KR200297530Y1 - 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치 - Google Patents

Abstract

횡형 노통연관 보일러의 열효율을 크게 증대시킬 수 있으며 급속가열이 가능하도록, 노통의 버너 반대쪽 부분에 설치되고 노통 내부를 아래쪽에서 위쪽으로 가로질러 설치되고 열교환실과 서로 연통되는 하나이상의 수관을 포함하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치를 제공한다.

또 노통의 버너 반대쪽 중앙부분에 설치되고 외주면에는 수관이 연결되고 내부에는 노통의 길이방향으로 연소실에 연통되는 하나이상의 열교환관이 설치되는 밀폐된 원통형상의 수통을 더 포함하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치를 제공한다.

즉 앞뒤로 관통되어 하나이상 설치되는 열교환관은 노통과 수평으로 설치되어 연소가스의 배출 방해를 주지않고, 열교환관 속으로 노통의 불꽃이 빠져 나가며, 수관 및 수통 속으로 물이 자연순환되면서 가열되어 열효율이 높아진다.

그리고 노통의 지름방향을 따라 자른 단면에서 노통의 단면을 차폐하는 수관 및 수통의 단면적(노통의 길이방향에서 직각방향으로 자른 단면적)을 상기한 노통의 지름방향을 따라 자른 단면적에서 연관의 지름방향 총단면적에 안전계수 1.0∼8.9를 곱하여 뺀 값으로 설정한다.

본래 횡형 노통연관 보일러의 노통 속에는 아무것도 설치되어 있지 않으나 수관과 수통(열효율장치)를 설치하여 에너지절약과 열효율을 증대시키는 것을 고안의 요지로 한다.

Description

횡형 노통연관 보일러의 열효율장치 {Heat Efficiency Apparatus of Horizontal-Type Furnace Smoke Tube Boiler}

본 고안은 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노통 내부에 수관과 수통을 설치하여 노통 내부의 열을 이용하므로 열효율을 크게 증대시킬 수 있으며 급속 가열이 가능한 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치에 관한 것이다.

일반적으로 노통연관 보일러는 용량이 크고 열효율이 높기 때문에, 주로 공장 등의 산업용, 대형 빌딩이나 중앙난방식 아파트의 난방용, 대중목용탕용 등으로 사용되고 있으며, 노통이 수직으로 설치되는 입형과 노통이 수평으로 설치되는 횡형이 있다.

종래의 횡형 노통연관 보일러는 원통형상의 외통(동체)의 내부에 버너가 연결되며 연소실로 기능하는 노통을 외통의 내면으로부터 소정의 간격을 두고 설치하고, 외통과 노통 사이에는 물을 소정의 높이로 채운다. 또 노통의 양쪽 끝면과 외통의 끝면 사이에는 부연소실을 형성하기 위하여 외통과 노통 사이에 채워지는 물이 침입하지 않도록 한쌍의 이격판(관판)을 설치한다.

상기에서 버너쪽(앞쪽)에 위치하는 부연소실에는 외통에 설치하는 배기관이 연결되어 배기가스를 배출할 수 있도록 이루어지며, 양쪽의 부연소실은 다수의 연관을 한쌍의 이격판을 가로질러 소정의 패턴으로 배열 설치하는 것에 의하여 서로 연결된다. 따라서 연소실인 노통에서 연료의 연소가 이루어지면서 발생하는 배기가스는 뒤쪽의 부연소실과 연관을 통하여 앞쪽(버너쪽)의 부연소실로 이동하고, 외통에 설치되는 배기관을 통하여 외부로 배출된다.

따라서 종래의 횡형 노통연관 보일러는 외통과 노통 및 한쌍의 이격판에 의하여 이루어지는 공간인 연소실에 채워지는 물은 노통의 표면 및 연관의 표면과 접하면서 가열되어 수증기로 상변화하고, 외통의 내부 위쪽으로 모이는 수증기는 외통에 설치되는 증기관을 통하여 외부로 배출되고, 증기를 동력으로 사용하는 기계 및 장치나 난방파이프 등으로 공급된다.상기에서 외통과 노통 및 한쌍의 이격판에 의하여 이루어지는 공간인 연소실은 물이 채워져 있는 수부와 증기가 모아지는 수부의 윗부분 공간인 증기부로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 종래 횡형 노통연관 보일러는 연소실로 사용되는 노통과 연관의 표면에서만 열교환이 이루어지므로, 대용량인 다른 방식의 보일러에 비하여 상대적으로 열효율이 높은 편이지만, 절대적인 열효율은 높지 않다.

