KR102379071B1

KR102379071B1 - 무동력 온수보일러

Info

Publication number: KR102379071B1
Application number: KR1020210077254A
Authority: KR
Inventors: 박용감
Original assignee: 박용감
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-03-25

Abstract

본 발명은 무동력 온수보일러에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 순환펌프와 같은 별도의 전기적 순환 동력원 없이 나선코일형 본체부를 구성하는 가열관에 열을 가해 순환수의 온도를 상승시켜 보일러관으로 배출되도록 한 온수보일러로서, 순환수 중에 기체가 포함되는 것을 억제하여 배출시킴에 따라 순환수의 순환력이 향상되도록 구성된 무동력 온수보일러가 개시된다.

Description

무동력 온수보일러 {Non-powered hot water boiler}

본 발명은 무동력 온수보일러에 관한 것으로서, 순환펌프와 같은 별도의 전기적 순환 동력원 없이 나선코일형 본체부를 구성하는 가열관에 열을 가해 순환수의 온도를 상승시켜 보일러관으로 배출되도록 한 온수보일러로서, 순환수 중에 기체가 포함되는 것을 억제하여 배출시킴에 따라 순환수의 순환력이 향상되도록 구성된 무동력 온수보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러 장치는, 가스나 기름 등을 연료로 하는 히터를 이용하여 얻어지는 열원으로 난방수를 가열하고, 이 가열된 난방수를 순환관을 따라 순환시켜 난방을 제공하도록 구성된 것으로, 이러한 보일러 장치는 주로 주택이나 각종 건물 등지에 설치되어 난방을 제공하게 된다.

최근 캠핑 문화가 확산됨에 따라 야외에서도 간편하게 난방을 할 수 있는 휴대용 보일러 장치의 보급도 확산되고 있다.

이러한 점을 감안한 종래기술의 일예로, 본 출원인이 선출원등록한 대한민국 등록특허 10-1195436(2012년10월23일 등록)은, 순환펌프와 같은 별도의 전기적인 순환 동력원이 없이 나선코일형 본체부에 내장된 가열관에 열을 가해 순환수의 온도를 상승시켜 보일러관으로 배출되도록 한 온수보일러로서, 순환수 중의 기체와 액체를 분리시켜 배출시킴에 따라 순환수의 순환력이 향상되고, 상부 개구부의 일부 또는 전부를 커버하는 열차단판이 구비되고 상부가열관과 하부가열관이 소정간극 이격되어 열배기로가 형성되는 구조에 의해 열효율을 증대시킬 수 있는 온수보일러를 제안하였다.

상기 종래기술은 순환수 중의 기체(스팀)와 액체를 분리시키는 기액분리탱크를 상부가열관과 순환수 배출부의 역류방지밸브의 사이에 설치하고, 순환수에 기체가 혼입되는 것을 방지하여 순환수의 순환력을 증대시키는 구성을 포함하였다.

종래기술의 기액분리탱크는 소정의 공간을 갖는 중공형의 탱크 형태로 구성되어 순환수탱크 내부에 설치되고, 상부가열관에서 유입된 순환수의 유속을 일시적으로 느려지게 하여 순환수에 포함된 기체가 기액분리탱크의 상부로 떠올라 모이게 하도록 구성되었다.

그런데 기액분리 효과를 높이기 위해서는 기액분리탱크의 크기 및/또는 높이를 증가시키는 것이 유리하지만, 종래기술의 기액분리탱크는 순환수탱크 내부 용적 및 높이의 한계로 인해 크기 및 높이를 증가시키는데 한계가 있었으며, 이로 인해 기액분리 효과를 높이는데 어려움이 있었다.

또한 기액분리 효과가 충분하지 않은 경우 순환수 내부로 스팀의 혼입 가능성이 높아지므로, 순환수의 가열 온도를 높이기 어렵다는 한계점도 있었다.

대한민국 등록특허 10-1195436(2012년10월23일 등록) 대한민국 등록특허 10-1832665(2018년02월20일 등록) 대한민국 등록특허 10-2064702(2020년01월03일 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 순환펌프와 같은 별도의 전기적 순환 동력원 없이 나선코일형 본체부를 구성하는 가열관에 열을 가해 순환수의 온도를 상승시켜 보일러관으로 배출되도록 한 온수보일러로서, 순환수 중에 기체가 포함되는 것을 억제하여 배출시킴에 따라 순환수의 순환력이 향상되도록 구성된 무동력 온수보일러를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 화염을 발생시키는 버너; 순환수가 유입되어 가열 배출되는 가열관이 나선형으로 적층되어 측벽을 구성하고, 상기 측벽의 상부 개구부의 적어도 일부를 커버하는 열차단판이 구비되며, 측벽의 내부 공간에 화염의 열기가 전달되도록 설치된 나선코일형 본체부; 순환수탱크에 저장된 순환수를 상기 가열관으로 공급하기 위한 공급관 및 상기 가열관으로 공급된 순환수가 상기 순환수탱크로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 공급관에 구비된 역류방지밸브를 포함하는 순환수 공급부; 상기 순환수탱크에 타단이 연결된 보일러관의 일단에 연결되며, 상기 가열관에서 가열 배출된 순환수를 상기 보일러관으로 배출하기 위한 배출관 및 상기 보일러관으로 공급된 순환수가 상기 가열관으로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 배출관에 구비된 역류방지밸브를 포함하는 순환수 배출부; 및 상기 배출관을 통해 유동하는 순환수의 유동 경로가 상기 가열관으로부터 상기 보일러관을 연결하는 최단 거리보다 더 큰 경로 길이를 갖도록 연장하여 상기 배출관 내부를 유동하는 순환수와 상기 순환수탱크 내부에 저장된 순환수 상호 간의 열교환이 이뤄지도록 하는 순환수 열교환관;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무동력 온수보일러가 개시된다.

바람직하게, 상기 가열관은 측벽의 하부측을 구성하는 하부가열관과 측벽의 상부측을 구성하는 상부가열관을 포함하며, 상기 상부가열관과 상기 하부가열관이 소정간극 이격되어 열배기로가 형성된다.

