KR101722889B1

KR101722889B1 - 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치

Info

Publication number: KR101722889B1
Application number: KR1020160110203A
Authority: KR
Inventors: 이일행; 이창석
Original assignee: 피피아이평화 주식회사
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2017-04-03

Abstract

본 발명은 콘덴싱 보일러들이 병렬로 연결되어 각 콘덴싱 보일러에서 발생하는 배기가스를 취합하여 배기하는 통합배기관에 설치되는 응축수 처리장지에 관한 것이다.

Description

콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치 {NEUTRALIZAION APPARATUS FOR CONDENSED WATER OF CONDENSING BOILER EXHAUST PIPE}

보일러는 연료를 연소하여 발생하는 열을 열교환기를 통해 물을 가열하고 가열된 물을 난방이나 온수로 사용하도록 구성된 장치이다.

이러한 보일러는 연료를 연소하면서 약 250℃의 배기가스가 발생하고, 이러한 고온의 배기가스는 외부로 그대로 배출되므로 열효율이 높지 못한 문제점이 있다.

근래에는 보일러는 열효율을 증대시키기 위해 버너의 열을 직접 흡수하는 현열교환기와 연소공기에서 열을 흡수하는 잠열교환기를 구비하고 있는데, 이와 같이 현열교환기와 잠열교환기를 갖춘 보일러를 콘덴싱 보일러라 한다.

상기와 같은 구조의 콘덴싱 보일러는 배기가스가 응축되며 대량의 응축수가 발생하는데, 배기가스에 포함된 CO₂, NOx, SOx 와 같은 산성물질이 응축수에 포함됨으로써 응축수는 강한 산성을 갖는다.

강한 산성인 응축수가 그대로 하수구로 배수되면 하천의 산성화가 이루어져 하천 생태계 및 주변 환경에 악영향을 미칠 수 있고, 금속 배관을 부식시켜 배기가스 노출로 인한 안전사고가 발생할 수 있다.

문헌 1. 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2014-0059674호, "콘덴싱 보일러의 응축수 배출장치" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0361151호, "콘덴싱 보일러의 응축수받이 수위제어장치 및 그 방법" 문헌 3. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0456397호, "콘덴싱보일러의 응축수 정화장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 여러 콘덴싱 보일러가 병렬로 연결되어 각 보일러에서 발생하는 배기가스를 취합하여 배기시키는 통합배기관에 발생하는 강산성 응축수를 처리함으로써, 배관이 부식되는 것을 방지하고, 강산성 응축수가 그대로 배출되어 환경오염을 야기하지 않도록 통합배기관에 발생하는 응축수를 중화처리할 수 있는 응축수 처리장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 보일러(10)의 배기가스를 배출하는 수평의 배기관 단부에 체결되도록 일 측에 통합배기관 삽입구(103)가 형성된 엔드캡(101); 상기 엔드캡(101) 하부에 형성된 관 형태의 응축수 배출구(104); 상기 응축수 배출구(104)에 체결수단으로 체결되고, 내부에 중화제가 충전된 컵(108); 상기 컵(108)을 수직으로 관통하여 컵(108) 내부와 외부를 연통하고, 상단이 컵(108) 상단보다 낮은 위치에 형성된 응축수 배출관(111); 및 상기 엔드캡(101)의 응축수 배출구(104)로부터 상기 응축수 배출관(111)으로 직접 낙하하는 것을 방지하도록 응축수 배출관(111) 상부를 덮는 배출관 커버(107);를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 배출관 커버(107)는 상부가 밀폐되고, 하부는 개방되며, 응축수 배출관(111)관 직경보다 큰 직경의 관 형태로 성형됨으로써, 응축수 배출관(111)과 배출관 커버(107) 사이에 응축수가 유동하는 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관 커버(107)의 상부는 컵(108)의 플랜지(109)에 테두리가 접하여 컵(108)에 올려지는 커버지지대(105)의 하부에 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버지지대(105)에는 방사상으로 소정 개수의 홀(106)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체결수단은 내면에 나사산이 형성되고, 링 형태로 성형되며, 일 측에 내측으로 돌출된 가압구(113)가 형성된 캡(112)이 응축수 배출구(104)와 나사결합될 때, 캡(112)의 가압구(113)가 컵(108)의 플랜지(109)를 가압함으로써 컵(108)을 응축수 배출구(104)에 체결 고정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평의 배기관은 엔드캡(101)이 하향 경사지도록 소정 각도 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컵(108)은 투명한 소재로 성형된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치는 각각의 콘덴싱 보일러에서 배출되는 배기가스가 취합되어 배기되는 통합배기관에 응축수 처리장치가 설치됨으로써, 통합배기관에서 발생되는 강산성 응축수를 효과적으로 중화처리하여 배출하여 환경오염을 방지하고, 배기관의 부식을 방지한다.

