이클 반응 분해온도)인 1200에 도달했는 지를 지속적으로 감지하고, 축열연소로(200) 내부 온도가 설정온도에 도달하면 감지 신호를 제어부(10)로 전송하고, 설정온도에 도달하지 못하면 제1 및 제2 연료공급노즐(41)(42)를 통해 연료가 지속적으로 축열연소로(200)의 내부로 공급하도록 한다.

상기 설명과 같이 축열연소로(200) 내부가 가열되기 시작하면 축열연소로(200) 외주연에 감겨있는 순환파이프(80)를 통과하는 순환수가 가열하기 시작하고, 가열된 가열수가 챔버(81)를 통과하는 과정에서 수증기가 발생하여 공급파이프(83)를 통해 배출되는데, 이때 공급파이프(83)를 통과하는 수증기가 콘덴서(84)를 통과하면서 냉각되어 증류수가 생성되고, 그 증류수는 영구자석(90)을 통과하면서 입자가 미립화 된다.

증류수가 영구자석(90)을 통과하는 것은 증류수가 영구자석(90)에 직접적으로 접촉하지 않아도 되므로 영구자석(90)을 증류수가 통과하는 공급파이프(83)의 외주연에 접하도록 설치하는 것으로 충분하며, 다만 영구자석(90)을 높은 가우스의 자력을 갖도록 하여 높은 자력에 의해 증류수 입자가 미립화 되도록 하는 것이 바람직하다.

영구자석(90)을 통과한 미립화된 증류수는 전기분해기(100)를 통과하면서 수소수로 변환되어 수소수탱크(110)에 저장된다.

수소수를 만들기 위해 증류수를 사용하는 이유는 전기분해기(100)에서의 화학반응 효율이 높아지도록 하여 양질의 수소수를 생성하기 위함이다.

상기 설명과 같이 축열연소로(200)가 예열되는 도중에도 수소수생성부재(60)에 의해 지속적으로 수소수가 생성되어 수소수탱크(110)에 저장되기 때문에 축열연소로(200)가 예열된 이후 부터 수소수가 공급되더라도 지속적으로 수소수를 안정되게 공급할 수 있게된다.

수소수는 축열연소로(200)가 가열되어 있는 동안 지속적으로 생성되어 공급된다.

한편, 상기 축열연소로(200)의 내부 온도가 설정된 온도인 1200에 도달하면 온도감지센서(240)는 제어부(10)로 감지신호를 보내고, 그 감지신호가 입력된 제어부(10)는 개폐밸브(11)로 제어신호를 보내어 제1 연료공급노즐(41) 과 제2 연료공급노즐(42) 중 어느 하나를 차단하여 축열연소로(200)로 50%의 연료만이 공급되도록 한다.

그리고, 제어부(10)는 수소 수 공급노즐(50)을 개방시켜 수소수탱크(110)에 저장된 수소수가 펌핑되어 수소수공급노즐(50)을 통해 축열연소로(200)로 공급되도록 한다.

이때, 축열연소로(200)로 공급되는 수소수의 양은 감소된 연료의 양과 동일해지도록 한다.

상기 축열연소로(200)로 공급된 다량의 수소가 포함된 수소수는 고온인 1200 환경에서 열화학 하이브리드 사이클 반응분해되어 수소분자와 산소분자로 분리되면서 수소가스와 산소가스가 발생 된다.

상기 축열연소로(200)로 내부에서 발생 되는 수소가스는 미세 폭발되면서 연료와 함께 연소되고, 산소 가스는 수소가스와 연료의 연소를 더욱 촉진시켜 연소량을 배가시키는 작용을 하여 연료 공급량을 줄여주더라도 고온의 화력을 얻을 수 있는 것이다.

즉, 수소수는 일반적으로 700 ~ 800의 환경에서 열화학 하이브리드 사이클 반응분해에 의해 수소가스(H2)와 산소가스(O)로 분리되는 특징을 갖고 있는데, 본 발명에서는 축열연소로(200)의 내부 온도를 1200 까지 예열시킨 상태에서 미립화된 수소수를 축열연소로(200) 내부로 분사함에 따라 수소수가 수소분자와 산소분자로 분리되면서 연소되므로 연료 공급량을 어느 정도 줄여주더라도 동일한 발열량을 획득할 수 있게되는 효과를 기대할 수 있다.

이때, 수소분자와 산소분자로 분리되지 않는 미량의 수소수는 배출구를 통해 배출되는 고온의 열기와 동시에 외부로 배출된다.

