KR101805848B1 - 수화가스 발생 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물을 물분자송이가 적은 물과 수증기로 만들어 열과 세라믹에 의해 1000℃ 이상의 증기(이하, '수화가스'라 칭함)를 발생시키는 수화가스 발생 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 물에 열과 원적외선을 가하여 생성되는 여기(勵起)에너지로 인해 클러스터의 수소와 산소의 연결고리에 공명·공진을 일으켜 분자운동이 활발해지고, 이 결과 클러스터의 일반적인 물의 진동수인 약 110㎐에서 36~37Hz의 진동수를 가진 클러스터로 변화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000℃ 이상의 수화가스를 생성하도록 하는 수화가스 발생 시스템에 관한 것이다.

Description

수화가스 발생 시스템{A WATER AND FIRE GAS GENERATING SYSTEM}
본 발명은 물을 물분자송이가 적은 물과 수증기로 만들어 열과 세라믹에 의해 1000℃ 이상의 증기(이하, '수화가스'라 칭함)를 발생시키는 수화가스 발생 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 물에 열과 원적외선을 가하여 생성되는 여기(勵起) 에너지로 인해 클러스터의 수소와 산소의 연결고리에 공명·공진을 일으켜 분자운동이 활발해지고, 이 결과 클러스터의 일반적인 물의 진동수인 약 110㎐에서 36~37Hz의 진동수를 가진 클러스터로 변화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000℃ 이상의 수화가스를 생성하도록 하는 수화가스 발생 시스템에 관한 것이다.
보일러(Boiler)는 연료의 연소열을 물 등에 전달하여 온도와 압력이 높은 증기를 발생시키는 장치이다. 이러한 보일러는 화력발전소나 선박 등의 증기기관 또는 각종 공장의 작업용이나 난방용 장치 등에 증기를 공급하는 데 사용된다.
더욱이 보일러는 구조상 여러 종류로 나누어지고, 그 중에서 강제순환식 보일러에 해당하는 관류 보일러(Oncethrough boiler)는 수관 및 긴 관 등을 휘어서 만든 보일러로서, 강제 관류 보일러라고도 하는데, 긴 관의 한쪽 끝에서 급수하고 펌프로 압송하여 도중에서 차례로 가열, 증발 및 과열되어 관의 다른 한쪽 끝에서 과열증기가 송출되는 형식의 보일러이다.
관류 보일러는 고압증기의 발생에 적합하고, 특히 초임계압 보일러인 경우에는 강제 순환식 보일러의 일종이다.
일반적으로 압력을 일정하게 해 두고 액체를 가열하면 온도가 올라가고, 일정온도에 달하면 증발하기 시작한다. 이 경우 다시 가열하더라도 전부가 증발할 때까지는 온도가 변하지 않고 액체와 증기가 공존한다. 이것을 습윤포화증기(濕潤飽和蒸氣)라 하고, 전부 증기가 되어 버린 것을 건조포화증기라 한다.
건조포화증기를 다시 가열하면 증기의 온도는 상승하는데, 이것을 과열증기(過熱蒸氣, Superheated Vapor)라 한다. 이 증기를 이용하면 보일러나 엔진 또는 터빈의 효율을 향상시킬 수 있다.
