KR100398050B1 - 가스보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기존의 분젠식 연소방식에 의하여 연소되는 것을 탈피하고, 열효율을 높이면서 배기가스를 절감하는 구조로 된 가스보일러에 관한 것이다.

종래의 경우, 연소공기와 가스는 벤튜리관을 통해 혼합되고, 버너에 유도되면서 버너에서 착화되는 방식으로 되어 있었고, 이러한 구조는 가스와 공기의 혼합비가 맞지 않아 불완전연소를 유발하고, 그 구조에 있어서도, 수평적 배치를 벗어날 수 없었던 바, 본 발명에 의하면, 연소에 필요한 연소공기를 버너공급전에 충분히 혼합하여 공급함으로써, 착화불안정의 문제점을 개선하게 되었고, 그 구조상 수평적 배열을 탈피하여 임의배열이 가능함은 물론, 흡열핀이 일체 형성된 하나의 열교환기에 의해 잠열까지도 모두 흡열하여 이를 에너지화 함으로써 고효율을 실현하고 완전연소에 의해 배기가스 농도를 줄일 수 있게 된 발명인 것이다.

Description

가스보일러

본 발명은 고효율을 실현시키면서, 유해가스배출이 절감되는 구성으로 이루어진 가스보일러에 관한 것으로서, 특히, 연소에 필요로 하는 연소공기가 버너에유입되기 전에 가스와 충분히 혼합되게 하여 버너에 공급되므로서, 소음제거의 효과를 배가시키게 됨과, 연소열이 일체형 열교환부에 전부 전달되도록 함으로써, 열효율을 극대화시킬 수 있게 된 가스보일러에 관한 것이다.

종래의 경우, 대부분의 가스보일러는 도면 제4도에서 보는 바와 같이 분젠식 연소방법에 의하여 가동되게 하였다.

즉, 가스유입구를 통해 가스가 공급되면, 가스는 버너와 연결된 벤튜리관에 유도되면서 흘러가게 되고, 공기유입구에서도 공기가 유입되어, 흘러가는 가스와 혼합되어서 버너에 공급된다.

이때, 자동점화기의 점화불꽃에 의해 순간점화되면서 버너의 가스가 연소하기 시작하고, 이 연소열은 버너 상부의 열교환기에 전달되면서, 열교환기 내측에 삽설된 난방파이프라인을 가열하는 구조로 되어 있었다.

이러한 구성을 갖는 종래기술은, 벤튜리관을 통한 1차공기 및 연소실 내의 2차공기의 강제혼합과정에서 어느 것 하나라도 정해진 연소비율에 맞지 아니할 경우에는 과도한 연소음이 발생되었고, 이로 인한 불완전 연소에 의해 유해가스(Co)가 다량 방출되었다.

또한, 버너와 연소실 및 열교환기의 조립구조상 수평배열에 의한 틀을 벗어날 수 없었고, 열효율을 높이는데 한계가 있게 되는 문제점이 지적되었다.

이는 최근의 환경오염방지 및 에너지 절약을 위한 각 분야의 많은 연구와 기술이 점진적으로 개발되고 있는 실정에 반하는 것이며, 열효율을 극대화하면서 유해가스농도를 절감시킬 수 있게 된 가스보일러의 출현이 요구되었다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 요구점을 충족시키면서 종래기술의 제반 문제점을 해소키 위하여 안출된 것으로서, 가스 및 공기유입구를 통해 유입된 가스와 공기는 가스혼합실에서 충분히 혼합된 상태로 버너에 공급되도록 하고, 일체형 열교환부를 거치면서 연소열을 완전흡열토록 구성하여 효율증대의 효과를 볼수 있는 가스보일러를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도에서 보는 바와 같이 가스유입구(20)와 공기유입구(10)가 갖추어져 있고, 공기유입구(10) 내측으로는 내경이 좁아지도록 한 안내가이드(11)가 형성되어 있다.

그리고, 가스토출구(22)측으로 정류판(12)이 형성되어 있으며, 이는 혼합실(36)에 연결되어 있다. 가스혼합실(30)은 버너(40)와 연결되며, 버너(40)의 하단부에는 흡열핀(51)이 일체형성된 열교환기(50)가 한쌍 위치하고 있고, 상호 조합된 열교환기(50)의 흡열핀(51) 종축으로 크고 작은 차단막(52)이 관통조립되어 있다.

한편, 상기의 열교환기(50) 하부측에는 배기팬(70)이 위치하고 있으며, 그 일측에는 응축수 수거통(72)이 결착되어서 구성된 것임을 알수 있다.

도면 제2도는 본 발명의 요부, 즉, 열교환부에 대한 상세적인 분리사시도인 것으로서, 열교환기(50)는 연소열을 흡열하기 위한 흡열핀(51)이 다수개 형성되어 있고, 그 후방측으로는 고온의 연소열을 저장키 위한 고온의 영역, 즉, 공간부(53)를 형성키 위하여 덮개판(54)을 결착하여서 이루어 진다.

또한, 흡열핀(51)에는 차단막(52)이 조립되는 장홈(51a)이 형성되어 있는 것이다.

도면 제3도는 제2도의 요부, 즉 열교환부가 결합된 상태의 평면구성도인 것으로 한쌍의 열교환기(50) 내측의 공간부(53)에 급수 및 난방의 수관(60)이 형성되어 있으며, 흡열핀(51)에는 차단막(52)이 결착되어서 구성된 것이다.

