KR102642538B1 - High Performance High Efficiency Boiler - Google Patents

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KR102642538B1
KR102642538B1 KR1020230085577A KR20230085577A KR102642538B1 KR 102642538 B1 KR102642538 B1 KR 102642538B1 KR 1020230085577 A KR1020230085577 A KR 1020230085577A KR 20230085577 A KR20230085577 A KR 20230085577A KR 102642538 B1 KR102642538 B1 KR 102642538B1
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강현상
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(주)광희보일러
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Abstract

본발명은 판상의 섹션부(10)가 중첩 배치되는 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14)를 포함하며, 상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은, 중첩 배치되어 연소가스공간(111a)과 물가열공간(111b)을 형성하는 판상의 섹션본체(111);와, 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소실을 형성하는 연소실형성부(112);와, 인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 연소실형성부(112)의 양측에는 상기 연소실에서 생성된 연소가스가 이동되도록 하는 가스유로를 형성하는 가스유로형성부(113);와, 상기 가스유로 후단에 연소가스가 이동되는 영역에 배치되어 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하는 정압관통구를 형성하는 관통구형성부(114); 및 물(고온수, 포화수)의 이동속도(상승, 하강)을 안내하는 유로가이드를 형성하는 유로가이드형성부(117);를 포함한다.The present invention includes a plurality of section parts (11, 12, 13, 14) in which plate-shaped section parts (10) are arranged overlapping, and each of the plurality of section parts (11, 12, 13, 14) is arranged in an overlapping manner. A plate-shaped section body 111 forming a combustion gas space 111a and a water heating space 111b; and a combustion chamber in which a plurality of the section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape and penetrated in the overlapping direction. A combustion chamber forming portion 112 forming a; And, in a state where the adjacent section main bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape, a gas flow path through which combustion gas generated in the combustion chamber moves on both sides of the combustion chamber forming portion 112 A gas flow path forming portion 113 forming a; And, a static pressure disposed in the area where the combustion gas moves at the rear end of the gas flow path to penetrate in the overlapping direction while the plurality of section main bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape. A through-hole forming portion 114 forming a through-hole; and a flow guide forming portion 117 that forms a flow guide that guides the movement speed (rise, fall) of water (high temperature water, saturated water).

Description

고성능 고효율 보일러{High Performance High Efficiency Boiler}High Performance High Efficiency Boiler {High Performance High Efficiency Boiler}

본 발명은 고성능 고효율 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열효율을 최대화시킬 수 있는 고성능 고효율 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a high-performance, high-efficiency boiler, and more specifically, to a high-performance, high-efficiency boiler that can maximize thermal efficiency.

일반적으로, 기존의 섹션 연결구조를 가진 주철제 보일러는 상기 섹션내에 연소가스실이 형성되고 이 연소가스실에 버너에 의해 연소되는 연소가스가 진입되어 상기 섹션 가열판을 가열하면서 생성되는 고열로 상기 섹션의 일측에 기 형성된 수로의 물을 가열하여 온수 또는 증기 열원을 발생시켜 공급하므로서 실내 난방은 물론이고 온수의 사용도 가능하게 한다.Generally, in a cast iron boiler with an existing section connection structure, a combustion gas chamber is formed within the section, and combustion gas burned by a burner enters this combustion gas chamber and heats the section heating plate, generating high heat on one side of the section. By heating the water in the already formed water channel to generate and supply hot water or steam heat source, it is possible to use hot water as well as indoor heating.

도 1은 기존의 주철제 보일러의 주요구성을 나타내며, 주철로 이루어진 다수개의 섹션 가열판이 결합되고 이 섹션 가열판의 하단부 중심에 버너 연소로인 제1의 연소실을 형성한다. 또한 이 제1연소실의 상부에 제2연소실과 제3연소실을 각각 형성하며, 각 섹션 가열판의 하부에는 입수관을 통한 입수로와 상부에는 분출수로가 형성된다.Figure 1 shows the main configuration of an existing cast iron boiler, in which a plurality of section heating plates made of cast iron are combined and a first combustion chamber, which is a burner combustion furnace, is formed at the center of the lower end of the section heating plates. In addition, a second combustion chamber and a third combustion chamber are formed on the upper part of the first combustion chamber, and a water inlet passage through a water intake pipe is formed at the lower part of the heating plate of each section and a blowing water passage is formed at the upper part.

이러한 구성의 종래의 주철제 보일러는 버너에 의해 연소된 연소가스가 고열로 제1연소실에서 섹션 가열판을 가열하고 반전 진입로에서 일부는 제2연소실로 이동되어 섹션 가열판을 다시 가열한 후에 이 연소가스는 제3연소실로 이동되어 섹션 가열판을 또 다시 가열함으로써 온수 또는 증기 열원을 발생시킨다.In a conventional cast iron boiler of this configuration, the combustion gas burned by the burner heats the section heating plate in the first combustion chamber with high heat, and some of it is moved to the second combustion chamber in the inversion ramp to heat the section heating plate again, and then this combustion gas is 3 It is moved to the combustion chamber and the section heating plate is heated again to generate hot water or steam heat source.

