KR200425901Y1

KR200425901Y1 - 브라운 가스를 이용한 열원장치

Info

Publication number: KR200425901Y1
Application number: KR2020060009195U
Authority: KR
Inventors: 정병태; 박용자
Original assignee: 박용자; 정병태
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2006-09-08

Abstract

본 고안은 초음파 진동 발생기를 통하여 1차 가습공기를 생성하고, 이 가습공기를 복수개의 가열실을 통하여 고주파 유도가열방식으로 재차 가열하여 최종적으로 브라운가스(Brown gas)를 발생시키고, 이때 발생된 브라운가스를 이용한 열원장치를 구성하되, 종래의 방식에 비하여 저열을 이용한 물 분해가 가능하게 됨으로써 큰 비용 절감을 효과를 얻을 수 있는 브라운 가스를 이용한 열원장치에 관한 것으로, 그 구성은 초음파 진동 발생기를 이용하여 가습공기를 생성하여 분출하는 초음파 가습부와; 상기 초음파가습부로부터 생성된 가습공기를 1차 가열하는 제1가열부와; 상기 제1가열부를 통해 가열된 가습공기를 2차 가열하는 제2가열부와; 상기 제2가열부를 통해 가열된 가습공기를 3차 가열하여 최종적으로 브라운 가스를 발생시키는 제3가열부와; 상기 제1 내지 제3가열부를 감싸도록 설치되어 상기 제1 내지 제3가열부를 고주파 유도가열방식으로 가열시키는 고주파 유도코일을 포함하여 된 것이다.

브라운, 가스, 열원, 수소, 유도, 산소, 고주파, 초음파

Description

브라운 가스를 이용한 열원장치{A heat source apparatus using brown gas}

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 구성도,

도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 주요부 분해 사시도,

도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 주요부 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 열원장치 110: 초음파가습부

111: 초음파 진동 발생기 112: 배출공

113: 제1연결관 120: 제1가열부

121,132,142: 세라믹볼 122: 유입공

123: 유출공 124: 제2연결관

130: 제2가열부 131,141: 중공

133: 인입공 134: 인출공

135: 제3연결관 140: 제3가열부

143: 분출공 144: 내부분출공

145: 유입공 150: 단열부재

160: 고주파 유도코일 170: 케이스

171: 상부덮개 172: 하부덮개

본 고안은 브라운 가스(Brown gas)를 이용한 열원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초음파 진동 발생기를 통하여 1차 가습공기를 생성하고, 이 가습공기를 복수개의 가열실을 통하여 고주파 유도가열방식으로 재차 가열하여 최종적으로 브라운가스를 발생시키고, 이때 발생된 브라운가스를 이용한 열원장치로서의 기능을 수행하도록 함으로써, 종래의 방식에 비하여 저열을 이용한 물 분해가 가능하게 됨으로써 큰 비용 절감을 효과를 얻을 수 있는 브라운 가스를 이용한 열원장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 브라운 가스는 물의 구성비 그대로인 수소와 산소의 혼합가스이다.

최근 이 브라운가스를 이용한 열원장치들이 속속 소개되고, 또 개발되어 가 고 있는 추세이다.

또한, 브라운가스란, 이미 알려진 바와 같이, 연소 시 무공해, 완전연소 및 수증기의 환원이라는 특성 때문에 차세대 연료로서 비상한 관심을 모으고 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 브라운가스를 이용한 열원장치는 이미 모듈화된 브라운가스발생기를 통해 발생된 브라운가스를 이용하여 열원장치로써의 기능을 수행하도록 하는 구조나 기능에 국한되었고, 또 이때 브라운가스를 착화하고, 연소시키기 위하여 고열을 발생하기 위한 발열체 등의 구조를 추가하여 비용이 상승하는 문제점이 있었고,

브라운 가스를 생성 또는 발생시키기 위하여 별도의 전열기기(히터나 물 전기분해장치)를 이용하거나, 별도의 열원장치가 필요하여 2중으로 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 초음파 진동 발생기를 통하여 1차 가습공기를 생성하고, 이 가습공기를 복수개의 가열실을 통하여 고주파 유도가열방식으로 재차 가열하여 최종적으로 브라운가스를 발생시키고, 이때 발생된 브라운가스를 이용한 열원장치로서의 기능을 수행할 수 있는 브라운 가스를 이용한 열원장치를 제공하는 것에 있다.

본 고안의 다른 목적은 종래의 방식에 비하여 저열을 이용한 물 분해가 가능하게 됨으로써 큰 비용 절감을 효과를 얻을 수 있는 브라운 가스를 이용한 열원장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 초음파 진동 발생기를 이용하여 가습공기를 생성하여 분출하는 초음파 가습부와; 원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼이 충진 되고, 하단에 형성된 유입공을 통해 유입되는 상기 초음파가습부의 가습공기를 1차 가열하여 유출공으로 배출하는 제1가열부와; 중공을 가지는 원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼이 충진 되고, 하단에 형성된 인입공을 통해 유입된 상기 제1가열부로부터의 가열된 가습공기를 2차 가열하여 인출공을 통해 배출하는 제2가열부와; 중공을 가지는 원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼이 충진 되고, 상단에는 복수개의 분출공이 형성되고, 상단 일측에 형성된 유입공을 통해 유입된 상기 제2가열부로부터의 가열된 가습공기를 3차 가열하여 브라운가스를 발생시키는 제3가열부와; 상기 제1 내지 제3가열부를 감싸도록 설치되어 상기 제1 내지 제3가열부 전체를 고주파 유도가열방식으로 가열시키는 고주파 유도코일을 포함하여 된 특징을 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 구성도, 도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 주요부 분해 사시도, 도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 브라운 가스를 이용한 열원장치의 주요부 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안 브라운 가스를 이용한 열원장치는 크게 물을 초음파 진동발생기를 이용하여 가습공기를 생성하여 분출하는 초음파 가습부(110)와, 상기 초음파가습부(110)로부터 생성된 가습공기를 1차 가열하는 제1가열부(120)와, 상기 제1가열부(120)를 통해 가열된 가습공기를 2차 가열하는 제2가열부(130)와, 상기 제2가열부(130)를 통해 가열된 가습공기를 3차 가열하여 최종적으로 브라운 가스를 발생시키는 제3가열부(140)와, 상기 제1 내지 제3가열부(120,130,140)를 감싸도록 설치되어 상기 가열부(120,130,140)들을 고주파 유도가열방식으로 가열시키는 고주파 유도코일(160)을 포함하여 구성된다.

이를 보다 상세히 알아본다.

상기 초음파 가습부(110)는 내부에 물이 채워지는 물통형으로 구성되고, 하단의 배출공(112) 내부에는 초음파 진동 발생기(111)가 설치된다.

상기 초음파 진동 발생기(111)는 압전소자를 이용하여 물에 진동을 줌으로써 미세한 가습공기(물입자)를 생성하는 기기로, 이때 발생되는 가습공기를 배출공(112)을 거쳐 제1연결관(113)을 통해 제1가열부(120)로 유입시켜준다.

상기 제1가열부(120)는 원통형상으로, 내부에는 복수개의 세라믹볼(120)이 충진 되고, 하단에 형성된 유입공(122)에 제1연결관(113)이 연결된다.

또한, 하단에는 유출공(123)이 형성되고, 이 유출공(123)이 제2연결관(124)과 연결되어 제2가열부(130)로 이어지도록 구성된다.

따라서 상기 제1연결관(113)을 통해 제1가열부(120) 내부로 유입된 가습공기는 다시 유출공(123)을 통해 유출되어 제2연결관(124)을 거쳐 제2가열부(130)로 인입된다.

상기 제2가열부(130)는 중공(131)을 가지는 원통형상으로, 그 내부에는 역시 복수개의 세라믹볼(132)이 충진 되고, 하단에는 인입공(133)이 형성되어 상기 제2연결관(124)과 연결된다.

또한, 상기 제2가열부(130)의 상단에는 인출공(134)이 형성되고, 이 인출공(134)은 제3연결관(135)과 연결되도록 구성된다.

따라서 상기 제2연결관(124) 및 인입공(133)을 통해 제2가열부(130) 내부로 유입된 가습공기는 다시 인출공(134)을 통해 유출되어 제3연결관(135)을 거쳐 제3가열부(140)로 인입된다.

상기 제3가열부(140)는 중공(141)을 가지는 원통형상으로, 그 내부에는 역시 복수개의 세라믹볼(142)이 충진 되고, 상단에는 복수개의 분출공(143)이 형성되어 브라운 가스를 토출시키며, 하단에는 상단에 형성된 분출공(143)의 개수보다는 적은 개수를 가지는 내부분출공(144)이 구성된다.

또한, 상단 일측에는 유입공(145)이 형성되어 상기 제3연결관(135)과 연결된다.

따라서 상기 제3연결관(135) 및 유입공(145)을 통해 제3가열부(140) 내부로 유입된 가습공기 브라운 가스로 변환되면서 상단의 분출공(143)과 하단의 내부분출공(144)으로 브라운 가스를 분출하게 된다.

여기서, 상기 제1가열부(120) 및 제3가열부(140)는 일정한 간격을 유지하며, 상기 제2가열부(130)의 중공(131)에 삽입되도록 설치된다.

상기 제2가열부(130)의 외주면에는 단열부재(150)가 더 설치된다.

상기 고주파 유도코일(160)은 상기 단열부재(150)의 외주면을 권취하여 설치되는 것으로, 미 도시된 고주파 유도가열 전원 입력 시 동작되어, 상기 제1 내지 제3가열부(120,130,140)를 급속하게 가열시키게 된다.

또한, 상기 고주파 유도코일(160)의 외측에는 케이스(170)가 설치되고, 상단 및 하단에는 덮개(171,172)가 설치된다.

또한, 열원장치(100)의 상단에는 점화장치(180)가 설치되어, 추후 점화 시 불꽃을 발생하여 준다.

이상과 같이 구성하여 된 본 고안 브라운 가스를 이용한 열원장치의 동작을 살펴본다.

본 고안 브라운 가스를 이용한 열원장치에 동작전원이 인가되면, 초음파 가습부(110)의 초음파 진동 발생기(111)가 동작되어, 배출공(112)으로 가습공기가 배출된다.

동시에, 고주파 유도코일(160)에 동작전원이 인가되어, 유도 가열 동작에 따라 단열부재(150)의 내측, 즉 제1가열부 내지 제3가열부(120,130,140)가 급속히 가열되기 시작한다.

상기 배출공(112)으로 배출된 가습공기는 제1연결관(113)을 통해 제1가열부 (120)의 유입공(122)로 유입된다.

상기 제1가열부(120)로 유입된 가습공기는 가열된 세라믹볼(121)의 공극 사이를 지나면서 더욱 가열되어 가습공기의 입자는 점차 미립화 되어진다.

또한, 상기 제1가열부(120)에서 가열된 가습공기는 다시 유출공(123)을 통해 유출되어 제2연결관(124)을 거쳐 제2가열부(130)의 인입공(133)으로 인입된다.

상기 제2가열부(130)의 인입공(133)으로 유입된 가습공기는 내부에 있는 가열된 세라믹볼(132)의 공극 사이를 지나면서 더욱 더 가열되어 가습공기의 입자는 점차 가스(기체)화 되어 진다.

그리고 이렇게 가열된 가습 가스는 다시 인출공(134)을 통해 유출되어 제3연결관(135)을 거쳐 제3가열부(140)의 유입공(134)으로 유입된다.

상기 제3가열부(140)로 인입된 가습 가스는 내부에 있는 가열된 세라믹볼(142)의 공극 사이를 지나면서 완전 가열되어 마침내 브라운 가스를 생성하게 되고, 이때 발생된 브라운 가스는 상단의 분출공(143)을 통해 토출되며, 동시에 하단에 형성된 분출공(144)을 통해서도 토출되게 된다.

이때, 열원장치(100)의 상단에 설치되는 점화장치(180)가 작동하게 된다.

상기 점화장치(180)의 작동으로 분출공(143)으로 토출되는 브라운 가스가 발화되어 착화하게 된다.

동시에 하단에 형성된 토출공(144)으로도 불꽃이 전이되어 착화하게 된다.

상기 제3가열실(140)의 하단에 형성된 토출공(144)으로 발생되는 불꽃은 열원장치(100) 내부에 일정한 온도유지를 위한 가열 용도로 사용되는 것이다.

이와 같이, 점화동작이 완료되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 초음파 진동 발생기를 통하여 1차 가습공기를 생성하고, 이 가습공기를 복수개의 가열실을 통하여 고주파 유도가열방식으로 재차 가열하여 최종적으로 브라운가스를 발생시키고, 이때 발생된 브라운가스를 이용한 열원장치로서의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 초음파 및 고주파 유도 ㄱ열 방식에 따라 저열을 이용한 물 분해가 가능하게 되어, 종래의 기술에 비하여 큰 비용 절감을 효과를 얻게 되는 것이다.

Claims

초음파 진동 발생기를 이용하여 가습공기를 생성하여 분출하는 초음파 가습부(110);

원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼(120)이 충진 되고, 하단에 형성된 유입공(122)을 통해 유입되는 상기 초음파가습부(100)의 가습공기를 1차 가열하여 유출공(123)으로 배출하는 제1가열부(120);

중공(131)을 가지는 원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼(132)이 충진 되고, 하단에 형성된 인입공(133)을 통해 유입된 상기 제1가열부(120)로부터의 가열된 가습공기를 2차 가열하여 인출공(134)을 통해 배출하는 제2가열부(130);

중공(141)을 가지는 원통형상으로 내부에는 복수개의 세라믹볼(142)이 충진 되고, 상단에는 복수개의 분출공(143)이 형성되고, 상단 일측에 형성된 유입공(145)을 통해 유입된 상기 제2가열부(130)로부터의 가열된 가습공기를 3차 가열하여 브라운가스를 발생시키는 제3가열부(140); 및

상기 제1 내지 제3가열부(120,130,140)를 감싸도록 설치되어 상기 제1 내지 제3가열부(120,130,140) 전체를 고주파 유도가열방식으로 가열시키는 고주파 유도코일(160)을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 초음파 가습부(110)는 내부에는 초음파 진동 발생기(111)가 설치되고, 하단에 배출공(112)이 설치되고, 상기 배출공(112)이 제1연결관(113)을 통해 제1가열부(120)의 유입공(122)과 연결되는 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제3가열부(140)의 하단에는 상단에 형성된 분출공(143)의 개수보다는 적은 개수를 가지는 내부분출공(144)을 더 구성한 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1가열부(120)와 제3가열부(140)는 일정한 간격을 유지하며, 상기 제2가열부(130)의 중공(131)에 삽입되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2가열부(130)의 외주면에는 단열부재(150)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.
제 1 항에 있어서,

상기 고주파 유도코일(160)은 상기 단열부재(150)의 외주면을 권취하여 설치되는 것을 특징으로 하는 브라운 가스를 이용한 열원장치.