KR101191384B1 - 가스보일러의 난방환수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러에서 순환펌프에 의해 난방수를 순환할 수 있도록 내부에 난방배관과 연결되는 환수관과 상기 환수관의 외측에 형성된 본체관에 출수구와 회수구가 형성된 난방환수관에 있어서, 상기 회수구와 출수구는 상기 본체관의 하부 측에 형성되고, 상기 환수관에는 상기 본체관의 내부를 상기 난방배관으로부터 유입되는 난방수가 환수되는 환수공간부와 상기 출수구로 난방수가 출수되는 출수공간부로 구획하는 구획부재가 형성되고, 상기 환수관은 상기 출수구 측에 설치된 상기 순환펌프에 의해 난방수가 순환될 때 상기 환수공간부로 환수된 난방수에 포함된 기포가 상기 출수구를 거쳐 출수되지 않도록 상기 본체관의 내측에 위치되는 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방환수관에 관한 것이다.
이에, 발명은 환수관과 본체관이 포함된 이중관으로 이루어진 난방환수관에 구획부재가 설치됨에 따라 환수공간부와 출수공간부가 분리되어 난방수가 환수공간부의 하측에서 상측으로 이동하고 출수공간부의 상측에서 하측으로 이동함에 따라, 비교적 긴 거리를 순환하면서 난방수에 포함된 기포를 물탱크로 이송할 수 있으므로 난방시나 온수 사용시 난방수에 포함되어 순환되는 기포를 재차 순환되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스보일러의 난방환수관{A heating water returning pipe of a gas boiler}

본 발명은 가스보일러에 설치되는 난방환수관에 관한 것으로, 더 상세하게는 난방환수관을 보다 간단한 구조를 가지면서 난방시나 온수 사용시 난방수에 포함되어 순환되는 기포가 재차 순환되는 것을 원천적으로 차단할 수 있도록 한 가스보일러의 난방환수관에 관한 것이다.

일반적으로 난방 및 온수를 겸용으로 사용하는 가스보일러는 열교환기 내를 순환하는 물을 가열하므로서 이의 가열되는 물을 난방배관으로 순환시켜 난방출력을 얻도록 함과 아울러 선택적으로 별도로 구비되는 온수 열교환기 측으로도 순환시켜 온수출력 또한 이루어질 수 있도록 사용된다.

다시 설명하면, 열교환기에서 가열되는 물을 온수 순환회로를 통해 난방사용시와 온수사용시로 구분하여 선택적으로 열교환이 이루어질 수 있도록 함에 따라 난방 및 온수 사용을 겸할 수 있는 것이다.

이러한 난방 및 온수를 겸하여 사용하는 가스보일러의 온수 순환회로는 여러 가지 방식이 사용되고 있으나, 본 출원인에 의해 선출원하여 등록받은 실용신안등록 제300621호 "온수 및 난방겸용 가스보일러의 난방환수관 구조"를 안출한 바, 이는 가스보일러에서 난방동작 및 온수동작시 각각의 난방유로가 다르게 형성되어 가스보일러의 효율을 개선시킬 수 있도록 한 것으로, 이를 첨부된 도면 도 4 및 도 5를 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 가스보일러(1)에 설치된 종래의 난방환수관(20)은, 내부 중앙에 난방배관(200)과 연결되어 난방배관(200)을 순환하였던 난방수가 물탱크(2)로 환수되는 환수관(22)이 상기 물탱크의 내부까지 돌출되게 형성되고, 그 환수관(22)의 외측에 물탱크(2)와 연결되어 순환펌프(P)에 의해 물탱크(2) 내의 난방수를 열교환기(3)로 출수시키는 출수구(24)를 형성하며, 그 출수구(24)의 하측에 온수 열교환기(4)를 거친 난방수가 유입되도록 회수구(26)가 서로 연결되게 형성된 본체관(21)으로 구성되는 이중관 형태이다.

여기서, 환수관(22)이 물탱크(2)의 내부까지 돌출되게 형성된 것은 난방배관(200)으로부터 유입되는 난방수에 포함된 기포가 물탱크(2)로 직접 유입되어 제거된 후 순환펌프(P)에 의해 난방수 순환시 순수한 난방수 만이 순환되도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 종래의 난방환수관(20)의 경우에는 난방 또는 온수를 사용하기 위한 선택시 삼방밸브(5)에 의해 난방작동시에는 파선과 같이 난방수가 물탱크(2)를 경유하여 순환되도록 하여 난방배관(200)에서 인입된 난방수 내의 기포를 신속하게 제거하고, 온수 사용시에는 물탱크(2)를 경유하지 않고 난방환수관(20)인 본체관(21)에서 직접 환수가 이루어져 온수출탕시간을 단축할 수 있는 장점을 가지고 있었다.