따라서 열효율을 높일 수 있는 다양한 방법이 제안되고 있지만, 아직 획기적으로 횡형 노통연관 보일러의 열효율을 높일 수 있는 방법은 알려져 있지 않다.

종래의 횡형 노통연관 보일러는 노통 속에 아무 것도 설치되어 있지 않지만, 본 고안은 노통 속에 열교환을 행할 수 있는 장치를 설치하여 열효율을 높이고자 다양한 방식으로 연구와 개발을 진행하였다.

본 고안에서는 배기관으로 빠져나가는 불필요한 온도가 너무 높고 연소실인 노통 내부의 온도가 가장 높다는 점에 착안하여 노통 내부에서 열교환을 하도록 구성하여 열효율을 높이는 방법을 제안한다. 즉 본 고안의 목적은 노통의 내부에 물이 이동하는 수관 및 수통(열효율장치)을 설치하여 연소실의 연소열을 직접 물과 열교환시키므로 열효율을 획기적으로 높일 수 있으며 급속 가열도 가능한 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러를 나타내는 길이방향 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러를 나타내는 지름방향 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 다른 실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러를 나타내는 길이방향 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 다른 실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러를 나타내는 지름방향 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도.도 6은 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 또 다른 실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러를 나타내는 지름방향 단면도.도 7은 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도.

본 고안이 제안하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치는 외주면에 배기관과 증기관이 설치되는 외통과, 외통의 내부에 외통의 내면과 소정의 간격을 두고 설치되고 연소실을 이루는 노통과, 외통 및 노통의 한쪽 옆면(앞면)에 설치되고 연소를 위한 공기와 연료를 분사하고 점화를 행하는 버너와, 노통의 앞쪽 및 뒤쪽의 외주면 끝면과 외통의 내면에 일체로 고정되어 외통 및 노통과 함께 물이 채워지는 열교환실(수부와 증기부)을 형성하고 외통의 앞뒷면과 함께 한쌍의 부연소실을 형성하는 한쌍의 이격판과, 한쌍의 이격판을 가로지르도록 노통의 길이방향으로 길게 설치되고 한쌍의 부연소실을 서로 연결하는 다수의 연관을 포함하는 횡형 노통연관 보일러에 있어서,

상기한 노통의 버너 반대쪽 부분에 설치되고 노통 내부를 아래쪽에서 위쪽으로 가로질러 설치되고 상기한 열교환실(수부)과 서로 연통되는 하나이상의 수관을 포함하여 이루어진다.

또 본 고안이 제안하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치는 상기한 노통의 버너 반대쪽 중앙부분에 설치되고 외주면에는 상기한 수관이 연결되고 내부에는 노통의 길이방향으로 연소실에 연통되는 하나이상의 열교환관이 설치되는 밀폐된 통형상의 수통을 더 포함한다.

그리고 본 고안이 제안하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치는 연소가스의 정상적인 흐름을 방해하지 않도록 상기한 수관 및/또는 수통이 차지하는 지름방향 단면적(연소가스의 흐름을 차폐하는 연소가스의 진행방향과 직각방향의 단면적)을 노통의 지름방향 단면적에서 연관의 지름방향 총단면적에 1.0∼8.9를 곱하여 뺀 값으로 설정한다. 그 이유는 연관 속으로 연소가스(배기가스)가 배출되므로 연관의 지름방향 단면적의 총합을 배기관의 지름방향 단면적과 같다고 보고, 1.0∼8.9를 곱한 것은 유연한 연소가스의 흐름을 위함이다.

