KR100890116B1 - 상향식 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보일러보다 난방 배관이 위에 설치된 상향식 배관 구조를 갖으면서 상기한 난방 배관의 난방수 중 일부가 대기와 접해 있는 구조를 갖는 반 밀폐형 상향식 보일러에 관한 것으로서, 별도의 질소탱크나, 안전밸브 또는 압력계를 설치할 필요가 없이 구조가 간단하여 원가가 절감되고, 열교환기와 팽창탱크에서의 원활한 에어 처리가 이루어지며 난방배관 내부의 최고 압력을 일정한 상태로 유지하여 연결 부품의 수명 연장이 이루어지는 상향식 보일러에 관한 것이다.
열교환기, 팽창탱크, 순환 펌프, 제어부

Description

상향식 보일러{An Upward Boiler}
본 발명은 별도의 추가 부품 없이 안전하게 사용하고, 원활한 공기 배출과 함께 보일러 내부의 압력을 안정이 가능한 상향식 보일러에 관한 것이다.
보일러는 가스 또는 기름을 연료로 하여 연소시키고, 상기한 연소과정에서 발생되는 연소열에 의해 열매체를 가열하여 난방등에 사용하는 장치이다.
상기 보일러의 열매체로 사용되는 물질로는 물, 공기등이 있으며 그 중에서 물이 가장 흔하게 사용된다. 상기한 물은 온도 변화에 따라 부피의 수축, 팽창이 이루어지며, 상기한 물의 수축, 팽창에 따른 변화량을 보관해주는 것이 팽창탱크이고, 상기한 팽창탱크에는 대기개방식과 대기차단식의 2종류가 있다.
첨부된 도 1은 종래의 대기차단식 보일러의 개략적인 구성도로서, 보일러에 설치되는 열교환기(1'')와, 상기 열교환기(1)에 연결 설치되는 급수관(2'') 및 배출관(3'')과, 상기 열교환기(1'')에서 열교환된 난방수가 유동하는 난방배관(4'')과, 상기 난방배관(4'')의 경로 상에 연결 설치된 압력식 팽창탱크(5'')를 포함하여 구성된다.
종래의 대기 차단식 보일러에 설치된 압력식 팽창탱크(5'')는 구 형상의 스 틸 재질의 내부에 다이아프램을 형성하고, 상기 다이아프램을 기준으로 상부에는 질소 가스를 0.8 ~ 1.0Kgf/cm2의 압력으로 충전하며, 하부에는 상기 난방배관(4'')과 연결 설치되어 난방수가 유입되는 구성으로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 종래의 보일러를 가동하게 되면 열교환기(1'')에서 열교환된 난방수가 난방배관(4'')을 따라 유동하게 되는데, 상기 난방수의 온도변화에 따라 난방수의 압력이 수시로 변화하게 되며 이러한 난방수의 수축, 팽창의 반복으로 인한 압력 변화에 대응하기 위해 압력식 팽창탱크(5)를 설치하여 사용해 왔다. 그러나, 질소압의 저하에 따라 발생하여 난방수의 수축, 팽창에 의한 압력 변화에 대해 제대로 대처하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 난방수가 보충되는 연결 부위에 부식이 발생하여 제품 자체에 하자를 유발하여 보일러 시스템에 잦은 문제를 발생 시켰으며, 상기 대기 차단식 보일러에 부수적으로 설치되는 안전변, 자동 에어밴트, 압력계의 설치에 따른 제반 비용과 고장으로 인해 사용자의 경제적인 부담을 가중시키는 문제점이 있었으며, 배관 내부에 높은 압력이 발생되어 연결부품이 파손되어 이에 대한 신속한 대처를 필요로 했다.
본 발명의 목적은 별도의 질소 탱크, 안전밸브 및 압력계를 설치할 필요없이 구조가 간단하고 원가가 절감되고, 열교환기와 팽창탱크에서의 원활한 에어 처리가 이루어지며 난방배관 내부의 최고 압력을 안정적으로 유지하여 연결 부품의 수명 연장이 이루어지는 상향식 보일러를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 상향식 보일러는 상수가 유입되는 입수관으로부터 상수를 공급받아 고온의 연소가스와 열교환이 이루어지는 열교환기가 구비된다.