또한, 중화제 보충 또는 교체나 내부에 이물질이 퇴적된 경우 이를 유지,보수하기가 매우 간편하다.

도 1 및 도 2는 각각의 콘덴싱 보일러의 배기관이 통합배기관에 병렬로 설치된 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 의한 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치를 도시한 단면도.
도 4는 컵과, 컵 내부에 삽입되는 배출관 커버 및 커버지지대를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 응축수 처리장치가 통합배기관에 설치된 상태를 도시한 사용상태도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

일반적으로 보일러는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 각각의 보일러(10)의 배기가스를 배출하는 배기관(11)이 통합배기관(12)에 병렬로 연결되어 각 보일러(10)에서 발생하는 배기가스를 통합배기관(12)을 통해 외부로 배출하도록 구성된다.

콘덴싱 보일러(10)를 가동하면 배기가스가 유동하는 배기관(11) 및 통합배기관(12)에는 강산성 응축수가 발생되는데, 수직 형태로 설치되는 배기관(11)에서 발생하는 응축수는 배기관(11) 내벽을 따라 콘덴싱 보일러(10) 내부로 흘러내려 보일러(10) 내부에 설치된 응축수 처리장치를 통해 중화처리되는 반면에, 수평으로 설치된 통합배기관(12) 내부에 발생하는 응축수는 잔존하면서 처리되지 않은 채 외부로 배출되어 환경을 오염시키거나, 배기관을 부식시킨다.

본 발명에 의한 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치(100)는 도 5에 도시한 바와 같이, 통합배기관(12)의 단부에 설치되어 통합배기관(12)에서 발생하는 강산성 응축수를 중화처리하도록 구성된다.

본 발명에 의한 응축수 처리장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 통합배기관(12)의 일 측 단부에 체결되도록 통합배기관 삽입구(103)가 일 측에 형성된 엔드캡(101)이 형성되고, 상기 엔드캡(101)의 하부에는 응축수 배출구(104)가 형성된다.

통합배기관(12)이 삽입되는 엔드캡(101)의 통합배기관 삽입구(103)에는 고무링을 삽입하여 엔드캡(101)과 통합배기관(12) 사이를 밀폐할 수 있도록 고무링 장착구(102)가 형성된다.

그리고 상기 엔드캡(101)의 하부에 형성된 응축수 배출구(104)에는 내부에 중화제(미도시)가 충전되고, 응축수 배출관(111)이 수직으로 형성된 컵(108)이 체결된다.

상기 응축수 배출관(111)의 상단은 도 3과 같이, 응축수 배출관(111)의 상단은 컵(108)의 상단보다 낮은 위치에 위치하도록 형성되고, 상기 응축수 배출 관(111)은 컵(108)의 하부와 컵 내부를 연통하도록 구성된다.

상기와 같이 엔드캡(101)의 하부에 형성된 응축수 배출구(104)에 컵(108)이 체결되되, 도 3 및 도 4와 같이 컵(108) 내부의 응축수 배출관(111)의 직경보다 큰 직경으로 성형된 배출관 커버(107)를 상기 응축수 배출관(111)을 덮도록 배출관 커버(107)를 컵 내부에 삽입한다.

상기 배출관 커버(107)는 도 3과 같이 응축수 배출구(104)로부터 컵(108) 내부에 충전된 중화제로 낙하하지 않고 응축수 배출관(111)으로 직접 낙하하는(직접 낙하하면 강산성을 유지한 채 배출됨)것을 방지하는 역할을 한다.

상기 배출관 커버(107)는 하부가 개방된 파이프 형태로 성형된 것으로서, 응축수 배출관(111)을 배출관 커버(107)에 덮으면 컵(108) 내부의 응축수 배출관(111) 상단이 배출관 커버(107)에 닿으며 막힐 수 있으므로 도 3 및 도 4와 같이 배출관 커버(107)의 상부에 커버지지대(105)를 형성하고, 상기 커버지지대(105)를 컵(108)에 올려놓으면, 커버지지대(105)의 테두리 부분이 컵(108)의 플랜지(109)에 접하면서 커버지지대(105) 하부에 체결된 배출관 커버(107)가 응축수 배출관(111) 상부에 부상하면서 응축수 배출관(111) 상부가 막히지 않도록 한다.

이때, 도 4와 같이 커버지지대(105)에는 소정 개수의 홀(106)를 형성함으로써, 엔드캡(101)에서 발생하여 응축수 배출구(104)를 통해 컵(108)으로 응축수가 원활하게 유입되도록 한다.

상기와 같이 컵(108)을 엔드캡(101)의 응축수 배출구(104)에 체결하고, 캡9112)을 이용하여 컵(108)을 응축수 배출구(104)에 견고하게 체결되도록 한다.

상기 캡(112)은 링 형태로 성형되고 일 측에는 내측으로 가압구(113)가 돌출됨으로써, 캡(112)을 체결하였을 때 상기 가압구(113)가 컵(108)의 플랜지(109)에 접하여 컵(108)의 플랜지(109)를 응축수 배출구(104)에 견고하게 체결,고정한다.

상기 캡(112)의 내면에는 나사산이 형성되고, 응축수 배출구(104)의 외면에는 나사산이 형성됨으로써, 캡(112)은 응축수 배출구(104)에 나사결합된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치의 작동에 대해 상세하게 설명한다.

각각의 보일러(10)가 가동하면 각 보일러(10)에서 발생하는 배기가스가 각각의 배기관(11)을 통해 통합배기관(12)으로 모여 외부로 배출되고, 이때 통합배기관(12) 내부에는 다량의 응축수가 발생한다.

통합배기관(12) 내부에서 발생한 응축수는 통합배기관(12) 내부를 유동하여 엔드캡(101)으로 모이고, 엔드캡(101)으로 모인 응축수는 엔드캡(101) 하부에 형성된 응축수 배출구(104)를 통해 낙하한다.

이때, 통합배기관(12) 내부의 응축수가 통합배기관(12) 일 측에 체결된 엔드캡(101)에 원활하게 모여 응축수 배출구(104)로 배출될 수 있도록 도 5와 같이 응축수 처리장치(100)가 하향되게끔 통합배기관(12)을 소정 각도(α) 경사지도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 경사진 통합배기관(12)을 따라 엔드캡(101)의 응축수 배출구(104)로 낙하한 응축수는 커버지지대(105)의 홀(106)을 통해 컵(108) 내부로 유입된다.

컵(108) 내부로 응축수가 계속 유입되면 컵(108) 내부에서 응축수 수위가 높아지다가 응축수 수위가 컵(108) 내부에 수직으로 형성된 응축수 배출관(111)의 상단 높이에 다다르면 배출관 커버(107)와 응축수 배출관(111) 사이에 위치하는 응축수가 응축수 배출관(111)을 통해 컵 외부로 배출된다.

