KR101638982B1 - 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기파이프와 급기파이프가 일체로 구비된 이중 배기연도의 배기파이프 단부에 풍압을 이용하여 배기를 원활하게 함과 아울러 배기가스가 역류하는 쇼트 서킷(short circuit)현상을 방지할 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명의 구성은, 외측 단부의 원주면에 수개의 배기구멍(12)을 구비하고, 외측 선단이 마감톱(40)에 막혀져 보일러에서 배출되는 배기가스를 배기구멍(12)을 통해 외부로 배출시켜 주는 배기파이프(10)와;
상기 배기파이프(10)의 외측에서 지지판(30)에 의해 일정간격을 두고 결합되며, 배기구멍(12)의 위치보다 내측에 급기구멍(22)을 구비한 급기파이프(20)가 일체로 이루어진 이중 배기연도에 있어서;
상기 배기파이프(10)의 선단에 구비된 마감톱(40)은 배기파이프(10) 내부를 향해 경사지면서 중앙에 오리피스관(41)이 구비되며, 배기파이프(10) 선단 내부에서 상기 오리피스관(41)을 감싸면서 오리피스관(41)을 통해 유입된 공기의 흐름을 배기구멍(12)방향으로 유도하도록 배기파이프(10)의 내부에 위치되어, 마감톱(40)의 외측 경사면을 따라 오리피스관(41)으로 유입된 공기의 흐름을 마감톱(40)의 내측 경사면을 따라 흐르도록 유도하기 위해 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 갖고, 상기 가이드부(51)에서 연장된 수평부(52)가 오리피스관(41)의 외측에 간격을 두고 위치하는 가이드톱(50)을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도{Dual exhaust pipe in preventing backflow of exhaust gas type boiler}

본 발명은 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기파이프와 급기파이프가 일체로 구비된 이중 배기연도의 배기파이프 단부에 풍압을 이용하여 배기를 원활하게 함과 아울러 배기가스가 역류하는 쇼트 서킷(short circuit)현상을 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로, 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다.

이 중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 난방수를 가열하는 현열부 열교환기와 함께, 현열부 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식은 현열부 열교환기만 구비하고 있다.

콘덴싱 가스 보일러의 경우 일반 보일러에 비하여 배기가스의 온도가 낮기 때문에 배기가스가 통과하는 연도 중에서 응축이 발생하게 되는데, 이때 발생된 응축수를 보일러 내부로 모아서 하수구와 연결된 응축수 배출호스를 통하여 하수구 등 외부로 배출하게 된다.

한편, 종래 일반적인 이중 배기연도 파이프는, 단부에 수개의 배기공이 천공된 형태를 갖고 보일러의 연도에 연결되어 배기가스를 배출하는 배기파이프와, 일단에 보일러의 급기파이프와 연결되는 급기어댑터를 구비하고, 타단 저부에는 급기가 공급되는 수개의 급기공들이 구비된 형태에서 상기 배기파이프의 외주면에 일정간격을 갖도록 이격된 형태로 설치되어 외부공기를 보일러 내보 급기시켜 주는 급기파이프가 이중으로 결합된 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 배기파이프의 외측 단부는 차단되어지고, 보일러의 연도에서 배출되는 배기가스는 연결부와 배기공들을 통해 배출되어진다.

그런데, 종래 보일러의 이중 배기연도 중 상기 배기파이프에 천공된 배기공들은 배기파이프의 단부에서 정해진 구간 내의 원주면 전체에 형성되어 있음은 물론 상기 배기파이프의 외측 단부는 막힌 형태를 갖고 급기파이프의 급기공들은 빗물 또는 눈 등의 유입을 방지하기 위해서 상기 급기파이프의 수평방향 중심선 상에서 아래 부분에 천공된 형태를 갖는다.