더욱이 과열증기는 물을 비등시켜 발생한 증기에 압력을 가하지 않고, 가열하여 생성된 100℃ 이상의 고온 무색의 투명한 기체이다. 공기에 의한 전열은 대류전열에 한하지만, 과열증기는 대류전열에 추가로 방사전열과 응축전열에 의한 전열을 포함으로써 열효율이 높고, 포화증기보다 고온, 미립자이므로 음식물 조리, 살균, 건조 또는 난방기구의 열원으로 이용되고, 특히 보일러 엔진 또는 터빈의 효율 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그리고 통상 대류전열의 경우에는 과열증기의 전열속도가 가열공기에 비하여 약 10배정도 빠르다. 특히 저 산소상태에서 열처리함으로써 피 가열물의 산화 및 연소를 억제할 수 있다. 그리고 일반적인 과열기(Superheater)는 가압된 압력 10㎏/㎤G시 183.3℃의 증기를 생산하고, 통상적으로는 7~8㎏/㎤G 시 170℃의 증기를 생산하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 과열기는 그 구조가 복잡하고, 소비전력이 큰 전기 히터에만 의존하여 과열증기를 생산함으로써 에너지 소모가 높고, 단 시간에 600℃ 이상의 고온의 과열증기를 발생시키기 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자들에 의해 국내 특허등록공보 10-1151017호(과포화증기 발생 유니트 및 이를 이용한 과포화증기 발생 시스템)가 출원되어 등록되었다.
상기 과포화증기 발생 유니트 및 이를 이용한 과포화증기 발생 시스템은 온도 상승에 따라 세라믹 적외선 방사량의 증가하고, 이로 인해 복사열의 활성화로 물의 고유진동수 약 110㎐와 동일한 파장대의 적외선이 조사되어 수소 산소의 전자운동이 활발해져 공명·공진에 의한 포화증기의 증발량을 증가시키고, 함체 내부의 밀폐된 공간부내의 적외선 방사는 볼텍스 원리를 적용한 와류 튜브 내·외에 코팅된 흑체에 전달되어 튜브 내의 온도·밀도·부피가 증대된 과열증기가 다시 공명·공진을 일으켜 물의 클러스터가 초미립화된 800~980℃의 과포화증기를 배출하도록 하는 과포화증기 발생 유니트를 이용한 과포화증기 발생 시스템에 관한 것이다.
그러나, 이러한 종래의 과포화증기 발생 유니트 및 이를 이용한 과포화증기 발생 시스템은 원적외선 방사체에 의한 공명공진에 의한 포화증기의 증발량을 증가시켜 800~980℃의 과포화증기를 생성시켰으나 980℃ 이상의 한계온도와 증기(가스)의 발생량이 적었던 문제점, 과포화증기를 제공하기에 상대적으로 효율이 낮은 문제점이 있고, 방사율(Emissivity)이 투입물 적용온도에 따라 상대적으로 낮았던 문제(0.925 이하)과 방출력(Emission Power)이 적용온도에 따라 선택적으로 6.39~8.69㎛, 1.63~3.31㎛ 가지지 못했던 문제점이 있다.
국내 특허등록공보 10-1151017호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물에 열과 원적외선을 가하여 생성되는 여기 에너지로 인해 클러스터의 수소와 산소의 연결고리에 공명, 공진을 일으켜 분자운동이 활발해지고, 이 결과 클러스터의 일반적인 물의 진동수인 약 110㎐에서 36~37Hz의 진동수를 가진 클러스터로 변화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000℃ 이상의 수화가스를 생성하도록 하는 수화가스 발생 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
받침대와; 상기 받침대가 설치되고, 내부에 물이 저장되어 물에 열과 원적외선을 조사하여 원적외선에 의한 복사열을 통해 물을 가열시켜 포화 증기를 발생시키며, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 물 또는 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 100~110℃의 포화 증기를 발생하는 증기 발생 장치와; 상기 증기 발생 장치의 상단에 설치되어 상기 증기 발생 장치에서 배출되는 포화증기를 포집한 후 열과 원적외선에 의한 복사열을 통해 포화 증기를 1차 가열시키고, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 포화 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 150~180℃의 포화 증기를 발생하는 증기 포집 및 가열 장치; 및 상기 받침대에 설치되고, 상기 증기 포집 및 가열 장치에서 배출되는 포화 증기를 공급받아 고온의 열과 원적외선에 의한 복사열을 통해 포화 증기를 2차 