KR102530869B1 - 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 반응물을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재가 저장되는 반응기; 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응물을 미립화하여 상기 반응기 내부로 분사시키는 미립화 발생장치; 및 미립화된 반응물이 상기 열저장소재에 흡착되어 발생되는 열을 회수시키는 열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 관한 것이다.

Description

미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치{Thermochemical heat storage apparatus using atomization}

본 발명은 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치 및 열저장방법에 관한 것이다.

신재생 에너지 발전설비 확대로 인해 태양광, 풍력 발전설비들이 크게 증가되고 있다. 이러한 신재생 에너지 특성상, 생산과 사용자간의 불균형이 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 이러한 신재생 생산 에너지의 변동성을 대응하기 위해서는 저장기술이 수반되어야 하며, 저장기술에서 있어 전기로 저장하는 방식과 열로 저장하는 방식이 공존한다. 열로 형태로 저장하는 방식은 크게 현열 저장, 잠열 저장, 열화학 저장이 있으며, 최근 들어 저장 밀도가 높고 열손실이 거의 발생되지 않는 열화학 열저장의 관심이 높아지고 있다.

열화학 열저장의 기본 원리는 열화학 열저장 소재(흡착제 : 제올라이트, 실리카겔, MgO, CaO, FeO ....)에 반응물(water, 에탄올...)이 흡착과 탈착하는 반복시 발생 또는 투입열을 이용하는 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 열화학 열저장의 개요를 나타낸 것이다. 그리고 도 2a는 종래 열교환기 분리형 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이고, 도 2b는 종래 열교환기 일체형 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다. 도 1a 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 흡착제에 반응물이 붙으면 열이 발생되고 이러한 반응이 완료된 물질에 다시 일정 열을 투입하게 되면 다시 흡착제와 반응물이 분리되는 현상을 이용하는 것이다(두 물질의 반응에 의한 흡열 발열 현상을 이용).

결국, 저장된 열을 잘 활용하기 위해서는 열저장 소재인 흡착제에 반응물이 잘 흡착할 수 있는 분위기를 만들어야 한다.

즉 반응물을 열저장 소재가 채워져 있는 Reactor(반응기)에 반응물을 어떻게 공급하는 제어 기술이 열저장 시스템의 성능을 결정짓는 중요한 핵심기술의 하나이다. 종래기술에서는 단순 water vapor가 일정 포함된 wet 공기만을 단순히 흘려주는 단계에만 머물러 있기에 전체 열화학 열저장 시스템의 출력 및 성능이 좋지 못하다.

일본 공개특허 JP2010-151435 대한민국 등록특허 10-1877869 대한민국 등록특허 10-1866943 일본 공개특허 JP2012-7822

앞서 기술한 바와 같이, 열화학 열저장 이용시 전체 열방출량 및 출력을 높이기 위해서는 기존과는 다른 방식으로 반응물을 흡착체에 보다 잘 공급하는 장치가 필요하며 이에 더해 열화학 열저장 활용 방식의 개선이 필요하다. 따라서, 이를 해결하기 위한 방안으로 본 발명의 실시예에서는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식 등)를 이용한 열화학 열저장 장치의 경우, 기존 방식에 대비 더욱 미세한 크기의 반응물 분자가 흡착제에 투입되어 빠르게 반응하므로 우수한 열방출량 및 출력 성능을 가질 수 있고, 또한, 이 때 미립화된 반응물량 및 반응물의 이동을 돕기 위한 캐리어(carrier) 가스(일반적으로 공기)량을 제어함으로써 열 발출량 제어가 매우 용이한, 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식 등)를 열화학 열저장 소재가 담겨있는 반응기의 최적위치에 적용하면, 반응물의 공급량 및 미세 사이즈 제어가 가능해지므로 열화학 열저장 소재와 반응의 제어가 용이해지며, 따라서, 열저장 소재(흡착제)와 반응물(water)간의 반응 제어를 통해 열화학 열저장 장치의 전체 열방출량 및 출력을 향상시킬 수 있고 이러한 제어가 매우 용이해질 수 있는, 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 미립화 방식의 변형이 본 열화학 열저장 장치에 적용이 가능해지므로, 설계하는 열화학 열저장 소재 및 특성을 반영하여 쉽게 적용이 가능하며, 열화학 열저장 소재를 단순히 고정형으로 이용하는 반응기가 아닌 열화학 열저장 소재를 이송하는 무빙형 열화학 열저장에도 쉽게 적용이 가능한, 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 열저장소재와 반응물 간의 제어가 어려운 기존 열화학 열저장 방식과는 달리 미립화 기술을 적용하여 열화학 열저장 장치가 우수한 열방출량 및 출력 성능을 갖는 효과를 볼 수 있고, 또한, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식)를 이용한 공급 반응물의 유량 및 사이즈에 대한 능동적인 제어를 통해 열화학 열저장 장치의 열방출에 대한 능동적인 제어가 가능한, 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 열화학 열저장장치로서, 내부에 반응물을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재가 저장되는 반응기; 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응물을 미립화하여 상기 반응기 내부로 분사시키는 미립화 발생장치; 및미립화된 반응물이 상기 열저장소재에 흡착되어 발생되는 열을 회수시키는 열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제2목적은 열화학 열저장장치로서, 반응물을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재가 유입되는 열저장소재 유입단과, 반응물이 흡착된 열저장소재가 배출되는 열저장소재 배출단이 구비되는 반응기; 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응물을 미립화하여 상기 반응기 내부로 분사시키는 미립화 발생장치; 및 미립화된 반응물이 상기 열저장소재에 흡착되어 발생되는 열을 회수시키는 열교환기;를 를 포함하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치로서 달성될 수 있다.