다음으로 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예를 적용한 횡형 노통연관 보일러는 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 통형상으로 형성되고 외주면 한쪽에는 배기관(6)이 설치되고 외주면 중앙 위쪽에는 증기관(8)이 설치되는 외통(10)과, 상기한 외통(10)의 내부에 외통(10)의 내면과 소정의 간격을 두고 설치되고 연소실(22)을 이루는 노통(20)과, 상기한 외통(10) 및 노통(20)의 한쪽 옆면(앞면)에 설치되고 연소를 위한 공기와 연료를 분사하고 점화를 행하는 버너(30)와, 링형상(소정의 폭을 갖는 원형 띠형상)을 이루며 상기한 노통(20)의 앞쪽 및 뒤쪽의 외주면 끝면과 상기한 외통(10)의 내면에 일체로 고정되어 외통(10) 및 노통(20)과 함께 물(11)이 채워지는 열교환실(12)을 형성하고 외통(10)의 앞면(13) 및 뒷면(14)과 함께 한쌍의 부연소실(42), (43)을 형성하는 한쌍의 이격판(40)과, 소정의 패턴으로 배열되어 상기한 한쌍의 이격판(40)을 가로지르도록 노통(20)의 길이방향으로 길게 설치되고 상기한 한쌍의 부연소실(42), (43)을 서로 연결하는 다수의 연관(50)을 포함하여 이루어진다.상기한 열교환실(12)은 물(11)이 채워지는 수부와 수부 위쪽으로 증기가 위치하는 증기부로 이루어진다.

그리고 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예는 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 노통(20)의 버너(30) 반대쪽 부분에 설치되고 노통(20) 내부를 아래쪽에서 위쪽으로 가로질러 설치되고 상기한 열교환실(12)(수부)과 서로 연통되는 하나이상의 수관(60)을 포함하여 이루어진다.

상기한 외통(10)은 밀폐된 원통형상으로 이루어지고, 앞면(13)에는 상기한 버너(30)가 고정 설치된다.

상기에서 외통(10)의 형상은 원통형상에 한정되지 않고, 다양한 형태(예를 들면 사각이나 육각, 팔각 등)로 형성하는 것도 가능하다. 그러나 상기한 외통(10)을 원통형상으로 형성하는 것이 물의 흐름 등으로 고려할 때 가장 바람직하다.

상기한 증기관(8)은 상기한 외통(10)의 위쪽(증기부쪽)에 설치하여 열교환실(12)에서 발생하여 위쪽으로 모아지는 수증기가 원활하게 배출될 수 있도록 구성한다. 상기한 증기관(8)은 외통(10)의 길이방향 중앙 및/또는 한쪽 외주면에 하나 또는 2개 이상 배치하여 설치한다.

상기한 외통(10)에는 열교환실(12) 내부(증기부)의 압력을 측정할 수 있도록 압력계(5)를 설치하고, 과도하게 압력이 상승하는 경우의 안전장치로서 소정 압력이상으로 압력이 상승하는 경우 개방되어 내부의 수증기를 배출하는 안전밸브(4)를 설치한다.

상기한 열교환실(12)에는 위쪽으로 수증기가 모이는 빈 공간(증기부)을 확보할 수 있도록 상기한 외통(10)의 일정 높이까지만 물(11)을 채우게 된다. 상기한 열교환실(12)에 있어서 물(11)이 채워지는 부분을 수부라 한다.

상기한 외통(10)의 버너(30) 반대쪽에는 연소실(22) 및 부연소실(42)의 압력이 과도하게 상승하는 경우의 안전장치로서 소정 압력이상으로 압력이 상승하는 경우 개방되어 압력을 배출하고 역화를 방지하기 위하여 폭발구(2)를 설치한다.

상기한 버너(30)에는 LPG, LNG 등의 가스 연료 또는 석유, 등유 등의 액체 연료를 공급하는 연료파이프(32)와, 연료의 연소에 필요한 산소를 공급하기 위한공기파이프(34)가 연결된다.

상기한 노통(20)은 상기한 버너(30)와 연결되는 쪽(앞쪽)을 점차 지름이 증대되는 원뿔형상으로 형성하는 것이 연소가스 및 열의 흐름이 원활하게 이루어지므로 바람직하다.

상기한 노통(20)은 열교환되는 접촉면적을 증대시키기 위하여 외표면 및/또는 내표면을 주름형상이나 파형상으로 형성한다.

상기한 노통(20)의 한쪽(앞쪽) 측면은 상기한 버너(30)와 연결되고, 반대쪽(뒤쪽) 측면은 개방되어 뒤쪽의 부연소실(42)과 서로 연통된다.

