KR100858769B1 - 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러 - Google Patents

열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러를 제공하기 위한 것으로, 화실의 외벽 또는내벽의 표면을 따라서 나선코일형으로 하부 히팅파이프가 추가로 배치되어 있으면서 상기 하부 히팅파이프의 상부 선단은 수직 연관 주위에 설치된 히팅파이프의 상부 선단과 연결되어 있고, 상기 히팅파이프의 하부 선단은 상기 하부 히팅파이프의 하부 선단과 연결되어 있어 난방 및 급탕 환수관을 통해서 환수된 난방수 및 급탕수를 상기 화실과 상기 수직 연관의 주위에서 이중으로 재차 열교환시킨 후 난방 및 급탕 공급관을 통해서 공급하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가스 보일러는 버너의 화염이 발생하는 화실과 이로부터 발생되는 연소 가스가 통과하는 상부 수직 연도에 모두 열교환 파이프를 설치함으로써 수직 연도에만 설치한 종래 기술보다 열효율을 효과적으로 높일 수 있고, 전열면적의 증대와열에너지의 낭비도 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러{Gas fired quick-heating water boiler having improved heat exchanging property}
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도이다.
도 4는 종래의 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도이다
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 20, 30 --- 보일러 본체 11 ---- 버너
12 ---- 화염 13 ---- 화실
14 ---- 내벽 15 ---- 수직 연관
16 ---- 히팅파이프 16' ---- 하부 히팅파이프
17 ---- 연도구 18,18' ---- 연결 파이프
19 ---- 순환 펌프
본 발명은 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 버너의 화염이 발생하는 화실과 이로부터 발생되는 연소 가스가 연도구로 배출되기 위해서 통과하게 되는 상부 수직 연도에 난방수 및 급탕을 위한 나선코일형 열교환 파이프가 모두 설치함으로써 열효율을 효과적으로 높일 수 있고, 열에너지의 낭비도 방지할 수 있도록 이루어진 열교환 능력이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러에 관한 것이다.
일반적으로 종래 난방 및 급탕 가스 보일러(40)는 첨부하는 도 4에 나타낸 바와 같이 화실(41)에서 버너(42)에 의해 발생된 화염(43)이 상부 수직연관(44)을 거쳐 연도(45)를 통해서 연통(도면에 도시하지는 않음)으로 빠져나가는 구조로 이루어져 있으며, 상부의 수직 연관(44)들의 주위에 난방 및 급탕을 위한 히팅파이프 (46)가 감싸여진 형태로 배치되고, 화실(41)둘레에는 이 히팅파이프(46)와 연결되는 물탱크(47)가 설치되어 있다.
따라서, 도 4에서 화살표로 나타낸 바와 같이 화실(41)에서 버너(42)의 화염(43)으로부터의 연소 가스가 상부 수직 연관(44)을 통과하면서 히팅파이프(46)와의 열교환에 의해 난방수 및 급탕을 만들어내곤 하였으나, 화살표 방향으로 이동하는 연소 가스가 단지 상부 수직 연관(44)을 통과할 때만 히팅파이프(46)와의 열교환이 이루어지기 때문에 열교환의 효율이 떨어질 뿐 아니라, 대부분 고열의 연소 가스가 그대로 연도(45)를 통해서 외부로 배출되는 경우가 많기 때문에 열에너지를 제대로 활용하지 못하고 낭비하는 문제를 초래하였다.
또한 종래에는 화실(41)둘레에 단지 물집(47)이 배치되는 구조로 되어 있기 때문에 온수의 순환작용이 더디게 이루어짐에 따라 자연히 온수를 신속하게 가열시킬 수 없는 단점도 지니고 있었다.