그리고 제2목적에 있어서, 상기 열저장소재 유입단으로 상기 열저장소재를 공급하는 열저장소재 투입부와, 상기 열저장소재 배출단을 통해 배출된 열저장소재를 재생기 측으로 이송시키는 열저장소재 이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제1, 제2목적에 있어서, 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응기 내로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급수단과, 상기 반응기 내의 열을 흡수하여 가열된 캐리어 가스가 배출되는 캐리어 가스 배출단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 미립화 발생장치는, 초음파 분사노즐, 고압 분사노즐, 및 정전분무노즐 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 미립화 발생장치는, 길이방향으로 서로 특정간격된 복수의 분사구를 갖는 분사노즐관이 상기 반응기 내부 일단에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 열교환기는 캐리어 가스 배출단 측에 구비되어 상기 캐리어 가스의 열을 회수하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 열교환기는 상기 반응기 내부에 구비되어 상기 반응기 내의 열을 회수하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 캐리어가스 공급수단을 제어하여 상기 반응기에 공급되는 캐리어 가스의 공급량을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 제어부는, 상기 미립화발생장치를 제어하여 상기 반응기로 공급되는 반응물의 공급량과, 상기 반응물의 미립화 사이즈를 조절하여, 상기 열화학 열저장장치의 전체 열방출량과 출력을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 따르면, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식 등)를 이용한 열화학 열저장 장치의 경우, 기존 방식에 대비 더욱 미세한 크기의 반응물 분자가 흡착제에 투입되어 빠르게 반응하므로 우수한 열방출량 및 출력 성능을 가질 수 있고, 또한, 이 때 미립화된 반응물량 및 반응물의 이동을 돕기 위한 캐리어(carrier) 가스(일반적으로 공기)량을 제어함으로써 열 발출량 제어가 매우 용이한 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 따르면, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식 등)를 열화학 열저장 소재가 담겨있는 반응기의 최적위치에 적용하면, 반응물의 공급량 및 미세 사이즈 제어가 가능해지므로 열화학 열저장 소재와 반응의 제어가 용이해지며, 따라서, 열저장 소재(흡착제)와 반응물(water)간의 반응 제어를 통해 열화학 열저장 장치의 전체 열방출량 및 출력을 향상시킬 수 있고 이러한 제어가 매우 용이해질 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 따르면, 다양한 미립화 방식의 변형이 본 열화학 열저장 장치에 적용이 가능해지므로, 설계하는 열화학 열저장 소재 및 특성을 반영하여 쉽게 적용이 가능하며, 열화학 열저장 소재를 단순히 고정형으로 이용하는 반응기가 아닌 열화학 열저장 소재를 이송하는 무빙형 열화학 열저장에도 쉽게 적용이 가능한 효과를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따른 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치에 따르면, 열저장소재와 반응물 간의 제어가 어려운 기존 열화학 열저장 방식과는 달리 미립화 기술을 적용하여 열화학 열저장 장치가 우수한 열방출량 및 출력 성능을 갖는 효과를 볼 수 있고, 또한, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식)를 이용한 공급 반응물의 유량 및 사이즈에 대한 능동적인 제어를 통해 열화학 열저장 장치의 열방출에 대한 능동적인 제어가 가능한 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a 내지 도 1c는 열화학 열저장의 개요도,
도 2a는 종래 열교환기 분리형 열화학 열저장장치의 구성도,
도 2b는 종래 열교환기 일체형 열화학 열저장장치의 구성도,
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 분리형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도,
도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 일체형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도,
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 분리형 다중 노즐을 갖는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도,
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 일체형 다중 노즐을 갖는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도,
도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 분리형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도,
도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 일체형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.

도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 분리형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 분리형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치(100)는, 내부에 반응물(2)을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재(3)가 저장되는 반응기(10)와, 반응기(10) 일단에 구비되어 반응물(2)을 미립화하여 반응기(10) 내부로 분사시키는 미립화 발생장치(20), 그리고 미립화된 반응물(2)이 열저장소재(3)에 흡착되어 발생되는 열을 회수시키는 열교환기(30)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

또한, 캐리어 가스 공급수단(31)은 반응기(10) 일단에 연결되어 반응기(10) 내로 캐리어 가스(예를 들어, 공기)를 공급하도록 구성되며, 반응기(10)의 타단 일측에는 캐리어 가스 배출단(11)이 구비되어 반응기(10) 내의 열을 흡수하여 가열된 캐리어 가스가 배출되도록 구성된다.

그리고 도 3a에 도시된 바와 같이, 열교환기(30) 분리형에서, 열교환기(30)는 캐리어 가스 배출단(11) 측 후단에 구비되어 캐리어 가스의 열을 회수하도록 구성됨을 알 수 있다.

제어부는 이러한 캐리어 가스공급수단(31)을 제어하여 반응기(10) 내로 공급되는 캐리어 가스의 유량을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 미립화 기술을 이용해 열화학 열저장 시스템의 열방출량 및 출력을 높일 수 있다. 미립화(atomization) 기술은 열저장소재(흡착제)(3)에 반응하고자 하는 액체상태의 반응물(2)을 최대한 작은 알갱이로 미립화시켜 분사/공급시킬 수 있는 기술이다.

미립화발생장치(20)에서 미립화를 위한 방법으로 초음파 미립화 방식, 고압 분사노즐 방식, 정전분무 방식 등이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 미립화 발생장치(20)는, 초음파 분사노즐, 고압 분사노즐, 또는 정전분무노즐로 구성될 수 있으며, 미립화된 반응물(2)을 분사시키게 됨으로써, 기존 방식에 대비 더욱 미세한 크기의 반응물(2) 분자가 열저장소재(3)에 투입되어 빠르게 반응하므로 우수한 열방출량 및 출력 성능을 가질 수 있게 된다. 또한, 이 때 미립화된 반응물량 및 반응물의 이동을 돕기 위한 캐리어 가스의 유량을 제어함으로써 열 발출량 제어가 매우 용이할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 일체형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 열교환기(30)가 캐리어가스 배출단(11) 후단측에 설치되는 것이 아닌, 반응기(10) 내부에 일체로 설치되어 질 수도 있음을 알 수 있다. 따라서 열교환기(30)는 미립화된 반응물(2)과 열저장소재(3)와의 흡착에 의해 발생되는 열을 반응기(10) 내부에서 직접 회수하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 열저장소재(3)는 제올라이트, 실리카겔, MgO, CaO, FeO 등의 흡착제로 구성될 수 있으며, 반응물(2)은 이러한 흡착제에 흡착되어 흡열반응을 발생시키는 물일 수 있으며, 캐리어 가스는 공기일 수 있다. 그러나 이러한 조성재료에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 분리형 다중 노즐을 갖는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 일체형 다중 노즐을 갖는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 미립화 발생장치(20)는, 길이방향으로 서로 특정간격된 복수의 분사구(22)를 갖는 다중 분사 노즐관(21)이 반응기(10) 내부 일단에 설치되도록 구성될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 미립화 발생장치(고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식, 정전 분무방식)(20)를 열화학 열저장소재(3)가 담겨있는 반응기(10)의 최적위치에 적용하면, 반응물(2)의 공급량 및 미세 사이즈 제어가 가능해지므로 열화학 열저장소재(3)와 반응의 제어가 용이해진다.

따라서, 열저장소재(흡착제)(3)와 반응물(2)간의 반응 제어를 통해 열화학 열저장 장치(100)의 전체 열방출량 및 출력을 향상시킬 수 있고 이러한 제어가 매우 용이해진다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 다양한 미립화 방식의 변형이 본 발명의 실시예에 따른 열화학 열저장 장치에 적용이 가능해지므로, 설계하는 열화학 열저장 소재 및 특성을 반영하여 쉽게 적용이 가능하다. 즉, 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 다중 분사 노즐관(21) 설치를 통해 미립화된 반응물을 보다 적절하게 공급할 수 있다.

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 분리형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다. 그리고 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 일체형 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치의 구성도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2실시예에서는 앞서 언급한 제1실시예와 거의 동일한 구성을 가지나, 열저장소재(3)가 고정형이 아닌 무빙형으로 구성되는 차이점이 있다.

본 발명의 제2실시예에서 반응기(10)는, 반응물(2)을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재(3)가 유입되는 열저장소재 유입단과, 반응물(2)이 흡착된 열저장소재(3)가 배출되는 열저장소재 배출단(42)이 구비된다.

그리고 미립화 발생장치(20)는 앞서 언급한 제1실시예와 같이, 반응기(10) 일단에 구비되어 반응물(2)을 미립화하여 반응기(10) 내부로 분사시키도록 구성된다.

그리고 열교환기(30) 역시 제1실시예에서와 같이, 반응기 내부(일체형 도 5b) 또는 캐리어 가스배출단(11) 후단측에 설치(분리형 도 5a)될 수 있다.

또한 본 발명의 제2실시예에서는 열저장소재 유입단으로 열저장소재(3)를 공급하는 열저장소재 투입부(41)와, 열저장소재 배출단(42)을 통해 배출된 열저장소재(3)를 재생기 측으로 이송시키는 열저장소재 이송부(43)를 더 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 제2실시예에서는, 열화학 열저장소재(3)를 단순히 고정형으로 이용하는 반응기가 아닌 열화학 열저장소재(3)를 이송하는 무빙형 열화학 열저장에도 쉽게 적용이 가능하다.

결국, 열저장소재(3)와 반응물(2)간의 제어가 어려운 종래 열화학 열저장 방식과는 달리 미립화 기술을 적용하여 열화학 열저장 장치(100)가 우수한 열방출량 및 출력 성능을 갖는 효과를 볼 수 있다. 또한, 미립화 발생장치(예, 고압분사 노즐 방식, 초음파 분사노즐 방식, 정전분부 방식)(20)를 이용한 공급 반응물(2)의 유량 및 사이즈에 대한 능동적인 제어를 통해 열화학 열저장 장치(100)의 열방출에 대한 능동적인 제어가 가능하도록 할 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:종래 열화학 열저장장치
2:반응물
3:열화학 열저장소재
10:반응기
11:캐리어가스 배출단
20:미립화발생장치
21:다중노즐관
22:분사구
30:열교환기
33:캐리어가스 공급수단
41:열저장소재 투입수단
42:열저장소재 배출부
43:열저장소재 이송부
100:미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치

Claims (10)

1. 열화학 열저장장치로서,
   반응물을 흡착하여 열을 발생시키는 열화학 열저장소재가 유입되는 열저장소재 유입단과, 액체 상태의 반응물이 흡착된 열저장소재가 배출되는 열저장소재 배출단이 구비되는 반응기; 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응물을 미립화하여 상기 반응기 내부로 분사시키는 미립화 발생장치; 미립화된 반응물이 상기 열저장소재에 흡착되어 발생되는 열을 회수시키는 열교환기; 상기 열저장소재 유입단으로 상기 열저장소재를 공급하는 열저장소재 투입부와, 상기 열저장소재 배출단을 통해 배출된 열저장소재를 재생기 측으로 이송시키는 열저장소재 이송부; 상기 반응기 일단에 구비되어 상기 반응기 내로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급수단과, 상기 반응기 내의 열을 흡수하여 가열된 캐리어 가스가 배출되는 캐리어 가스 배출단; 및 상기 캐리어가스 공급수단을 제어하여 상기 반응기에 공급되는 캐리어 가스의 공급량을 조절하는 제어부;를 포함하고,
   상기 미립화 발생장치는, 초음파 분사노즐, 고압 분사노즐, 및 정전분무노즐 중 적어도 어느 하나로 구성되고
   상기 제어부는,
   상기 미립화발생장치를 제어하여 상기 반응기로 공급되는 반응물의 공급량과, 상기 반응물의 미립화 사이즈를 조절하여, 상기 열화학 열저장장치의 전체 열방출량과 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치.
   
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7. 제 1항에 있어서,
   상기 열교환기는 캐리어 가스 배출단 측에 구비되어 상기 캐리어 가스의 열을 회수하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 열교환기는 상기 반응기 내부에 구비되어 상기 반응기 내의 열을 회수하는 것을 특징으로 하는 미립화 기술을 이용한 열화학 열저장장치.
   
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