그리고 상기한 배기관(6)은 상기한 앞쪽의 부연소실(43)과 연통되도록 상기한 외통(10)에 설치된다.

상기한 버너(30)로부터 분사되는 연료가 상기한 노통(20)내에서 연소되어 발생하는 연소가스 및 열은 연소실(22)과 부연소실(42)을 거쳐 상기한 다수의 연관(50)을 통과한 다음, 상기한 부연소실(43)에서 모아져 상기한 외통(10)에 설치된 배기관(6)을 통하여 외부로 배출된다. 도면에서는 연소가스 및 열의 흐름을 실선화살표로 나타낸다.

상기한 이격판(40)은 부연소실(42)과 열교환실(12), 부연소실(43)과 열교환실(12) 사이를 완전하게 차단하도록 설치된다.

따라서 상기한 연소실(22)과 부연소실(42)은 서로 연통되도록 이루어지고, 상기한 열교환실(12)은 상기한 연소실(22) 및 부연소실(42)과 서로 차단되도록 이루어진다.

상기한 연관(50)은 열교환실(12)을 가로질러 양쪽의 부연소실(42), (43)을 서로 연통시키도록 이루어지고, 양쪽 끝부분이 상기한 이격판(40)에 의하여 고정 지지되도록 이루어진다.

상기한 수관(60)은 상기한 노통(20)의 내부에 아래로부터 위쪽으로 수직으로 설치하는 것도 가능하고, 노통(20)의 내면을 따라 원호형상으로 굽어지는 형상으로 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 수관(60)을 수평으로 설치하는 것은 아래에서 위쪽으로 흐르는 수증기의 흐름에 맞지 않으므로 효율적이지 못하다.

상기한 수관(60)은 노통(20)을 길이방향 수직면으로 자른 단면을 중심으로 서로 대칭되는 형상으로 형성하여 설치하는 것도 가능하고, 노통(20)의 길이방향으로 지그재그형상으로 배치하여 설치하는 것도 가능하다.

상기한 수관(60)은 노통(20) 내부를 관통하여 노통(20) 아래쪽의 열교환실(12)(수부)과 노통(20) 위쪽의 열교환실(12)(수부)이 수관(60)을 통하여 서로 직접 연통되도록 구성한다.

상기한 수관(60)의 외표면 및/또는 내표면은 원통형상으로 형성하는 것도 가능하고, 연소가스 및/또는 물(11)과의 접촉면적이 넓어지도록 주름형상으로 형성하거나 다수의 요철을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 설치되는 수관(60)에 있어서 노통(20)의 지름방향을 따라 자른 단면으로 나타나는 단면적(연소가스의 진행방향과 직각방향의 단면적)은 연소가스의 정상적인 흐름을 방해하지 않는 범위에서 설정하는 것이 바람직하다. 즉 상기한 수관(60)이 설치됨에 따라 노통(20)의 지름방향 단면에서 수관(60)에 의하여 차폐되는 면적(가려지는 면적)을 연소실(22)로부터 부연소실(42)로 흐르는 연소가스의 흐름을 방해하지 않는 면적이 되도록 상기한 수관(60)의 크기와 형상, 위치, 수를 설정하여 배열 설치한다.

상기와 같이 설치되는 수관(60)에 있어서 노통(20)의 지름방향을 따라 자른 단면에서 노통(20)의 단면을 차폐하는 수관(60)의 단면적은 상기한 노통(20)의 지름방향을 따라 자른 단면적에서 상기한 연관(50)의 지름방향 총단면적(연관(50) 1개의 지름방향 단면적에 총 연관(50)의 수를 곱한 값)에 안전계수 1.0∼8.9를 곱하여 뺀 값으로 설정한다.

상기에서 연관(50) 속으로 연소가스가 배출되므로 연관(50)의 지름방향 총단면적은 배기관(6)의 지름방향 단면적과 같다고 볼 수 있으며, 안전계수 1.0∼8.9는 유연한 연소가스(배기가스)의 흐름을 위한 것이다.

상기한 연소실(22)의 지름방향으로 자른 단면적(노통(20)의 단면적)에서 연관(50)의 지름방향 총단면적을 빼면 여유분이 산출된다. 일반적으로 노통(20)의 지름방향 단면적:연관(50)의 지름방향 총단면적은 버너(30)의 종류, 각 보일러 제조회사의 제조기술(노하우) 차이, 보일러의 규격이나 형상 등에 따라 대략 3:1∼9:1 정도로 계산한다.