상기 열교환기에서 가열된 일부의 온수는 온수 라인을 통해 온수 공급이 이루어지고 일부의 온수는 열교환기의 상측에 설치된 배관 라인을 통해 난방수가 유입되며 상기한 난방수의 수위를 감지하는 수위감지 센서와, 상기한 난방수의 수축, 팽창 변화에 의해 발생하는 에어를 외부로 배출시켜 열교환기의 압력을 일정하게 유지 가능하게 하는 수축팽창밸브를 포함하는 팽창탱크가 구비된다.
상기 팽창탱크의 하측에 연결 설치되어 난방수를 가압하여 난방배관으로 공급 가능하게 하는 순환 펌프와, 일단이 상기 입수관에 연결 설치되고 타단이 순환 펌프로부터 연장 형성된 난방배관상에 연결된 연결 배관상에 설치되며 상기 팽창탱크의 수면에 따라 선택적으로 온, 오프 작동되어 팽창탱크에 난방수를 공급 가능하게 하는 조절 밸브; 및 상기 수위감지 센서로부터 현재 팽창탱크의 수위에 대한 정 보를 입력받아 조절 밸브와 순환 펌프를 콘트롤하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 열교환기에는 상측에 에어밴트(Air Vent)가 설치되어 상기한 열교환기에서 발생된 에어가 외부로 배출되는 되도록 구성된다. 상기 에어밴트는 내부에 스티로폼과 같이 비중이 작은 플로트(Float)가 설치되어 열교환기와 연결 설치되도록 구성된다.
상기 수축팽창밸브는 하우징의 길이 방향을 따라 상, 하부 공간으로 각각 구획된 압력 챔버와 유로챔버가 형성되되,
상기한 압력챔버에는 난방수의 팽창에 의한 압력 변동에 따라 상측으로 시프트되는 압력밸브와, 상기 압력챔버와 연통되어 외측으로 연장 형성된 유출구가 설치되고,
상기한 유로챔버에는 난방수의 수축에 의한 압력 변동에 따라 유로챔버의 하측으로 시프트되는 진공밸브가 설치되도록 구성된다.
상기 수축팽창밸브의 압력밸브는 바디부 상측에 설치된 캡의 내측 하부에 설치되며 일측 방향에 난방수에 포함된 에어가 유동 되도록 이동공이 형성된 연결관과, 상기 연결관의 외주면에 삽입 설치되어 난방수의 압력 변동에 의해 탄성 변형되는 제1 스프링과, 상기 제1 스프링의 하단에 설치되며 상기한 제1 스프링에서 가해지는 하측방향으로의 가압력에 의해 압력챔버의 단턱부상에 위치하는 내부캡과, 상기 내부캡의 하면에 설치되는 패킹을 포함하여 구성된다.
상기 진공밸브는 연결관의 내부에 삽입 설치되어 단부에 걸림돌기가 구비된 삽입부와, 상기 삽입부의 외주면에 삽입 설치되는 제 2스프링과, 상기 삽입부 하측 에 일체로 형성된 원판 플레이트를 포함하여 구성된다.
상기 압력챔버는 유로챔버의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖도록 구성된다.
상기 팽창탱크에는 난방수가 없을 때 난방수가 팽창탱크로 역류 되는 것을 방지하고, 보일러의 갑작스런 가동 중지시 배관에서의 충격 발생이 최소화 되도록 순환 펌프의 출구단과 조절 밸브의 출구단이 연결된 난방배관 상에 연결 설치되는 체크 밸브를 포함하여 구성된다.
상기 제어부는 팽창탱크의 난방수 수위가 하강할 경우에는 순환 펌프의 작동을 오프시킨 상태에서 조절 밸브를 온(On) 작동 되도록 콘트롤 하여 입수관으로부터 공급된 상수를 난방배관과 열교환기를 거쳐 팽창탱크로 난방수를 공급하여 팽창탱크의 수위가 상승 되면 상기 조절 밸브를 오프 작동시켜 입수관으로부터의 상수 공급을 차단하도록 이루어진다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 상향식 보일러의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 2는 본 발명에 의한 상향식 보일러를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 상향식 보일러에 설치된 수축팽창밸브를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 의한 상향식 보일러의 작동 상태도 이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 상향식 보일러에 구비된 수축팽창밸브의 작동 상태도이며, 도 6은 본 발명에 의한 상향식 보일러의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하면, 상수가 유입되는 입수관(2)으로부터 상수를 공급받아 고온의 연소가스와 열교환이 이루어지는 열교환기(100)가 구비된다.
