KR100746385B1 - 보일러 연통의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러의 폐기열을 이용하여 급탕온수를 공급하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 상측에 구성되어 배기가스의 배출을 위한 연통상에 물이 상시 채워져 있는 급탕온수통을 구성하여 상기 난방시의 배기가스의 배기열, 즉 폐기열로 상기 급탕온수통의 물을 가열하여 저장하여 두었다가 별도의 보일러 가동 없이 급탕온수로 공급할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 온수가열장치는 보일러 상측에 구성되어 보일러 내부에 구성된 연소부에서 연료를 연소한 후 이때 생성되는 배기가스를 배출시키기 위해 구성된 연통 상에 급탕온수통을 설치 구성하고, 상기 급탕온수통 내부에는 배기가스의 배기열을 더욱 효과적으로 흡수하기 위해 연통 내부에 배기가스가 유동되는 내부연통을 단층 형상을 이루도록 배치하고, 상기 단층을 이루는 내부연통의 내부에는 배기열의 회수율을 극대화하기 위해 배기가스의 배출 흐름을 간섭하여 배기가스의 유속을 둔화시키게 돌출구성된 돌출막(51)을 형성시켜 배기가스가 연통을 통해 이동되면서 배기가스가 가지고 있는 배기의 열 즉, 폐기열로 상기 급탕온수통에 저장된 물을 가열하여 두었다가 세척 등의 급탕온수가 필요시 별도의 보일러 가열 없이 온수상태로 급탕온수통에 저장되어 있는 물을 사용함으로 연료의 절감효과를 기대할 수 있는 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치(100)를 제공한다.

배기열, 폐기열, 연통, 보일러, 난방수, 급탕온수가열장치

Description

보일러 연통의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치{The heating device using the waste gas heat of the boiler pipe}

도 1은 종래발명이 적용된 보일러 연통에서의 온수가열 장치를 나타내는 사시도

도 2는 일반적인 보일러의 개략적인 순환 구조를 나타내는 도면

도 3은 본 발명이 적용된 보일러의 개략적인 순환 구조를 나타내는 도면

도 4는 본 발명이 적용된 보일러의 개략적인 사시도

도 5는 본 발명인 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치의 개략적인 내부 구조도

도 6은 본 발명인 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치의 단면도

* 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 *

10 : 급탕온수통 20 : 연결관

30 : 유로통로 40 : 물 유입관

50 : 연통 50b : 내부연통

51 : 돌출막

60 : 난방수 공급관 70 : 난방수 회수관

90 : 보일러 100 : 온수가열장치

120 : 난방장치

130 : 코일형관 140 : 히팅코일관

본 발명은 보일러의 폐기열을 이용하여 급탕온수로 가열하여 보관해두었다가 이를 공급하는 장치에 관한 것이다. 이를 보다 상세하게는 보일러 상측에 구성되어 난방보일러의 가동시 배기가스의 배출을 위한 연통상에 설치되어 연통을 통해 배출되는 배기가스의 배기열, 즉 외부로 버려지는 폐기열을 회수하여 급탕온수로 보관하였다가 급탕온수의 사용이 필요할시 별도의 급탕보일러의 가동 없이 온수를 사용하여 세척 등을 할 수 있도록 하여, 종래보다 더욱 효과적으로 폐기열을 회수하여 급탕온수로 사용할 수 있도록 하는 급탕온수가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 그 내부에 연소부가 구성되어 이루어지며, 상기 연소부에 열원(기름, 가스 석탄 등의 연료)을 공급하면 상기 연소부는 공급된 열원을 연 소시키게 된다. 따라서 도 2에서 도시된 것과 같이 물 유입관(B)을 통해 유입된 물은 연소부에 의해 가열되며, 상기 공급된 물이 일정한 온도이상의 온수가 되면 난방을 위한 난방수로 이용되기 위해 난방수 공급관(60)을 통해 난방수가 난방장치(120)에 공급되어 난방을 한 후 다시 난방수회수관(70)을 통해 보일러에 회수되어 난방수로서의 역할을 수행하거나, 목욕탕, 싱크대 등의 급탕온수로 공급(A)되어 이용된다.

