KR101699732B1 - 전기 스팀 증폭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 스팀 증폭장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 나선형인 스팀 라인 사이에 다수의 전기 히터 봉을 다단이면서 사선으로 서로 엇갈리게 설치하여 스팀 온도를 300℃까지 증폭하고, 증폭된 고온의 스팀이 생산라인을 통해 돼기 고기 부산물을 통과하면서 맑고 깨끗한 돼지기름을 추출하는데 사용하는 것이다.
이는 물을 전기나 가스 또는 펠랫 보일러로 가열하여 스팀을 형성하고, 스팀을 저장탱크에 저장한 후 공급 파이프를 통해 스팀을 공급하는 스팀 공급장치와; 상기 스팀 공급장치의 공급 파이프와 연결 설치되며 내부 공간을 갖는 몸체와 몸체의 상면에 분리 가능하게 덮개를 설치하며 외부를 밀폐 처리한 본체와, 내부 공간의 하측부터 상측까지 나선 형태로 감겨 지면서 공급 파이프와 연결되어 스팀이 내부를 통과하는 스팀 라인과, 상기 스팀 라인과 스팀 라인의 사이 공간에 수평이면서 사선으로 서로 엇갈리게 다수 개가 설치되는 히터 봉과, 스팀 라인과 히터 봉이 설치된 내부 공간에 열전달을 원활하게 하는 융해된 알루미늄 합금인 열전달매체가 채워진 스팀 증폭장치와; 상기 스팀 증폭장치에서 증폭된 스팀을 공급받아 일정한 온도로 저장하면서 공급파이프를 통해 공급하는 증폭스팀 저장장치와; 상기 증폭스팀 저장장치의 공급파이프와 연결 설치되는 생산라인을 내부 공간에 연결 설치한 후 돼기 고기 부산물을 채운 다음에 증폭된 스팀을 생산라인에 공급하여 기름을 추출하는 기름추출장치와; 상기 기름추출장치의 생산라인과 연결되며 생산라인을 통과한 스팀을 회수하여 저장탱크에 공급하는 회수파이프로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

전기 스팀 증폭 장치{Electric Steam amplification Device}

본 발명은 전기 스팀 증폭장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 나선형인 스팀 라인 사이에 다수의 전기 히터 봉을 다단이면서 사선으로 서로 엇갈리게 설치하여 스팀 온도를 300℃까지 증폭하고, 증폭된 고온의 스팀이 생산라인을 통해 돼기 고기 부산물을 통과하면서 맑고 깨끗한 돼지기름을 추출하는데 사용하는 것이다.

일반적으로 스팀 보일러 시스템 중에는 전기식 히터로 물을 가열하여 형성된 스팀으로 온수를 생성하거나 방열작용을 수행하도록 마련된 것이 있다.

이와 같은 전기식 스팀 보일러 시스템은 유류를 연소시키는 방식의 기름식에 비해 경제적이기 때문에, 농가의 식물재배공간이나 공장과 같이 넓은 지역의 난방에 이용되기에 적합하다.

전기식으로 마련되는 스팀 보일러 시스템은 통상 물공급유닛과, 물공급유닛을 통해 전달받은 물을 전기를 통해 가열하여 스팀을 형성하는 스팀발생유닛과, 상기 스팀발생유닛을 통해 형성된 스팀을 이용하여 열교환작용을 수행하도록 마련된 열교환유닛을 구비한다.

이중 상기 스팀발생유닛은 상기 물공급유닛으로부터 전달받은 물을 저부에 수용하도록 마련된 본체와, 상기 본체의 물을 가열하도록 본체 저부 내측에 설치되는 전기히터를 포함하여 구성된다.

따라서 이러한 종래 스팀 보일러 시스템은 물공급유닛으로부터 스팀발생유닛의 본체 저부로 공급된 물을 전기히터를 이용하여 가열하게 되고, 이때 물이 기화되며 형성된 고온의 스팀은 본체의 상부를 통해 열교환유닛으로 전달되어 다른 유체로 열을 전달하는 열교환작용을 수행하게 된다.

그러나 일반 금속에 비해 열전도율이 낮은 물을 전기히터로 가열하여 스팀이 발생되도록 한 종래 스팀 보일러시스템은 스팀을 생성하는데 따른 전력소모량이 크고, 스팀 생성 속도가 느려 스팀 생성 효율을 향상시키는데 한계가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 국내특허등록 제10-1292305호인 '스팀 보일러 시스템'이 개시되어 있다.

