KR100274997B1 - A gas boiler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잠열부 열교환기로부터 배출된 응축수를 포집하는 응축수 받이관에 응축수를 가열할 수 있는 히팅수단을 부착하여 응축수의 동결을 방지함으로써, 추운 겨울철에도 보일러의 가동성을 향상시킬 수 있는 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치에 관한 것으로, 이 동결 방지장치는 잠열부 열교환기(10)에서 배출된 응축수가 포집되는 응축수 받이관(30)에 설치되어 응축수의 온도를 감지하여 콘트롤러(40, 40')로 전달하는 온도센서(42, 42')와, 배기후드(22a)에서 모아진 응축수가 유입되는 응축수 받이관(30)에 장착되어 내부의 응축수를 가열하는 히팅수단을 포함하되, 상기 히팅수단은 응축수 받이관(30)을 감싸고 있는 난방수 파이프(44')와, 콘트롤러(40')로부터 전달되는 출력신호에 의해 개방되어 난방수 파이프(44')에 고온의 난방수를 공급하는 개폐밸브(46')로 구성된다.The present invention is attached to the condensate receiving tube to collect the condensate discharged from the latent heat portion heat exchanger to the heating means for heating the condensate to prevent the freezing of the condensate, condensing boiler that can improve the operability of the boiler even in cold winter It relates to a condensate freezing prevention device, which is installed in the condensate receiving tube 30 to collect the condensate discharged from the latent heat exchanger 10 to detect the temperature of the condensate to the controller (40, 40 ') And a heating means mounted on the condensate receiving pipe 30 through which the temperature sensors 42 and 42 'to transmit and the condensate collected from the exhaust hood 22a flow into the condensate receiving pipe 30, wherein the heating means is configured to heat the condensate. Opened by the heating water pipe 44 'surrounding the pipe 30 and the output signal transmitted from the controller 40', the dog supplying high temperature heating water to the heating water pipe 44 '. It consists of a valve (46 ').
Description
본 발명은 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 잠열부 열교환기로부터 배출된 응축수를 포집하는 응축수 받이관에 응축수를 가열할 수 있는 히팅수단을 부착하여 응축수의 동결을 방지함으로써, 추운 겨울철에도 보일러의 가동성을 향상시킬 수 있는 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing condensate freezing of a condensing boiler, and more particularly, by attaching a heating means capable of heating condensate to a condensate receiving tube for collecting condensate discharged from a latent heat exchanger to prevent freezing of condensate. The present invention relates to a condensate freezing prevention device of a condensing boiler, which can improve boiler operability even in a cold winter season.
일반 가정에서 난방 및 온수공급을 위해 주로 사용하는 보일러는 사용연료에 따라서, 기름 보일러와 가스 보일러로 나눌 수 있다. 가스 보일러에는 액화석유가스(LPG)를 원료로 사용하는 경우도 있으나, 경유나 등유에 비해 황분을 거의 함유하고 있지 않기 때문에 대기오염을 최소화할 수 있는 청정연료인 LNG를 대부분 사용하고 있다.Boilers commonly used for heating and hot water supply in homes can be divided into oil boilers and gas boilers, depending on the fuel used. LPG may be used as a raw material for gas boilers, but since LNG contains little sulfur compared to diesel or kerosene, most LNG is used as a clean fuel to minimize air pollution.
이러한 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러가지 형식으로 나눌 수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다. 이 중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열부 열교환기와 함께, 현열부 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식은 현열부 열교환기만 구비하고 있다. 이해를 돕기 위해, 본 명세서에서는 콘덴싱 방식에서 사용하는 잠열부 열교환기를 구비한 보일러를 콘덴싱 보일러로 칭한다.These gas boilers can be divided into various types according to the control method or the sealed state, and can be classified into condensing and non-condensing types according to heat sources for heating the heating water. Among them, the condensing method has a sensible heat exchanger that directly heats the heating water by using the heat burned by the burner, and a latent heat exchanger that heats the heating water by using latent heat of exhaust gas passing through the sensible heat exchanger. In the non-condensing method, only the sensible heat exchanger is provided. For the sake of understanding, in the present specification, a boiler having a latent heat exchanger used in the condensing method is referred to as a condensing boiler.
