KR19980080669A - 고효율 직접-접촉식 고온 급탕기 - Google Patents

Abstract

가스 연소된 직접-접촉식 급탕기 시스템 10을 설명하는 것이다.

이는 열교환 요소 17의 패킹 16, 51, 81을 가지고 이의 위에 물이 분사되는 제1 하우징 11,50,80을 포함한다. 버너 18, 52, 83은 상기 패킹의 하측의 상기 하우징의 측면에 배치된다.

가연성 가스 공급 파이프는 상기 버너 18, 52, 83에 연결되어 상기 버너에 가연성 가스를 제공한다.

집수 저수조 20, 58, 86은 상기 버너의 하측에 한정되어 가열된 물을 수집한다. 열교환 요소를 가지는 추가 패킹 31, 59, 91은 추가 하우징 30, 60, 90에 위치하고, 또한 물이 분사된다.

주변 공기는 송풍기 32, 63, 101에 의해서 상기 패킹의 하측에 들어오고, 상기 공기는 가습화되고 가열되어 상기 버너에 공급되어 상기 가스와 혼합되어서 연소 산물 이슬점을 상승시키고 연소된 경우에 상기 NO_x배출을 감소한다.

추가 집수 저수조35, 62, 93은 상기 패킹31, 59, 91 하측에 상기 제2 하우징 30, 60, 90으로 한정되어 추가 패킹을 통해 퍼콜레이트된 물을 수집한다.

가열된 물은 제1 도관 36, 69, 107을 통해서 제1 하우징에 있는 집수 저수조 35, 62, 93에서 대류된다.

추가 도관 36, 76, 99는 또한 추가 하우징에서 물을 대류하기 위해서 제공된다.

상기 제1 패킹에서 발생된 연도가스는 대기로 배출되기 전에 제3 패킹에서 또한 냉각된다.

Description

고효율 직접-접촉식 고온 급탕기

본 발명은 초저 NO_x및 고효율 직접-접촉식 급탕기로서, 급탕기 하우징에서발생하는 연도 가스를 제2 패킹으로 추가 냉각시켜 그로부터 추가의 현열(顯熱) 및 잠열(潛熱)을 추출하고, 상기 가연성 공기는 제3 패킹에서 예열되고 가습화되어 천연가스와 혼합화되어서 실질적으로 NO_x배출을 감소하는 한편, 열효율을 향상하여 총 연료 발열량을 얻도록 하는 급탕기에 관한 것이다.

1981년 6월 29일 개시된 프랑스 특허 제81 12770호는 가스 연소 버너에서 연도 가스(flue gas)를 처리하는 시스템에 관한 것이고, 1988년 9월 6일 개시된 제88 11 651호는 직접-접촉식 히터에 사용되는 개염에 관한 것이다.

가장 관련 깊은 종래 기술이라고 생각되는 것은 보일러의 출구에서 배기공 가스를 처리하고 보일러의 입구에서 연소 공기의 추가 처리를 위한 수증기 펌프로서 작동하는 시스템 안에서 제2 및 제3 패킹 섹션의 배열을 교시한다. 상기 시스템은 교환시스템에 의해서 가스의 건조 가습화 및 냉각 가열화를 위한 농축 및 열 교환에 관한 것이다.

설계를 개선하여 실질적으로 가스 연소된 급탕기의 NO_x배출을 더욱 감소할필요가 있다.

상기 연소 산물 이슬점을 상승시켜 하여 열효율을 더욱 향상할 필요가 있다.

본 발명의 특징은 NO_x배출이 감소된 개선된 가스-연소 직접-접촉식 급탕기를 제공하는 것으로, 여기서 제2 패킹은 메인 버너 하우징의 배출공의 하측에 배치되어 연소가스의 온도를 추가로 냉각하고, 밀폐된 서킷에서, 상기 버너에 공급되는천연 가스와의 혼합물에 사용될 주변공기를 예열하고 가습화하기 위해서 상기 제2 패킹을 통해서 생산된 온수를 사용한다.

본 발명의 또 다른 특징은 버너 공기 공급 칼럼 안에 제3 패킹을 제공하는 것으로 한편 3% O₂에서 약 5 내지 1Oppm의 범위의 NO_x배출의 실제적인 감소 및 연소 산물 이슬점의 유의적 증가를 얻으면서 제2 패킹에서 수집된 온수로 제3 패킹에 분사하여 주변 공기를 예열하고 가습화한다.

