KR101800711B1 - Apparatus for promoting hot-water circulator without power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 야외 캠핑용으로 사용되는 무동력 난방 보일러와 같이 온수매트와 보일러가 동일한 지면상에 놓이는 상황에서 무동력으로 온수의 순환을 보다 원활하게 하여 난방의 실효성을 높이기 위한 무동력 온수순환 촉진 장치에 관한 것으로, 내부에 물이 담겨 수면을 형성하며, 바닥 면에 기수유입구와 온수하강구가 형성되는 온수중계물통과; 보일러에서 배출되어 상승하는 기수의 이동 방향을 수평으로 전환하는 기수방향전환엘보와, 상기 기수방향전환엘보 및 상기 기수유입구와 연결되어 상기 기수방향전환엘보로부터 유출된 기수 중 일부가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하는 제1기수분기점티와, 상기 제1기수분기점티 및 상기 온수하강구와 연결되어 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 기포가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 온수를 상기 온수중계물통으로부터 유출된 온수와 함께 난방배관으로 배출하는 제2기수분기점티를 포함하는 쌍기수분배관을 포함한다.The present invention relates to a non-powered hot water circulation promoting apparatus for enhancing the efficiency of heating by smoothly circulating hot water by a non-dynamic force in a situation where a hot water mat and a boiler are placed on the same ground as a non-powered heating boiler used for outdoor camping A hot water transfer water reservoir in which water is contained to form a water surface, and a nose inlet and a hot water discharge hole are formed on the bottom surface; Directional switching elbow for switching the direction of movement of the rising nose discharged from the boiler to a horizontal direction and a part of the nose discharged from the nose-direction switching elbow connected to the nose-direction switching elbow and the nose- Bubbles included in the water discharged from the right side connection port of the first nursery branch point tee, which is connected to the first nursery branch tee and the hot water descending port, flows into the hot water relay tank And a second radiant water pipe for discharging the hot water contained in the radewater discharged from the right connection port of the first nadir branching tee to the heating pipe together with the hot water discharged from the hot water relay tank do.
Description
본 발명은 무동력 온수순환 촉진 장치에 관한 것으로, 특히 야외 캠핑용으로 사용되는 무동력 난방 보일러와 같이 온수매트와 보일러가 동일한 지면상에 놓이는 상황에서 무동력으로 온수의 순환을 보다 원활하게 하여 난방의 실효성을 높이기 위한 무동력 온수순환 촉진 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-powered hot water circulation promoting device, and more particularly, to a non-powered heating boiler for outdoor camping, in which a hot water mat and a boiler are placed on the same surface, And to a non-powered hot water circulation promoting device for raising the temperature.
도 1은 종래의 무동력 온수난방연탄보일러의 온수순환 구조를 보여주기 위한 도면이다. 도 1의 온수순환 구조을 살펴보면, 보일러(10)의 온수출수구(11)에서 배출된 기포와 온수(이하, 기포와 온수를 합쳐 '기수'라 한다.)는 수직상승력에 의해 제1연결관(L1)을 통해 기수분배관(20)으로 유입된다. 기수분배관(20)으로 유입된 기수는 기수방향전환엘보(21)를 통과하며 수평추진력을 받으며 기수분기점티(22)와 온수하강엘보(23)로 이동하며, 이 과정에서 기수에 포함된 일부 기포들은 제2연결관(L2)을 따라 상승하여 보충수물통(30)으로 유입된다. 온수하강엘보(23)로 이동된 온수는 제3연결관(L3)을 통해 난방배관(40)으로 공급되고, 난방배관(40)을 순환한 후 제4연결관(L4), 에어배출티(50), 및 제5연결관(L5)를 거쳐서 온수입수구(12)를 통해 보일러(10)로 다시 입수된다.1 is a view showing a hot water circulation structure of a conventional non-powered hot water heating briquetting boiler. 1, the bubbles discharged from the
이와 같은 온수순환 구조는 기수분배관(20)에서 기수방향 전환에 따른 수평 추진력 및 보충수물통(30)으로 유입되는 기포의 상승속도에 걸리는 저항력의 반작용에 따른 추진력과 온수의 대류현상에 의해 온수를 순환시키는 방식인데, 이러한 방식에서 온수가 원활하게 순환되기 위해서는 난방배관(40)이 보일러의 온수출수구(11)보다 높은 곳에 위치해야 한다.Such a hot water circulation structure is formed by the driving force resulting from the reaction of the horizontal propulsion force due to the radial direction change in the water distribution pipe 20 and the resistance force against the rising velocity of the bubbles flowing into the
따라서 이와 같은 종래의 무동력 온수난방 보일러의 온수순환 구조는 온수매트(60)와 보일러(10)가 같은 지면상에 놓이는 것이 일반적인 야외 캠핑용으로써 사용될 때, 원활한 온수순환이 이루어지지 않아 적절한 난방을 기대할 수 없다.Therefore, when the hot water circulation structure of the conventional non-powered hot water heating boiler is used for general outdoor camping where the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무동력 온수난방 보일러가 온수매트와 보일러가 같은 지면상에 위치하는 상황에서도 적절한 난방이 실현될 수 있도록 무동력 온수난방 보일러의 온수 순환력을 강화시키기 위한 무동력 온수순환 촉진 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a non-motorized hot water circulation promoting device for enhancing the circulation power of hot water of a non-powered hot water heating boiler so that proper heating can be realized even when a non-powered hot water heating boiler is located on the same ground as a hot water mat and a boiler. .
본 발명의 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진 장치는, 내부에 물이 담겨 수면을 형성하며, 바닥 면에 기수유입구와 온수하강구가 형성되는 온수중계물통과; 보일러에서 배출되어 상승하는 기수의 이동 방향을 수평으로 전환하는 기수방향전환엘보와, 상기 기수방향전환엘보 및 상기 기수유입구와 연결되어 상기 기수방향전환엘보로부터 유출된 기수 중 일부가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하는 제1기수분기점티와, 상기 제1기수분기점티 및 상기 온수하강구와 연결되어 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 기포가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 온수를 상기 온수중계물통으로부터 유출된 온수와 함께 난방배관으로 배출하는 제2기수분기점티를 포함하는 쌍기수분배관을 포함하여 구성될 수 있다.The non-powered hot water circulation promoting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a hot water relay water reservoir having a water surface in which water is contained to form a water surface, and a nose inlet and a hot water sink are formed on a bottom surface; Directional switching elbow for switching the direction of movement of the rising nose discharged from the boiler to a horizontal direction and a part of the nose discharged from the nose-direction switching elbow connected to the nose-direction switching elbow and the nose- Bubbles included in the water discharged from the right side connection port of the first nursery branch point tee, which is connected to the first nursery branch tee and the hot water descending port, flows into the hot water relay tank And a second radiant water pipe for discharging the hot water contained in the radewater discharged from the right connection port of the first nadir branching tee to the heating pipe together with the hot water discharged from the hot water relay tank .
상기 기수유입구의 상부에는 기수유입저항관이 결합되고, 상기 기수유입저항관은 상기 수면 위로 공기층을 경유하거나 수중에서 상기 수면을 향하여 수면에 접한 후 유턴하여 한쪽 끝이 온수중계물통 바닥면으로부터 일정 거리 떨어져 물속에 잠기도록 설치되어 상기 기수유입구로 유입된 기수가 상기 기수유입저항관을 통과하여 온수중계물통으로 유입되도록 할 수 있다.The nose inflow resistance pipe is connected to the upper part of the nose inflow port and the nose inflow resistance pipe is connected to the water surface via the air layer over the water surface, So that the nadir entering the nadir inflow port can flow through the nadir inflow resistance pipe and flow into the hot water relay reservoir.
상기 온수하강구의 직경은 상기 기수유입구의 직경보다 작게 형성될 수 있고, 상기 온수하강구의 상부에는 기수유입저항캡이 결합되고, 상기 기수유입저항캡에는 상기 기수유입저항관의 내경보다 작은 직경을 갖는 저항구멍이 형성되어, 상기 저항구멍을 통해 온수중계물통에 담긴 온수가 상기 제2기수분기점티로 배출됨과 동시에 상기 제2기수분기점티에서 상승한 기포가 온수중계물통으로 유입되도록 할 수 있다.Wherein the diameter of the hot water descending opening may be smaller than the diameter of the water inlet opening and a radial inlet resistance cap is coupled to an upper portion of the hot water descending opening and a diameter smaller than an inner diameter of the radial inlet resistance tube The hot water contained in the hot water transit water tank is discharged through the resistance hole to the second nadir off point till and the bubbles rising from the second nadir tide point till can be introduced into the hot water relay water trough.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진 장치는, 내부에 물이 담겨 수면을 형성하며, 상기 수면 위로 측면에 기수유입구와 바닥 면에 온수하강구가 형성되는 온수중계물통과; 보일러에서 배출되어 상승하는 기수의 이동 방향을 수평으로 전환하는 기수방향전환엘보와, 상기 기수방향전환엘보 및 상기 기수유입구와 연결되어 상기 기수방향전환엘보로부터 유출된 기수 중 일부가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하는 제1기수분기점티와, 상기 제1기수분기점티 및 상기 온수하강구와 연결되어 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 기포가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 온수를 상기 온수중계물통으로부터 유출된 온수와 함께 난방배관으로 배출하는 제2기수분기점티를 포함하는 쌍기수분배관을 포함하여 구성될 수 있다.A non-powered hot water circulation promoting apparatus according to another embodiment of the present invention includes: a hot water relay water reservoir formed with a water surface in which water is contained, a water inlet is formed on a side surface of the water surface, and a hot water drainage hole is formed on a bottom surface; Directional switching elbow for switching the direction of movement of the rising nose discharged from the boiler to a horizontal direction and a part of the nose discharged from the nose-direction switching elbow connected to the nose-direction switching elbow and the nose- Bubbles included in the water discharged from the right side connection port of the first nursery branch point tee, which is connected to the first nursery branch tee and the hot water descending port, flows into the hot water relay tank And a second radiant water pipe for discharging the hot water contained in the radewater discharged from the right connection port of the first nadir branching tee to the heating pipe together with the hot water discharged from the hot water relay tank .
본 발명의 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진장치에 의하면, 난방바닥과 같은 지면 상에 보일러가 놓이더라도 무동력 온수순환 난방을 실현할 수 있는 효과가 있다.According to the non-powered hot water circulation promoting apparatus according to the embodiment of the present invention, even when the boiler is placed on the floor such as the floor of the heating, circulation heating of the non-powered hot water can be realized.
또한, 온수중계물통에 물만 공급하여 보일러 가동시 난방배관의 공기가 자동으로 배출되어 난방의 효과가 빠르게 나타나며, 보일러의 화력을 과하게 공급하여도 물이 끓어 넘치지 않고 온수순환력만이 강해지고 약한화력에서도 온수순환이 가능하여 열효율이 높아지는 효과가 있다.In addition, only the water is supplied to the hot water relay water tank, and the air of the heating pipe is automatically discharged during the operation of the boiler, so that the effect of heating is displayed rapidly. Even if the thermal power of the boiler is excessively supplied, the water is not boiled, only the hot water circulation power is strengthened, It is possible to circulate the hot water, thereby increasing the thermal efficiency.
또한, 연탄보일러나 기름보일러에 적용하면 자체 순환력이 강하기 때문에 순환펌프의 부하를 줄일 수 있고, 순환펌프 없이도 일정 난방면적 이하에서 무동력 온수순환 난방이 가능한 효과가 있다.In addition, when applied to a briquette boiler or an oil boiler, the self circulation force is strong, so that the load of the circulation pump can be reduced and circulation heating of the non-dynamic hot water can be performed at a temperature below a certain heating area without circulating pump.
도 1은 종래의 무동력 온수난방연탄보일러의 온수순환 구조를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치의 개발 과정에서 무동력 온수난방 보일러의 자연발생적 온수순환력 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 무동력 온수난방 보일러로부터 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치를 개발하는 중간 과정에서의 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a hot water circulation structure of a conventional non-powered hot water heating briquetting boiler.
2 is a view for explaining a principle of generating a spontaneous hot water circulation force of a non-powered hot water heating boiler in the process of developing the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a hot water circulation promoting device in an intermediate process of developing the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention from the non-powered hot water heating boiler of FIG. 2. FIG.
4 is a view illustrating a non-powered hot water circulation promoting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a non-powered hot water circulation promoting apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치의 개발 과정에서 무동력 온수난방 보일러의 자연발생적 온수순환력 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a principle of generating a spontaneous hot water circulation force of a non-powered hot water heating boiler in the process of developing the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 온수중계물통(300) 내부에는 물이 채워져 적정 수면(S)을 형성하고 있으며, 온수중계물통(300)의 바닥에는 두 개의 온수관로구멍, 즉 기수유입구(310)와 온수하강구(320)가 형성되고, 수면(S) 위 측면에 에어유입구(330)가 형성된다.2, the hot
기수유입구(310)는 기수상승배관(R1)을 통해 보일러(100)의 온수출수구(110)와 연결되며, 온수하강구(320)는 온수하강배관(R2)을 통해 난방배관(250)의 일단과 연결된다.The
난방배관(250)은 보일러(10)와 동일한 지면상에 놓인 온수매트(200)에 설치되며, 난방배관(250)의 타단은 제1연결관(R4), 에어배출티(150), 및 제2연결관(R5)을 통해 보일러(100)의 온수입수구(120)에 연결된다. 에어유입구(330)는 에어배출배관(R3)을 통해 에어배출티(150)의 에어배출구(155)와 연결된다.The
도 2의 온수순환 과정을 살펴보면, 보일러(100)에서 배출된 온수는 기수상승배관(R1)을 따라 온수중계물통(300)으로 유입되고, 온수중계물통(300)에서 데워진 온수는 온수하강배관(R2)을 통해 난방배관(250)으로 공급된다. 난방배관(250)을 순환한 온수는 제1연결관(R4), 에어배출티(150), 및 제2연결관(R5)을 거쳐 보일러(100)의 온수입수구(120)로 다시 유입된다.2, the hot water discharged from the
즉, 도 2의 보일러 구조는 온수의 온도차에 의한 대류현상과 보일러(100)로부터 기수상승배관(R1)을 거쳐 온수중계물통(300)까지의 온수관로에서 밀도저하구간 발생에 따른 자연순환력을 이용하여 별도의 동력장치 없이도 온수를 순환시키고 있다.That is, the boiler structure shown in FIG. 2 has a convection phenomenon caused by the temperature difference of the hot water and a natural circulation power due to the density lowering period in the hot water pipeline from the
그러나 지면 위에서 난방배관(250)의 길이가 길어지게 되면 위와 같은 자연순환력만으로는 온수 순환이 원활하게 이루어지지 않아 난방의 실효성이 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 도 2의 온수순환 구조에서 온수순환력 증가를 위한 온수순환 촉진장치가 요구된다.However, when the length of the
그리하여 도 1에 도 2의 온수순환 구조를 도입함으로써 난방배관이 보일러의 온수출수구보다 낮게 배치할 수 있도록 즉, 온수매트와 보일러가 같은 지면상에 놓여질 수 있도록 하고, 도 1의 기수분배관을 구조 변경하여 쌍기수분배관을 사용함으로써 온수순환 촉진기능을 강화시킨 새로운 온수순환 구조를 도 3에 도시하고 이하에서 보다 상세하게 설명한다.Thus, by introducing the hot water circulation structure of FIG. 1 into FIG. 1, it is possible to place the heating pipe lower than the hot water outlet of the boiler, that is, to allow the hot water mat and the boiler to be placed on the same ground, A new hot water circulation structure enhancing the hot water circulation promotion function by using a twin water pipe is shown in FIG. 3 and described in more detail below.
도 3은 도 2의 무동력 온수난방 보일러로부터 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치를 개발하는 중간 과정에서의 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다.3 is a view illustrating a hot water circulation promoting device in an intermediate process of developing the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention from the non-powered hot water heating boiler of FIG. 2. FIG.
도 3에서 온수매트(200)와 보일러(100)는 도 2와 마찬가지로 동일한 지면상에 놓여진다. 즉, 난방배관(250)은 온수출수구(110)보다 낮은 위치에 놓여진다. 도 3의 보일러 구조에서 도 2와 동일한 기능을 갖는 구성에 대하여 동일한 도면부호를 붙이고, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.In Fig. 3, the
도 3의 실시 예에 따른 온수순환 촉진장치는 온수중계물통(300)과 쌍기수분배관(400)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 도 2의 보일러 구조에서 온수중계물통(300)과 보일러(100) 및 온수매트(200)를 연결하는 쌍기수분배관(400)이 추가된다.The hot water circulation promoting apparatus according to the embodiment of FIG. 3 may include a hot
쌍기수분배관(400)은 기수방향전환엘보(410), 제1기수분기점티(420), 및 제2기수분기점티(430)가 서로 연결되어 형성될 수 있다.The
기수방향전환엘보(410)는 일정 각도로 굽어진 굽은관통형엘보로 형성되며, 그 일단은 기수상승배관(R1)과 연결되고, 그 타단은 제1기수분기점티(420)와 연결된다.One end of the
제1기수분기점티(420)는 중앙솟음구멍이 마련된 좌우관통형티로 형성되며, 좌우 관통구가 각각 기수방향전환엘보(410) 및 제2기수분기점티(430)와 연결되고, 상기 중앙솟음구멍은 제1중계관(P1)을 통해 온수중계물통(300)의 기수유입구(310)와 연결된다.The first
제2기수분기점티(430)는 좌측솟음구멍이 마련된 상하관통형티로 형성되며, 상기 좌측솟음구멍을 통해 제1기수분기점티(420)와 연결되고, 상부 관통구는 제2중계관(P2)을 통해 온수중계물통(300)의 온수하강구(320)와 연결되고, 하부 관통구는 온수하강배관(R2)과 연결된다.The second
도 3의 보일러 구조에서 실제 온수순환의 성능 실험을 한 결과, 도 2의 보일러 구조에 비하여 보다 온수순환이 촉진됨을 볼 수 있으며, 이에 따라 난방 효과도 나타났다. 그러나 온수순환 속도가 느려서 난방의 효과가 너무 늦게 나타났고, 사용된 화력도 강한 편이라 열효율 측면에서도 만족스럽지 못했다. 이러한 결과는 여전히 온수순환 속도가 느린데 그 원인이 있고, 그 원인은 쌍기수분배관(400)에서 제1중계관(P1)과 제2중계관(P2)을 통해 기포가 너무 빠르게, 너무 많이, 너무 쉽게 온수중계물통(300)으로 유입됨으로 인하여 쌍기수분배관(400)에서 기수의 수평추진력에 힘이 실리지 못하기 때문이다. 따라서, 쌍기수분배관(400)에 더하여 온수중계기물통(300)의 구조를 개선함으로써, 온수순환을 보다 촉진시킬 수 있는 온수순환 구조를 도 4에서 도시하고, 이하에서 보다 상세하게 설명한다.As a result of the performance test of the actual hot water circulation in the boiler structure of FIG. 3, it can be seen that the hot water circulation is promoted more than the boiler structure of FIG. 2, and the heating effect is also shown. However, since the hot water circulation rate was slow, the effect of heating was too late, and the thermal power used was also strong, which was not satisfactory in terms of thermal efficiency. This result is caused by the fact that the hot water circulation rate is still slow because the air bubbles flow through the first relay pipe P1 and the second relay pipe P2 in the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무동력 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 온수순환 촉진장치는 보일러(100)에서 가열된 온수가 온수매트(200) 내부의 난방배관(250)으로 공급되고 다시 보일러(100)로 회수되는 과정에서 온수의 순환을 촉진하기 위한 장치로써, 온수중계물통(300A)과 쌍기수분배관(400)을 포함하여 구성될 수 있다.4 is a view illustrating a non-powered hot water circulation promoting apparatus according to an embodiment of the present invention. 4, in the hot water circulation promoting apparatus according to the present invention, the hot water heated in the
온수중계물통(300A)의 내부에는 적정 수면(S)의 물이 채워지고, 바닥 면에는 기수유입구(310)와 온수하강구(320)가 형성되며, 적정 수면(S) 위로 측면에는 에어유입구(330)와 공기구멍(340)이 형성된다.A
기수유입구(310)의 상부에는 링니플(316)을 통해 기수유입저항관(315)이 결합되고, 온수하강구(320)의 상부에는 기수유입저항캡(325)이 결합된다.The nose
기수유입저항관(315)은 U자관을 뒤집어 놓은 형태로 적정 수면(S) 위의 공기층을 경유하거나 적정 수면(S)에 접하여 물속에 잠길 수 있다. 기수유입저항관(315)의 한쪽 끝은 수중으로 내려가 온수중계물통(300A)의 바닥에서 일정 높이에 머문 상태로 물속에 잠기도록 결합된다. 이에 따라 기수가 기수유입구(310)를 통해 기수유입저항관(315)으로 유입될 때 기수의 유입속도에 저항을 주게 된다.The nose
기수유입저항캡(325)의 윗면에는 저항구멍(326)이 형성되는데, 온수중계물통(300A)에서 데워진 물은 상승하는 기포에 비해 비중이 매우 크기 때문에 저항구멍(326)을 통해 물이 하방향으로 유출됨과 동시에 온수중계물통(300A)으로 기포가 유입될 수 있다. 이때, 기포의 유입에 따라 기포의 유입방향과 반대방향으로 저항력이 생기게 된다.The
기수유입저항캡(325)은 온수하강구(320)의 직경을 조절함에 있어 편리함을 제공하기 위한 구성으로써, 온수중계물통(300A)의 제작시 온수하강구(320)가 적정 직경으로 형성된다면 필수적 구성은 아니며 기타 온수하강구(320)의 직경을 조절할 수 있는 다양한 구성으로 대체될 수 있다.The nose
에어유입구(330)는 에어배출배관(R3)을 통해 에어배출티(150)의 에어배출구(155)와 연결된다. 난방배관(250)의 공기는 에어유입구(330)를 통해 온수중계물통(300A)으로 유입되고, 이로써 온수순환 과정에서 온수의 팽창과 기포 발생에 따른 팽창압력이 조절될 수 있다.The
쌍기수분배관(400)은 기수방향전환엘보(410), 제1기수분기점티(420), 및 제2기수분기점티(430)를 포함하여 구성될 수 있다.The
기수방향전환엘보(410)는 기수의 수직 상승력를 수평 추진력으로 전환시키기 위한 구성으로 일정한 각도로 구부러져 수직유입구(411)와 수평유출구(412)를 형성한다. 상기 구부러진 각도는 90도가 바람직할 것이나 이에 한정되는 것은 아니며, 변형된 예각 또는 둔각으로 구부러져 형성될 수 있다.The nose
수직유입구(411)는 기수상승배관(R1)을 통해 보일러(100)의 온수출수구(110)와 연결되고, 수평방향유출구(412)는 제1기수분기점티(420)의 좌측연결구(421)와 연결된다.The
제1기수분기점티(420)에는 좌측연결구(421)를 통해 유입된 기수가 수직방향으로 상승할 수 있도록 하기 위한 기수상승구(422)와 유입된 기수를 수평방향으로 이동시키는 우측연결구(423)가 마련된다.The first
기수상승구(422)는 제1중계관(P1)을 통해 온수중계물통(300A)의 기수유입구(310)와 연결되고, 우측연결구(423)는 제2기수분기점티(430)의 좌측연결구(431)와 연결된다.The
제2기수분기점티(430)에는, 좌측연결구(431)를 통해 유입된 기수에 포함된 기포를 상승시키고 온수중계물통(300A)의 온수가 유입될 수 있도록 하는 기포상승구(432)와 기포가 제거된 온수를 하강시키는 하부연결구(433)가 마련된다.The second
기포상승구(432)는 제2중계관(P2)을 통해 온수중계물통(300A)의 온수하강구(320)와 연결되고, 하부연결구(433)는 온수하강배관(R2)을 통해 난방배관(250)과 연결된다.The
이하에서는 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치에 따른 온수순환 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the hot water circulation process according to the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 will be described in detail.
보일러(100)에서 가열되어 온수출수구(110)를 통해 배출된 기수는 수직상승력에 의해 기수상승배관(R1)을 따라 쌍기수분배관(400)의 기수방향전환엘보(410)로 유입된다. 유입된 기수에 작용하는 수직상승력은 기수방향전환엘보(410)를 통과하며 수평추진력으로 전환되고, 상기 수평추진력에 의해 기수는 제1기수분기점티(420)로 이동된다.The nose discharged through the
제1기수분기점티(420)로 이동된 기수 중 일부는 대류현상에 의해 제1중계관(P1)을 따라 기수유입구(310)로 유입되고, 나머지 기수는 제2기수분기점티(420)로 이동된다.A part of the nose moved to the first
기수유입구(310)로 유입된 기수는 기수유입저항관(315)을 거쳐 온수중계물통(300A)에 담겨진다. 이 과정에서 기수는 적정수면(S)으로부터 기수유입저항관(315)의 한쪽 끝(317)이 머무는 수심(H1)까지의 물을 밀어내야 하는 수압의 저항을 받게 되고, 이에 따른 저항력의 반작용은 제1기수분기점티(420)로 유입된 기수를 이동시키는 수평추진력에 더해짐으로써 온수의 순환을 촉진하게 된다.The nose that has flowed into the
제2기수분기점티(430)로 이동된 기수 중 온수는 제2중계관(P2)을 따라 온수중계물통(300A)으로부터 하강하는 온수와 함께 하부연결구(433)를 통해 하강하여 난방배관(250)으로 이동된다. 이 과정에서 제2기수분기점티(430)로 이동된 기수에 포함된 기포는 제2중계관(P2)을 따라 상승하여 기수유입저항캡(325)의 윗면에 형성된 저항구멍(326)을 통해 온수중계물통(300A)으로 유입되고, 상기 기포의 유입 속도로 인해 생기는 저항력의 반작용은 온수의 수평추진력에 더해져 다시 한번 온수의 하강 순환을 촉진하게 된다.The hot water in the nadir moved to the second nadir's diverging
난방배관(250)을 순환한 온수는 제1연결관(R4)과 에어배출티(150), 및 제2연결관(R5)을 거쳐 다시 기포 발생으로 온수의 밀도가 저하된 보일러(100)의 온수입수구(120)로 유입됨으로써 무동력 자연발생적 온수순환이 이루어진다.The hot water circulated through the
이하에서는 상술한 적정 수면(S)의 높이는 어떻게 정해지며, 기수유입저항관(315)이 왜 공기층을 경유하거나 수중에서 적정 수면에 접하여 유턴하며, 기수유입저항관(315)의 한쪽 끝(317)이 온수중계물통(300A) 바닥으로부터 얼마나 떨어져 있어야 하는지, 및 기수유입저항캡(325)의 저항구멍(326)의 크기가 어떻게 결정되는지에 대하여 설명한다.The height of the appropriate water surface S is determined in the following description, and the nose
먼저, 설명의 편의를 위해 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치의 실제 제작에 사용된 구성의 규격 및 재질을 기재할 것이나, 본 발명의 실시 예가 기재된 규격 및 재질에 한정되는 것이 아님은 당연하다.First, for convenience of description, specifications and materials of the construction used in the actual fabrication of the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 will be described, but it is needless to say that the embodiments of the present invention are not limited to the standards and materials described.
온수중계물통(300A)은 내열투명사각용기(가로 135mm*세로 90mm*높이 185mm)를 사용하였고, 쌍기수분배관(400)의 기수방향전환엘보(410)는 신주8A속엘보를 사용하였고, 제1기수분기점티(420) 및 제2기수분기점티(430)는 신주8A속티를 사용하였다. 온수중계물통(300A)과 쌍기수분배관(400)을 연결하는 제1중계관(P1)과 제2중계관(P2)은 반투명 내열실리콘 호스(내경6mm*외경9mm)를 사용하여 기포의 유입량 및 기포의 유입속도를 육안으로 확인할 수 있도록 하였다. 기수유입저항관(315)은 내경 8mm의 동파이프를 사용하였고, 기수유입저항캡(325)은 신주8A속갭을 사용하여 윗면에 직경 약 2.6mm의 구멍을 형성하였다. 그리고 온수순환 촉진장치의 성능 실험에 사용된 온수매트(200)는 침대용 퀸사이즈(길이2m*폭1m50cm)를 사용하였고, 보일러(100)의 내부 가열저수조는 내경 15mm 스텐주름관을 코일화함에 있어서 코일의 외경을 약 10cm로 하여 약 5.5바퀴를 감아 사용하였으며 가열화구는 휴대용 가스렌지를 사용하였다.The hot water
위와 같은 실시 예에서, 기수유입저항관(315)의 한쪽 끝(317)과 온수중계물통(300A) 바닥 사이의 거리인 제1수심(H1)은 약 5cm정도의 거리가 유지되도록 하였다. 이는 보일러 가동시 가열화력이 너무 과한 것을 방치하면 온수중계물통(300A)의 온수가 증발되어 수면(S)이 제1수심(H1) 이하로 떨어질 수 있고, 이때 물이 끓으면서 그 소리가 크게 들리므로, 온수중계물통(300A)의 물이 바닥나지 않도록 여유를 두고 물이 적음을 경고하기 위한 것이다.The distance between the one
수면(S)으로부터 기수유입저항관(315)의 한쪽 끝까지의 거리인 제2수심(H2)은 기수유입의 속도에 대한 저항력을 결정하는 만큼 중요하다. 온수중계물통(300A)의 높이가 18.5cm이고, 기수유입저항관(315)을 5/16인치 동파이프(내경지름 8mm)를 사용하였을 때, 실험상 최적의 제2수심(H2)은 약 7.5cm 였다. 이는 휴대용 가스렌지의 화력을 10단계로 나눌 때 캠핑보일러 사용에는 과한 화력인 5단계 화력일 경우 온수중계물통(300A)으로 유입된 모든 기포 중 온수하강구(320)로 유입되는 기포의 양이 약 20%~30% 정도가 될 때의 근사치이다. 참고로 캠핑보일러 사용에 알맞은 화력인 2~3단계 화력일 경우 온수하강구(320)로 유입되는 기포의 양은 5%~10%가 바람직하다. 온수하강구(320)로 유입되는 기포의 양이 너무 많으면 하강하는 온수의 속도가 늦어지기 때문이다.The second depth H2, which is the distance from the water surface S to one end of the nose
적정 수면(S)은 8시간의 보일러 가동을 위해 필요한 물의 양으로, 본 실시 예에서는 제1수심(H1)과 제2수심(H)을 더한 약 12.5cm가 된다. 한편, 일정 화력에서 온수순환 속도를 더 빠르게 하기 위해 적정 수면(S)보다 실제 사용 수면을 높게 할 수 있다. 이를 위해 기수유입저항관(315)이 적정 수면(S) 위의 공기층을 경유하도록 제작될 수 있다. 또한, 기수유입저항관(315)이 사용 수면 아래 수중에서 유턴한 상황에서 기능은 양호하게 발현된다.The appropriate water surface S is the amount of water required for operating the boiler for 8 hours, and in this embodiment, it is about 12.5 cm plus the first depth H1 and the second depth H. On the other hand, in order to accelerate the hot water circulation speed at a constant firepower, the actual use water surface can be made higher than the appropriate water surface (S). For this purpose, the nose
기수유입저항캡(325)의 저항구멍(326)은 온수하강구(320)의 내경을 줄이기 위한 구성으로 실험상 기수유입저항관(315)의 내경의 약 1/3이 적당하다. 이는 온수하강구(320)로 유입되는 기포가 약 30%를 초과하는 경우 온수의 하강속도는 현저히 늦어지기 때문에 보일러의 화력이 과할 때에도 모든 기포의 약 20%~30% 만이 온수하강구(320)로 유입되도록 하기 위함이다.The
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 온수순환 촉진장치를 나타내는 도면이다. 도 5의 실시 예에 있어서, 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하였으며, 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.5 is a view illustrating a hot water circulation promoting apparatus according to another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 5, the same reference numerals are used for the same components as those of the non-powered hot water circulation promoter of FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted.
도 5를 참조하면, 무동력 온수순환 촉진장치는 온수중계물통(300B)과 쌍기수분배관(400)을 포함하여 구성된다. 기수유입구(310B)는 도 4의 실시 예와 달리 온수중계물통(300B)의 적정 수면(S) 위로 측면에 형성되고, 링니플(316)을 통해 기수유입저항관(315B)과 결합된다.Referring to FIG. 5, the non-powered hot water circulation promoting device includes a hot
기수유입저항관(315B)은 적정 수면(S)의 "ㄱ" 자관의 형태로 공기층을 경유하여 한쪽 끝이 온수중계물통(300B) 바닥으로부터 일정 거리 떨어져 물속에 잠기도록 설치된다. 쌍기수분배관(400)의 제1기수분기점티(420)는 기수유입구(310B)의 위치변경에 따라 적정한 위치로 이동되며, 제1중계관(P1)을 통해 기수유입구(310B)와 연결된다.The nose
즉, 도 5의 실시 예는 도 4의 무동력 온수순환 촉진장치가 무동력 온수난방 보일러에 적용될 때 설치 환경에 따라 다양하게 변형될 수 있음을 보여준 것으로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.That is, the embodiment of FIG. 5 shows that the non-powered hot water circulation promoting device of FIG. 4 can be variously modified according to the installation environment when it is applied to the non-powered hot water heating boiler. It will be understood that various modifications and equivalent embodiments are possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 보일러 110 : 온수출수구
120 : 온수입수구 150 : 에어배출티
155 : 에어배출구 200 : 온수매트
250 : 난방배관 300 : 온수중계물통
300A: 온수중계물통 300B: 온수중계물통
310 : 기수유입구 315 : 기수유입저항관
315B: 기수유입저항관 317B: 기수유입저항관의끝
320 : 온수하강구 325 : 기수유입저항캡
330 : 에어유입구 400 : 쌍기수분배관
410 : 기수방향전환엘보 411 : 수직유입구
412 : 수평유출구 420 : 제1기수분기점티
421 : 좌측연결구 422 : 기수상승구
423 : 우측연결구 430 : 제2기수분기점티
431 : 좌측연결구 432 : 기포상승구
433 : 하부연결구 R1 : 기수상승배관
R2 : 온수하강배관 R3 : 에어배출배관
R4 : 제1연결관 R5 : 제2연결관
P1 : 제1중계관 P2 : 제2중계관
316 : 링니플
317 : 기수유입저항관의 끝
326 : 기수유입저항구멍100: boiler 110: hot water outlet
120: Hot water inlet 150: Air discharge tee
155: Air outlet 200: Hot water mat
250: Heating piping 300: Hot water circulation bucket
300A: hot water
310: Nose inlet 315: Nose inlet resistance tube
315B: Nose
320: hot water ball 325: nose inflow resistance cap
330: air inlet 400: twin water pipe
410: Nose diverting elbow 411: Vertical inlet
412: Horizontal outflow port 420: 1st nose branching tee
421: Left connector 422:
423: Right side connector 430: 2nd nose wedge tee
431: Left connector 432: Bubble rising port
433: Lower connection port R1: Nose riser pipe
R2: hot water descent pipe R3: air discharge pipe
R4: first connection pipe R5: second connection pipe
P1: first relay tube P2: second relay tube
316: ring nipple
317: End of nose inflow resistance tube
326: nose inflow resistance hole
Claims (5)
보일러에서 배출되어 상승하는 기수의 이동 방향을 수평으로 전환하는 기수방향전환엘보와, 상기 기수방향전환엘보 및 상기 기수유입구와 연결되어 상기 기수방향전환엘보로부터 유출된 기수 중 일부가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하는 제1기수분기점티와, 상기 제1기수분기점티 및 상기 온수하강구와 연결되어 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 기포가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 온수를 상기 온수중계물통으로부터 유출된 온수와 함께 난방배관으로 배출하는 제2기수분기점티를 포함하는 쌍기수분배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환 촉진 장치.A hot water transit water tank in which water is contained in the water tank to form a water surface,
Directional switching elbow for switching the direction of movement of the rising nose discharged from the boiler to a horizontal direction and a part of the nose discharged from the nose-direction switching elbow connected to the nose-direction switching elbow and the nose- Bubbles included in the water discharged from the right side connection port of the first nursery branch point tee, which is connected to the first nursery branch tee and the hot water descending port, flows into the hot water relay tank And a second radiant water pipe for discharging the hot water contained in the radewater discharged from the right connection port of the first nadir branching tee to the heating pipe together with the hot water discharged from the hot water relay tank Wherein the circulation pump is connected to the circulation pump.
상기 기수유입구의 상부에는 기수유입저항관이 결합되고, 상기 기수유입저항관은 상기 수면 위로 공기층을 경유하거나 수중에서 상기 수면을 향하여 수면에 접한 후 유턴하여 한쪽 끝이 상기 온수중계물통의 바닥면으로부터 일정 거리 떨어져 물속에 잠기도록 설치되어 상기 기수유입구로 유입된 기수가 상기 기수유입저항관을 통과하여 온수중계물통으로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환 촉진 장치.The method according to claim 1,
The nose inflow resistance pipe is connected to the upper part of the nose inflow port and the nose inflow resistance pipe is connected to the water surface by passing through the air layer over the water surface, Wherein the water supply unit is installed so as to be submerged in the water at a certain distance so that the nipple introduced into the nipple inlet port flows into the hot water water circulation passage through the nipple inlet resistance pipe.
상기 온수하강구의 직경은 상기 기수유입구의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환 촉진 장치.The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the hot water descending opening is smaller than the diameter of the nose water inlet.
상기 온수하강구의 상부에는 기수유입저항캡이 결합되고, 상기 기수유입저항캡에는 상기 기수유입저항관의 내경보다 작은 직경을 갖는 저항구멍이 형성되어, 상기 저항구멍을 통해 온수중계물통에 담긴 온수가 상기 제2기수분기점티로 배출됨과 동시에 상기 제2기수분기점티에서 상승한 기포가 온수중계물통으로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환 촉진 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the water inlet inflow resistance cap is provided with a resistance hole having a diameter smaller than the inner diameter of the nose inflow resistance pipe and the hot water contained in the hot water relay water canister And the bubbles rising from the second nadir breeze tee are allowed to flow into the hot water transit water canister.
보일러에서 배출되어 상승하는 기수의 이동 방향을 수평으로 전환하는 기수방향전환엘보와, 상기 기수방향전환엘보 및 상기 기수유입구와 연결되어 상기 기수방향전환엘보로부터 유출된 기수 중 일부가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하는 제1기수분기점티와, 상기 제1기수분기점티 및 상기 온수하강구와 연결되어 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 기포가 상기 온수중계물통으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 제1기수분기점티의 우측연결구로부터 유출된 기수에 포함된 온수를 상기 온수중계물통으로부터 유출된 온수와 함께 난방배관으로 배출하는 제2기수분기점티를 포함하는 쌍기수분배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 온수순환 촉진장치.A hot water transit water tank in which water is contained to form a water surface, a water inlet is formed on the water surface above the water surface, and a hot water ball is formed on the bottom surface;
Directional switching elbow for switching the direction of movement of the rising nose discharged from the boiler to a horizontal direction and a part of the nose discharged from the nose-direction switching elbow connected to the nose-direction switching elbow and the nose- Bubbles included in the water discharged from the right side connection port of the first nursery branch point tee, which is connected to the first nursery branch tee and the hot water descending port, flows into the hot water relay tank And a second radiant water pipe for discharging the hot water contained in the radewater discharged from the right connection port of the first nadir branching tee to the heating pipe together with the hot water discharged from the hot water relay tank Wherein the circulation pump is connected to the circulation pump.
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