도 1은 종래의 콘덴싱 열교환기를 지닌 보일러의 일부를 도시한 구성도로, 난방수가 순환되는 유동관이 3열로 배치된 3-2-3패스 3단 방식의 열교환기를 예시하였다. 가스 보일러의 주요 부분인 연소기(18)의 내부에는 유입된 공기에 의해서 가스연료를 연소시키는 버너(도시 생략)와, 이 버너에서 발생된 현열에 의해 열교환되면서 난방수가 가열되는 현열부 열교환기(도시생략)가 위에서부터 차례대로 배치된다. 현열부 열교환기의 하부에는 배기가스와의 열교환을 통해 난방수가 가열되는 콘덴싱 열교환기(10)가 배치된다.1 is a configuration diagram showing a part of a boiler having a conventional condensing heat exchanger, illustrating a 3-2-3 pass three-stage heat exchanger having three rows of flow tubes through which heating water is circulated. Inside the combustor 18, which is a main part of the gas boiler, a burner (not shown) for combusting gas fuel by the introduced air, and a sensible heat exchanger in which heating water is heated while being heated by sensible heat generated from the burner. O) are arranged in order from the top. The condensing heat exchanger 10 is disposed below the sensible heat exchanger to heat the heating water through heat exchange with the exhaust gas.
보일러의 작동시에, 화살표를 따라 유입되는 연소된 배기가스는 콘덴싱 열교환기(10)를 통과한 다음, 배기덕트(22)를 통해서 외부로 방출된다. 또한, 연소기(18)의 하부를 이루고 있는 배기후드에는 잠열부 열교환기(10)에서 발생된 응축수를 보일러 외부로 방출하기 위한 응축수 배출관(20)이 구비되어 있다.In the operation of the boiler, the combusted exhaust gas flowing along the arrow passes through the condensing heat exchanger 10 and is then discharged to the outside through the exhaust duct 22. In addition, the exhaust hood forming the lower part of the combustor 18 is provided with a condensate discharge pipe 20 for discharging the condensed water generated in the latent heat exchanger 10 to the outside of the boiler.
잠열부 열교환기(10)는 난방수가 유입되는 유입관(12)과, 유입된 난방수가 순환되면서 열교환되는 유동관(16)과, 유동관(16)을 통해 가열된 난방수가 현열부 열교환기로 배출되는 유출관(14)이 구비되어 있다. 또한, 열교환기(10)내부에는 배기가스의 열교환면적을 증대시키기 위한 다수의 잠열핀이 설치되어 있다.The latent heat exchanger 10 includes an inflow pipe 12 through which heating water is introduced, a flow pipe 16 through which heat is introduced while the introduced heating water circulates, and an outflow from which the heating water heated through the flow pipe 16 is discharged to the sensible heat exchanger. The tube 14 is provided. In addition, a plurality of latent heat fins are provided in the heat exchanger 10 to increase the heat exchange area of the exhaust gas.
응축수 배출관(20)으로 빠져 나온 응축수는 하부의 응축수 받이관(30)과 응축수 방출관(32)을 통해서 외부로 방출된다. 본 명세서에서는 설명의 목적상 3개의 부분으로 나누어 명칭을 부여하였으나, 실제로는 이들 3개의 관이 하나의 단품으로 제작되는 것이 일반적이다.Condensed water exited to the condensate discharge pipe 20 is discharged to the outside through the condensate receiving pipe 30 and the condensate discharge pipe 32 of the lower. In the present specification, the name is divided into three parts for the purpose of explanation, but in practice, these three tubes are generally manufactured in one piece.
이러한 구성을 지닌 종래의 콘덴싱 보일러에 있어서, 보일러를 오랫동안 가동하지 않거나 외기의 온도가 상당히 낮은 추운 겨울철에 보일러를 가동하는 경우에는 응축수 받이관(30)에 포집된 응축수가 얼어붙게 되며, 심한 경우에는 응축수 관이 동파되어 응축수가 보일러의 내부로 흘러내림으로써, 부식이나 단락등의 문제를 초래하게 된다.In the conventional condensing boiler having such a configuration, when the boiler is not operated for a long time or when the boiler is operated in a cold winter when the temperature of the outside air is considerably low, the condensed water collected in the condensate tube 30 is frozen. The condensate pipe is frozen and condensate flows into the boiler, causing problems such as corrosion and short circuit.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 응축수 받이관에 히팅수단을 장착하여 내부 응축수의 동결을 방지함으로써 응축수의 누출을 막을 수 있는 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems is to provide a condensate freezing prevention device of the condensing boiler that can prevent the leakage of condensate by preventing the freezing of the internal condensate by mounting a heating means to the condensate receiving tube.
