KR20170076233A - Hydrogen boiler comprising porous heating membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 수소를 열원으로 하는 보일러시스템에 관한 것이다.
이는 특히, 수소밸생기에서 공급되는 수소를 복수의 노즐을 통하여 수소의 분사방향과 동일한 공기흐름을 형성하는 소정의 반응챔버에서 동시에 분사시키도록 하며, 수소의 분사부에 수소의 산화반응이 가능한 다공상의 발열체막을 설치하여 수소가 통과시 산화 발열토록 하고, 발열시 발생되는 열량을 반응챔버내에 설치되는 열흡수배관에 열전달하도록 설치되는 구성으로 이루어 진다.
이에 따라서, 공해를 최소화 하면서도 충분한 열량이 구현토록 하는 수소를 이용한 보일의 제작이 가능토록 되는 것이다.The present invention relates to a boiler system using hydrogen as a heat source.
This makes it possible to simultaneously inject the hydrogen supplied from the hydrogen balance generator through a plurality of nozzles in a predetermined reaction chamber which forms the same air flow as the hydrogen injection direction, And a heat radiating plate provided in the reaction chamber for heat transferring the hydrogen to the heat transfer plate.
Accordingly, it becomes possible to manufacture a boiler using hydrogen, which allows a sufficient amount of heat to be realized while minimizing pollution.
Description
본 발명은 수소를 열원으로 하는 보일러시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 수소밸생기에서 공급되는 수소를 복수의 노즐을 통하여 수소의 분사방향과 동일한 공기흐름을 형성하는 소정의 반응챔버에서 분사시키도록 하며, 수소의 분사부에 수소의 산화반응이 가능한 다공상의 발열체막을 설치하여 수소가 통과시 산화 발열토록 하고, 발열시 발생되는 칼로리를 통하여 반응챔버내에 배치되면서 열매가 충진되는 열흡수배관을 가열하도록 하는 구성으로 화석자원의 대체효과를 가져옴은 물론 연소에 의한 공해발생을 억제하도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a boiler system using hydrogen as a heat source, and more particularly, to a hydrogen boiler system in which hydrogen supplied from a hydrogen balance generator is injected through a plurality of nozzles in a predetermined reaction chamber And a hydrogen-oxidizing reaction film capable of oxidizing hydrogen is installed in the injection part of the hydrogen to cause the oxidation heat to be generated when hydrogen passes through it, and the heat absorption pipe to be placed in the reaction chamber through the calories generated during the heating, The present invention relates to a boiler system using hydrogen as a heat source to suppress generation of pollution due to combustion as well as bring about substitute effect of fossil resources.
일반적으로 촉매 히터는 사용하는 연료가 탄화수소 계열인 가스 즉, 프로판 혹은 부탄가스를 사용하여 연료와 촉매가 혼합하여 분사되는 방법으로서 복잡한 구성이 구비되어야 하며, 작동시 끓는점 보다 훨씬 높은 온도가 요구된다. Generally, a catalyst heater is a method in which a fuel and a catalyst are mixed and injected using a hydrocarbon-based gas, that is, propane or butane gas, and a complicated configuration is required, and a temperature much higher than a boiling point is required during operation.
그러나, 액체연료인 메탄올은 보관이나 운반이 가스보다 용이하여 안전하고,연료 공급 펌프나 공기주입 장치가 없어도 촉매 화학반응에 의하여 산화 반응을 하여서 불꽃 없이 연소시킴으로서 열을 발생시킬 수 있으며, 온도 조절은 연료 공급 밸브나 촉매 접촉 면적 혹은 거리 및 내부 디자인에 따라 조절 할 수 있다. However, methanol, which is a liquid fuel, is safe and easier to store and transport than gas, and even if there is no fuel supply pump or air injection device, it is oxidized by catalytic chemical reaction and can generate heat by burning without flame. It can be adjusted according to the fuel supply valve or the catalytic contact area or distance and internal design.