바람직하게, 상기 가열관의 적어도 일부 구간은 복수겹으로 적층되어 복수의 측벽을 구성한다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관은 상기 가열관과 상기 순환수 배출부의 역류방지밸브의 사이에 구비된다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관은, 상기 배출관의 일측에 형성된 출수구 및 상기 출수구보다 상측에 형성되며 상기 출수구와 평행하게 형성된 입수구에 양단부가 각각 연결되며, 상기 순환수탱크의 내부에 횡방향을 따라 원형으로 만곡된 형태로 배치되도록 형성된다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관은, 상기 배출관의 일측에 형성된 출수구 및 상기 출수구보다 상측에 형성되며 상기 출수구와 다른 방향으로 형성된 입수구에 양단부가 각각 연결되며, 상기 순환수탱크의 내부에 횡방향을 따라 원형으로 만곡된 형태로 배치되도록 형성된다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관은 나선형으로 적층되도록 1회 이상의 원형 만곡이 이뤄진다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관은 상기 배출관의 일측에 형성된 출수구 및 상기 출수구보다 상측에 형성된 입수구에 양단부가 각각 연결되며, 상기 배출관의 입수구는 순환수 중의 기체와 액체를 분리시키는 기액분리탱크에 연결되며, 상기 순환수는 상기 기액분리탱크에서 기체와 액체가 분리된 상태로 상기 순환수 배출부의 역류방지밸브로 공급되도록 구성된다.

바람직하게 본 발명은, 미리 설정된 감지 지점에서 보일러 동작 온도를 온도감지센서를 통해 감지하고, 상기 온도감지센서의 감지 결과에 기초하여 구동 요소의 물리적 특성이 변화하며, 상기 구동 요소로부터 가압력을 제공받아 위치가 가변하는 유로 제어핀이 상기 버너의 연료 공급 유로의 개도를 제어하여 상기 버너의 화염을 제어하는 온도조절기;를 더욱 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 온도조절기는, 상기 버너의 일측에 설치되는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되고 모세관을 통해 전달되는 액체의 압력 변화에 의해 팽창되거나 수축되는 다이아프램과, 미리 설정된 감지 지점에 설치되며 감지 지점의 온도 변화에 따른 액체의 압력 변화를 모세관을 통해 상기 다이아프램으로 전달하는 온도감지센서와, 상기 프레임에 고정된 고정단과 상기 고정단의 반대측의 자유단을 포함하며 상기 다이아프램의 팽창 또는 수축에 따른 가압력의 변화에 따라 상기 자유단의 위치가 전후 방향으로 변화되도록 설치된 판스프링과, 상기 판스프링의 자유단의 위치 변화에 의한 가압력을 받고 복원스프링에 의해 상기 가압력과 대향 방향으로 제공되는 복원력을 받으며 상기 판스프링의 자유단의 위치 변화에 따라 전후 방향 위치가 가변하여 상기 버너의 연료 공급 유로의 개도를 제어하는 유로 제어핀과, 회전 위치에 따라 전후 방향 위치가 변화하는 축부재를 이용하여 상기 다이아프램의 온도 기준 설정 위치를 변경시키는 회전식 온도조절손잡이를 포함하여 구성된다.

바람직하게 본 발명은, 상기 버너의 화염 분사구와 상기 나선코일형 본체부의 측면을 둘러싸도록 구성되며 일측에 연소 가스 배출을 위한 가스 배출구를 구비한 커버부; 상기 가스 배출구에서 배출된 연소 가스를 실외로 유도하기 위해 연결 형성된 배출관로부; 및 상기 배출관로부의 외측 단부 측에 설치된 역풍 방지팬;을 더욱 포함하며, 상기 배출관로부의 일지점에는 주변 공기가 흡입되어 연소 가스와 혼합되어 상기 역풍 방지팬을 통해 상기 배출관로부의 외측 단부로 배출되도록 주변 공기 흡입구가 형성된다.

바람직하게, 상기 가스 배출구는 "L"형 관을 통해 상부로 연장된 형태를 가지며, 상기 배출관로부는 상하로 연장된 연장 구간을 가지며 상기 연장 구간의 하단부가 상기 "L"형 관의 상단부를 감싸는 형태로 설치되며, 상기 주변 공기 흡입구는 상기 "L"형 관의 상단부와 상기 배출관로부의 연장 구간의 하단부 사이의 틈새 공간에 의해 형성된다.

이와 같은 본 발명은, 순환펌프와 같은 별도의 전기적 순환 동력원 없이 나선코일형 본체부를 구성하는 가열관에 열을 가해 순환수의 온도를 상승시켜 보일러관으로 배출되도록 한 온수보일러를 제공하되, 순환수 중에 기체가 포함되는 것을 억제하여 배출시킴에 따라 순환수의 순환력이 향상되도록 하는 장점이 있다.

또한 본 발명은 온도감지센서의 감지 결과에 기초하여 버너의 화염을 제어하는 온도조절기를 포함하므로, 버너가 가열관 및 그 내부의 순환수를 과열시키는 것을 방지하여 가열관에서 배출하는 순환수에 스팀이 혼입되는 것을 방지하는 장점이 있다.

또한 본 발명은 역풍 방지팬을 이용하여 연소 가스에 의해 버너가 설치된 실내 공간에 일산화탄소 중독 사고가 발생하는 것을 방지하되, 주변 공기가 흡입되고 연소 가스와 혼합되어 역풍 방지팬을 통해 배출되도록 구성되어 버너 화염의 열기가 너무 급속하게 빠져나가는 것을 방지하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 전체 구성도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 순환수 열교환관의 변형예 예시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 회전식 온도조절손잡이의 모식도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 온도조절기의 구성도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 열차단판의 일예를 나타낸 모식도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 온도조절기의 주요 요소의 분해 상태도,
도 11은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 순환수 열교환관의 설치 상태 모식도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 전체 구성도, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 순환수 열교환관의 변형예 예시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 회전식 온도조절손잡이의 모식도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 온도조절기의 구성도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 온수보일러의 일부 발췌 확대도이다.