이상의 특징에 따르면, 넓은 태양에서, 본 발명은 원주상 측벽, 밀폐된 바닥부, 및 이의 천정부에 연결된 연도를 가지는 제1 하우징을 포함하는 가스-연소된 직접-접촉식 급탕기 시스템을 제공한다.

급수 수단은 상기 하우징에 배설되고 열교환 요소를 가지는 제1 패킹 수단과 연계된다. 버너는 상기 제1 패킹 수단 아래에 제1 하우징의 측면에 배설된다. 가연성 가스 공급 파이프는 상기 버너와 연결되어 상기 버너에 가연성 가스를 제공한다. 연소 공기 공급 도관은 상기 버너에 연결된다.

집수 수단(集水手段)은 온수를 수집하기 위해서 상기 버너의 하측에 제공된다. 추가의 하우징 수단에 위치한 열교환 수단을 가지는 추가의 패킹 수단이 제공된다. 추가의 급수 수단은 추가의 패킹수단 상측에 위치하여 가연성 가스와 혼합하도록 습한 공기의 공급원을 제공하여 연소 산물 이슬점이 상승되도록 하고 연소시 NO_x배출이 감소되도록 한다. 추가의 집수 수단은 상기 추가의 패킹수단 하측의 추가의 하우징 안에 제공되어 추가의 패킹 수단을 통해서 퍼콜레이트된 (percolated) 물을 수집한다. 제1 도관 수단은 제1 하우징의 집수 수단에서 나온온수가 대류되도록 제공된다. 추가의 도관 수단은 추가의 하우징 수단에서 나온물을 대류하도록 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조로 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 초저 NO_x및 고효율 직접-접촉식 급탕기 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명의 가스 연소된 직접-접촉식 급탕기 시스템으로 얻어진 고효율을 보여주는 연소제품의 습도측정도.

도 3은 고효율 급탕기 시스템의 추가의 실시예의 다른 개략도.

도 4는 본 발명의 고효율 급탕기 시스템의 또 다른 실시예의 또 다른 개략도.

이하, 상기 도면, 특히 도 1을 참조하여, 본 발명의 가스-연소된 직접-접촉식 급탕기 시스템의 실시예 10을 일반적으로 도시하고 있다. 상기 시스템 10은 바닥부 13이 제공된 원주상 측벽을 가지고, 배기 가스가 배출되는 출구공을 형성하는 천정부의 중앙으로 제한된 구멍을 가지는 수직의 연장된 하우징 12로 구성된 직접-접촉식 급당로(water heating furnace) 11을 포함한다. 스프레이 노즐 형태의 급수 수단 15는 상기 하우징 내에 배설되고 본 기술분야에서 잘 알려진 속이 빈 원통형 메탈피스(metal pieces)가 될 수도 있는 열교환체 17의 메인 패킹 16 상측에 위치한다.

가스 버너 18은 상기 패킹 16의 하측에서 원통형 하우징 12의 측벽에 연결되고 상기 패킹 하측의 연소 챔버 19에 화염을 유도한다. 상기 버너 18은 바람직하게는 천연가스 및 신선한 공기와 같은 가연성 가스가 공급되는 파일로트 노즐 18'이 장착되어 상기 가스와의 혼합물에서 물로 포화된 공기를 이용하여 상기 버너의 화염이 소화되는 것을 방지한다. 집수 수단 또는 저수조 20은 상기 하우징 12의 바닥부에 형성되어 스프레이 노즐 15에서 공급되고 하우징 12를 통하여 하강하고 상기 패킹 16을 통해 상승하는 화염과 연소가스에 의해서 가열된 패킹 16을 통과하여 퍼콜레이트되므로 가열된 온수를 수집한다.

