KR102080899B1 - 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

개시되는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치가 연소 유닛과, 흑연 열전도 유닛을 포함하고, 상기 흑연 열전도 유닛이 화염 접촉 부재와, 상측 흑연 부재와, 하측 흑연 부재를 포함하고, 상기 연소 유닛에서 생성된 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재를 통해 상기 상측 흑연 부재 및 상기 하측 흑연 부재에 간접적으로 전달됨에 따라, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있게 되고, 수소산소 혼합가스를 상기 연소 유닛에서 자체 생성시켜, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하게 이루어질 수 있고, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동이 완료된 상태에서, 상기 연소 유닛의 내부에 잔존된 수소가 제거될 수 있어서, 상기 수소산소 혼합가스의 잔존에 따른 폭발이 방지될 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치{Heating apparatus using hydrogen-oxygen mixed gas}
본 발명은 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 관한 것이다.
수소산소 혼합가스는 수소와 산소가 혼합된 형태의 가스로, 이러한 수소산소 혼합가스는 연소되면서 고열을 발생시킬 수 있고, 친환경적이어서 그 활용성이 증대되고 있다.
이러한 수소산소 혼합가스의 활용 방안의 하나로, 수소산소 혼합가스를 연소시킬 때 발생되는 고열을 이용하여, 물 등의 가열 대상체를 가열시켜, 온수 등을 생성시키는 방안이 제시될 수 있다.
이러한 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 예로 제시될 수 있는 것이 본원의 출원인이 이미 등록받은 아래 제시된 특허문헌의 그 것이다.
그러나, 위 특허문헌을 포함한 종래의 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 의하면, 다음과 같은 문제점들이 있다.
첫째, 수소산소 혼합가스를 연소되면서 생성되는 고온의 화염이 흑연으로 이루어진 부재에 직접 닿는 구조로 이루어짐에 따라, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동 시간이 누적되면, 상기 흑연으로 이루어진 부재 중 상기 화염이 닿는 부분이 점진적으로 녹아서 움푹 패이는 현상이 발생되는 문제가 있었다.
둘째, 상기 수소산소 혼합가스가 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 외부에서 별도로 혼합된 형태로 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치로 공급되어져야 하므로, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하지 못한 문제가 있었다.
셋째, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동이 완료된 상태에서도, 상기 수소산소 혼합가스를 연소시키면서 화염을 형성하는 부재에 상기 수소산소 혼합가스가 잔존됨으로써, 그 잔존된 상기 수소산소 혼합가스에 의한 폭발의 위험이 있는 문제가 있었다.
등록특허 제 10-1198210호, 등록일자: 2012.10.31., 발명의 명칭: 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치
본 발명은 수소산소 혼합가스를 연소되면서 생성되는 고온의 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 수소산소 혼합가스를 자체 생성시켜, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하게 이루어질 수 있는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동이 완료된 상태에서, 상기 수소산소 혼합가스의 잔존에 따른 폭발이 방지될 수 있는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치는 수소산소 혼합가스를 연소시키면서 화염을 생성시키는 연소 유닛; 및 금속으로 이루어지고, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염이 닿아, 상기 화염의 열기를 흡수하는 화염 접촉 부재와, 흑연(graphite)으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재의 상면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재에 흡수된 열기를 흡수하는 상측 흑연 부재와, 흑연으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재의 저면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재에 흡수된 열기를 흡수하는 하측 흑연 부재를 포함하는 흑연 열전도 유닛;을 포함하고,
상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있도록, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염이 상기 화염 접촉 부재에만 닿게 되어, 상기 화염이 상기 화염 접촉 부재를 직접 가열하고, 상기와 같이 가열된 상기 화염 접촉 부재의 열기가 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재로 전도되는 구조로 이루어짐에 따라, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재를 통해 상기 상측 흑연 부재 및 상기 하측 흑연 부재에 간접적으로 전달되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 의하면, 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치가 연소 유닛과, 흑연 열전도 유닛을 포함하고, 상기 흑연 열전도 유닛이 화염 접촉 부재와, 상측 흑연 부재와, 하측 흑연 부재를 포함하고, 상기 연소 유닛에서 생성된 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재를 통해 상기 상측 흑연 부재 및 상기 하측 흑연 부재에 간접적으로 전달됨에 따라, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있게 되고, 수소산소 혼합가스를 상기 연소 유닛에서 자체 생성시켜, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하게 이루어질 수 있고, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동이 완료된 상태에서, 상기 연소 유닛의 내부에 잔존된 수소가 제거될 수 있어서, 상기 수소산소 혼합가스의 잔존에 따른 폭발이 방지될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 구성의 보이는 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 흑연 열전도 유닛의 분해된 모습을 보이는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 흑연 열전도 유닛의 결합된 모습을 보이는 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛을 보이는 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛의 일부를 확대한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 노즐 고정 부재가 적용된 모습을 확대한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛의 일부를 확대한 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 구성의 보이는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 흑연 열전도 유닛의 분해된 모습을 보이는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 흑연 열전도 유닛의 결합된 모습을 보이는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛을 보이는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛의 일부를 확대한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 노즐 고정 부재가 적용된 모습을 확대한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)는 연소 유닛(150)과, 흑연 열전도 유닛(110)을 포함하고, 상기 흑연 열전도 유닛(110)이 화염 접촉 부재(113)와, 상측 흑연 부재(114)와, 하측 흑연 부재(112)를 포함하고, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재(113)를 통해 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 하측 흑연 부재(112)에 간접적으로 전달되는 것을 특징으로 한다.