본 실시예의 온수보일러는 화염을 발생시키는 버너(B)를 포함하며, 나선코일형 본체부(100), 순환수 공급부(200), 순환수 배출부(300), 순환수 열교환관(400)을 포함하여 구성된다.

일예로, 버너(B)는 금속 용기(F)에 저장된 액화 가스를 연료로 이용하고 회전식 연료조절레버(BN)를 이용하여 연소를 제어하는 통상의 버너 구조를 포함하여 구성된다. 도 1의 부호 WM은 금속 용기(F)의 온도를 유지시키기 위한 워머이며, 부호 L은 버너의 다리이다. 본 실시예의 버너(B)는 온도조절기(800)를 이용한 화염 제어 기능을 더욱 구비하며 이에 대해서는 후술한다.

상기 나선코일형 본체부(100)는 버너(B)의 화염의 열기로 순환수(W)를 가열하여 온도를 높이기 위한 부분이다.

상기 나선코일형 본체부(100)는, 순환수(W)가 유입되어 가열 배출되는 가열관(110)이 나선형으로 적층되어 측벽을 구성하고, 상기 측벽의 상부 개구부(O)의 적어도 일부를 커버하는 열차단판(120)이 구비되며, 측벽의 내부 공간에 버너(B)의 화염의 열기가 전달되도록 설치된다.

일예로, 상기 가열관(110)은 측벽의 하부측을 구성하는 하부가열관(112)과 측벽의 상부측을 구성하는 상부가열관(114)을 포함하며, 상기 상부가열관(114)과 상기 하부가열관(112)이 소정간극 이격되어 열배기로(110a)가 형성된다.

상기 상부가열관(114)과 상기 하부가열관(112)이 소정간극 이격되어 열배기로(110a)가 형성되는 경우, 상부가열관(114)이 하부가열관(112)에 비해 집중 가열될 수 있으므로 순환펌프 등의 전기적인 동력원 없이 순환수의 순환을 위한 온도 편차가 더욱 용이하게 확보될 수 있다. 변형예로서, 도 9와 같이 열배기로가 없는 형태로 가열관(110)을 구성하는 것도 물론 가능하다. 본 실시예에서는 상부가열관(114)과 하부가열관(112)이 구비된 경우를 중심으로 예시 설명한다.

도 7의 경우, 상부가열관(114) 및 하부가열관(112)이 각각 3회씩 코일회전이 이뤄진 경우를 예시한다.

일예로, 상기 가열관(110)의 적어도 일부 구간은 복수겹으로 적층되어 복수의 측벽을 구성할 수도 있고(도 7), 다른예로, 상기 가열관(110)은 한겹으로 적층되어 단일의 측벽을 구성할 수도 있다(도 9).

가열관(110)의 적어도 일부 구간이 복수겹으로 적층되어 복수의 측벽을 구성하는 경우, 가열관(110) 내에서 집중적으로 가열되는 순환수의 양이 한겹으로 적층되어 단일의 측벽을 구성하도록 형성된 경우보다 대략 2배 정도가 많게 된다.

또한, 가열관(110)의 적어도 일부 구간이 복수겹으로 적층되도록 구성됨에 따라, 단일로 적층된 구조에 비해 배출관(310)으로 배출되는 1회의 순환수 배출량이 많아지게 되고, 결과적으로, 상기 배출관(310)에 구비된 역류방지밸브(320)의 밸브 동작 횟수 및 이에 따른 밸브 동작음 발생 빈도를 줄일 수 있다.

일예로, 상기 열차단판(120)은 상부가열관(114)에 의해 형성된 상부 개구부(O)의 전부를 커버하도록 폐쇄형으로 형성될 수 있다. 다른예로, 도 9를 참조하면, 상기 열차단판(120)에는 화염의 열기를 배출하는 열배출구(120h)가 관통 형성될 수도 있다.

상기 상부가열관(114)에 의해 형성된 상부 개구부(O)의 일부 또는 전부를 커버하는 열차단판(120)에 의해, 화염의 열기는 상부가열관(114)에 의해 형성된 상부개구부(O)의 형성공간 내에서 소정시간 체류될 수 있게 되고, 이에 따라 상부가열관(114) 내의 순환수(W)가 집중적으로 가열될 수 있게 된다.

화염에 의해 가열된 순환수(W)는 압력이 높아짐에 따라 일정한 주기로 배출관(310)을 통해 배출되는데, 상기 상부 가열관(114) 내에 채워진 순환수(W)의 양만큼이 대략 수초의 간격으로 반복하여 배출된다.

상기 순환수 공급부(200)는 상기 나선코일형 본체부(100)로 순환수(W)를 공급하기 위한 부분이다.

상기 순환수 공급부(200)는, 순환수탱크(600)에 저장된 순환수(W)를 상기 가열관(110)으로 공급하기 위한 공급관(210) 및 상기 가열관(110)으로 공급된 순환수(W)가 상기 순환수탱크(600)로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 공급관(210)에 구비된 역류방지밸브(220)를 포함한다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 역류방지밸브(220)가 설치된 상기 공급관(210)의 순환수 유입측 단부는 상기 순환수탱크(600)에 저장된 순환수(W)에 침수되어 하방을 향하도록 형성되고, 공급관(210)의 중간부는 상기 순환수 유입측 단부로부터 연장되어 상방을 향하다가 "∩" 자형으로 만곡되어 다시 하향한다. 상기 가열관(110)에 연결되는 상기 공급관(210)의 연결부는 상기 순환수탱크(600)의 하면과 커버부(900)의 상면을 관통하여 상기 가열관(110)과 연결된다. 일예로, 상기 공급관(210)에 구비된 역류방지밸브(220)는 리프트 체크밸브로 구성될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 상기 나선코일형 본체부(100)의 가열관(110) 내에 음압 발생 시, 역류방지밸브(220)가 개방되고 상기 순환수탱크(600)에 수용된 순환수(W)가 역류방지밸브(220)의 개방된 유로를 통해 공급관(210)으로 유입되어 나선코일형 본체부(100)의 가열관(110)으로 공급될 수 있게 된다. 예를 들어, 가열관(110) 내의 음압은 가열관(110) 내의 순환수(W)가 순환수 배출부(300)를 통해 배출 시에 발생할 수 있다.