한편, 일반 가정에 사용되는 보일러는 기름 또는 가스를 주 열원(熱源)으로 사용하는 보일러로서 그 열원이 되는 기름 및 가스등의 연료비가 계속적인 상승함에 따라 연료비를 절감할 수 있는 보일러가 절실히 요구되고 있는 바, 이러한 요구에 부합하기 위해 여러 가지 장비, 장치 및 연료비 절감 방법들이 다수 출원이 이루어지고 있는 실정이다. 특히 연소 후 발생하는 배기가스의 배기열, 즉 연통을 통해 외부로 버려지는 폐기열을 이용하여 연료를 더욱 효율적으로 사용하기 위해 보일러 연통에 구성된 폐기열 회수장치들이 창안되어 다수 출원된바 있다.

도 1은 종래발명에 따른 보일러 연통에 구성된 폐기열 회수장치가 적용된 일실시예를 나타내는 것으로 이는 단순히 연통(50a) 외측에 물이 유동되는 코일형관(130)을 구성하여 물이 상기 코일형관(130)을 따라 유동하면서 상기 연통을 통해 배출되는 배기가스의 폐기열을 흡수하여 물을 가열하게 되는 것이다. 또한 좀 더 효율적으로 열을 흡수하고자 연통 외측에 코일형관(130)을 구성하고, 다시 코일형 관 외측으로 히팅코일관(140)을 다시 설치하여 코일형관의 외부 노출에 의한 연통을 통해 흡수된 열이 재방출 되는 것을 최대한 억제하기 위해 노력하였다.

이러한 상기의 장치는 연통을 통해 배출되는 배기가스의 폐기열을 일부나마 회수하여 이용할 수는 있으나, 이 또한 폐기열 흡수율이 극히 저조한 바, 설치에 추가되는 비용에 비해 그 효과가 제대로 이용되지 못하는 문제점이 있어왔다. 이에, 좀 더 고효율적으로 폐기열을 흡수할 수 있는 장치의 요구가 대두되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로, 난방보일러의 가동시 연통을 통해 배출되는 배기가스에 와류를 발생시켜 상기 배기가스의 흐름을 최대한 억제하여 급탕온수가열장치 내에 채워져 있는 물속에 구성된 내부연통의 내부로 상기 배기가스가 최대한 오랜 시간동안 억제되어 유지될 수 있도록 하여 더욱 효과적으로 배기가스의 배기열, 즉 폐기열을 회수하여 급탕온수를 저장하여 두었다가 세척, 세면, 목욕 등의 급탕온수 사용이 필요할 시, 별도의 급탕온수를 위한 보일러의 가동을 하지 않고, 기존의 난방 시에 저장하여 두었던 급탕온수를 사용할 수 있도록 함으로서 연료비 등을 절감하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명은 난방 시 보일러의 폐기열을 이용하여 물을 가열하여 저장해 두었 다가 가열된 물을 급탕온수로 이용하기 위해 공급하는 장치에 관한 것이다. 이를 보다 상세하게는 보일러(90) 상측에 구성되어 난방 시 배기가스의 배출을 위해 구성된 연통(50) 상에 설치되어 연통을 통해 배출되는 배기가스의 배기열 즉, 외부로 버려지는 폐기열을 다시 회수하여 급탕온수로 이용함에 더욱 효과적으로 상기 폐기열을 회수하여 물을 가열할 수 있도록 하는 급탕온수가열장치(100)에 관한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 이를 더욱 자세히 설명을 하면,

도 1은 종래발명이 적용된 보일러 연통에서의 온수가열 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 일반적인 보일러의 개략적인 순환 구조를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명이 적용된 보일러의 개략적인 순환 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명이 적용된 보일러의 개략적인 사시도이며, 도 5는 본 발명인 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치의 개략적인 내부 구조도이고, 도 6은 본 발명인 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치의 개략적인 단면도로서,