도 1은 종래 콘덴싱 보일러의 일부 구성을 보인 개략도,1 is a schematic view showing a part of a conventional condensing boiler,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응축수 동결 방지장치를 보인 구성도,Figure 2 is a block diagram showing a condensate freezing prevention apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 동결 방지장치를 보인 구성도.Figure 3 is a schematic view showing a condensate freezing prevention apparatus according to another embodiment of the present invention.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
10:열교환기 18:연소기10: heat exchanger 18: burner
20:응축수 배출관 22:배기덕트20: condensate discharge pipe 22: exhaust duct
30:응축수 받이관 32:응축수 방출관30: condensate receiving tube 32: condensate discharge tube
40, 40':콘트롤러 42, 42':온도센서40, 40 ': Controller 42, 42': Temperature sensor
44:히팅코일 44':난방수 파이프44: heating coil 44 ': heating pipe
46:스위치 46':개폐밸브46: switch 46 ': open and close valve
상술한 본 발명의 목적은 버너에서 발생된 현열에 의해 열교환되면서 난방수가 가열되는 현열부 열교환기와, 이 현열부 열교환기를 통과한 배기가스와의 열교환을 통해 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 구비한 콘덴싱 보일러에 있어서, 잠열부 열교환기에서 배출된 응축수가 포집되는 응축수 받이관에 설치되어 응축수의 온도를 감지하여 콘트롤러로 전달하는 온도센서와, 응축수 받이관에 장착된 상태에서 콘트롤러의 조작에 따라 작동되어 내부의 응축수를 가열하는 히팅수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is provided with a sensible heat exchanger in which heating water is heated while being heated by sensible heat generated in the burner, and a latent heat exchanger for heating the heating water through heat exchange with exhaust gas passing through the sensible heat exchanger. In the condensing boiler, the temperature sensor is installed in the condensate receiving tube to collect the condensate discharged from the latent heat exchanger, and detects the temperature of condensate and delivers it to the controller, and operates according to the operation of the controller while installed in the condensate receiving tube. It is achieved by the condensate freezing prevention device of the condensing boiler characterized in that it comprises a heating means for heating the condensate therein.
이하, 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 콘덴싱 보일러의 응축수 동결 방지장치에 대하여 상세히 설명하기로 하며, 도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.Hereinafter, an apparatus for preventing condensate freezing of a condensing boiler according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3, and the same components as in the conventional structure described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응축수 동결 방지장치를 보인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 동결 방지장치를 보인 구성도이다.2 is a block diagram showing a condensate freezing prevention apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a condensate freezing prevention apparatus according to another embodiment of the present invention.
이, 가스 보일러의 주요 부분인 연소기(18)의 내부에는 배기가스 열을 이용하여 난방수를 가열하기 위한 콘덴싱 열교환기(10)가 배치되어 있다. 보일러의 작동시에, 그러므로, 화살표를 따라 유입되는 연소된 배기가스는 콘덴싱 열교환기(10)를 통과한 다음, 배기덕트(22)를 통해서 외부로 방출된다. 또한, 연소기(18)의 하부를 이루고 있는 배기후드에는 잠열부 열교환기(10)에서 발생된 응축수를 보일러 외부로 방출하기 위한 응축수 배출관(20)과, 응축수 배출관(20)에서 나온 응축수를 포집하는 응축수 받이관(30) 및 응축수 방출관(32)이 구비되어 있다.A condensing heat exchanger 10 for heating the heating water using exhaust gas heat is disposed inside the combustor 18, which is a main part of the gas boiler. In operation of the boiler, therefore, the combusted exhaust gas flowing along the arrow passes through the condensing heat exchanger 10 and is then discharged to the outside through the exhaust duct 22. In addition, the exhaust hood which forms the lower part of the combustor 18 collects the condensate discharge pipe 20 for discharging the condensate generated by the latent heat exchanger 10 to the outside of the boiler, and the condensate discharged from the condensate discharge pipe 20. The condensate receiving tube 30 and the condensate discharge tube 32 is provided.
이러한 구조의 콘덴싱 보일러에 있어서, 응축수 받이관(20)에 포집된 응축수의 동결을 막아 동파를 방지하기 위한 방안으로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 잠열부 열교환기(10)에서 배출된 응축수가 포집되는 응축수 받이관(30)에 응축수의 온도를 감지하여 콘트롤러(40)로 전달하기 위한 온도센서(42)를 부착하였으며, 응축수 받이관(30)에는 배기후드(22a)에서 모아진 응축수가 유입되는 응축수 받이관(30)에 장착되어 내부의 응축수를 가열하는 히팅수단을 장착하였다.In the condensing boiler of such a structure, in order to prevent freezing of the condensate collected in the condensate receiving tube 20 to prevent freezing, in the preferred embodiment of the present invention, the condensate discharged from the latent heat exchanger 10 is collected. A temperature sensor 42 is attached to the condensate receiving tube 30 to detect and transmit the temperature of the condensate to the controller 40. The condensate receiving tube 30 has a condensate receiving inflow of condensate collected from the exhaust hood 22a. It was mounted to the tube 30 was equipped with a heating means for heating the condensate inside.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서 채용한 히팅수단은 응축수 받이관(30)을 감싸고 있는 히팅코일(44)과, 콘트롤러(40)로부터 전달되는 출력신호를 바탕으로 외부 전원에서 공급된 전기를 히팅코일(44)로 보내는 스위치(46)로 이루어져 있다. 스위치(46)는 외부 전원(48)과 접속되어 있어, 콘트롤러(40)로부터 전달되는 신호에 따라서 온(ON)상태로 전환되어 히팅코일(44)에 전기를 공급하게 된다.As shown in Figure 2, the heating means employed in the preferred embodiment of the present invention is a heating coil 44 surrounding the condensate tube 30 and the external power source based on the output signal transmitted from the controller 40 Consists of a switch 46 to send the electricity supplied from the heating coil (44). The switch 46 is connected to an external power source 48, and is switched on according to a signal transmitted from the controller 40 to supply electricity to the heating coil 44.
여기에서, 콘트롤러(40)는 온도센서(42)에 의해 감지된 응축수 받이관(30)내의 응축수 온도가 규정값 이하인 경우에, 스위치(46)에 제어신호를 출력한다. 스위치(46)의 작동에 따라 히팅코일(44)에 전기가 공급되면, 히팅코일(44)이 발열되면서 응축수 받이관(30)내부에 있는 응축수를 가열하게 된다.Here, the controller 40 outputs a control signal to the switch 46 when the condensate temperature in the condensate receiving tube 30 sensed by the temperature sensor 42 is equal to or less than a prescribed value. When electricity is supplied to the heating coil 44 according to the operation of the switch 46, the heating coil 44 generates heat, thereby heating the condensed water in the condensed water receiving tube 30.
다음에, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히팅수단을 도시한 것으로서, 본 실시예에서 채용한 히팅수단의 구성을 보면, 응축수 받이관(30)을 감싸고 있는 난방수 파이프(44')와, 콘트롤러(40')로부터 전달되는 출력신호에 의해 개방되어 난방수 파이프(44')에 고온의 난방수를 공급하는 개폐밸브(46')로 이루어져 있다.Next, Figure 3 shows a heating means according to another embodiment of the present invention, when looking at the configuration of the heating means employed in this embodiment, the heating water pipe 44 'surrounding the condensate receiving pipe 30 And an open / close valve 46 'that is opened by an output signal transmitted from the controller 40' and supplies high-temperature heating water to the heating water pipe 44 '.
본 실시예에서는 별도의 히팅코일을 채용하지 않고, 보일러 내부에 흐르는 난방수의 열을 이용하여 응축수의 동결을 방지하는 구조를 채용하였다. 이러한 구조의 동결 방지장치에 있어서, 콘트롤러(40')는 온도센서(42')에서 전달되는 신호를 바탕으로 규정값 이하인 경우에는 개폐밸브(46')에 신호를 보내 이를 개방시킨다. 그 결과, 난방수 파이프(44')로 고온의 난방수가 순환되면서 응축수 받이관(30)내부의 응축수를 가열하게 된다.In this embodiment, a separate heating coil is not used, and a structure that prevents freezing of the condensate by using heat of heating water flowing in the boiler is adopted. In the freezing prevention device of such a structure, the controller 40 'sends a signal to the on / off valve 46' to open when the controller 40 'is below a prescribed value based on the signal transmitted from the temperature sensor 42'. As a result, the high temperature heating water is circulated to the heating water pipe 44 ', thereby heating the condensed water inside the condensate receiving pipe 30.
지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 응축수의 동결을 방지하기 위한 실시예들을 예시하였으나, 본 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 그 밖의 다른 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 가령, 도 2와 도 3의 히팅코일이나, 난방수 파이프를 응축수 받이관(30)내부에 설치할 수도 있으며, 도 3의 난방수 파이프에 개폐밸브를 설치하지 않고 직결시켜 항상 난방수가 지나도록 구성하는 것도 가능하다.While the exemplary embodiments of the present invention have been described above to prevent freezing of condensate, it will be understood that other modifications are possible to those skilled in the art. For example, the heating coil or the heating water pipes of FIGS. 2 and 3 may be installed inside the condensate tube 30, and the heating water pipes of FIG. It is also possible.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 응축수 받이관에 히팅수단을 장착하여 내부 응축수의 동결을 방지함으로써 응축수의 누출을 막을 수 있는 이점이 있다.According to the present invention described above, there is an advantage that can prevent the leakage of condensate by preventing the freezing of the internal condensate by mounting a heating means in the condensate receiving tube.
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20110622 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |