KR101844187B1 - Boiler with improved heat recovery - Google Patents

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KR101844187B1 KR1020170115070A KR20170115070A KR101844187B1 KR 101844187 B1 KR101844187 B1 KR 101844187B1 KR 1020170115070 A KR1020170115070 A KR 1020170115070A KR 20170115070 A KR20170115070 A KR 20170115070A KR 101844187 B1 KR101844187 B1 KR 101844187B1
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Abstract

The present invention relates to a boiler with improved waste heat collection which can be used for homes, farms, and industries. It is possible to minimize the discharge of heat generated in a heating unit toward an exhaust pipe by maximizing the distance and time consumed while the heat is exhausted to the exhaust pipe through first and second retention parts. In addition, while the exhaust pipe is discharged in a state that the exhaust pipe finally passes through a heat storage tank, thereby minimizing a heat loss and maximizing heating performance of the boiler. The boiler comprises: a main tank surrounded by a heat insulation material and filled with heating water therein; a heating unit located at the lower part of the inside of the main tank and heated by a heat source; a first retention unit including a plurality of retention pipes connected to the upper side of the heating unit; a heat storage tank arranged at the upper side of the first retention unit and filled with a heat storage material therein; a second retention unit located at the lower side of the heat storage tank and connected to the first retention unit; an exhaust pipe connected to the second retention unit to be drawn to the outside of the main tank by vertically penetrating the heat storage tank; a heating water collection pipe and a heating water supply pipe which are connected to the upper end and the lower end of the main tank to supply heating water to a heating area; a hot water heating unit located around the first retention unit; a cold water supply pipe for supplying cold water to the hot water heating unit; and a hot water supply pipe for discharging hot water heated by the hot water heating unit.

Description

폐열회수가 개선된 보일러{Boiler with improved heat recovery}[0001] Boiler with improved heat recovery [

본 발명은 가정용, 농업용 및 산업용으로 사용할 수 있는 폐열회수가 개선된 보일러에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가열부에서 발생하는 열이 제1체류부와, 제2체류부를 거쳐서 배기관으로 배기되는 거리 및 시간을 최대화하여 배기관 쪽으로 열기가 배출되는 것을 최소화하고, 아울러 배기관이 축열조를 최종적으로 통과한 상태로 대기 배출이 이루어지도록 함으로 해서 열 손실을 최소화하여 보일러의 가열 성능을 극대화할 수 있도록 한 폐열회수가 개선된 보일러를 제공코자 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiler improved in waste heat recovery that can be used for household, agricultural, and industrial applications, and more particularly, to a boiler having improved heat recovery from heat generated in a heating unit, Minimizing the discharge of heat to the exhaust pipe by maximizing the time and minimizing the heat loss by allowing the exhaust pipe to finally discharge the air while passing through the heat storage tank and maximizing the heating performance of the boiler And to provide an improved boiler.

가정용, 농업용 및 산업용 보일러로 다양한 구성의 것들이 제안되고 있다.Various configurations of household, agricultural and industrial boilers have been proposed.

특히 근자에는 가열수단에서 발생하는 열량이 대기로 배출되는 폐열을 회수하여 난방 효율성을 개선할 수 있는 기술들과, 축열재를 이용하는 기술들이 다수 제안되고 있다.In recent years, a number of technologies have been proposed that utilize heat storage materials and technologies that can improve the heating efficiency by collecting the waste heat discharged from the heating means to the atmosphere.

대표적인 예로 대한민국 공개특허공보(A)10-2011-0076351호(2011.07.06.)의 잠열활용 난방용 보일러가 제안되고 있으며, 이의 구성은 수조용 내통에 연소실과 다수개의 연관들이 형성되며 연소실의 연소가스가 연관들을 통해 외부의 배기출구로 배출되는 보일러에 있어서, 수조용 내통을 둘러싸는 잠열재실을 형성하고 상기 잠열재실을 단열재와 보일러외통으로 차례로 감싸서 보일러 본체를 구성하며, 상기 잠열재실에는 유기계 상변화물질로서 55~75℃범위의 상변화구간을 갖는 잠열재를 액상으로 채워 밀폐되게 구성하여서 수조용 내통에 채워진 난방수의 온도가 상기 상변화구간 아래로 떨어짐에 따라 액상 유기계 상변화물질이 고상으로 상변화하면서 발생한 잠열로 난방수를 데워주게 구성한 것이다.As a representative example, a latent heat utilization boiler of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0076351 (July 10, 2011) is proposed, and its constitution is characterized in that a combustion chamber and a plurality of associations are formed in a water- Wherein the latent heat chamber is surrounded by a heat insulating material and a boiler outer casing to constitute a boiler body, and the latent heat chamber is provided with an organic phase change The latent heat material having a phase change range in a range of 55 to 75 ° C is filled with a liquid phase so as to be sealed so that the liquid phase organic phase change material becomes a solid phase as the temperature of the heating water filled in the inner water tank falls below the phase change period The heat generated by the phase change causes the latent heat to warm up.

