KR101080595B1 - 보일러용 공명형 소음기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러의 배기구에 장착되어 보일러의 착화소음 및 연소 소음을 저감시킬 수 있도록 하는 보일러용 소음기에 있어서, 보일러의 제조사 구분없이 설치가능하고, 응축수 발생을 줄이며, 애프터서비스를 용이하게 하여 사용자 편의성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 설치공간을 최소화할 수 있도록 하는 보일러용 공명형 소음기에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 보일러용 공명형 소음기는, 상면이 개구된 중공형의 사각몸체와 상기 사각몸체의 개구된 상면을 밀폐시키면서 측면에서 사각몸체에 스크류로 고정되는 덮개로 이루어지진 본체를 구비하고, 상기 본체의 내부공간을 저감시키고자 하는 소음의 주파수대역폭을 고려하여 수평방향으로 서로 다른 크기의 제1 흡음실과 제2 흡음실로 2분할 하되 제1 흡음실의 배기가스를 제2 흡음실로 이동시키기 위한 관통공이 형성되어 있는 격판을 구비하며, 제1흡음실내에는 유입된 배기가스를 분산시키는 분산판을 추가로 구비하는 한편, 상기 흡음실의 내벽과 격판 및 분산판은 흡음재로 둘러싸면서 타공판으로 지지하도록 구성한 것이다.

Description

보일러용 공명형 소음기{RESONANCE TYPE SILENCER FOR BOILER}

본 발명은 보일러의 배기구에 장착되어 보일러의 착화소음 및 연소 소음을 저감시킬 수 있도록 하는 보일러용 소음기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보일러의 제조사 구분없이 설치가능하고, 응축수 발생을 줄이며, 애프터서비스를 용이하게 하여 사용자 편의성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 설치공간을 최소화할 수 있도록 하는 보일러용 공명형 소음기에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 기름이나 가스와 같은 연료가 버너에 의해 연소되는 연소실과, 상기 연소실에서 발생된 연소열과 열교환하여 내부에 저장된 물을 설정 온도로 상승시키는 열교환기, 연소로 인해 발생된 배기가스를 외부로 배출하는 배기연도 등을 포함하여 이루어져서, 버너에서 연소로 인해 발생된 배기가스는 열교환기에서 순환펌프에 의해 압송되는 난방수와 열교환을 한 다음, 배기연도를 통해 보일러 외부인 대기 중으로 방출되도록 이루어져 있다.

그리고 보일러의 착화시나 연소시 연소실의 압력변화에 의해 소음이 발생되고 있으며, 이러한 소음을 저감하기 위해 보일러 연소실의 배기구와 배기연도 사이에 소음기를 설치하여 사용하고 있다.

그런데 종래의 소음기들은 특정 제조사의 보일러에만 사용이 가능하도록 이루어져 있어서 각종 보일러에 범용적으로 사용할 수 없었고, 소음기의 구조가 직관형태로 되어 있어서 소음기 길이에 따라 소음 저감정도가 차이가 있으며, 소음 저감효과를 높이기 위해 소음기 길이가 커질 경우에는 설치공간이 넓어져야 하는 문제점이 있었으며, 특히 분해조립이 용이하지 못하여 일정시간 가동 후 청소 및 애프터서비스에 불편함이 따랐다.

또한, 소음기 내부의 흡음재에 응축수 발생 가능성이 높아서 장기간 사용하다보면 흡음재에 수분이 응결되어 보일러 내부로 유입됨으로써 부식의 원인이 되거나 연소시 불완전 연소 등의 2차적인 문제를 유발할 소지가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 사정을 감안하여 발명한 것으로, 사각 상자형의 공간을 타공판을 이용하여 다수의 흡음실로 구획하되, 각 흡음실의 격벽은 흡음재로 둘러싸면서 상기 타공판에 의해 지지되도록 하고, 보일러의 연소실에서 배출되는 배기가스가 상기 흡음실을 단계적으로 통과하면서 배기가스에 포함된 소음과 진동이 단계적으로 저감되도록 하고, 배기가스의 이동저항을 최소로 줄여 배기가스의 온도가 노점온도 이하로 떨어지지 않도록 함으로써 응축수 발생을 줄일 수 있도록 하며, 보일러 제조사 구분없이 각종 보일러에 설치가 가능할 뿐만 아니라 분해조립이 용이하여 청소 및 A/S가 용이하도록 된 보일러용 공명형 소음기를 제공하고자 함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보일러용 공명형 소음기는,