이와 같이 연소가스가 제1연소실, 제2연소실, 제3연소실을 통과하면서 가열판을 가열하는 방식은 연소가스가 지나가는 연소실의 개수가 많아질수록 열 흡수율이 향상되어 그만큼 보일러의 체적도 증가되고 보일러의 제조 단가가 높아지며 설치 공간의 제약에 따른 시공성도 떨어지는 단점이 있다.In this way, the heating plate is heated as the combustion gas passes through the first combustion chamber, the second combustion chamber, and the third combustion chamber. As the number of combustion chambers through which the combustion gas passes increases, the heat absorption rate improves, and the volume of the boiler increases accordingly. The disadvantage is that the manufacturing cost is high and constructability is poor due to limitations in installation space.

또한, 기존의 세미 반전 연소방식의 연소가스 통로 구성의 주철제 보일러는 기체 연료 연소 시 순간적인 화염의 날리는 비산 현상으로 연소화염이 균일하게 분포되지 않아 화염날림(Lift-off) 현상의 불완전 연소가 발생되며, 일산화탄소와 질소산화물의 발생량이 증가하여 연소효율이 낮아지고 매연과 녹스(질소산화물) 발생이 증가하는 등의 단점이 있다.In addition, cast iron boilers with combustion gas passages of the existing semi-inverted combustion method do not distribute combustion flames uniformly due to the instantaneous scattering of flames when burning gaseous fuel, resulting in incomplete combustion such as lift-off phenomenon. There are disadvantages such as an increase in the amount of carbon monoxide and nitrogen oxides generated, lowering combustion efficiency, and increased generation of soot and NOx (nitrogen oxides).

따라서 본 발명의 목적은 연소실 화염이 균일하게 분포되도록 하여 연소효율을 증가시킬 수 있는 고성능 고효율 보일러를 제공하는 것이다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide a high-performance, high-efficiency boiler that can increase combustion efficiency by uniformly distributing combustion chamber flames.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고성능 고효율 보일러는 판상의 섹션부(10)가 중첩 배치되는 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14)를 포함하며, 상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은, 중첩 배치되어 연소가스공간(111a)과 물가열공간(111b)을 형성하는 판상의 섹션본체(111);와, 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소실을 형성하는 연소실형성부(112);와, 인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 연소실형성부(112)의 양측에는 상기 연소실에서 생성된 연소가스가 이동되도록 하는 가스유로를 형성하는 가스유로형성부(113);와, 상기 가스유로 후단에 연소가스가 이동되는 영역에 배치되어 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하는 정압관통구를 형성하는 관통구형성부(114);와, 상기 물가열공간(111b)의 하단으로 물이 유입되는 유입관을 형성하는 섹션하부물유입통로부(115);와, 인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 유입관으로 유입된 물이 상기 연소실의 외측을 따라 이동되는 온수주관을 형성하는 온수주관형성부(116);와, 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소가스가 배출되도록 하는 연소배출구를 형성하는 연소배출형성부(118);와, 복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 고온수 및 포화수가 중첩방향으로 유동되도록 온수연결통로구를 형성하는 섹션상부고온수연결통로부(121); 및 복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 가열된 고온수 및 포화수의 증기가 외부로 배출되도록 배출송출구를 형성하는 유체배출송출부(122);를 포함하는 것을 특징으로 한다.A high-performance, high-efficiency boiler according to the present invention for achieving the above object includes a plurality of section parts (11, 12, 13, 14) in which plate-shaped section parts (10) are arranged overlapping, and the plurality of section parts (11, 12, 13, 14) each has a plate-shaped section body 111 that is arranged overlapping to form a combustion gas space 111a and a water heating space 111b; and a plurality of the section bodies 111 are overlapped in a plate shape A combustion chamber forming portion 112 that penetrates in the overlapping direction in the arranged state to form a combustion chamber; and, in a state where the adjacent section main body 111 is arranged in a plate shape, the combustion chamber is formed on both sides of the combustion chamber forming portion 112. A gas flow path forming part 113 that forms a gas flow path through which the combustion gas generated in the gas flows; and a plurality of the section bodies 111 arranged in a region where the combustion gas moves at the rear end of the gas flow path and overlapping in a plate shape. A through-hole forming part 114 that forms a static pressure through-hole that penetrates in the overlapping direction in the disposed state; and a lower section water inflow passage part that forms an inflow pipe through which water flows into the lower end of the water heating space (111b). (115); and a hot water main pipe forming portion 116 that forms a hot water main pipe through which water flowing into the inlet pipe moves along the outer side of the combustion chamber in a state where the adjacent section main bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape; and a combustion exhaust forming portion 118 that forms a combustion outlet through which combustion gas is discharged by penetrating in the overlapping direction while the plurality of section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape; and a plurality of section bodies ( A section upper hot water connection passage 121 that forms a hot water connection passage so that hot water and saturated water flow in the overlapping direction while 111) is arranged in an overlapping plate shape; And a fluid discharge and discharge unit 122 that forms a discharge outlet so that the vapor of heated high-temperature water and saturated water is discharged to the outside in a state in which a plurality of section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape. do.