제2 원통형 하우징 21은 열교환체의 제2 패킹 22가 제공되면 출구공 14에서 발생되는 고온 연소가스가 내부연결 도관 23에 의해서 상기 제2 패킹 22 아래로부터 통과하게된다. 이들 외부 유출 가스는 상기 제2 패킹 상측에 배설된 추가 물 스프레이 노즐 24에 의해서 제2 패킹 위로 분사되는 냉수에 의해 냉각된다. 상기 물과 패킹 냉각으로, 고온 연도 가스는 제2 패킹 22를 통해서 상승하고 배기공 25를 통하여 배출된다. 상기 물은 가열되어 제2 원통형 하우징 21의 바닥부로 형성된 추가 집수 수단 또는 저수조 26에 축적된다. 상기 배기공 25를 통해 배출되는가스는 상당히 냉각되어 있고 이로 인해서 이 시스템의 효율이 증가된다.

상기 제2 원통형 하우징 21의 저수조 26에서 나온 온수는 이후 도관 27을 통하여 펌프 28에 의해서 가연성 공기 처리 수단 30에 펌프된다. 상기 가연성 공기처리 수단 30은 열교환체의 다른 추가 패킹 31을 함유하고 그의 상부에 설치된 제3 스프레이 노즐 29를 가지는 제3 원통형 하우징 30을 포함한다.

상기 제3 패킹의 아래에서, 송풍기 32가 연결되어 제3 패킹의 하측에 주변 공기를 유입하여 상기 버너에 주변 공기를 공급하게 된다. 상기 주변 공기는 제3 패킹을 통해 상승하므로, 제2 하우징의 저수조 26에 수집되어 스프레이 노즐 29에 의해 제3 패킹 31 위로 분사되는 온수에 의해서 가열되고 가습화된다. 상기 고온의 습한 공기는 상기 공기공급 파이프 33을 통해 상기 버너로 공급된다. 이로써 상기 연소산물 이슬점이 상승하고 버너의 NO_x배출이 3% O₂에서 약 6 내지 8ppm까지 감소한다.

상기 스프레이 노즐 29에서 나오는 물은 제3 패킹 31을 통해서 퍼콜레이트되므로, 이는 상기 패킹을 통해 상승하는 챔버 34로 유도된 외부 공기에 의해서 냉각된다. 상기 냉각된 물은 상기 원통형 하우징 30의 바닥부에 형성된 제3 저수조 35에 수집되고 제2 하우징 21의 제2 스프레이 노즐 24에 공급되는 냉수로 제공된다. 도시된 바와 같이, 공급 파이프 36 및 펌프 37이 제3 저수조 35와 스프레이 노즐24 사이의 내부연결 유통로를 제공한다. 도관 42는 또한 제2 하우징 21의 저수조 26과 버너 하우징 11의 메인 저수조 20을 상호연결하여 저수조 20에서 저수조 26으로 직접 응축하도록 한다. 도관 42'은 또한 저수조 26과 저수조 35를 상호연결하여 상기 저수조 35에만 범람을 허용한다. 공급 파이프 38은 가정용 또는 상업적 용도로 온수를 공급한다.

상기 온수는 펌프 41에 의해 열교환기 43을 통해 유도될 수 있지만, 다수의 열교환기가 직렬로 상호연결될 수도 있다. 상기 스프레이 노즐15에 연결된 보결수 파이프(make-up water pipe) 44는 또한 본 명세서에서 도시된 바와 같이 열교환기 43에 연결된 서킷 45에서 반송수가 공급될 수도 있다. 상기 저수조 35에서 액화된 것은 또한 오버플로우 파이프 39를 통해서 수집된다.

도 2는 직접-접촉식 급탕기에 적용된 연소 산물의 습도측정도이다. 상기 그래프는 배기 온도의 함수로서 열효율(%HHV)의 값을 보여준다. 직접-접촉식 급탕기에서 배기 온도는 입구 수온보다 약 5℃ 높다. 커브 A는 배기 가스가 약 60℃이상인 경우에, 상기 시스템의 효율이 가열될 물의 증발에 의해서 급격하게 감소한다는 것을 도시한다.

커브 B1, B2 및 B3은 공기가 다른 온도에서 포화될 경우에 시스템의 열효율로서 연소 공기를 가습화하는 효과를 도시한다. 예를 들면 80℃의 배기 온도에서 명세서에서 설명된 바와 같이 수증기 공급 시스템을 이용한 직접-접촉식 급탕기의 열효율은 65℃에서 포화된 공기가 연소에 이용될 경우 약 64%에서 84%로 개선될 수 있다.