상기 순환수탱크(600)는 상기 커버부(900)의 상면에 적층되도록 구비되어 순환수(W)가 저장되는 부분으로서, 상기 순환수탱크(600)의 내부에 상기 순환수 공급부(200), 순환수 배출부(300) 및 순환수 열교환관(400)이 구비된다.

상기 순환수탱크(600)는 상부가 개방된 원통형 구조로 형성되며, 개방된 상부에는 착탈가능한 상부덮개(610)가 구비된다. 상기 상부덮개(610)에는 적어도 하나의 수증기배출구(미도시)가 형성되며, 상기 수증기배출구를 통해 상기 순환수탱크(600) 내에서 발생하는 수증기가 배출될 수 있다.

또한, 상기 상부덮개(610)에는 복수의 관통홀(부호 미도시)이 형성되며, 상기 관통홀을 통해 보일러관(700)의 양단부가 상기 순환수탱크(600)의 내부로 위치할 수 있다.

상기 순환수 배출부(300)는 상기 나선코일형 본체부(100)에서 가열된 순환수(W)를 보일러관(700)으로 배출하는 부분으로서, 배출관(310)과 상기 배출관(310)에 구비된 역류방지밸브(320)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게, 상기 순환수 배출부(300)는 상기 순환수탱크(600)에 타단(700b)이 연결된 보일러관(700)의 일단(700a)에 연결되며, 상기 가열관(110)에서 가열 배출된 순환수(W)를 상기 보일러관(700)으로 배출하기 위한 배출관(310) 및 상기 보일러관(700)으로 공급된 순환수(W)가 상기 가열관(110)으로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 배출관(310)에 구비된 역류방지밸브(320)를 포함한다. 상기 배출관(310)의 순환수 배출측 단부는 상방을 향하도록 형성된다. 도 7의 부호 204는 보일러관(700)의 타단(700b)을 공급관(210)의 상단부 위치에 고정 설치하기 위한 설치관, 부호 204a는 난방 후에 보일러관(700)의 타단(700b)을 통해 복귀한 순환수(W)를 순환수탱크(600)로 배출하기 위한 배출공이다, 부호 202는 용접부로서, 용접부(202)에 의해 보일러관(700)의 타단(700b)은 공급관(210)의 상단부에 설치 위치만 고정될 뿐이며, 순환수 유동로가 연통되지는 않는다.

상기 역류방지밸브(320)는 일예로 리프트 체크밸브로 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 버너(B)의 가열에 의해 상기 나선코일형 본체부(100)의 압력이 높아짐에 따라 상기 역류방지밸브(320)가 개방되고, 상기 나선코일형 본체부(100)에서 가열된 순환수(W)가 역류방지밸브(320)의 개방된 유로를 통해 보일러관(700)으로 유입되며, 상기 보일러관(700)으로 유입된 순환수(W)는 난방 대상물(HS, 예, 온수매트)에 내설된 보일러관(700)을 따라 순환하면서 난방 효과를 제공하게 된다.

보다 상세하게, 상기 보일러관(700)의 일단(700a)은 상기 배출관(310)의 배출측 단부에 연결되고, 타단(700b)은 상기 순환수탱크(600)에 연결되도록 구성되며, 상기 보일러관(700)을 따라 상기 순환수가 순환하면서 열교환함에 따라 난방을 하게 되고, 난방을 마친 순환수는 순환수탱크(600)로 복귀한다.

상기 순환수 열교환관(400)은 배출관(310) 내부를 유동하는 상대적으로 고온의 순환수(W)와 상기 순환수탱크(600) 내부에 저장된 상대적으로 저온의 순환수(W) 상호 간의 열교환이 이뤄지도록 하여, 배출관(310) 내부의 순환수(W)에 포함되어 있을 수 있는 기체(스팀)를 액화하여 보일러관(700)으로 공급하는 순환수(W)에 기체(스팀)가 포함되는 것을 억제하는 기능을 제공한다.

배출관(310) 내부의 순환수(W)에는 가열관(110)의 가열 과정에서 오버 히팅되어 발생한 기체(스팀)이 혼입될 수 있다. 순환수 열교환관(400)은 이러한 기체(스팀)가 보일러관(700)으로 혼입되는 것을 억제한다. 이를 통해, 순환수(W) 중에 기체가 포함되지 않게 되며, 순환수의 순환력이 더욱 증대될 수 있다.

이를 위해, 상기 순환수 열교환관(400)은, 상기 배출관(310)을 통해 유동하는 순환수(W)의 유동 경로가 상기 가열관(110)으로부터 상기 보일러관(700)을 연결하는 최단 거리(예, 직선 거리)보다 더 큰 경로 길이를 갖도록 연장하여 상기 배출관(310) 내부를 유동하는 순환수(W)와 상기 순환수탱크(600) 내부에 저장된 순환수(W) 상호 간의 열교환이 충분히 이뤄지도록 한다.

바람직하게, 상기 순환수 열교환관(400)은 상기 가열관(110)과 상기 순환수 배출부(300)의 역류방지밸브(320)의 사이에 구비된다.

일예로, 상기 순환수 열교환관(400)은, 상기 배출관(310)의 일측에 형성된 출수구(310a) 및 상기 출수구(310a)보다 상측에 형성되며 상기 출수구(310a)와 평행하게 형성된 입수구(310b)에 양단부가 각각 연결되며, 상기 순환수탱크(600)의 내부에 횡방향을 따라 원형으로 만곡된 형태로 배치되도록 형성된다(도 2a). 출수구(310a)를 통해 배출된 순환수(W)는 상기 순환수탱크(600) 내부에 저장된 순환수(W)와 열교환한 후에 입수구(310b)를 통해 복귀하여 배출관(310) 및 역류방지밸브(320)를 거쳐 보일러관(700)으로 배출된다. 일예로, 순환수 열교환관(400)은 순환수탱크(600)의 내벽 측을 따라 횡방향으로 순환하는 형태가 되도록 원형 코일의 형태로 만곡될 수 있다.