열교환기(100)에서 가열된 일부의 온수는 온수 라인(4)을 통해 온수 공급이 이루어지고 일부의 온수는 열교환기(100)의 상측에 설치된 배관 라인(5)을 통해 난방수가 유입되며 상기한 난방수의 수위를 감지하는 수위감지 센서(210)와, 상기한 난방수의 수축, 팽창 변화에 의해 발생하는 에어를 외부로 배출시켜 열교환기(100)의 압력을 일정하게 유지 가능하게 하는 수축팽창밸브(30)를 포함하는 팽창탱크(200)가 구비된다.
상기 팽창탱크(200)의 하측에 연결 설치되어 난방수를 가압하여 난방배관(10)으로 공급 가능하게 하는 순환 펌프(300)와; 일단이 상기 입수관(2)에 연결 설치되고 타단이 순환 펌프(300)로부터 연장 형성된 난방배관(10) 상에 연결된 연결 배관(6) 상에 설치되며 상기 팽창탱크(200)의 수면에 따라 선택적으로 온, 오프 작동되어 팽창탱크(200)에 난방수를 공급 가능하게 하는 조절 밸브(400); 및 상기 수위감지 센서(210)로부터 현재 팽창탱크(200)의 수위에 대한 정보를 입력받아 조절 밸브(400)와 순환 펌프(300)를 콘트롤하는 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
열교환기(100)에는 상측에 에어밴트(Air Vent)(110)가 설치되어 상기한 열교환기(100)에서 발생된 에어가 외부로 배출되도록 구성된다. 상기 에어밴트(110)는 내부에 스티로폼과 같이 비중이 작은 플로트(Float)가 설치되어 열교환기(100)와 연결 설치되도록 구성된다.
상기 수축팽창밸브(20)는 하우징(31)의 길이 방향을 따라 상, 하부 공간으로 각각 구획된 압력 챔버(16)와 유로챔버(14)가 형성되되,
상기한 압력챔버(16)에는 난방수의 팽창에 의한 압력 변동에 따라 상측으로 시프트되는 압력밸브(34)와, 상기 압력챔버(16)와 연통되어 외측으로 연장 형성된 유출구(18)가 설치되고,
상기한 유로챔버(14)에는 난방수의 수축에 의한 압력 변동에 따라 유로챔버(14)의 하측으로 시프트되는 진공밸브(34)가 설치되도록 구성된다.
상기 수축팽창밸브(20)의 압력밸브(34)는 바디부(31) 상측에 설치된 캡(20)의 내측 하부에 설치되며 일측 방향에 난방수에 포함된 에어가 유동 되도록 이동공(32b)이 형성된 연결관(32a)과, 상기 연결관(32a)의 외주면에 삽입 설치되어 난방수의 압력 변동에 의해 탄성 변형되는 제1 스프링(32c)과, 상기 제1 스프링(32c)의 하단에 설치되며 상기한 제1 스프링(32c)에서 가해지는 하측 방향으로의 가압력에 의해 압력챔버(16)의 단턱부(15)상에 위치하는 내부캡(32d)과, 상기 내부캡(32d)의 하면에 설치되는 패킹(32e)을 포함하여 구성된다. 상기 캡(20)은 바디부(31)에서 탈장착시 작업자의 손에서 미끄러짐을 방지하고 쉽게 작동 가능하도록 상기한 캡(20)의 양측에 지지편이 형성된다.
상기 진공밸브(34)는 연결관(32a)의 내부에 삽입 설치되어 단부에 걸림돌기(34b)가 구비된 삽입부(34a)와, 상기 삽입부(34a)의 외주면에 삽입 설치되는 제 2스프링(34c)과, 상기 삽입부(34a) 하측에 일체로 형성된 원판 플레이트(34d)를 포함하여 구성된다.
