KR200258015Y1 - 계단식 무폐열 온수 보일러 - Google Patents

Abstract

연소가스창(11)이 형성되어 있으며 다수개의 집열판(12, 13, 14)이 계단식으로 배치되어 있고 열교환을 위한 수관(15)이 상기한 집열판(12, 13, 14)의 밑에 연속적으로 설치되어 있는 열교환기(1)와, 상기한 열교환기(1)를 둘러싸고 있으며 상기한 열교환기(1)를 거쳐서 나오는 연소가스가 연소배출구(21)를 통해서 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성하면서 2차적으로 열교환이 이루어지도록 하기 위한 보조 열교환기(2)와, 상기한 보조 열교환기(2)를 둘러싸고 있으며 공기유입창(31)에 설치되어 있는 송풍기(32)를 이용하여 외부의 공기를 끌어들인 뒤에 보조 열교환기(2)로부터 열을 공급받아 덥혀지도록 하면서 열원(6)이 연소하는데 필요로 하는 공기가 공급되도록 하는 케이스(3)를 포함하여 이루어지며,

집열판과 수관이 계단식으로 설치되어 있어서 다단계로 열을 회수하여 사용함으로써 열효율이 높아서 폐열이 거의 발생되지 않는 계단식 무폐열 온수 보일러를 제공한다.

Description

계단식 무폐열 온수 보일러{a water boiler}

이 고안은 계단식 무폐열 온수 보일러(boiler)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 집열판과 수관이 계단식으로 설치되어 있어서 다단계로 열을 회수하여 사용함으로써 열효율이 높아서 폐열이 거의 발생되지 않는, 계단식 무폐열 온수 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 연료를 연소시켜서 발생하는 열을 밀폐한 용기내의 물에 전달해서 소정의 압력과 온도를 갖는 증기를 발생하는 장치를 말한다.

상기한 보일러는 이용하는 매체의 종류에 따라, 증기를 이용하는 증기 보일러와, 뜨겁게 된 물의 온도를 이용하는 온수 보일러와, 특수 기름을 가열해서 그 온도를 이용하는 열매체 보일러 등으로 구분되며, 또한 연소되는 연료의 종류에 따라, 장작 보일러, 석탄 보일러, 연탄 보일러, 기름 보일러, 가스 보일러 등으로 구분되기도 한다.

종래의 온수 보일러는, 연료를 점화시켜 화염이 제공되도록 하는 버어너와, 상기한 버어너로부터 발생되는 열이 물로 전달되도록 하는 열교환기와, 상기한 버어너와 열교환기가 설치되는 본체로 이루어진다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 온수 보일러는 열교환기가 본체와 일체형으로 형성되어 있기 때문에 열교환기가 부식되고 나면 보일러 전체를 폐기해야 하는 문제점이 있고, 또한 상대적으로 열교환기의 효율이 낮는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 열교환기를 분리교체할 수 있도록 조립형으로 하여 매우 경제적이고, 상대적으로 열전달 효율이 높은 온수 보일러에 관한 기술이 대한민국 실용신안 등록공고번호 제2000-184241호(공고일: 2000년 6월 1일)의 '조립형 온수 보일러'에서 본 출원인에 의해 개시된 바 있다.

그러나 상기한 대한민국 실용신안 등록공고번호 제2000-184241호는 상대적으로 열전달 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

이 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집열판과 수관이 계단식으로 설치되어 있어서 다단계로 열을 회수하여 사용함으로써 열효율이 높아서 폐열이 거의 발생되지 않는, 계단식 무폐열 온수 보일러를 제공하는 데 있다.

도 1은 이 고안의 실시예에 따른 계단식 무폐열 온수 보일러의 전체 구성도이다.

도 2는 이 고안의 실시예에 따른 계단식 무폐열 온수 보일러의 단면 구조도이다.

도 3은 이 고안의 실시예에 따른 계단식 무폐열 온수 보일러의 열교환기의 사시 구조도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 열교환기 2 : 보조 열교환기

3 : 케이스 4 : 예열관

5 : 수관 11 : 연소가스창

12, 13, 14 : 집열판 21 : 연소배출구

31 : 공기유입창 32 : 송풍기

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 이 고안의 실시예에 따른 계단식 무폐열 온수 보일러의 구성은, 연소가스창(11)이 형성되어 있으며 다수개의 집열판(12, 13, 14)이 계단식으로 배치되어 있는 열교환기(1)와, 상기한 열교환기(1)를 둘러싸고 있으며 상기한 열교환기(1)를 거쳐서 나오는 연소가스가 연소배출구(21)를 통해서 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성하면서 2차적으로 열교환이 이루어지도록 하기 위한 보조 열교환기(2)와, 상기한 보조 열교환기(2)를 둘러싸고 있으며 공기유입창(31)에 설치되어 있는 송풍기(32)를 이용하여 외부의 공기를 끌어들인 뒤에 보조 열교환기(2)로부터 열을 공급받아 덥혀지도록 하면서 열원(6)이 연소하는데 필요로 하는 공기가 공급되도록 하는 케이스(3)와,케이스(3)로 유입되는 공기가 쉽게 덥혀지도록 하기 위한 예열관(4)과, 상기한 다수개의 집열판(12, 13, 14)의 밑에 연속적으로 설치되어 열교환이 이루어지도록 하기 위한 수관(5)을 포함하여 이루어진다.

상기한 예열관(4) 및 수관(5)은 열전달도가 높으면서도 부식이 잘 되지 않는 동(Cu)을 사용하면 바람직하다

상기한 연소배출구(21)에도 송풍기를 설치하여 강제 배기를 할 수도 있으나, 이 경우에 연소폐열이 누설되므로, 가급적 설치하지 않는 것이 바람직하다.

이 고안의 실시예에서는 3개의 집열판(12, 13, 14)을 사용하고 있지만, 반드시 3개의 집열판(12, 13, 14)을 사용해야 하는 것은 아니고 실제 구조에 서는 그 수가 증감될 수도 있다.

상기한 구성에 의한, 이 고안의 실시예에 따른 계단식 무폐열 온수 보일러의 작용은 다음과 같다.

열원(6)으로부터 발생된 화염이 열교환기(1)의 내부로 유입되면, 계단식으로 설치되어 있는 다수개의 집열판(12, 13, 14)에 의해서 열이 포집되면서 열교환기(1)가 가열된다.

이와 같이 열교환기(1)가 가열되면 수관(5)으로 열이 전달됨으로써 수관(5)의 내부를 흐르는 물에 열에너지를 전달되어 온수가 되도록 한다.

상기한 온수는 출수되어 외부의 보일러 파이프(도시되지 않음)로 흘러들어가게 됨으로써 난방이 이루어지도록 한다.

열교환기(1)를 가열하고 남은 열은 열교환기(1)의 일측면에 설치되어 있는연소가스창(11)을 통해 보조 열교환기(2)로 전달되며, 연소 배출구(21)를 통해서 외부로 배출되기 전에 보조 열교환기(2)에 의해서 열교환이 이루어지게 된다.

한편, 공기유입창(31)에 설치되어 있는 송풍기(32)에 의해서 강제적으로 케이스(3)의 내부로 유입된 공기는 예열관(4)과 케이스(3)의 내부통로를 거쳐서 열원(6)으로 공급되는데, 이 과정에서 보조 열교환기(2)의 통로를 흐르는 연소폐열과 열교환이 이루어지게 되어 덥혀지게 된다.

따라서, 열원(6)로부터 방출된 열이 열교환기(1)와 보조 열교환기(2)를 거쳐 나가면서 집열판(12, 13, 14)과 예열관(4) 등을 통해 여러 단계를 거치면서 전달되어 버림으로써 폐열의 낭비가 거의 없게 된다.

이상의 설명에서와 같이 이 고안의 실시예에서, 집열판과 수관이 계단식으로 설치되어 있어서 다단계로 열을 회수하여 사용함으로써 열효율이 높아서 폐열이 거의 발생되지 않는 효과를 가진 계단식 무폐열 온수 보일러를 제공할 수가 있다. 이 고안의 이와 같은 효과는 보일러 분야에서 이 고안의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (2)

1. 연소가스창(11)이 형성되어 있으며 다수개의 집열판(12, 13, 14)이 계단식으로 배치되어 있는 열교환기(1)와, 상기한 열교환기(1)를 둘러싸고 있으며 상기한 열교환기(1)를 거쳐서 나오는 연소가스가 연소배출구(21)를 통해서 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성하면서 2차적으로 열교환이 이루어지도록 하기 위한 보조 열교환기(2)와, 상기한 보조 열교환기(2)를 둘러싸고 있으며 공기유입창(31)에 설치되어 있는 송풍기(32)를 이용하여 외부의 공기를 끌어들인 뒤에 보조 열교환기(2)로부터 열을 공급받아 덥혀지도록 하면서 열원(6)이 연소하는데 필요로 하는 공기가 공급되도록 하는 케이스(3)와, 케이스(3)로 유입되는 공기가 쉽게 덥혀지도록 하기 위한 예열관(4)과, 상기한 다수개의 집열판(12, 13, 14)의 밑에 연속적으로 설치되어 열교환이 이루어지도록 하기 위한 수관(5)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계단식 무폐열 온수 보일러.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 연소배출구(21)에 송풍기를 추가로 설치하여 강제 배기를 하는 것을 특징으로 하는 계단식 무폐열 온수 보일러.