이에 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 버너에 의해서 화염이 발생하는 화실과 이로부터 발생되는 연소 가스가 연도구로 배출되기 위해서 통과하게 되는 상부 수직 연도에 동시에 난방 및 급탕을 위한 열교환 파이프를 모두 설치함으로써 열효율을 효과적으로 높일 수 있고, 종래 보다 더 많은 양의 난방수 또는 급탕수를 사용할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 에너지의 낭비도 방지하고 온수를 나선코일형 방식으로 신속하게 가열시킬 수 있는 열교환 방식을 채택한 난방 및 급탕 가스 보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 화염을 발생시키는 버너가 장착되어 있으며, 내벽이 세라믹 보드로 형성되어 있는 화실; 상기 화실에서 발생된 화염을 상류로 보내게 되는 수직 방향으로 배치된 다수의 상부 연관; 상기 상부 연관의 주위를 나선형으로 감싸고 있으면서 상기 화염과의 열교환에 의해 난방수 및 급탕수를 만들어내는 히팅파이프; 상기 수직 연관을 통과하여 나온 화염을 외부로 배출시키기 위한 연도구; 및 상기 히팅파이프가 설치되어 있는 보일러 본체의 측벽에 설치되어 있는 난방 및 급탕 공 급관과 환수관으로 이루어진 난방 및 급탕 가스 보일러에 있어서, 상기 화실의 내벽의 표면을 따라서 나선형으로 하부 히팅파이프가 배치되어 있으면서 상기 하부 히팅파이프의 상부 선단은 상기 히팅파이프의 상부 선단과 연계되어 있고, 상기 히팅파이프의 하부 선단은 상기 하부 히팅파이프의 하부 선단과 연통되어 있어 상기 난방 및 급탕 연결관을 통해서 환수된 난방수 및 급탕수를 상기 화실과 상기 수직 연관의 주위에서 이중으로 재차 열교환시킨 후 난방 및 급탕 공급관을 통해서 공급하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 보일러의 본체의 외측면 전체에 골고루 난방 및 급탕수를 위한 하부 히팅파이프가 추가로 나선형으로 감싼 형태로 배치되어 있거나, 또는 보일러 본체의 내측면 전체에 골고루 난방 및 급탕수를 위한 하부 히팅파이프가 추가로 나선형으로 감싼 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
첨부 도면 중 도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도를 나타낸 것이다.
도 1에서, 부호 10은 본 발명에 따른 난방 및 급탕 가스 보일러의 본체로서, 이 본체(10)의 하부는 버너(11)에 의해서 화염(12)이 발생되는 화실(13)로서, 그 내벽(14)은 일반적으로 세라믹 보드로 형성되어 있으며, 상기 본체(10)의 상부는 상기 하부 화실(13)의 화염(12)으로부터 발생된 연소 가스(화살표로 나타냄)를 상류쪽으로 보내게 되는 다수의 연관(15)이 수직 방향으로 배치되어 있고, 상기 상부 연관(15)의 주위에는 고열의 연소 가스와의 열교환에 의해 난방수 및 급탕수를 만 들어내는 히팅파이프(16)들이 나선형으로 감싸고 있다.
도 1에서 참조부호 17은 상기 수직 연관(15)을 통과하여 나온 연소 가스를 외부로 배출시키기 위한 연도구이고, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 히팅파이프(16)가 설치되어 있는 보일러 본체(10)의 측벽에는 난방 및 급탕 공급관과 환수관이 각각 연결되어 있다.
본 발명의 제 1실시예에 의하면, 상기 화실(13)의 세라믹 보드의 측벽면 전체에 걸쳐서 나선형으로 하부 히팅파이프(16')가 배치되어 있다.
또한, 상기 하부 히팅파이프(16')의 상부 선단과 상기 히팅파이프(16)의 상부 선단은 제 연결 파이프(18)가 설치되어 있으며, 상기 히팅파이프(16)의 하부 선단과 상기 하부 히팅파이프(16')의 하부 선단에는 순환 펌프(19)에 연결되는 다른 연결파이프(18')가 설치되어 있다.
따라서, 난방 및 급탕 환수관(도면에 도시하지 않음)을 통해서 환수된 난방수 및 급탕수는 연결파이프(18,18')를 통해서 반복해서 순환하면서 상기 화실(13)과 상기 수직 연관(15)의 주위에서 이중으로 열교환이 이루어지게 되므로서 열효율을 높일 수 있고, 외부로 배출되어지는 화염을 반복해서 재차 이용하게 됨으로써 전열효과를 향상시킨다.
