KR100578820B1 - Boiler using impeller moving type pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임펠러 이동식 펌프가 구비된 보일러에 관한 것으로, 보일러에 형성된 연소실의 일측에 버너가 설치되고, 상기 연소실과 연결설치되는 연관의 둘레에 온수코일이 설치되며, 보일러의 일측에 난방수가 배출되는 난방수유출구와, 상기 난방수유출구에서 유출된 난방수가 내부배관을 거쳐 환수되는 난방수환수구가 형성되는 보일러에 있어서, 상기 난방수 유출구에 흡입구가 연결되고, 상기 난방배관의 입구에 제1 배출구가 연결되는 임펠러 이동식 펌프와, 상기 임펠러 이동식 펌프의 제2 배출구에 일단이 연결되고, 타단이 보일러의 일측에 형성되는 제2 난방수환수구에 연결되는 난방수순환관을 포함하여 구성하여 난방시에는 난방배관측으로 난방수를 순환시켜 난방을 실시하도록 하고, 온수 사용시에는 난방수순환관을 통해 난방수를 자체적으로 순환시켜 온수밸브로 공급되는 온수코일의 열교환 효율을 향상시킴으로써 온수 사용을 원활하게 실시할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a boiler equipped with an impeller movable pump, wherein a burner is installed at one side of a combustion chamber formed in the boiler, and a hot water coil is installed at the periphery of the tube connected to the combustion chamber, and heating water is discharged at one side of the boiler. In a boiler in which a heating water outlet and a heating water return port through which the heating water discharged from the heating water outlet exits are returned through an internal pipe, a suction inlet is connected to the heating water outlet, and a first outlet is provided at the inlet of the heating pipe. The impeller movable pump is connected to, and one end is connected to the second outlet of the impeller movable pump, the other end is configured to include a heating water circulation pipe connected to the second heating return port is formed on one side of the boiler heating pipe during heating The heating water is circulated to the side for heating, and when the hot water is used, the heating water is self-directed through the heating water circulation pipe. By circulating to improve the heat exchange efficiency of the hot water coil supplied to the hot water valve to facilitate the use of hot water.
보일러, 난방, 온수공급, 임펠러 이동식 펌프Boiler, Heating, Hot Water Supply, Impeller Mobile Pump
Description
도 1은 종래 기술에 의한 보일러의 구성도.1 is a block diagram of a boiler according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 보일러의 구성도.2 is a block diagram of a boiler according to the present invention.
도 3은 본 발명에 구비되는 임펠러 이동식 펌프의 구성을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the impeller movable pump provided in the present invention.
도 4는 도 3의 단면도.4 is a cross-sectional view of FIG.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 임펠러 이동식 펌프의 동작상태 단면도.5a and 5b is a cross-sectional view of the operating state of the impeller movable pump according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 ; 보일러 1a ; 난방수유출구One ; Boiler 1a; Heating water outlet
1b ; 난방수환수구 1c ; 직수라인1b;
1d ; 제2 난방수환수구 2 ; 버너1d; 2nd
3 ; 연소실 4 ; 연관3;
5 ; 온수코일 8 ; 난방수순환관5;
9 ; 난방배관 P ; 임펠러 이동식 펌프9; Heating piping P; Impeller movable pump
10,20 ; 펌프 케이싱 30 ; 차단판10,20;
40 ; 모터 50 ; 임펠러40;
본 발명은 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온수코일에 냉수가 유입되어 열교환기 내부의 난방수와 열교환시 난방수를 강제순환시킬 수 있는 난방수 유로를 형성하여 온수코일과의 열교환성능을 향상시킨 임펠러 이동식 펌프가 구비된 보일러에 관한 것이다. The present invention relates to a boiler, and more particularly, to form a heating water flow path through which cold water flows into the hot water coil to force circulation of the heating water during heat exchange with the heating water inside the heat exchanger, thereby improving heat exchange performance with the hot water coil. The present invention relates to a boiler equipped with an impeller movable pump.
도 1 에는 종래 기술에 의한 보일러의 구성도로서, 종래에는 난방수가 내부배관(9)을 통해 순환되지 않는 온수모드에서는 난방수가 보일러(1) 내에서 온도차에 의해서만 순환하였다. 즉, 연료를 공급받은 버너(2)가 점화되며 연소실(3) 및 연관(4) 주위의 난방수를 데우고, 이 난방수가 보일러(1) 내에서 온도차에 의해 자연대류하면서 온수코일(5)에 열을 전달하는 방식으로 열교환이 이루어졌다. 1 is a configuration diagram of a boiler according to the prior art, and in the hot water mode in which heating water is not circulated through the
따라서, 난방과 온수공급이 동시에 이루어지는 경우에는, 보일러(1) 내부의 난방수가 순환펌프(6)의 구동에 의해 보일러(1)의 하측에 취부된 난방수유출구(1a)를 통해 유출되어 내부배관(9)을 거쳐 난방수환수구(1b)로 환수되면서 순환되므로, 온수코일(5)이 강제순환되는 난방수와 접촉하면서 열교환하게 되지만, 온수공급만이 이루어지는 경우에는, 순환펌프(6)는 작동되지 않고, 난방수는 보일러(1) 내부에서 온도차에 의한 자연대류에 의해서만 순환하게 되므로, 온수코일(5)과의 열교환성능이 떨어지게 된다. Therefore, when heating and hot water supply are performed at the same time, the heating water inside the
보다 구체적으로, 온수코일(5)에 냉수공급관(1c)을 통해 냉수가 공급되고, 버너(2)가 점화되면, 버너(2) 점화 초기에는 연소열이 연소실(3) 또는 연관(4) 주 위의 난방수에 집중되므로, 온수코일(5)에 열전달이 제대로 이루어지지 않아 온수밸브(7)를 통해 온수가 배출되는 초기시간이 길어진다. More specifically, when cold water is supplied to the
또한, 소정시간 가열 후 난방수가 온도차에 의해 자연대류되더라도, 자연대류에 의해서 보일러(1) 내부의 난방수 온도가 균일해지는데 한계가 있다. 따라서, 고온의 난방수가 온수코일(5)과 열교환되지 못하고 정체되어 열이 낭비되는 문제점이 있다. 따라서, 온수코일(5)의 열교환율을 높이기 위해 온수코일(5)의 크기나 길이를 증대시켜 전열면적을 확대하는 것이 필요한 데, 이는 보일러의 크기를 증대시키므로 설치공간에 따른 제약을 초래하고, 원가상승의 문제점을 일으킨다.In addition, even if the heating water is naturally convection due to the temperature difference after heating for a predetermined time, there is a limit to the uniformity of the heating water temperature inside the
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 온수 사용시에 난방수를 자체적으로 순환시킴으로써 온수코일의 열흡수 효율이 향상되어 온수의 공급을 원활하게 실시하려는 것이다.The object of the present invention devised in view of such a problem is to improve the heat absorption efficiency of the hot water coil by circulating the heating water by itself when using hot water to smoothly supply hot water.
본 발명의 다른 목적은 원활한 난방수의 순환으로 인해 온수가 균일하게 가열됨으로써 공급되는 온수의 온도차가 발생되지 않도록 하여 소비자의 신뢰도를 향상시키려는 것이다.Another object of the present invention is to improve the consumer's reliability by preventing the temperature difference between the hot water supplied by the hot water is uniformly heated due to the smooth circulation of the heating water.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보일러에 형성된 연소실의 일측에 버너가 설치되고, 상기 연소실과 연결설치되는 연관의 둘레에 온수코일이 설치되며, 보일러의 일측에 난방수가 배출되는 난방수유출구와, 상기 난방수유출구에서 유출된 난방수가 내부배관을 거쳐 환수되는 난방수환수구가 형성되는 보일러에 있 어서, 상기 난방수 유출구에 흡입구가 연결되고, 상기 난방배관의 입구에 제1 배출구가 연결되는 임펠러 이동식 펌프와, 상기 임펠러 이동식 펌프의 제2 배출구에 일단이 연결되고, 타단이 보일러의 일측에 형성되는 제2 난방수환수구에 연결되는 난방수순환관을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is provided with a burner is installed on one side of the combustion chamber formed in the boiler, a hot water coil is installed around the connection that is connected to the combustion chamber, and the heating water outlet for discharging the heating water on one side of the