상면이 개구된 중공형의 사각몸체와 상기 사각몸체의 개구된 상면을 밀폐시키면서 측면에서 사각몸체에 스크류로 고정되는 덮개로 이루어지진 본체,

상기 본체의 내부공간을 수평방향으로 서로 다른 크기의 제1 흡음실과 제2 흡음실로 2분할 하면서 제1 흡음실의 배기가스를 제2 흡음실로 이동시키기 위한 관통공이 형성되어 있는 격판;

제1 흡음실의 저부에 관통형성되어 보일러의 배기가스가 유입되는 유입구;

제2 흡음실의 측벽에 형성되어 제1, 제2 흡음실에서 소음이 저감된 배기가스가 외부로 배출되는 배기구;

흡음재를 타공판으로 둘러싸서 형성되되, 상기 제1 흡음실에서 격판과 유입구 사이에서 수직으로 돌설되는 수직판과 상기 수직판으로부터 횡으로 연장되어 상기 유입구 상부를 지나 측벽에 인접한 위치까지 절곡되는 수평판으로 이루어져, 유입구로 유입된 배기가스를 격판과 대향된 측벽으로 유도한 후 상부 공간을 거쳐 격판의 관통공으로 유도하도록 된 분산판;

상기 본체 내측의 측벽면과 덮개 내측의 천장면을 둘러싸는 측벽흡음재와 천장흡음재;

다수의 타공이 관통형성되어 있는 타공판으로 이루어져 상기 측벽면과 덮개의 흡음재를 지지하도록 된 측벽타공판과 천장타공판;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 격판은 두께가 좁은 타공판 상자내에 흡음재가 내장되어 이루어지고, 상기 본체의 측벽타공판에 형성되는 가이드홈에 착탈식으로 결합된 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명은 배기톱 끝단에서 발생되는 착화 소음 및 연소 소음을 공명형 소음기를 이용하여 최소화 함으로써 제품사용시 소음에 의한 불편을 최소화 할 수 있고, 보일러 제조사에 관계없이 각종 모델의 보일러에 적용가능하며, 응축수의 발생을 방지하여 보일러의 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 분해조립이 용이하여 청소 및 A/S가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 소음기의 덮개개방상태 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 소음기에서 배기가스의 흐름을 설명하기 위한 도면,

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 분해사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 조립단면도를 나타내는 것으로, 본 발명에 따른 소음기 본체는 상면이 개구된 중공형의 사각몸체(10)와 상기 사각몸체(10)의 개구된 상면을 밀폐시키는 덮개(12)를 구비하고 있다. 상기 덮개(12)는 테두리가 하방으로 직각 절곡되고, 그 직각 절곡된 측면을 스크류(14)를 이용하여 사각몸체(10)의 측면에 고정하도록 되어 있다.

사각몸체(10)의 내부공간은 후술되는 바와 같이 격판(20)에 의해 2개의 공간으로 분할되어 수평방향으로 인접된 제1흡음실(16)과 제2흡음실(18)로 나뉘어진다.

상기 사각몸체(10)의 바닥면과 측면은 도 2에 도시된 바와 같이 흡음재(31)(32)로 둘러싸여 있다. 그리고 사각몸체(10) 측면의 각 흡음재(32)는 측벽타공판(22a~22d)에 의해 지지된다.

측벽타공판(22a)(22b)의 중간에는 각각의 타공판이 ㄷ자형으로 절곡된 가이드홈(23a)(23b)이 형성되어 있는데, 상기 가이드홈(23a)(23b)의 폭은 격판(20)의 두께와 같은 폭으로 이루어져 격판(20)이 가이드홈(23a)(23b)에 끼움결합됨으로써 사각몸체(10)의 내부공간을 제1흡음실(16)과 제2흡음실(18)로 수평방향으로 나누게 된다. 상기 격판(20)은 흡음재(35)를 타공판으로 둘러싸서 형성한 것이다. 상기 제1흡음실(16)과 제2흡음실(18)의 크기는 저감시키고자 하는 소음의 주파수 대역폭을 고려하여 서로 다른 크기로 형성된다.

상기 사각몸체(10)의 내부공간중에서 제1흡음실(16) 영역의 저면에는 보일러 연소실의 배기가스가 유입되는 유입구(161)가 관통형성되어 있으며, 보일러측과의 연결을 위해 유입관(162)이 사용된다. 상기 유입관(162)의 외주에는 패킹(163)이 결합된 상태로 상기 유입구(161)에 끼움결합되어 제1흡음실(16) 내의 배기가스의 누출이 방지되도록 이루어져 있다.