또한, 이때 발생되는 열은 불꽃이 없고 냄새가 없으며 특별한 전기 공급 없이 작동된다는 장점이 있고 또한 무게가 가볍고 기존의 가열기에 비해 부피가 작고 휴대가 간편하여 여러 용도로 응용이 가능하나, 부산물로서 발생하는 물이 연료인 메탄올에 희석됨으로서 효율이 저하되는 문제가 있다.In addition, the heat generated at this time is advantageous in that it is free of flame, has no odor, operates without special electric power supply, is light in weight, is smaller in volume than a conventional heater, and is portable and can be used for various purposes. There is a problem that efficiency is lowered because water is diluted in methanol which is a fuel.
한편, 이와같은 기술과 관련하여 미국특허공보 제6,062,210호에는 촉매 코어에 미세다공성 폴리테트라플루로르에틸렌(PTFE) 수지 내에 촉매를 구비함으로서 기화된 연료가 촉매에 도달하게 해주며 생성된 물이 촉매와 접촉하는 것을 방지하도록 하는 구성으로 이루어진 휴대용 열발생장치가 공지되어 있다. On the other hand, in relation to such a technique, U.S. Patent No. 6,062,210 discloses that a catalytic core is provided with a catalyst in a microporous polytetrafluoroethylene (PTFE) resin so that the vaporized fuel can reach the catalyst, A portable heat generating device is known which has a configuration for preventing contact with the heat source.
그러나, 상기와 같은 휴대용 열발생장치는, 미세다공성 폴리테트라플루로르에틸렌 수지가 충분한 선택성을 갖고 있지 않아 열효율이 저하되는 단점이 있고, 가열된 촉매로 인하여 미세 다공성 수지가 변형되는 문제가 있었다.However, the above portable heat generating apparatus has a disadvantage in that the microporous polytetrafluoroethylene resin does not have sufficient selectivity and the thermal efficiency is lowered, and there is a problem that the microporous resin is deformed due to the heated catalyst.
이러한 문제점을 개선하기 위한 촉매히터가 등록특허공보 제529155호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 다공성 세라믹필터(13)가 구비된 연료탱크(10)와 촉매(21)와 발생하는 물을 흡수하는 흡습제(22) 및 열전달 매체(23)로 구성되는 발열부(20), 상기 발열부와 다공성 세라믹 필터(13) 사이에는 산소를 공급하는 이격된 공간부(24)가 구비된다.A catalyst heater for improving such a problem is disclosed in Japanese Patent Publication No. 529155. As shown in Fig. 1, the catalyst heater includes a
그리고, 연료탱크 내부(11)에는 다공성 세라믹 재질로 된 연료 카트리지(12)가 삽입되고, 상기 카트리지(12)는 개폐되는 투입구(14)를 통하여 장착되며, 그 일측에 압력조절구(15)가 구비된다.A
또한, 산소 공급이 가능한 공간부(24)와 촉매(21)와 흡습제(22)로 사용되는 실리카겔 등의 움직임을 방지하고 촉매(21)가 흡습제(22)의 표면과 직접 접촉을 피하도록 하는 역할을 함과 동시에 발열되는 열을 위부로 효율적으로 전달시키기 위하여 열전달매체(23)로서 글라스울을 사용하여 발열부(20)를 구성하며, 상기 열전달매체(23)는 열의 방출과 공기의 원활한 공급을 위해 발열 부분의 외부는 방열부(31)로서 스테인리스스틸 재질인 타공망을 채용한 발열부커버(30)를 구비하는 구성으로 이루어 진다.It is also possible to prevent movement of the silica gel or the like used as the
그러나, 상기와 같은 촉매히터는, 연료를 액상인 메탄올을 사용함으로써 별도의 카트리지등을 구비하여야 하여 사용이 불편하고, 촉매에 의한 발화시 발생되는 수분을 흡수하기 위한 별도의 장치를 필요로 하여 그 구성이 복잡하게 되며, 연료가 열전달매체(23)가 촉매와 분리되는 구성으로 열전달 효율이 저하되는 등의 단점이 있는 것이다.However, such a catalytic heater as described above requires a separate cartridge or the like by using methanol, which is a liquid fuel, which is inconvenient to use and requires a separate device for absorbing moisture generated during the ignition by the catalyst, The configuration is complicated and the heat transfer efficiency is lowered because the fuel is separated from the catalyst by the
상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 특허등록된 제532230호의 수소발생장치 및 특허등록 제535434호의 수소발생시스템을 이용하여 발생되는 수소를 사용도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a hydrogen generating apparatus of the 532230 patent registered and patented by the applicant of the present invention and a hydrogen generating system using the hydrogen generating system of the patent registration No. 535434 And a boiler system using hydrogen as a heat source.