또한, 상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은, 물이 이동되는 상기 온수주관의 후단에 형성되어 물의 이동을 안내하는 유로가이드를 형성하는 유로가이드형성부(117)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the plurality of section parts 11, 12, 13, and 14 includes a flow guide forming part 117 that is formed at the rear end of the hot water main pipe through which water moves and forms a flow guide to guide the movement of water. It is characterized by:

또한, 상기 유로가이드형성부(117)는, 상기 온수주관의 상부측에 위치한 상태에서 수직방향으로 형성되는 직선안내구간(117a) 및 상기 직선안내구간(117a)의 말단으로부터 외측방향으로 경사지게 형성되는 경사안내구간(117b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flow guide forming portion 117 is formed to be inclined in an outward direction from a straight guide section 117a formed in a vertical direction while located on the upper side of the hot water main pipe and an end of the straight guide section 117a. It is characterized by including a slope guide section (117b).

또한, 상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은, 상기 연소배출구로 배출되는 연소가스가 상기 연소배출구로 하방유입되도록 가이드하는 연소가스가이드를 형성하는 연소가스가이드형성부(119)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the plurality of section parts 11, 12, 13, and 14 includes a combustion gas guide forming portion 119 that forms a combustion gas guide that guides combustion gas discharged from the combustion outlet to flow downward into the combustion outlet. ) is characterized in that it includes.

또한, 상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은, 인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치되어 형성된 상기 연소가스공간(111a)으로 상기 섹션본체(111) 복수의 영역으로부터 돌출 형성된 전열핀형성부(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the plurality of section parts 11, 12, 13, and 14 has a plurality of regions of the section main body 111 with the combustion gas space 111a formed by overlapping the adjacent section main bodies 111 in a plate shape. It is characterized in that it includes a heat conduction fin forming portion 120 protruding from.

본 발명에 따르면 기존의 열효율이 떨어지는 것을 개선하기 위한 정압관통구로 인하여 연소실 화염이 균일하게 분포되도록 하므로 완전연소가 이루어질 수 있도록 하며 이로 인하여 물을 가열하는 열전달률이 증가하므로 에너지효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the combustion chamber flame is distributed evenly due to the static pressure penetration hole to improve the existing low thermal efficiency, thereby enabling complete combustion. This increases the heat transfer rate for heating water, which can improve energy efficiency. It works.

또한, 물가열공간 내에서의 물의 순환이 자연스럽게 이루어질 수 있으므로 연소가스공간의 열이 물가열공간으로 전달되는 열전달율이 향상될 수 있고, 물가열공간과 연소가스공간의 열접촉면적이 증가하므로 열전달효율이 증가할 수 있는 효과가 있다.In addition, because the circulation of water within the water heating space can occur naturally, the heat transfer rate by which heat from the combustion gas space is transferred to the water heating space can be improved, and the thermal contact area between the water heating space and the combustion gas space increases, thereby improving heat transfer efficiency. There is an effect that can be increased.

또한, 연소가스공간에서 연소가스가 상측공간으로 거쳐 연소배출구로 우회하여 이동할 수 있으므로 연소가스가 연소가스공간에 오래 머물 수 있으므로 열전달효율이 향상될 수 있고, 연소가스의 흐름을 난류화시키며서 동시에 연소가스의 체류시간을 연장시키므로 물가열공간으로의 전열효과가 향상될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the combustion gas can move from the combustion gas space to the upper space and bypass the combustion outlet, the combustion gas can stay in the combustion gas space for a long time, so heat transfer efficiency can be improved, and the flow of combustion gas is turbulent and at the same time, By extending the residence time of combustion gas, the heat transfer effect to the water heating space can be improved.

도 1은 기존의 보일러의 구조 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고성능 고효율 보일러의 예시도이다.
도 3 및 도 4는 연소가스의 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 5는 온수의 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 6은 섹션부를 다수개 중첩한 상태를 보인 예시도이다.
도 7은 섹션부의 고온수 및 포화증기부 수면의 위치를 나타내는 예시도이다.
Figure 1 is an exemplary structural diagram of an existing boiler.
Figure 2 is an exemplary diagram of a high-performance, high-efficiency boiler according to the present invention.
Figures 3 and 4 are exemplary diagrams showing the flow of combustion gas.
Figure 5 is an exemplary diagram showing the flow of hot water.
Figure 6 is an example diagram showing a state in which a plurality of section parts are overlapped.
Figure 7 is an exemplary diagram showing the positions of the high temperature water and saturated steam water surface of the section.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고성능 고효율 보일러(1)를 상세히 설명한다.Hereinafter, a high-performance, high-efficiency boiler (1) according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

설명에 앞서, 본 발명은 전열판 기능의 섹션부(10)가 하나 이상 일렬로 결합되어 이루어진 고성능 고효율 주철제 보일러로서, 상기 섹션부(10)의 내부 구성을 통해 연소가스 및 온수이 이동되는 경로의 형상과 배치를 중심으로 설명한다는 것에 유의하여야 한다.Prior to explanation, the present invention is a high-performance, high-efficiency cast iron boiler composed of one or more section parts 10 that function as heat transfer plates combined in a row, and the shape of the path through which combustion gas and hot water moves through the internal structure of the section part 10 and the Please note that the explanation focuses on placement.

고성능 고효율 보일러(1)는 섹션부(10)를 포함하여 이루어지며, 도 6에 나타낸 것과 같이, 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14)가 중첩 결합되어 고성능 고효율 보일러를 형성할 수 있다.The high-performance, high-efficiency boiler 1 includes a section section 10, and as shown in FIG. 6, a plurality of section sections 11, 12, 13, and 14 can be overlapped and combined to form a high-performance, high-efficiency boiler. .

섹션부(10)는 판상으로 중첩 배치되는 복수의 구성이다. 섹션부(10)는 제1섹션부(11), 제2섹션부(12), 제3섹션부(13) 및 제4섹션부(14)를 포함한다. 필요한 경우 섹션부(10)는 8개 내지 16개로 이루어질 수 있다. 섹션부(10)의 수는 한정되지 않는다.The section portion 10 is composed of a plurality of plates arranged overlapping each other. The section portion 10 includes a first section portion 11, a second section portion 12, a third section portion 13, and a fourth section portion 14. If necessary, the number of section parts 10 may be 8 to 16. The number of section portions 10 is not limited.

상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14)는 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 같이, 섹션본체(111), 연소실형성부(112), 가스유로형성부(113), 관통구형성부(114), 섹션하부물유입통로부(115), 온수주관형성부(116), 유로가이드형성부(117), 연소배출형성부(118), 연소가스가이드형성부(119), 전열핀형성부(120), 섹션상부고온수연결통로부(121) 및 유체배출송출부(122)를 포함한다. As shown in Figure 2 or 3, the plurality of section parts 11, 12, 13, and 14 include a section main body 111, a combustion chamber forming part 112, a gas flow path forming part 113, and a through hole forming part ( 114), section lower water inflow passage part 115, hot water main forming part 116, flow guide forming part 117, combustion discharge forming part 118, combustion gas guide forming part 119, heat transfer fin forming part (120), it includes a section upper hot water connection passage 121 and a fluid discharge outlet 122.

섹션본체(111)는 중첩 배치되어 연소가스공간(111a)과 물가열공간(111b)을 형성하는 판상의 형태이다. The section body 111 has a plate shape that is overlapped to form a combustion gas space 111a and a water heating space 111b.

연소실형성부(112)는 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소실을 형성한다. The combustion chamber forming portion 112 forms a combustion chamber by penetrating the section main body 111 in the overlapping direction in a plate-shaped overlapping arrangement.

한편, 연소실형성부(112)는 최선단의 섹션부(11)와 연결된 버너(200)에 의해 연소된 연소가스가 유입되어 연소가 가장 많이 주로 일어나는 공간이다.Meanwhile, the combustion chamber forming portion 112 is a space in which combustion gases combusted by the burner 200 connected to the foremost section 11 are introduced and combustion occurs most frequently.

가스유로형성부(113)는 인접한 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 연소실에서 생성된 연소가스가 이동되도록 하는 가스유로를 형성한다.The gas flow path forming portion 113 forms a gas flow path through which combustion gas generated in the combustion chamber moves while adjacent section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape.

관통구형성부(114)는 가스유로 후단에 연소가스가 이동되는 영역에 배치되어 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하는 정압관통구를 형성한다. 정압관통구는 기체 연료 연소 시 순간적인 화염의 날리는 비산 현상으로 연소화염이 균일하게 분포되지 않아 화염날림(Lift-off) 현상의 불완전 연소가 발생되는 것을 방지해 줄 수 있다. 연소실 화염이 균일하게 분포되도록 하므로 완전연소가 이루어질 수 있도록 하며 이로 인하여 물을 가열하는 열전달률이 증가하므로 에너지효율이 향상될 수 있다.The through-hole forming portion 114 is disposed in an area where combustion gas moves at the rear end of the gas flow path and forms a static pressure through-hole that penetrates the section body 111 in the overlapping direction in a plate-shaped overlapping state. The static pressure penetration hole can prevent incomplete combustion, such as lift-off, from occurring due to uneven distribution of combustion flames due to the instantaneous scattering of flames when burning gaseous fuel. Since the combustion chamber flame is distributed evenly, complete combustion can be achieved. This increases the heat transfer rate for heating water, thereby improving energy efficiency.

섹션하부물유입통로부(115)는 물가열공간(111b)의 하단으로 물(고온수, 포화수)이 유입되는 유입관을 형성할 수 있다.The section lower water inflow passage 115 may form an inflow pipe through which water (high temperature water, saturated water) flows into the lower end of the water heating space 111b.

온수주관형성부(116)는 인접한 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 유입관으로 유입된 물(고온수, 포화수)이 연소실의 외측을 따라 이동되는 온수주관을 형성할 수 있다.The hot water main forming part 116 can form a hot water main pipe in which water (high temperature water, saturated water) flowing into the inlet pipe moves along the outside of the combustion chamber in a state where adjacent section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape. .

유로가이드형성부(117)는 물이 이동되는 온수주관형성부(116)의 후단에 형성되어 물(고온수, 포화수)의 이동을 안내하는 유로가이드를 형성할 수 있다. The flow guide forming portion 117 may be formed at the rear end of the hot water main forming portion 116 through which water moves to form a flow guide that guides the movement of water (hot water, saturated water).

한편, 도 5에 나타낸 것과 같이, 상기 유로가이드형성부(117)는 상기 온수주관의 상부측에 위치한 상태에서 수직방향으로 형성되는 직선안내구간(117a) 및 상기 직선안내구간(117b)의 말단으로부터 외측방향으로 경사지게 형성되는 경사안내구간(117)으로 이루어져 섹션부(10) 내부에서 이동하는 물(고온수, 포화수)의 상승 및 하강 이동을 원활하게 해 준다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the flow guide forming portion 117 is located on the upper side of the hot water main pipe and is formed in a vertical direction from a straight guide section 117a and an end of the straight guide section 117b. It consists of an inclined guide section 117 that is inclined in the outward direction to facilitate the upward and downward movement of water (hot water, saturated water) moving inside the section portion 10.

연소배출형성부(118)는 복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소가스가 배출되도록 하는 연소배출구를 형성할 수 있다. The combustion exhaust forming portion 118 may form a combustion exhaust port through which combustion gas is discharged by passing through the plurality of section bodies 111 in the overlapping direction in a plate-shaped overlapping arrangement.

여기서, 연소배출부는 물가열공간의 물(고온수, 포화수)의 수위보다 하측에 형성되도록 하여 낭비되는 열이 없도록 하여 에너지효율을 향상시킬 수 있다.Here, the combustion discharge part can be formed below the water level of the water (high temperature water, saturated water) in the water heating space to prevent wasted heat, thereby improving energy efficiency.

연소가스가이드형성부(119)는 연소배출구로 배출되는 연소가스가 연소배출구로 하방유입되도록 가이드하는 연소가스가이드를 형성할 수 있다.The combustion gas guide forming portion 119 may form a combustion gas guide that guides combustion gas discharged from the combustion outlet to flow downward into the combustion outlet.

전열핀형성부(120)는 인접한 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치되어 형성된 연소가스공간으로 섹션본체(111) 복수의 영역으로부터 돌출 형성될 수 있다. The heat conduction fin forming portion 120 may be formed to protrude from a plurality of regions of the section body 111 in a combustion gas space formed by overlapping the adjacent section bodies 111 in a plate shape.

전열핀은 이동되는 연소가스의 흐름을 난류화시킴과 동시에 체류시간을 연장하기 위한 것으로서, 다수 개의 전열핀 사이로 연소가스가 통과함에 따라 연소가스의 이동경로를 연장시키고, 연소가스가 섹션부의 가스유로에 되도록 오랜 시간 체류되도록 함으로써 결과적으로 전열효과를 향상시킬 수 있다.The heat conduction fins are used to turbulent the flow of the moving combustion gas and at the same time extend its residence time. As the combustion gas passes between the plurality of heat conduction fins, the movement path of the combustion gas is extended, and the combustion gas flows into the gas flow path of the section. By allowing it to stay for as long as possible, the heat transfer effect can be improved as a result.

