KR20150138550A - 고열승온장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고열승온장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐기물 연소장치의 폐열을 이용하여 수소발생장치에 전달되는 열원을 고열로 승온시켜 수소발생장치에 전달함으로써, 수소발생시, 필요한 고열이 수소발생장치에 일정하게 공급되어 양질의 수소를 원활하게 생산할 수 있고, 폐열을 이용하여 고열을 손쉽게 얻을 수 있어 경제적으로 뛰어난 특징이 있다.

Description

고열승온장치{High temperature generating device}

본 발명은 고열승온장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐기물 연소장치의 폐열을 이용하여 수소발생장치에 전달되는 열원을 고열로 승온시켜 수소발생장치에 전달함으로써, 수소발생시, 필요한 고열이 수소발생장치에 일정하게 공급되어 양질의 수소를 원활하게 생산할 수 있고, 폐열을 이용하여 고열을 손쉽게 얻을 수 있어 경제적으로 뛰어난 고열승온장치에 관한 것이다.

화석 연료 사용에 의한 지구 온난화 및 환경 오염 문제 그리고 매장량의 한계로 인하여 탄소를 에너지원으로 사용하는 것을 지양하고, 대체 에너지가 개발되어 그 사용이 증가하는 추세이다.

이러한 대체 에너지 중 청정하고 높은 에너지를 함유한 수소는 물 및 물로부터 생성되는 비독성 부생성물로서 천연적으로 풍부하게 존재하는 점에서 관심이 높아져 이를 생산하기 위한 연구가 활발하게 진행되고, 이를 생산하기 위한 장치가 개발되고 있다.

한편, 한국특허 등록번호 10-0442560에는 산화칼슘과 염화 알루미늄 무수물 및 가성소다, 알루미늄 금속분말 및 염화칼슘 수용액을 포함하며, 수화반응 및 중화반응에서 발생하는 반응열을 이용하는 발열체가 공지되었으나, 이 발열체는 수소 이외의 다른 불순물이 다량 발생할 수 있는 문제가 있어서 수소 발생용 조성물 또는 수소발생기로 사용하기에는 한계가 있다.

또한, 한국특허 공개번호 1994-25939호에는 알루미늄 분말과 산화칼슘 등을 이용한 수소발생기의 제조방법이 공지되어 있으나, 실질적으로 사용하기에 충분한 양의 수소를 효율적으로 발생시킬 수 없는 문제가 있다.

또한, 일본 공개특허 제2004-231466호에는 알루미늄 분말과 산화칼슘 분말 및 추가로 보수(保水)제를 포함하는 물과 반응하는 수소발생 재료가 공지되어 있으나, 수소발생의 속도와 효율 면에서 미흡한 문제가 있다.

또한, 일본 공개특허 제1997-192026호에는 생석회 85~90 중량%와 무수 염화마그네슘 15~10 중량%로 이루어진 혼합물에 산화알루미늄이 약 1중량% 첨가된 투수성의 봉투에 수납되는 발열제가 공지되어 있으나, 이는 생석회와 무수 염화 마그네슘을 합친 양이 100 중량%이고, 여기에 산화알루미늄을 단지 1 중량%로 함유하는 것으로 이 역시 수소발생 속도나 효율 면에서 미흡한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1198261호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0101388호

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

폐기물 연소장치의 폐열을 이용하여 수소발생장치에 전달되는 열원을 고열로 승온시켜 수소발생장치에 전달함으로써, 수소발생시, 필요한 고열이 수소발생장치에 일정하게 공급되어 양질의 수소를 원활하게 생산할 수 있고, 폐열을 이용하여 고열을 손쉽게 얻을 수 있어 경제적으로 뛰어난 고열승온장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열을 고열로 승온하는 장치에 있어서,

상기 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열이 유입되는 유입로와;

상기 유입로가 일측에 연통되도록 부착되고, 상기 유입로를 통해 유입된 폐열을 외부의 열원을 통해 고열로 가열하는 몸체와;

상기 몸체의 내부와 연통되어 고열로 가열된 열원을 외부로 배출하는 배출로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 고열승온장치는 폐기물 연소장치의 폐열을 이용하여 수소발생장치에 전달되는 열원을 고열로 승온시켜 수소발생장치에 전달함으로써, 수소발생시, 필요한 고열이 수소발생장치에 일정하게 공급되어 양질의 수소를 원활하게 생산할 수 있고, 폐열을 이용하여 고열을 손쉽게 얻을 수 있어 경제적으로 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고열승온장치를 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고열승온장치를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열을 고열로 승온하는 장치에 있어서,

상기 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열이 유입되는 유입로와;

상기 유입로가 일측에 연통되도록 부착되고, 상기 유입로를 통해 유입된 폐열을 외부의 열원을 통해 고열로 가열하는 몸체와;

상기 몸체의 내부와 연통되어 고열로 가열된 열원을 외부로 배출하는 배출로;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고열승온장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고열승온장치를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고열승온장치(50)는 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열을 고열로 승온시켜 수소발생장치에 고열을 전달하는 장치로써, 유입로(10)와, 몸체(20)와, 배출로(30)로 구성된다.