다른예로, 상기 순환수 열교환관(400)은, 상기 배출관(310)의 일측에 형성된 출수구(310a) 및 상기 출수구(310a)보다 상측에 형성되며 상기 출수구(310a)와 다른 방향으로 형성된 입수구(310b)에 양단부가 각각 연결되며, 상기 순환수탱크(600)의 내부에 횡방향을 따라 원형으로 만곡된 형태로 배치되도록 형성된다(도 2b).

바람직하게, 상기 순환수 열교환관(400)은 나선형으로 적층되도록 1회 이상의 원형 만곡이 이뤄지도록 형성된다. 순환수 열교환관(400)이 다층으로 적층된 원형 코일의 형태를 갖는 경우, 열교환 효과를 최대한으로 확보할 수 있다.

즉, 가열관(110)에서 순환수(W)가 고온으로 가열되는 경우 스팀이 발생할 수 있는데, 상기 순환수 열교환관(400)이 상기 순환수탱크(600)에 저장된 순환수(W)에 침수되어 더 낮은 온도를 갖는 순환수탱크(600)의 순환수(W)와 열교환을 충분히 함에 따라 배출관(310) 내의 순환수가 일정 온도 이상으로 상승하지 못하게 되어 스팀의 발생이 억제될 수 있다.

본 발명자의 실험에 따르면, 동일한 크기의 순환수탱크(600)를 기준으로, 종래기술의 기액분리탱크를 사용하는 경우에는 순환수탱크(600)에 저장된 순환수(W)를 60℃ 정도로 가열하는 경우 배출관(310) 내에 스팀이 발생하여 그 이상의 온도로 순환수(W)를 가열하지 못하는 한계가 있었지만, 도 2a 형태의 순환수 열교환관(400)을 사용하는 경우에는 순환수탱크(600)에 저장된 순환수(W) 온도를 85℃ 정도로 가열하더라도 배출관(310) 내에 스팀이 발생하지 않는 것을 확인하였다.

도 11은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 순환수 열교환관의 설치 상태 모식도이다. 본 실시예의 온수보일러는 상술한 순환수 열교환관(400)의 구성에 추가하여 기액분리탱크(310c)를 더욱 구비할 수도 있다.

도 11의 변형예에서, 상기 순환수 열교환관(400)은 상기 배출관(310)의 일측에 형성된 출수구(310a) 및 상기 출수구(310a)보다 상측에 형성된 입수구(310b)에 양단부가 각각 연결된다.

또한, 상기 배출관(310)의 입수구(310b)는 순환수(W) 중의 기체(4)와 액체(2)를 분리시키는 기액분리탱크(310c)에 연결된다.

상기 기액분리탱크(310c)는 소정의 공간을 갖는 중공형의 탱크로서 순환수 열교환관(400)에서 유입된 순환수(W)의 유속을 일시적으로 느려지게 하며, 그 결과 순환수(W)에 포함된 기체(4)가 기액분리탱크(310c)의 상부로 떠올라 모이게 된다. 기액분리탱크(310c) 내에서 기체(4)가 상부에 모여짐에 따라 기체(4)가 분리된 액체(2)는 그 아래에 모여지게 된다.

상기 구성을 통해, 상기 순환수(W)는 상기 기액분리탱크(310c)에서 기체(4)와 액체(2)가 분리된 상태로 상기 순환수 배출부(300)의 역류방지밸브(320)로 공급된다.

따라서, 기액분리탱크(310c) 내에서 기체(4)가 상부에 모여진 상태에서 기액분리탱크(310c)에서 순환수(W)의 배출시, 기체(4)가 먼저 배출되고 액체(2)가 그 뒤를 따라 배출되며, 이에 따라 기체(4)와 액체(2)가 분리된 상태로 역류방지밸브(320)를 통해 보일러관(700)으로 공급될 수 있다.

상기 기액분리탱크(310c)에서 분리되어 배출된 기체(4)는 상기 보일러관(700)을 거쳐 순환수탱크(600)로 유입된 후 상부덮개(610)에 형성된 수증기배출구(미도시)를 통해 배출되게 된다.

본 실시예의 온수보일러는, 상술한 바와 같이 순환수 열교환관(400)을 사용하여 배출관(310) 내에 스팀(기체)이 발생하는 것을 최대한 억제함과 동시에, 의도하지 않게 발생한 일부 기체(4)에 대해서는 기액분리탱크(310c)를 통해 순환수(W) 중에 기체(4)와 액체(2)가 혼합된 상태가 되는 것을 방지하므로, 순환수(W)의 순환력이 더욱 증대될 수 있게 된다.

한편, 바람직하게, 본 실시예의 온수보일러는 온도감지센서(806)의 감지 결과에 기초하여 버너(B)의 화염을 제어하는 온도조절기(800)를 포함한다.

상기 온도조절기(800)는 미리 설정된 감지 지점에서 보일러 동작 온도를 온도감지센서(806)를 통해 감지하고, 상기 온도감지센서(806)의 감지 결과에 기초하여 구동 요소(예, 다이어프램의 체적 및 그 내부 액체 압력)의 물리적 특성이 변화하며, 상기 구동 요소로부터 가압력(F1)을 제공받아 위치가 가변하는 유로 제어핀(810)이 상기 버너(B)의 연료 공급 유로(B2)의 개도를 제어하여 상기 버너(B)의 화염을 제어한다.

미리 설정된 감지 지점의 예로서, 상기 온도감지센서(806)는 상기 버너(B)의 화염 분사구(B1) 인근의 미리 설정된 위치에 설치되거나(도 7의 806) 또는 상기 순환수탱크(600) 내부에 설치되며(도 7의 806'), 버너(B)의 화염 온도 또는 순환수탱크(600)에 저장된 순환수 온도 중의 어느 하나를 감지할 수 있다.

일예로, 상기 온도조절기(800)는 다음과 같은 상세 구성을 가질 수 있다.