그러나, 이와 같은 구성을 갖는 종래 이중 배기연도는 보일러에서 연소 후 배출되는 배기가스의 일부(특히, 급기파이프의 급기공들과 일직선상에 천공된 배기파이프의 하부측에 천공된 배기공들을 통해 배출되는 배기가스)가 연소에 필요한 공기를 흡입하는 과정에서 외부의 역풍 등 다양한 조건에 의해 급기파이프의 급기공들을 통해 유입되는 공기와 혼합되어 급기공을 통해 역류하는 쇼트 서킷(short circuit)현상이 발생되어 보일러의 성능저하 및 기능장애를 발생시키고 있다.

도 1은 국내공개특허공보 특2003-0088914호에서 제시된 보일러용 급배기파이프에 대한 반단면도를 나타낸 것으로, 이에 따르면 보일러의 배기가스 배출구와 연결되는 배기파이프(100) 및 보일러의 급기구와 연결되고 지지판(300)에 의해 상기 배기파이프(100) 외측에 설치결합되는 급기파이프(200)로 이루어진 이중연도구조의 보일러용 급배기파이프에 있어서, 상기 배기파이프(100)와 급기파이프(200)의 원주방향 및 길이방향으로 다수 다열의 배기공(120,220)이 형성되되 상기 배기파이프(100)에 형성된 배기공(120)과 급기파이프(200)에 형성된 배기공(220)이 서로 엇갈리게 형성되고, 또 상기 배기파이프(100)와 급기파이프(200)에 원주면을 따라 원중심으로 돌출 형성된 차단턱(140,240)과 상기 차단턱(240) 사이에 배출공(250)이 형성된 형태를 갖고 있다.

여기에 도 2에서와 같이 배기파이프(100)의 외측 배기톱을 막아주는 형태로 설치되는 마감톱(130)은 배기파이프의 내측으로 만곡진 돔 형상을 갖도록 성형하여 배기가스가 상기 마감톱(130)의 내측면을 따라 원활히 배출되게 하였다.

그러나, 상기 보일러용 이중 배기연도는 배기파이프의 배기공들이 원주 전체에 형성되어 있고, 외측 일단을 마감톱이 막고 있어 배기가스의 배기와 동시에 연소에 필요한 공기를 흡입하는 과정에서 외부의 역풍 등 다양한 조건에 의해 배기파이프에서 배출되는 배기가스 일부가 급기파이프로 역류되는 쇼트 서킷 현상이 종종 발생하고 있어 보일러의 연소효율을 떨어트리고 연료의 불완전연소를 일으키게 되는 등의 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 특2003-0088914호-보일러의 급배기파이프(공개일자 2003년 11월 21일).

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적은 배기파이프와 급기파이프가 일체로 구비된 이중 배기연도에 있어서, 배기파이프의 외측 단부에 배출되는 배기가스가 외부 역풍에도 용이하게 배출되도록 하여 배기가스의 역류로 인한 보일러의 성능저하 및 기능장애를 미연에 방지한 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 배기파이프의 단부에 결합되는 마감톱에 오리피스(orifice)관을 형성하여 외부 공기의 유입속도가 빠를수록 유도되어 배출되는 배기가스의 속도도 빨라지도록 하여 배기가스가 역류하는 쇼트 서킷(short circuit)현상을 방지하는 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여,

외측 단부의 원주면에 수개의 배기구멍(12)을 구비하고, 외측 선단이 마감톱(40)에 막혀져 보일러에서 배출되는 배기가스를 배기구멍(12)을 통해 외부로 배출시켜 주는 배기파이프(10)와;

상기 배기파이프(10)의 외측에서 지지판(30)에 의해 일정간격을 두고 결합되며, 배기구멍(12)의 위치보다 내측에 급기구멍(22)을 구비한 급기파이프(20)가 일체로 이루어진 이중 배기연도에 있어서;

상기 배기파이프(10)의 선단에 구비된 마감톱(40)은 배기파이프(10) 내부를 향해 경사지면서 중앙에 오리피스관(41)이 구비되며, 배기파이프(10) 선단 내부에서 상기 오리피스관(41)을 감싸면서 오리피스관(41)을 통해 유입된 공기의 흐름을 배기구멍(12)방향으로 유도하는 가이드톱(50)을 구비한다.