그러나 상기한 구성의 보일러는 연관이 수직으로 설치되어 있어 연소실에서 상승하는 폐열을 회수하는 효과가 저하되는 구성으로 상당량의 열량이 배기출구를 통해 대기로 배출되는 것으로 폐열 회수성을 보장하기 어려운 구조이다.However, since the boiler having the above-described structure is vertically installed, the effect of recovering the waste heat rising in the combustion chamber is reduced, and a considerable amount of heat is discharged to the atmosphere through the exhaust outlet, .

다른 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-1770524호(2017.08.23.)의 보일러 폐열 회수장치가 제안되고 있으며, 이의 구성은 보일러 본체에서 배출되는 연소가스가 유입되는 연소가스 유입관; 열교환을 마친 가스가 배출되는 가스 배출관; 상기 연소가스 유입관이 하부에 설치되고 상기 가스 배출관이 상부에 형성되는 케이스; 물이 흐르는 복수의 열교환용 코일과 연소가스에 접촉되어 상기 열교환용 코일로 열을 전달하는 복수의 전열핀으로 구성되어 상기 케이스 내에 배치되며 역류형 열교환 구조를 갖는 열교환부; 상기 열교환용 코일이 다수 연결되어 상기 열교환용 코일로 원수를 공급하는 공급헤더; 및 상기 열교환용 코일이 다수 연결되어 상기 열교환용 코일을 따라 이동하면서 가열된 온수가 일시 저장되는 배출헤더를 포함하고, 상기 열교환용 코일은, 일측 끝단이 케이스의 상단측에서 돌출되어 상기 공급헤더에 연결되고, 타측 끝단이 케이스의 하단 부분에서 돌출되어 상기 배출헤더에 연결되고, 상기 보일러 본체의 원수 공급관에서 분기된 가지관이 상기 공급헤더에 연결되어 상기 공급헤더로 원수를 공급하고, 상기 배출헤더의 온수는 상기 배출헤더에 연결된 출수관을 거쳐 상기 보일러 본체의 상기 원수 공급관으로 유입되거나 별도 경로를 통해 온수 저장부에 저장되며, 상기 공급헤더의 직경은 21~23㎜이고 상기 배출헤더)의 직경은 18~20㎜으로, 상기 공급헤더의 직경이 상기 배출헤더의 직경보다 크도록 형성되고, 상기 가지관과 상기 출수관의 직경은 7~9㎜이되, 상기 가지관의 직경이 상기 출수관의 직경에 비해 크도록 형성되고, 상기 출수관은 가지관에 비해 위쪽에서 상기 원수 공급관에 연결되도록 형성되며, 상기 연소가스 유입관의 직경은 72~78㎜이고 상기 가스 배출관의 직경은 62~68㎜으로, 상기 연소가스 유입관의 직경이 상기 가스 배출관의 직경보다 크도록 형성되고, 상기 열교환용 코일의 직경은 9.5~10㎜이고, 상기 전열핀은 1~1.5㎜ 간격으로 설치되는 것이다.Another example is a boiler waste heat recovering device of Korean Patent Registration No. B1-1770524 (Jul. 23, 2017), which comprises a combustion gas inflow pipe into which combustion gas discharged from a boiler body flows; A gas discharge pipe through which heat-exchanged gas is discharged; A case in which the combustion gas inflow pipe is installed at a lower portion and the gas discharge pipe is formed at an upper portion; A heat exchange unit having a plurality of heat exchange coils through which water flows and a plurality of heat transfer fins which are in contact with the combustion gas to transfer heat to the heat exchange coils and are disposed in the case and have a reverse flow type heat exchange structure; A supply header connected to a plurality of the heat exchange coils to supply raw water to the heat exchange coil; And a discharge head for temporarily storing hot water heated while moving along the heat exchanging coil, the heat exchanging coil having one end protruded from the upper end of the case, And a branch pipe branched from a raw water supply pipe of the boiler body is connected to the supply header to supply raw water to the supply header, and the discharge header is connected to the discharge header, The hot water of the boiler body flows into the raw water supply pipe of the boiler body through a water pipe connected to the discharge header or is stored in the hot water storage unit through a separate path, the diameter of the supply header is 21 to 23 mm, Is 18 to 20 mm, the diameter of the supply header is formed to be larger than the diameter of the discharge header, The diameter of the branch pipe is formed to be larger than the diameter of the water pipe, the water pipe is formed to be connected to the raw water supply pipe from above the branch pipe, and the combustion gas The diameter of the inlet pipe is 72 to 78 mm, the diameter of the outlet pipe is 62 to 68 mm, the diameter of the combustion gas inlet pipe is larger than the diameter of the gas discharge pipe, the diameter of the heat- 10 mm, and the heat conductive fins are installed at intervals of 1 to 1.5 mm.

그러나 상기한 구성의 폐열회수장치는 구성이 복잡하여 제작성이 떨어지는 문제점과, 폐열회수장치가 외부 노출형으로 2차적인 열 손실이 발생하는 등의 문제점이 있다.However, the waste heat recovering apparatus having the above-described structure has a problem in that it is complicated in construction, and the waste heat recovering apparatus has a problem in that secondary heat loss occurs due to the external exposure type.

