KR20030072715A - 수관식 증기 및 급탕 보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수관식 보일러에 관한 것으로, 단열재 커버(10)내부에 관수헤드(20)와 증기헤드(30)를 상/하로 설치하여 수직으로 설치되는 수관(40)으로 연결하되 관수헤드(20)의 상부면에는 증기헤드(30)측으로 돌출부(22)를 돌출형성하고, 수관(40)사이에는 연소가스가 상하 지그재그로 흐르도록 복수개의 전열핀(52)(54)을 커버(10)와 이격되도록 설치하며, 커버(10) 하부 내주에는 관수헤드(20)가 위치되는 집연실(12) 및 이와 연결되는 연도(14)를 설치하고, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(20)의 양측단에는 내부에 증기헤드(30) 및 관수헤드(20)와 연결된 수실(62)(72)이 형성된 내화성 및 단열성의 재킷(60)(70)을 설치하며, 상기 복수개의 재킷(60)(70)중 일측 재킷(60)에는 열교환용관(82)이 관수헤드(20)의 돌출부(22)내부에 설치되도록 열교환기(80)를 관통설치하는 것을 특징으로 하는 수관식 증기 및 급탕 보일러를 제공함으로써, 하나의 증기보일러로 증기보일러와 온수보일러를 동시에 사용할때와 같은 증기와 온수를 생산 공급할 수 있도록 한 것이다.

Description

수관식 증기 및 급탕 보일러{Steam and warm water boiler}
본 발명은 수관식 증기보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보일러 내부에 관수헤드와 증기헤드를 상/하 수평으로 배치하고, 이 관수헤드와 증기헤드는 상/하로 배열 설치되는 다수의 수관으로 연결하며, 관수헤드의 내부에는 온수공급용 열교환기를 설치함으로써, 관수헤드내부의 고온의 관수로 열교환기내부의 온수를 가열하여, 하나의 보일러로써 증기와 온수를 동시에 공급할 수 있도록 하는 수관식 증기 및 급탕 보일러에 관한 것이다.
일반적으로 목욕탕과 같이 증기 및 온수를 사용하는 곳에서는 증기를 공급하기 위한 증기보일러 및 온수를 공급하기 위한 온수보일러가 필요하며, 종래에는 이들을 각각 독립적으로 운전하였으므로, 연료비가 많이 들고, 유지 및 관리가 어려운 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 증기보일러로부터 발생된 증기를 일부는 사우나실로 보내고, 사우나실로부터 발생되는 폐증기와 증기보일러로부터 발생된 증기중 사우나실로 보내지 않은 다른 증기를 그대로 혹은 액상으로 변환시켜 온수탱크에 설치된 열교환기로 보냄으로써, 증기보일러의 열을 이용하여 증기와 온수를 동시에 사용할 수 있도록 하는 기술이 개발되어 현재 사용되고 있다.
그러나 상기한 바와 같이 증기보일러를 이용하여 증기와 온수를 공급하는 시스템에서는 증기가 열교환기까지 가는 동안 관로가 외부와 열교환하므로 열손실이 많고, 관로를 이용하여 증기보일러와 열교환기를 연결하여야 하므로 설치가 복잡할 뿐 아니라, 일반적으로 목욕탕에서는 증기:온수의 비율이 20~30:70~80이므로 상기한 바와 같이 증기보일러의 가동만으로 온수를 공급할때에는 급탕의 효과가 떨어지는 문제점이 발생되었기 때문에 종래에는 여름과 같이 온수의 사용량이 떨어지더라도 온수보일러 및 증기보일러를 모두 가동하여야 하므로 연료소비가 많은 문제점이 있을 뿐 아니라, 증기보일러와 온수보일러를 모두설치하여야 하므로 공간과 운영 및 유지비가 많이 소모되는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보일러 내부에 관수헤드와 증기헤드를 상/하 수평으로 배치하고, 이 관수헤드와 증기헤드는 상하로 설치되는 다수의 수관으로 연결하며, 관수헤드의 내부에는 온수공급용 열교환기를 설치함으로써, 관수헤드내부의 고온의 관수로 열교환기내부의 온수를 가열하여, 하나의 보일러로써 증기와 온수를 동시에 공급할 수 있도록 하는 수관식 증기 및 급탕 보일러를 제공하는데 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 수관식 증기 및 급탕 보일러의 종단면도
도 1b는 수관식 증기 및 급탕 보일러의 횡단면도
도 1c는 보일러의 내부구조를 나타내는 분리사시도
도 1d는 열교환기의 헤드구조를 나타내는 단면도
도 1e는 보일러와 온수탱크의 연결상태를 나타내는 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 커버 20 : 관수헤드
22 : 돌출부 30 : 증기헤드
40 : 수관 52, 54 : 전열핀
60, 70 : 재킷 62, 72 : 수실
80 : 열교환기 82 : 열교환용관
87 : 열교환기 헤드
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
도 1a는 본 발명에 따른 수관식 증기 및 급탕 보일러의 종단면도이고, 도 1b는 수관식 증기 및 급탕 보일러의 횡단면도이며, 도 1c는 보일러의 내부구조를 나타내는 분리사시도이고, 도 1d는 열교환기의 헤드구조를 나타내는 단면도이며, 도 1e는 보일러와 온수탱크의 연결상태를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 수관식 증기 및 급탕 보일러는 도 1a및 도 1b에 나타내는 바와 같이 단열재 커버(10)내부에 관수헤드(20)와 증기헤드(30)를 상/하로 설치하여 상하 방향의 수관(40)으로 연결하되 관수헤드(20)의 상부면에는 증기헤드(30)측으로 돌출부(22)를 돌출형성하고, 수관(40)사이에는 연소가스가 상하 지그재그로 흐르도록 복수개의 전열핀(52)(54)을 커버(10)와 이격되도록 설치하며, 커버(10) 하부 내주에는 관수헤드(20)가 위치되는 집연실(12) 및 이와 연결되는 연도(14)를 설치하고, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(20)의 양측단에는 내부에 증기헤드(30) 및 관수헤드(20)와 연결된 수실(62)(72)이 형성된 내화성 및 단열성의 재킷(60)(70)을 설치하며, 상기 복수개의 재킷(60)(70)중 일측 재킷(60)에는 열교환용관(82)이 관수헤드(20)의 돌출부(22)내부에 설치되도록 열교환기(80)를 관통설치한 것이다.
한편, 상기한 구성에서 열교환기(80)는 해당업자라면 다수의 방법으로 실시 가능하겠으나, 본 발명에서는 U형 4패스식 열교환기(80)를 예로써 도 1c및 도 1d를 참조하여 살펴보면, 격판(83)에 의하여 유입관(84a)이 설치된 유입실(84)과 유출관(85a)이 설치된 유출실(85)및 중계실(86)로 삼분된 열교환기 헤드(87)와, 다수의 통공(88a)이 형성되어 상기 열교환기 헤드(87)의 일면에 밀착설치되는 차단관판(88)과, U형으로 형성되어 상기 차단관판(88)의 통공(88a)에 양종단이 설치되는 열교환용관(82)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 수관식 증기 및 급탕 보일러의 사용예를 하기에서 살펴본다.
버너(16)를 통하여 연소실(18)내로 화염이 분사되면, 이 화염으로부터 연소실(18)내부에 발생된 고온의 연소가스는 복수개의 전열핀(52)(54)과 커버(10) 사이를 상하 지그재그식으로 통과한 후 집연실(12)에 모여 연도(14)로 배출되고, 하부에 수평형으로 배치된 관수헤드(20)로 유입된 관수는 화염 및 고온의 연소가스에의하여 가열되면서 증기가 되어 수관(40)을 통하여 증기헤드(30)로 모이게 되고, 증기헤드(30)로 모인 증기는 증기출구(19)를 통해서 외부로 배출된다.
이때, 순환펌프(90)에 의하여 온수저장탱크(92)로부터 강제로 열교환기(80)의 유입실(84)로 들어온 물은 열교환용관(82)을 거쳐서 중계실(86)로 유입되고 이와 같이 중계실(86)로 유입된 물은 다시 열교환용관(82)을 거쳐 유출실(85)로 흐르므로, 유입실(84)로 유입된 물이 유출실(85)로 가는 도중에 관수헤드(20)내부의 고온수와 열교환하므로, 유출구(85a)로는 고온의 온수가 배출된다.
그리고, 도면중 미설명부호 95a및 95b는 체크밸브로써, 온수저장탱크 내부의 물이 특정온도, 예를 들면 80℃ 이상이 되어 순환펌프(90)가 멈출경우 열교환기(80)내부의 증기가 온수저장탱크(92)내부로 역류하는 것을 방지하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면 하나의 보일러를 가동하여 충분한 증기와 온수를 공급받을 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 구성되는 수관식 증기 및 급탕 보일러에 의하면, 관수헤드내부에 열교환기의 열교환용관이 설치되어 하나의 보일러 가동만으로 종래의 온수보일러와 증기보일러를 동시에 가동한 만큼의 증기와 온수를 공급받을 수 있게되므로, 운영비와 설치공간의 소모가 작으며, 하나의 보일러만 설치하면 되므로 설치공정이 간단하고, 유지 관리가 용이한 효과가 있으며, 보일러가 수평형이므로 설치하고자 하는 공간의 반입구폭에 제한을 덜 받게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 증기보일러에 있어서,
    단열재 커버(10)내부에 관수헤드(20)와 증기헤드(30)를 상/하로 설치하여 수직으로 설치되는 수관(40)으로 연결하되 관수헤드(20)의 상부면에는 증기헤드(30)측으로 돌출부(22)를 돌출형성하고, 상기 증기헤드(30)와 관수헤드(20)의 양측단에는 내부에 증기헤드(30) 및 관수헤드(20)와 연결된 수실(62)(72)이 형성된 내화성 및 단열성의 재킷(60)(70)을 설치하여 연소실(18)을 형성하며, 상기 복수개의 재킷(60)(70)중 일측 재킷(60)에는 열교환용관(82)이 관수헤드(20)의 돌출부(22)내부에 설치되도록 열교환기(80)를 관통설치하는 것을 특징으로 하는 수관식 증기 및 급탕 보일러.
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