상기 스팀 보일러 시스템은 물공급유닛과, 상기 물공급유닛을 통해 전달받은 물을 전기를 통해 가열하여 스팀을 형성하는 스팀발생유닛과, 상기 스팀발생유닛을 통해 형성된 스팀을 이용하여 열교환작용을 수행하도록 마련된 열교환유닛을 구비하는 스팀 보일러 시스템에 있어서,

상기 스팀발생유닛은 양단 사이에 나선형태로 감겨진 나선부를 구비하여 상기 물공급유닛으로부터 전달받은 물이 내부를 통과하도록 마련된 유체안내관과, 전기히터와, 상기 전기히터와 상기 유체안내관의 나선부가 금속재질의 열전달매체가 채워진 내부공간에 함께 매립되도록 마련된 본체를 구비하고, 상기 나선부는 상기 본체의 내부공간에 상기 본체의 상하 길이방향을 따라 배치되도록 마련되며, 상기 유체안내관은 상기 물공급유닛으로부터 전달받은 물이 상기 나선부 하부를 통해 상기 나선부 내부로 유입되도록 마련되며, 상기 전기히터는 상기 내부공간에 수직으로 설치된 봉 타입으로 마련되어 상기 나선부의 나선 사이를 연결하는 형태로 상기 나선부와 직접 접촉되고, 상기 유체안내관은 상기 물공급유닛과 열교환유닛 사이에 병렬로 연결된 한 쌍으로 마련되어 제1나선부를 구비하는 제1유체안내관과, 제2나선부를 구비하는 제2유체안내관으로 구분되고, 상기 열교환유닛은 상기 제1유체안내관으로부터 스팀을 공급받도록 마련된 제1열교환유닛과, 상기 제2유체안내관으로부터 스팀을 공급받도록 마련된 제2열교환유닛을 포함하되, 상기 제1나선부는 상기 내부공간의 내측면에 인접하도록 마련되고, 상기 제2나선부는 상기 제1나선부 안쪽에 마련되며, 상기 전기히터는 상기 제1나선부 내경 둘레에 배치되는 복수개의 제1그룹과, 상기 제2나선부의 외경 둘레에 배치되는 복수개의 제2그룹과, 상기 제2나선부의 내경 둘레에 배치되는 복수개의 제3그룹을 포함하하고, 상기 제1 내지 제3그룹의 전기히터 중 인접한 그룹 간의 전기히터는 상호 엇갈리도록 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 선등록 특허는 스팀발생유닛의 전기히터는 제1나선부의 내경 둘레에 배치되는 복수 개의 제1그룹과, 제2나선부의 외경 둘레에 배치되는 복수 개의 제2그룹과, 상기 제2나선부의 내경 둘레에 배치되는 복수 개의 제3그룹으로 구분되어 배치되는 구조로 되어 있으나, 스팀 온도를 고열로 올릴 경우에 스팀의 압력과 내부의 탄성, 인성이 서로의 팽창계수와 맞지 않아, 2개월이 지나면 유체안내관이 열에 의해 팽창 및 수축으로 인해 파괴되므로 그 기능을 상실하여 스팀 온도를 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제10-1292305호(2013.07.26.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 그 목적은 스팀증폭장치를 통해 공급되는 스팀을 최고 300℃까지 증폭하여 저장장치로 공급하여, 저장장치에 저장된 돼기 고기 분산물을 통과하면서 맑고 깨끗한 돼지기름을 추출할 수 있는 전기 스팀 증폭장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물을 전기나 가스 또는 펠랫 보일러로 가열하여 스팀을 형성하고, 스팀을 저장탱크에 저장한 후 공급 파이프를 통해 스팀을 공급하는 스팀 공급장치와; 상기 스팀 공급장치의 공급 파이프와 연결 설치되며 내부 공간을 갖는 몸체와 몸체의 상면에 분리 가능하게 덮개를 설치하며 외부를 밀폐 처리한 본체와, 내부 공간의 하측부터 상측까지 나선 형태로 감겨 지면서 공급 파이프와 연결되어 스팀이 내부를 통과하는 스팀 라인과, 상기 스팀 라인과 스팀 라인의 사이 공간에 수평이면서 사선으로 서로 엇갈리게 다수 개가 설치되는 히터 봉과, 스팀 라인과 히터 봉이 설치된 내부 공간에 열전달을 원활하게 하는 융해된 알루미늄 합금인 열전달매체가 채워진 스팀 증폭장치와; 상기 스팀 증폭장치에서 증폭된 스팀을 공급받아 일정한 온도로 저장하면서 공급파이프를 통해 공급하는 증폭스팀 저장장치와; 상기 증폭스팀 저장장치의 공급파이프와 연결 설치되는 생산라인을 내부 공간에 연결 설치한 후 돼기 고기 부산물을 채운 다음에 증폭된 스팀을 생산라인에 공급하여 기름을 추출하는 기름추출장치와; 상기 기름추출장치의 생산라인과 연결되며 생산라인을 통과한 스팀을 회수하여 저장탱크에 공급하는 회수파이프로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기 스팀 증폭장치는 나선형인 스팀 라인 사이에 다수의 전기 히터 봉을 다단이면서 사선으로 서로 엇갈리게 설치하여 스팀 온도를 300℃까지 증폭할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 증폭된 고온의 스팀이 온도를 유지하면서 생산라인을 통해 돼기 고기 부산물을 통과하면서 돼기 고기로부터 맑고 깨끗한 돼지기름을 추출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 스팀 라인을 다수 개 형성하여 증폭 스팀의 온도를 사용자가 원하는 온도까지 상승시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 스팀 증폭장치의 구성을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 스팀 증폭장치의 구성을 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 스팀 라인의 다른 구성을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 히터 봉의 다른 구성을 나타낸 단면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 스팀 증폭장치의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 스팀 증폭장치의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 스팀 라인의 다른 구성을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 히터 봉의 다른 구성을 나타낸 단면도이다. 이의 도면 중 부호 100은 전기 스팀 증폭장치를 나타내고 있다.

