KR100496805B1 - 보일러용 배플 플레이트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러용 배플 플레이트장치에 관한 것으로, 임의의 직경을 갖는 지주(12)와; 지주(12)의 길이방향을 따라 임의 간격으로 이격설치되어 있으며, 가장자리 부분에 장공(14a)이 형성된 복수 개의 배플 플레이트(14)를 포함하여 구성됨으로써, 배플 플레이트를 통과하는 연소가스의 흐름을 연관 내부 표면으로 통과하면서 와류 형태로 급송시켜 와류 형성에 기인된 원심력 및 배플 플레이트의 외주와 연관의 내벽 사이의 틈새를 통해 연소가스가 통과하도록 함으로써 열효율을 개선할 수 있으며, 연관의 내경이 크거나 길이가 짧은 경우에도 적용이 가능하여 원가 절감은 물론, 고효율의 보일러를 소형 제작할 수 있는 특징이 있다.

Description

보일러용 배플 플레이트장치 {Baffle plate device for the combustion tube of the boiler}

본 발명은 보일러용 배플 플레이트장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 열효율을 높이고자 연관 내부에 설치되는 보일러용 배플 플레이트에 있어서, 연관 내부에 연소가스를 배플 플레이트의 장공 및 연관 내벽과 배플 플레이트 외주간의 틈새를 통해 다단 유통시킴으로써 열효율을 개선할 수 있는 와류형 배플 플레이트장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 배플 플레이트는 도 1 내지 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 판체에 일정 간격마다 타공 및 절곡되어 구성된다. 그러나, 이와 같은 형태의 배플 플레이트는 내부 열기가 유통되는 연관내의 내경에 따라 단수가 정해지기 때문에 일정 모양 및 구조 이외에는 형성이 불가능하여 연소가스가 지나가는 단면적이 클 수밖에 없으며 가스가 배플 플레이트를 통과시 연소가스가 한꺼번에 지나가므로 연소가스의 열전달이 적어 효율이 낮아질 수 밖에 없는 문제점이 있었다. 따라서, 종래의 보일러에는 연관의 내경이 작고 길이가 긴 연관을 사용할 수 밖에 없어 보일러의 소형화를 구현할 수 없음은 물론, 보일러의 설계시 열효율을 개선하기 위해서 배플 플레이트의 형상 및 구조에 의존되는 문제점이 있었다.

종래기술에 의한 도 1의 배플 플레이트(5)는 몸체부(1)의 절개부(2)에 해당되는 격벽(3)(4)이 각기 대칭적으로 상,하방으로 격설되고, 도 2의 배플 플레이트는 좌우 방향으로 지그재그 형성되어 있고, 도 3의 배플 플레이트는 소위 꽈배기 형상으로 구성함으로써 와류를 형성하여 열효율을 개선하도록 하고 있으나, 이러한 구조는 좌우의 연소가스가 연관 내부로 합쳐져서 지나가게 됨으로써 전열면적당 유통되는 연소가스가 적어 효율이 낮고 내부저항이 커져 노내압이 과다하게 형성됨으로써 불완전연소 등의 근본적인 문제점을 야기하고 있었다.

여기서, 미설명부호 "6"은 연관이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은, 배플 플레이트를 통과하는 연소가스의 흐름을 연관 내부 표면(장공)으로 통과하면서 와류 형태로 급송시켜 와류 형성에 기인된 원심력 및 배플 플레이트의 외주와 연관의 내벽 사이의 틈새를 통해 연소가스가 통과하도록 함으로써 열효율을 개선할 수 있는 보일러용 배플 플레이트장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 임의의 직경을 갖는 지주와; 지주의 길이방향을 따라 임의 간격으로 이격설치되어 있으며, 가장자리 부분에 장공이 형성된 복수 개의 배플 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보일러용 배플 플레이트장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 배플 플레이트는 지주에 대하여 직각방향으로 설치된 원판이 바람직하다.

본 발병의 장공들은 연소가스가 선회유통되도록 배플 플레이트들에 임의 각도마다 교번 형성된 원호 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 장공들은 90°또는 180°마다 각기 대응된 배플 플레이트들에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 배플 플레이트의 외주에는 설치될 연관의 내벽과 접촉되도록 적어도 하나 이상의 돌기단부가 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 보일러용 배플 플레이트장치를 나타내는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 보일러용 배플 플레이트장치(10)는 지주 (12)의 길이방향을 따라 장공(14a)이 형성된 복수 개의 배플 플레이트(14)이 이격설치되어 구성된다. 여기서, 배플 플레이트(14)는 지주(12)에 용접 등에 의해 일체로 형성되어 있거나 탈착이 가능하도록 제공될 수 있다.