KR 1020110076351 A 2011.07.06.KR 1020110076351A 2011.07.06. KR 101770524 B1 2017.08.23.KR 101770524 B1 2017.08.23.

이에 본 발명자는 종래 다양한 구성으로 이루어진 보일러의 폐열회수장치보다도 더욱 효과적으로 배기관을 통해 대기로 배출되는 폐열일 회수하여 난방수를 가열할 수 있도록 본 발명을 연구 개발한 것이다.Accordingly, the present inventor has researched and developed the present invention so that the waste heat recovered from the waste heat discharged to the atmosphere through the exhaust pipe can be heated more effectively than the waste heat recovery apparatus of the boiler having various configurations.

즉, 본 발명에서는 메인탱크 내측으로 적층식으로 가열부에서 발생한 화염 또는 열기가 제1체류부와 제2체류부를 거친 후 축열재가 내입된 축열조를 최종 통과하도록 구성하여 가열부에서 발생한 열이 메인탱크에 완전 흡수될 수 있도록 하여 열손실을 최소화할 수 있도록 함으로 해서 보일러의 가열 성능을 극대화할 수 있도록 한 폐열회수가 개선된 보일러를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.That is, in the present invention, the flame or the heat generated in the heating unit in a laminated manner inside the main tank is passed through the first and second staying units and then the storage tank in which the storage material is introduced, The present invention has been accomplished on the basis of the technical object of the present invention with the object of providing a boiler improved in the recovery of waste heat so as to maximize the heating performance of the boiler by minimizing the heat loss.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 보온재로 감싸지며, 내부에 난방수가 채워지는 메인탱크와; 상기 메인탱크의 내측 하부에 위치하며 열원에 의해 가열되는 가열부와; 상기 가열부의 상측으로 연결되는 복수의 체류관으로 이루어진 제1체류부와; 상기 제1체류부의 상측으로 배치되며, 내부에 축열재가 채워진 구성의 축열조와; 상기 축열조의 하측에 위치하며 제1체류부와 연결되는 제2체류부와; 상기 축열조를 상하 관통하여 메인탱크 외부로 도출되도록 제2체류부와 연결한 배기관과; 상기 메인탱크의 상단과 하단에 배관되어 난방구역에 난방수를 공급하는 난방수회수관 및 난방수공급관과; 상기 제1체류부의 주변에 위치하는 온수가열부와; 상기 온수가열부에 냉수를 공급하는 냉수공급관 및 온수가열부에서 가열된 온수를 배출하는 온수공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an air conditioner, comprising: a main tank enclosed in a first heat insulating material; A heating unit located at an inner lower portion of the main tank and heated by a heat source; A first retention part comprising a plurality of retention tubes connected to the upper side of the heating part; A heat storage tank disposed above the first retention portion and filled with a heat storage material; A second retention part located below the heat storage tank and connected to the first retention part; An exhaust pipe connected to the second retention part so as to be led out to the outside of the main tank through the thermal storage tank; A heating water recovery pipe and a heating water supply pipe connected to the upper and lower ends of the main tank to supply heating water to the heating area; A hot water portion located around the first retention portion; A cold water supply pipe for supplying the hot water to the heating part and a hot water supply pipe for discharging hot water heated in the heating part.

둘째 상기 가열부는 박스형으로 구성되고, 메인탱크 쪽과 열원공급구로 연결되며; 상기 열원공급구와 직각으로 복수의 가열관을 배관하여 메인탱크 내부의 난방수가 통과되면서 가열될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Second, the heating unit is formed in a box shape and connected to the main tank side and the heat source supply port; A plurality of heating pipes are piped at right angles to the heat source supply port so that the heating water can be heated while passing the heating water in the main tank.

셋째 상기 가열관은 경사형으로 구성하여 가열관 내에서 가열된 난방수의 대류 이동이 용이하게 한 것을 특징으로 한다.Thirdly, the heating tube is configured to be inclined so that the heated water heated in the heating tube can be easily transferred.

넷째 상기 제1체류부를 구성하는 각 체류관은 나선형 또는 S트랩형으로 절곡 구성하여 가열부에서 상승하는 열원의 체류를 지연시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Fourth, each of the retention tubes constituting the first retention part is configured to be bent in a spiral or S-trap shape to delay the retention of a heat source rising in the heating part.

다섯째 상기 제2체류부는 내부에 복수의 유도판을 지그재그 배치하여 열원의 체류를 지연시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Fifth, the second retaining portion is characterized in that a plurality of induction plates are staggered therein to delay the stay of the heat source.

여섯째 상기 메인탱크의 상단에 배관된 난방수회수관은 축열조 내부로 인입되어 배기관 바깥쪽에 코일형으로 배열된 상태에서 메인탱크 내부와 연통되도록 한 것을 특징으로 한다.Sixth, the heating water return pipe piped to the upper end of the main tank is connected to the inside of the main tank in a state of being drawn into the heat storage tank and arranged in a coil shape outside the exhaust pipe.