가열시키고, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 포화 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000~1,600℃의 수화가스를 발생시키는 수화가스 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 증기 발생 장치는 내부에 물이 기준 수위 이상으로 저장되도록 밀폐되되, 상면에 제 1증기 배출관이 형성된 수직 원통형으로 형성되는 저장 탱크와; 상기 저장 탱크의 외측면에 부착되는 제 1단열재와; 상기 저장 탱크 외측에 설치되는 제 1케이스와; 상기 저장 탱크의 내측 저면에 수납홈이 형성되도록 수직으로 설치되는 세라믹 격벽과; 상기 수납홈 내에 설치되는 제 1원적외선 히터; 및 상기 수납홈에 충진되는 세라믹 볼로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 증기 포집 및 가열 장치는 밀폐된 원통 형태로 형성되고, 저면에 증기 유입홀이 형성되어 상기 증기 유입홀이 상기 저장 탱크의 제 1증기 배출관과 연통되도록 상기 제 1케이스 상면에 설치되며, 상면에 제 2증기 배출관이 설치되는 포집통과; 상기 포집통의 외측면에 부착되는 제 2단열재와; 상기 포집통 외측에 설치되는 제 2케이스; 및 상기 포집통 내부에 설치되는 제 2원적외선 히터로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 수화가스 발생 장치는 내부에 공간부가 형성되도록 밀폐된 원통형으로 형성되어 상기 받침대 상면에 설치되는 제 3케이스와; 상기 제 3케이스의 중앙부에 수직으로 설치되도록 된 원통형으로 형성되되, 상면이 개방되고, 저면에 결합홀이 형성되는 세라믹 내통과; 상기 세라믹 내통이 내부에 수납되어 "∩"자 형태의 통로를 형성하도록 밀폐된 원통형으로 형성되되, 저면에 세라믹 내통 결합홀과 튜브 증기 유입홀이 형성되고, 일측면에 가스 배출구가 형성되는 세라믹 외통과; 상기 제 3케이스의 내측면에 부착되는 제 3단열재와; 상기 세라믹 내통의 결합홀에 설치되어 상기 세라믹 내통 내부로 화염을 분사하는 버너; 및 상기 세라믹 내통 외측면과 상기 세라믹 외통 내측면에 사이에 설치되고, 상기 증기 포집 및 가열 장치로부터 배출되는 증기를 유입구로 공급받아 2차 가열시킨 다음 유출구를 통해 배출하는 와류 튜브로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 수화가스 발생 장치는 상기 세라믹 외통의 가스 배출구에서 배출되는 가스를 외기로 배출시키는 굴뚝을 더 포함한다.
여기에서 또, 상기 세라믹 내통과 세라믹 외통은 다단으로 분리되어 단턱에 의해 결합되는 형태로 형성된다.
여기에서 또, 상기 와류 튜브는 알루미나 재질 또는 뮤라이트 재질이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 수화가스 발생 시스템에 따르면, 물에 열과 원적외선을 가하여 생성되는 여기 에너지로 인해 클러스터의 수소와 산소의 연결고리에 공명·공진을 일으켜 분자운동이 활발해지고, 이 결과 클러스터의 일반적인 물의 진동수인 약 110㎐ 정도에서 36~37Hz의 진동수를 가진 클러스터로 변화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000℃ 이상의 수화가스를 주택 및 건물 난방열, 온실 난방열, 냉방열, 열병합 발전열로 직접 이용할 수 있고, 보일러의 화석연료(방카유, 디젤유, 가스, 석탄)와 혼합되어 보일러의 연소 효율을 높이고, 오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 증기 발생 장치 및 증기 포집 및 가열 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 수화가스 발생 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 수화가스 발생 장치의 와류 튜브의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 증기 발생 장치 및 증기 포집 및 가열 장치의 구성을 나타낸 단면도이며, 도 3는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 수화가스 발생 장치의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템중 수화가스 발생 장치의 와류 튜브의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템(1)은 받침대(10)와, 증기 발생 장치(20)와, 증기 포집 및 가열 장치(30) 및 수화가스 발생 장치(40)로 이루어진다.