섹션상부고온수연결통로부(121)는 중첩방향으로 온수연결통로구가 형성되어 복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 물(고온수, 포화수)이 유동되는 것을 가능하게 한다.The section upper hot water connection passage 121 is formed with a hot water connection passage in an overlapping direction, allowing water (hot water, saturated water) to flow while the plurality of section bodies 111 are arranged in an overlapping plate shape. do.

유체배출송출부(122)는 복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 섹션상부고온수연결통로부(121)를 통해 유동되는 가열된 고온수 및 포화수증기가 외부로 배출되는 것을 가능하게 한다.The fluid discharge discharge unit 122 is a device in which heated high temperature water and saturated water vapor flowing through the section upper hot water connection passage 121 are discharged to the outside in a state in which a plurality of section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape. makes it possible.

도 3 및 도 4는 연소가스의 흐름을 나타내는 예시도이다.Figures 3 and 4 are exemplary diagrams showing the flow of combustion gas.

도 3 및 도 4를 참조하면 연소실로 연소가스가 유입되어 연소가 시작되며, 연소가스는 가스유로형성부(113)에 의해 형성된 복수의 섹션부(111) 사이의 복수의 가스유로로 이동하여 연소가스공간(111a)으로 이동되며 관통구형성부(114)에 의해 형성되는 정압관통구에 의해 연소가스가 수평이동 흐름을 순식간에 가짐과 동시에 연소실 화염이 균일하게 분포되도록 하므로 완전연소가 이루어질 수 있도록 한다. 이 후 연소가스는 상측으로 이동된 후 연소가스가이드에 의해 우회되면서 하측의 연소배출구로 이동되어 외부로 배출된다. Referring to FIGS. 3 and 4, combustion gas flows into the combustion chamber and combustion begins, and the combustion gas moves to a plurality of gas passages between the plurality of section portions 111 formed by the gas passage forming portion 113 to cause combustion. It moves into the gas space (111a) and allows the combustion gas to instantly move horizontally through the static pressure through-hole formed by the through-hole forming portion (114) and at the same time ensures uniform distribution of the combustion chamber flame, thereby ensuring complete combustion. . Afterwards, the combustion gas moves upward and is bypassed by the combustion gas guide, moving to the combustion outlet at the bottom and being discharged to the outside.

도 5는 물가열공간의 물(고온수, 포화수)의 흐름을 나타내는 예시도이다.Figure 5 is an exemplary diagram showing the flow of water (high temperature water, saturated water) in the water heating space.

섹션하부물유입통로부(115)에 의해 형성된 유입관으로 물이 유입되며 온수주관형성부(116)에 의해 형성된 온수주관을 이동하여 상측의 물가열공간(111b)으로 이동되는데 온수주관 사이에는 슬릿이 형성되어 내측과 외측으로 나뉘어 물(고온수, 포화수)이 이동하게 되며 유로가이드형성부(117)에 의해 형성된 유로가이드에 의해 순환이 전체적으로 이루어지게 되며 가열된 물이 상호 열교환을 하면서 균일한 온도분포를 갖게 되면서 온수배출구로 배출되게 된다.Water flows into the inflow pipe formed by the section lower water inflow passage 115, moves the hot water main pipe formed by the hot water main forming part 116, and moves to the upper water heating space 111b. There is a slit between the hot water main pipes. It is formed and divided into the inner and outer parts, and the water (high temperature water, saturated water) moves. The overall circulation is achieved by the flow guide formed by the flow guide forming part 117, and the heated water exchanges heat with each other to ensure uniform circulation. As the temperature is distributed, the hot water is discharged through the outlet.

여기서, 물가열공간(111b)의 온수의 최상측 수위면은 적어도 연소가스가 배출되는 연소배출구의 최상측보다 상측에 위치하도록 하여 연소가스의 열이 물(고온수, 포화수)로 효율적으로 전달되어 열전달효율이 향상될 수 있도록 한다.Here, the uppermost water level surface of the hot water in the water heating space (111b) is located at least above the uppermost side of the combustion outlet through which the combustion gas is discharged, so that the heat of the combustion gas is efficiently transferred to water (high temperature water, saturated water). This allows heat transfer efficiency to be improved.

한편, 도 7에 나타낸 것과 같이, 수면계(130)를 통해 연소배출구의 최상측이 온수의 최저수위보다 하측에 배치되도록 운영되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, it is preferable to operate the water level gauge 130 so that the uppermost side of the combustion outlet is located below the lowest water level of hot water.