상기 압력챔버(16)는 유로챔버(14)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖도록 구성된다.
팽창탱크(200)에는 난방수가 없을 때 난방수가 팽창탱크(200)로 역류 되는 것을 방지하고, 보일러의 갑작스런 가동 중지시 배관에서의 충격 발생이 최소화 되도록 순환 펌프(300)의 출구단과 조절 밸브(400)의 출구단이 연결된 난방배관(10) 상에 연결 설치되는 체크 밸브(600)를 포함하여 구성된다. 상기 팽창탱크(600)는 내부 영역에 난방수가 채워지고, 난방수의 상측에는 공기층이 형성되도록 이루어진다. 상기 체크 밸브(600)는 자동식 체크 밸브 또는 수동식 체크 밸브 중의 어느 하나가 선택되어 사용 가능하다.
상기 제어부(500)는 팽창탱크(200)의 난방수 수위가 하강할 경우에는 순환 펌프(300)의 작동을 오프시킨 상태에서 조절 밸브(400)를 온(On) 작동 되도록 콘트롤 하여 입수관(2)으로부터 공급된 상수를 난방배관(10)과 열교환기(100)를 거쳐 팽창탱크(200)로 난방수를 공급하여 팽창탱크(200)의 수위가 상승 되면 상기 조절 밸브(400)를 오프 작동시켜 입수관(2)으로부터의 상수 공급을 차단하도록 이루어진다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 상향식 보일러의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하면, 보일러에 전원이 인가되기 이전에는 난방수가 유입되지 않아 열교환기(100) 및 난방배관(10) 상에 에어(Air)가 충진된 상태를 유지하게 된다.
보일러가 정상적으로 작동되면서 열교환기(100)에 구비된 에어밴트(110) 및 수축팽창밸브(30)를 통해 에어는 외부로 배출되고, 입수관(2)으로부터 유입된 상수는 열교환기(100) 내부에 지속적으로 공급된다. 상기한 열교환기(100)에 유입된 상수는 고온의 연소가스와 열교환을 실시하여 일부는 씽크대, 욕실 또는 세탁기 등과 같이 온수가 필요한 곳으로 온수 라인(4)을 통해 공급이 이루어진다.
이와 동시에 열교환기(100) 내부에서 열교환된 난방수는 배관 라인(5)을 통해 팽창탱크(200) 내부로 유입된다. 상기한 팽창탱크(200)는 고온의 난방수가 일시적으로 저장된 후에 난방 배관(10)으로 공급이 이루어지는 부품으로서 상기 팽창탱크(200)에 설치된 수위감지 센서(210)에 의해 상기한 팽창탱크(200) 내부의 난방수 수위가 감지되어 제어부(500)로 입력된다. 상기한 제어부(500)는 수위감지 센서(210)로부터 입력된 팽창탱크(200) 내부의 난방수 수위에 대한 정보를 입력받아 난방수의 추가적인 보충 없이 보일러가 작동 가능한 수위에 해당되는지 판단한다.
팽창탱크(200)의 수위가 안전 범위 이내에 해당 될 경우에는 순환펌프(300)가 작동되도록 제어신호를 출력하여 상기한 순환펌프(300)가 작동되도록 하여 팽창탱크(200)에 유입된 난방수를 난방배관(10)으로 공급한다. 이때 순환펌프(300)의 하측에는 체크 밸브(600)가 설치되어 갑작스런 정전에 의한 전원 오프(Off) 또는 팽창탱크(200)로의 난방수 역류를 방지하게 된다. 즉, 상기한 체크 밸브(600)에 의해 난방수는 항시 팽창탱크(200)에서 난방배관(10) 쪽으로만 흐르게 된다.
체크 밸브(600)를 경유한 고온의 난방수는 난방이 필요한 곳에 설치된 난방배관(10)을 따라 이동하여 난방을 실시한 후에 열교환기(100) 내부로 유입된다. 상기 열교환기(100) 내부로 유입된 난방수는 체크 밸브(600)를 경유하여 공급되는 난 방수의 온도에 비해 상대적으로 저온 상태의 난방수로서 열교환기(100)로 다시 리턴 되어 가열이 이루어지게 된다.