그런데 상기한 여유분 전체에 수관(60)을 설치하여 차폐하는 경우에는 역화나 불완전연소 또는 순간적인 연소가스의 증가 등의 예측하지 못한 문제에 의하여 설계값보다 연소가스의 자연스런 배출에 문제가 발생하게 된다. 이러한 점을 감안하여 안전을 위하여 연관(50)의 지름방향 총단면적에 안전계수로 1.0∼8.9 정도 범위에서 선택하여 곱하여 계산하고, 수관(60)(열효율장치)의 설치면적을 계산한다.즉 보통 노통(20)의 단면적이 연관(50)의 단면적보다 크게 되며, 예를 들어 노통(20)의 지름방향 단면적이 9이고, 연관(50)의 지름방향 총단면적이 1이라고 할 때, 여기에 안전계수 8.9를 곱하면, 9-(1X8.9)=0.1로 계산되고, 0.1은 연관(50)의 총단면적의 0.1이라는 뜻이고, 열효율장치는 연관(50)의 총단면적의 1/10로 만든다는 뜻이다.

상기에서 안전계수를 1.0보다 작게 설정하는 경우에는 배기가스가 빠져나가는 공간 여유분이 너무 적어 상기한 수관(60)이 연소가스의 흐름을 방해할 우려가 있으며, 안전계수를 8.9보다 크게 설정하는 경우에는 지나치게 상기한 수관(60)의 단면적이 적어지므로 원하는 만큼의 열효율 증대를 얻을 수 없다.

상기한 안전계수는 안전성과 열효율의 양쪽면을 모두 감안하면 2.5∼8.9 정도의 범위에서 설정하는 것이 보다 바람직하다.

그리고 상기한 수관(60)은 버너(30)에서 분사된 연료가 연소하면서 발생하는 가장 화력이 좋은 불꽃중심이 노통(20)의 앞쪽에서 중간 지점 근처(중간 지점 앞쪽)까지 위치하므로 이 지점 뒤쪽으로 설치하는 것이 연소열에 의해 충분하게 노통(20)이 가열될 수 있으므로 바람직하다. 따라서 상기한 수관(60)은 노통(20)의 길이방향 중간 뒤쪽(버너(30) 반대쪽) 부분에 설치한다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예의 작동과정을 설명한다.

상기한 버너(30)로부터 분사된 연료가 연소됨에 따라 발생하는 연소가스는 노통(20) 내에 설치되는 수관(60) 사이 및 연소실(22)을 거쳐 부연소실(42), 연관(50), 부연소실(43)을 통과하여 배기관(6)으로 배출된다. 도면에서는 실선화살표로 연소가스의 흐름을 나타낸다.

상기한 과정에서 연소가스가 수관(60) 사이를 통과하면서 수관(60)을 가열시키게 되고, 수관(60) 내부에 채워진 물(11)은 열교환에 의해 가열되고 수증기로 상변화하여 열교환실(12) 위쪽(증기부)으로 이동하게 된다. 또 상기한 연관(50)을 통과하는 연소가스(배기가스)의 열에 의하여 열교환실(12)(수부)의 물(11)이 가열되어 수증기로 상변화함과 동시에, 상기한 노통(20)의 외표면에 접하는 열교환실(12)의 물(11)도 열교환에 의하여 가열되어 수증기로 상변화하여 상기한 열교환실(12)의 위쪽(증기부)에서 모이게 되어 증기관(8)을 통하여 외부로 공급된다. 도면에서는 물 및 수증기의 흐름을 점선화살표로 나타낸다.

즉 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 일실시예에 의하면, 종래의 노통(20)의 외표면과 연관(50)에 의한 열교환에 더하여 상기한 연소실(22)에 설치된 수관(60)에 의한 열교환으로 물(11)이 가열되므로, 열효율이 한층 향상된다.

또 버너(30)에 의한 연소가 시작됨과 동시에 연소실(22)에 설치된 수관(60)의 물(11)이 가열되기 시작하므로, 급속 가열이 가능해진다.

