KR200275370Y1 - 관류형 육각 수평형 증기보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 관류형 증기 보일러에 관한 것으로, 증기헤드(30) 및 관수헤드(40)를 상/하부에 수평으로 배열설치하고, 상기 증기헤드(30)및 관수헤드(40)에는 전체적으로 육각형이 되도록 수관(50)을 좌/우대칭으로 배열 설치하며, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(40)의 양측단에는 내화성 및 단열성의 재킷(82)(84)을 설치하여 연소로(70)를 형성하고, 연소가스가 하부로 배출되도록 함과 아울러 관수헤드(40)와 열교환을 이룰 수 있도록 내화성 및 단열성의 커버(90) 하부에 집연실(96) 및 이와 연결된 연도(94)을 형성한 관류형 육각 수평형 증기 보일러를 제공함으로써, 수관(50)이 수평으로 육각형으로 배열되어 설치장소의 반입구 폭에 제한을 덜 받으며, 연소가스가 배출전에 관수헤드(40)와 열교환하게 되므로 관수헤드(40)가 예열되는 효과가 발생되어 열효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

관류형 육각 수평형 증기보일러{Steam boiler}

본 고안은 관류형 육각 수평형 증기보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 내부에 관수헤드와 증기헤드를 상/하 수평으로 배치하고, 이 관수헤드와 증기헤드는 수직으로 횡방향 배열 설치되는 다수의 수관으로 연결하여 연소실을 형성하되 연소실내부가 육각형을 이루도록 하고, 연소가스가 하부로 배출되면서 관수헤드와 열교환할 수 있도록 집연실과 연도를 관수헤드하부에 형성함으로써, 수관과 관수헤드 및 증기헤드가 육각형을 이루므로 반입구의 폭에 제한을 덜 받으며, 고열의 연소가스가 배출전에 관수헤드와 열교환을 하게 되므로 관수헤드 내부의 물이 예열되어 열효율이 향상되도록 하는 관류형 육각 수평형 증기보일러에 관한 것이다.

일반적으로 목욕탕과 같이 증기를 사용하는 곳에서는 증기를 공급하기 위한 증기보일러가 필요하며, 그 실시예를 하기에서 도 1a내지 도 1b를 참조하여 살펴본다.

도 1a는 종래의 관류형 증기보일러는 나타내는 종단면도이고, 도 1b는 도 1a의 관류형 증기보일러의 횡단면도이다.

종래의 관류형 증기보일러는 수직형으로써, 도 1a및 도 1b에 나타내는 바와 같이 단열재커버(2)의 하부내부에는 관수헤드(4)를 상부내부에는 증기헤드(6)를 링형으로 설치하고, 상기 관수헤드(4)와 증기헤드(6)는 커버(2)내주면과 틈(8)을 갖도록 수직 원형으로 배열설치되는 다수의 수관(10)으로 연결하며, 상기 수관(10)의상부에는 연소실(12)과 집연실(14)을 구분하도록 차단판(16)을 커버(2)내주면과 이격되게 수평으로 설치하고, 상기 연소실(12)에 위치되는 수관(10)들 사이는 연소가스가 상부에서 하부로 흐른 뒤 다시 상부로 흐르도록 횡단면이 '^'형인 복수개의 전열핀(17)(18)을 각각 상부와 하부가 개방되도록 설치하며, 연소실(12)에는 버너(20)를 수평방향으로 관통설치한 것으로, 연소가스는 화살표로 나타내는 바와 같이 연소실(12)상부에서 하부로 흐른 후 다시 상부로 흘러 집연실(14)과 연도(22)를 통해서 배출되도록 하고, 급수구(23)를 통해서 관수헤드(4)내부로 유입되어 수관(10) 내부에 위치되는 관수는 버너(20)의 화염에 의하여 가열되어 증기로 기화됨으로써 증기는 증기헤드(6)와 증기배출관(24)을 통하여 외부로 송출되도록 한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 관류형 증기보일러는 수관(10)이 원형으로 배열설치되어 있어서 연소실(12)의 크기가 적을 경우에는 버너(20)의 화염이 수관(10)이나 전열핀(17)에 닿게 되므로 불완전연소가 발생하고, 이에 따라 열효율이 떨어지고, 유해가스를 발생시킴과 아울러 수관(10)이나 전열핀(17)에 카본이 발생되며, 장기간 사용시 카본덩어리가 형성되는 문제점이 발생되었다.

그리고, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 연소실(12)의 크기를 크게 해야 하는데, 이와 같이 연소실(12)을 크게 할 경우에는 연소실(12)의 수관(10)이 원형으로 배열되어 보일러를 설치할 장소의 반입구 치수보다 보일러의 직경이 커지게 됨으로써, 보일러를 분리시켜 반입구를 통과시킨 다음 설치장소 내부에서 다시 조립하거나 현장(보일러실)에서 제작여야 하는 불편이 있었으며, 이와 같이 분해와 조립을 반복하거나 현장제작을 하다보면 구성부품이 파손되는 일이 발생되고 설치불량이 발생되어 보일러의 효율 및 수명이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 바와 같은 종래의 관류형 증기보일러는 집연실(14)내부에 증기헤드(6)가 설치되어 있어서, 집연실(14)로 모인 연소가스의 열을 회수하지 못하고 오히려 증기헤드(6)내부에 채류중인 고온의 증기가 집연실(14)로 방열됨으로써, 증기의 온도가 낮아지게 되어 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 수평형으로 증기헤드와 관수헤드를 설치하고 수관을 길이방향으로 육각형을 이루도록 횡방향 배열설치하며, 연소가스가 하부로 배출되면서 관수헤드와 열교환할 수 있도록 집연실과 연도를 관수헤드하부에 형성함으로써, 수관과 관수헤드 및 증기헤드가 육각형을 이루므로 반입구의 폭에 제한을 덜 받으며, 고열의 연소가스가 배출전에 관수헤드와 열교환을 하게 되므로 관수헤드 내부의 물이 예열되어 열효율이 향상되도록 하는 관류형 육각 수평형 증기보일러의 구성을 제공하는데 있다.

도 1a는 종래의 관류형 증기보일러는 나타내는 종단면도

도 1b는 도 1a의 관류형 증기보일러의 횡단면도

도 2a는 본 고안에 따른 관류형 육각 수평형 증기보일러의 일측면 사시도

도 2b는 도 2a의 타측면 사시도

도 2c는 본 고안에 따른 관류형 육각 수평형 증기보일러의 내부구조를 나타내는 분리사시도

도 2d 및 도 2e는 도 2c의 전열핀 설치구조를 나타내는 확대 사시도

도 2f는 도 2a의 측단면도

도 2g는 도 2a의 정단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

30 : 증기헤드 40 : 관수헤드

50 : 수관 62, 64 : 전열핀

70 : 연소실 82, 84 : 재킷

86 : 버너 90 : 커버

94 : 연도 96 : 집연실

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 증기헤드및 관수헤드를 일자형으로 형성하여 커버의 상부내부에는 증기헤드를 하부내부에는 관수헤드를 각각 설치하고, 수관은 양측단으로 갈수록 넓어지게 두 번 절곡하여 상기 증기헤드 및 관수헤드를 중심으로 좌/우 대칭되도록 설치하며, 상기 증기헤드와 관수헤드의 양측단에는 내화성 및 단열성의 재킷을 설치하여 육각형의 연소로를 형성하고, 연소가스가 하부로 배출되도록 함과 아울러 관수헤드와 연소가스가 열교환을이룰 수 있도록 커버 하부 내주에는 관수헤드가 위치되는 집연실 및 이와 연결되는 연도를 설치한 것을 특징으로 하는 관류형 육각 수평형 증기보일러를 제공하는 데 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 2a는 본 고안에 따른 관류형 육각 수평형 증기보일러의 일측면 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 타측면 사시도이며, 도 2c는 본 고안에 따른 관류형 육각 수평형 증기보일러의 내부구조를 나타내는 분리사시도이고, 도 2d 및 도 2e는 도 2c의 전열핀 설치구조를 나타내는 확대 사시도이며, 도 2f는 도 2a의 측단면도이고, 도 2g는 도 2a의 정단면도이다.

본 고안에 따른 관류형 육각 횡형 증기보일러는 상부에 횡으로 증기헤드(30)를 배열하고, 하부에 횡으로 관수헤드(40)를 배열하며, 양측단이 중심부보다 넓게 둔각(鈍角)으로 두번 절곡되어 3단으로 형성된 다수의 수관(50)을 상기 증기헤드(30) 및 관수헤드(40)를 중심으로 좌/우 대칭되도록 설치하여 전체적으로 육각형을 이루도록 하고, 전열핀(62)(64)을 연소가스가 하부에서 상부로 배출되도록 내측하단부와 외측상단부가 개방되도록 수관(50)사이에 대칭으로 설치하고, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(40)와 수관(50) 및 전열핀(62)(64)에 의하여 형성된 연소실(70)의 양단은 내화성 및 단열성의 재킷(82)(84)을 차단하며, 상기 복수개의 재킷(82)(84)중 일측 재킷(82)의 상부에는 버너(86)를 관통설치하고, 상기 연소실(70)을 구성하는 다수의 부품들 외주로는 내화성 및 단열성의 커버(90)를 설치하되, 상기 커버(90)는 전열핀(62)(64)을 통하여 상부로 배출된 연소가스가 다시 하부로 흐르도록 외측 전열핀(62)의 외주와 틈(92)을 갖도록 형성되며 하부에는 연소가스가 관수헤드(40)와 열교환하면서 연도(94)로 배출되도록 하는 집연실(96)이 형성된 것이다.

한편, 상기한 구성에서 커버(90)의 일측 소정개소에는 전열핀(62)과 수관(50) 및 커버(90)에 의하여 형성된 틈(96)의 상부로 관통하는 세척구(97)가 형성되어, 상기 세척구 내로 고압수 분사노즐(미도시)을 삽입하여 고압의 물을 분사함으로써 전열핀(62) 및 틈(96)의 내주면을 청소할 수 있도록 하고, 연소실(70) 및 집연실(96)로 유입된 하수는 연소실(70)의 하단으로 관통된 하수배출구(111a)와 연도(94)의 하단에 형성된 하수배출구(111b)에 의하여 외부로 배수되도록 한다.

그리고, 도면 중 미설명부호 32는 증기출구를 나타내고, 42는 급수 보충구, 101은 압력조절기, 102는 압력계, 103은 수위계, 105는 고온차단감지기, 106은 안전변, 107은 연소실투시창, 109는 연소실 소재구, 110은 수관(50)과 증기헤드(30) 및 관수헤드(40) 내부의 농축수를 배출하기 위한 배수구를 나타내며, 이러한 구성은 증기보일러를 이루기 위한 필수 구성요소로써 그 작용은 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시예를 살펴보면, 버너(86)를 통하여 연소실(70)내로 화염이 분사되면, 이 화염으로부터 연소실(70) 내부에 발생된 고온의 연소가스는 연소실(70) 내측으로 노출된 전열핀(62)의 하단에 형성된 개구부로 유입되어 전열핀(62)(64) 사이를 통해서 상부로 흐른 뒤, 연소실(70) 외측으로 노출된 전열핀(64)의 상단에 형성된 개구부로 배출되어 다시 전열핀(64)과 커버(90)사이의 틈(92)을 통하여 하부로 흘러서 집연실(96)에 모인 후 연도(94)로 배출되며, 이 때 상기 연소가스는 집연실(96)내부에 배치된 관수헤드(40)와 열교환을 이루게 되므로 관수헤드(40)내부의 관수가 예열되는 효과가 있다.

그리고, 하부에 수평형으로 배치된 관수헤드(40)로 유입된 관수는 화염 및 고온의 연소가스에 의하여 가열되면서 증기가 되어 수관(50)을 통하여 증기헤드(30)로 모이게 되고, 증기헤드(30)로 모인 증기는 증기출구(32)를 통해서 외부로 배출된다.

따라서, 본 고안에 의하면 화염분사 길이에 상관없이 증기보일러의 폭이 고정되므로 보일러를 설치할 장소의 반입구 치수에 제한을 받지 않게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 관류형 육각 수평형 증기보일러에 의하면, 증기헤드와 관수헤드에 수관을 길이방향으로 육각형을 이루도록 설치함으로써, 보일러의 수평방향 폭은 화염의 길이와는 무관하므로 설치하고자 하는 장소(예를 들면 목욕탕)의 입구폭에 영향을 받지 않게 되므로 보일러를 조립된 상태로 반입구내로 반입할 수 있게 되어 설치시간이 대폭 절감되는 효과가 있으며, 이와 같이 보일러를 조립된 상태로 설치하므로 분해와 조립의 반복시에 발생되는 제품의 설치불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 화염이 수관이나 전열핀과 닿지 않으므로 카본이 형성되는 일이 발생되지 않으며, 연소가스가 배출되기 전에 관수헤드와 한번 더 열교환을 이루게 되므로 관수헤드내부의 관수가 예열되는 효과를 얻으므로 열효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 단열재 커버(90)내부에 관수헤드(40)와 증기헤드(30)를 설치하여 수관(50)으로 연결하고 수관(50)사이는 연소가스가 지그재그로 흐르도록 복수개의 전열핀(62)(64)을 커버(90)와 이격되도록 설치하여 관수를 증기로 변환시켜 배출하는 관류형 증기보일러에 있어서,

   상기 증기헤드(30)및 관수헤드(40)는 일자형으로 형성하여 커버(90)의 상부내부에는 증기헤드(30)를 하부내부에는 관수헤드(40)를 각각 설치하고, 상기 수관(90)은 양측단으로 갈수록 넓어지게 두 번 절곡하여 상기 증기헤드(30) 및 관수헤드(40)를 중심으로 좌/우 대칭되도록 설치하며, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(40)의 양측단에는 내화성 및 단열성의 재킷(82)(84)을 설치하여 육각형의 연소로(70)를 형성하고, 연소가스가 하부로 배출되도록 함과 아울러 관수헤드(40)와 연소가스가 열교환을 이룰 수 있도록 커버(90) 하부 내주에는 관수헤드(40)가 위치되는 집연실(96) 및 이와 연결되는 연도(94)를 설치한 것을 특징으로 하는 관류형 육각 수평형 증기보일러.