상기 전기 스팀 증폭장치(100)는 첨부된 도면 도 1에서 보는 바와 같이 스팀 파이프(111)를 갖는 스팀 공급장치(110)와, 상기 스팀 공급장치(110)에서 공급된 스팀을 300℃까지 증폭하는 스팀 증폭장치(120)와, 증폭된 스팀을 저장하는 증폭스팀 저장장치(160)와, 생산라인(172)을 통해 증폭된 온도의 스팀을 공급하여 돼기 고기 부산물(180)에서 기름을 추출하는 기름추출장치(170)와, 생산라인(172)을 통과한 스팀을 회수하여 저장탱크에 공급하는 회수파이프(190)로 구성한다.

상기 스팀 공급장치(110)는 공급되는 물을 전기 보일러나 가스 보일러 또는 펠랫 보일러로 가열하여 100℃ 온도로 상승시켜 스팀을 형성한 후에 0.5t 크기인 저장탱크(111)에 연결된 연결 파이프(111a)를 통해 스팀을 이동시켜 저장한다.

상기 저장탱크(111)에는 외부에서 내부 온도를 확인할 수 있는 온도계(111a)를 설치하고, 저장탱크(111)의 한쪽에 연결된 공급 파이프(112)를 통해 100℃ 온도의 스팀을 스팀 증폭장치(120)에 공급하게 된다.

상기 스팀 증폭장치(120)는 첨부된 도면 도 2에서 보는 바와 같이 내부 공간(132)을 갖는 본체(130)와, 나선 형태로 감겨 형성된 스팀 라인(140)과, 스팀 라인(140)과 스팀 라인(140) 사이에 설치되는 다수의 히터 봉(150)으로 구성된다.

상기 본체(130)는 내부 공간(132)을 갖는 몸체(131)을 형성하며 몸체(131)의 상면에 분리 가능하게 덮개(133)를 설치하고, 외부를 밀폐 처리하여 내부 공간(132)의 스팀이 외부로 배출되는 것을 차단한다.

상기 몸체(131)의 내부 공간(132)에는 하측부터 상측까지 나선 형태로 감겨 진 금속 원형 파이프인 스팀 라인(140)을 설치한다.

상기 스팀 라인(140)의 하단에는 공급 파이프(112)가 연결 설치되어 스팀 라인(140)의 내부로 스팀을 공급하게 된다.

상기 스팀 라인(140)은 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 한 개를 기본으로 설치하나, 필요에 따라서는 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 두 개를 설치하여 사용할 수 있으며, 증폭 온도를 고온으로 하기 위해서는 4개까지 설치할 수 있다.

또한, 상기 나선 형태의 스팀 라인(140)과 스팀 라인(140)의 사이 공간에 첨부된 도면 도 2에서 보는 수평이면서 사선 형태로 서로 엇갈리도록 다수 개의 히터 봉(150)을 설치한다.

상기 히터 봉(150)은 전기를 통해 열을 발생하며 다수 개가 서로 맞닿아 일렬로 배열 설치하여 열을 공급하므로 스팀 라인(140)을 통과하는 스팀의 온도를 상승시키게 된다.

상기 히터 봉(150)은 수평상태에서 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 1~2도 각도로 기울어지게 설치하여 사용할 수 있다.

상기 스팀 라인(140)과 히터 봉(150)이 설치된 몸체(131)의 내부 공간(132)에 열전달을 원활하게 하는 융해(melting)된 알루미늄 합금인 열전달매체(135)를 을 채워 넣는다.

