KR20000018125A - 보일러용 연관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보일러(1)의 내부에 설치되어 열교환이 이루어지는 연관에 있어서 연관에 다수개의 절곡부를 성형하여 고온의 가스가 연관 내에서 오래 머물도록 하여 열효율을 높일 수 있도록 된 보일러용 연관에 관한 것으로, 연관(5)에 대향 면에 다수개의 절곡부(11)를 반복적(지그재그)으로 성형하되 각 절곡부(11)는 측면을 압착 성형하여 측면눌림부(8)(9)를 성형하고, 연관(5)의 외주면의 대향면에 측면눌림부(8)(9)를 압착성형하고, 전면과 후면의 눌림부가 지그재그로 형성되도록 전면눌림부(6)와 후면눌림부(7)가 각 양측의 측면눌림부(8)(9)의 사이에 절곡부(11)를 반복적으로 형성하여 각 절곡부(11)에 협소유통공(10)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 보일러용 연관.

Description

보일러용 연관 {Burn-pipe for Boiler }

본 발명은 보일러의 내부에 설치되어 열교환이 이루어지는 연관으로서 연관의 중간부를 절곡하여 고온의 가스가 연관 내에서 오래 머물도록 하여 열효율을 높일 수 있도록 된 보일러용 연관에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면,

연관에 절곡부를 성형하되 양측면을 먼저 누르고 전면과 후면을 눌러 절곡하며, 전면과 후면이 눌러지는 위치를 어긋나게 하여 가스유통공의 관로가 지그재그로 형성되도록 하고 절곡된 부분의 가스유통공은 협소하게 형성하여 고온의 가스가 연관에 오래 머무를 수 있게 하여 보다 열효율을 높일 수 있도록 된 그러한 보일러용 연관에 관한 것이다.

연관식 보일러의 연관에 대한 설명을 도1을 참조하여 설명한다.

연관식 보일러(1)는 하단부에 버너실(1-1)이 구비되고, 버너실(1-1)의 상부에 열교환실(2)이 설치되며, 열교환실(2)의 상부에 배연실(1-2)이 설치된다.

상기 버너실(1-1)에는 가스버너 또는 기름버너(도시되지 않음)가 설치되는 것이며, 열교환실(2)은 상판(3)과 하판(3-1)의 사이에는 다수개의 연관(5)이 수직으로 세워지며 고정되고, 연관(5)의 외주에 온수코일(4)이 감겨져 버너실(1-1)의 버너로부터 발생된 고온의 가스가 연관(5)을 통과할 때 열이 연관(5)에 전달하게되며, 연관(5)에 전달된 열은 열교환실(2)의 내부의 공기를 데우게 되고 데워진 공기는 온수코일(4)에 흐르는 냉수를 데워서 열교환이 이루어지는 것이다.

종래에는 연관식 보일러의 효율을 높이기 위해 도5에 도시된 바와 같이 연관(20)의 내부에 열저항플레이트(21)를 삽입하였으며, 열저항플레이트(21)는 플레이트(22)에 다수개의 절곡편(23)을 지그재그로 절곡하여 절개공(24)을 성형하고, 상단에는 걸림편(22)을 성형하여 연관(20)에 끼워 넣어 구성한 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 연관(20)은 연관(20)에 삽입된 열저항플레이트(21)에 의해 고온의 가스가 곧장 빠져나가지 못하고 열저항플레이트(21)와 연관(20)의 틈 사이로 통과되거나 지그재그로 성형된 절곡편(23)과 절개공(24)의 사이사이를 통과하므로 고온의 가스의 통과하는 시간이 지체되도록 하여 열효율을 높였던 것이다.

그러나 열저항플레이트(21)가 내장된 연관(20)은 단순히 가스의 흐름만을 지연시켜 고온의 가스가 좀더 오래 머무르도록 하는 것으로 상기의 열저항플레이트(21)의 재질이 스테인레스로서 열전도율(14 K㎈/mH℃)이 낮아 연관(20)의 중앙으로 흐르는 가스의 열이 연관(20)의 외부로 전열하지 못해 보일러의 효율이 낮아지는 문제점이 있었다.