상기와 같이 제1 및 제2 연료공급노즐(41)(42)를 통해 축열연소로(200)로 공급되는 연료의 양을 반으로 줄이고, 그 나머지 연료는 물인 수소수를 통해 축열연소로(200)로 공급하여 고온의 열을 발생하도록 하므로서, 종래의 버너 장치에 비해 이산화황(SO2), 탄산가스(CO2), 이산화질소(NO2)를 현저히 줄일 수 있는 것이며, 이로 인하여 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한, 수소 수 공급노즐(50)를 통해 축열연소로(200) 내부로 분사된 수소 수는 상기 축열연소로(200)의 내부로 분사된 후 일정시간 체류하면서(약 2~3초) 축열플레이트바(230)에 강하게 충돌하면서 열화학 하이브리드 사이클 반응이 촉진되어 더 많은 양의 수소수를 수소분자와 산소분자로 분리(열화학 하이브리드 사이클 법)시킬 수 있게 되어 연소효율을 높여줄 수 있게 되는 것이다.

그리고 수소 수 공급노즐(50)를 통해 축열연소로(200)로 공급되는 수소수는 하우징(30)에 형성된 수소수생성부재(60)를 통해 발생 되고, 그 발생된 수소수는 축열연소로(200)의 내부에서 수소가스와 산소 가스로 생성되기 때문에 별도의 수소가스를 저장하는 저장 탱크를 하우징(30)의 내부에 형성하지 않아도 되며, 그 수소가스는 축열연소로(200)의 내부에서 생성과 동시에 미세 폭발과 동시에 연소되어 고온의 화력을 얻을 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한, 버너 장치의 용량에 따라서 발전용 가스터빈용 버너, 스팀 발전 보일러 버너, 산업용 보일러 버너, 산업용 열풍기 버너, 산업용 건조기 버너, 농사용 난방기 버너, 양어장 온수 보일러 버너, 원형 유지 탄화로 버너, 알루미늄 용융로 버너, 탄소생산 탄화용 용융 버너, 공장 공간 난방 공중 화염 버너, 도자기 가마 버너, 수용장 온수 버너, 선박용 보일러 보너, 폐유 연소 버너 등으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

한편 도 10은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서,

수소수생성부재(60)는,

외부 공급되는 물을 역삼투압방식으로 필터링하여 증류수를 생성하는 증류수 생성기(70a)와;

증류수생성기(70a)를 통해 생성되는 증류수의 물 분자를 미립 세분화시키는 높은 가우스의 영구자석(90)과;

영구자석(90)을 통과한 증류수를 전기분해시켜 수소 입자가 다량 포함된 수소수로 생성하여 수소수탱크(110)에 저장시키는 전기분해기(100);로 구성되고,

그 이외의 구성은 도 1 에 도시된 본 발명의 구성과 동일하다.

즉, 본 발명의 다른 실시예는 증류수를 생성할 때 가열수를 사용하지 않고 일반 물을 공급받아 역삼투압방식으로 필터링하여 불순물이 제거된 증류수를 생성하여 공급관을 통해 영구자석(90)으로 공급하도록 구성한 것이다.

본 발명의 다른 실시예는 역삼투압방식으로 불순물이 제거된 증류수를 생성하여 사용할 수 있으므로 보다 원활하게 증류수를 공급할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

10: 제어부, 11: 개폐밸브,
20: 연료공급수단, 30: 하우징,
40: 연료저장통, 41: 제1 연료공급노즐,
42: 제2 연료공급노즐, 43: 제3 연료공급노즐,
50: 수소수공급노즐, 60: 수소수생성부재,
70: 증류수생성기, 80: 순환파이프,
81: 챔버, 82: 순환펌프,
83: 공급파이프, 84: 콘덴서,
85: 물공급파이프, 90: 영구자석,
100: 전기분해기, 200: 축열연소로,
201: 배출구, 210: 출열내화재,
220: 외벽단열재, 230: 축열플레이트바,
240: 온도감지센서,

Claims (8)

