KR200200273Y1 - 보일러의 응축수 발생방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환이 이루어지는 과정중 유입되는 난방환수의 온도를 높여 응축수 발생을 억제함으로써, 열교환기의 부식을 막아 그 수명을 연장시키고, 배기등이 막혀 발생하게 되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 보일러의 응축수 발생방지장치에 관한 것으로서, 난방환수가 열교환기 파이프내를 통과하는 가운데 분젠버너로부터 연소된 열에 의해 열교환이 되도록 구성된 보일러에 있어서, 유입측 파이프(12)에 구비된 유속변환부(14)와; 유속변환부(14)와 토출측 파이프(16)에 연결된 바이패스 파이프(18)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

보일러의 응축수 발생방지장치

본 고안은 보일러의 응축수 발생방지장치에 관한 것으로서, 특히 열교환되는 과정중 유입되는 난방환수의 온도를 높여 응축수 발생을 억제함으로써, 열교환기의 부식을 막아 그 수명을 연장시키고, 배기구가 막혀 발생하게 되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 보일러의 응축수 발생방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 일정한 공간 내의 온도를 일정하게 유지하여 일의 능률을 올리도록 하는 것을 공기조화라 하며, 이때 사용되는 인위적인 수단을 공기조화장치라한다.

이 공기조화장치는 실내 공기의 온도를 낮추는 냉방장치와, 그 온도를 높이는 난방장치가 있다. 냉방장치는 압축된 냉매가 팽창되면서 발생하게 되는 흡열작용을 이용하여 흡입된 공기를 냉각시키고, 이 냉각된 공기를 실내로 토출시킴으로써, 실내를 냉방하게 된다.

난방장치는 에너지원에 따라 유류를 사용하는 기름 보일러와, 기체를 사용하는 가스 보일러로 구분된다. 기름 보일러와 가스 보일러는 유류와 가스가 산화되면서 발생하는 열을 이용하여 유체(물)를 가열하고, 이 가열된 유체를 순환시킴으로써, 실내의 온도를 높임과 동시에 데워진 물을 사용하게 된다.

도 1은 일반적인 보일러의 내부 구조를 도시한 구성도로서, 보일러(100)는 캐비닛(110)과, 이 캐비닛(110)내에 설치되어 있는 연소부(120)와, 연소부(120)에 근접되어 있는 주열교환기(130) 및 온수공급부(140), 그리고 컨트롤부(150)로 이루어져 있다.

여기에서, 연소부(120)는 가스탱크로부터 공급되는 가스량을 조절하는 전자밸브(122)가 설치되어 있고, 단부에 다수의 분젠버너(124a)를 구비한 매니폴더(124)가 고정되어 있다. 분젠버너(124a)의 양측에 초기 연소를 가능하게 하는 점화트랜스(127)와, 화염길이가 비정상적으로 길게 되는 것을 방지하는 화염감지기(127a)가 설치되어 있다. 매니폴더(124)의 하부에 점화 및 연소에 필요한 공기를 공급하는 블로워(129)가 설치되어 있다.

주열교환기(130)는 펌프(132)에 의해 가압된 물이 이송되는 가운데 분젠버너(124a)로부터 발생된 열에 의해 연교환이 이루어지도록 한 것으로, 일정한 직경을 가지는 파이프(126)가 권취되어 있고, 파이프(126) 사이에 다수의 흡열판(126a)이 수직으로 구비되어 있다.

파이프(126)의 일측에는 수온이 적정 수준을 유지하도록 하는 과열방지센서(128)와 온도감지센서(128a)가 설치되어 있다.

온수공급부(140)는 주열교환기(130)를 거치면서 열교환이 이루어진 물을 저장하고, 저장된 물을 선택적으로 난방, 또는 온수로 사용하도록 한 것으로, 급수저장탱크(142)와, 급수라인을 통해 유입되는 물을 차단하거나 통과시키는 보충수 밸브(144)와, 이 보충수 밸브(144)를 거친 물속에 포함되어 있는 이 물질을 제거하는 여과기(146)로 구성된다.

여기서, 보충수 밸브(144) 이전에 설치되어 있는 온수밸브(145)를 통해 온수열교환기(147)로 급수가 공급되도록 되어 있고, 여과기(146)를 통과한 난방 환수가 공급되도록 설치되어 있다.