첨부 도면 중 도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도로서, 하부 히팅파이프(16')가 보일러의 본체 (20)의 내부 측벽면에 전체적으로 나선형상으로 설치되어 있는 것 이외에는 상기한 제 1실시예와 동일하다. 도 1과 동일 부품에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 한 다.
특히, 본 발명에 따른 제 2실시예에 의하면, 히팅파이프(16)가 설치되어 있는 수직 연관(15)과 하부 히팅파이프(16')의 사이는 화살표로 나타낸 바와 같이 연소 가스가 통과할 수 있는 연관(15')이 추가로 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 제 2실시예에 의하면, 난방 및 급탕 환수관(도면에 도시하지 않음)을 통해서 환수된 난방수 및 급탕수는 연결파이프(18)와 순환 펌프(19)에 연결된 다른 연결파이프(18')를 통해서 반복해서 순환하면서 상기 화실(13)은 물론 상기 수직 연관(15)의 주위에서 이중으로 열교환이 이루어지게 되므로서 열효율을 높일 수 있고, 추가로 상기 통로(15')를 통해서 상류하는 연소 가스에 의해서도 열교환이 이루어지게 됨으로써 전열효율을 높일 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러의 측단면도로서, 하부 히팅파이프(16')가 보일러 본체(30)의 외벽면 전체에 걸쳐 나선형으로 설치되어 있는 것 이외에는 상기 실시예 2와 동일하다. 도 2와 동일 부품에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 한다.
또한, 본 발명의 제 2실시예 및 제 3실시예에 의하면, 하부 히팅파이프(16')는 버너(11)가 설치되는 버너 조립구(21)의 외벽면에도 설치할 수 있다.
본 발명의 난방 및 급탕 가스 보일러는 버너의 화염이 발생하는 화실과 연소 가스가 상류로 통과하는 상부 수직 연도에 모두 열교환용 히팅파이프를 설치함으로써 이 히팅파이프를 수직 연도에만 설치한 종래 기술보다 열효율을 효과적으로 높 일 수 있고, 전열면적의 증대와 열에너지의 낭비도 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 화염(12)을 발생시키는 버너(11)가 장착되어 있으며, 내벽(14)이 세라믹 보드로 형성되어 있는 화실(13); 상기 화실(13)에서 발생된 연소 가스를 상류로 보내게 되는 수직 방향으로 배치된 다수의 연관(15); 상기 연관(15)의 주위를 나선형으로 감싸고 있으면서 상기 연소 가스와의 열교환에 의해 난방수 및 급탕수를 만들어내는 히팅 파이프(16); 상기 수직 연관(15)을 통과하여 나온 연소 가스를 외부로 배출시키기 위한 연도구(17); 및 열교환 파이프가 설치되어 있는 보일러 본체(10,20,30)의 측벽에 설치되어 이루어진 난방 및 급탕 가스 보일러에 있어서,
    상기 화실(13)의 내벽의 표면을 따라서 나선형으로 하부 히팅파이프(16')가 배치되어 있으면서 상기 화실(13)의 하부 히팅파이프(16')의 상부 선단은 상기 수직 연관의 히팅파이프(16)의 상부 선단과 상호 연결되어 있고, 상기 수직 연관(15)의 히팅파이프(16)의 하부 선단은 상기 화실의 하부 히팅파이프(16')의 하부 선단과 상호 연결되어 있어 난방 및 급탕 환수관을 통해서 환수된 난방수 및 급탕수를 상기 화실(13)과 상기 수직 연관(15)의 주위에서 이중으로 재차 나선코일방식으로 열교환시킨 후 난방 및 급탕 공급관을 통해서 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하부 히팅파이프(16')가 상기 보일러의 본체(20)의 내부 측벽면에 전체적으로 나선형상으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 하부 히팅파이프(16')가 상기 보일러의 본체(20)의 외부 측벽면에 전체적으로 나선형상으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하부 히팅파이프(16')가 상기 버너(11)의 조립구(21)의 외벽면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 성능이 향상된 난방 및 급탕 가스 보일러.
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