지주(12)는 임의 직경을 갖는 봉 형상으로써 설치되는 연관(20)의 길이에 대응한 길이를 갖으며, 배플 플레이트(14)는 균등 또는 불균등 간격마다 지주(12)의 길이방향을 따라 직각 방향으로 이격설치되어 있다.

배플 플레이트(14)는 원판 형상으로 중심부분이 지주(12)에 삽입되어 있으며, 원판의 중심으로부터 가장자리 부분, 예컨대 외주에 인접된 부분에 장공(14a)이 형성되어 있다. 여기서, 장공(14a)은 원호의 형상에 대응하여 이에 상응하는 형상으로 형성되어 있으며, 장공(14a)의 길이는 장공이 형성된 원주 길이의 1/5 내지 1/3 정도가 바람직하다. 장공(14a)의 형성 위치는 연소가스의 자연적인 와류 형성을 구현하도록 각 단별로 임의 각도로 형성되어 있으며, 특히 90°또는 180°등의 각도로 교번 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 배플 플레이트(14)의 외주에는 적어도 하나 이상의 돌기단부(14b)이 형성되어 있어 연관(20)의 내벽과 배플 플레이트(14)의 외주간에는 돌기단부(14b)의 길이만큼 이격되어 있다.

따라서, 연소가스는 연관(20)의 내벽 및 배플 플레이트(14)의 바닥면으로 이루어진 공간부로 유입된 후, 배플 플레이트(14)에 형성된 장공(14a)를 통해 유통되면서 선회하고 다시 연관(20)의 내벽과 상부에 위치된 배플 플레이트(14)의 바닥면으로 이루어진 공간부에 유입된 후 전술된 과정을 배플 플레이트(14)의 갯수만큼 다단 진행된 후 연도로 배기된다. 또한, 일부의 연소가스는 연관(20)의 내벽과 배플 플레이트(14)의 외주 사이에 형성된 틈새(돌기단부(14b)에 의해 형성된 틈새)를 통해 유통된 후 계속해서 그 상부에 형성된 틈새로 유통되거나 장공(14a)을 통해 전술된 바와 같이 유통됨으로써, 연소가스는 자연적으로 와류가 형성된다.

여기서, 배플 플레이트(14)의 내경과 연관(20) 내부를 통과하는 연소가스의 흐름(열기의 흐름)은 배플 플레이트(14)의 각 단별로 연소가스가 와류를 형성하여 전열면적으로 통과하는 연소가스의 속도 변화를 주어 연도로 배기되도록 구성하여 전열면적 통과 연소가스량을 세분화시켜 열효율을 개선하고 있다. 더욱이, 본 발명의 배플 플레이트(14)는 각 단별로 장공(14a)을 임의 각도로 형성하여 연소 가스의 와류 형성을 구현하면서 연관(20)을 통해 연도로 배기되도록 함으로써 연소가스의 정체(토출 지연 또는 유통 지연)를 유도하여 전열 효과를 극대화하고 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 일실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 배플 플레이트를 통과하는 연소가스의 흐름을 연관 내부 표면(장공)으로 통과하면서 와류 형태로 급송시켜 와류 형성에 기인된 원심력 및 배플 플레이트의 외주와 연관의 내벽 사이의 틈새를 통해 연소가스가 통과하도록 함으로써 열효율을 개선할 수 있는 이점(利點)이 있다.

더욱이, 본 발명의 구성은 연관의 내경이 크거나 길이가 짧은 경우에도 적용이 가능하여 원가 절감은 물론, 고효율의 보일러를 소형 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2은 종래기술의 실시예들에 의한 연관에 설치된 배플 플레이트를 나타내는 사시도 및 그의 단면도.

도 3은 종래기술에 의한 다른 실시예에 의한 연관에 설치된 배플 플레이트를 일부 절개하여 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 보일러용 배플 플레이트장치를 나타내는 단면도.

<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>

10 : 배플 플레이트장치 12 : 지주

14 : 배플 플레이트 14a : 장공

14b : 돌기단부 20 : 연관

Claims (5)

1. 임의의 직경을 갖는 지주(12)와; 상기 지주(12)의 길이방향을 따라 임의 간격으로 이격설치되어 있으며, 가장자리 부분에 장공(14a)이 형성된 복수 개의 배플 플레이트(14)를 포함하여 구성하되,

   상기 배플 플레이트(14)은 상기 지주(12)에 대하여 직각방향으로 설치된 원판으로 형성되고, 상기 장공들(14a)은 연소가스가 선회유통되도록 상기 배플 플레이트들(12)에 90°또는 180°마다 교번되게 원호 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 보일러용 배플 플레이트장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 배플 플레이트(14)의 외주에는 설치될 연관(20)의 내벽과 접촉되도록 적어도 하나 이상의 돌기단부(14b)이 형성된 것을 특징으로 하는 보일러용 배플 플레이트장치.