열교환기(100)에는 상측에 에어밴트(110)가 설치되어 있어 지속적인 난방수 순환에 따라 발생되는 에어를 외측으로 배출시킨다. 상기한 에어밴트(110)는 비중이 작은 스티로폼으로 이루어진 플로트(미도시)가 내부에 설치되어 있어 열교환기(100) 내측으로 리턴되는 난방수 중에 포함된 에어가 상기 플로트를 상측 방향으로 일시적으로 리프트 시켜 에어의 배출이 이루어지게 된다.
또한, 팽창탱크(200)로 다량의 난방수의 유입이 이루어지고 상기한 난방수의 온도가 상승될 경우에는 상기한 온도에 비례하여 난방수의 부피 팽창이 이루어지고, 보일러의 내부 압력도 따라서 증가하게 된다. 상기한 보일러의 압력 증가는 열교환기(100)의 압력도 증가시키게 되는 바, 상기한 보일러 및 열교환기의 압력 증가를 해소하기 위해 팽창탱크(200)의 상측에 수축팽창탱크(30)가 설치되어 보일러에서 발생하는 압력 해소와 함께 난방배관(10)에 잔존하는 에어를 외부로 배출하게 된다.
첨부된 도 4 내지 도 5a를 참조하면, 보일러의 지속적인 작동에 따라 난방수는 수축과 팽창을 거듭 반복하게 되고, 난방배관(10) 및 팽창탱크(200) 내부에 잔존하는 에어는 증가하게 된다. 상기한 난방배관(10)을 따라 순환되는 난방수중에 포함된 에어는 열교환기(100)를 경유하면서 에어밴트(110)를 통해 일부는 외측으로 배출되고, 나머지 에어는 팽창탱크(200) 내측 상부로 다량의 공기가 이동하게 된다. 상기한 팽창탱크(200)에 이동된 난방수중에 포함된 에어는 열교환기(100)를 경 유하여 온도가 상승된 상태이고, 그에 따라 체적과 압력이 고압 상태인 물리적인 조건을 갖게 된다. 이와 같이 팽창탱크(200) 내측 상부에 고압 상태의 에어가 형성되면서 상기한 에어는 유로챔버(14)를 통해 이동되어 압력밸브(32)와 연결 설치된 진공밸브(34)의 하측을 상측 방향으로 가압하기 시작한다.
상기한 압력밸브(32)는 유로챔버(14)를 통해 지속적으로 가압되는 에어의 압력이 1.5kg/cm2 이상일 때 도면에 도시된 바와 같이 상측 방향으로 리프트(Lift) 되면서 작동이 이루어진다.
화살표로 도시된 바와 같이 고압 상태의 에어는 압력밸브(32)의 작동에 의해 제1 스프링(32c)이 상측으로 압축되면서 단턱부(15)와 패킹(32e) 사이의 이격된 공간으로 다량의 에어가 화살표 방향을 따라 압력챔버(16)로 유입된다. 압력챔버(16)로 유입된 에어는 유출구(18)를 통해 상승된 압력에 해당되는 만큼의 에어가 유출되어 보일러에서 발생된 과압을 처리하게 된다.
첨부된 도 4 내지 도 5b를 참조하면, 난방수의 온도가 하강하여 상기한 난방수가 수축할 경우에는 난방수의 부피가 줄어들고 배관 내부의 압력은 저하되는데, 상기한 압력 저하는 배관 내부에 음압이 형성되어 구조적으로 불안정한상태를 유지하게 된다. 이때 수축팽창밸브(30)의 진공밸브(34)는 다음과 같이 작동된다.
보일러에 설치된 연소버너(미도시)가 정지되고 고온으로 가열되었던 난방수의 온도가 하강함에 따라서 상기한 난방수의 압력 또한 함께 하강된다. 열교환기(100)의 압력은 난방수의 온도 하강에 따라 팽창탱크(200)의 압력보다 상대적으 로 낮은 압력 상태가 되어 유로챔버(14)에 위치한 원판 플레이트(34d)가 하향 작동된다. 상기한 원판 플레이트(34d)가 하향 되면서 제2 스프링(34c)은 압축 변형되고, 유출구(18)를 통해 대기 중의 공기가 유입되어 이동공(32b)과 패킹(32e) 및 원판 플레이트(34d)를 경유하여 외기가 도입됨으로써 배관 내부의 압력과 외부 압력이 동일한 압력 평형 상태를 이루게 된다.