일곱째 상기 온수가열부는 가열부 또는 제1체류부의 측방에 태엽형태로 배치되거나, 가열부 또는 제1체류부의 외부에 코일형태로 배치된 것을 특징으로 한다.Seventh, the hot water heating unit is disposed in a spring shape on the side of the heating unit or the first retention unit, or is arranged in the form of a coil outside the heating unit or the first retention unit.

본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러를 사용하는 경우 하기와 같은 효과가 있다.The use of the boiler with improved waste heat recovery provided by the present invention has the following effects.

-가열부로 제공된 열(화염)이 제1체류부와 제2체류부를 경유하여 상승한 상태에서 축열조를 통과하여 대기로 배출하므로 폐열 회수성이 우수하다.- Heat (flame) provided to the heating unit passes through the heat storage tank in a state where it is raised via the first stay unit and the second stay unit, and is discharged to the atmosphere.

-온수가열부가 가열부 또는 제1체류부의 측방 또는 외부에 위치하므로 신속한 온수 가열이 가능하면서 씻기에 알맞은 온도의 온수 공급이 가능하다.- Since the hot water heating part is located on the side or outside of the heating part or the first retention part, hot water can be heated quickly and hot water suitable for washing can be supplied.

-축열조 내에 축열재가 채워져 있어 난방지역에서 회수되는 난방수를 배기관을 통해서 대기로 배출되는 폐열에서 회수한 열로 1차 가열한 상태에서 메인탱크로 재공급하므로 난방수 가열에 따른 에너지를 절약할 수 있다.- The heating water collected in the heat storage tank is filled with the heat storage material, and the heat water recovered from the heating area is re-supplied to the main tank by the heat recovered from the waste heat discharged to the atmosphere through the exhaust pipe, .

도 1은 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 일부 파절 상태를 보인 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 단면도
도 4는 본 발명에서의 가열부 구성을 보인 정단면도
도 5는 본 발명에서의 가열부 구성을 보인 측단면도
도 6은 본 발명에서의 제1체류부를 구성하는 체류부의 예들을 보인 사시도
도 7은 본 발명에서의 제2체류부 구성을 보인 정단면도
도 8은 본 발명에서의 온수가열부 예를 보인 사시도
도 9는 본 발명에서의 온수가열부의 다른 예를 보인 사시도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an external perspective view showing a preferred embodiment of a boiler improved in waste heat recovery provided in the present invention. Fig.
Fig. 2 is a perspective view showing a partially broken state of the boiler improved in the waste heat recovery provided by the present invention. Fig.
3 is a cross-sectional view of a boiler with improved waste heat recovery provided by the present invention
4 is a front sectional view showing the configuration of the heating part in the present invention
5 is a side sectional view showing the configuration of the heating part in the present invention
6 is a perspective view showing an example of a retention part constituting a first retention part in the present invention;
7 is a front sectional view showing the configuration of the second retention part in the present invention
8 is a perspective view of the hot water in the present invention,
9 is a perspective view showing another example of the hot water heating unit in the present invention.

이하 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 바람직한 일 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a boiler with improved waste heat recovery provided in the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 일부 파절 상태를 보인 사시도, 도 3은 본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러의 단면도를 도시한 것이다.FIG. 2 is a perspective view showing a partially broken state of the boiler with improved waste heat recovery provided by the present invention; FIG. 2 is a perspective view showing a partly broken state of the boiler with improved waste heat recovery provided in the present invention; 3 shows a sectional view of a boiler with improved waste heat recovery provided by the present invention.

본 발명에서 제공하는 폐열회수가 개선된 보일러(1)는 가정용, 농업용 및 산업용으로 사용할 수 있는 것으로, 외형은 사각통형 또는 원통형으로 제공될 수 있으며, 본 발명에서는 사각통형 구성으로 구성된 것을 도시하고 있다.The boiler 1 improved in waste heat recovery provided in the present invention can be used for household, agricultural and industrial purposes, and can be provided in a rectangular or cylindrical shape, and the present invention is configured to have a rectangular tubular structure .

폐열회수가 개선된 보일러(1)는 외부에 단열재(2)가 씌워진 메인탱크(3)가 마련되며, 메인탱크(3)의 상측으로는 배기관(4)이 설치되고, 또한 메인탱크(3) 내부의 난방수를 보충하는 난방수보충관(5)을 배관하며, 메인탱크(3)의 압력상승과 축열조(6)의 압력상승을 제어하는 메인탱크용 안전밸브(7)와 축열조용 안전밸브(8)를 설치한다. The boiler 1 with improved recovery of waste heat is provided with a main tank 3 on which an external heat insulating material 2 is placed and an exhaust pipe 4 is provided on the upper side of the main tank 3, A safety valve 7 for the main tank for controlling the pressure rise of the main tank 3 and the pressure rise of the heat storage tank 6 and a safety valve 7 for the storage tank are connected to the heating water supplement pipe 5, (8).