먼저, 받침대(10)는 프레임 구조로 제작된다. 선택에 따라 휠(미도시)을 설치할 수도 있다.
그리고, 증기 발생 장치(20)는 저장 탱크(21)와, 제 1단열재(22)와, 제 1케이스(23)와, 세라믹 격벽(24)과, 제 1원적외선 히터(25) 및 세라믹 볼(26)로 이루어진다.
저장 탱크(21)는 내부에 물이 기준 수위 이상으로 저장되도록 밀폐되되, 상면에 제 1증기 배출관(27)이 형성된 수직 원통형을 이루며, 금속 재질로 형성된다.
제 1단열재(22)는 저장 탱크(21)의 외측면에 부착된다.
제 1케이스(23)는 금속 재질로 내부에 공간부가 형성되어 저장 탱크(21) 외측에 설치된다.
세라믹 격벽(24)은 저장 탱크(21)의 내측 저면에 사각 형태의 수납홈(24a)이 형성되도록 수직으로 설치된다. 이때, 세라믹 격벽(24)은 제 1원적외선 히터(25)에서 발생되는 열에 의해 원적외선을 발생시킨다.
제 1원적외선 히터(25)는 수납홈(24a) 내에 설치되어 열과 원적외선을 발생시켜 원적외선의 공진·공명작용을 통해 물 또는 증기 내의 클러스터를 변화, 즉 활성화시켜 100~110℃의 포화 증기를 발생한다. 이때, 제 1원적외선 히터(25)는 적어도 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.
세라믹 볼(26)은 수납홈(24a)에 충진되어 원적외선을 발생시킨다.
그리고, 증기 포집 및 가열 장치(30)는 포집통(31)과, 제 2단열재(32)와, 제 2케이스(33) 및 제 2원적외선 히터(34)로 이루어진다.
포집통(31)은 금속 재질로 밀폐된 원통 형태로 형성되고, 저면에 증기 유입홀(31a)이 형성되어 증기 유입홀(31a)이 저장 탱크(21)의 제 1증기 배출관(27)과 연통되도록 제 1케이스(23) 상면에 설치되며, 상면에 제 2증기 배출관(35)이 설치된다.
제 2단열재(32)는 포집통(31)의 외측면에 부착된다.
제 2케이스(33)는 금속 재질로 내부에 공간부가 형성되어 포집통(31) 외측에 설치된다.
제 2원적외선 히터(34)는 포집통(31) 내부에 설치되어 열과 원적외선을 발생시켜 원적외선의 공진·공명작용을 통해 물 또는 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 150~180℃의 포화 증기를 발생한다. 이때, 제 2원적외선 히터(34)는 적어도 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 수화가스 발생 장치(40)는 제 3케이스(41)와, 세라믹 내통(42)과, 세라믹 외통(43)과, 제 3단열재(44)와, 버너(45)와, 와류 튜브(46) 및 굴뚝(47)으로 구성된다.
제 3케이스(41)는 금속 재질로 내부에 공간부가 형성되도록 밀폐된 원통형으로 형성되어 받침대(10) 상면에 설치된다.
세라믹 내통(42)은 제 3케이스(41)의 중앙부에 수직으로 설치되도록 된 원통형으로 형성되되, 상면이 개방되고, 저면에 결합홀(42a)이 형성된다. 이때, 세라믹 내통(42)은 다단으로 분리되어 단턱에 의해 결합되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
세라믹 외통(43)은 세라믹 내통(42)이 내부에 수납되어 "∩"자 형태의 통로를 형성하도록 밀폐된 원통형으로 형성되되, 저면에 세라믹 내통 결합홀(43a)과 튜브 증기 유입홀(43b)이 형성되고, 일측면에 가스 배출구(43c)가 형성된다. 이때, 세라믹 외통(43)은 세라믹 내통(42)을 내부에 수납할 수 있도록 다단으로 분리되어 단턱에 의해 결합되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
제 3단열재(44)는 제 3케이스(41)의 내측면에 부착된다.