이와 같이 정상적인 상태에서는 위에서 설명한 바와 같이 난방 및 압력 불균형에 의한 작동이 이루어 지게 되며 이상 유무 발생에 따른 작동 상태를 설명한다.
첨부된 도 4를 참조하면, 제어부(500)는 수면 감지 센서(210)로부터 입력되는 난방수의 수위를 지속적으로 입력받다가 팽창탱크(200) 내부의 난방수의 수위가 하향 되면 수위감지 센서(210)에 의해 감지된 신호가 제어부(500)로 입력된다. 상기한 제어부(500)는 수위감지 센서(210)를 통해 입력된 정보를 통해 팽창탱크(200) 내부의 수위 상태가 저수위 상태라고 판단하고 상기한 팽창탱크(200) 내부에 물 보충을 실시한다.
제어부(500)는 조절 밸브(400)가 오픈 작동 되도록 신호를 전송하여 입수관(2)으로 부터 공급되는 상수를 연결 배관(6)으로 공급한다. 상기한 연결 배관(6)을 통해 공급된 상수는 열교환기(100)와 팽창탱크(200)를 거치지 않고 조절 밸브(400)를 통해 체크밸브(600)와 연결된 난방배관(10)으로 공급된다.
난방배관(10)으로 공급된 난방수는 화살표 방향을 따라 이동하여 열교환기(100)로 리턴되고, 상기한 열교환기(100)에서 열교환을 실시한 후에 팽창탱크(200)로 공급된다. 열교환기(100)로 난방수가 유입될 때 에어밴트(110)를 통해 열교환기(100)에서 발생 되는 에어는 외부로 배출이 이루어진다.
팽창탱크(200)에 설치된 수위감지 센서(210)는 팽창탱크(200) 내부로 공급되는 난방수의 수위를 감지하고, 팽창탱크(200) 내부의 난방수의 수위를 지속적으로 감지하여 제어부(500)에 전송한다. 상기한 제어부(500)는 수위감지 센서(210)를 통해 팽창탱크(200)의 수위에 대해 정보를 입력받다가, 팽창탱크(200)의 수위가 안정범위 이내로 상승될 경우에는 조절 밸브(400)를 오프시켜 난방 배관(10) 쪽으로 상수의 공급을 중지시킨다. 이와 같이 팽창탱크(200) 내부의 물 보충이 안정적으로 이루어지게 된 후에는 다시 정상적으로 보일러는 작동이 이루어진다.
첨부된 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서 상향식의 순간식 보일러를 도시한 것이다.
전반적인 구성은 도 2와 유사하며, 순간식 보일러의 경우에는 순환 펌프(300')와 체크밸브(600') 사이에 3웨이 밸브(700')가 설치되며, 상수가 공급되는 입수관(2')에 보조 열교환기(800')가 연결 설치된다. 3웨이 밸브(700')는 난방배관(10')과 직접 연결되도록 별도의 배관 라인이 구비된다.
상기 보조 열교환기(800')에는 열교환기(100')에서 가열된 난방수를 공급하기 위한 온수 라인(4')이 연결 설치되도록 구성된다. 상기 3웨이 밸브(700')와 팽창탱크(200')에 구비된 수위감지 센서(210') 및 조절 밸브(400')는 제어부(500')에 의해 콘트롤 작동된다. 미설명된 구성 요소는 위에서 설명한 상향식 보일러의 구성 요소에 콤마(')만 있을 뿐 명칭은 동일하며 상세한 작동 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 상향식 보일러는 구조가 간단하고 별도의 질소탱크, 안전밸브 및 압력계 등이 필요 없어 제조 원가가 절감 가능한 효과가 있다.
또한, 배관내 발생하는 에어가 안정적으로 외부로 배출되어 상기한 에어처리가 용이하며 시운전 시간이 단축되고, 배관내 압력을 안정적으로 유지하여 부품 수명이 연장되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 대기차단식 보일러를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 상향식 보일러를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 상향식 보일러에 설치된 수축팽창밸브를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 상향식 보일러의 작동 상태도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 상향식 보일러에 구비된 수축팽창밸브의 작동 상태도.