상기 가이드톱(50)은 배기파이프(10)의 내부에 위치되어, 마감톱(40)의 외측 경사면을 따라 오리피스관(41)으로 유입된 공기의 흐름을 마감톱(40)의 내측 경사면을 따라 흐르도록 유도하기 위해 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 갖고, 상기 가이드부(51)에서 연장된 수평부(52)가 오리피스관(41)의 외측에 간격을 두고 위치한다.

또, 상기 가이드톱(50)은 배기파이프(10) 내부에서 마감톱(40)의 전방에 위치하면서 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 형성하여, 배기파이프(10)를 통해 배출되는 배기가스가 상기 가이드부(51)에 유도되어 배기구멍(12)으로 배출되게 한다.

그리고, 상기 마감톱(40)은 중심을 향할수록 좁아지는 형상을 갖고 중앙에 오리피스관(41)이 구비되어, 외부 공기의 유입속도가 빠를수록 가이드톱(50)에 유도되어 배기구멍(12)으로 배출되는 배기가스의 속도가 빨라짐으로써 달성된다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 의하면, 배기파이프의 외측 단부를 돔 형상을 갖으면서 중심에 오리피스관이 형성된 마감톱으로 막고, 배기파이프의 내부에서 상기 마감톱의 전방을 가이드톱이 막아 외부에서 가해지는 역풍으로 배기가스의 직진성을 향상시킬 수 있어 배기가스를 신속하게 배출시키게 된다.

따라서, 배기가스의 역류로 인한 보일러의 성능저하 및 기능장애를 미연에 방지할 수 있어 보일러 자체의 성능 및 기능에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 이중 배기연도에 대한 반단면 사시도.
도 2는 종래 이중 배기연도의 요부 확대 단면도.
도 3은 본 발명인 이중 배기연도의 요부 확대 반단면 사시도.
도 4는 본 발명인 이중 배기연도의 요부 확대 단면도.

이하, 첨부된 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작동 예를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도는, 배기파이프와 급기파이프가 일체로 구비된 이중 배기연도의 배기파이프 단부에 풍압을 이용하여 배기를 원활하게 함과 아울러 배기가스가 역류하는 쇼트 서킷현상을 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

우선, 본 명세서 상에서 사용되는 대략적인 방향기준을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 도 3 및 도 4에서와 같이 본 발명인 이중 배기연도는 크게 보일러와 연결되어 배기가스를 외부로 배출시켜주는 배기파이프(10)와, 이 배기파이프의 외측에 결합되어 외부공기가 배출되는 배기가스의 온도와 열교환되면서 급기하는 급기파이프(20)가 일체로 구성된 것이다.

상기 배기파이프(10)는 외측 단부의 원주면에 수개의 배기구멍(12)을 구비하고, 외측 선단에 오리피스관(41)이 형성된 마감톱(40)을 결합시켜, 외부에서 역풍이 가해질 경우 상기 오리피스관(41)을 통해 유입되게 한다.

그리고, 급기파이프(20)는 상기 배기파이프(10)의 외측에서 지지판(30)에 의해 일정간격을 두고 결합되며, 배기구멍(12)의 위치보다 보일러와 가까운 내측에 급기구멍(22)을 구비한다.

또, 상기 지지판(30)은 배기파이프(10)와 급기파이프(20)의 간격을 유지함과 아울러 배기파이프(10)의 배기구멍(12)을 통해 배출되는 배기가스가 급기파이프(20)를 통해 유입되는 것을 방지할 수 있게 분리하는 구성요소이다.

여기에서 본 발명은 배기파이프(10)의 선단 내부에서 도 4에서와 같이 상기 마감톱(40)의 도면 상 좌측인 전방에 오리피스관(41)을 통해 유입되는 역풍을 이용해 배기가스를 배출할 수 있게 한 가이드톱(50)을 구비한다.

상기 가이드톱(50)은, 배기파이프(10) 선단 내부에서 상기 오리피스관(41)을 감싸면서 오리피스관(41)을 통해 유입된 공기의 흐름을 배기구멍(12)방향으로 유도하는 기능을 수행할 수 있도록, 배기파이프(10) 내부에서 마감톱(40)의 전방에 위치하면서 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 형성한다.