열효율의 개선은 연소 산물의 잠열의 회수로 유도된다. 연소 공기에서 유도된 수증기는 화염온도를 감소시키고 연소 화학에 대한 영향을 가지고, NO_x형성의감소를 유도한다.

표준 적용에서는 직접-접촉식 급탕기의 입구 수온이 약 60℃인 경우에, 다량의 물이 증발로 손실된다. 이러한 조건에서, 물의 경도는 증가하고 물 처리 유닛은 보결수를 요구될 것이다. 일부 작업 조건에서는, 수증기 펌프의 사용은 보결수의 량을 감소시켜 물 처리 유닛이 필요하지 않다.

도 1에 도시된 가스-연소 직접-접촉식 급탕기는 이하의 명세서에 설명된 바와 같이 구성되어 있다. 급탕기 12는 약 3피트의 높이의 패킹 16으로 채워진 18인치의 지름을 가진 것이다. 상기 급탕기의 하우징의는 약 2인치였다. 응축기와 증발기 하우징으로 고려될 수 있는 하우징들 22 및 30은 실제적으로 구조에서 동일하고 12인치의 지름과 8피트의 높이를 가진다. 그 안에서 메인 패킹은 약 4피트로 채워지고 상기 하우징은 1.8피트의로 생산된다. 이들 하우징 21 및 30을 통한 물의 순환은 약 1 1/4 인치 도관인 도관들 27 및 36을 통해서 약 25 U.S. 갤론/분이다. 펌프들 28 및 37에 의해서 제공된 압력은 약 35피트였고 노즐 24 및 29에서 10psi 압력을 기준으로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있고, 상기 고효율 직접-접촉식 급탕기는 제1 하우징 50 및 제2하우징 60의 2개의 하우징을 이용하여 구성된다. 열교환체의 제1 패킹 51은 버너 52 상측의 제1 하우징에 장착된다. 스프레이 노즐 53은 이상에서 설명한 바와 같은 방법으로 제1 패킹 51 상측에 확보된다.

열교환체의 제2 패킹 54는 또한 상기 하우징 50 안에 확보되고 스프레이 노즐 53의 상측에 위치하여 하우징 50을 통해 상승한 고온의 가스를 추가로 냉각한다. 제2 스프fp이 노즐 55는 상기 제2 패킹 54의 상측에 연결되고 배기공 56은 상기 하우징 50의 천정부 57에 위치한다. 상기 하우징 50의 바닥부는 집수 저수조 58을 형성한다.

상기 제2 하우징 60 안에는 열교환체의 제3 패킹 59를 장치한다. 제3 스프레이 노즐 60'은 상기 제3 패킹 59 상측에 위치한다. 공간 61은 상기 제3 패킹 하측과 상기 제2 하우징 60의 바닥부에 형성된 저수조 62 상측에 형성된다. 송풍기 63은 상기 공간 61에 연결되어 이 안에 주변 공기를 공급하여 상기 제3 패킹을 통해서 상기 공기는 예열되고 가습화되어서 대류 덕트 65를 통해서 상부 챔버 64에서 버너 52로 연결되어 상기 제2 하우징 60에서 나온 습한 공기가 버너 52로 보내진 가스와 혼합될 것이다. 상기 공기를 가습화함으로써, 이전에 설명한 바와 같이 상기 이슬점의 증가와 NO_x배출의 감소가 달성된다.

본 명세서에서 도시한 바와 같이, 상기 제1 하우징 50의 상기 저수조 58에수집되는 온수는 열교환체 67 또는 일련의 연결된 복수의 열교환체를 통해 공급 도관 69를 통해 화살표 68로 표시되는 바와 같이 교류된다. 펌프 70은 상기 열교환기 67을 통해서 물을 순환하도록 연결되어 외부 매체를 가열한다.

상기 저수조 58에서 나오는 온수는 입구 71을 통해서 열교환기 67로 들어가고, 출구 72를 통해 열교환기에서 나와 도관 73을 통해서 상기 패킹 51 상측에 있는 상기 제1 스프레이 노즐 53으로 연결되어 상기 열교환기에서 나온 상기 냉각된 물은 제1 패킹 51안의 열교환체를 통해서 순환되고 고온의 상승하는 가스와 접촉되고 제1 하우징 50의 연소 하우징 75 안에 있는 화염 74와 접촉하여 다시 가열된다.