상기 난방수보충관(5)의 단부에는 플로트밸브(5a)가 설치되어 메인탱크(3) 내부의 수위에 따라 자동으로 개방되어 난방수를 보충할 수 있도록 한다. 필요에 따라서 메인탱크(3) 내부에 수위감지센서를 설치하고, 난방수보충관(5)에 전자밸브를 설치하여 전기적으로 전자밸브의 개방이 이루어질 수 있도록 하여도 무방하다.A float valve 5a is provided at the end of the heating water replenishment pipe 5 so as to be automatically opened according to the water level in the main tank 3 so that the heating water can be replenished. It is also possible to provide a water level sensor inside the main tank 3 as necessary and to provide an electromagnetic valve to the heating water replenishing pipe 5 so that the electromagnetic valve can be opened electrically.

그리고 메인탱크(3)의 측방 상측과 하측에는 각각 난방지역에서 난방수를 회수하는 난방수회수관(9) 및 난방수공급관(10)이 설치되며, 메인탱크(3)의 측방 하측에는 냉수공급관(11)과 온수공급관(12)이 각각 설치하며, 또한 전방 하측으로는 내장되어 있는 가열부(13)에 열원을 공급하는 가열수단(14)을 노출형으로 설치한다.A heating water return pipe 9 and a heating water supply pipe 10 for collecting the heating water in the heating area are provided on the upper side and the lower side of the main tank 3 respectively. On the lower side of the main tank 3, And a heating means 14 for supplying a heat source to the heating unit 13, which is built in the front lower side, are provided in an exposed manner.

이때 가열수단(14)은 가스버너, 기름버너는 물론이고, 전기히터를 설치할 수도 있다. 또한, 상기 난방수공급관(10)에는 순환펌프(10a)를 설치하여 난방수를 난방지역으로 강제 공급하여 난방수의 순환이 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the heating means 14 may be provided with an electric heater as well as a gas burner and an oil burner. In addition, the heating water supply pipe 10 is provided with a circulation pump 10a to forcibly supply the heating water to the heating area so that circulation of the heating water can be performed.

메인탱크(3)의 내측으로는 상기 가열수단(14)과 연통되어 있는 밀폐된 구성의 가열부(13)가 하부에 설치되며, 가열부(13)의 상측으로는 가열부(13)와 연통되는 복수의 체류관(15a)들로 구성된 제1체류부(15)를 설치하여 가열부(13)에서 상승하는 열(화염)을 체류시켜 충분한 열교환이 이루어질 수 있도록 한다.The main tank 3 is provided at its lower side with a hermetically sealed heating unit 13 communicating with the heating means 14 and communicates with the heating unit 13 at the upper side of the heating unit 13 (Flame) rising in the heating part 13 is provided, so that sufficient heat exchange can be performed.

상기 제1체류부(15)의 상측으로는 축열조(6)가 위치하며, 축열조(6)의 하측으로는 제1체류부(15)와 연결되는 제2체류부(16)를 일체로 구성한다.A storage tank 6 is located above the first retention section 15 and a second retention section 16 connected to the first retention section 15 below the storage tank 6 .

상기 제2체류부(16)는 복수의 유도판(16a)을 적층식으로 설치하여 유로(16b)가 지그재그로 형성되게 하여 열(화염)의 체류시간을 늘려 난방수와의 열교환이 이루어질 수 있도록 한다.The second retention part 16 is provided with a plurality of guide plates 16a in a stacked manner so that the flow path 16b is formed in a zigzag shape so that the residence time of the heat (flame) is increased so that heat exchange with the heating water can be performed do.

상기 축열조(6)에는 축열재(6a)가 채워지며, 메인탱크(3)의 상측으로 노출되도록 설치되는 배기관(4)이 축열조(6)의 중심에 수직으로 세워지고, 배기관(4)의 하단을 제2체류부(16)에 연통되도록 연결한다.The heat storage tank 6 is filled with a heat storage material 6a and an exhaust pipe 4 installed to be exposed to the upper side of the main tank 3 is vertically installed at the center of the heat storage tank 6, To the second retention part (16).

또한 축열조(6)의 내부에는 난방지역을 경유한 난방수를 메인탱크(3)로 공급하는 난방수회수관(9)이 경유하게 되는데, 이때 난방수회수관(9)을 배기관(4)의 외부에 나선형으로 배치되어 배기관(4)과 열교환이 이루어지는 축열재(6a)의 열기에 의해 난방수회수관(9) 내의 난방수가 가열될 수 있도록 한다.The heating water return pipe 9 is connected to the main tank 3 through the heating water return pipe 9 and the heating water return pipe 9 is connected to the inside of the heat storage tank 6 through the heating water return pipe 9, So that the heating water in the heating water return pipe 9 can be heated by the heat of the heat storage material 6a which is arranged in a spiral shape outside and is heat-exchanged with the exhaust pipe 4. [

이때 축열재(6a)는 유기계 상변화물질로서 55~75℃범위의 상변화구간을 갖는 파라핀계나, 특허0420008호에서 제공하는 보일러용 에너지 저장형 축열물질 등이 제안될 수 있다.In this case, the storage material 6a may be a paraffin type organic phase change material having a phase change range in the range of 55 to 75 ° C or an energy storage type heat storage material for a boiler provided in Japanese Patent No. 0420008.

도 4는 본 발명에서의 가열부 구성을 보인 정단면도를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명에서의 가열부 구성을 보인 측단면도를 도시한 것이다.FIG. 4 is a front sectional view showing a configuration of a heating part in the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a heating part in the present invention.

본 발명에서의 가열부(13)는 개략 외형이 사각통 형상으로 전방으로는 메인탱크(3) 전면에 설치되는 가열수단(14)과 열원공급구(13b)로 연결되도록 구성되며, 상측으로는 제1체류부(15)를 구성하고 있는 복수의 체류관(15a)이 결합되는 구성을 갖는다. 또한 가열부(13)에는 메인탱크(3) 내부의 난방수가 통과하는 가열관(13a)이 복수개 횡설되어 있다.The heating unit 13 of the present invention is configured such that the outline shape is rectangular and connected to the heating means 14 and the heat source supply port 13b provided on the front surface of the main tank 3 forwardly, And a plurality of retention pipes (15a) constituting the first retention part (15) are coupled. A plurality of heating tubes 13a through which the heating water in the main tank 3 passes are formed in the heating section 13 in a horizontal direction.

상기 가열관(13a)은 가열수단(14)과 직각으로 설치되어 있으며, 경사형으로 설치하여 가열관(13a) 내에서 가열된 온수의 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.The heating tube 13a is installed at right angles to the heating means 14 and is installed in an inclined shape so that hot water heated in the heating tube 13a can be easily moved.

바람직하기로는 좌측이 낮고 우측이 높은 형태 또는 좌측이 높고 우측이 낮은 형태를 대칭으로 설치하여 난방수의 대류 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.Preferably, the left side is low and the right side is high, or the left side is high and the right side is low, so that the convection movement of the heating water can be easily performed.

도 6은 본 발명에서의 제1체류부를 구성하는 체류관의 예들을 보인 사시도를 도시한 것이다.6 is a perspective view showing examples of the retention pipe constituting the first retention part in the present invention.

본 발명에서의 제1체류부(15)는 상기 가열부(13)와 제2체류부(16)를 상호 연결하는 부재이면서 가열부(13)에서 상승하는 열(화염)을 체류시켜 난방수와의 열교환이 이루어질 수 있도록 한 것이다.The first retention part 15 in the present invention is a member that interconnects the heating part 13 and the second retention part 16 and stays heat (flame) rising in the heating part 13, So that heat exchange can be achieved.

제1체류부(15)를 구성하는 각 체류관(15a)은 도 6에 도시된 바와 같이 일자형 파이프로 구성하거나, 나선형 또는 S트랩형으로 절곡 구성하여 가열부(13)에서 상승하는 열원의 체류되게 함은 물론이고, 난방수와의 접지면적을 넓혀 열 교환성을 높일 수 있도록 한다.Each retention pipe 15a constituting the first retention portion 15 may be constituted by a straight pipe as shown in Fig. 6, or may be formed as a spiral or S trap type so as to form a stay of a heat source rising in the heating portion 13 In addition, it is possible to increase the heat exchange property by widening the ground contact area with the heating water.

도 7은 본 발명에서의 제2체류부(16) 구성을 보인 정단면도를 도시한 것이다.7 is a front sectional view showing the configuration of the second stay 16 in the present invention.

본 발명에서의 제2체류부(16)는 축열조(6)의 하측에 일체형으로 형성되는 것으로, 내부에 복수의 유도판(16a)이 일정간격을 두고 적층식으로 설치한다.The second retention part 16 in the present invention is integrally formed on the lower side of the heat storage tank 6, and a plurality of induction plates 16a are installed in a laminated manner with a predetermined interval therebetween.

도시된 바에 의하면 유도판(16a)의 일측에만 유로(16b)가 형성되도록 축열조(6)에 삼면을 결합한 것으로, 유로(16b)가 좌측 및 우측에 교대로 형성되어 열(화염)이 유도판(16a)을 따라서 유로(16b)가 지그재그로 이동될 수 있도록 구성한 것이다.The flow path 16b is alternately formed on the left and right sides so that the heat (flame) is applied to the induction plate 16a The flow path 16b can be moved in a zigzag manner along the flow path 16a.

도 8은 본 발명에서의 온수가열부 예를 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 9는 본 발명에서의 온수가열부의 다른 예를 보인 사시도를 도시한 것이다.FIG. 8 is a perspective view showing a hot water example in the present invention, and FIG. 9 is a perspective view showing another example of the hot water heating part in the present invention.

상기 온수가열부(17)는 메인탱크(3) 외부에 설치되는 냉수공급관(11)과 온수공급관(12)에 양단이 연결되는 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 측방에 태엽형태로 배치하거나, 도 9에 도시된 바와 같이 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 외부에 코일형태로 배치토록 한다.The hot water heating portion 17 is connected at both ends to a cold water supply pipe 11 and a hot water supply pipe 12 which are provided outside the main tank 3 and is connected to the heating portion 13 or the first Or arranged in the form of a coil on the outside of the heating section 13 or the first holding section 15 as shown in Fig.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 폐열회수가 개선된 보일러(1)는 가정용, 농업용 및 산업용으로 사용할 수 있는 것으로, 이하에서 사용에 따른 작용을 설명한다.The boiler 1 with improved waste heat recovery according to the present invention constructed as described above can be used for domestic, agricultural and industrial purposes.

먼저 메인탱크(3)에 난방수를 채워 난방지역으로 난방수 순환이 이루어질 수 있도록 한 상태에서, 가열수단(14)을 작동시켜 가열부(13)에 열(화염)을 제공하여 난방수를 가열한다.The heating means 14 is operated to supply heat (flame) to the heating portion 13 so that the heating water can be circulated to the heating region by filling the main tank 3 with the heating water, do.

상기와 같이 가열부(13)에 열(화염)을 제공하면, 가열부(13) 내부에 횡설되어 있는 가열관(13a)을 가열하게 되는데, 이때 경사지게 설치되어 있는 가열관(13a) 내부에서 가열된 난방수가 대류되면서 메인탱크(3) 내부의 난방수를 가열하게 된다.When the heat (flame) is supplied to the heating unit 13 as described above, the heating tube 13a, which is formed in the heating unit 13, is heated. In this case, The heated water in the main tank 3 is heated while the heated water is convected.

한편, 상기와 같이 가열부(13)로 제공된 열(화염)을 가열부(13) 상측의 제1체류부(15)와, 축열조(6) 하측으로 구비되어 있는 제2체류부(16)를 통과하면서 난방수를 가열하면서 1차 및 2차 열 교환이 이루어진 상태에서 배기관(4)을 통해서 대기로 배기된다.On the other hand, the heat (flame) provided to the heating unit 13 is supplied to the first stay unit 15 on the upper side of the heating unit 13 and the second stay unit 16 provided on the lower side of the heat storage tank 6 The exhaust gas is exhausted to the atmosphere through the exhaust pipe 4 in a state in which the first and second heat exchanges are performed while heating the heating water while passing through the exhaust pipe 4.

이때 배기관(4)은 축열재(6a)가 채워진 축열조(6) 내부를 통과하면서 축열재(6a)와 3차 열 교환이 이루어지고, 난방지역을 경유하여 축열조(6) 내부를 거쳐 메인탱크(3)로 회수되는 난방수를 가열하게 되는 것이다.At this time, the exhaust pipe (4) is subjected to tertiary heat exchange with the heat storage material (6a) while passing through the interior of the heat storage tank (6) filled with the heat storage material (6a), and passes through the inside of the heat storage tank (6) 3) is heated.

따라서 본 발명을 사용할 경우 가열부(13)에서 난방수를 가열한 상태에서 제1체류부(15)와 제2체류부(16) 및 축열조(6)를 순차적으로 경유하면서 3차에 걸쳐 폐열을 회수하게 되므로, 배기관(4)으로 배출되는 폐열을 최소화할 수 있어 난방 효율성을 극대화 할 수 있는 것이다.Therefore, when the present invention is used, the heating water is heated by the heating unit 13, and the waste heat is sequentially circulated through the first retention unit 15, the second retention unit 16, and the storage tank 6 sequentially The waste heat discharged to the exhaust pipe 4 can be minimized and the heating efficiency can be maximized.

또한, 본 발명에서는 온수가열부(17)가 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 측방에 태엽형태로 배치되거나 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 외부에 코일형태로 배치되는 구성을 갖는 것으로, 난방수에 의한 간접 가열식으로 사용에 적합한 온수를 연속적으로 제공할 수 있어 냉수와 혼합하여 온도를 조절하는 등의 불편을 최소화할 수 있는 것이다.In the present invention, in the present invention, the hot water heating portion 17 is disposed on the side of the heating portion 13 or the first staying portion 15 in the form of a spool, or on the outside of the heating portion 13 or the first staying portion 15, It is possible to continuously supply hot water suitable for use by indirect heating by heating water, thereby minimizing the inconvenience of mixing with cold water and controlling the temperature.

본 발명에서는 구체적으로 도시하고 있지 않지만 메인탱크(3)에는 난방수 온도를 감지하는 온도감지센서가 설치되며, 또한 온도조절기를 통해서 가열수단의 작동을 제어하여 난방수 온도를 조절할 수 있도록 구성됨은 당연하다. Although not shown in detail in the present invention, the main tank 3 is provided with a temperature sensor for sensing the temperature of the heating water, and the heating water temperature can be controlled by controlling the operation of the heating means through a temperature controller. Do.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the described embodiment, but should be determined by the equivalents as well as the claims that follow.

1:폐열회수가 개선된 보일러 2:단열재
3:메인탱크 4:배기관
5:난방수보충관 5a: 플롯밸브
6:축열조 6a:축열재
7:메인탱크용 안전밸브 8:축열조용 안전밸브
9:난방수회수관 10:난방수공급관
10a:순환펌프 11:냉수공급관
12:온수공급관 13:가열부
13a:가열관 14:가열수단
15:제1체류부 15a:체류관
16:제2체류부 16a:유도판
16b:유로 17:온수가열부1: Boiler with improved heat recovery 2: Insulation
3: Main tank 4: Exhaust pipe
5: Heating water supplement pipe 5a: Plot valve
6: Heat storage tank 6a:
7: Safety valve for main tank 8: Safety valve for storage tank
9: Heating water recovery pipe 10: Heating water supply pipe
10a: circulation pump 11: cold water supply pipe
12: hot water supply pipe 13: heating part
13a: Heating tube 14: Heating means
15: first retention part 15a: retention tube
16: second retaining portion 16a: guide plate
16b: channel 17: hot water is heated