그리고 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 다른 실시예는 도 3∼도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 노통(20)의 버너(30) 반대쪽에 설치되고 노통(20) 내부를 아래쪽에서 위쪽으로 가로질러 설치되고 상기한 열교환실(12)과 서로 연통되는 하나이상의 수관(61)과, 상기한 수관(61)이 외주면에 위아래로 연결되고 내부에는 노통(20)의 길이방향으로 연소실(22)에 연통되는 하나이상의 열교환관(74)이 설치되는 밀폐된 원통형상의 수통(70)(열효율장치)을 포함하여 이루어진다.

상기에서는 수통(70)을 원통형상으로 이루어지는 것으로 설명하였지만, 사각이나 육각 등 다각형상 또는 타원형상 등 다양한 통형상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기한 열교환관(74)으로는 연소가스가 통과하며, 상기한 수관(61) 및 수통(70)의 내부에는 열교환실(12)의 물(11)이 채워져 순환한다.

따라서 상기한 수관(61)에서의 열교환에 더하여 상기한 열교환관(74)과 수통(70)에서의 열교환이 함께 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 다른 실시예에 있어서는 상기한 일실시예에 비하여 물과 연소가스 사이의 접촉면적을 크게 증대시킬 수 있으므로 열효율이 획기적으로 향상된다.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 일실시예와 마찬가지로 노통(20) 내부의 연소실(22)을 차폐하는 수관(61) 및 수통(70)의 단면적(연소가스 진행방향의 직각방향 단면적)을 상기한 노통(20)의 지름방향을 따라 자른 단면적에서 상기한 연관(50)의 지름방향 총단면적에 안전계수 1.0∼8.9를 곱하여 뺀 값으로 설정한다.

상기한 수관(61) 및 수통(70)의 외표면 및/또는 내표면은 원통형상으로 형성하는 것도 가능하고, 연소가스 또는 물(11)이 접촉하는 표면적이 넓어지도록 주름형상이나 파형상, 나선형상 등으로 형성하는 것도 가능하다. 또 상기한 수관(61) 및 수통(70)의 외표면 및/또는 내표면에는 열교환효율을 높이기 위하여 접촉면적이 증대되도록 다양한 형상으로 요철이나 돌기 등을 형성하는 것도 가능하다.

상기한 수통(70)의 한쪽 또는 양쪽 측면에는 외주면을 따라 연소가스의 흐름을 안내하기 위하여 나팔형상 또는 원뿔형상의 안내판(76)을 설치하는 것이 바람직하다.

즉 상기한 수통(70)의 버너(30)쪽(앞쪽)에 설치하는 안내판(76)은 연소가스의 흐름을 열교환관(74)쪽으로 안내하며, 상기한 수통(70)의 뒤쪽에 설치하는 안내판(76)은 수통(70)의 외표면을 따라 흐르는 연소가스의 흐름을 안내하면서 열교환관(74)으로부터 토출되는 연소가스의 흐름을 자연스럽게 안내한다.