그러나, 상기와 같이 가스보일러(1)에 사용되는 종래의 난방환수관(20)에 있어서는, 난방수에 포함된 기포를 제거하여 재유입되지 않도록 하기 위하여 본체관(21)의 중앙에 형성되어 물탱크(2)의 내부까지 돌출되게 형성된 환수관(22)에 의해 오히려 난방수의 흐름이 원활하게 이루어지지 않은 문제점이 발생한다.

즉, 본체관(21)의 중앙에 일정 부피와 물탱크(2)의 내부까지 돌출되는 높이를 갖도록 형성된 환수관(22)에 의해 순환펌프(P)의 작동에 따른 난방수의 순환시 환수관(22)과 난방수가 상호 간에 많은 간섭됨이 발생하게 되었고, 그로 인해 난방수의 흐름이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생하였고, 이러한 문제점을 해소하기 위해서는 순환펌프(P)의 용량을 큰 것을 사용해야 함에 따라 그로 인한 가스보일러(1)의 전체적인 제조원가를 상승시키는 문제점도 초래된다.

그리고, 상기한 종래의 난방환수관(20)은 난방을 위한 난방수를 순환시 그 난방배관(200)에 포함된 기포가 환수관(22)의 구조에 의해 제거된 상태로 순환되었으나, 온수를 사용하고자 하는 목적으로 순환되어 질 때는, 난방배관(200) 측은 삼방밸브(5)에 의해 폐쇄로가 형성됨과 아울러, 온수 열교환기(4)를 거쳐 회수구(26)를 통하여 유입된 난방수는 순환펌프(P)에 의해 다시 출수구(24)를 통하여 바로 순환이 이루어 지게 되는 데, 이때 온수 열교환기(4)에 잔류하는 기포가 그 난방수에 포함된 상태로 순환되게 된다.

그에 따라, 난방수에 함유된 기포로 인해 열교환기(3) 측의 순환관 내에서는 열교환에 따른 열교환기(3)의 열교환 효율이 저하되는 문제점, 즉 열교환에 따른 높은 연소에 비해 난방수의 열교환이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라 난방수의 순환 또한 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 본 출원인에 의해 선출원한 실용신안등록 제300621호 "온수 및 난방겸용 가스보일러의 난방환수관 구조"를 개량한 것으로, 그 목적은 가스보일러의 난방환수관을 보다 간단한 구조를 가지면서 난방시나 온수 사용시 난방수에 포함되어 순환되는 기포를 재차 순환되는 것을 원천적으로 차단할 수 있도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 난방수의 흐름을 원활하게 하도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 환수되는 난방수와 출수되는 난방수가 분리되어 물탱크와 인접하게 난방환수관을 순환하도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보일러의 가동이 멈추었을 때 난방환수관에 잔존하는 난방수를 배출할 수 있도록 함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공간이 분할된 난방환수관의 양측 공간에서 모두 난방수가 배출되도록 함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가스보일러의 난방환수관은 가스보일러에서 순환펌프에 의해 난방수를 순환할 수 있도록 내부에 난방배관과 연결되는 환수관과 상기 환수관의 외측에 형성된 본체관에 출수구와 회수구가 형성된 난방환수관에 있어서, 상기 회수구와 출수구는 상기 본체관의 하부 측에 형성되고, 상기 환수관에는 상기 본체관의 내부를 상기 난방배관으로부터 유입되는 난방수가 환수되는 환수공간부와 상기 출수구로 난방수가 출수되는 출수공간부로 구획하는 구획부재가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 환수관은 상기 출수구 측에 설치된 상기 순환펌프에 의해 난방수가 순환될 때 상기 환수공간부로 환수된 난방수에 포함된 기포가 상기 출수구를 거쳐 출수되지 않도록 상기 본체관의 내측에 위치되는 높이로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 구획부재는 상기 본체관의 내주면과 상기 환수관의 외주면 사이에 설치된 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 구획부재에는 상기 본체관 하부의 물을 배출하도록 드레인 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 드레인 홀은 상기 본체관의 물이 상기 출수구 측으로 배출도록 상기 출수구와 인접한 상기 구획부재 측에 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 환수관과 본체관이 포함된 이중관으로 이루어진 난방환수관에 구획부재가 설치됨에 따라 환수공간부와 출수공간부가 분리되어 난방수가 환수공간부의 하측에서 상측으로 이동하고 출수공간부의 상측에서 하측으로 이동함에 따라, 비교적 긴 거리를 순환하면서 난방수에 포함된 기포를 물탱크로 이송할 수 있으므로 난방시나 온수 사용시 난방수에 포함되어 순환되는 기포를 재차 순환되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 난방수를 순환시키는 환수관이 본체관의 내측에 위치되도록 설치됨에 따라 난방수가 순환하면서 회수되거나 출수될 때 물탱크의 내측에 있는 물과의 간섭을 최소화하여 난방수의 흐름을 원활하게 할 수 있으므로 난방수를 순환시키는 순환펌프를 최소의 용량으로 사용할 수 있으므로 가스보일러의 제조원가 또한 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 본체관과 환수관 사이에 판 형상의 구획부재를 통해 환수공간부와 출수공간부를 구획함에 따라 난방환수관의 구조를 보다 간단하게 구성함은 물론 그로 인한 제작 또한 간편하게 이루어질 수 있는 효과도 갖는 것이다.