또한 본 발명은, 수소를 연료원으로 하고 연소반응 없이 촉매에 의한 산화반응시 발열토록 하여 열원의 생산원가를 최소화 함은 물론 연소에 따른 공해물질의 배출이 없도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템을 제공하는 데 있다.The present invention also provides a boiler system using hydrogen as a fuel source and minimizing the production cost of the heat source by causing the oxidation reaction by the catalyst to be performed without a combustion reaction, .
더하여 본 발명은, 촉매와 열전달매체가 일체화 시켜 열손실을 최소화 하도록 하며, 수소발생기에서 발생되는 수소와 산소를 동시에 사용할 수 있도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a boiler system using hydrogen as a heat source so as to minimize the heat loss by integrating the catalyst and the heat transfer medium, and to simultaneously use hydrogen and oxygen generated from the hydrogen generator.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수소밸생기에서 공급되는 수소를 복수의 노즐을 통하여 수소의 분사방향과 동일한 공기흐름을 형성하는 소정의 반응챔버에서 분사시키도록 하며, 수소의 분사부에 수소의 산화반응이 가능한 다공상의 열도체막을 설치하여 수소가 통과시 산화 발열토록 하고, 발열시 발생되는 열량을 통하여 반응챔버내에 배치되는 열흡수배관을 가열하도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hydrogen generator for injecting hydrogen supplied from a hydrogen balance generator through a plurality of nozzles in a predetermined reaction chamber forming an air flow which is the same as the hydrogen injection direction, Which is capable of performing oxidation reaction of hydrogen, to oxidize heat when hydrogen passes through it, and to heat the heat absorption pipe disposed in the reaction chamber through heat generated when heat is generated, .
본 발명에 의하면, 물을 원재료로 발생되는 수소를 연료원으로 하고 연소반응 없이 촉매에 의한 산화반응시 발열토록 하여 열원의 생산원가를 최소화 함은 물론 연소에 따른 공해물질의 배출이 없어 자연친화적인 장치를 제공하는 효과를 가져온다.According to the present invention, hydrogen generated from water as a raw material is used as a fuel source, and the cost of the heat source is minimized by heating the oxidation reaction by the catalyst without the combustion reaction. In addition, Thereby providing an effect of providing a device.
더하여 본 발명은, 촉매와 열전달매체가 일체화 시켜 열손실을 최소화 하며, 수소발생기에서 발생되는 수소와 산소를 동시에 사용하여 보일러의 효율을 상승시킴은 물론 순수한 산소를 실내에 공급하여 공기를 정화시키는 효과를 가져온다.In addition, the present invention minimizes the heat loss by integrating the catalyst and the heat transfer medium, minimizes heat loss, and increases the efficiency of the boiler by simultaneously using hydrogen and oxygen generated from the hydrogen generator, Lt; / RTI >
도1은 종래의 촉매히터를 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명의 보일러 시스템을 도시한 개략도이다.
도3은 본 발명의 보일러 시스템의 분사장치를 도시한 요부 단면도이다.1 is a schematic view showing a conventional catalyst heater.