이상과 같이 구성되어진 본 발명의 작용 및 효과를 일실시예를 들어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도에서 보는 바와 같이 가스보일러의 초기가동시에는 배기팬(70)이 동작되면서 공기유입구(10)부터 배기구(71)까지의 유로(流路)를 형성시키게 된다. 이때, 가스유입구(20)을 통해 가스가 유입되면 가스노즐(21)에서 적당한 속도와 양으로서 가스토출구(22)를 통해 가스를 토출시킴과 동시에 공기유입구(10)를 통해 유입된 공기는 안내가이드(11)에 의해 유입속도가 가속되면서, 유도로를 타고 화살표와 같은 방향으로 이동되다가 정류판(12)에서 그 속도가 늦춰지면서, 다른 경로로 유입된 가스와 와류현상에 의해 1차적으로 혼합되어, 그 혼합가스는 점선으로 표기한 화살표와 같은 방향으로 이동되어 혼합실(30)에서 적당한 비율로 충분히 혼합된 상태에서 버너(40)로 공급된다.

이어서, 점화기(미도시하였음)에 의해 불꽃이 발생되어 버너(110) 표면에서 혼합된 가스와 순간 점화되어 연소가 계속적으로 이루어지고, 이때, 연소실 내에서는 고온의 연소열이 충만되어, 배기팬(70)에 의해 형성된 유로를 따라 도면에서의하부(열교환부측)로 이동되는데, 고온의 연소열은 열교환기(50)의 흡열핀(51)에 열을 전달하게 되고, 열교환기(50)에 의해, 그 후방측의 공간부(53)는 고온의 영역을 유지하면서, 형성된 급수 내지는 난방의 수관(60)에 서서히 열을 가하게 되므로서, 난방을 수행케 된다.

한편, 열교환기(50)의 흡열핀(51)에는 일정간격으로 크고 작은 차단막(52)이 형성되어 있으므로, 고온의 연소열이 차단막(52)에 의해 이동되는데 간섭을 받게 되므로서, 그 이동이 지연되어, 흡열핀(51)에서는 고온의 연소열이 지연되는 동안 충분히 그 열을 흡열하여, 수관(60)에 전달키 위함이다.

여기에서, 열교환기(50)는 하나의 몸체로 이루어지도록 하면서, 고온에서의 변형이나 파손됨이 없게 하고, 그 재질은 알루미늄 합금으로 된 것이 바람직하다.

상기에서 고온의 연소열이 지연이동되면서, 그 열을 충분히 열교환기(50)의 흡열핀(51)에 전달하면서, 유로의 끝부분에 도달해서는 배기팬(70)에의해 배기구(71)를 통해 강제배출되는데, 고온의 배기가스내의 수증기가 노점온도 이하로 되어 응축될때 발생한 물방울은 별도 구비한 수거통(72)에 수거되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 연소에 필요한 공기가 1,2차로 별도 분리되지 않고, 버너표면에서 연소되기 전에 혼합부에서 충분한 상태로 혼합되어 연소가 이루어지게되고, 버너구조가 종래의 수직형에서 수평형 내지는 임의배열이 가능케 되었고, 연소가스의 유로저항으로 잠열에너지까지 열에너지로 전환하는 등의 효과를 볼수 있게 된 유용한 발명인 것으로서, 기재된 실시예에 의해서만 구체설명이 이루어 졌으나, 일체형 열교환부와 이를 위한 가스 및 공기유입구조 등 임의배열에 대한기술은 열마든지 파생되어 나을 수 있는 것이며, 이러한 것은 본 발명의 청구범위에 포함됨은 당연한 것이다.

제1도는 본 발명의 개략적인 측단면 구성도,

제2도는 본 발명 요부에 대한 분해사시도,

제3도는 제2도의 결합된 상태 평면구성도,

제4도는 종래기술의 개략적인 구성도.

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

10...공기유입구 11...안내가이드 12...정류판

20...가스유입구 21...가스노즐 22...가스토출구

30...혼합실 40...버너 50...열교환기

51...흡열핀 51a...장홈 52...차단막

53...공간부 54...덮개판 60...수관

70...배기팬 71...배기구 72...수거통

Claims (3)

1. 유입되는 공기와 가스가 혼합되는 구조를 갖는 혼합부와, 혼합부에 의해 공급된 혼합가스를 버너에 의해 연소하는 연소부가 혼합부 상측에 배열되고, 연소부 상측에는 연소시에 발생되는 연소열을 급수와 난방의 수관부에 전달키 위한 매개체인 열교환부 및 배기가스를 강제 배출하는 배기팬이 조합된 배기부를 최소한 갖추어서 된 가스보일러에 있어서,

   상기 각부의 위치배열은 혼합부(100) 일측의 상부에 연소부(200)를 위치케 하되, 연소부(200) 수직하방으로 열교환부(300)를 조합하면서, 그 하부측에 배기부(400)를 위치케 하는 식의 각부 위치의 임의배열이 가능한 구조로 된 것을 특징으로 하는 가스보일러.
2. 제1항에 있어서, 혼합부(100)는, 공기유입구(10)가 형성되고, 그 내측으로 내경이 좁아지도록 한 안내가이드(11)를 갖추면서, 안내가이드(11)에 간격을 두고 와류현상발생의 정류판(12)을 형성하면서,

   가스유입구(20)를 통해 토출된 가스와 공기가 혼합되는 혼합실(30)을 구비하여서 구성된 것을 포함하는 가스보일러.
3. 제1항에 있어서, 열교환부(300)는 다수의 흡열핀(51)이 일체로 형성된 열교환기(50) 후방측에 고온의 영역을 확보하는 공간부(53)를 형성하되, 흡열핀(51)이대향되도록 조합한 상태에서 흡열핀(51)을 관통하는 종축으로 크고 작은 차단막(52)이 일정간격을 두고 복수개 이상 설치되는 한편, 상기의 공간부(53)에 수관(60)을 배치하여서 조합된 것을 포함하는 가스보일러.