상기의 고성능 고효율 보일러로 인하여, 기존의 열효율이 떨어지는 것을 개선하기 위한 정압관통구로 인하여 연소실 화염이 균일하게 분포되도록 하므로 완전연소가 이루어질 수 있도록 하며 이로 인하여 물을 가열하는 열전달률이 증가하므로 에너지효율이 향상될 수 있다.Due to the above-mentioned high-performance and high-efficiency boiler, the combustion chamber flame is distributed evenly due to the constant pressure penetration hole to improve the existing low thermal efficiency, thereby enabling complete combustion. This increases the heat transfer rate for heating water, thereby improving energy efficiency. It can be improved.

또한, 물가열공간(111b) 내에서의 물(고온수, 포화수)의 순환이 자연스럽게 이루어질 수 있으므로 연소가스공간(111a)의 열이 물가열공간으로 전달되는 열전달율이 향상될 수 있고, 물가열공간(111b)과 연소가스공간(111a)의 열접촉면적이 증가하므로 열전달효율이 증가할 수 있다.In addition, since the circulation of water (high temperature water, saturated water) within the water heating space 111b can occur naturally, the heat transfer rate through which heat from the combustion gas space 111a is transferred to the water heating space can be improved, and the water heating space can be improved. Since the thermal contact area between the space 111b and the combustion gas space 111a increases, heat transfer efficiency can be increased.

또한, 연소가스공간(111a)에서 연소가스가 상측공간으로 거쳐 연소배출구로 우회하여 이동할 수 있으므로 연소가스가 연소가스공간(111a)에 오래 머물 수 있으므로 열전달효율이 향상될 수 있고, 연소가스의 흐름을 난류화시키며서 동시에 연소가스의 체류시간을 연장시키므로 물가열공간(111b)으로의 전열효과가 향상될 수 있다.In addition, since the combustion gas can move from the combustion gas space (111a) to the upper space and bypass the combustion outlet, the combustion gas can stay in the combustion gas space (111a) for a long time, so heat transfer efficiency can be improved, and the flow of combustion gas can be improved. By making it turbulent and at the same time extending the residence time of the combustion gas, the heat transfer effect to the water heating space (111b) can be improved.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Optimal embodiments are disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms are used here, they are used only for the purpose of explaining the present invention and are not used to limit the meaning or scope of the present invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

1: 고성능 고효율 보일러
10: 섹션부 11: 제1섹션부
12: 제2섹션부 13: 제3섹션부
14: 제4섹션부
111: 섹션본체 111a: 연소가스공간
111b: 물가열공간 112: 연소실형성부
113: 가스유로형성부 114: 관통구형성부
115: 섹션하부물유입통로부 116: 온수주관형성부
117: 유로가이드형성부 117a: 직선안내구간
117b: 경사안내구간 118: 연소배출형성부
119: 연소가스가이드형성부 120: 전열핀형성부
121: 섹션상부고온수연결통로부 122: 유체배출송출부
123: 입수구 130: 수면계
200: 버너
1: High-performance high-efficiency boiler
10: Section 11: First section
12: Second section 13: Third section
14: Section 4
111: section body 111a: combustion gas space
111b: water heating space 112: combustion chamber forming part
113: gas flow path forming part 114: through hole forming part
115: Section lower water inflow passage 116: Hot water main forming part
117: Euro guide forming part 117a: Straight guide section
117b: Slope guide section 118: Combustion emission forming part
119: Combustion gas guide forming part 120: Heat transfer fin forming part
121: Section upper hot water connection passage 122: Fluid discharge discharge section
123: Inlet 130: Water level gauge
200: burner

Claims (5)

고성능 고효율 보일러에 있어서,
판상의 섹션부(10)가 중첩 배치되는 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14)를 포함하며,
상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은,
중첩 배치되어 연소가스공간(111a)과 물가열공간(111b)을 형성하는 판상의 섹션본체(111);
복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소실을 형성하는 연소실형성부(112);
인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 연소실형성부(112)의 양측에는 상기 연소실에서 생성된 연소가스가 이동되도록 하는 가스유로를 형성하는 가스유로형성부(113);
상기 가스유로 후단에 연소가스가 이동되는 영역에 배치되어 복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하는 정압관통구를 형성하는 관통구형성부(114);
상기 물가열공간(111b)의 하단으로 물이 유입되는 유입관을 형성하는 섹션하부물유입통로부(115);
인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 상기 유입관으로 유입된 물이 상기 연소실의 외측을 따라 이동되는 온수주관을 형성하는 온수주관형성부(116);
복수의 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 중첩방향으로 관통되도록 하여 연소가스가 배출되도록 하는 연소배출구를 형성하는 연소배출형성부(118);
복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 고온수 및 포화수가 중첩방향으로 유동되도록 온수연결통로구를 형성하는 섹션상부고온수연결통로부(121); 및
복수의 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치된 상태에서 가열된 고온수 및 포화수의 증기가 외부로 배출되도록 배출송출구를 형성하는 유체배출송출부(122);를 포함하고,
상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은,
물이 이동되는 상기 온수주관의 후단에 형성되어 물의 이동을 안내하는 유로가이드를 형성하는 유로가이드형성부(117)를 포함하며,
상기 유로가이드형성부(117)는,
상기 온수주관의 상부측에 위치한 상태에서 수직방향으로 형성되는 직선안내구간(117a) 및
상기 직선안내구간(117a)의 말단으로부터 외측방향으로 경사지게 형성되는 경사안내구간(117b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 고효율 보일러(1).
In a high-performance, high-efficiency boiler,
The plate-shaped section portion 10 includes a plurality of section portions 11, 12, 13, and 14 arranged overlapping,
Each of the plurality of section portions 11, 12, 13, and 14,
A plate-shaped section body (111) arranged overlapping to form a combustion gas space (111a) and a water heating space (111b);
A combustion chamber forming portion 112 that forms a combustion chamber by allowing the plurality of section bodies 111 to overlap in the overlapping direction in a plate-like arrangement;
In a state where the adjacent section main bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape, gas flow path forming parts 113 are provided on both sides of the combustion chamber forming part 112 to form a gas flow path through which combustion gas generated in the combustion chamber moves;
A through-hole forming portion 114 disposed in an area through which combustion gas moves at the rear end of the gas flow path and forming a static pressure through-hole through which the plurality of section bodies 111 are arranged in an overlapping direction in a plate-like manner;
A section lower water inflow passage 115 forming an inflow pipe through which water flows into the lower end of the water heating space 111b;
A hot water main forming part 116 that forms a hot water main pipe through which water flowing into the inflow pipe moves along the outside of the combustion chamber in a state where the adjacent section main bodies 111 are arranged in an overlapping plate shape;
A combustion exhaust forming portion 118 that forms a combustion outlet through which combustion gas is discharged by penetrating the plurality of section bodies 111 in the overlapping direction in a plate-like overlapping arrangement;
A section upper hot water connection passage 121 forming a hot water connection passage so that hot water and saturated water flow in the overlapping direction in a state where a plurality of section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape; and
It includes a fluid discharge and discharge unit 122 that forms a discharge outlet so that the vapor of heated high-temperature water and saturated water is discharged to the outside in a state where a plurality of section bodies 111 are arranged overlapping in a plate shape,
Each of the plurality of section portions 11, 12, 13, and 14,
It includes a flow guide forming portion 117 that is formed at the rear end of the hot water main pipe through which water moves and forms a flow guide that guides the movement of water,
The flow guide forming portion 117 is,
A straight guide section (117a) formed in the vertical direction while located on the upper side of the hot water main pipe, and
A high-performance, high-efficiency boiler (1), characterized in that it includes an inclined guide section (117b) inclined in an outward direction from the end of the straight guide section (117a).
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은,
상기 연소배출구로 배출되는 연소가스가 상기 연소배출구로 하방유입되도록 가이드하는 연소가스가이드를 형성하는 연소가스가이드형성부(119)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 고효율 보일러(1).
According to paragraph 1,
Each of the plurality of section portions 11, 12, 13, and 14,
A high-performance, high-efficiency boiler (1) comprising a combustion gas guide forming portion 119 that guides combustion gas discharged through the combustion outlet to flow downward into the combustion outlet.
제1항에 있어서,
상기 복수의 섹션부(11, 12, 13, 14) 각각은,
인접한 상기 섹션본체(111)가 판상으로 중첩 배치되어 형성된 상기 연소가스공간(111a)으로 상기 섹션본체(111) 복수의 영역으로부터 돌출 형성된 전열핀형성부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 고효율 보일러(1).
According to paragraph 1,
Each of the plurality of section portions 11, 12, 13, and 14,
High-performance, high-efficiency, characterized in that it includes a heat conduction fin forming portion 120 protruding from a plurality of areas of the section main body 111 into the combustion gas space 111a formed by overlapping the adjacent section main bodies 111 in a plate shape. Boiler (1).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001304787A (en) * 2000-02-18 2001-10-31 Denso Corp Exhaust heat exchanger
KR100986637B1 (en) * 2010-01-19 2010-10-08 (주)광희보일러 Dual lined boiler with miniaturized structure and enhanced heat efficiency
KR20120045249A (en) * 2010-10-29 2012-05-09 린나이코리아 주식회사 Plate type heat exchanger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304787A (en) * 2000-02-18 2001-10-31 Denso Corp Exhaust heat exchanger
KR100986637B1 (en) * 2010-01-19 2010-10-08 (주)광희보일러 Dual lined boiler with miniaturized structure and enhanced heat efficiency
KR20120045249A (en) * 2010-10-29 2012-05-09 린나이코리아 주식회사 Plate type heat exchanger

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