또한, 본 발명은 보일러의 가동이 멈추었을 때 난방환수관에 잔존하는 난방수를 배출할 수 있도록 드레인 홀이 형성됨에 따라, 잔존하는 난방수가 썩거나 난방수에 포함된 이물질 등에 의해 난방환수관에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구획부재의 드레인홀에 환수공간부와 출수공간부 모두와 연통되게 형성되되, 출수구와 인접한 측에 위치된 구획부재에 형성됨에 따라 본체관에 잔존하는 난방수를 출수구를 통해 배출할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기한 난방환수관은 가스보일러에 물탱크가 구비되는 개방형을 일예로 설명하였으나, 공지된 팽창탱크가 구비되는 밀폐형 가스보일러에도 동일하게 적용하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 난방환수관이 가스보일러에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 요부도.
도 2는 본 발명에 따른 난방환수관을 도시한 도면.
도 3a,3b는 본 발명에 따른 난방환수관을 일부 절개하여 도시한 도면.
도 4는 가스보일러에 종래의 난방환수관이 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 요부도.
도 5는 도 4에 따른 종래의 난방환수관을 개략적으로 나타낸 요부 절개 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 난방환수관이 가스보일러에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 요부도이고, 도 2는 본 발명에 따른 난방환수관을 도시한 도면이며, 도 3a,3b는 본 발명에 따른 난방환수관을 일부 절개하여 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 가스보일러(1)에서 순환펌프(P)에 의해 난방수를 사용자의 선택에 따라 삼방밸브(5)에 의해 난방작동시에는 난방수가 물탱크(2)를 경유하여 순환되도록 함과 아울러 온수 사용시에는 물탱크(2)를 경유하지 않고 난방환수관(100)에서 직접 환수가 이루어질 수 있도록 형성된 난방환수관(100)으로서, 난방환수관(100)은 내부에 직접 환수가 이루어질 수 있도록 내부에 난방배관(200)과 연결되는 환수관(10)이 형성되고, 그 환수관(10)의 외측에 위치되는 본체관(110)에는 출수구(104)와 회수구(106)가 형성된다.

본체관(110)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 하측에 온수 사용 또는 난방시 열교환기(3) 측으로 난방수를 출수시키는 출수구(104)와, 온수 사용시 열교환기(3)를 거쳐 열교환된 난방수가 온수 열교환기(4)를 통하여 회수되는 회수구(106)가 각각 형성된다.

환수관(10)은 본체관(110)의 내측에 위치되어 난방시에 열교환기(3)와 난방배관(200)을 거친 난방수가 본체관(110)의 내부로 환수시키도록 형성된다. 즉, 난방환수관(100)은 이중관을 이루도록 형성된다.

여기서, 환수관(10)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 본체관(110)의 내측에만 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다. 상세하게 설명하면, 환수관(10)은 본체관(110)의 내측에 설치되되, 일단은 난방배관(200)과 연결되고, 타단은 물탱크(2) 측으로 위치되도록 설치되는데, 환수관(10)은 본체관(110)의 외측으로 돌출되지 않도록 즉, 물탱크(2)의 내측으로 인입되지 않는 높이로 설치되어 난방배관(200)에서 인입되는 난방수에 포함된 기포가 물탱크(2) 내측으로 바로 인입되는 것을 방지하도록 한다.