컵(108) 내부에는 강산성 응축수를 중화 처리하는 중화제가 충전되어 있으므로 상기와 같이 강산성 응축숙 컵(108) 내부를 유동하는 과정에서 중화처리되고, 중화처리된 응축수는 응축수 배출관(111)을 통해 외부로 배출된다.

이때, 상기 컵(108)은 투명한 소재로 성형함으로써, 외부에서 작업자가 컵(108) 내부에 충전된 중화제의 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 구성함으로써, 컵(108)을 분해할 필요 없이 육안으로 충전제를 보충 또는 교체할 시기를 빠르게 확인할 수 있도록 하고, 컵(108) 내부에 이물질이 쌓인 것을 육안으로 빠르게 확인할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치는 통합배기관(12) 내부에 발생하는 강산성 응축수를 빠르고 효과적으로 중화처리할 수 있고, 응축수 처리장치가 없는 기존의 통합배기관(12)에도 간편하게 설치하여 운용할 수 있다.

또한, 간편하게 캡(112)을 풀어 컵(108)을 분리할 수 있으므로 중화제 보충이나 교체 또는 내부의 이물질 제거 등의 유지,보수 작업을 매우 간편하게 실시할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예는 여러 대의 콘덴싱 보일러(10) 배기관(11)이 병렬로 연결된 통합배기관(12)의 단부에 설치된 것으로 설명하였으나, 한 대의 보일러(10)에 수평으로 설치된 배기관에도 적용하여 수평 배기관 내부에서 발생하는 응축수를 중화처리할 수도 있다.

이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.

또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.

첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

10 : 보일러
11 : 배기관
12 : 통합배기관
100 : 응축수 처리장치
101 : 엔드캡
102 : 고무링 장착구
103 : 통합배기관 삽입구
104 : 응축수 배출구
105 : 커버지지대
106 : 홀
107 : 배출관 커버
108 : 컵
109 : 플랜지
111 : 응축수 배출관
112 : 캡
113 : 가압구

Claims

보일러(10)의 배기가스를 배출하는 수평의 배기관 단부에 체결되도록 일 측에 통합배기관 삽입구(103)가 형성된 엔드캡(101);
상기 엔드캡(101) 하부에 형성된 관 형태의 응축수 배출구(104);
상기 응축수 배출구(104)에 체결수단으로 체결되고, 내부에 중화제가 충전된 컵(108);
상기 컵(108)을 수직으로 관통하여 컵(108) 내부와 외부를 연통하고, 상단이 컵(108) 상단보다 낮은 위치에 형성된 응축수 배출관(111); 및
상기 엔드캡(101)의 응축수 배출구(104)로부터 상기 응축수 배출관(111)으로 응축수가 직접 낙하하는 것을 방지하도록 응축수 배출관(111) 상부를 덮는 배출관 커버(107);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 배출관 커버(107)는,
상부가 밀폐되고, 하부는 개방되며, 응축수 배출관(111)관 직경보다 큰 직경의 관 형태로 성형됨으로써, 응축수 배출관(111)과 배출관 커버(107) 사이에 응축수가 유동하는 소정의 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제2항에 있어서,
상기 배출관 커버(107)의 상부는,
컵(108)의 플랜지(109)에 테두리가 접하여 컵(108)에 올려지는 커버지지대(105)의 하부에 체결된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제3항에 있어서,
상기 커버지지대(105)에는 방사상으로 소정 개수의 홀(106)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 체결수단은,
내면에 나사산이 형성되고, 링 형태로 성형되며, 일 측에 내측으로 돌출된 가압구(113)가 형성된 캡(112)이 응축수 배출구(104)와 나사결합될 때, 캡(112)의 가압구(113)가 컵(108)의 플랜지(109)를 가압함으로써 컵(108)을 응축수 배출구(104)에 체결 고정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 수평의 배기관은 엔드캡(101)이 하향 경사지도록 소정 각도 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.
제1항에 있어서,
상기 컵(108)은 투명한 소재로 성형된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 통합배기관용 응축수 처리장치.