KR20110013953A

KR20110013953A - 히트펌프를 이용한 스팀 발생 장치

Info

Publication number: KR20110013953A
Application number: KR1020090071668A
Authority: KR
Inventors: 함성철
Original assignee: 함성철
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-02-10

Abstract

스팀발생기에서 버려지는 폐열이나 기타 외부의 폐열을 히트펌프로 보내어 스팀 생성에 재활용하는 스팀 발생 장치가 제공된다. 이를 위한 스팀 발생 장치는 액상의 물을 가열하여 스팀을 생성하거나 가열된 물을 고압의 외부 공기와 혼합하여 서로 열 교환함으로써 스팀을 생성하는데, 물탱크의 물을 곧바로 가열하기 전에 히트펌프로 순환시켜 상당한 온도로 미리 예열한다. 히트펌프의 열원으로 자연 폐열이나 산업 폐열을 활용할 수도 있고, 스팀 발생 과정에서 방출되는 폐열을 재활용할 수도 있다. 이를 통해 물을 가열하는 데 소모되는 열량을 최소화하여 연료비를 절감하는 한편 장기적으로는 지구 온난화의 주범인 온실가스의 배출을 감소시킬 수 있다.

스팀 발생기, 스팀 제너레이터, 히트펌프

Description

히트펌프를 이용한 스팀 발생 장치{steam generator using heat pump}

본 발명의 실시예는 스팀발생기에서 버려지는 폐열이나 기타 외부의 폐열을 히트펌프로 연결시켜 스팀 생성을 위해 재활용하는 스팀 발생 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서는 물을 가열하여 고온 고압의 스팀을 생산하고 있다. 종래에는 상압 상온의 물을 기화점(약 100℃ 정도)까지 가열하고, 수증기로 변한 물에 고압의 압력을 가하여 내부 에너지를 증가시킴으로써 고온 고압의 스팀을 생산하는 방식을 사용한다.

이러한 종래의 스팀 생산 방식에 의하면 액체 상태의 물을 기화시키기까지 연소기를 통해 많은 양의 열량을 가해주어야 한다. 즉, 최종적으로 고온 고압의 스팀을 생산하기 위해 1차적으로 기화점까지 액상의 물을 가열해야 하고, 증기화된 물을 지속적으로 가열하여 기화점 이상의 고온으로 유지시켜 주어야 하므로 투입된 에너지는 많은 데 비해 실제 스팀의 생산량은 상대적으로 적은 편이어서 동작 효율이 만족스럽지 못한 문제점이 발생한다.

한편, 종래의 스팀 생산 과정에서 연소기를 통해 공급되는 열의 대부분은 물을 가열하는 데 사용되지만 연소실의 재질, 연소기의 배치 등에 의해 열 전달이 완 전히 이루어지는 것은 아니며 상당량의 열이 공기중으로 방출된다.

이와 같은 방출열은 폐열로서 그대로 대기중으로 버려지는 것이므로 일종의 에너지 낭비로 볼 수 있을뿐더러 상기 폐열을 스팀 생산에 재활용하지 못하는 만큼 석화연료의 연소에 의해 발생하는 배출가스는 지구 온난화의 한 원인이 되기도 한다.

그럼에도 스팀 생산 과정에서 발생하는 폐열이나 자연 폐열 및 각종 산업 폐열을 스팀 생산 과정에 재활용하려는 시도는 아직까지 미미한 상황이다.

본 발명의 실시예는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 스팀 생성 과정에서 발생한 폐열이나 기타 외부에서 버려지는 폐열을 재활용하여 스팀을 발생하여 이를 이용함으로써 열 효율을 높일 수 있는 수단을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

위의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는, 물탱크로부터 액상의 물이 유입되는 연소실과, 상기 연소실을 가열하는 연소기와, 상기 연소실에 고압의 공기를 주입하는 컴프레셔와, 상기 가열로 인한 고온의 물과 상기 고압의 공기가 열 교환하면서 생성된 스팀을 외부로 배출하는 스팀배출배관을 연결한 스팀발생기와, 상기 물탱크의 물을 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 순환배관 및 고온 고압의 냉매를 응축하여 상기 순환배관을 통해 유입된 물을 가열하는 응축기를 연결한 히트펌프로 구성된 스팀 발생 장치에 관한 것이다.