boiler; In the boiler in which a heating water return port is formed, the heating water flowing out of the heating water outlet is returned through an internal pipe, an inlet is connected to the heating water outlet, and an impeller connected to the inlet of the heating pipe. One end is connected to the movable pump and the second outlet of the impeller movable pump, and the other end is configured to include a heating water circulation pipe connected to the second heating return port formed on one side of the boiler.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 2는 본 발명에 의한 보일러의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 구비되는 임펠러 이동식 펌프의 구성을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 단면도이다.Accompanying drawings Figure 2 is a block diagram of a boiler according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the impeller movable pump provided in the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of FIG.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 보일러는 보일러(1)의 하부에 형성된 연소실(3)의 일측에 버너(2)가 설치되어 있고, 연소실(3)의 상측에 수직으로 연관(4)이 설치되어 있으며, 연관(4)의 둘레에 온수코일(5)이 권선되어 있고, 보일러(1)의 하측에는 난방수가 배출되는 난방수유출구(1a)가 형성되어 있으며, 상측에는 내부배관(9)을 거쳐 환수되는 난방수환수구(1b)가 형성되어 있고, 온수코일(5)의 하단에는 직수라인(1c)이 연결되어 있으며, 상단에는 온수밸브(7)가 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, in the boiler according to the present invention, a
난방수 유출구(1a)와 연결된 난방배관(9)의 입구측에는 임펠러 이동식 펌프(P)가 설치되어 있고, 이러한 펌프(P)에는 보일러(1)의 상단측에 형성된 제2 난방수환수구(1d)와 연결되는 난방수순환관(8)이 연결설치되어 있다.An impeller movable pump P is installed at the inlet side of the
상기 임펠러 이동식 펌프(P)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 중앙에 난 방수유출구(1a)와 연결되는 흡입구(12)가 형성되고, 일측면에는 난방배관(9)과 연결된 제1 배출구(14)가 형성된 제1 펌프케이싱(10)과, 경계면에 차단판(30)으로 구분되어 난방수순환관(8)과 연결된 제2 배출구(22)가 형성된 제2 펌프케이싱(20)으로 구성되어 있다. 이러한 제2 펌프케이싱(20)의 타측면에는 모터(40)가 장착되어 있고, 모터(40)의 회전샤프트(42)에는 임펠러(50)가 나사식으로 결합되어 있다. As shown in FIGS. 3 and 4, the impeller movable pump P has a
회전샤프트(42)의 외주면에는 나사부(42a)가 형성되어 있고, 회전샤프트(42)가 끼워지는 임펠러(50)의 축공(52)의 내주면에는 회전샤프트의 나사부(42a)와 맞물리는 나사부(52a)가 형성되어 있으며, 회전샤프트(42)의 나사홈(42a)이 형성된 영역(L)은 임펠러 두께(D)의 2배인 것이 바람직하나, 그 이상이어도 무방하다. 따라서 차단판(30)을 관통하여 설치되는 회전샤프트(42)는 외주면에 차단판(30)을 기준으로 각각 임펠러의 두께(D)에 해당되는 영역만큼 나사홈(42a)이 형성되어 있다.A threaded
차단판(30)의 중앙에는 통과공(32)이 형성되어 있고, 제1 펌프케이싱(10)과 제2 펌프케이싱(20) 사이에 설치되는 차단판(30)은 물의 누수를 방지하기 위한 오링(60)이 개재되어 있다.A through hole 32 is formed in the center of the
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 임펠러 이동식 펌프가 구비된 보일러는 임펠러 이동식 펌프(P)에 의하여 난방배관(9)과 난방수순환관(8)을 통해 난방수를 선택적으로 순환시킬 수 있게 된다.The boiler equipped with the impeller movable pump according to the present invention configured as described above can selectively circulate the heating water through the