상기 제3 패킹 59의 상측에 배치된 스프레이 노즐 60'은 또한 도관 76을 통해서 열교환기 67의 출구에 연결된다. 비록 도관의 물은 냉각되었지만, 송풍기 63에 의해서 상기 챔버 61 안으로 공급된 주변 공기를 가열하고 가습화하기에 충분한 온도일 것이다. 상기 저수조 62에서 순환하는 물은 도관 76' 및 펌프 77로 이루어진 공급 도관을 통해 제2 스프레이 노즐 55에 공급된다.

상기 스프레이 노즐 60'는 또한 열교환기의 입구 71에 가장 뜨거운 물을 공급하는 저수조 58의 상기 공급선 69로 바로 연결될 수가 있어서(가상 서킷 69' 참조) 공급된 공기를 가습화하여 상기 버너 52안의 가스와 혼합된다. 따라서, 도 3에서 도시되고 설명된 시스템구조는 다른 배열, 본 실시예에서는 2개의 연장된 원통형의 수직 하우징 50 및 60을 제공하여 본 발명의 소망하는 결과를 획득할 수가 있다는 것을 보여준다.

도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다. 본 명세서에서 도시된 바와 같이, 오직 2개의 하우징 즉 제1 하우징 80 및 제2 하우징 90이 제공된다. 상기 제1 하우징 80은 열교환체의 단일 패킹 81이 제공되고 상측에 스프레이 노즐 82가 위치한다. 버너 83은 상기 하우징 80의 측벽에 연결되고 그 안의 연소 챔버 85 안에 뜨거운 화염 84를 공급한다. 물 축적 저수조 86은 상기 하우징 80의 바닥부에 형성된다.

제2 하우징 90은 분할 벽 87에 따라 2개의 섹션으로 나뉘어져서 상부 챔버 88 및 하부 챔버 89가 한정된다. 상기 열교환체의 제3 패킹 91은 상기 하부 챔버89 내부에 위치하고 그 상측은 스프레이 장치 92가 연결된다. 상기 제3 및 제2 집수 저수조 93은 상기 하부 챔버의 바닥부에 형성된다.

상부 챔버 88에서 상기 열교환체의 제2 패킹 94가 제공되고 상부에 제2 스프레이 노즐 95가 위치하여 고온의 연소산물을 냉각하기 위해 그 위로 물을 분사하여 상기 하우징 90의 천정부 97에 위치한 배출공 96을 통해서 배출된다. 본 명세서에서 도시된 바와 같이 상기 스프레이 노즐 95는 하부 챔버 89 안에서 제3 저수조 93로부터 도관 99 및 펌프 100을 포함하는 공급 도관을 통해서 물이 제공된다.

공기 송풍기 101은 상기 제3 패킹 91 하측과 제3 저수조 93 상측으로 한정된 챔버 102안에 주변 공기를 제공한다. 상기 공기는 상기 패킹 91을 통해서 상승하고 분사장치 92, 열교환체 및 패킹 91에 의해서 공급된 가열된 물에 의해서 가열되고 가습화된다. 상기 고온의 습한 공기는 이후에 도관 103을 통해서 버너 83으로 대류되고 이를 통해서 공급된 가스와 함께 혼합되어 이상에서 설명한 바와 같이 가스선 104를 통해서 연소산물 이슬점을 상승시키고 버너 화염 84로 생산된 NO_x배출을 감소한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 제2 저수조 98과 제1 하우징 80안의 제1 저수조 86은 도관 105를 통해서 연결될 수가 있다. 제2 저수조가 상기 제2 하우징의 하부 챔버 안에 스프레이 장치 92에 공급하지 않는다면 추가적인 특징이 될 것이다.

상기 제2 하우징의 하부 챔버 안에 있는 분사 장치 92는 또한 본 실시예에서 상기 제1 하우징 80의 제1 저수조 86에 연결된 것으로 도시된 열교환체 106에서 나온 온수에 의해 제공될 수 있다. 도관 107 및 펌프 108로 구성된 공급 도관은 열교환기 106의 입구 109에 공급한다. 열교환기의 출구 110은 이전에 설명한 바와 같이 제1 하우징 80 내에 제1 패킹 81 상측에 위치한 스프레이 노즐 82에 다시 연결된다.