상세하게 설명하면, 환수관(10)의 높이는 본체관(110)의 내부에서 물탱크(2)의 높이까지 형성되는 것이 아니라 본체관(110)의 내부를 벗어나지 않는 낮은 높이를 가지도록 형성되되, 환수관(10)으로 환수된 난방수에 포함된 기포가 출수구(104)를 거쳐 출수되지 않는 높이로 형성되어 본체관(110) 내부에서의 난방수의 회수나 출수시 간섭됨을 최소화하고, 난방을 위해 물탱크(2)와 난방배관(200)을 거친 난방수의 순환시 출수구(104) 측의 순환펌프(P)를 통해 난방수에 포함된 기포가 출수구(104)로 출수되지 않을 수 있다.

이때, 환수관(10)의 외면에는 본체관(110)과 환수관(10) 사이의 공간을 구획하는 구획부재(16)가 설치된다. 구획부재(16)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 환수관(10)의 외주면과 본체관(110)의 내주면을 연결하도록 형성된 판 형상의 부재로서, 구획부재(16)는 본체관(110)과 환수관(10) 사이의 공간이되, 구획부재(16)에 의해 구획된 공간에 회수구(106)를 통해 온수가 인입되는 환수공간부(12)와, 본체관(110)과 환수관(10) 사이의 공간이되, 출수구(106)를 통해 온수가 출수되는 출수공간부(14)로 구획하는 역할을 한다. 이때, 구획부재(16)는 환수관(10)과 같은 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 구획부재(16)에는 출수구(106) 측으로 위치되는 단부에 미세한 크기의 드레인 홀(18)이 형성되어 드레인 홀(18)을 통해 환수공간부(12)와 출수공간부(14)가 연통되는 것이 바람직하다.

이에, 온수열교환기(4)를 통과한 온수는 실선화살표에 도시된 바와 같이, 회수구(106)를 통해 본체관(110)의 환수공간부(12)로 인입되고, 인입된 온수는 환수관(10)의 외측에서 환수관(10)의 외면을 따라 물탱크(2) 측으로 상승한다. 이때, 온수에 포함된 기포는 공기가 포함되어 그 무게가 가벼우므로 환수관(10)의 상측으로 이동되어 물탱크(2)로 인입되게 된다. 기포가 제거된 온수는 구획부재(16)의 반대측 환수관(10) 측 즉, 출수공간부(14) 측으로 이동되어 환수관(10)의 상측에서 환수관(10)의 외면을 따라 하강하여 출수구(104)를 통해 열교환기(3)로 이송되게 된다.

다시 설명하면, 온수 사용시에는 열교환기(3)에서 열교환된 온수는 삼방밸브(5)에 의해 폐회로가 형성되면서 온수 열교환기(4)를 거친 후 본체관(110)에 형성된 회수구(106)를 통하여 회수되어 진다. 이때, 온수 열교환기(4)를 거친 온수에 포함되었던 기포는 온수가 구획부재(16)에 의해 구획된 환수공간부(12) 및 출수공간부(14)를 통해 이송되는 과정에서 부력에 의해 상측의 물탱크(2)로 부상된 후 제거되어 진다. 또한, 온수는 순환펌프(P)의 작동에 의해 하부 측의 출수구(104)를 통하여 지속적으로 출수되어진다. 즉, 온수는 회수구(106)를 통해 유입되어 상측으로 흐르면서 상부의 물탱크(2)에서 기포가 완전히 제거되어 출수됨에 따라 종래 온수 열교환기(4)에 잔류하였던 기포와 같이 순환되어 문제점을 해소할 수 있는 것이다.

한편, 온수가 아닌 난방시에는 순환되는 난방수는 열교환기(3)에서 열교환 된 후 삼방밸브(5)에 의해 난방배관(200)에서 순환된 다음, 본체관(110)과 환수관(10)으로 인입되어 물탱크(2)로 인입된다. 이에, 난방배관(200)에 포함된 기포 또한 물탱크(2) 측으로 부상되어 제거되어 진다.

다시 설명해서, 환수관(10)과 구획부재(16)의 높이는 그 출수구(104) 측의 순환펌프(P)에 의해 난방을 위해 물탱크(2)와 난방배관을(200) 거친 난방수의 순환시 환수관(10)으로 환수된 난방수에 포함된 기포가 출수구(104)를 거쳐 출수되지 않는 일정 높이로 형성되어 있는 관계로, 환수관(10)으로 환수와 같이 유입된 기포는 물탱크(2)로 부상되어 제거됨과 동시에 출수구(104)를 통하여 재차 순환되지 않는 것이다.