버너(45)는 세라믹 내통(42)의 결합홀(42a)에 설치되어 세라믹 내통(42) 내부로 화염을 분사한다. 이때, 버너(45)는 LPG, LNG, 경유, 벙커C유 등을 원료로 한다.
와류 튜브(46)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 세라믹 내통(42) 외측면과 세라믹 외통(43) 내측면에 사이에 설치되고, 증기 포집 및 가열 장치(30)로부터 배출되는 포화 증기를 유입구(46a)로 공급받아 2차 가열시킨 다음 유출구(46b)를 통해 배출한다. 이때, 와류 튜브(46)는 알루미나 재질 또는 뮤라이트 재질이고, 볼텍스 원리에 따라 압력을 증대시키도록 하단 지름(Φ1) 대비 상단 지름(Φ2) 비율이 10:6~9를 갖는 것이 바람직하며, 와류 튜브(46)의 외측면에 세라믹 분말(46c)을 코팅할 수도 있다.
굴뚝(47)은 세라믹 외통(43)의 가스 배출구(43c)에서 배출되는 가스를 외기로 배출시킨다.
이하, 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 수화가스 발생 시스템의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6을 참조하면, 증기 발생 장치(20)의 저장 탱크(21)에 물이 저장된 상태에서 제 1원적외선 히터(25)에 전원을 공급하면, 제 1원적외선 히터(25)에서 발생되는 열과 원적외선이 방사하고, 이로 인해 세라믹 격벽(24)과 세라믹 볼(26)이 가열되어 원적외선을 방사하게 된다.
그러면, 물에 열과 원적외선이 조사되어 열과 원적외선에 의한 복사열을 통해 물이 가열되며, 원적외선 주파수의 공진·공명작용을 통해 물 또는 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 100~110℃의 포화 증기를 발생시킨다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 물의 클러스터가 가진 고유진동수와 같은 진동수를 가진 원적외선방사체의 파장은 독일의 '빌헤름 빈(Wilhelm Wien)'의 빈 변위법칙(變位法則, Wien's displacement Law)에서 "흑체에서 방출되는 가장 강한 복사에너지의 파장은 온도에 반비레 한다는 복사법칙"에 따라 아래와 같다.
①
Figure 112017018695427-pat00001
②
Figure 112017018695427-pat00002
제 1원적외선 히터(25)와 세라믹 격벽(24) 및 세라믹 볼(26)에서 방사되는 원적외선은 방사율 0.925 이상이고, 방출력 6.39㎛~8.69㎛, 1.63~3.31㎛인데, 이는 클러스트가 가진 고유 진동수와 동일하고, 이로 인해 클러스터 진동수와 복사에너지의 진동수가 일치하면서 공명·공진 상태가 되며, 클러스터는 원적외선 에너지를 공명 흡수하여 진동이 활발해진다.
이로 인해 여기 에너지(원자의 최외각에 있는 전자는 외부로부터 에너지가 주어지면 에너지 준위가 높은 전자 궤도로 옮아가는 상태)는 클러스터에 강력한 에너지를 부여하여 공명, 공진이 일어나 분자운동이 활발해진다. 이 결과 물은 원적외선과 공명 흡수작용으로 일반적인 클러스터의 진동수인 약 110㎐에서 36~37Hz의 진동수를 가진 클러스터로 변화시킨다.
이로 인해 결국 증기 발생 장치(20)의 저장 탱크(21)의 내부에 수용된 물은 온도가 급격히 상승하며 증기의 증발량도 증가된다.
발생된 증기는 저장 탱크(21)의 제 1증기 배출관(27)을 통해 배출되어 포집통(31)의 증기 유입홀(31a)로 유입된다.