1. 연료저장통(40)으로 부터 펌핑된 연료를 축열연소로(200) 내부로 분사하는 제 1 및 제 2 연료공급노즐(41)(42)과;
   수소수생성부재(60)에 의해 생성된 수소수를 저장하는 수소수탱크(110)와;
   수소수탱크(110)로 부터 펌핑되는 수소수를 축열연소로(200) 내부로 분사하는 수소수공급노즐(50)과;
   열을 축적할 수 있는 축열 단열구조로 이루어지고, 공급되는 연료의 연소열로서 고온으로 가열되는 축열연소로(200)와;
   작동 초기 제 1 및 제 2 연료공급노즐(41)(42)을 개방시켜 연료가 축열연소로(200)로 공급되어 연소되면서 축열연소로(200)가 열화학 하이브리드 사이클 반응분해온도로 예열되도록 제어하고, 목적온도에 도달하면 하나의 연료공급노즐(41)(42)을 차단한 후 수소수공급노즐(50)을 개방시켜 연료와 수소수가 1:1의 비율로 축열연소로(200)에 공급되도록 제어하는 제어부(10): 로 구성하여
   축열연소로(200) 내부가 열화학 하이브리드 사이클 반응 분해온도로 예열된 이후부터는 연료 50%, 수소수 50%로 연소시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
2. 청구항 1 항에 있어서,
   축열연소로(200)는
   축열내화재(210)와, 그 축열내화재(210)의 외부를 감싸도록 형성되는 외벽단열재(220)로 구성하되,
   상기 축열내화재(210)는 고순도 탄소 발열 분말과 코발트 분말, 그리고 내열시멘트를 혼합하여 형성한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
3. 청구항 1 항에 있어서,
   축열연소로(200)의 내부에는 수소수가 체류하면서 선회충돌하여 수소분자와 산소분자로 분리되는 열화학 하이브리드 사이클 반응분해을 촉진시키는 축열플레이트바(230)를 축열내열재(210)의 내부에 설치한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
4. 청구항 1 항에 있어서,
   축열연소로(200)의 내부 열을 감지하는 온도감지센서(240)를 설치 구성하여 상기 축열연소로(200)의 내부 온도가 열화학 하이브리드 사이클 반응분해온도에 도달하는 것을 감지하도록 구성하고, 그 온도 감지신호를 제어부(10)로 보내어 제어부(10)가 축열연소로(200) 내부 온도에 따라 제1 또는 제2 연료공급노즐(41)(42) 및 수소수공급노즐(50)를 선택적으로 개폐할 수 있는 제어 신호를 보낼 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
5. 청구항 1 항에 있어서, 상기 수소수생성부재(60)는,
   축열연소로(200) 내부를 순환하는 가열수를 이용하여 증류수를 생성하는 증류수 생성기(70)와;
   증류수생성기(70)를 통해 생성되는 증류수의 물 분자를 미립 세분화시키는 높은 가우스의 영구자석(90)과;
   영구자석(90)을 통과한 증류수를 전기분해시켜 수소 입자가 다량 포함된 수소수로 생성하여 수소수탱크(110)에 저장시키는 전기분해기(100);로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
6. 청구항 5 항에 있어서, 증류수생성기(70)는,
   축열연소로(200)로부터 발생 되는 폐열을 이용하여 물이 가열되도록 순환파이프(80)를 상기 축열연소로(200)의 외주면에 설치하고,
   순환파이프(80)의 일단에는 가열된 물이 일시 저장되었다가 순환파이프(80)를 통해 재순환되도록 하는 챔버(81)를 설치하며,
   챔버(81)의 내부로 유입된 가열수로부터 발생 되는 수증기가 배출되는 공급파이프(83)를 챔버(81)의 상부에 연결하고,
   공급파이프(83)의 도중에는 외부와 연교환하여 수증기를 응축시켜 증류수가 공급파이프(83)를 통해 영구자석(90)으로 공급되도록 하는 콘덴서(84)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
7. 청구항 1 항에 있어서, 상기 수소수생성부재(60)는,
   외부 공급되는 물을 역삼투압방식으로 필터링하여 증류수를 생성하는 증류수 생성기(70a)와;
   증류수생성기(70a)를 통해 생성되는 증류수의 물 분자를 미립 세분화시키는 높은 가우스의 영구자석(90)과;
   영구자석(90)을 통과한 증류수를 전기분해시켜 수소 입자가 다량 포함된 수소수로 생성하여 수소수탱크(110)에 저장시키는 전기분해기(100);로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   
8. 청구항 5 항에 있어서, 수소가스 안전장치인 역화방지 장치는,
   전기분해기(100)를 통해 발생된 수소가스와 수소 수를 축열연소로내로 안전하게 투입하기 위하여 동관 안에 부드러운 스텐강모를 조밀하게 채우고 차단 밸브 출구쪽에 노즐관을 구성한 것을 특징으로 하는 연료 저감형 버너 장치.
   

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