또한, 상기 사각몸체(10)의 내부공간중에서 제2흡음실(18) 영역의 측면에는 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배출구(181)가 관통형성되어 있으며, 외부 배기연도와의 연결을 위해 배출관(182)이 사용된다. 상기 배출관(182)의 외주에는 패킹(183)이 결합된 상태로 상기 배출구(181)에 끼움결합되어 제2흡음실(18) 내의 배기가스의 누출이 방지되도록 이루어져 있다. 물론 상기 사각몸체(10) 내측면의 흡음재(32)를 지지하는 측벽타공판(22a)(22b)의 대응부위에도 상기 배출관(182)이 끼워지는 관통홈(24a)(24b)이 형성되어 있다.

측벽타공판(22a)(22b) 양측에 관통홈(24a)(24b)이 형성된 것은 보일러가 설치된 주변상황을 고려하여 배기연도의 설치방향을 선택적으로 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 측벽타공판(22a)(22b)의 관통홈(24a)(24b) 중에서 사용되지 않는 관통홈은 외장막음판(40)으로 폐쇄하며, 이때 배기가스의 누출을 방지하기 위해 패킹(41)을 사용한다.

제1흡음실(16)의 유입구(161) 위에는 유입구(161)로 유입되는 배기가스를 분산시키는 분산판(50)이 설치되는데, 상기 분산판(50)은 도 1에 도시된 바와 같이 전체적으로 중공형의 육면체형으로 형성되면서 바닥에는 제1흡음실(16)의 유입구(160)와 대응되는 크기의 관통홈이 형성되고 일측면과 상면 일부가 절개된 형태의 타공체(51)와, 상기 타공체(51)의 노출된 윗면과 측면을 둘러싸는 흡음재(34), 그리고 상기 흡음재(34)의 윗면과 측면 및 제1흡음실 바닥면 일부를 둘러싸는 타공판(61)에 의하여 제1흡음실(16)내부공간에 형성되는 수직판과 그로부터 절곡되는 수평판으로 이루어진다.

상기 분산판(50)의 수평판의 높이는 제1흡음실(16)내에서 저감시키고자 하는 소음의 주파수 대역폭을 고려하여 제1흡음실(16)의 바닥면과 천장면의 사이에서 서로 다른 높이로 분할하도록 설치된다.

아울러, 상기와 같은 사각몸체(10)의 개구된 상면은 앞서 설명된 바와 같이 덮개(14)를 조립하여 밀폐시키게 되며, 상기 덮개(14)의 내측면에도 흡음재(33)가 설치되어 천장타공판(71)에 의해 지지된다.

상기 흡음재(31~35)는 유리섬유와 같은 통상의 흡음재가 이용될 수 있는 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 소음기는 보일러 연소실의 배기구와 배기연도 사이에 설치된다. 즉, 보일러 연소실의 배기구에는 유입관(162)이 결합되고 배기연도에는 배출관(182)이 결합되어 보일러 연소실에서 연소에 의해 발생되는 배기가스는 본 발명에 따른 소음기를 거쳐 배기연도를 통해 배출되게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 소음기에서 배기가스의 흐름을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것으로, 보일러(1) 연소실로부터 배출되는 배기가스가 제1흡음실(16)의 유입구(161)로 유입될 때 착화소음 또는 연소소음이 배기가스와 함께 유입되는데, 이때 분산판(50)에 의하여 소음이 분산되면서 타공체(51)가 이루는 내부공간에서 개구된 측상면 방향으로 유도되어 측벽을 따라 상방향으로 이동하다가, 천장면에 부딛혀 격판(20)측 횡방향으로 이동하는 과정에서, 제1흡음실(16)의 내측면을 이루는 흡음재(31~34)와 타공판(22a~22c)(51)들에 의하여 1차 소음이 저감된다. 즉 제1흡음실(16)의 내측면에 설치되는 타공판(22a~22c)(51)들의 타공홈으로 유입된 소음은 공기의 진동에 의해 흡음재내에서 열에너지로 변환되어 저감된다.

제1흡음실(16)에서 1차 저감된 소음은 제2흡음실(18)내로 이동하기 전에 격판(20)을 이루고 있는 흡음재와 타공판을 통과하며 2차로 소음이 저감된다.

이어 격판(20)의 관통공(201)을 통과하여 제2흡음실(18)로 이동한 후 소음은 제2흡음실(18)을 둘러싸고 있는 타공판(24a)(24b)(22d)(71)들과 그 내측의 흡음재들에 의하여 3차로 소음이 저감된다.

위와 같이 제1흡음실(16)과 격판(20) 및 제2흡음실(18)을 통과하면서 3단계로 소음이 저감된 배기가스는 배출관(182)을 통하여 배기연도로 이동함으로써 외부로 배출된다.