상기 유입로(10)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 몸체(20)의 일측에 돌출 형성되어 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열이 몸체에 유입되도록 가이드 역할을 한다.

여기서, 상기 유입로(10)의 입구 측에는 도 1에서처럼, 폐기물 연소장치에서 이송된 폐열이 고압이기에 저압으로 낮춰줄 수 있도록 감압기(40)가 더 형성된다. 이때, 상기 감압기(40)를 사용함으로써, 7 ~ 10bar의 고압이 1 ~ 2bar의 압력으로 감압된다.

또한, 상기 유입로(10)는 몸체(20)의 상측부 외주연에 돌출 형성되는데, 상기 유입로(10)를 통해 유입된 폐열은 몸체(20)의 내부에서 몸체(20)의 하측으로 이송된다.

상기 몸체(20)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 유입로(10)가 일측에 연통되도록 부착되는데, 상기 유입로(10)를 통해 유입된 폐열을 외부의 열원을 통해 고열로 가열한다.

여기서, 상기 몸체(20)는 도 2에서처럼, 원통형으로 형성되는데, 일실시예로써, 다양한 형태로 형성되지만 본 발명에서는 원통형으로 형성되어 유입로(10)를 통해 유입된 폐열이 몸체(20)의 내부에서 배출로(30)를 중앙에 두고 나선형으로 선회하면서 하측으로 이송될 수 있도록 원통형으로 형성된다.

그리고, 상기 몸체(20)는 도 1에서처럼, 하단부 외측에 외부 열원이 가열되어 내부의 폐열을 고열로 승온시키는데, 상기 외부 열원은 폐기물, 경유 등을 가열하여 발생하는 열원이 몸체(20) 내에 공급되는 것이다.

이때, 상기 몸체(20) 내에 유입된 폐열은 약 180℃의 온도이지만, 몸체(20) 내에서 외부 열원과의 열교환을 통해 650 ~ 750℃로 승온되는 것이다.

상기 배출로(30)는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 몸체(20)의 내부와 연통되어 고열로 가열된 열원을 외부로 배출하는데, 상기 배출로(30)는 도 1에서처럼, 몸체(20)의 상측면에 수직으로 형성되는데, 상기 몸체(20)의 중앙부에 구비되어 일측이 몸체(20)의 내부에 구비되고, 타측은 몸체(20)의 외부에 돌출 형성되어 수소발생장치와 연결된다.

여기서, 상기 배출로(30)는 폐열이 하측으로 이송되면서 배출로(30)를 통해 이송되는 열원과 열교환되는데, 이런 열교환이 되는 것을 방지하도록 상기 배출로(30)의 벽면 내측에는 외부의 폐열과 내부를 이송하는 고온 열원과의 열교환을 방지하도록, 공간부(31)가 구비된다. 이때, 상기 공간부(31)에 의해 650 ~ 750℃로 승온된 고온 열원의 열이 유입로(10)를 통해 유입된 폐열에게 전도되지 않아 650 ~ 750℃로 유지되면서 수소발생장치에 전달되는 것이다.

10 : 유입로 20 : 몸체
30 : 배출로 40 : 감압기
50 : 고열승온장치

Claims (7)

1. 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열을 고열로 승온하는 장치에 있어서,
   상기 폐기물 연소장치에서 발생한 폐열이 유입되는 유입로(10)와;
   상기 유입로(10)가 일측에 연통되도록 부착되고, 상기 유입로(10)를 통해 유입된 폐열을 외부의 열원을 통해 고열로 가열하는 몸체(20)와;
   상기 몸체(20)의 내부와 연통되어 고열로 가열된 열원을 외부로 배출하는 배출로(30);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유입로(10)는 몸체(20)의 상측부 외주연에 형성되어 유입된 폐열이 몸체(20)의 하측으로 이송되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 배출로(30)는 몸체(20)의 상측면에 수직으로 형성되어 일측이 몸체(20)의 내부에 구비되고, 타측은 몸체(20)의 외부에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 몸체(20)에는 유입로(10)를 통해 유입된 폐열이 배출로(30)의 외주연을 나선방향으로 회전되면서 하측으로 이송되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 몸체(20)는 하단부 외측에 외부 열원이 가열되어 내부의 폐열을 고열로 승온시키는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
6. 제 3항에 있어서,
   상기 배출로(30)의 벽면 내측에는 외부의 폐열과 내부를 이송하는 고온 열원이 상호 열교환되지 않도록 공간부(31)가 구비되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.
   
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 유입로(10)는 유입되는 폐열의 압력을 감압하기 위해 감압기(40)가 입구 측에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 고열승온장치.

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