도 1에 도시된 바와 같이 종래에서는 연통 내부를 이동하여 배출되는 배기가스로 인해 외부로 방출되어 버려지는 배기열, 즉 페수열을 흡수하기 위해 연통 외측에 코일형관(130)을 구성하고 상기 코일형관에 물을 유동시켜 연통(50a)에서 발산되는 폐기열을 흡수하여 코일형관(130)을 흐르는 물을 가열하고 이를 다시 보일러에 공급하여 왔다. 또한 좀 더 효율적으로 열을 흡수하기 위해 연통 외측에 코일형관(130)을 구성하고, 다시 코일형관 외측으로 히팅코일관(140)을 연속 설치하여 코일형관(130)에서 방출되는 방출열을 억제함으로 다소나마 폐기열 회수율을 증가시켜 왔다. 하지만 상기와 같이 구성된 장치는 연통(50a)을 통해 배출되는 배기가스의 폐기열을 일부나마 회수하여 이용할 수는 있으나 그 실효성이 아주 희박하였다. 이에 본 발명은 난방 시 배기가스의 폐열을 보다 효과적으로 회수할 수 있는 구성을 하고, 회수된 열을 이용하여 물을 가열 후 저장하여 두었다가 별도의 급탕온수로 이용할 수 있도록 함으로, 심야에 보일러 가동 후 아침의 급탕온수로 사용함에 있어 별도의 보일러 가동을 하지 아니하고 심야에 저장하여 두었던 필요시 급탕온수를 사용함으로 에너지를 절약할 수 있는 것이다.

따라서 도 3, 4에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 급탕온수가열장치는 보일러 상측에 형성되어 외부로 난방 시 배기가스를 배출하는 연통(50) 상에 상시 물이 채워져 있는 급탕온수가열장치(100)를 설치하여 이루어진다.

상기 본 발명에 따른 급탕온수가열장치를 구성함에 도 5에서 구성된 바와 같이 상기 급탕온수가열장치의 내부로 내부연통(50b)이 삽설되고, 상기 내부연통(50b)이 급탕온수가열장치 내부에 삽설됨에 최대한 오랜 기간 동안 배기가스가 급탕온수가열장치에 머무를 수 있도록 다단을 이루어 형성되고 각 단 사이에는 단을 연결하여 배기가스가 단 사이를 유동할 수 있는 유동통로(30)가 다수 설치되어 이루어진다.

상기 단을 이루는 내부연통(50b)의 내부는 도 6에서 도시된 바와 같이 내면에서 돌출된 다수의 돌출막(51)이 형성되어 이루어진다.

상기 급탕온수가열장치의 급탕온수통(10) 일측에는 급탕온수통(10)에 상시 물이 채워져 있을 수 있도록 물을 공급하는 물 유입관(40)이 설치되고 상부 일측에는 상기 급탕온수가열장치(100)에 의해 형성된 온수가 회수될 수 있도록 통로로 이용되는 연결관(20)이 보일러(90)의 급탕온수관과 연결 구성되어 이루어진다.

상기 물 유입관(40)은 내부로 돌출되어 형성되어 있으며 유입되는 물이 분사될 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 다수의 정공(41)으로 이루어지며 상기 급탕온수가열장치(100) 내부로 깊숙하게 삽설되어 구성하고 다수의 정공(41)을 통하여 물을 골고루 분사시켜 유입되는 차가운 물이 한곳으로 밀집되지 않도록 한다. 물론 구성위치는 내부연통(50b) 하부에 설치 구성한다.

이하, 본 발명에 따른 급탕온수가열장치의 구성에 따른 그 작용효과를 설명하면,

상기 보일러(90) 상측에 배기가스의 배출을 위한 연통(50)이 구성되고, 상기 연통(50)상에 본 발명에 따른 급탕온수가열장치(100)가 설치 구성된다. 따라서 배기가스는 연통(50)을 통해 배출되면서 상기 급탕온수가열장치(100)를 경유하여 외 부로 배출되게 된다.