이와 같이 본 발명에 따른 소음기는 흡음재와 타공판을 이용하여 제1흡음실(16)과 제2흡음실(18)을 구성함과 아울러 제1흡음실(16)에서는 분산판(50)에 의하여 서로 다른 체적을 갖는 배기가스 이동통로를 형성함으로써, 흡음성능을 향상시키고 소음이 갖는 다양한 주파수 대역에 대응하여 이러한 이동통로와 흡음실에 의해 형성되는 공명공간 내부로 유입된 소음의 공명작용에 의하여 다양한 주파수 대역의 소음이 저감되도록 한 것이다.

이러한 배출구조는 배기가스가 각 흡음실(16)(18)을 통과할 때 배기가스의 이동저항을 최소화할 수 있기 때문에 신속하게 소음기를 통과하게 된다. 이에 따라 배기가스는 온도가 저하되지 않고 일정한 온도를 유지한 상태로 배출되게 됨으로써 응축수의 발생이 최소화 된다. 즉, 소음기의 사용에 의해 배기가스의 유속이 느릴 경우에는 배기가스의 온도가 저하되어 소음기에서 응축수가 발생하게 되고, 이러한 응축수는 보일러 연소실로 역류되어 연소실을 부식시키는 원인이 되지만, 본 발명에서는 배기가스의 이동저항을 줄여 배기가스의 온도저하 없이 신속하게 통과시켜 응축수 발생을 줄인 것이다.

또, 소음기에서 보일러측과 배기연도에 연결하는 유입관(162)과 배출관(182)은 간편하게 탈부착할 수 있는 구조로 이루어져, 필요에 따라 유입관(162)과 배출관(182)을 교체하면 보일러 제조사 구분없이 임의의 보일러에 설치가 가능하게 된다.

또한, 소음기가 직육면체형의 박스형태로 구성되어 비교적 설치공간을 최소화 할 수 있다.

아울러, 소음기를 이루는 사각몸체(10)와 덮개(14)가 스크류로 체결되어 있으며, 소음기 내부에 내장된 타공판들도 스크류로 체결되도록 이루어져 있어서 용이하게 분해결합이 가능하여 청소 및 A/S가 용이하게 된다.

10 -- 사각몸체, 12 -- 덮개,
16 -- 제1흡음실, 18 -- 제2흡음실,
20 -- 격판, 22a~22d -- 측벽타공판,
23a,23b -- 가이드홈, 24a,24b -- 관통홈,
31~35 -- 흡음재, 40 -- 외장막음판,
41,163,183 -- 패킹, 50 -- 분산판,
51,61,71 -- 타공판, 161 -- 유입구,
162 -- 유입관, 181 -- 배출구,
182 -- 배출관, 201 -- 관통공.

Claims (2)

1. 상면이 개구된 중공형의 사각몸체와 상기 사각몸체의 개구된 상면을 밀폐시키면서 측면에서 사각몸체에 스크류로 고정되는 덮개로 이루어지진 본체,
   상기 본체의 내부공간을 수평방향으로 서로 다른 크기의 제1 흡음실과 제2 흡음실로 2분할 하면서 제1 흡음실의 배기가스를 제2 흡음실로 이동시키기 위한 관통공이 형성되어 있는 격판;
   제1 흡음실의 저부에 관통형성되어 보일러의 배기가스가 유입되는 유입구;
   제2 흡음실의 측벽에 형성되어 제1, 제2 흡음실에서 소음이 저감된 배기가스가 외부로 배출되는 배기구;
   흡음재를 타공판으로 둘러싸서 형성되되, 상기 제1 흡음실에서 격판과 유입구 사이에서 수직으로 돌설되는 수직판과 상기 수직판으로부터 횡으로 연장되어 상기 유입구 상부를 지나 측벽에 인접한 위치까지 절곡되는 수평판으로 이루어져, 유입구로 유입된 배기가스를 격판과 대향된 측벽으로 유도한 후 상부 공간을 거쳐 격판의 관통공으로 유도하도록 된 분산판;
   상기 본체 내측의 측벽면과 덮개 내측의 천장면을 둘러싸는 측벽흡음재와 천장흡음재;
   다수의 타공이 관통형성되어 있는 타공판으로 이루어져 상기 측벽면과 덮개의 흡음재를 지지하도록 된 측벽타공판과 천장타공판;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러용 공명형 소음기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 격판은 두께가 좁은 타공판 상자내에 흡음재가 내장되어 이루어지고, 상기 본체의 측벽타공판에 형성되는 가이드홈에 착탈식으로 결합된 것을 특징으로 하는 보일러용 공명형 소음기.

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