상기와 같이 안내판(76)을 설치하는 것에 의하여 열교환관(74)으로 연소가스의 흐름이 원활하게 안내되므로 열교환효율이 보다 증대된다.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.그리고 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 또 다른 실시예는 도 6∼도 7에 나타낸 바와 같이, 상기한 다른 실시예에 있어서, 상기한 수통(70)을 3개 설치하고, 상기한 수통(70) 사이를 연결관(72)을 통하여 서로 연통시켜 연결하는 구성으로 이루어진다.즉 보일러의 종류와 구조에 따라 원하는 만큼의 열효율을 얻고자 할 때에는 원하는 크기의 수관(61)과 수통(70)을 상기한 다른 실시예와 마찬가지로 설치하여야 하나, 수관(61)과 수통(70)을 노통(20) 안에 설치하는 경우에는 뒤쪽 폭발구(2)쪽을 통하여 수통(70)을 삽입하여야 하는 데, 폭발구(2)의 지름이 작을 때에는 원하는 크기의 수통(70)을 삽입할 수가 없게 된다. 또 수통(70)의 길이는 버너(30)의 불꽃 중심을 피한 노통(20)의 중심 뒤쪽에 설치하여야 하므로 수통(70)의 길이에도 제한을 받게 된다. 따라서 이러한 경우에는 수통(70)을 2개이상(바람직하게는 대략 2∼5개 정도)을 연결관(72)을 통하여 서로 연결하여 설치하는 것이 바람직하다.상기한 연결관(72)은 반달형상이나 원호형상으로 형성하여 설치하는 것이 상하방향의 노통(20)의 신축성과 열효율장치(수관(61)과 수통(70))의 신축성이 서로 조화롭게 신축작용을 할 수 있게 되므로 바람직하다. 즉 상기한 연결관(72)을 원호형상으로 설치하면 서로의 신축작용을 돕게 되어 이완과 이탈을 방지하고 열효율장치의 설치면적을 넓혀 열효율을 높이는 것이 가능하다.상기한 연결관(72)을 통하여 하나의 수통(70)으로 유입된 물(11)이 다른 수통(70)으로 이동하게 된다.상기한 또 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예 및 상기한 다른 실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치에 의하면, 노통 내부의 연소실에 내부에 열교환실의 물이 흐르는 수관 및 수통을 설치하므로, 종래에 비하여 추가적인 연소가스와 물 사이의 열교환이 이루어지고, 획기적으로 열효율이 향상된다. 또한 운전중 항상 고온으로 가열되어 있는 수관과 수통은 점화될 수 있는 400℃ 이상의 고온으로 가열되어 있으므로, 미연소된 연료의 점화를 도와서 완전연소를 도울 수 있다.

또 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치에 의하면, 연소가 이루어지는 연소실 내부에 열교환이 이루어지는 수관 및 수통을 설치하므로, 버너의 작동과 동시에 물의 가열이 이루어지고, 급속 가열이 가능해진다.

즉 본 고안에 따른 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치에 의하면, 완전연소를 도우며 열효율의 향상과 급속 가열이 가능해지므로, 에너지절감과 원가절감이 가능하다.

Claims (6)

1. 외주면에 배기관 및 증기관이 설치되는 외통과, 외통의 내부에 외통의 내면과 소정의 간격을 두고 설치되고 연소실을 이루는 노통과, 외통 및 노통의 앞면에 설치되고 연소를 위한 공기와 연료를 분사하고 점화를 행하는 버너와, 노통의 앞쪽 및 뒤쪽의 외주면 끝면과 외통의 내면에 일체로 고정되어 외통 및 노통과 함께 물이 채워지는 열교환실을 형성하고 외통의 양쪽 측면과 함께 한쌍의 부연소실을 형성하는 한쌍의 이격판과, 한쌍의 이격판을 가로지르도록 노통의 길이방향으로 길게 설치되고 한쌍의 부연소실을 서로 연결하는 다수의 연관을 포함하여 이루어지는 횡형 노통연관 보일러에 있어서,

   상기한 노통의 버너 반대쪽 부분에 설치되고 노통 내부를 아래쪽에서 위쪽으로 가로질러 설치되고 상기한 열교환실과 서로 연통되는 하나이상의 수관을 포함하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 수관은 상기한 노통의 내부에 아래로부터 위쪽으로 수직 또는 노통의 내면을 따라 원호형상으로 굽어지는 형상으로 설치하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기한 노통의 버너 반대쪽 중앙부분에 설치되고 외주면에는 상기한 수관이 위아래로 연결되고 내부에는 노통의 길이방향으로 연소실에 연통되는 하나이상의 열교환관이 설치되는 밀폐된 원통형상의 수통을 더 포함하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기한 수통의 한쪽 또는 양쪽 측면에는 외주면을 따라 연소가스의 흐름을 안내하기 위하여 나팔형상 또는 원뿔형상의 안내판을 설치하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기한 수관 및 수통의 외표면 또는 내표면은 연소가스 또는 물과의 접촉면적이 넓어지도록 주름형상으로 형성하거나 다수의 요철을 형성하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기한 수관 및 수통은 상기한 노통의 지름방향을 따라 자른 단면에서 노통의 단면을 차폐하는 수관 및 수통의 단면적을 상기한 노통의 지름방향을 따라 자른 단면적에서 상기한 연관의 지름방향 총단면적에 안전계수 1.0∼8.9를 곱하여 뺀 값으로 설정하여 설치하는 횡형 노통연관 보일러의 열효율장치.