상기 히터 봉(150)의 열은 물보다 열전도율이 높은 금속 재질의 열전달매체(135)로 직접 전도되며, 열전달매체(135)의 열은 금속 재질인 스팀 라인(140)에 직접 전도되면서 히터 봉(150)로부터 스팀 라인(140)의 내부 스팀에 전달되어 스팀 생성 효율을 향상시키게 된다.

또한, 상기 스팀 라인(140)의 상단은 덮개(132)의 중앙에 형성된 배출공(134)을 통해 외부로 배출된다.

상기 스팀 증폭장치(120)를 통해 스팀 라인(140)의 온도를 증폭하여 300℃까지 증폭할 수 있으며, 증폭온도는 스팀 라인(140)에 공급되는 스팀 양을 조절하므로 증폭온도를 조절할 수 있다.

상기 증폭스팀 저장장치(160)는 스팀 증폭장치(120)에서 증폭된 스팀을 공급받아 일정한 온도로 저장하는 저장탱크(161)을 형성하고, 저장탱크(161)의 한쪽 측면에는 스팀 라인(140)에 연결 설치되는 연결 파이프(162)를 설치하며 다른 쪽 측면에는 생산라인(172)에 연결되는 공급 파이프(163)를 설치한다.

상기 공급 파이프(163)에는 내부 온도를 확인할 수 있는 온도계(164)를 설치하며, 공급 파이프를 개폐하는 개폐밸브를 설치할 수도 있다.

상기 기름추출장치(170)는 내부 공간(171)에 생산 파이프인 생산라인(172)을 연결 설치한 후 돼기 고기 부산물(180)을 채운다.

그리고 내부 공간(171)의 한쪽 측면에 내부 기름을 배출하는 기름 추출공(172)을 형성한다.

또한, 내부 공간(171)의 생산라인(172)의 입구 쪽에는 증폭된 스팀을 공급하는 공급 파이프(163)을 설치하고, 생산라인(172)의 출구 쪽에는 회수파이프(190)를 설치한다.

상기 공급 파이프(163)를 통해 공급되는 증폭된 고온의 스팀이 생산라인(172)을 통과하면서 돼기 고기 부산물(180)로부터 맑고 깨끗한 기름을 추출하게 된다.

상기 추출된 기름은 내부 공간(171)에 형성된 기름 추출공(172)을 통해 기름이나 부유물을 수거한다.

상기 회수파이프(190)의 한쪽은 생산라인(172)의 출구 쪽에 연결 설치되고 다른 쪽은 저장탱크(111)에 연결 설치하며, 체크밸브(191)를 설치하여 저장탱크(111)의 스팀이 배출되는 것을 차단한다.

100:전기 스팀 증폭장치 110:스팀 공급장치
112:공급 파이프 120:스팀 증폭장치
130:본체 131:몸체
132:내부 공간 133:덮개
135:열전달매 140:스팀 라인
150:히터 봉 160:증폭스팀 저장장치
161:저장탱크 162:연결 파이프
163:공급 파이프 170:기름추출장치
190:회수파이프

Claims (3)

1. 물을 전기나 가스 또는 펠랫 보일러로 가열하여 스팀을 형성하고, 스팀을 저장탱크에 저장한 후 공급 파이프를 통해 스팀을 공급하는 스팀 공급장치와;
   상기 스팀 공급장치의 공급 파이프와 연결 설치되며 내부 공간을 갖는 몸체와 몸체의 상면에 분리 가능하게 덮개를 설치하며 외부를 밀폐 처리한 본체와, 내부 공간의 하측부터 상측까지 나선 형태로 감겨 지면서 공급 파이프와 연결되어 스팀이 내부를 통과하는 스팀 라인과, 상기 스팀 라인과 스팀 라인의 사이 공간에 수평이면서 사선으로 서로 엇갈리게 다수 개가 설치되는 히터 봉과, 스팀 라인과 히터 봉이 설치된 내부 공간에 열전달을 원활하게 하는 융해된 알루미늄 합금인 열전달매체가 채워진 스팀 증폭장치와;
   상기 스팀 증폭장치에서 증폭된 스팀을 공급받아 일정한 온도로 저장하면서 공급파이프를 통해 공급하는 증폭스팀 저장장치와;
   상기 증폭스팀 저장장치의 공급파이프와 연결 설치되는 생산라인을 내부 공간에 연결 설치한 후 돼기 고기 부산물을 채운 다음에 증폭된 스팀을 생산라인에 공급하여 기름을 추출하는 기름추출장치와;
   상기 기름추출장치의 생산라인과 연결되며 생산라인을 통과한 스팀을 회수하여 저장탱크에 공급하는 회수파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 스팀 증폭장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스팀 라인은 1~4개가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 스팀 증폭장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 히터 봉은 수평 상태에서 1~2도 각도로 기울어지게 설치하는 것을 특징으로 하는 전기 스팀 증폭장치.

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