KR100426047B1 - 연소가스의 하향 반전식 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 및 기름보일러의 열효율이 상대적으로 증가되는 연소가스의 하향 반전식 보일러에 관한 것으로, 본체(1) 내부에 연소실(2)이 형성되고, 이 연소실(2)에는 연료공급 파이프에 연결되는 버너(3)가 장착되며 이 연소실(2)에 상부 내지는 둘레에는 난방수를 가열하는 코일형 히팅파이프(4)를 갖춘 열교환기(5)와 연소실(2)의 연소가스를 연도(6)로 안내하는 연관(7)을 구비하여 이루어진 하향 반전식 보일러에 있어서, 상기 본체(1)의 중간부분에 버너(3)를 장착하고, 이 버너 (3)가 설치된는 연소실(2)의 연소가스를 하향으로 안내하는 연관(7)의 입출구쪽에는 열기유동층 턱부(8)를 형성시키어 배출되는 열기가 이 턱부(8)에 의해 와류현상을 일으키도록 이루어져 있다.

Description

연소가스의 하향 반전식 보일러{Boiler With Downward Reversing of Burning Flame}

본 발명은 가스 및 기름보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버너의 화염이 연소실에서 하향되면서 연관입구에 난류유동층 구조를 거쳐 연도쪽으로 반전되어 배출됨에 따라 연소효율을 향상시킨 연소가스의 하향 반전식 보일러에 관한 것이다.

통상적으로 가스 및 기름보일러는 연료를 연소시키어 발생되는 열을 이용하여 온난방수를 가열시키는 보일러로서, 그 구조를 살표보면 본체 내부에 연소실이 형성되고, 이 연소실에는 버너가 설치되며, 상기 연소실에 연하여 난방수를 가열하는 히팅파이프를 갖춘 열교환기와 연소가스의 열기가 외부로 배출되는 연도를 갖춘 구조로 되어 있다.

종래 이러한 보일러에서 연소가스의 하향식 구조는 도 5와 같이 연소실(101)의 버너(100) 화염이 하향으로 전달된 후 연관(102)을 따라 상향으로 반전되어 히팅파이프를 가열시키면서 연도(106)쪽으로 배출되는 구조로 되어 있는바, 이와 같은 종래구조는 상부에 설치된 버너(100)에서 발생되는 화염을 연소실(101)의 하부쪽으로 하향시키어 반전시키는 구조로만 되어 있기 때문에 일반적인 보일러구조에 비해 상대적으로 큰 송풍기를 설치함에 따라 자연히 소음이 커지고, 연소된 열기가 대류작용에 의해 보일러의 상부쪽으로 상승되기 때문에 일정온도에 견디는 재료를 사용함으로 제조단가가 증가되는 문제점이 있었다.

한편, 종래 버너부의 화염을 하부에서 상부쪽으로 분사하는 보일러 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 보일러의 하부측에 버너부(100)가 구비되고, 이 버너부 (100)와 연결된 연소실(101)의 상부에는 연소가스의 흐름을 지연시키도록 된 버플플레이트(103)가 내설된 연관(102)이 다수개 설치되며, 이 연관(102)을 감싸는 형태로 열교환기(104) 및 수실(105)이 설치되고, 상기 연관(102)의 상부에는 배기부 (106)가 형성되어 있다.

이에 따라 상기 버너부(100)애서 발생되는 고온의 연소열이 연소실(101) 상부에 내설된 연관(102)들을 통하여 외부로 배출되는 과정에서 열교환기(104)를 통해 열을 흡수하여 온수를 얻을 수 있게 된다.

하지만, 종래 이와 같은 보일러는 연소가스의 흐름을 지연시키기 위해 연관(102)내에 버플플레이트(103)가 설치되어 있음에도 불구하고, 연소실(101)에서 배출되는 연소가스가 곧바로 이 연소실(101) 상부에 설치된 연관(102)을 경유하여 배기부(106)를 통해 외부로 배출되었다.

따라서 연소가스의 연소실(101)과 연통(102)내에 체류시간이 짧아서 미처 충분한 열교환이 이루어지지 못해 결과적으로 보일러의 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 제기되어 이 열교환기를 크게 만들어야 하는 단점이 있었다.

통상적 각각의 보일러 등에서 약간의 연소효율 개선만으로도 전체적으로 볼때에는 그 경제적 효과가 상당히 크므로 본 발명은 기존 보일러의 열효율을 향상시킬 목적으로 제시되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 버너를 보일러의 본체 중간부분에 설치하여 연소실과 연관을 따라 하향 반전되는 연소가스의 열기가 연관의 열기유동층 형성턱부의 와류작용에 의하여 체류시간이 연장되어 연소 효율이 향상될 뿐만 아니라,상대적으로 작은 송풍기와 버너를 사용하여 제조단가의 저감과 소음저감도 이루어지는 연소가스의 하향 반전식 보일러를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연소가스의 하향 반전식 보일러의 일예를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이고,

도 4는 종래 보일러 구조를 나타낸 단면도,

도 5는 종래 다른 보일러를 나타낸 단면도이다.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

1 : 본체 2 : 연소실

3 : 버너 4 : 히팅파이프

5 : 열교환기 6 : 연도

7 : 연관 8 : 턱부(유동층)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체 내부에 연소실이 형성되고 이 연소실에는 버너가 장착되며 이 연소실에 연하여 난방수를 가열하는 히팅파이프를 갖춘 열교환기와 연소실의 연소가스를 연도로 안내하는 배출가스통로인 연관을 구비하여 이루어진 하향 반전식 보일러에 있어서, 상기 본체의 중간에 버너를 장착하고, 이 버너가 설치된 연소실의 연소가스를 하향 안내하는 연관의 입출구쪽에는 열기유동층 턱부를 형성시키어 배출되는 열기가 이 턱부에 의해 와류현상을 일으키는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 유동층 턱부는 열기가 이 턱부를 통과할때 난류를 형성시키는 역할을 수행하게 된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연소가스의 하향 반전식 보일러의 제1 실시예를 나타낸 단면도이다.