여기서, 상기 스팀 발생 장치는 폐열을 수집하기 위한 배관 수단을 더 포함하며, 상기 히트펌프는 상기 배관 수단을 통해 유입된 폐열을 이용하여 저온 저압의 액상 냉매를 증발시키는 증발기를 포함한다.

또한, 상기 배관 수단은 상기 스팀발생기의 발생 열로 덥혀진 공기를 상기 히트펌프로 보내기 위한 공조기에 관한 것이다.

본 발명의 다른 일 양태는, 연소실을 가열하는 연소기와, 물탱크로부터 공급 받은 물을 가열하기 위해 상기 연소실을 감싸는 물공급배관을 연결한 스팀발생기와, 상기 물탱크의 물을 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 순환배관과, 상기 연소실의 폐열을 흡수하여 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 폐열회수배관 및 상기 폐열회수배관을 통해 유입된 폐열을 이용하여 저온 저압의 액상 냉매를 증발시키는 증발기와, 고온 고압의 냉매를 응축하여 상기 순환배관을 통해 유입된 물을 가열하는 응축기를 연결한 히트펌프로 구성된 스팀 발생 장치에 관한 것이다.

여기서, 상기 폐열회수배관은 상기 연소실의 폐열을 흡수하기 위해 상기 연소실을 감싸도록 배치된다.

또한, 상기 물공급배관은 상기 연소실의 외벽을 1차적으로 감싸고, 상기 폐열회수배관은 상기 물공급배관을 2차적으로 감싸도록 배치되거나, 상기 폐열회수배관은 상기 물공급배관과 번갈아 가면서 상기 연소실의 외벽을 감싸도록 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 스팀발생기에서 버려지는 폐열이나 기타 외부의 폐열을 히트펌프로 연결시켜 스팀을 생성하여 이를 재활용함으로써 물을 가열하는 데 소모되는 열량을 최소화하여 연료비를 절감하고, 장기적으로는 지구 온난화의 주범인 온실가스의 배출을 감소시켜 환경보존에 이바지한다.

아래에서는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설 명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

명세서 전체에서, "냉매"는 저온의 물체에서 열을 빼앗아 고온의 물체에 열을 운반해 주는 매체를 통틀어 이르는 말로서 대표적인 예로 프레온 가스(R12)나 이의 변형 물질(R22, R23, R134a, R123, R124, R125 등)를 들 수 있다. 그러나 반드시 이들에 한정하는 것은 아니며, 냉매의 기능을 수행하는 어떠한 물질이라도 상관없다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 대략적인 구성을 살펴보고, 이어서 상기 스팀 발생 장치에 포함되는 히트펌프의 구성을 통해 에너지 절감 원리를 알아본 후, 상기 스팀 발생 장치의 구체적인 실시예들을 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 대략적인 구성을 도시한 블록도이다.

스팀발생부(100)는 버너나 열선 등의 가열 수단을 통해 액체 상태의 물을 가열하거나 기체 상태의 물을 더욱 가열하여 고온 고압의 스팀을 생성한다. 본 실시 예에서, 고온 고압의 스팀으로 변하기 전의 저온의 물 또는 저온의 증기는 상기 가열 수단에 의해 가열되기에 앞서 순환배관(30)을 통해 히트펌프(200)를 거침으로써 1차적으로 예열된다.

히트펌프(200)는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 장치이다. 열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 성질이 있는데 히트펌프(200)는 반대로 낮은 온도에서 높은 온도로 열을 끌어올린다.

본 실시예에서, 히트펌프(200)는 스팀발생부(100)의 내부에서 발생하는 폐열이나 외부의 폐열(예를 들면, 지열, 태양열, 생활 폐수열, 수영장 폐수열, 목욕탕 폐수열, 산업 폐수열 등)을 이용하여 스팀발생부(100)의 물을 예열한다. 스팀발생부(100)의 내부 폐열을 이용하는 경우, 스팀발생부(100)와 히트펌프(200)는 열이동배관(40)을 통해 연결된다.

<제1 실시예>

본 실시예는 외부의 폐열을 히트펌프(200)로 순환시켜 스팀 생성에 활용하는 스팀 발생 장치(1000)에 관한 것이다.

도 2는 제1 실시예에 따른 스팀 발생 장치(1000)의 구성을 간략하게 도시한 것이다. 본 실시예의 스팀 발생 장치(1000)는 물탱크(110), 연소실(120), 가열기(130), 컴프레셔(140)를 포함하는 스팀발생부(100)와, 증발기(210), 압축기(220), 응축기(230) 및 팽창밸브(240)를 포함하는 히트펌프(200)와, 물탱크(110)의 물을 히트펌프(200)로 순환시키기 위한 순환배관(30)을 포함한다.

먼저 스팀발생부(100)의 스팀 생성 과정을 살펴보면 다음과 같다.

물탱크(110)가 물공급배관(111)을 통해 액체 상태의 물을 연소실(120)에 공급하면, 가열기(130)는 LNG, LPG, 오일 등의 석화 연료를 이용하는 버너나 연소실(120)의 외면을 코일 형태로 둘러싼 열선, 또는 열전달매체가 담긴 열배관 등의 가열 수단을 이용하여 연소실(120)에 열을 가한다. 가열기(130)에 의해 연소실(120) 내부의 온도가 기화점 이상으로 올라가면 내부의 물은 기체로 증발한다.

물공급배관(111)에는 공급되는 물의 용량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브(112)가 구비될 수 있으며, 공급된 물을 연소실(120)에 고압으로 분사하여 연소실(120)의 온도가 상대적으로 낮더라도 기화된 상태로 공급될 수 있도록 하는 물펌프(도면에 미도시) 및 분사노즐(도면에 미도시)이 더 구비될 수 있다.

컴프레셔(140)는 기체공급배관(141)을 통해 자연 상태의 공기나 질소가스 등의 불활성 기체을 고압으로 압축하여 연소실(120)에 제공한다. 연소실(120)에서는 컴프레셔(140)에 의해 제공된 압축 기체의 분자들과 물탱크(110)에 제공된 물 분자들이 서로 열 교환을 거쳐서 고온 고압의 스팀으로 변한다. 기체공급배관(141)에는 공급되는 기체의 압력을 조절하기 위한 제2 조절 밸브(142)가 구비될 수 있다.

스팀으로 변한 물은 스팀배출배관(150)을 통해 외부로 배출된다. 스팀배출배관(150)에는 스팀의 배출 압력을 조절하기 위한 제3 조절 밸브(151)가 구비될 수 있다.

가열기(130)를 통해 공급되는 열량이 누설되는 것을 막고, 연소기(120)의 외형 보존을 위해 연소기(120) 및 가열기(130)는 소정의 케이스(160) 내부에 배치되 는 것이 바람직하다.

다음으로, 히트펌프(200)를 통한 에너지 절감 과정을 도 2 및 도 3을 통하여 함께 참고하여 살펴본다.

도 3은 제1 실시예에 따른 스팀 발생 장치(1000)에 구성된 히트펌프(200)의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다. 도 3에서, 본 실시예의 히트펌프(200)는 증발기(210), 압축기(220), 응축기(230) 및 팽창밸브(240)를 포함한다.

히트펌프(200)는 구동 방식에 따라 전기사용 증기 압축식 히트펌프(electric heat pump, EHP), 가스엔진 히트펌프(gas-driven heat pump, GHP), 흡수식 히트펌프(absorption heat pump), 흡착식 히트펌프(adsorption heat pump) 등으로 구분되며, 본 발명에는 이 중 어느 하나의 방식 또는 적어도 둘 이상을 결합한 방식이 사용될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 이하에서는 증기 압축식 히트펌프를 예를 들어 설명한다.

히트펌프의 증발기(210)는 외부로부터 폐열을 받아들이고 냉매의 증발 잠열을 이용하여 상기 폐열을 냉각한 후 다시 외부로 내보낸다. 즉, 저압 저온의 액화상태에 있는 냉매는 증발기(210)에서 저압의 증기 상태로 바뀌면서 증발 잠열로 상기 유입된 폐열의 일부를 흡수한다.

히트펌프(200)에서 재활용된 폐열의 열원에는 제한이 없다. 예를 들어 지열, 태양열, 생활 폐수열, 수영장 폐수열, 목욕탕 폐수열, 산업 폐수열 등을 히트펌프(200)의 열원으로 이용할 수 있다. 이 경우, 본 실시예의 스팀 발생 장치(1000)는 상기 열원을 히트펌프(200)로 끌어모으기 위한 배관 수단(도면에 미도시), 배관 수단으로 열을 이동시키기 위한 열전달매체(도면에 미도시) 및 펌핑 수단(도면에 미도시)을 더 구비하여야 한다.

또한, 스팀발생부(100) 자체에서 발생하는 내부의 열원을 간접적으로 이용할 수도 있다. 예를 들어 컴프레셔(140)의 동작중에 발생한 열, 스팀이 이동하면서 스팀배출관(150)을 통해 유출되는 열, 연소실(120)의 온도 상승으로 케이스(160)에까지 전도되는 열 등을 히트펌프(200)의 열원으로 이용할 수 있다. 이 경우, 폐 열원의 열전달매체로 공기를 이용할 수 있으며, 본 실시예의 스팀 발생 장치(1000)는 상기 열원을 히트펌프(200)로 이동시키기 위한 배관 수단(예를 들면 스팀발생부(100)의 주변에 설치된 공조 시스템, 스팀발생부(100)의 케이스(160)를 둘러싸는 에어덕트 등)(도 1의 40) 및 펌핑 수단(도면에 미도시)을 더 구비한다.

히트펌프의 응축기(230)는 스팀발생부(100)의 물탱크(110)로부터 저온수를 받아들이고, 응축에 의해 가열된 고온수를 다시 스팀발생부(100)의 물탱크(110)로 내보낸다.

즉, 스팀발생부(100)의 물탱크(110)로부터 저온수가 히트펌프(200)의 응축기(230)로 유입된 상태에서, 상기 폐열을 흡수하여 고온의 증기 상태로 바뀐 냉매는 압축기(220)로 흡입되면서 압축된다. 압축기(220)에서 고온 고압의 상태로 변한 냉매는 응축기(230)에서 열을 방출하면서 응축되어 다시 액화 상태로 돌아간다. 이때 상기 유입된 저온수는 냉매에서 방출된 열로 가열된 후 응축기(230)의 출수구를 빠져나와 다시 스팀발생부(100)의 물탱크(110)로 돌아간다. 따라서, 응축기(230)에서 추가된 열 용량만큼 물탱크(110)에서 공급되는 물의 온도가 올라가므로 결국 연 소실(120)에서 기화점 이상으로 가열하기 위해 필요한 연료의 양을 절감할 수 있다.

응축기(230)에서 액화된 냉매는 팽창밸브(240)를 거치면서 감압되고, 저압 저온의 액화 냉매는 증발기(210)로 다시 유입되어 순환을 계속한다.

만약, 흡수식 히트펌프를 사용하는 경우라면 저온 저압의 냉매 증기를 고온 고압의 냉매 증기로 전환하기 위해 압축기(220) 대신 흡수기(도면에 미도시)를 이용한다는 점이 상이할 뿐이다. 흡수기는 냉매 증기의 열을 제거하는 동안 흡수 용액에서 증기를 흡수하고, 압력 펌프로 흡수 용액의 압력을 증가시킨 후, 이를 가열하여 냉매를 증발시키는 방식으로 동작한다.

<제2 실시예>

본 실시예는 스팀발생부(300)에서 발생하는 폐열을 히트펌프(200)로 순환시켜 스팀 생성에 활용하는 스팀 발생 장치에 관한 것이다.

도 4는 제2 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 간략하게 도시한다. 도 4에서, 본 실시예의 스팀 발생 장치는 물탱크(310), 연소실(320), 연소기(330), 물공급배관(340)을 포함하는 스팀발생부(300)와, 히트펌프(200)와, 스팀발생부(300)의 폐열을 회수하여 히트펌프(200)로 보내기 위한 폐열회수배관(40)과, 물탱크(310)의 물을 히트펌프(200)로 순환시키기 위한 순환배관(30)을 포함한다.

먼저 스팀발생부(300)의 스팀 생성 과정을 살펴보면 다음과 같다.

본 실시예의 스팀발생부(300)는 케이싱(360)의 내부에 연소실(320)이 구비되어 있고, 연소실(320)의 내부를 연소기(330)로 가열하는 구조로 이루어져 있다. 그 리고 연소실(320)의 외부(및/또는 내부)를 물공급배관(340)이 일정 패턴(예를 들면 코일 형태)으로 감싸고 있다.

물탱크(310)가 물공급배관(340)을 통해 액체 상태의 물을 공급하고, 연소기(330)가 LNG, LPG, 오일 등의 석화 연료를 이용하는 버너를 이용하여 연소실(320)에 열을 가하면, 연소실(320)을 에워싸는 물공급배관(340)의 내부를 흐르는 물은 기화점 이상이 온도로 가열되어 고온 고압의 스팀으로 변한다. 물공급배관(340)에는 공급되는 물의 용량을 조절하기 위한 제4 조절 밸브(311) 및 물공급펌프(도면에 미도시)가 더 구비될 수 있다.

스팀으로 변한 물은 스팀배출배관(350)을 통해 외부로 배출된다. 스팀배출배관(350)은 물공급배관(340)의 연장으로 볼 수 있으며, 여기에는 스팀의 배출 압력을 조절하기 위한 제5 조절 밸브(351)가 구비될 수 있다.

다음으로, 히트펌프(200)를 통한 에너지 절감 과정을 도 3 및 도 4를 함께 참고하여 살펴본다. 도 3의 히트펌프(200)는 실시예 2를 위해서도 동일하게 이용될 수 있다.

히트펌프의 증발기(210)는 스팀발생부(300)로부터 폐열을 받아들이고 냉매의 증발 잠열을 이용하여 상기 폐열을 냉각한 후 외부로 내보낸다. 즉, 저압 저온의 액화상태에 있는 냉매는 증발기(210)에서 저압의 증기 상태로 바뀌면서 증발 잠열로 상기 유입된 폐열의 일부를 흡수하는 방식으로 폐열을 냉각한다.

스팀발생부(300)에서 발생하는 폐열을 회수하기 위해 연소실(320)의 외부에는 폐열회수배관(40)이 일정 패턴(예를 들면 코일 형태)으로 감싸고 있다. 이를 더 욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

즉, 폐열회수배관(40)은 연소실(320)의 외부를 1차적으로 감싸고 있는 물공급배관(340)의 바깥을 2차적으로 감싸도록 배치될 수 있다. 또한, 폐열회수배관(40)은 물공급배관(340)이 연소실(320)의 외부를 일정한 간격을 유지하는 코일 형태로 감싸고 있을 때, 물공급배관(340)의 사이에서 연소실(320)을 감싸도록 배치될 수도 있다. 다만, 폐열회수배관(40)의 배치 예는 이에 한정하는 것은 아니며 당업자라면 다양한 형태의 배치를 쉽게 유추할 수 있다.

폐열회수배관(40) 내의 열전달매체는 연소실(320)(또는 연소실을 감싸는 물공급배관(340))으로부터 발생하는 폐열을 흡수하여 히트펌프의 증발기(210)로 보내고, 히트펌프의 증발기(210)에서 냉각되어 다시 스팀발생부(300)로 돌아온다.

히트펌프의 응축기(230)는 스팀발생기(300)의 물탱크(310)로부터 저온수를 받아들이고, 응축에 의해 가열된 고온수를 다시 스팀발생기(300)의 물탱크(310)로 내보낸다.

즉, 스팀발생기(300)의 물탱크(310)로부터 저온수가 히트펌프(200)의 응축기(230)로 유입된 상태에서, 상기 폐열을 흡수하여 고온의 증기 상태로 바뀐 냉매는 압축기(220)로 흡입되면서 압축된다. 압축기(220)에서 고온 고압의 상태로 변한 냉매는 응축기(230)에서 열을 방출하면서 응축되어 다시 액화 상태로 돌아간다. 이때 상기 유입된 저온수는 냉매에서 방출된 열로 가열된 후 응축기(230)를 빠져나와 다시 스팀발생기(300)의 물탱크(310)로 돌아간다. 따라서, 응축기(230)에서 추가된 열 용량만큼 물탱크(310)에서 공급되는 물의 온도가 올라가므로 결국 연소실(320) 에서 기화점 이상으로 가열하기 위해 필요한 연료의 양을 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 아래의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 이용하여 당업자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

도 2는 제1 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 간략하게 도시한 것이다.

도 3은 제1 실시예에 따른 스팀 발생 장치에 포함된 히트펌프의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.

도 4는 제2 실시예에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 간략하게 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 300 : 스팀발생부 200 : 히트펌프

110 : 물탱크 120 : 연소실

130 : 연소기 140 : 컴프레셔

141 : 기체공급배관 142 : 제 2 조절밸브

150 : 스팀배출배관 151 : 제 3 조절밸브

160 : 케이스 210 : 증발기

220 : 압축기 230 : 응축기

240 : 팽창밸브 310 : 물탱크

311 : 제 4 조절밸브 320 : 연소실

330 : 연소기 340 : 물공급배관

350 : 스팀배출배관 351 : 제 5 조절밸브

360 : 케이싱 30 : 순환배관

40 : 폐열회수배관 1000 : 스팀발생장치

Claims

히트펌프를 이용하는 스팀 발생 장치에 있어서,

물탱크로부터 액상의 물이 유입되는 연소실과, 상기 연소실을 가열하는 연소기와, 상기 연소실에 고압의 공기를 주입하는 컴프레셔와, 상기 가열로 인한 고온의 물과 상기 고압의 공기가 열 교환하면서 생성된 스팀을 외부로 배출하는 스팀배출배관을 포함하는 스팀발생기;

상기 물탱크의 물을 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 순환배관; 및

고온 고압의 냉매를 응축하여 상기 순환배관을 통해 유입된 물을 가열하는 응축기를 연결한 히트펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제1항에 있어서,

상기 스팀 발생 장치는 폐열을 수집하기 위한 배관 수단을 더 포함하며,

상기 히트펌프는 상기 배관 수단을 통해 유입된 폐열을 이용하여 저온 저압의 액상 냉매를 증발시키는 증발기로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제2항에 있어서,

상기 폐열은 지열, 태양열 및 폐수열 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징 으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제2항에 있어서,

상기 폐열로 상기 스팀발생기의 동작 중에 발생하는 열을 이용하며,

상기 배관 수단은 상기 스팀발생기의 발생 열로 덥혀진 공기를 상기 히트펌프로 보내기 위한 공조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
히트펌프를 이용하는 스팀 발생 장치에 있어서,

연소실을 가열하는 연소기와, 물탱크로부터 공급받은 물을 가열하기 위해 상기 연소실을 감싸는 물공급배관을 열결한 스팀발생기;

상기 물탱크의 물을 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 순환배관;

상기 연소실의 폐열을 흡수하여 상기 히트펌프로 순환시키기 위한 폐열회수배관; 및

상기 폐열회수배관을 통해 유입된 폐열을 이용하여 저온 저압의 액상 냉매를 증발시키는 증발기와, 고온 고압의 냉매를 응축하여 상기 순환배관을 통해 유입된 물을 가열하는 응축기를 연결한 히트펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제5항에 있어서,

상기 폐열회수배관은 상기 연소실의 폐열을 흡수하기 위해 상기 연소실을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제6항에 있어서,

상기 물공급배관은 상기 연소실의 외벽을 1차적으로 감싸고,

상기 폐열회수배관은 상기 물공급배관을 2차적으로 감싸도록 배치되는것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.
제6항에 있어서,

상기 폐열회수배관은 상기 물공급배관과 번갈아 가면서 상기 연소실의 외벽을 감싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 스팀 발생 장치.