즉, 상기 가이드톱(50)은 배기파이프(10)내부에 위치되어, 마감톱(40)의 도면상 우측인 외측 경사면을 따라 오리피스관(41)으로 유입된 역풍의 흐름을 마감톱(40)의 도면상 좌측인 내측 경사면을 따라 흐르도록 유도하기 위해 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 갖고, 상기 가이드부(51)에서 연장된 수평부(52)가 오리피스관(41)의 외측에 간격을 두고 위치하게 구성된다.

따라서, 배기파이프(10)를 통해 배출되는 배기가스는 상기 가이드부(51)의 도면상 좌측면에 유도되어 배기구멍(12) 방향으로 배출되게 하면서, 오리피스관(41)으로 유입된 역풍이 마감톱(40)의 내측 경사면을 따라 이동하게 유도하면, 상기 유도된 역풍에 의해 배기가스의 배출속도가 증가하게 된다.

즉, 상기 마감톱(40)은 중심을 향할수록 좁아지는 형상을 갖고 중앙에 오리피스관(41)이 구비되어, 외부 공기의 유입속도가 증가할수록 가이드톱(50)에 유도되어 배기구멍(12)으로 배출되는 배기가스의 속도도 증가되게 하였다.

그러므로, 보일러에서 배출되는 배기가스가 배기파이프(10)의 배기구멍(12)을 통해 배출될 때 직진성을 향상시켜, 급기파이프(20)의 급기구멍(22)으로 역류되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배기가스의 역류로 인한 보일러의 성능저하 및 기능장애를 미연에 방지할 수 있어 보일러 자체의 성능 및 기능에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10-배기파이프 12-배기구멍
20-급기파이프 22-급기구멍
30-지지판 40-마감톱
41-오리피스관 50-가이드톱
51-가이드부 52-수평부

Claims (4)

1. 외측 단부의 원주면에 수개의 배기구멍(12)을 구비하고, 외측 선단이 마감톱(40)에 막혀져 보일러에서 배출되는 배기가스를 배기구멍(12)을 통해 외부로 배출시켜 주는 배기파이프(10)와;
   상기 배기파이프(10)의 외측에서 지지판(30)에 의해 일정간격을 두고 결합되며, 배기구멍(12)의 위치보다 내측에 급기구멍(22)을 구비한 급기파이프(20)가 일체로 이루어진 이중 배기연도에 있어서;
   상기 배기파이프(10)의 선단에 구비된 마감톱(40)은 배기파이프(10) 내부를 향해 경사지면서 중앙에 오리피스관(41)이 구비되며, 배기파이프(10) 선단 내부에서 상기 오리피스관(41)을 감싸면서 오리피스관(41)을 통해 유입된 공기의 흐름을 배기구멍(12)방향으로 유도하도록 배기파이프(10)의 내부에 위치되어, 마감톱(40)의 외측 경사면을 따라 오리피스관(41)으로 유입된 공기의 흐름을 마감톱(40)의 내측 경사면을 따라 흐르도록 유도하기 위해 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 갖고, 상기 가이드부(51)에서 연장된 수평부(52)가 오리피스관(41)의 외측에 간격을 두고 위치하는 가이드톱(50)을 구비한 것을 특징으로 한 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드톱(50)은 배기파이프(10) 내부에서 마감톱(40)의 전방에 위치하면서 만곡진 돔형상의 가이드부(51)를 형성하여, 배기파이프(10)를 통해 배출되는 배기가스가 상기 가이드부(51)에 유도되어 배기구멍(12)으로 배출되게 한 것을 특징으로 한 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 마감톱(40)은 중심을 향할수록 좁아지는 형상을 갖고 중앙에 오리피스관(41)이 구비되어, 외부 공기의 유입속도가 빠를수록 가이드톱(50)에 유도되어 배기구멍(12)으로 배출되는 배기가스의 속도가 빨라지는 것을 특징으로 한 배기가스 역류 차단형 보일러의 이중 배기연도.

Images