상기 급탕온수가열장치(100)는 물이 상시 채워져 있는 급탕온수통(10) 내부에 내부연통(50b)이 다단 구성되고 단을 이루는 각 내부연통(50b)은 유로통로(30)를 통해 연결되어 상기 연통(50)을 통해 들어온 배기가스는 상기 단을 이루어 형성된 내부연통(50b)을 통해 상기 급탕온수가열장치(100)를 경유하면서 외부로 배출되게 된다. 또한 상기 급탕온수가열장치(100) 내부에 구성되어 상기 배기가스가 유동되는 다수의 단으로 구성된 내부연통(50b)의 내부는 상기 급탕온수가열장치 내부에서 상기 배기가스가 더욱 오래 머물면서 상기 내부에 채워진 물에 배기가스의 배기열, 즉 폐기열을 공급할 수 있도록 다수의 돌출막(51)을 상기 내부연통 내면에서 돌출 형성시킨다.

따라서 보일로의 연소부에서 생성된 배기가스는 상기 보일러 상측에 구성된 연통(50)을 통해 배출되어, 급탕온수가열장치(100)의 내부에 구성된 내부연통(50b)으로 들어가게 된다. 이에 상기 내부연통(50b) 내부에 형성된 돌출막(51)에 의해 상기 배기가스는 그 유속의 흐름이 간섭받아 억제되어 원활한 배출이 이루어지지 않음으로 더욱 오랫동안 상기 급탕온수가열장치(100)의 내부에 머무를 수 있게 됨으로 급탕온수통(10)에 채워져 있는 물이 폐기열을 회수하는 회수율이 증가하게 되는 것이다. 따라서 이렇게 난방 시 발생하는 폐기열을 회수함으로 가열된 온수를 급탕온수로 사용하여 연료비를 절감할 수 있게 되는 것이다. 또한 도 3에서 도시된 바와 같이 온수를 바로 사용할 수 있게 별도의 공급관(101)을 두어 상기 급탕온수가열장치에서 필요시 온수를 즉각적으로 사용할 수 있어 보일러 사용 시 급탕 등으로 보일러의 작동 없이 보다 효율적으로 즉각적인 사용이 가능토록 하였다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 급탕온수가열장치는 급탕온수통 내부로 상시 물이 채워져 있으며, 난방 시 발생하는 폐열이 상기 급탕온수통 내부로 오랜 시간동안 머물 수 있도록 내부연통을 구성하고 그 내부에도 돌출막을 형성함으로 연통을 통해 외부로 배출되는 배기가스의 배출흐름을 간섭하여 상대적으로 연통에서 머무르는 시간을 높임으로 배기열에서 열을 흡수하는 회수율을 증가시켜 급탕온수를 가열 저장하여 사용토록 함으로 고유가시대에 부응하는 연료절감을 이룰 수 있으며, 별도의 보일러에 급탕 등의 보일러를 재가동함 없이 난방 시의 발생하는 내부연통을 유동하는 배기가스에 의해 가열되어 있는 급탕온수를 필요에 의해 제때 사용할 수 있는 등 그 효과가 아주 다대한 발명이라 하겠다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 급탕온수통(10)과,

   상기 급탕온수통(10)의 내부로 보일러(90)의 연소부에서 발생하는 배기가스 배출을 위한 배기가스가 유동되며 다층으로 구성되는 내부연통(50b)과,

   연통(50)과 본체 사이의 내부에 물을 공급하기 위한 물 유입관(40)과,

   상기 급탕온수통(10)의 급탕 온수를 공급하기 위한 연결관(20)으로 구성되어보일러 연통을 통하여 방출되는 폐기열을 이용하여 물을 가열 저장하는 장치에 있어서,

   상기 내부연통(50b)의 내부로 다수의 돌출막(51)을 구성하고, 물 유입관(40)은 외부의 물 공급원으로 부터 입수되는 물이 유동하는 통로로서 급탕온수통(10) 내부로 길게 삽설되고, 전체적으로 골고루 물이 상기 급탕온수통(10)에 분출될 수 있게 다수의 정공(41)들을 형성하여 이루어진 것을 포함 하는 보일러 연통에서의 폐기열을 이용한 급탕온수가열장치

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