도면 번호 101은 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)의 온오프, 수소산소 혼합가스의 공급량 조절 등의 작동을 제어할 수 있는 제어 부재이다.
도면 번호 102는 상기 연소 유닛(150) 쪽으로 공급될 산소가 저장된 산소 저장 탱크이고, 도면 번호 103은 상기 산소 저장 탱크(102)와 상기 연소 유닛(150)을 연결하여, 상기 산소 저장 탱크(102)에 저장되어 있던 상기 산소를 상기 연소 유닛(150)으로 공급하는 산소 공급용 연결 배관이고, 도면 번호 104는 상기 산소 공급용 연결 배관(103) 상에 설치되어, 상기 산소 저장 탱크(102)로부터 상기 연소 유닛(150)으로 상기 산소가 미리 설정된 양만큼 정량적으로 공급되도록 하는 산소 공급 정량 밸브이다.
도면 번호 105는 상기 연소 유닛(150) 쪽으로 공급될 수소가 저장된 수소 저장 탱크이고, 도면 번호 106은 상기 수소 저장 탱크(105)와 상기 연소 유닛(150)을 연결하여, 상기 수소 저장 탱크(105)에 저장되어 있던 상기 수소를 상기 연소 유닛(150)으로 공급하는 수소 공급용 연결 배관이고, 도면 번호 107은 상기 수소 공급용 연결 배관(106) 상에 설치되어, 상기 수소 저장 탱크(105)로부터 상기 연소 유닛(150)으로 상기 수소가 미리 설정된 양만큼 정량적으로 공급되도록 하는 수소 공급 정량 밸브이다.
상기 연소 유닛(150)은 수소산소 혼합가스를 연소시키면서 화염을 생성시키는 것이다.
상세히, 상기 연소 유닛(150)은 수소 공급 배관(153)과, 산소 공급 배관(151)과, 수소산소 혼합 케이스(155)와, 수소 토출 부재(165)와, 혼합가스 분사 노즐(156)을 포함한다.
상기 수소 공급 배관(153)은 상기 수소 공급용 연결 배관(106)과 직접 연결되어, 상기 수소산소 혼합가스 형성을 위한 상기 수소를 공급하는 것이다.
상기 산소 공급 배관(151)은 상기 산소 공급용 연결 배관(103)과 연결되어, 상기 수소산소 혼합가스 형성을 위한 상기 산소를 공급하는 것이다.
상기 산소 공급 배관(151)은 상기 산소 공급용 연결 배관(103)과 직접 연결될 수도 있으나, 본 실시예에서는, 상기 산소 공급 배관(151)이 상기 산소 공급용 연결 배관(103)과 간접적으로 연결된다. 즉, 상기 산소 공급용 연결 배관(103)과 상기 산소 공급 배관(151) 사이에는 산소 공급 연결 배관(152)이 더 설치되어, 상기 산소 공급용 연결 배관(103)을 통해 유동된 상기 산소가 상기 산소 공급 연결 배관(152)을 경유한 다음 상기 산소 공급 배관(151)으로 공급된다.
상기와 같이 구성되면, 상기 산소 공급 배관(151)에 산소 공급량 조절 부재(154)가 더 설치될 수 있고, 상기 산소 공급량 조절 부재(154)에 의해 상기 산소 공급 연결 배관(152)으로부터 상기 산소 공급 배관(151) 쪽으로의 상기 산소 공급량이 조절될 수 있게 된다.
상기 산소 공급량 조절 부재(154)로는, 작업자의 외력에 의해 개폐 도어(미도시)가 밀리거나 당겨지면서 상기 산소 공급 배관(151)에 연결된 상기 산소 공급 연결 배관(152)의 말단면의 열린 정도를 조절하는 구조 등이 그 예시로 제시될 수 있는 등 일반적인 조절 밸브가 적용될 수 있으므로, 그 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예에서, 상기 산소 공급량 조절 부재(154)의 적용은 선택적인 것으로, 상기 산소 공급량 조절 부재(154)의 적용은 배제될 수도 있다.
상기 수소산소 혼합 케이스(155)는 상기 산소 공급 배관(151)과 상기 수소 공급 배관(153)이 연결되어, 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 공급된 상기 수소와 상기 산소 공급 배관(151)을 통해 공급된 상기 산소가 혼합됨으로써, 상기 수소산소 혼합가스를 형성하는 것이다.
상기 수소산소 혼합 케이스(155)는 상기 수소와 상기 산소가 각각 상승되면서 서로 원활하게 혼합될 수 있도록, 상하로 소정 길이로 길게 형성되고 그 내부가 빈 관 형태로 형성될 수 있고, 상기 수소와 상기 산소의 상승이 원활하게 이루어질 수 있도록 중력 방향에 대해 세워진 형태로 배치될 수 있다.
상기 수소 토출 부재(165)는 상기 수소 공급 배관(153)과 연통되되, 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부에 배치되어, 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 공급된 상기 수소를 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출시키는 것이다.
더욱 상세히, 상기 수소 토출 부재(165)는 수소 토출 몸체(166)와, 수소 토출 테이퍼체(167)와, 수소 토출구(168)를 포함한다.
상기 수소 토출 몸체(166)는 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부에 세워지되, 상기 수소 공급 배관(153)과 연통되어 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 공급된 상기 수소가 유동되는 것으로, 상하로 소정 길이로 길게 형성되고 그 내부가 빈 관 형태로 형성될 수 있다.
상기 수소 토출 테이퍼체(167)는 상기 수소 토출 몸체(166)의 상부에 형성되되, 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 상부로 갈수록 상대적으로 좁아지는 테이퍼(taper) 형태로 형성되는 것으로, 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부로 공급된 상기 수소가 상기 수소 토출 테이퍼체(167)에 의해 모아져서, 상기 수소 토출구(168) 쪽으로 유동될 수 있도록 한다.
상기 수소 토출구(168)는 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 최고점(最高點)에 관통 형성되어, 상기 수소 토출 테이퍼체(167)를 통해 유동된 상기 수소가 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출되는 것이다.
상기와 같이 구성되면, 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부로 공급된 상기 수소가 상기 수소 토출 테이퍼체(167)를 경유하면서 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 형태에 의해 모아져서, 상기 수소 토출구(168) 쪽으로 유동되고, 상기와 같이 모아진 상기 수소가 상기 수소 토출구(168)를 통해 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출될 수 있게 된다.
상기 산소 공급 배관(151)은 상기 수소산소 혼합 케이스(155) 중 상기 수소 토출 몸체(166)와 상기 수소 토출 테이퍼체(167)과 마주하는 부분에 걸쳐서 연결되되, 상기 수소 토출 몸체(166)와 마주하는 부분 쪽으로 편심되어 연결된다.
본 실시예에서는, 상기 산소 공급 배관(151)에서 상기 수소산소 혼합 케이스(155)와 연결된 말단면 중 상부가 개방되어, 그 개방된 상부가 상기 산소 공급 배관(151)을 통해 유동된 상기 산소가 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출되는 산소 토출구(158)로 되고, 상기 산소 공급 배관(151)에서 상기 수소산소 혼합 케이스(155)와 연결된 말단면 중 상기 산소 토출구(158)를 제외한 나머지 부분, 즉 상기 수소 토출 몸체(166)와 마주하는 부분 쪽으로 편심된 부분은 상기 수소 토출 몸체(166)에 의해 막혀지게 된다.
상기와 같이 구성되면, 상기 산소 토출구(158)는 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 외면 중 하부를 향하여 개방된 형태를 이루게 된다. 그러면, 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 유동된 상기 수소는 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 내부를 따라 상승된 다음 상기 수소 토출구(168)를 통해 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출되고, 상기 산소 공급 배관(151)을 통해 유동된 상기 산소는 상기 산소 토출구(158)를 통해 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 외면 중 하부를 향하여 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로 토출되며, 상기와 같이 토출된 상기 산소는 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 외부를 따라 일정 거리를 상승된 상태에서만 상기 수소 토출구(168)를 통해 토출된 상기 수소와 혼합될 수 있게 되므로, 상기 수소와 상기 산소의 공급을 위한 각 토출구가 서로 다른 높이로 이격된 형태가 되어, 상기 수소와 상기 산소가 임의로 혼합되어 폭발될 수 있는 위험이 방지될 수 있다.
상기 혼합가스 분사 노즐(156)은 상기 수소산소 혼합 케이스(155)와 연통되되, 상기 수소산소 혼합 케이스(155)를 통해 유동된 상기 수소산소 혼합가스를 상기 화염 접촉 부재(113) 쪽으로 분사시키는 것이다.
상기 혼합가스 분사 노즐(156)은 상기 화염 접촉 부재(113)를 향하도록, 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 상부에 상기 수소산소 혼합가스로부터 일정 각도 굽혀진 형태로 이루어진다.
상기 혼합가스 분사 노즐(156)의 말단에는 별도의 점화 플러그(미도시)가 설치되거나, 별도의 라이타 등의 점화 수단에 의해, 상기 혼합가스 분사 노즐(156)를 통해 토출되는 상기 수소산소 혼합 가스가 점화될 수 있다.