따라서, 온수 사용시나 난방시에도 난방수가 순환되는 과정에서 온수 열교환기(4)나 난방배관(200)에 잔류하였던 기포가 재차 순환되지 않도록 함으로서, 난방수에 기포를 포함하여 순환되면서 발생하였던 문제점을 해소하여 열교환 효율이 높아짐은 물론 난방수의 순환 또한 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 구획부재(16)는 본체관(110)의 내부 전체에 형성되는 것이 아니라 낮은 높이의 환수관(10)과 같은 높이로 형성됨에 따라 난방환수관(100)을 통하여 난방수가 환수 및 출수되는 과정에서 간섭됨이 최소로 발생하여 난방수의 순환이 더욱더 원활하게 이루어지게 됨은 물론 그로 인해 순화펌프의 용량도 난방수를 순환시킬 정도의 작은 용량을 사용할 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.

또, 구획부재(16)는 판 형상으로 형성됨에 따라 난방환수관(100)의 구조를 보다 간단하게 구성함은 물론 그에 따른 제작 또한 용이하게 이루어질 수 있는 조건도 가지는 것이다.

한편, 전술한 바와 같은 가스 보일러(1)의 가동을 멈출 경우 이를 테면, 가스보일러(1)의 부품교체나, 정기적인 세정작업 등이 진행될 때, 동절기에 잔존하는 물에 의해 가스보일러(1)가 동파되거나, 이물질 발생을 유발할 수 있기 때문에 본체관(110)의 내부에 잔존하는 난방수나 온수를 제거하는 작업이 요구된다.

이때, 환수관(10)은 물탱크(2)나 난방배관(200)과 연통됨에 따라 난방수가 용이하게 제거되지만, 본체관(110)에는 환수관(10)의 외면에 형성된 구획부재(16)에 의해 출수구(104) 측으로 출수되어야 할 물이 잔존할 수 있으나, 구획부재(16)의 출수구(104) 측 단부에 형성된 미세한 크기의 드레인 홀(18)을 통해 배출될 수 있다.

즉, 구획부재(16)의 드레인 홀(18)은 미세한 크기로 형성됨에 따라 가스 보일러(1)가 가동 중일 때에는 온수나 난방수의 순환에 영향을 미치지 않으나, 가스보일러(1)의 가동이 멈추었을 때, 환수공간부(12)와 출수공간부(14)를 각각 연통시키게 형성됨에 따라, 환수공간부(12)에 잔존하는 물이 드레인 홀(18)을 통해 출수공간부(14)로 이동되고, 출수공간부(14)에 잔존하는 물은 출수구(104)를 통해 배출될 수 있으므로 가스보일러(1)가 가동을 멈추더라도 본체관(110) 내부의 물을 제거할 수 있다.

1 : 가스보일러
2 : 물탱크 3 : 열교환기
4 : 온수 열교환기 5 : 삼방밸브
10 : 환수관
12 : 환수공간부 14 : 출수공간부 16 : 구획부재
18 : 드레인 홀
100 : 난방환수관
104 : 출수구 106 : 회수구
110 : 본체관

Claims (5)

1. 가스보일러(1)에서 순환펌프(P)에 의해 난방수를 순환할 수 있도록 내부에 난방배관(200)과 연결되는 환수관(10)과 상기 환수관(10)의 외측에 형성된 본체관(110)에 출수구(104)와 회수구(106)가 형성된 난방환수관(100)에 있어서,
   상기 회수구(106)와 출수구(104)는 상기 본체관(110)의 하부 측에 형성되고, 상기 환수관(10)에는 상기 본체관(110)의 내부를 상기 난방배관(200)으로부터 유입되는 난방수가 환수되는 환수공간부(12)와 상기 출수구(104)로 난방수가 출수되는 출수공간부(14)로 구획하는 구획부재(16)가 형성되되,
   상기 구획부재(16)는 상기 본체관(110)의 내주면과 상기 환수관(10)의 외주면 사이에 설치된 판 형상으로 형성되며, 상기 구획부재(16)에는 상기 본체관(110) 하부의 물을 배출하도록 드레인 홀(18)이 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방환수관.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 환수관(10)은 상기 출수구(104) 측에 설치된 상기 순환펌프(P)에 의해 난방수가 순환될 때 상기 환수공간부(12)로 환수된 난방수에 포함된 기포가 상기 출수구(104)를 거쳐 출수되지 않도록 상기 본체관(110)의 내측에 위치되는 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러의 난방환수관.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 드레인 홀(18)은 상기 본체관(110)의 물이 상기 출수구(104) 측으로 배출도록 상기 출수구(104)와 인접한 상기 구획부재(16) 측에 형성된 것을 특징으로 가스보일러의 난방환수관.

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