상기 버너(B)의 일측에 프레임(802)이 설치된다. 일예로 프레임(802)은 금속 판재로 절곡 형성되어 버너(B)의 일측에 부착될 수 있다.

다이아프램(804)이 상기 프레임(802)의 내부에 설치된다. 상기 다이아프램(804)은 모세관(803)을 통해 전달되는 액체의 압력 변화에 의해 팽창되거나 수축된다. 이를 위해 다이아프램(804)은 2개의 주름진 얇은 금속 판재가 대향하여 테두리가 밀봉 결합된 형태를 가지며 내부에 모세관(803)을 통해 전달되는 액체를 수용하는 공간을 갖는 형태로 구성되어, 내부의 액체 팽창 시에 얇은 금속 판재가 팽창한다.

온도감지센서(806)는 미리 설정된 감지 지점에 설치되며 감지 지점의 온도 변화에 따른 액체의 압력 변화를 모세관(803)을 통해 상기 다이아프램(804)으로 전달한다. 금속재로 제작된 온도감지센서(806)의 내부 공간에는 액체가 수용되며 미리 설정된 감지 지점의 온도가 높아지면 액체가 가열 팽창되어 모세관(803)을 통해 상기 다이아프램(804)으로 액체의 팽창 압력을 전달한다.

상기 프레임(802)에 고정된 고정단(808a)과 상기 고정단(808a)의 반대측의 자유단(808b)을 포함하는 판스프링(808)이 구비된다. 상기 판스프링(808)은 상기 다이아프램(804)의 팽창 또는 수축에 따른 가압력의 변화에 따라 상기 자유단(808b)의 위치가 전후 방향(D1-D2)으로 변화되도록 설치된다.

상기 판스프링(808)의 자유단(808b)의 위치 변화에 의한 가압력(F1)을 받고 복원스프링(809)에 의해 상기 가압력(F1)과 대향 방향으로 제공되는 복원력(F2)을 받는 유로 제어핀(810)이 구비된다. 유로 제어핀(810)은 상기 판스프링(808)의 자유단(808b)의 위치 변화에 따라 전후 방향 위치가 가변하여 상기 버너(B)의 연료 공급 유로(B2)의 개도를 제어한다.

보다 상세하게, 금속 용기(F)에 저장된 액화 가스는 버너(B)의 회전식 연료조절레버(BN)에 의해 유로의 개폐가 조절되는 제어용 유로를 통과한 후, 연료 공급 유로(B2) 내부를 통과하여 버너(B)의 화염 분사구(B1)로 분사되어 연소하게 된다.

연료 공급 유로(B2)는 유로 제어핀(810)의 팁(810a)의 전후 방향 이동(도 6의 좌우 방향 이동)에 의해 개도가 제어된다. 유로 제어핀(810)은 버너(B)에 형성된 이동용 홀(B5) 내부에서 가압력(F1)과 복원력(F2)을 받아 전진 또는 후퇴 이동을 한다.

일예로, 복원스프링(809)의 전단부는, 버너(B)에 형성된 이동용 홀(B5) 내부에 전단부가 삽입되며 확장 형성된 후단부가 상기 이동용 홀(B5) 외측에 걸림 결합된 형태의 링형 지지부(810d)로부터 지지력을 받는다. 또한, 복원스프링(809)의 타단부는, 유로 제어핀(810)의 후단에 마련된 결합용 홀(810c)에 삽입 결합된 지지핀(810b)에 의해 대향 방향의 지지력을 받는다. (도 10 참조)

링형 지지부(810d)의 후단부와 지지핀(810b) 사이에는 간극용 링부재(810e)가 구비되며, 간극용 링부재(810e)는 유로 제어핀(810)의 외측과 복원스프링(809)의 내측이 이루는 사이 공간에 동축상으로 설치된다.

유로 제어핀(810)이 가압력(F1)을 받아서 버너(B)에 형성된 이동용 홀(B5) 내부에서 전진(도 6의 좌측으로 이동)하면 복원스프링(809)은 점차 압축된다. 이 과정 중에 상기 링형 지지부(810d)의 후단부와 지지핀(810b)에 각각 상기 간극용 링부재(810e)의 전단부와 후단부가 접촉하는 상태가 되면, 유로 제어핀(810)이 더이상 전진하지 못하고 위치를 유지하게 된다. 간극용 링부재(810e)의 길이를 적절하게 설정하면, 유로 제어핀(810)이 최전단부(도 6의 가장 좌측 위치)까지 전진하더라도 연료 공급 유로(B2)를 유로 제어핀(810)의 팁(810a)이 완전히 폐쇄하지 않고 일부 개방된 유로(B2a)를 유지하도록 할 수 있다.

만일, 유로 제어핀(810)의 팁(810a)이 전진 시에 연료 공급 유로(B2)에 과도한 힘 또는 정도로 전진하는 경우, 끼움 상태가 발생하여 복원스프링(809)의 복원력(F2)을 받더라도 원활한 후퇴가 이뤄지지 않을 수 있다. 또한, 유로 제어핀(810)의 팁(810a)이 전진 시에 연료 공급 유로(B2)를 완전 차단하는 경우, 버너(B)의 화염이 꺼질 우려가 있다. 간극용 링부재(810e)에 의해 유로 제어핀(810)의 전진 위치를 제한하게 되면, 이러한 우려를 방지할 수 있다.

한편, 미리 설정된 감지 지점의 온도가 상승하여 온도감지센서(806) 내부의 액체가 팽창하면 액체 팽창압이 모세관(803)을 통해 다이아프램(804)으로 전달된다.