온수열교환기(147)내로 공급된 급수와 난방 환수는 재 가열된 상태에서 삼방밸브(148)에 의해 온수와 난방으로 공급하도록 되어 있다. 이 삼방밸브(148)는 그 작동 상태에 따라 급수저장탱크(142)내에 채워져 있는 온수를 난방으로 공급하기도 하고, 직접 온수만을 사용할 수 있게 된다.

이와 같이 이루어진 가스보일러는 컨트롤부(150)의 신호에 의해 캐비닛(110)내에 설치되어 있는 전자밸브(122)가 오픈되고, 가스가 매니폴더(124)에 구비되어 있는 분젠버너(124a)를 통해 분사됨과 동시에 그 일측에 고정되어 있는 점화트랜스(127)에 의해 점화가 된다.

이때, 연소에 필요한 공기는 그 하단에 설치되어 있는 블로워(129)의 구동에 의해 공급된다. 점화열이 흡열판(126a)사이를 지나 배출되는 과정중 그 중앙에 구비되어 있는 파이프(126)를 통해 내부에 흐르고 있는 물과 열 교환이 이루어지며, 물의 온도는 파이프(126)의 일측에 고정되어 있는 과열방지센서(128)와 온도감지센서(128a)에 의해 일정 온도를 유지하게 된다. 열교환이 이루어진 물은 온수공급부(140)로 저장되고, 삼방밸브(148)의 작동에 따라 난방, 또는 온수로 사용한다.

한편, 분젠버너(124a)에서 발생되는 불꽃의 길이는 화염감지기(127a)에 의해 그 길이가 감지되고, 콘트롤부(150)에 의해 전자밸브(122)의 개도량이 조절됨으로써, 흡열판(126a)이 과열로 산화되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 난방환수되는 물이 펌프를 경우하고, 열교환기내에 설치되어 있는 파이프 내를 통과하는 과정에서 입구측 온도가 출구측 온도에 비해 낮음으로써, 응축이 발생하게 되고, 이 응축으로 파이프와 흡열판에 부식이 발생하는 문제점이 있다.

이러한, 부식으로 인해 열교환기의 수명이 단축되고, 부식시 발생되는 스케일에 의해 배기구등이 막혀 가스질식등의 안전사고가 발생하게 되는 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 난방환수가 열교환기내로 공급되고, 점화열에 의해 열교환이 이루어지는 과정에서 유입되는 난방환수의 온도를 높여 응축수 발생을 억제하는 보일러의 응축수 발생방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 보일러의 내부 구조를 도시한 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 응축수 발생방지 구조를 도시한 구성도,

도 3는 도 2의 A부 확대도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

12;유입측 파이프 14;유속변환부

18;바이패스 파이프

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 난방환수가 열교환기 파이프내를 통과하는 가운데 분젠버너로부터 연소된 열에 의해 열교환이 되도록 구성된 보일러에 있어서, 유입측 파이프에 구비된 유속변환부와; 유속변환부와 토출측 파이프에 연결된 바이패스 파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러의 응축수 발생방지장치를 제공함에 달성된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 응축수 발생방지 구조를 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3의 A부 확대도로이다. 본 실시예를 설명함에 앞서, 종래와 연계하여 설명하면,

도 1,2에 도시한 바와 같이, 보일러(100)는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110)내에 설치되어 있는 연소부(120)와, 연소부(120)에 근접되도록 설치되어 있는 주열교환기(130) 및 온수공급부(140), 그리고 컨트롤부(150)로 이루어져 있다.

연소부(120)는 전자밸브(122)가 설치되어 있어 가스 탱크로부터 공급되는 가스량을 조절하도록 되어 있고, 단부에 분젠버너(124a)를 구비한 매니폴더(124)가 고정되어 있다. 분젠버너(124a)는 초기 연소를 가능하게 하는 점화트랜스(127)와, 화염길이가 비정상적으로 길게 되는 것을 방지하는 화염감지기(127a)가 설치되어 있다. 매니폴더(124)의 하부에 점화 및 연소에 필요한 공기를 공급하는 블로워(129)가 설치되어 있다.