그러면, 포집통(31)에 설치된 제 2원적외선 히터(34)에서 열과 원적외선이 방사되고, 상기와 같은 과정으로 증기가 150~180℃로 더욱 가열되고, 이와 동시에 증기 내의 클러스터가 활성화되며, 증기의 증발량도 증가되어 제 2증기 배출관(35)을 통해 배출된다.
그리고, 제 2증기 배출관(35)을 통해 배출된 증기는 와류 튜브(46)의 유입구(46a)로 유입된다.
한편, 버너(45)에서 연료가 연소되어 화염이 세라믹 내통(42)으로 분출된 다음 세라믹 외통(43)에 형성된 "∩"자 형태의 통로를 따라 이동하면서 와류 튜브(46) 내의 증기를 가열시킨다. 이때, 버너(45)에서 발생된 가스는 굴뚝(47)을 통해 외기로 배출된다.
즉, 화염에 의해 세라믹 내통(42)과 세라믹 외통(43) 및 와류 튜브(46)의 세라믹 분말(46c)에서 원적외선이 발생되고, 화염의 직접 열과 복사열을 통해 와류 튜브(46) 내의 증기를 가열시킨다. 결국, 세라믹 내통(42)과 세라믹 외통(43)에서 방사되는 원적외선은 방사율 0.925 이상이고, 방출력 6.39㎛~8.69㎛, 1.63~3.31㎛인데, 이는 클러스터가 가진 고유 진동수와 동일하고, 이로 인해 클러스터 진동수와 복사에너지의 진동수가 일치하면서 공명, 공진 상태가 되며, 클러스터는 원적외선 에너지를 흡수하여 진동이 활발해지고, 버너(45)에서 발생되는 고온에 의해 증기의 온도가 급격히 상승하며, 증기의 증발량도 증가되어 증기가 1,000℃ 이상으로 가열된다.
버너(45)에서 발생되는 고온의 열과, 클러스터의 활성화에 의해 클러스터 내의 산소와 수소가 분리된 1,000℃ 이상의 수화가스가 생성되어 배출된다.
그리고, 와류 튜브(46)의 볼텍스 원리에 따라 수화가스의 압력이 증대되어 유출구(46b)를 통해 배출된다. 이때, 수화가스를 일부 분배하여 버너(45)로 공급할 수도 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있으며, 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 1,000℃ 이상의 수화가스를 이용하여 주택 및 건물 난방열, 온실 난방열, 냉방열, 열병합 발전열로 직접 이용할 수 있고, 보일러의 화석연료(벙커C유 디젤유 가스 석탄)와 혼합되어 보일러의 연소 효율을 높이고, 오염물질의 배출을 줄일 수 있으며, 물의 클러스트 입자가 활성화되어 있기 때문에 식물을 생장을 촉진시킬 수 있어 생육 재배에 활용할 수 있다.