또한, 평평한 플레이트(22)를 일정 길이로 절단하여 절개편(23)의 형상으로 펀칭한 다음 지그재그로 절개편(23)이 절곡되도록 성형하는 복잡한 제작 과정을 거쳐 열저항플레이트(21)를 제작하여 수많은 연관(20)에 수작업으로 각각 끼워 넣어야하므로 제조 단가가 상승하는 문제점이 지적된다.

본 발명은 상기와 같은 문제와 폐단을 해소할 수 있도록 된 보일러용 연관을 제공하려는 것이다

본 발명은 연관(5)에 다수개의 절곡부(11)를 성형하여 고온의 가스가 곧장 빠져나가지 못하게 하고, 특히, 연관(5)에 흐르는 고온의 가스가 절곡부(11)에 형성된 협소유통공(10)을 통과하도록 하여 종래의 연관(20)보다 긴 시간 동안 열교환을 할 수 있도록 하여 열 손실을 줄일 수 있도록 된 보일러용 연관을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 연관(5)의 절곡부(11)를 성형하므로서 표면적을 넓히고 열전도율이 높은 동(열전도율:332K㎈/mH℃)으로만 연관(5)을 제작하여 열교환의 효율을 높일 수 있도록 된 보일러용 연관(5)을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 별도의 부품을 제작하는 번거로움과 비용을 절감할 수 있도록 된 보일러용 연관(5)을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉간 성형으로 제작하여 대량생산이 가능하도록 하여 생산단가를 낮출 수 있도록 된 보일러용 연관을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉간 성형이 끝난 연관제품이 뒤틀리지 않고 수직으로 곧은 보일러용 연관을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 특징은,

동(Cu)재질의 파이프를 일정한 길이로 절단한 연관에 있어서,

연관(5)의 대향면에 다수개의 절곡부(11)를 반복적(지그재그)으로 성형하되 각 절곡부(11)는 측면눌림부(8)(9)를 성형하고, 측면눌림부(8)(9)의 전면과 후면의 눌림부가 지그재그로 형성되도록 전면눌림부(6)와 후면눌림부(7)를 각 양 측면눌림부(8)(9)의 사이에 절곡부(11)를 반복적으로 형성하며, 절곡부(11)에 협소유통공(10)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 보일러용 연관(5)에 의해 달성된다.

본 발명은 상기와 같이 구성되어 있으므로 연관(5)에 통과시간을 지연시켜 열교환의 시간을 늘여줌으로서 보일러 효율을 높이는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 연관이 보일러에 설치된 상태를 보인 단면도

도2는 본 발명에 따른 보일러용 연관을 보인 사시도

도3는 본 발명에 따른 보일러용 연관의 종단면도.

도4는 본 발명에 따른 보일러용 연관의 횡단면도.

도5는 종래의 보일러용 연관의 구조를 보인 분해사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 보일러 1-1.버너실 1-2. 배연실

2. 열교환실 3. 상판 3-1. 하판

4. 온수코일 5, 20. 연관 6. 전면절곡부

7. 후면절곡부 8, 9. 측면절곡부 10. 협소유통공

11. 절곡부 21. 열저항플레이트 22. 플레이트

22-1.걸림편 23. 절곡편 24. 절개공

본 발명의 상기 및 기타목적과 특징은 첨부된 도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 연관식보일러용 연관의 전체구성을 보인 사시도이며 도3 내지 도4는 도2에 도시된 연관(5)의 종단면도 및 횡단면도이다.

본 발명에 따른 연관(5)은 동(Cu)재질의 긴 파이프를 일정한 간격으로 절곡부(11)를 냉간 성형하여 소정의 길이로 절단하는 것이며, 상기 절곡부(11)는 동 파이프의 좌우측면을 프레스 또는 롤러 등의 압착수단으로 성형하여 좌·우 측면눌림부(8)(9)가 오목하게 형성하도록 하고, 좌·우 측면눌림부(8)(9)의 전면 또는 후면을 프레스 또는 롤러 등의 압착수단으로 눌러 전면눌림부(6)와 후면눌림부(7)를 형성하되 도3에 도시한 바와 같이 전면눌림부(6)와 후면눌림부(7)가 지그재그로 배열하도록 성형하며, 좌·우 측면눌림부(8)(9)가 눌러져 관 내측으로 볼록한 돌출부와 전·후면눌림부(6)(7)가 눌러져 도4에 도시한 바와 같이 관 내측으로 볼록한 돌출부가 맞닿도록 하여 협소유통공(10)을 형성한 것이다.

상기 절곡부(11)는 냉간 성형하므로서 열간 성형에 비해 비용이 저렴하여 대량생산이 가능한 것이다.

또한, 측면눌림부(8)(9)를 먼저 성형한 상태에서 즉, 롤러 또는 프레스의 펀치가 양쪽에서 연관(5)을 누르고 있는 상태에서 전면과 후면을 눌러주게 되므로 전·후면눌림부(6)(7)를 누를 때 연관(5)이 뒤틀리거나 휘는 현상을 방지 할 수 있는 것이다.

상기와 같이 전·후면눌림부(6)(7)와 좌·우 측면눌림부(8)(9)가 형성되어 절곡부(11)가 성형된 동 파이프를 보일러의 용량에 맞추어 소정의 길이로 절단하여 연관(5)을 구성하는 것이다.

이하 도1을 참조로 작용을 설명한다.

연관식 보일러(1)의 버너실(1-1)에서 고온의 가스가 생성되며, 고온의 가스가 연관(5)를 통하여 배기실(1-2)로 배출될 때에 연관(5)과 연관(5)의 외주에 감겨진 온수코일(4)사이에서 열교환인 이루어지는 것이다.

특히, 도3에 도시된 바와 같이 고온의 가스는 지그재그로 성형된 절곡부(11)와 절곡부(11)에 형성된 협소유통공(10)을 통과하는 것으로 가스흐름을 지체하게되어 보다 오래 열을 방출하게 되고 방출되는 열이 열교환실(2)의 내부공기를 데우며, 데워진 공기는 온수코일(4)에 공급되는 냉수에 열을 전달하여 온수로 바꿔 배수하게되는 것이다.

또한, 가스가 연관(5)을 통과할 때 관의 중심부에 흐르는 가스의 열에너지가 협소유통공(10)을 통과할 때에 연관(5)에 직접 접촉할 수 있도록 된 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면,

본 발명은 연관(5)을 통과하는 고온의 가스는 협소유통공(10)이 흐름저항 역할을 하기 때문에 곧장 빠져나가지 못하게 하고 연관(5)의 내부에서 오래 머무르며 특히 관의 중앙부에 흐르는 고온의 가스가 연관의 절곡부(11)에 닿아 열교환이 이루어지므로 보다 열 손실을 줄여 열효율을 높일 수 있는 것이며,

절곡부(11)를 성형하므로서 연관(5)의 표면적이 넓어져 단위시간당 열교환의 효율을 높일 수 있는 것이고,

별도의 부품을 제작하지 않음으로서 제조공정을 줄일 수 있으며,

또한 냉간 성형 가공으로 인해 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 것이다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 동(Cu)재질의 파이프를 일정한 길이로 절단하여 구성하는 연관에 있어서,

   연관(5)에 다수개의 절곡부(11)를 성형하되 상기 절곡부(11)는 측면을 압착 성형하여 측면눌림부(8)(9)를 성형하는 것과,

   측면눌림부(8)(9)의 전·후면을 압착 성형하되 전면과 후면의 눌림부가 지그재그로 형성되도록 전면눌림부(6)와 후면눌림부(7)를 형성하며,

   절곡부(11)의 측면눌림부(8)(9)와 전·후면눌림부(6)(7)가 파이프 내측으로 돌출 되어 협소유통공(10)을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 보일러용 연관.