주열교환기(130)는 펌프(132)에 의해 가압된 물이 이송되는 가운데 분젠버너(124a)로부터 발생된 열에 의해 연교환이 이루어지도록 한 것으로, 일정한 직경을 가지는 파이프(126)가 권취되어 있고, 파이프(126) 사이에 다수의 흡열판(126a)이 수직으로 구비되어 있다.

온수공급부(140)는 급수저장탱크(142)와, 급수라인을 통해 유입되는 물을 차단하거나 통과시키는 보충수 밸브(144)와, 보충수 밸브(144)를 거친 물속에 포함되어 있는 이 물질을 제거하는 여과기(146)로 구성된다.

여기서, 보충수 밸브(144) 이전에 설치되어 있는 온수밸브(145)를 통해 온수열교환기(147)로 급수가 공급되도록 되어 있고, 여과기(146)를 통과한 난방 환수가 공급되도록 설치되어 있다.

온수열교환기(147)내로 공급된 급수와 난방 환수는 재 가열된 상태에서 삼방밸브(148)에 의해 온수와 난방으로 공급하도록 되어 있다. 이 삼방밸브(148)는 그 작동 상태에 따라 급수저장탱크(142)내에 채워져 있는 온수를 난방으로 공급하기도 하고, 직접 온수만을 사용할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 가스보일러에 있어서, 블로워(129)의 구동으로 연소에 필요한 공기는 열교환기내로 유입되고, 분젠버너(124a)로 토출되는 가스가 연소된다. 연소시 발생된 연소가스가 상부로 구비되어 있는 흡열판(126a)사이를 지나 배출되는 과정중 파이프(126)내를 흐르고 있는 난방환수와 열교환된다.

이와 같이 연소가스가 흡열판 사이를 지나 배출되는 과정에서 저온의 난방환수가 유입됨으로써, 입구측의 흡열판 부근에서 응축수가 발생하게 되는 것을 방지하도록 본 고안에서 난방환수의 유속을 증가시키도록 유입측 파이프(12) 일측에 유속변환부(14)를 설치하고, 이 유속변환부(14)에 열교환된 온수가 유입되도록 토출측 파이프(16)에 바이패스 파이프(18)를 설치한다.

여기에서, 유속변환부(14)는 난방환수의 속도를 증가시키고, 고온의 온수를 희석시키도록 한 것으로 오리피스를 사용한다. 유입측 파이프(12)의 직경이 토출측 파이프(16)의 직경보다 적은 직경을 가지도록 하여 하여 오리피스를 이용한 효과와 동일한 효과를 얻기 위해 사용할 수 있다.

이와 같이, 펌프(132)를 통해 난방환수는 주열교환기에 권취되어 있는 유입측 파이프(12)를 통해 토출측 파이프(16)로 이송되는 과정중 유입측 파이프(12)의 일측에 형성되어 있는 오리피스를 통과하면서 그 유속이 증가된다.

이때, 열교환기를 지나면서 열교환이 이루어진 온수는 바이패스 파이프(18)를 통해 오리피스의 중앙으로 유입되고, 그 사이를 통과하고 있던 난방환수와 희석되어 온도가 높아진 상태로 흡열판(126a)이 설치되어 있는 부위를 통과하게 된다.

그 결과, 난방환수의 온도가 증가함으로써, 온도 차이에 의해 응축수가 발생하는 현상이 제거된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은 열교환기 파이프 내로 유입되는 난방환수에 고온의 온수를 희석시켜 온도가 증가한 상태로 공급함으로써, 응축수 발생을 방지하고, 아울러 부식과 이로인한 스케일 발생을 막아 보일러의 수명을 연장시킨 이점이 있다.

Claims (2)

1. 난방환수가 열교환기 파이프내를 통과하는 가운데 분젠버너로부터 연소된 열에 의해 열교환이 되도록 구성된 보일러에 있어서,

   유입측 파이프(12)에 구비된 유속변환부(14)와;

   유속변환부(14)와 토출측 파이프(16)에 연결된 바이패스 파이프(18)로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러의 응축수 발생방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유속변환부(14)는 오리피스로 이루어진 것을 특징으로 하는 보일러의 응축수 발생방지장치.