액체 팽창압에 의해 다이아프램(804)이 팽창(도 6의 좌우 방향으로 팽창)하게 되면, 다이아프램(804)의 중간부에 접촉 또는 결합된 판스프링(808)의 중간부는 상기 다이아프램(804)의 팽창에 따른 D1 방향 가압력을 받게 되며, 그 결과 판스프링(808)의 자유단(808b)은 D1 방향으로 이동하게 된다. 판스프링(808)의 자유단(808b)에 결합 설치된 가압핀(807)은 유로 제어핀(810)의 후단면을 D1 방향으로 가압하는 가압력(F1)을 제공한다. 가압력(F1)이 복원스프링(809)의 복원력(F2)보다 크다면, 유로 제어핀(810)은 복원스프링(809)을 압축시키면서 D1 방향으로 이동하며 유로 제어핀(810)의 팁(810a)이 연료 공급 유로(B2)의 개도를 축소시켜 연료 공급을 감소시킨다. 연료 공급의 감소에 의해 버너(B)의 화염이 줄어들면, 자연스럽게 버너(B)가 가열관(110) 및 그 내부의 순환수(W)를 과열시키는 것을 방지하게 된다. 또한 이 때 온도감지센서(806)가 설치된 감지 지점의 온도는 하강하게 된다. 이러한 과열 방지 기능에 의해 가열관(110)에서 배출하는 순환수(W)에 스팀이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 버너(B)의 화염이 줄어들어 미리 설정된 감지 지점의 온도가 하강하면, 온도감지센서(806) 내부의 액체가 수축하므로 모세관(803)을 통해 다이아프램(804)으로 전달되는 액체의 압력도 감소하여 다이아프램(804)도 수축하게 된다. 다이아프램(804)이 수축하게 되면, 판스프링(808)의 자유단(808b)이 D2 방향으로 이동하게 되며, 복원스프링(809)의 복원력(F2)에 의해 유로 제어핀(810)이 연료 공급 유로(B2)로부터 후퇴하여 연료 공급 유로(B2)가 다시 확장 개방된 상태를 이루게 된다. 이와 함께, 버너(B)는 연료 공급 유로(B2)를 통해 공급된 연료를 이용하여 화염을 분사할 수 있는 상태가 된다.

한편, 회전 위치에 따라 전후 방향 위치가 변화하는 축부재(812a)를 이용하여 상기 다이아프램(804)의 온도 기준 설정 위치를 변경시키는 회전식 온도조절손잡이(812)가 구비된다.

도 4를 참조하면, 회전식 온도조절손잡이(812)는 기준점(SP)을 중심으로 사용자가 회전 조작(A1-A2)하여 온도 설정을 할 수 있다. 회전식 온도조절손잡이(812)의 회전 조작 시에 손잡이축(812b)에 형성된 나선부(볼트)가 프레임 측에 형성된 또다른 나선부(너트부)와의 체결 위치가 가변되면서 손잡이축(812b)이 전진 또는 후진하게 되며, 손잡이축(812b)의 단부(812a)가 다이아프램(804)의 후면(도 6의 우측면)을 지지하는 전후방향 위치도 가변하게 된다.

예를 들어, 회전식 온도조절손잡이(812)를 회전시켜 설정 온도를 60℃로 맞추면, 미리 설정된 감지 지점의 온도가 60℃가 될 때 유로 제어핀(810)의 팁(810a)이 연료 공급 유로(B2)를 축소시키도록 손잡이축(812b)의 단부(812a)가 다이아프램(804)의 후면(도 5의 우측면)을 지지하는 위치를 설정하게 된다. 이러한 위치는 온도 변화에 따른 다이아프램(804)의 체적 변화를 감안하여 설정될 수 있다.

참고로, 회전식 온도조절손잡이(812), 온도감지센서(806), 모세관(803), 다이아프램(804), 판스프링(808)을 포함하는 액체 팽창식 온도 감지 구성은 전기 제어를 위해 사용되는 공지의 액체 팽창식 서모스탯과 유사한 액체 팽창식 구성을 이용한다. 그러나, 본 실시예의 온도조절기(800)는 다이아프램(804)의 팽창 변화에 따른 출력을 전기 접점 제어가 아니라 버너(B)의 연료 유로 차단 제어에 적용한 점에서 서모스탯과는 차별화된 장점을 제공한다.

한편, 본 실시예의 온수보일러는 연소 가스(G1)를 역풍 방지팬(920)을 이용하여 실외(E)로 강제 배출하되, 온수보일러 설치 공간의 주변 공기(G2)와 연소 가스(G1)가 혼합되어 배출되는 가스 배출 구조를 갖는다. 일예로, 역풍 방지팬(920)은 전기 모터로 구동되는 공지의 가스 배출용 팬이 사용될 수 있다.

역풍 방지팬(920)은, 연소 가스(G1)에 의해 버너(B)가 설치된 실내 공간에 일산화탄소 중독 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

상기 버너(B)의 화염 분사구(B1)와 상기 나선코일형 본체부(100)의 측면을 둘러싸도록 구성된 커버부(900)가 구비된다. 상기 커버부(900)는 일측에 연소 가스(G1) 배출을 위한 가스 배출구(902)를 구비한다.

일예로, 상기 커버부(900)는 하부가 개방된 원통형 구조로 형성되어 상기 나선코일형 본체부(100)를 전체적으로 감싸되, 개방된 하부에는 착탈가능한 하부덮개(907)가 구비된다.

상기 하부덮개(907)는 화염을 발생하는 버너(B)에 조립이 가능하도록 형성되며, 적어도 하나의 흡기구(907a)가 형성되어 연소에 필요한 공기가 커버부(900)의 내부로 공급될 수 있도록 한다(도 3 참조).

상기 가스 배출구(902)에서 배출된 연소 가스(G1)를 실외(E)로 유도하기 위해 배출관로부(910)가 연결 설치된다. 일예로, 배출관로부(910)는 공지의 자바라 형태의 가스 배출관이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 배출관로부(910)의 외측 단부 측에 역풍 방지팬(920)이 설치된다.

상기 배출관로부(910)의 일지점에는 주변 공기(G2)가 흡입되어 연소 가스(G1)와 혼합되어 상기 역풍 방지팬(920)을 통해 상기 배출관로부(910)의 외측 단부로 배출되도록 주변 공기 흡입구(912)가 형성된다.

역풍 방지팬(920)을 이용하여 연소 가스(G1)를 강제 배출 시에 버너(B) 화염의 열기가 가열관(110)을 충분히 가열시키기 전에 가스 배출구(902)와 배출관로부(910)를 통해 너무 급속하게 빠져나갈 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 주변 공기 흡입구(912)를 통해 주변 공기(G2)가 흡입되고 연소 가스(G1)와 혼합되어 상기 역풍 방지팬(920)을 통해 배출되도록 한다.

바람직하게, 상기 가스 배출구(902)는 "L"형 관(902a)을 통해 상부로 연장된 형태를 가지며, 상기 배출관로부(910)는 상하로 연장된 연장 구간을 가지며 상기 연장 구간의 하단부가 상기 "L"형 관(902a)의 상단부를 감싸는 형태로 설치된다.

상기 주변 공기 흡입구(912)는 상기 "L"형 관(902a)의 상단부와 상기 배출관로부(910)의 연장 구간의 하단부 사이의 틈새 공간에 의해 형성될 수 있다.

이러한 구성을 취하게 되면, 주변 공기(G2)보다 온도가 더 높아 가벼운 성질을 갖는 연소 가스(G1)가 주변 공기 흡입구(912)를 통해 역배출되는 것이 방지될 수 있다.

상기 배출관로부(910)의 하부측 내부에는 주변 공기 흡입구(912)를 통해 유입된 주변 공기(G2)와 상기 "L"형 관(902a)을 통해 유입되는 연소 가스(G1)의 혼합이 원활하게 이뤄질 수 있도록 주변 공기(G2) 및 연소 가스(G1)의 상방 흐름 방향을 횡방향을 꺾어서 가스 혼합을 위한 체류 시간을 생성하는 흐름 유도판(513)이 설치될 수 있다. 흐름 유도판(513)을 통해 주변 공기(G2) 및 연소 가스(G1)의 혼합이 더욱 원활하게 이뤄질 수 있다.

또한, 상기 배출관로부(910)가 벽(H)을 통과하여 실외(E)로 노출된 단부에는 배출관로부(910)의 개방 단부가 비/바람에 직접 노출되어 가스 배출이 영향 받지 않도록 돔형 캡(950)이 구비될 수 있다. 돔형 캡(950)의 하부 측에 주변 공기(G2) 및 연소 가스(G1)의 혼합 가스가 배출되는 배출구(952)가 형성된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100: 나선코일형 본체부
110: 가열관
110a: 열배기로
112: 하부가열관
114: 상부가열관
120: 열차단판
200: 순환수 공급부
210: 공급관
220: 역류방지밸브
300: 순환수 배출부
310: 배출관
320: 역류방지밸브
400: 순환수 열교환관
600: 순환수탱크
700: 보일러관
800: 온도조절기
802: 프레임
803: 모세관
804: 다이아프램
806: 온도감지센서
808: 판스프링
810: 유로 제어핀
812: 회전식 온도조절손잡이
900: 커버부
902: 가스 배출구
910: 배출관로부
912: 주변 공기 흡입구
920: 역풍 방지팬
B: 버너
B1: 화염 분사구
B2: 연료 공급 유로
O: 개구부
W: 순환수

Claims

화염을 발생시키는 버너;
순환수가 유입되어 가열 배출되는 가열관이 나선형으로 적층되어 측벽을 구성하고, 상기 측벽의 상부 개구부의 적어도 일부를 커버하는 열차단판이 구비되며, 측벽의 내부 공간에 화염의 열기가 전달되도록 설치된 나선코일형 본체부;
순환수탱크에 저장된 순환수를 상기 가열관으로 공급하기 위한 공급관 및 상기 가열관으로 공급된 순환수가 상기 순환수탱크로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 공급관에 구비된 역류방지밸브를 포함하는 순환수 공급부;
상기 순환수탱크에 타단이 연결된 보일러관의 일단에 연결되며, 상기 가열관에서 가열 배출된 순환수를 상기 보일러관으로 배출하기 위한 배출관 및 상기 보일러관으로 공급된 순환수가 상기 가열관으로 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 배출관에 구비된 역류방지밸브를 포함하는 순환수 배출부;
상기 배출관을 통해 유동하는 순환수의 유동 경로가 상기 가열관으로부터 상기 보일러관을 연결하는 최단 거리보다 더 큰 경로 길이를 갖도록 연장하여 상기 배출관 내부를 유동하는 순환수와 상기 순환수탱크 내부에 저장된 순환수 상호 간의 열교환이 이뤄지도록 하는 순환수 열교환관; 및
미리 설정된 감지 지점에서 보일러 동작 온도를 온도감지센서를 통해 감지하고, 상기 온도감지센서의 감지 결과에 기초하여 구동 요소의 물리적 특성이 변화하며, 상기 구동 요소로부터 가압력을 제공받아 위치가 가변하는 유로 제어핀이 상기 버너의 연료 공급 유로의 개도를 제어하여 상기 버너의 화염을 제어하는 온도조절기;를 포함하며,
상기 온도조절기는,
상기 버너의 일측에 설치되는 프레임과,
상기 프레임의 내부에 설치되고 모세관을 통해 전달되는 액체의 압력 변화에 의해 팽창되거나 수축되는 다이아프램과,
미리 설정된 감지 지점에 설치되며 감지 지점의 온도 변화에 따른 액체의 압력 변화를 모세관을 통해 상기 다이아프램으로 전달하는 온도감지센서와,
상기 프레임에 고정된 고정단과 상기 고정단의 반대측의 자유단을 포함하며 상기 다이아프램의 팽창 또는 수축에 따른 가압력의 변화에 따라 상기 자유단의 위치가 전후 방향으로 변화되도록 설치된 판스프링과,
상기 판스프링의 자유단의 위치 변화에 의한 가압력을 받고 복원스프링에 의해 상기 가압력과 대향 방향으로 제공되는 복원력을 받으며 상기 판스프링의 자유단의 위치 변화에 따라 전후 방향 위치가 가변하여 상기 버너의 연료 공급 유로의 개도를 제어하는 유로 제어핀과,
회전 위치에 따라 전후 방향 위치가 변화하는 축부재를 이용하여 상기 다이아프램의 온도 기준 설정 위치를 변경시키는 회전식 온도조절손잡이를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무동력 온수보일러.
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