Claims (7)

보온재로 감싸지며, 내부에 난방수가 채워지는 메인탱크(3)와;
상기 메인탱크(3)의 내측 하부에 위치하며 열원에 의해 가열되는 가열부(13)와;
상기 가열부(13)의 상측으로 연결되는 복수의 체류관(15a)으로 이루어진 제1체류부(15)와;
상기 제1체류부(15)의 상측으로 배치되며, 내부에 축열재(6a)가 채워진 구성의 축열조(6)와;
상기 축열조(6)의 하측에 위치하며 제1체류부(15)와 연결되는 제2체류부(16)와;
상기 축열조(6)를 상하 관통하여 메인탱크(3) 외부로 도출되도록 제2체류부(16)와 연결한 배기관(4)과;
상기 메인탱크(3)의 상단과 하단에 배관되어 난방구역에 난방수를 공급하는 난방수회수관(9) 및 난방수공급관(10)과;
상기 제1체류부(15)의 주변에 위치하는 온수가열부(17)와;
상기 온수가열부(17)에 냉수를 공급하는 냉수공급관(11) 및 온수가열부(17)에서 가열된 온수를 배출하는 온수공급관(12)을 포함하며;
상기 제2체류부(16)는 내부에 복수의 유도판(16a)을 지그재그 배치하여 열원의 체류를 지연시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.
A main tank 3 surrounded by a heat insulating material and filled with heating water;
A heating unit 13 located in an inner lower portion of the main tank 3 and heated by a heat source;
A first retention part 15 composed of a plurality of retention tubes 15a connected to the upper side of the heating part 13;
A heat storage tank 6 disposed above the first retention portion 15 and filled with a heat storage material 6a;
A second retention part (16) located below the heat storage tank (6) and connected to the first retention part (15);
An exhaust pipe (4) connected to the second stay (16) so as to be led out of the main tank (3) through the heat storage tank (6);
A heating water return pipe 9 and a heating water supply pipe 10 for supplying heating water to the upper and lower ends of the main tank 3 to the heating area;
A heating part 17 located around the first retention part 15;
A cold water supply pipe (11) for supplying cold water to the heating part (17) and a hot water supply pipe (12) for discharging hot water heated by the hot water heating part (17);
Wherein the second stay (16) is arranged in a staggered arrangement of a plurality of induction plates (16a) therein to delay the stay of the heat source.
청구항 1에 있어서;
상기 가열부(13)는 박스형으로 구성되고, 메인탱크(3) 쪽과 열원공급구(13b)로 연결되며;
상기 열원공급구(13b)와 직각으로 복수의 가열관(13a)을 배관하여 메인탱크(3) 내부의 난방수가 통과되면서 가열될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.
The method of claim 1,
The heating unit 13 is formed in a box shape and connected to the main tank 3 side and the heat source supply port 13b;
Wherein a plurality of heating pipes (13a) are arranged at right angles to the heat source supply port (13b) so that the heating water can be heated while passing the heating water in the main tank (3).
청구항 2에 있어서;
상기 가열관(13a)은 경사형으로 구성하여 가열관(13a) 내에서 가열된 난방수의 대류 이동이 용이하게 한 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.
The method of claim 2,
The heating tube (13a) is inclined so that the heated water heated in the heating tube (13a) can be easily moved in a convection manner.
청구항 1에 있어서;
상기 제1체류부(15)를 구성하는 각 체류관(15a)은 나선형 또는 S트랩형으로 절곡 구성하여 가열부(13)에서 상승하는 열원의 체류를 지연시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.
The method of claim 1,
Wherein each of the retention pipes (15a) constituting the first retention portion (15) is configured to be bent in a spiral or S trap shape so as to delay the retention of a heat source rising in the heating portion (13) Improved boiler.
삭제delete 청구항 1에 있어서;
상기 메인탱크(3)의 상단에 배관된 난방수회수관(9)은 축열조(6) 내부로 인입되어 배기관(4) 바깥쪽에 코일형으로 배열된 상태에서 메인탱크(3) 내부와 연통되도록 한 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.
The method of claim 1,
The heating water recovery pipe 9 piped to the upper end of the main tank 3 is connected to the inside of the main tank 3 in a state of being drawn into the heat storage tank 6 and arranged in a coil shape outside the exhaust pipe 4 Wherein the waste heat recovery is improved.
청구항 1에 있어서;
상기 온수가열부(17)는 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 측방에 태엽형태로 배치되거나, 가열부(13) 또는 제1체류부(15)의 외부에 코일형태로 배치된 것을 특징으로 하는 폐열회수가 개선된 보일러.The method of claim 1,
The hot water heating portion 17 is disposed in the form of a spring on the side of the heating portion 13 or the first staying portion 15 or arranged in the form of a coil outside the heating portion 13 or the first holding portion 15 Wherein the boiler has an improved recovery of waste heat.
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