상기 수소 공급 배관(153)은 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 외부에서 상기 산소 공급 배관(151)의 내부로 인입된 다음, 상기 산소 공급 배관(151)의 내부를 관통한 후, 상기 수소 토출 몸체(166)의 상부에 연결되는 형태로 배치되고, 상기 수소 공급 배관(153)의 직경은 상기 산소 공급 배관(151)의 직경에 비해 상대적으로 작은 형태로 이루어진다. 그러면, 상기 수소 공급 배관(153)과 상기 수소 토출 몸체(166)의 연결 상태가 상기 산소 공급 배관(151)에 의해 보호될 수 있게 되어, 임의적인 외부 충격에 의해 상기 수소 공급 배관(153)이 상기 수소 토출 몸체(166)로부터 이탈되지 아니하고 보호될 수 있게 되므로, 상기 수소의 누설이 방지될 수 있게 된다.
한편, 상기 연소 유닛(150)은 상기 수소 토출 부재(165)를 통한 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부로의 상기 수소의 공급량을 조절시킬 수 있는 수소 공급량 조절 부재(160)를 포함할 수 있다.
더욱 상세히, 상기 수소 공급량 조절 부재(160)는 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)와, 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)와, 수소 공급량 조절 외력 인가체(163)를 포함한다.
상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)는 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부를 따라 승강될 수 있는 것으로, 상기 수소 토출 몸체(166)의 내면에 맞물릴 수 있는 외면 형태, 여기서는 일정 직경의 실린더 형태로 형성되어, 상기 수소 토출 몸체(166)의 내면과 접한 상태로 승강될 수 있다. 그러면, 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)에 의해 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부 하측이 막혀서, 상기 수소 토출 몸체(166)에 공급된 상기 수소가 상기 수소 토출구(168) 쪽으로만 유동될 수 있게 된다.
상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)는 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)의 상부에 형성되되, 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 내면에 맞물릴 수 있도록 테이퍼 형태로 형성된 것이다.
상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)가 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부에서 최대치의 높이로 상승되면, 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)가 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 내부를 완전히 막게 되어, 상기 수소 토출구(168)를 통한 상기 수소의 토출이 막히게 되고, 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)가 상기 수소 토출 몸체(166)의 내부에서 그 최대치의 높이로부터 하강되는 정도에 따라, 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)와 상기 수소 토출 테이퍼체(167) 사이에 형성되는 틈의 간격이 조절되고, 그에 따라 상기 수소 토출구(168)를 통한 상기 수소의 토출량이 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)와 상기 수소 토출 테이퍼체(167) 사이에 형성되는 틈의 간격에 따라 조절될 수 있게 된다.
상기 수소 공급량 조절 외력 인가체(163)는 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)의 하단에 연결되되, 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 외부에 형성되어, 작업자 등에 의한 외력이 인가될 수 있는 것이다.
상기 수소 공급량 조절 외력 인가체(163)는 작업자가 손으로 잡고 돌릴 수 있는 형태로 형성될 수 있다.
도면 번호 157은 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 바닥면을 이루되, 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)가 관통될 수 있는 혼합 케이스 바닥체이다.
상기 혼합 케이스 바닥체(157)에서 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)가 관통되는 홀의 내면과 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)의 일정 외면에는 서로 맞물릴 수 있는 나사산이 형성될 수 있고, 이 경우 상기 수소 공급량 조절 외력 인가체(163)가 외력에 의해 회전되면, 그에 따라 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)가 회전되면서 상승되거나 하강될 수 있게 된다.
물론, 위와 같은 나사산 형성없이, 외력에 의해 상기 수소 공급량 조절 외력 인가체(163) 및 그와 연결된 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)와 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)가 밀려 올라가거나 당겨져서 내려가는 방식도 적용될 수 있다.
상기와 같이 구성되면, 상기 수소 공급량 조절 외력 인가체(163)에 가해지는 외력에 의해 상기 수소 공급량 조절 승강 몸체(161)와 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)가 승강되면서, 상기 수소 공급량 조절 테이퍼체(162)가 상기 수소 토출 테이퍼체(167)의 내면과 근접되는 정도에 따라 상기 수소 토출구(168)를 통한 상기 수소의 토출량이 조절될 수 있게 된다.
한편, 상기 화염 접촉 부재(113)는 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등 열전도도가 우수한 금속으로 이루어지고, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염이 닿아, 상기 화염의 열기를 흡수하는 것으로, 일정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성될 수 있다.
상기 상측 흑연 부재(114)는 흑연(graphite)으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재(113)의 상면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재(113)에 흡수된 열기를 흡수하는 것으로, 상기 흑연이 상기 화염 접촉 부재(113) 상에 올려질 수 있는 일정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 성형된 것이다.
상기 하측 흑연 부재(112)는 상기 흑연으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재(113)의 저면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재(113)에 흡수된 열기를 흡수하는 것으로, 상기 흑연이 상기 화염 접촉 부재(113)의 저면에 접할 수 있는 일정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 성형된 것이다.
본 실시예에서는, 상기 화염 접촉 부재(113)가 적용되고, 상기 화염 접촉 부재(113)의 상하부에 각각 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)가 적용되며, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염이 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)에 직접 닿지 아니하고 상기 화염 접촉 부재(113)에만 닿게 되어, 상기 화염이 상기 화염 접촉 부재(113)를 직접 가열하고, 상기와 같이 가열된 상기 화염 접촉 부재(113)의 열기가 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)로 전도되는 구조로 이루어짐에 따라, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재(113)를 통해 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 하측 흑연 부재(112)에 간접적으로 전달되고, 그에 따라 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)가 녹는 현상이 방지될 수 있게 된다.
한편, 상기 흑연 열전도 유닛(110)은 상측 덮개 부재(115)와, 하측 덮개 부재(111)를 더 포함할 수 있다.
상기 상측 덮개 부재(115)는 금속 재질로 이루어지고, 상기 상측 흑연 부재(114)의 상면을 덮는 것으로, 상기 상측 흑연 부재(114)를 모두 커버할 수 있는 일정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성된다.
상기 하측 덮개 부재(111)는 금속 재질로 이루어지고, 상기 하측 흑연 부재(112)의 저면을 덮는 것으로, 상기 하측 흑연 부재(112)의 저면을 모두 커버할 수 있는 일정 면적으로 넓은 플레이트 형태로 형성된다.
도면 번호 116은 금속 재질로 이루어지고, 상기 하측 덮개 부재(111), 상기 하측 흑연 부재(112), 상기 화염 접촉 부재(113), 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 상측 덮개 부재(115)의 각 일 측면을 덮어주는 일 측 덮개 부재이고, 도면 번호 117은 금속 재질로 이루어지고, 상기 하측 덮개 부재(111), 상기 하측 흑연 부재(112), 상기 화염 접촉 부재(113), 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 상측 덮개 부재(115)의 각 타 측면을 덮어주는 타 측 덮개 부재이다.
한편, 상기 흑연 열전도 유닛(110)은 상기 상측 흑연 부재(114)의 내부에 배열된 상측 유동 배관(119)과, 상기 하측 흑연 부재(112)의 내부에 배열된 하측 유동 배관(118)을 포함한다.
상기 상측 유동 배관(119)과 상기 하측 유동 배관(118)은 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)의 내부에 각각 지그재그 형태로 배열된 것으로, 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)의 성형 시에 각각 지그재그 형태로 배열된 상태로 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)와 함께 굳어져 성형된 것이다.
상기와 같이 형성된 상기 상측 유동 배관(119)과 상기 하측 유동 배관(118)을 통해 각각 외부에서 공급된 물 등의 가열 대상체가 유동되는 과정에서, 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)에 각각 흡수되어 있던 열기에 의해 상기 가열 대상체가 가열되면서, 온수와 스팀 중 적어도 하나가 형성될 수 있게 된다.
도 2는 상기 흑연 열전도 유닛(110)의 구성을 확대하여 보이기 위하여, 상기 상측 유동 배관(119)과 상기 하측 유동 배관(118) 등의 일부만 절개하여 보이는 것일 뿐이고, 상기 상측 유동 배관(119)은 지그재그 형태의 단일체로 연결된 형태를 이루고, 상기 하측 유동 배관(118)도 지그재그 형태의 단일체로 연결된 형태를 이룬다.
한편, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)는 상기 혼합가스 분사 노즐(156)을 집어서 상기 혼합가스 분사 노즐(156)을 고정시켜줄 수 있는 노즐 고정 부재(130)를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐 고정 부재(130)는 상기 상측 덮개 부재(115)와 상기 하측 덮개 부재(111) 중 적어도 하나와 연결될 수 있는데, 여기서는 설명의 편의를 위하여, 예시적으로 상기 노즐 고정 부재(130)가 상기 하측 덮개 부재(111)에 연결된 것으로 하여 설명한다.
상세히, 상기 노즐 고정 부재(130)는 노즐 지지체(131)와, 노즐 연결체(132)와, 노즐 회전체(133)를 포함한다.
상기 노즐 지지체(131)는 집게 형태로 상기 혼합가스 분사 노즐(156)을 집어서 고정할 수 있는 것으로, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등 열전도도가 우수한 금속으로 이루어진다.
상기 노즐 연결체(132)는 상기 노즐 지지체(131)의 하부와 상기 하측 덮개 부재(111) 사이를 이격시키면서, 상기 노즐 지지체(131)의 하부와 상기 하측 덮개 부재(111)를 연결하는 것으로, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금 등 열전도도가 우수한 금속으로 이루어진다.
상기 노즐 회전체(133)는 상기 노즐 지지체(131)의 하부, 상기 노즐 연결체(132) 및 상기 하측 덮개 부재(111)를 함께 관통하는 것으로, 외력에 의해 상기 노즐 지지체(131)가 상기 하측 덮개 부재(111)에 대해 요구되는 각도로 상대적으로 기울어질 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같이 형성됨으로써, 상기 혼합가스 분사 노즐(156)의 말단부, 상기 노즐 지지체(131), 상기 노즐 연결체(132) 및 상기 하측 덮개 부재(111)가 서로 열전도가 가능하게 연결되고, 그에 따라 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기 중 상기 혼합가스 분사 노즐(156)의 말단부에 전해지는 것이 상기 하측 덮개 부재(111)로 전달될 수 있게 됨으로써, 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기에 의해 상기 혼합가스 분사 노즐(156)의 말단부가 녹는 현상이 방지될 수 있음과 함께, 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기 중 상기 혼합가스 분사 노즐(156)의 말단부로 전달된 열기가 상기 하측 덮개 부재(111)로 회수되어 상기 하측 흑연 부재(112)로 회수될 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 노즐 고정 부재(130)가 상기 상측 덮개 부재(115)와 상기 하측 덮개 부재(111) 중 적어도 하나와 열전달이 가능하도록 연결될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 열기 중 상기 혼합가스 분사 노즐(156)에 전해지는 것이 상기 상측 덮개 부재(115)와 상기 하측 덮개 부재(111) 중 적어도 하나로 전달될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 산소 저장 탱크(102)와 상기 수소 저장 탱크(105)에 각각 저장되어 있던 상기 산소와 상기 수소가 각각 상기 산소 공급 배관(151)과 상기 수소 공급 배관(153)을 통해 상기 수소산소 혼합 케이스(155)로 공급된 다음 상기 수소산소 혼합 케이스(155)의 내부에서 상승되면서 혼합되어 상기 수소산소 혼합가스가 생성되고, 상기 수소산소 혼합가스가 상기 혼합가스 분사 노즐(156)을 통해 분사되면서 점화되어 상기 화염이 생성된다.
상기 화염은 상기 화염 접촉 부재(113)를 가열하고, 상기와 같이 가열된 상기 화염 접촉 부재(113)의 열기가 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 하측 흑연 부재(112)에 간접적으로 전달됨으로써, 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 하측 흑연 부재(112) 내부에 각각 설치된 상기 상측 유동 배관(119)과 상기 하측 유동 배관(118)을 통해 각각 외부에서 공급된 상기 가열 대상체가 유동되는 과정에서, 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)에 각각 흡수되어 있던 열기에 의해 상기 가열 대상체가 가열되면서, 온수와 스팀 중 적어도 하나가 형성될 수 있게 된다.
한편, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)를 작동 중지시켜야 하는 경우, 외력에 의해 상기 수소 공급량 조절 부재(160)가 먼저 조절되어 상기 수소산소 혼합 케이스(155)로의 상기 수소 공급이 먼저 차단되고, 그러한 상태에서 상기 산소 공급이 지속됨으로써, 상기 수소산소 혼합 케이스(155) 내부에 잔존될 수 있는 상기 수소가 상기 산소에 의해 제거될 수 있게 된다.
이러한 상기 수소가 제거된 상태에서, 외력에 의해 상기 산소 공급량 조절 부재(154)가 조절되어, 상기 산소의 공급도 중지될 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)가 상기 연소 유닛(150)과, 상기 흑연 열전도 유닛(110)을 포함하고, 상기 흑연 열전도 유닛(110)이 상기 화염 접촉 부재(113)와, 상기 상측 흑연 부재(114)와, 상기 하측 흑연 부재(112)를 포함하고, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재(113)를 통해 상기 상측 흑연 부재(114) 및 상기 하측 흑연 부재(112)에 간접적으로 전달됨에 따라, 상기 연소 유닛(150)에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재(114)와 상기 하측 흑연 부재(112)가 녹는 현상이 방지될 수 있게 되고, 상기 수소산소 혼합가스를 상기 연소 유닛(150)에서 자체 생성시켜, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하게 이루어질 수 있고, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치(100)의 작동이 완료된 상태에서, 상기 연소 유닛(150)의 내부에 잔존된 상기 수소가 제거될 수 있어서, 상기 수소산소 혼합가스의 잔존에 따른 폭발이 방지될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치를 구성하는 연소 유닛의 일부를 확대한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서는, 연소 유닛이 제 1 수소 토출측 방염 부재(270)와, 제 2 수소 토출측 방염 부재(275)와, 제 1 산소 토출측 방염 부재(280)와, 제 2 산소 토출측 방염 부재(285)를 포함한다.
상기 제 1 수소 토출측 방염 부재(270)는 수소 토출 테이퍼체(267)의 내면에 형성되되, 소화액 등의 제 1 수소 토출측 방염 물질(272)이 제 1 수소 토출측 방염 케이스(271) 내부에 수용되는 것이다.
상기 제 2 수소 토출측 방염 부재(275)는 상기 제 1 수소 토출측 방염 부재(270)와 이격되도록 상기 수소 토출 테이퍼체(267)의 내면에 형성되되, 소화액 등의 제 2 수소 토출측 방염 물질(277)이 제 2 수소 토출측 방염 케이스(276) 내부에 수용되는 것이다.
상기 제 1 산소 토출측 방염 부재(280)는 수소산소 혼합 케이스(255)의 내면 중 수소 토출구(268)에 비해 상대적으로 낮고 산소 토출구(258)에 비해 상대적으로 높은 위치에 형성되되, 소화액 등의 제 1 산소 토출측 방염 물질(282)이 제 1 산소 토출측 방염 케이스(281) 내부에 수용되는 것이다.
상기 제 2 산소 토출측 방염 부재(285)는 상기 수소 토출 테이퍼체(267)의 외면 중 상기 제 1 산소 토출측 방염 부재(280)에 비해 상대적으로 낮고 상기 산소 토출구(258)에 비해 상대적으로 높은 위치에 형성되되, 소화액 등의 제 2 산소 토출측 방염 물질(287)이 제 2 산소 토출측 방염 케이스(286) 내부에 수용되는 것이다.
상기 제 1 수소 토출측 방염 케이스(271), 상기 제 1 수소 토출측 방염 케이스(271), 상기 제 1 산소 토출측 방염 케이스(281) 및 상기 제 2 산소 토출측 방염 케이스(286)는 화염에 의해 녹을 수 있는 실리콘 등의 물질로 이루어진다.
상기와 같이 구성되면, 화재가 발생되면, 상기 화재의 열기에 의해 상기 제 1 수소 토출측 방염 케이스(271)와 상기 제 2 수소 토출측 방염 케이스(276)가 녹으면서 상기 제 1 수소 토출측 방염 케이스(271)와 상기 제 2 수소 토출측 방염 케이스(276)에 각각 수용되어 있던 상기 제 1 수소 토출측 방염 물질(272) 및 상기 제 2 수소 토출측 방염 물질(277)이 수소 토출 부재의 내부에 존재하는 화염을 소화시킴과 함께 수소 공급 배관 중 수소 토출 몸체와 연통된 말단면을 막게 되고, 상기 화재의 열기에 의해 상기 제 1 산소 토출측 방염 케이스(281)와 상기 제 2 산소 토출측 방염 케이스(286)가 녹으면서 상기 제 1 산소 토출측 방염 케이스(281)와 상기 제 2 산소 토출측 방염 케이스(286)에 각각 수용되어 있던 상기 제 1 산소 토출측 방염 물질(282) 및 상기 제 2 산소 토출측 방염 물질(287)이 상기 수소 토출 부재의 외부에 존재하는 화염을 소화시킴과 함께 상기 산소 토출구(258)를 막게 됨으로써, 상기 연소 유닛의 내부에서 자체적인 소화가 가능해진다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 의하면, 수소산소 혼합가스를 연소되면서 생성되는 고온의 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있고, 수소산소 혼합가스를 자체 생성시켜, 상기 수소산소 혼합가스의 공급이 원활하게 이루어질 수 있고, 상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치의 작동이 완료된 상태에서, 상기 수소산소 혼합가스의 잔존에 따른 폭발이 방지될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
100 : 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치
110 : 흑연 열전도 유닛
112 : 하측 흑연 부재
113 : 화염 접촉 부재
114 : 상측 흑연 부재
150 : 연소 유닛
151 : 산소 공급 배관
153 : 수소 공급 배관
155 : 수소산소 혼합 케이스
156 : 혼합가스 분사 노즐
160 : 수소 공급량 조절 부재
165 : 수소 토출 부재

Claims (10)

  1. 수소산소 혼합가스를 연소시키면서 화염을 생성시키는 연소 유닛; 및
    금속으로 이루어지고, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염이 닿아, 상기 화염의 열기를 흡수하는 화염 접촉 부재와,
    흑연(graphite)으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재의 상면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재에 흡수된 열기를 흡수하는 상측 흑연 부재와,
    흑연으로 이루어지고, 상기 화염 접촉 부재의 저면과 접하여, 상기 화염 접촉 부재에 흡수된 열기를 흡수하는 하측 흑연 부재를 포함하는 흑연 열전도 유닛;을 포함하고,
    상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염에 의해 흑연으로 이루어진 부재들인 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재가 녹는 현상이 방지될 수 있도록, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염이 상기 화염 접촉 부재에만 닿게 되어, 상기 화염이 상기 화염 접촉 부재를 직접 가열하고, 상기와 같이 가열된 상기 화염 접촉 부재의 열기가 상기 상측 흑연 부재와 상기 하측 흑연 부재로 전도되는 구조로 이루어짐에 따라, 상기 연소 유닛에서 생성된 상기 화염의 열기가 상기 화염 접촉 부재를 통해 상기 상측 흑연 부재 및 상기 하측 흑연 부재에 간접적으로 전달되고,
    상기 연소 유닛은
    상기 수소산소 혼합가스 형성을 위한 수소를 공급하는 수소 공급 배관과,
    상기 수소산소 혼합가스 형성을 위한 산소를 공급하는 산소 공급 배관과,
    상기 수소 공급 배관을 통해 공급된 상기 수소와 상기 산소 공급 배관을 통해 공급된 상기 산소가 혼합되어 상기 수소산소 혼합가스를 형성하는 수소산소 혼합 케이스와,
    상기 수소 공급 배관과 연통되되, 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부에 배치되어, 상기 수소 공급 배관을 통해 공급된 상기 수소를 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부로 토출시키는 수소 토출 부재와,
    상기 수소산소 혼합 케이스와 연통되되, 상기 수소산소 혼합 케이스를 통해 유동된 상기 수소산소 혼합가스를 상기 화염 접촉 부재 쪽으로 분사시키는 혼합가스 분사 노즐을 포함하고,
    상기 수소 토출 부재는
    상기 수소산소 혼합 케이스의 내부에 세워지되, 상기 수소 공급 배관과 연통되어 상기 수소 공급 배관을 통해 공급된 상기 수소가 유동되는 수소 토출 몸체와,
    상기 수소 토출 몸체의 상부에 형성되되, 상기 수소산소 혼합 케이스의 상부로 갈수록 상대적으로 좁아지는 테이퍼(taper) 형태로 형성되는 수소 토출 테이퍼체와,
    상기 수소 토출 테이퍼체의 최고점(最高點)에 관통 형성되어, 상기 수소 토출 테이퍼체를 통해 유동된 상기 수소가 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부로 토출되는 수소 토출구를 포함하고,
    상기 수소 공급 배관을 통해 상기 수소 토출 몸체의 내부로 공급된 상기 수소가 상기 수소 토출 테이퍼체에 의해 모아져서, 상기 수소 토출구 쪽으로 유동되고,
    상기 산소 공급 배관은 상기 수소산소 혼합 케이스 중 상기 수소 토출 몸체 및 상기 수소 토출 테이퍼체와 마주하는 부분에 걸쳐서 연결되되, 상기 수소 토출 몸체와 마주하는 부분 쪽으로 편심되어 연결되고,
    상기 산소 공급 배관에서 상기 수소산소 혼합 케이스와 연결된 말단면 중 상부가 개방되어, 상기 산소 공급 배관을 통해 유동된 상기 산소가 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부로 토출되는 산소 토출구가 되고,
    상기 산소 공급 배관에서 상기 수소산소 혼합 케이스와 연결된 말단면 중 상기 산소 토출구를 제외한 나머지 부분은 상기 수소 토출 몸체에 의해 막혀지게 됨으로써,
    상기 산소 토출구는 상기 수소 토출 테이퍼체의 외면 중 하부를 향하여 개방된 형태를 이루게 되어, 상기 수소 공급 배관을 통해 유동된 상기 수소는 상기 수소 토출 테이퍼체의 내부를 따라 상승된 다음 상기 수소 토출구를 통해 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부로 토출되고, 상기 산소 공급 배관을 통해 유동된 상기 산소는 상기 산소 토출구를 통해 상기 수소 토출 테이퍼체의 외면 중 하부를 향하여 상기 수소산소 혼합 케이스의 내부로 토출되며, 상기와 같이 토출된 상기 산소는 상기 수소 토출 테이퍼체의 외부를 따라 일정 거리를 상승된 상태에서만 상기 수소 토출구를 통해 토출된 상기 수소와 혼합될 수 있게 되므로, 상기 수소와 상기 산소의 공급을 위한 각 토출구가 서로 다른 높이로 이격된 형태가 되어, 상기 수소와 상기 산소가 임의로 혼합되어 폭발될 수 있는 위험이 방지될 수 있는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치에 있어서,
    상기 흑연 열전도 유닛은
    금속 재질로 이루어지고, 상기 상측 흑연 부재의 상면을 덮는 상측 덮개 부재와,
    금속 재질로 이루어지고, 상기 하측 흑연 부재의 저면을 덮는 하측 덮개 부재를 포함하고,
    상기 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치는
    상기 혼합가스 분사 노즐을 집어서 상기 혼합가스 분사 노즐을 고정시켜줄 수 있는 노즐 고정 부재;를 포함하고,
    상기 노즐 고정 부재는
    상기 혼합가스 분사 노즐을 집어서 고정하고, 금속으로 이루어지는 노즐 지지체와,
    상기 노즐 지지체의 하부와 상기 하측 덮개 부재 사이를 이격시키면서, 상기 노즐 지지체의 하부와 상기 하측 덮개 부재를 연결하고, 금속으로 이루어지는 노즐 연결체와,
    상기 노즐 지지체의 하부, 상기 노즐 연결체 및 상기 하측 덮개 부재를 함께 관통하고, 외력에 의해 상기 노즐 지지체가 상기 하측 덮개 부재에 대해 요구되는 각도로 상대적으로 기울어질 수 있도록 하는 노즐 회전체를 포함하고,
    상기 혼합가스 분사 노즐의 말단부, 상기 노즐 지지체, 상기 노즐 연결체 및 상기 하측 덮개 부재가 서로 열전도가 가능하게 연결되고, 그에 따라 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기 중 상기 혼합가스 분사 노즐의 말단부에 전해지는 것이 상기 하측 덮개 부재로 전달될 수 있게 됨으로써, 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기에 의해 상기 혼합가스 분사 노즐의 말단부가 녹는 현상이 방지될 수 있음과 함께, 상기 수소산소 혼합가스의 연소 과정에서 발생되는 상기 화염의 열기 중 상기 혼합가스 분사 노즐의 말단부로 전달된 열기가 상기 하측 덮개 부재로 회수되어 상기 하측 흑연 부재로 회수될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 수소산소 혼합가스를 이용한 가열 장치.
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