즉, 일반적인 난방시에는 펌프(P)의 구동에 의해 난방수유출구(1a)를 통해 유출되는 난방수가 펌프(P)의 흡입구(12)로 유입되어 제1 배출구(14)로 배출되어 난방배관(9)을 순환하면서 난방을 실시하고 난방수환수구(1b)를 통해 보일러(1)로 환수되도록 하며, 온수공급시에는 난방수유출구(1a)를 통해 유출되는 난방수가 펌프(P)의 흡입구(12)로 유입되어 제2 배출구(22)를 통해 난방수순환관(8)으로 난방수가 순환하여 제2 난방수환수구(1d)를 통해 난방수가 환수되면서 보일러(1) 내부의 난방수가 순환됨으로써 가열되는 난방수에 의해 온수코일(5)의 가열이 원활하게 실시되도록 하여 직수라인(1c)을 통해 공급된 냉수가 온수코일(5)를 통과하면서 열교환되어 온수밸브(7)로 토출되는 것이다.That is, during normal heating, the heating water flowing out through the
이와 같이 임펠러 이동식 펌프(P)는 순환되는 난방수의 방향을 전환하기 위하여 예를 들어 모터(40)가 구동되어 회전샤프트(42)가 시계방향으로 회전하는 경우에는 도 5a에 도시한 바와 같이, 임펠러(50)는 도면에서 시계방향으로 회전되어 회전샤프트의 나사홈(42a)을 타고 회전샤프트(42)의 단부측으로 이동된다. 이때, 임펠러(50)가 1회전 내지 2회전 가량 시계방향으로 회전되면 임펠러(50)는 회전샤프트(42)의 단부에 다다르기 때문에 모터(40)의 구동과 거의 동시에 임펠러(50)는 회전샤프트(42)의 도면에서 좌단부측으로 이동된다. 이와 같이 회전샤프트(42)의 단부측에 다다르면 도면에서 차단판(30)의 좌측 공간인 제1 펌프케이싱(10)의 내부 공간으로 이동된 상태에서 회전되는 상태이기 때문에 난방수유출구(1a)에서 유출된 난방수가 흡입구(12)를 통해 유입되어 임펠러(50)의 원심력에 의해 제1 펌프케이싱(10)의 일측에 형성된 제1 배출구(14)를 통해 배출됨으로써 난방배관(9)으로 순환된다.As described above, when the impeller movable pump P changes the direction of the heating water circulated, for example, when the
또한, 도 5b에 도시한 바와 같이, 모터(40)가 반시계방향으로 회전하는 경우에는 회전샤프트(42)의 좌단부측에 위치하고 있던 임펠러(50)는 반시계방향으로 회전되면서 회전샤프트의 나선홈(42a)을 타고 도면에서 우측으로 이동되어 차단판(30)의 우측 공간인 제2 펌프케이싱(20)의 내부 공간으로 이동된다. 이와 같이 임펠러(50)가 도면에서 회전샤프트의 나선홈(42a)의 우단부까지 이동된 상태에서 임펠러(50)는 계속해서 반시계방향으로 회전되므로 흡입구(12)를 통해 유입되는 난방수는 제2 펌프케이싱(20)의 일측에 형성된 제2 배출구(22)를 통해 배출되어 난방수순환관(8)을 통해 순환되어 제2 난방수환수구(1d)로 환수된다.In addition, as shown in FIG. 5B, when the
따라서 회전샤프트(42)에 나사식으로 결합된 임펠러(50)는 모터(50)의 회전방향에 따라 나선홈(42a)을 타고 제1 펌프케이싱(10) 또는 제2 펌프케이싱(20)의 내부 공간으로 이동되고, 임펠러(50)는 회전샤프트(42)의 나선홈(42a)상에서 일측단부까지 이동된 후에 계속해서 회전됨으로써 흡입구(12)를 통해 유입되는 물의 흐름방향을 제1 배출구(14) 또는 제2 배출구(22)로 변경시킴으로써 난방배관(9) 또는 난방수순환관(8)으로 난방수의 순환경로를 전환하게 되는 것이다.Therefore, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 임펠러 이동식 펌프가 구비된 보일러는 난방시에는 난방배관측으로 난방수를 순환시켜 난방을 실시하도록 하고, 온수 사용시에는 난방수순환관을 통해 난방수를 자체적으로 순환시켜 온수밸브로 공급되는 온수코일의 열교환 효율을 향상시킴으로써 온수 사용을 원활하게 실시할 수 있는 효과가 있다.As described above, the boiler equipped with an impeller movable pump according to the present invention is to circulate the heating water to the heating pipe side when heating, and to perform heating, when the hot water is used to circulate the heating water through the heating water circulation pipe itself By improving the heat exchange efficiency of the hot water coil supplied to the hot water valve, it is possible to smoothly use hot water.
이와 같이 본 발명은 하나의 펌프가 양방향으로 난방수의 펌핑 동작을 수행함으로써 난방 작용과 더불어 균일한 온수코일의 열교환 작용을 구현하여 균일한 온수의 공급을 실시하여 소비자의 신뢰도를 향상시키는 효과를 갖는 것이다.As described above, the present invention implements a heat exchange action of the hot water coil in addition to the heating action by performing a pumping operation of the heating water in one direction of the pump, thereby providing a uniform supply of hot water, thereby improving consumer reliability. will be.
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