본 발명은 본체(1) 내부에 연소실(2)이 형성되고, 이 연소실(2)에는 버너(3)가 장착되며 이 연소실(2)에 상부 내지는 둘레에는 난방수를 가열하는 코일형 히팅파이프(4)를 갖춘 열교환기(5)와 연소실(2)의 연소가스를 연도(6)로 안내하는 연관(7)을 구비하여 이루어진 하향 반전식 보일러에 있어서, 상기 본체(1)의 중간에 버너(3)를 장착하고, 이 버너(3)가 설치된 연소실(2)의 연소가스를 하향으로 안내하는 연관(7)의 입출구쪽에는 열기유동층 턱부(8)를 형성시키어 배출되는 열기가 이 턱부(8)에 의해 와류현상을 일으키도록 되어 있다.

즉 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 버너(3)의 화염 열기가 화살표 방향을 따라 연소실(2) 하방으로 전달되는데, 이는 이 연소실(2)의 상부면이 단열재 세라믹보드(9) 및 내화재 또는 물집으로 폐쇄되어 있기 때문이다.

따라서 열기는 화살표 방향처럼 연관(7)을 통하여 하향식으로 전달되는바, 이때 상기 열기는 연관(7)의 입출구쪽에 형성된 열기 유동층 턱부(8)에서 와류현상을 일으키게 된다. 이와 같은 열기의 와류현상은 열기 유동층을 형성하여 버너(3)에서 발생된 화염의 더 많은 열기를 연소실에 남아 있게 체류 및 통과시킴에 따라 연소실(2)의 가스를 와류시키어 전열면적당 흡수효율을 높혀 온수 및 난방온도를 증가 시키는 효과를 갖도록 되어 있다.

이어 연관(7)을 내려가면서 열을 흡수시키는 열기는 상부쪽에 있는 연도(6)로 이어지는 다른 연관(7)을 통하여 반전되어 상승 배출되면서 본체(1)의 외벽에 있는 히팅파이프(4)를 재차 가열시킴에 따라 내려갈때 한번,올라갈때 한번, 즉 이중으로 이 히팅파이프(4)를 가열시키도록 되어 있다.

한편 도 2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 1의 실시예와 다른 점은 연소실(2) 상부쪽에 물탱크(10)를 설치하면서 이 연소실(2)의 하방쪽으로 단일의 연관(7)을 배치시킨 구조로서, 이 실시예에도 상기 연관(7)의 입출구쪽에는 열기 유동층 턱부(8)를 형성시킴으로서 도 1의 실시예와 동일한 작용과 효과를 지님에 따라 자세한 설명을 생략한다.

또한, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 2의 실시예와 다른 구조는 물탱크 대신에 내연통(11)과 온수 열교환기(12) 및 버플플레이트(13)를 설치한 것으로, 앞선 실시예들과 동일한 작용효과를 지닌다.

상기와 같이 본 발명에 따른 연소가스의 하향 반전식 보일러는 연도에 연통되는 연관의 입출구쪽에 열기 유동층 턱부를 형성시키어 전달되는 열기의 와류작용을 야기시킴에 따라 전달되는 열기의 이동이 상대적으로 난류방해를 받아 잔류되어 난방수 가열효과를 증대 시키는 잇점과, 보일러 내에 체류시간을 증가시켜 전열면적당 회수열을 증가시키어 효율 향상은 물론, 보다 많은 열량을 흡수함으로서 보일러의 크기를 보다 컴팩트하게 제조할 수 있도록 되어 있다.

Claims (2)

1. 본체(1) 내부에 연소실(2)이 형성되고, 이 연소실(2)에는 가스공급 파이프에 연결되는 버너(3)가 장착되며 이 연소실(2)에 상부 내지는 둘레에는 온수를 가열하는 코일형 히팅파이프(4)를 갖춘 열교환기(5)와 연소실(2)의 연소가스를 연도(6)로 안내하는 연관(7)을 구비하여 이루어진 하향 반전식 보일러에 있어서,

   상기 본체(1)의 중간에 버너(3)를 장착하며, 이 버너(3)가 설치된 연소실(2)의 연소가스를 하향으로 안내하는 연관(7)의 입출구쪽에는 열기유동층 턱부(8)를 형성시키어 배출되는 열기가 이 턱부(8)에 의해 와류현상을 일으키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 연소가스의 하향 반전식 보일러.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연소실(2)의 하방쪽으로는 단일의 연관(7)이 이 연소실(2)과 직통으로 연통되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소가스의 하향 반전식 보일러.