2 is a schematic diagram illustrating the boiler system of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the main portion showing the injection device of the boiler system of the present invention.
본 발명은 수소를 열원으로 하는 보일러시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 수소밸생기에서 공급되는 수소를 복수의 노즐을 통하여 수소의 분사방향과 동일한 공기흐름을 형성하는 소정의 반응챔버에서 분사시키도록 하며, 수소의 분사부에 수소의 산화반응이 가능한 다공상의 발열체막을 설치하여 수소가 통과시 산화 발열토록 하고, 발열시 발생되는 칼로리를 통하여 반응챔버내에 배치되면서 열매가 충진되는 열흡수배관을 가열하도록 하는 구성으로 화석자원의 대체효과를 가져옴은 물론 연소에 의한 공해발생을 억제하도록 하는 수소를 열원으로 하는 보일러시스템에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a boiler system using hydrogen as a heat source, and more particularly, to a hydrogen boiler system in which hydrogen supplied from a hydrogen balance generator is injected through a plurality of nozzles in a predetermined reaction chamber And a hydrogen-oxidizing reaction film capable of oxidizing hydrogen is installed in the injection part of the hydrogen to cause the oxidation heat to be generated when hydrogen passes through it, and the heat absorption pipe to be placed in the reaction chamber through the calories generated during the heating, The present invention relates to a boiler system using hydrogen as a heat source to suppress generation of pollution due to combustion as well as bring about substitute effect of fossil resources.
일반적으로 촉매 히터는 사용하는 연료가 탄화수소 계열인 가스 즉, 프로판 혹은 부탄가스를 사용하여 연료와 촉매가 혼합하여 분사되는 방법으로서 복잡한 구성이 구비되어야 하며, 작동시 끓는점 보다 훨씬 높은 온도가 요구된다. Generally, a catalyst heater is a method in which a fuel and a catalyst are mixed and injected using a hydrocarbon-based gas, that is, propane or butane gas, and a complicated configuration is required, and a temperature much higher than a boiling point is required during operation.
그러나, 액체연료인 메탄올은 보관이나 운반이 가스보다 용이하여 안전하고,연료 공급 펌프나 공기주입 장치가 없어도 촉매 화학반응에 의하여 산화 반응을 하여서 불꽃 없이 연소시킴으로서 열을 발생시킬 수 있으며, 온도 조절은 연료 공급 밸브나 촉매 접촉 면적 혹은 거리 및 내부 디자인에 따라 조절 할 수 있다. However, methanol, which is a liquid fuel, is safe and easier to store and transport than gas, and even if there is no fuel supply pump or air injection device, it is oxidized by catalytic chemical reaction and can generate heat by burning without flame. It can be adjusted according to the fuel supply valve or the catalytic contact area or distance and internal design.
또한, 이때 발생되는 열은 불꽃이 없고 냄새가 없으며 특별한 전기 공급 없이 작동된다는 장점이 있고 또한 무게가 가볍고 기존의 가열기에 비해 부피가 작고 휴대가 간편하여 여러 용도로 응용이 가능하나, 부산물로서 발생하는 물이 연료인 메탄올에 희석됨으로서 효율이 저하되는 문제가 있다.In addition, the heat generated at this time is advantageous in that it is free of flame, has no odor, operates without special electric power supply, is light in weight, is smaller in volume than a conventional heater, and is portable and can be used for various purposes. There is a problem that efficiency is lowered because water is diluted in methanol which is a fuel.
한편, 이와같은 기술과 관련하여 미국특허공보 제6,062,210호에는 촉매 코어에 미세다공성 폴리테트라플루로르에틸렌(PTFE) 수지 내에 촉매를 구비함으로서 기화된 연료가 촉매에 도달하게 해주며 생성된 물이 촉매와 접촉하는 것을 방지하도록 하는 구성으로 이루어진 휴대용 열발생장치가 공지되어 있다. On the other hand, in relation to such a technique, U.S. Patent No. 6,062,210 discloses that a catalytic core is provided with a catalyst in a microporous polytetrafluoroethylene (PTFE) resin so that the vaporized fuel can reach the catalyst, A portable heat generating device is known which has a configuration for preventing contact with the heat source.
그러나, 상기와 같은 휴대용 열발생장치는, 미세다공성 폴리테트라플루로르에틸렌 수지가 충분한 선택성을 갖고 있지 않아 열효율이 저하되는 단점이 있고, 가열된 촉매로 인하여 미세 다공성 수지가 변형되는 문제가 있었다.However, the above portable heat generating apparatus has a disadvantage in that the microporous polytetrafluoroethylene resin does not have sufficient selectivity and the thermal efficiency is lowered, and there is a problem that the microporous resin is deformed due to the heated catalyst.
이러한 문제점을 개선하기 위한 촉매히터가 등록특허공보 제529155호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 다공성 세라믹필터(13)가 구비된 연료탱크(10)와 촉매(21)와 발생하는 물을 흡수하는 흡습제(22) 및 열전달 매체(23)로 구성되는 발열부(20), 상기 발열부와 다공성 세라믹 필터(13) 사이에는 산소를 공급하는 이격된 공간부(24)가 구비된다.A catalyst heater for improving such a problem is disclosed in Japanese Patent Publication No. 529155. As shown in Fig. 1, the catalyst heater includes a
그리고, 연료탱크 내부(11)에는 다공성 세라믹 재질로 된 연료 카트리지(12)가 삽입되고, 상기 카트리지(12)는 개폐되는 투입구(14)를 통하여 장착되며, 그 일측에 압력조절구(15)가 구비된다.A
또한, 산소 공급이 가능한 공간부(24)와 촉매(21)와 흡습제(22)로 사용되는 실리카겔 등의 움직임을 방지하고 촉매(21)가 흡습제(22)의 표면과 직접 접촉을 피하도록 하는 역할을 함과 동시에 발열되는 열을 위부로 효율적으로 전달시키기 위하여 열전달매체(23)로서 글라스울을 사용하여 발열부(20)를 구성하며, 상기 열전달매체(23)는 열의 방출과 공기의 원활한 공급을 위해 발열 부분의 외부는 방열부(31)로서 스테인리스스틸 재질인 타공망을 채용한 발열부커버(30)를 구비하는 구성으로 이루어 진다.It is also possible to prevent movement of the silica gel or the like used as the
그러나, 상기와 같은 촉매히터는, 연료를 액상인 메탄올을 사용함으로써 별도의 카트리지등을 구비하여야 하여 사용이 불편하고, 촉매에 의한 발화시 발생되는 수분을 흡수하기 위한 별도의 장치를 필요로 하여 그 구성이 복잡하게 되며, 연료가 열전달매체(23)가 촉매와 분리되는 구성으로 열전달 효율이 저하되는 등의 단점이 있는 것이다.However, such a catalytic heater as described above requires a separate cartridge or the like by using methanol, which is a liquid fuel, which is inconvenient to use and requires a separate device for absorbing moisture generated during the ignition by the catalyst, The configuration is complicated and the heat transfer efficiency is lowered because the fuel is separated from the catalyst by the
110
수소발생기
121
저장조
122
분배기
130
발열체막
140
분사장치
200
반응챔버
233
송풍팬
237
온열유니트110
122
140
233 Ventilation fan 237 Heating unit
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150186260A KR20170076233A (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Hydrogen boiler comprising porous heating membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150186260A KR20170076233A (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Hydrogen boiler comprising porous heating membrane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170076233A true KR20170076233A (en) | 2017-07-04 |
Family
ID=59357017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150186260A KR20170076233A (en) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | Hydrogen boiler comprising porous heating membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170076233A (en) |
-
2015
- 2015-12-24 KR KR1020150186260A patent/KR20170076233A/en unknown
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20151224 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination |