KR101905451B1 - 가스보일러용 벤츄리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러용 벤츄리장치에 관한 것으로서, 보일러의 팬모터에 연결 설치된 혼합관 하단에 공기공급관을 설치하되, 이 공기공급관의 유입구와 배출구 사이에 나선형상의 이동유로를 형성하여, 공기공급관의 유입구로 공기를 강제 흡입함으로써, 공기공급관 내를 통과하는 공기가 이동유로를 따라 이동되면서 와류로 변화되어 배출구로 배출되고, 이에따라, 와류로 변화된 공기가 혼합관 내에서 가스와 회전되면서 고르게 혼합된다.
본 발명에 따르면, 공기공급관 내로 공급된 공기가 이동유로를 따라 이동하면서 와류로 변화된 상태에서 배출구로 배출되어, 혼합관 내로 공급되는 가스와 회전되면서 고르게 혼합되고, 또한, 공기의 와류 현상에 의해 혼합관 내로 가스가 신속하게 유입되어 가스와 공기의 혼합 시간을 연장할 수 있으며, 특히, 공기의 와류 현상으로 혼합관 내로 공급되는 가스량을 강제 변화시켜, 가스와 공기의 혼합비율을 조절할 수 있고, 이에따라, 보일러의 연소성능 향상과 동시에 난방 효율 상승으로 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

Description

가스보일러용 벤츄리장치{Venturi devices for gas boilers}

본 발명은 가스보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기공급관의 유입구와 배출구 사이에 나선형상의 이동유로를 형성하여, 공기공급관의 배출구로 배출되는 공기에 와류를 발생시키는 가스보일러용 벤츄리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가스보일러는 그 설치형태에 따라 벽걸이형과 바닥설치형으로 구분되고, 온수공급방식에 따라서는 보일러 몸체의 열교환기가 온수용 열교환기에 의하여 온수를 공급하는 방식과 별도의 온수저장탱크에 저장하여 필요할 때 온수를 공급하는 방식으로 구분되며, 아울러 난방수 순환방식에 따라서는 보일러 내의 난방순환회로가 대기와 차단되어 밀폐된 대기차단식과 보일러 내의 난방회로가 개방된 방식의 대기 개방식으로 구분된다.

이러한 가스보일러는 외부의 가스와 공기를 공급받아 혼합하고, 이 혼합된 혼합가스를 버너부로 공급함으로써, 버너부 내에서 혼합가스가 연소되어 점화작동되는 것이다.

그리고, 난방배관 및 관체에 물이 가득 채워진 상태에서 가스버너에 의해 가열되어 순환펌프에 의해 난방배관 및 급탕배관으로 공급되어 실내를 난방시키거나 급탕수로 공급되는 것이다.

특허문헌 1은 종래의 가스보일러를 나타낸 것으로서 이를 참조하면, 본체 내에 설치된 연소실과, 상기 연소실 일단에 결합된 버너와, 일단이 상기 버너에 연결되되 타단이 흡기관에 연결되어 상기 버너로 공기를 공급하는 공기공급관과, 일단이 상기 버너에 연결되되 타단이 외부의 가스관과 연결되어 상기 버너로 가스를 공급하는 가스공급관으로 구성된다.

이때, 상기 버너와 상기 공기공급관 사이에 설치된 공기흡입팬을 구동시키면, 상기 공기흡입팬에 의해 상기 공기흡입관 내에 흡입압이 형성되고, 이에따라, 상기 공기공급관 말단과 연결된 상기 흡기관의 흡기공을 통해 외부공기가 상기 흡기관 내로 공급된다.

그리고, 상기 흡기관 내로 공급된 공기는 상기 공기공급관을 통해 상기 버너로 공급된다.

이와 동시에, 상기 가스공급관을 통해 가스가 공급되고, 이 가스는 상기 버너로 공급되어 상기 공기와 혼합되면서 혼합가스로 변화된다.

이때, 상기 버너에서 생성된 혼합가스는 연소실 내에서 연소되면서 상기 연소실을 점화작동시키는 것이다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은 매끄러운 원통 형상의 공기공급관으로 공기가 신속하게 통과되면서, 버너로 공급되는 가스를 그대로 버너방향으로 밀어내어 가스와 공기의 혼합률이 저하되고, 가스와 공기 혼합률 저하로, 연소실 내에서 혼합가스가 점화되지 못하거나, 폭발점화, 점화지연등이 발생하여 점화성능이 급격히 저하되며, 이에따라, 난방성능 저하와 동시에 난방비용이 증가되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 10-0268001 B1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 팬모터에 연결 설치된 혼합관 하단에 공기공급관을 설치하되, 이 공기공급관의 유입구와 배출구 사이에 나선형상의 이동유로를 형성하여, 공기공급관의 유입구로 공기를 강제 흡입함으로써, 공기공급관 내를 통과하는 공기가 이동유로를 따라 이동되면서 와류로 변화되어 배출구로 배출되고, 이에따라, 와류로 변화된 공기가 혼합관 내에서 가스와 회전되면서 고르게 혼합되도록 한 가스보일러용 벤츄리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는, 보일러 내부에 구비된 팬모터와; 상기 팬모터 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합하는 혼합관; 상기 혼합관 하단에 설치되고, 상기 팬모터의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관으로 공기를 안내하는 공기공급관;을 포함하는 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구가 형성되며, 상단에 상기 혼합관으로 공기를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 유입구와 배출구 사이에 공기의 흐름을 안내하는 나선형상의 이동유로를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 상기 유입구의 직경을 상기 배출구의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관의 이동유로는, 하단에서 상단으로 갈수록 그 직경이 점차적으로 좁아지는 테이퍼진 나선 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 그 외면에 상기 이동유로와 연통되도록 관통 형성되어, 외부공기를 상기 이동유로로 공급하는 관통구멍을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관의 관통구멍은, 상기 이동유로를 따라 나선형상으로 형성되거나 혹은 상기 이동유로와 연통되도록 수직방향으로 정해진 간격 이격되게 일렬로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 공기공급관 내로 공급된 공기가 이동유로를 따라 이동하면서 와류로 변화된 상태에서 배출구로 배출되어, 혼합관 내로 공급되는 가스와 회전되면서 고르게 혼합되고, 또한, 공기의 와류 현상에 의해 혼합관 내로 가스가 신속하게 유입되어 가스와 공기의 혼합 시간을 연장할 수 있으며, 특히, 공기의 와류 현상으로 혼합관 내로 공급되는 가스량을 강제 변화시켜, 가스와 공기의 혼합비율을 조절할 수 있다.

또한, 혼합관 내의 공기와 접촉하는 면적을 확장하여, 혼합관 내에 유동하는 공기의 갑작스런 압력변동을 줄여줌으로써, 점화성능을 향상시키고 연소기 공명음 발생을 줄여줄 수 있으며, 이에따라, 보일러의 연소성능 향상과 동시에 난방 효율 상승으로 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치의 공기공급관 일부를 절개한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치의 측단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 팬모터(110)는 보일러 내부에 구비된다.

상기 팬모터(110)는 보일러 내부에 설치된 버너 일단에 고정설치되어 상기 혼합관(120) 내로 가스와 공기를 강제 흡입한다.

상기 팬모터(110)는 상기 혼합관(120) 및 공기공급관(130) 내에 흡입압을 형성한다.

혼합관(120)은 상기 팬모터(110) 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합한다.

상기 혼합관(120)은 외면에 형성된 관통공(120b)을 통해 가스를 공급받고, 하부를 통해 공기를 공급받아, 그 내부에서 공기와 가스를 혼합한다.

상기 혼합관(120)은 상부를 통해 상기 팬모터(110) 방향으로 혼합가스를 토출한다.

상기 혼합관(120)은 상방을 향해 정해진 토출압으로 혼합가스를 토출한다.

공기공급관(130)은 상기 혼합관(120) 하단에 설치되고, 상기 팬모터(110)의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관(120)으로 공기를 안내한다.

상기 공기공급관(130)은 중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구(131)가 형성되며, 상단에 상기 혼합관(120)으로 공기를 배출하는 배출구(132)가 형성되고, 상기 유입구(131)와 배출구(132) 사이에 공기의 흐름을 안내하는 나선형상의 이동유로(133)를 형성한다.

상기 이동유로(133)는 상기 공기공급관(130) 내로 공급된 공기가 상기 공기공급관(130) 외주면을 따라 나선방향으로 회전되면서 상방으로 이동하도록 안내한다.

상기 이동유로(133)는 상기 배출구(132)로 배출되는 공기를 와류로 변화시킨다.

상기 공기공급관(130)은 상기 유입구(131)의 직경을 상기 배출구(132)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성한다.

상기 유입구(131)로 유입되는 단위면적당 공기량은 상기 배출구(132)로 배출되는 단위면적당 공기량에 비해 상대적으로 더 많고, 상기 배출구(132)로 배출되는 공기압은 상기 유입구로 유입되는 유입압에 비해 상대적으로 더 큰 압력을 갖는다.

상기 공기공급관(130)의 이동유로(133)는 하단에서 상단으로 갈수록 그 직경이 점차적으로 좁아지는 테이퍼진 나선 구조로 형성된다.

상기 이동유로(133)는 하단에서 상단으로 갈수록 공기의 와류 속도를 향상시키고, 이에따라, 상기 배출구(132)로 배출되는 공기의 압력이 정해진 압으로 상승된다.

상기 공기공급관(130)은 그 외면에 상기 이동유로(133)와 연통되도록 관통 형성되어, 외부공기를 상기 이동유로(133)로 공급하는 관통구멍(133a)을 더 형성한다.

상기 관통구멍(133a)은 상기 이동유로(133)로 외부공기를 공급하여, 상기 이동유로(133) 상에서 이동하는 공기량을 증가시킴과 동시에 상기 이동유로(133) 상에서 이동하는 공기의 와류현상으로 상기 이동유로(133)에 부하가 발생되는 것을 방지한다.

상기 공기공급관(130)의 관통구멍(133a)은 상기 이동유로(133)를 따라 나선형상으로 형성되거나 혹은 상기 이동유로(133)와 연통되도록 수직방향으로 정해진 간격 이격되게 일렬로 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는 다음과 같이 사용된다.

이하의 설명에서, 보일러의 내부에 설치되는 상세 구성들은, 당업계의 기술자라면 누구나 공공연하게 실시하고 있는 기술로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

먼저, 보일러를 가동시키게 되면, 상기 보일러 내에 설치된 팬모터(110)가 회전구동되고, 이 팬모터(110)에 의해 상기 혼합관(120) 및 상기 공기공급관(130) 내에 흡입압이 형성된다.

여기서, 상기 팬모터(110) 하단에는 혼합관(120)이 설치되어 있고, 또한, 상기 혼합관(120) 하단에는 상기 공기공급관(130)이 연결 설치된 구조이다.

이때, 상기 혼합관(120)은 가스공급관(101)과 연결되고, 상기 가스공급관(101)을 통해 공급되는 가스가 상기 혼합관(120)으로 공급되는 것이다.

여기서, 상기 혼합관(120)은 그 외면에 상기 가스공급관(101)과 연통되는 관통공(120b)을 형성하여, 이 관통공(120b)을 통해 가스를 공급받는다.

특히, 상기 가스공급관(101)상에는 가스밸브(101a)가 설치되어 있어, 이 가스밸브(101a)로 상기 가스공급관(101)을 통해 공급되는 가스의 흐름을 제어할 수 있다.

한편, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)를 통해 유입된 공기는 상기 이동유로(133)에 의해 상기 공기공급관(130) 외주면을 따라 회전되면서 상방으로 이동된다.

즉, 나선형상의 상기 이동유로(133)를 따라 공기가 이동되면서, 공기가 와류로 변화되고, 그 상태에서 상기 배출구(132)를 통해 상기 혼합관(120)으로 배출된다.

만약, 점화를 위해 상기 가스공급관(101)을 개방하거나, 버너에서 착화가 이루어지거나, 상기 팬모터(110)의 회전소도를 가변하거나, 상기 공기공급관(130)의 압력이 변동되는 경우에는, 상기 이동유로(133)는 상기 공기공급관(130)의 내부에 형성된 공기와 접촉하는 표면증가를 통해 상기 공기공급관(130)의 내부에 흐르는 공기에 마찰저항이 더 형성되므로, 압력변동에 의한 급격한 공기 양 변동이 감소된다.

이때, 상기 유입구(131)의 직경은 배출구(132)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성되고, 또한, 상기 이동유로(133)는 그 하단의 직경이 상단으로 갈수록 점차적으로 좁아지는 테이퍼진 구조로 형성됨으로써, 상기 유입구(133)로 공급되는 공기의 공급압에 비해 상기 배출구(132)로 배출되는 공기의 배출압이 상대적으로 더 크게 형성된다.

만약, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)로 공급되는 공기량이 증가하게 되면, 공기의 이동을 안내하는 상기 이동유로(133) 상에 부하가 발생되고, 이때, 상기 이동유로(133)와 연통되는 관통구멍(133a)을 통해 외부공기가 상기 이동유로(133)로 공급되어, 상기 이동유로(133)에 부하가 발생되는 것이 방지된다.

또한, 상기 관통구멍(133a)을 통해 상기 이동유로(133)로 외부공기가 공급되면, 상기 이동유로(133)로 이동하는 공기량이 증가함으로써, 상기 배출구(132)를 통해 토출되는 공기량을 증가시킬 수 있는 것이다.

이후, 상기 공기공급관(130)의 배출구(132)를 통해 배출되는 공기는 상기 이동유로(133)에 의해 와류로 변화된 상태에서 상기 혼합관(120)으로 공급된다.

이때, 상기 혼합관(120)으로 공급되는 공기의 와류현상에 의해, 상기 가스공급관(101)의 가스가 상기 혼합관(120)으로 신속하게 빨려들어가고, 이와 동시에 상기 혼합관(120) 내에서 와류현상을 갖는 공기가 회전되면서 가스와 혼합되어, 가스와 공기가 고르게 혼합되는 것이다.

그리고, 상기 혼합관(120) 내에서 혼합된 혼합가스는 상기 팬모터(110)에 의해 강제 흡입되어 상기 보일러 내에 설치된 버너로 공급되고, 이 버너에서 점화되는 것이다.

상기와 같이 공기의 공급을 안내하는 공기공급관(130)에 나선형상을 갖는 이동유로(133)를 형성하여, 혼합관(120) 내로 공급되는 공기를 와류로 변화시키는 구조는, 공기공급관(130) 내로 공급된 공기가 이동유로(133)를 따라 이동하면서 와류로 변화된 상태에서 배출구(132)로 배출되어, 혼합관(120) 내로 공급되는 가스와 회전되면서 고르게 혼합되고, 또한, 공기의 와류 현상에 의해 혼합관(120) 내로 가스가 신속하게 유입되어 가스와 공기의 혼합 시간을 연장할 수 있으며, 특히, 공기의 와류 현상으로 혼합관(120) 내로 공급되는 가스량을 강제 변화시켜, 가스와 공기의 혼합비율을 조절할 수 있다.

또한, 공기공급관(130)내에 형성된 이동유로(133)는 공기공급관(130)내에서 이동하는 공기와 마찰저항을 더 형성하여, 연소시 발생하는 혼합관(120)내의 압력변화를 감소시켜주며, 이에따라, 버너에서 점화되는 가스와 공기의 혼합비율을 조절할 수 있으며, 공명음을 차단하거나 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 기술의 요지를 벗어남이 없이 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

101 : 가스공급관 101a : 가스밸브
110 : 팬모터 120 : 혼합관
120b : 관통공 130 : 공기공급관
131 : 유입구 132 : 배출구
133 : 이동유로 133a : 관통구멍

Claims (5)

1. 보일러 내부에 구비된 팬모터(110)와;
   상기 팬모터(110) 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합하는 혼합관(120);
   상기 혼합관(120) 하단에 설치되고, 상기 팬모터(110)의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관(120)으로 공기를 안내하는 공기공급관(130);
   을 포함하는 가스보일러에 있어서,
   상기 공기공급관(130)은,
   중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구(131)가 형성되며, 상단에 상기 혼합관(120)으로 공기를 배출하는 배출구(132)가 형성되고, 상기 유입구(131)와 배출구(132) 사이에 공기의 흐름을 안내하는 나선형상의 이동유로(133)를 형성하며, 외면에 상기 이동유로(133)와 연통되도록 관통 형성되어, 외부공기를 상기 이동유로(133)로 공급하는 관통구멍(133a)을 형성한 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)은,
   상기 유입구(131)의 직경을 상기 배출구(132)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성한 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)의 이동유로(133)는,
   하단에서 상단으로 갈수록 그 직경이 점차적으로 좁아지는 테이퍼진 나선 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)의 관통구멍(133a)은,
   상기 이동유로(133)를 따라 나선형상으로 형성되거나 혹은 상기 이동유로(133)와 연통되도록 수직방향으로 정해진 간격 이격되게 일렬로 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.

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