10 : 받침대 20 : 증기 발생 장치
21 : 저장 탱크 22 : 제 1단열재
23 : 제 1케이스 24 : 세라믹 격벽
25 : 제 1원적외선 히터 26 : 세라믹 볼
30 : 증기 포집 및 가열 장치 31 : 포집통
32 : 제 2단열재 33 : 제 2케이스
34 : 제 2원적외선 히터 40 : 수화가스 발생 장치
41 : 제 3케이스 42 : 세라믹 내통
43 : 세라믹 외통 44 : 제 3단열재
45 : 버너 46 : 와류 튜브
47 : 굴뚝

Claims (7)

  1. 받침대와;
    상기 받침대가 설치되고, 내부에 물이 저장되어 물에 열과, 방사율 0.925 이상이고, 방출력 6.39~8.69㎛ 파장인 원적외선을 조사하여 원적외선에 의한 복사열을 통해 물을 가열시켜 포화 증기를 발생시키며, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 물 또는 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 100~110℃의 포화 증기를 발생하는 증기 발생 장치와;
    상기 증기 발생 장치의 상단에 설치되어 상기 증기 발생 장치에서 배출되는 포화증기를 포집한 후 열과, 방사율 0.925 이상이고, 방출력 6.39~8.69㎛인 원적외선에 의한 복사열을 통해 포화 증기를 1차 가열시키고, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 포화 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 150~180℃의 포화 증기를 발생하는 증기 포집 및 가열 장치; 및
    상기 받침대에 설치되고, 상기 증기 포집 및 가열 장치에서 배출되는 포화 증기를 공급받아 고온의 열과, 방사율 0.925 이상이고, 방출력 1.63~3.31㎛인 원적외선에 의한 복사열을 통해 포화 증기를 2차 가열시키고, 원적외선의 공진·공명작용을 통해 포화 증기 내의 클러스터를 활성화시켜 수소와 산소로 분리시킨 1,000~1,600℃의 수화가스를 발생시키는 수화가스 발생 장치를 포함하며,
    상기 수화가스 발생 장치는,
    내부에 공간부가 형성되도록 밀폐된 원통형으로 형성되어 상기 받침대 상면에 설치되는 제 3케이스와;
    상기 제 3케이스의 중앙부에 수직으로 설치되도록 된 원통형으로 형성되되, 상면이 개방되고, 저면에 결합홀이 형성되는 세라믹 내통과;
    상기 세라믹 내통이 내부에 수납되어 "∩"자 형태의 통로를 형성하도록 밀폐된 원통형으로 형성되되, 저면에 세라믹 내통 결합홀과 튜브 증기 유입홀이 형성되고, 일측면에 가스 배출구가 형성되는 세라믹 외통과;
    상기 제 3케이스의 내측면에 부착되는 제 3단열재와;
    상기 세라믹 내통의 결합홀에 설치되어 상기 세라믹 내통 내부로 화염을 분사하는 버너와;
    알루미나 재질 또는 뮤라이트 재질로 상기 세라믹 내통 외측면과 상기 세라믹 외통 내측면에 사이에 설치되고, 외측면에 세라믹 분말(46c)을 코팅되며,
    상기 증기 포집 및 가열 장치로부터 배출되는 증기를 유입구로 공급받아 2차 가열시킨 다음 유출구를 통해 배출하는 와류 튜브; 및
    상기 세라믹 외통의 가스 배출구에서 배출되는 가스를 외기로 배출시키는 굴뚝으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수화가스 발생 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기 발생 장치는,
    내부에 물이 기준 수위 이상으로 저장되도록 밀폐되되, 상면에 제 1증기 배출관이 형성된 수직 원통형으로 형성되는 저장 탱크와;
    상기 저장 탱크의 외측면에 부착되는 제 1단열재와;
    상기 저장 탱크 외측에 설치되는 제 1케이스와;
    상기 저장 탱크의 내측 저면에 수납홈이 형성되도록 수직으로 설치되는 세라믹 격벽과;
    상기 수납홈 내에 설치되는 제 1원적외선 히터; 및
    상기 수납홈에 충진되는 세라믹 볼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수화가스 발생 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 증기 포집 및 가열 장치는,
    밀폐된 원통 형태로 형성되고, 저면에 증기 유입홀이 형성되어 상기 증기 유입홀이 상기 저장 탱크의 제 1증기 배출관과 연통되도록 상기 제 1케이스 상면에 설치되며, 상면에 제 2증기 배출관이 설치되는 포집통과;
    상기 포집통의 외측면에 부착되는 제 2단열재와;
    상기 포집통 외측에 설치되는 제 2케이스; 및
    상기 포집통 내부에 설치되는 제 2원적외선 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수화가스 발생 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 내통과 세라믹 외통은,
    다단으로 분리되어 단턱에 의해 결합되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 수화가스 발생 시스템.
  7. 삭제
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