도 6은 본 발명에 의한 상향식 보일러의 다른 실시예를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 : 입수관 100 : 열교환기
200 : 팽창탱크 210 : 수위감지 센서
300 : 순환 펌프 400 : 조절 밸브
500 : 제어부 600 : 체크 밸브

Claims (7)

  1. 상수가 유입되는 입수관으로부터 상수를 공급받아 고온의 연소가스와 열교환이 이루어지는 열교환기;
    상기 열교환기에서 가열된 일부의 온수는 온수 라인을 통해 온수 공급이 이루어지고 일부의 온수는 열교환기의 상측에 설치된 배관 라인을 통해 난방수가 유입되며 상기한 난방수의 수위를 감지하는 수위감지 센서, 상기한 난방수의 수축, 팽창 변화에 의해 발생하는 에어를 외부로 배출시켜 열교환기의 압력을 일정하게 유지 가능하게 하는 수축팽창밸브를 포함하는 팽창탱크;
    상기 팽창탱크의 하측에 연결 설치되어 난방수를 가압하여 난방배관으로 공급 가능하게 하는 순환 펌프;
    일단이 상기 입수관에 연결 설치되고 타단이 순환 펌프로부터 연장 형성된 난방배관상에 연결된 연결 배관상에 설치되며 상기 팽창탱크의 수면에 따라 선택적으로 온, 오프 작동되어 팽창탱크에 난방수를 공급 가능하게 하는 조절 밸브; 및
    상기 수위감지 센서로부터 현재 팽창탱크의 수위에 대한 정보를 입력받아 조절 밸브와 순환 펌프를 콘트롤하는 제어부를 포함하여 구성되어지되,
    상기 수축팽창밸브는 난방수의 팽창에 의한 압력 변동에 따라 상측으로 시프트되는 압력밸브와, 연통되어 외측으로 연장 형성된 유출구를 포함하는 압력챔버와; 난방수의 수축에 의한 압력 변동에 따라 하측으로 시프트되는 진공밸브가 설치된 유로챔버;를 통해 하우징의 길이 방향을 따라 상, 하부 공간으로 각각 구획된 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 열교환기에는 상측에 에어밴트(air vent)가 설치되어 상기한 열교환기 에서 발생된 에어가 외부로 배출되는 되는 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 수축팽창밸브의 압력밸브는 바디부 상측에 설치된 캡의 내측 하부에 설치되며 일측 방향에 난방수에 포함된 에어가 유동 되도록 이동공이 형성된 연결관, 상기 연결관의 외주면에 삽입 설치되어 난방수의 압력 변동에 의해 탄성 변형되는 제1 스프링, 상기 제1 스프링의 하단에 설치되며 상기한 제1 스프링에서 가해지는 하측방향으로의 가압력에 의해 압력챔버의 단턱부상에 위치하는 내부캡, 상기 내부캡의 하면에 설치되는 패킹을 포함하여 구성되고,
    상기 진공밸브는 연결관의 내부에 삽입 설치되어 단부에 걸림돌기가 구비된 삽입부, 상기 삽입부의 외주면에 삽입 설치되는 제 2스프링, 상기 삽입부 하측에 일체로 형성된 원판 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 압력챔버는 유로챔버의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 팽창탱크에는 난방수가 없을 때 난방수가 팽창탱크로 역류 되는 것을 방지하고, 보일러의 갑작스런 가동 중지시 배관에서의 충격 발생이 최소화 되도록 순환 펌프의 출구단과 조절 밸브의 출구단이 연결된 난방배관 상에 연결 설치되는 체크 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 팽창탱크의 난방수 수위가 하강할 경우에는 순환 펌프의 작동을 오프시킨 상태에서 조절 밸브를 온(On) 작동 되도록 콘트롤 하여 입수관으로부터 공급된 상수를 난방배관과 열교환기를 거쳐 팽창탱크로 난방수를 공급하여 팽창탱크의 수위가 상승 되면 상기 조절 밸브를 오프 작동시켜 입수관으로부터의 상수 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 상향식 보일러.
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