또한 이전에 설명된 바와 같이, 제3 패킹의 스프레이 수단 92는 열교환기의 입구 109 또는 이의 출구 110 중 하나에 연결될 수가 있다. 만약 연결된 다면, 가상 선으로 도시된 도관 105는 상기 제1 저수조 86에 제3 저수조 98을 상호연결될 것이다. 다른 파이프 107'는 저수조 86을 저수조 93에 연결하여 냉수 저수조 93에서 최종 범람을 허용한다. 열교환체 106에서 나온 출구 파이프 110'은 스프레이 노즐 82에 공급한다.

본 명세서에 설명된 바람직한 실시예의 일례의 명확한 수정을 포함하는 것은 본 발명의 범위 내에서 이루어지고, 이러한 보정은 첨부된 청구항의 범위 내에 한정된다.

상기 내용 참조

Claims (27)

1. 제1 하우징으로서, 원주상의 측벽, 밀폐된 바닥부, 및 상기 제1하우징의 천정부에 연결된 연도를 가짐 ;

   상기 하우징에 배치되고 열 교환 요소를 가지는 제1 패킹 수단과 연계된 급수 수단 ;

   상기 패킹 수단의 하측에 상기 제1 하우징의 측벽에 배치된 버너 ;

   상기 버너에 연결되어 상기 버너에 가연성 가스를 공급하는 가연성 가스 공급 파이프 ;

   상기 버너에 연결된 연소 공기 공급 도관 ;

   상기 버너의 하측에서 가열된 물을 수집하는 집수 수단 ;

   추가의 하우징 수단에 위치한 열 교환 요소를 가지는 추가 패킹 수단 ;

   상기 추가 패킹 수단의 상측에 위치하여 상기 가연성 가스와의 혼합물을 위해서 습한 공기의 공급원을 제공하여 연소산물 이슬점을 상승시키고 연소시 NO_x배출을 감소하는 추가 급수 수단 ;

   상기 추가 패킹 수단 하측에 상기 추가 패킹 수단을 통해서 퍼콜레이트된 물을 수집하는 상기 추가 하우징 안에 있는 추가 집수 수단 ; 및

   상기 제1 하우징 안에 있는 상기 집수 수단에서 나온 가열된 물을 대류하는 제1 도관 수단 및 상기 추가 하우징 수단에서 나온 물을 대류하는 추가 도관 수단:

   을 포함하는 가스 연소 직접-접촉식 급탕기 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 패킹 수단은 상기 제1 하우징 안에서 상승하는 연소산물의 유통을 간섭하도록 제공된 상기 열교환체의 제1 패킹으로서, 상기 추가 하우징 수단은 제2 및 제3 하우징을 포함하고, 상기 추가 패킹 수단은 각각 제2 및 제3 하우징 안에서 각각 연도 가스 및 상승 공기의 유통을 간섭하도록 제공된 열교환체의 제2 및 제3 패킹을 포함하고 ; 상기 추가 급수 수단은 각각 상기 제2 및 제3 패킹과 상관된 제2 및 제3 급수 수단을 포함하고 ; 상기 제2 및 제3 하우징은 각각 일단의 상기 제2 및 제3 패킹의 하측에 제2 및 제3 집수 수단을 가지고 ; 상기 제2 패킹은 상기 제1 하우징에 연결된 상기 연도의 하류에 배치되어 상기 제1 하우징에서 발생된 배기공 가스의 유통을 간섭하여 상기 연도 가스를 냉각하고, 상기 제3 패킹은 상기 제1 하우징의 상기 연소 공기 공급 도관의 상류에 배치되어 주변 공기를 예열하고 가습화하여 상기 습한 공기를 생산하는 것인 급탕기 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 제3 급수 수단은 상기 제3 패킹의 상측에 위치하여 상기 제2 하우징의 집수수단에서 나온 가열된 물을 분사하여 상기 가열된 물을 상기 제3 패킹을 통해 퍼콜레이트되도록 하여 상기 퍼콜레이트되는 가열된 물의 역방향으로 대류되는 공기를 가열하고 가습화하여 상기 고온의 습한 공기를 상기 버너에 제공하는 것인 급탕기 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 제3 집수 수단 안에 상기 수집된 물은 피드백 도관 서킷 및 펌프에 의해서 상기 제2 급수 수단에 공급되는 급탕기 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1 하우징의 상기 연도는 열교환 요소의 상기 제2 패킹 하측에서 상기 제2 하우징에 연결되는 것이고, 상기 제2 급수 수단은 물이 상기 연소공 가스에 의해서 가열된 제2 패킹을 통해서 퍼콜레이트되도록 하여 상기 제2 하우징의 바닥부에 의해서 형성된 저수조로 구성된 상기 제2 집수 수단에 수집되는 것인 급탕기 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 저수조에서 나온 상기 온수는 상기 제3 패킹을 통해서 퍼콜레이트되어 냉각되고 피드백 도관 서킷 및 펌프를 통해서 상기 제2 급수 수단으로 순환되는 것인 급탕기 시스템.
7. 제2항에 있어서, 상기 제3 저수조 수단은 상기 제3 하우징의 바닥부로 이루어지는 것인 급탕기 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 연도는 상기 제1 하우징의 천정부의 중앙에 배치된 제한된 배기공인 것인 급탕기 시스템.
9. 제5항에 있어서, 상기 제2 저수조 및 상기 제3 집수 수단 사이에 연결된 오버플로우 도관을 추가로 포함하여 상기 제2 저수조에서 범람하는 온수를 상기 제3 집수 수단에 운송하는 급탕기 시스템.
10. 제2항에 있어서, 상기 공급 파이프에 공급될 공기는 주변 공기로서, 상기 주변 공기는 상기 제3 패킹에 의해서 가열되고, 상기 버너에 공급된 공기는 약 45℃내지 75℃의 범위의 온도이고 이 온도에서 수증기로 실제적으로 포화되는 것이고, 상기 제3 급수 수단은 약 50℃ 내지 60℃의 온수 공급과 연결되고, 상기 제1 하우징의 상기 집수 수단에서 가열된 물은 약 80℃ 내지 90℃의 온도인 것인 급탕기 시스템.
11. 제2항에 있어서, 상기 제3 패킹의 하측에 있는 상기 제3 저수조 수단에 있는 상기 물은 상기 제3 패킹을 통해서 상승하는 상기 공기에 의해서 약 30℃ 내지 35℃의 온도까지 냉각되고 피드백 도관 서킷에 의해서 상기 제2 급수 수단으로 공급되어 약 50℃ 내지 60℃의 온도까지 상기 제2 패킹에 의해서 재가열되는 것인 급탕기 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 예열되고 가습화된 공기는 천연 가스와 혼합되어 연소산물 이슬점을 실질적으로 상승시키고 상기 버너에 의해서 발생된 상기 연도 가스의 NO_x배출을 감소하는 것이고, 상기 제1 하우징의 상기 집수 수단에서 상기 가열된 물은 약 80℃ 내지 90℃의 온도인 것인 급탕기 시스템.
13. 제2항에 있어서, 상기 제1 하우징의 상기 집수 수단과 상기 제2 하우징의 제2 급수 수단 사이에 연결하는 열 교환 수단을 추가로 제공하는 것으로, 상기 열교환 수단은 가열용도의 상기 집수 수단에 축적된 물과 공급 도관에서 열을 추출하여, 상기 열교환기 및 상기 제2 급수 수단으로 공급하는 급탕기 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 추가 패킹 수단은 제2 하우징에 장착된 열교환체의 제2 패킹을 포함하는 것으로, 상기 제2 하우징은 상기 추가 하우징 수단으로 이루어지고 상기 제2 패킹을 통해 공기를 대류하는 공기 대류 수단을 가지고, 도관은 상기 제2 패킹 상측에서 상기 제2 하우징에 연결되어 상기 습한 공기를 상기 버너에 공급하여 상기 가연성 가스와 혼합되고, 상기 추가 패킹 수단은 또한 상기 제1 패킹 수단 상측에서 상기 제1 하우징에 위치한 제3 패킹을 포함하고 상기 추가 급수 수단은 각각 상기 제2 및 제3 패킹 상측에 배치된 제2 및 제3 급수수단을 포함하고 ; 상기 추가 집수 수단은 제2 하우징의 바닥부로 한정된 제3 집수 수단을 포함하고 공급 도관 수단은 상기 제2 집수 수단에서 제2 급수수단으로 물을 공급하여 배기공인 상기 연도로 상승하는 제1 하우징에 있는 배기가스를 추가로 냉각하는 급탕기 시스템.
15. 제14항에 있어서, 상기 공급 도관 수단은 상기 제2 하우징의 바닥부와 스프레이 노즐인 상기 제3 급수 수단을 상호연결하는 펌프 및 파이프를 포함하는 것인 급탕기 시스템.
16. 제14항에 있어서, 상기 제1 하우징의 상기 집수 수단과 상기 제1 패킹 수단의 상측에 위치한 상기 제1 하우징의 상기 급수 수단 사이에 연결된 열교환 수단을 추가로 포함하는 것으로, 상기 열교환 수단은 가열목적의 상기 집수 수단에 축적하는 온수로부터 열을 추출하고, 공급 도관 수단은 상기 열교환기 및 상기 급수 수단으로 공급하고, 상기 제2 급수 수단이 상기 열교환기의 출구에서 상기 공급 도관수단에 연결되는 것인 급탕기 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 제3 급수 수단은 또한 상기 열교환기의 상기 출구에 연결되는 것인 급탕기 시스템.
18. 제16항에 있어서, 상기 제3 급수수단은 상기 열 교환기의 입구에 연결되어상기 제1 하우징의 상기 집수 수단에서부터 나온 상기 온수를 받는 급탕기 시스템.
19. 제1항에 있어서, 상기 추가 패킹 수단은 공간 분리된 열교환체의 제2 및 제3 패킹을 포함하고 제2 하우징 안에서 별도로 분리되어 있고, 상기 제2 하우징에 있는 분할벽은 상부 및 하부 챔버로 나누고, 상기 제2 하우징은 상기 추가 하우징 수단으로 구성되고 상기 하부 챔버에 연결된 공기 교체수단을 가져 그 안에 위치한상기 제3 패킹을 통해 공기를 대류하고, 상기 추가 집수 수단은 상기 하부 챔버의 바닥부의 제3 집수 저수조 및 상기 상부 챔버의 상기 분할벽 상측에 있는 제2 집수저수조를 포함하고, 상기 제2 패킹은 상기 제2 집수 저수조 상측에 위치하고, 연도는 상기 제2 챔버와 통해있고, 상기 추가 급수 수단은 상기 제2 및 제3 패킹의 상측에 위치한 제2 및 제3 급수 수단을 포함하고 ; 공급 도관 수단은 상기 제3 집수 저수조에서 상기 제2 급수 수단으로 물을 공급하고, 상기 공기 대류 수단은 상기 제3 패킹 상측의 공간으로부터 상기 버너로 예열된 습한 공기를 대류하는 것인 급탕기 시스템.
20. 제19항에 있어서, 상기 제2 집수 저수조와 상기 제1 하우징의 상기 저수조수단을 상호연결하는 도관 수단을 추가로 포함하는 것으로, 상기 제1 하우징의 상기 저수조 수단은 공급 도관 수단을 통해서 열교환 수단에 연결되어서 가열 목적의상기 집수 수단에 축적된 온수에서 열을 추출하는 것인 급탕기 시스템.
21. 제20항에 있어서, 상기 열교환 수단은 상기 제1 하우징의 상기 저수조 수단에 연결된 입구 연결부 및 상기 급수 수단에 냉수를 공급하는 상기 제1 하우징의상기 급수 수단에 연결된 출구를 가지는 것인 급탕기 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 제3 급수 수단은 상기 열교환기의 상기 출구에 연결된 것인 급탕기 시스템.
23. 제21항에 있어서, 상기 제3 급수 수단은 상기 제1 하우징의 상기 저수조 수단에 연결된 것인 급탕기 시스템.
24. 제19항에 있어서, 상기 제3 급수 수단은 상기 제2 하우징의 상기 상부 챔버에 있는 상기 제2 집수 저수조에 연결된 것인 급탕기 시스템.
25. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 추가 하우징 수단은 연장된 수직의 원통형 하우징인 것인 급탕기 시스템.
26. 제1항에 있어서, 상기 버너는 파일로트가 제공되어 화염이 소화되는 것을 방지하는 급탕기 시스템.
27. 제1항에 있어서, 상기 가연성 가스는 천연 가스인 것인 급탕기 시스템.