KR20030094942A

KR20030094942A - 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러

Info

Publication number: KR20030094942A
Application number: KR1020020032302A
Authority: KR
Inventors: 신연철
Original assignee: 주식회사 경동보일러
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR100474177B1

Abstract

본 발명은 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러에 관한 것으로서, 본 발명은 현열 열교환기(30)와 잠열 열교환기(40) 및 시스턴탱크(70)를 갖춘 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 시스턴탱크(70) 안에 잠열 열교환기(40)에서 발생하는 응축수(61)를 모으는 응축수 수집통(사이폰관;60)을 설치하는 것을 특징으로 하고, 상기 시스턴탱크(70)의 배수구(71)와 응축수 수집통(60)의 응축수 배출구(62)를 병용 사용하고, 잠열 열교환기(40)에서 응축수 수집통(60)까지의 응축수 배수관(63)의 일부를 시스턴탱크(70)에 내장되는 구조를 갖는 것이다.

이와 같이 구성함으로써, 본 발명은 가스보일러의 크기를 보다 컴팩트한 사이즈로 만들 수 있게 됨은 물론, 제조원가를 절감시키면서 생산공수를 줄일 수 있게 한 것이다.

Description

시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러{Condensing Gas Boiler using Cistern Tank}

본 발명은 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 응축수 수집통(사이폰관)을 시스턴탱크에 내장함으로써, 가스보일러의크기를 보다 컴팩트한 사이즈로 만들 수 있게 됨은 물론 제조원가를 절감시키면서 생산공수를 줄일 수 있도록 한 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러에 관한 것이다.

일반적으로 가스보일러는 가스를 연료로 하며, 상기 가스를 연소시킬 때 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열하고, 가열되어 축열된 물을 강제적으로 순환시키는 순환펌프에 의해 실내에 설치되어 있는 난방배관으로 순환시켜 실내를 난방하게 되며, 아울러 데워진 물을 욕실과 부엌 등에 온수로 공급하는 장치이다.

이러한 가스보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌 수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다.

이 중에서 콘덴싱 방식은 가스버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열 열교환기와 함께 현열 열교환기를 통과한 배기가스의 응축 잠열을 재차 흡수하여 열효율을 극대화시키는 잠열 열교환기를 지니고 있는 것을 말하며, 비콘덴싱 방식은 현열 열교환기만 구비하고 있는 것을 말한다.

이렇게 현열 열교환기와 잠열 열교환기를 갖추고 있는 상기 콘덴싱 가스보일러는 가스가 하측으로 이동하여서 열을 공급하도록 하는 하향 연소방식과, 열이 상측으로 이동하면서 열을 공급하도록 하는 상향 연소방식의 가스보일러로 구분할 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 내부구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러는 가스공급관(11)을 통하여 유입된 가스를 이용하여서 연소실(20) 내부에서 열을 발생하도록 하는 가스버너(10)와; 상기 가스버너(10)의 열을 받아서 현열파이프(31)로 이동하는 난방수를 데워주는 현열 열교환기(30)와: 상기 현열 열교환기(30)에서 사용된 열을 이용하여서 잠열파이프(41)를 통하여 이동하는 난방수에 잠열을 제공하도록 하는 잠열 열교환기(40)를 갖추고 있는 구성으로 되어 있다.

즉, 상기 가스버너(10)의 상부로는 현열 열교환기(30)가 배치되고, 상기 현열 열교환기(30)에 이어져 그 상부로 잠열 열교환기(40)가 배치된다.

그리고, 상기 현열 열교환기(30)와 상기 잠열 열교환기(40) 사이에 상기 잠열 열교환기(40)에서 맺혀진 응축수를 받아주도록 하는 응축수받이 격벽(50)이 형성되어 있고, 상기 응축수받이 격벽(50)의 중심부분에는 열기가 상기 현열 열교환기(30)에서 상기 잠열 열교환기(40)로 이동하도록 하는 통로(51)가 형성되어 있으며, 상기 응축수받이 격벽(50)의 측면부분에 모여진 응축수를 배출하도록 하는 응축수 수집통(사이폰관;60)이 설치되어 있다.

또한, 가스보일러 내부의 일측에는 난방수가 팽창되는 체적을 보전하기 위하여 일정한 공간을 갖는 연질의 플라스틱재질의 시스턴탱크(70)가 구비되게 된다.

상기 시스턴탱크(70)에는 항상 일정량의 난방수가 저장되게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 콘덴싱 가스보일러를 작동하게 되면, 송풍팬(도시안됨)에 의해 공기가 공기흡입구(21)를 통해 상부로 공급됨과 아울러 가스공급관(11)을 통해 가스가 공급되면서 연소실(20)의 하부에 설치된 가스버너(10)가 점화되어화염을 발생하게 된다.

이에 따라, 상기 가스버너(10)의 연소열이 직접적으로 현열 열교환기(30)에 전달되어, 그 내부 관로를 흐르는 난방수를 가열하게 되며, 배기덕트의 유로 상에 설치된 잠열 열교환기(40)는 배기가스 중의 잠열을 회수하여 난방수를 가열시키게 된다.

그리고, 상기 잠열 열교환기(40)를 통과한 배기가스는 배기구(80)를 통해서 외부로 방출되게 된다.

이때, 상기 잠열 열교환기(40)쪽에서 응축 잠열을 회수하는 과정에서 응축수가 발생하게 되는 데, 이 응축수는 자연스럽게 하부로 낙하하게 되어 응축수받이 격벽(50)에 받아지면서 파이프를 통하여 외부로 배출되어져서 응축수 수집통(60)에 모여지게 된다.

한편, 상기 현열 열교환기(30)에서 열을 받아 가열된 난방수는 난방배관(90)을 통과하면서 실내의 난방을 마치게 되고, 이렇게 난방을 마친 난방수는 난방수환수관(91)을 통해 상기 시스턴탱크(70)로 유입되어 체적의 변화를 발생시켜 압력이 완화된 다음, 순환펌프(도시안됨)의 작동에 의해 물공급관(92)을 통해 잠열 열교환기(40)로 공급된 다음 현열 열교환기(30)를 지나면서 재차 가열되어 난방수이송관(93)을 통해 다시 난방배관(90)으로 이동하게 된다.

이러한 과정을 반복적으로 수행하여 난방수가 순환되면서 난방 운전을 하게 된다.

상기와 같이 현열 및 잠열을 흡수하도록 구성된 종래 일반적인 상향 연소식콘덴싱 가스보일러의 경우 내부에서 응축과정이 이루어지므로 잠열 흡수부인 잠열 열교환기(40)는 습한 환경에 있게 되며, 이러한 습한 환경은 배기가스 중의 수증기가 응축되면서 기체에서 액체로 변하게 되기 때문이다.

따라서, 통상적으로 콘덴싱 가스보일러는 열효율을 고려하여 열교환기에 동 재질을 많이 사용하고 있으나, 응축시 발생하는 산성수분과 배기가스중의 황산화물, 질소산화물 및 연소열에 의해 부식이 발생하는 바, 이를 억제하기 위해 근래에는 내식성을 갖춘 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 열교환기를 구성하게 된다.

그러나, 상기 알루미늄 또는 스테인레스 재질은 내식성이 좋은 반면, 열전도도가 낮기 때문에 동으로 형성하는 보일러와 동일 내지 유사한 열량을 얻기 위해서는 동으로 형성하는 열교환기에 비해 크기가 커지고 무게가 무거워지는 문제점이 있었다.

또한, 응축수에 의한 부식 및 열전달 능력을 가늠하여 재질을 선택함에 있어 난해한 문제점이 있었고, 제조원가가 상승하게 되는 등의 문제점이 있었다.

한편, 상기한 종래의 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 경우, 상기 응축수 수집통(사이폰관;60)을 시스턴탱크(70)와는 별도로 구성하여 배치함으로써, 제품 내 활용공간이 커지고 제조원가가 상승하는 단점을 가지고 있었다.

또한, 상기 응축수를 모으기 위한 수집용 관 및 배출관을 별도로 두어야 하는 경우도 생길 수 있었다.

따라서, 이로 인해 각 부품이 차지하는 면적이 커지게 되어 가스보일러 제품의 크기가 커지고, 별도의 부품을 제작하여 조립해야 하기 때문에 제조 원가가 상승하게 됨은 물론, 조립공수가 늘어나게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스보일러의 내부 일측에 위치한 시스턴탱크 안에 응축수 수집통(사이폰관)을 내장 설치함으로써, 가스보일러의 크기를 컴팩트한 사이즈로 만들 수 있도록 추구함은 물론 제조원가를 절감시키면서 생산공수를 줄일 수 있도록 한 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 일반적인 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 내부구조를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러의 내부구조를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

10 : 가스버너 20 : 연소실

30 : 현열 열교환기 40 : 잠열 열교환기

60 : 응축수 수집통(사이폰관) 61 : 응축수

62 : 응축수 배출구 63 : 응축수 배수관

70 : 시스턴탱크 71 : 배수구

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현열 열교환기와 잠열 열교환기 및 시스턴탱크를 갖춘 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 시스턴탱크 안에 잠열 열교환기에서 발생하는 응축수를 모으는 응축수 수집통(사이폰관)을 설치하는 것을 특징으로 하는 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러를 제공한다.

이때, 본 발명은 상기 시스턴탱크의 배수구와 응축수 수집통의 응축수 배출구를 병용 사용하고, 잠열 열교환기에서 응축수 수집통까지의 응축수 배수관의 일부를 시스턴탱크에 내장되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

이때, 종래의 기술과 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 명칭을 부여하고 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러의내부구조를 도시한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 콘덴싱 가스보일러는 종래 기술에서 설명하고 있는 바와 마찬가지로 가스공급관(11)을 통하여 유입된 가스를 이용하여서 연소실(20) 내부에서 열을 발생하도록 하는 가스버너(10)와; 상기 가스버너(10)의 열을 받아서 현열파이프(31)로 이동하는 난방수를 데워주는 현열 열교환기(30)와; 상기 현열 열교환기(30)에서 사용된 열을 이용하여서 잠열파이프(41)를 통하여 이동하는 난방수에 잠열을 제공하도록 하는 잠열 열교환기(40)를 갖추고 있다.

그리고, 상기 현열 열교환기(30)와 상기 잠열 열교환기(40) 사이에 상기 잠열 열교환기(40)에서 맺혀진 응축수(61)를 받아주도록 하는 응축수받이 격벽(50)이 형성되어 있고, 상기 응축수받이 격벽(50)의 중심부분에는 열기가 상기 현열 열교환기(30)에서 상기 잠열 열교환기(40)로 이동하도록 하는 통로(51)가 형성되어 있으며, 상기 응축수받이 격벽(50)의 측면부분에 모여진 응축수를 배출하도록 하는 응축수 수집통(사이폰관;60)이 설치되어 있다.

이때, 본 발명은 상기 응축수 수집통(사이폰관;60)이 시스턴탱크(70)의 내부에 내장 설치되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 시스턴탱크(70) 안에 잠열 열교환기(40)에서 발생하는 응축수(61)를 모으는 응축수 수집통(사이폰관;60)을 설치하여 종래 시스턴탱크(70)와 응축수 수집통(60)을 별도로 구성함에 따라 제품(가스보일러)내의 활용공간이 커지는 것을 방지하여 제품의 크기에 있어 컴팩트화를 추구할 수 있도록 하고 있다.

이때 물론, 상기 시스턴탱크(70)의 기존 역할은 종전대로 사용할 수 있는 구조로 형성되게 된다.

이와 더불어, 본 발명은 상기 시스턴탱크(70)의 배수구(71)와 응축수 수집통(60)의 응축수 배출구(62)를 병용 사용할 수 있는 구조로 구성함과 아울러 상기 잠열 열교환기(40)에서 응축수 수집통(60)까지의 응축수 배수관(63)의 일부를 시스턴탱크(70)에 내장되는 구조를 갖도록 구성하고 있다.

즉, 상기 응축수 수집통(60)의 응축수 배출구(62)를 시스턴탱크(70)의 배수구(71)와 합쳐지게 형성함으로써, 기존 사용하던 시스턴탱크(70)의 배수라인에 병합되는 구조를 갖게 되어 종래 부품을 별도로 제작함에 따라 제조원가의 상승과 별도의 부품을 생산하여 조립해야 함에 따른 조립 공수의 증가를 막아 생산비용을 절감할 수 있도록 하고 있는 것이다.

상기와 같이 시스턴탱크(70) 안에 응축수 수집통(60)을 설치하게 되면, 상기 잠열 열교환기(40)에서 생성된 응축수(61)가 시스턴탱크(70) 내에 설치된 응축수 수집통(60)에 수집될 수 있으며, 상기 응축수 수집통(60)에 수집된 응축수(61)가 넘쳐 응축수 배출구(62)를 통해 배출되게 되면, 상기 시스턴탱크(70)의 배수구(71)와 병합된 배수라인을 통해 응축수(61)가 배출되게 된다.

물론, 본 발명이 적용되는 콘덴싱 가스보일러 통상적인 작동은 종래와 동일하다.

즉, 송풍팬(도시안됨)에 의해 공기가 공기흡입구(21)를 통해 상부로 공급됨과 아울러 가스공급관(11)을 통해 가스가 공급되면서 연소실(20)의 하부에 설치된 가스버너(10)가 점화되어 화염을 발생하게 된다.

이때, 상기 잠열 열교환기(40)쪽에서 응축 잠열을 회수하는 과정에서 응축수(61)가 발생하게 되는 데, 이 응축수(61)는 자연스럽게 하부로 낙하하게 되어 응축수받이 격벽(50)에 받아지면서 응축수 배수관(63)을 통하여 시스턴탱크(70) 안에 내장된 응축수 수집통(60)에 모여지게 되고, 상기 응축수 수집통(60)에 수집된 응축수(61)가 넘쳐 응축수 배출구(62)를 통해 배출되게 되면, 상기 시스턴탱크 (70)의 배수구(71)와 병합된 배수라인을 통해 응축수가 배출되게 된다.

한편, 상기 현열 열교환기(30)에서 열을 받아 가열된 난방수는 난방배관(90)을 통과하면서 실내의 난방을 마치게 되고, 이렇게 난방을 마친 난방수는 난방수환수관(91)을 통해 상기 시스턴탱크(70)로 유입되어 체적의 변화를 발생시켜 압력이완화된 다음, 순환펌프(도시안됨)의 작동에 의해 물공급관(92)을 통해 잠열 열교환기(40)로 공급된 다음 현열 열교환기(30)를 지나면서 재차 가열되어 난방수이송관 (93)을 통해 다시 난방배관(90)으로 이동하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러에 의하면, 응축수 수집통(사이폰관) 및 응축수 배출에 필요한 일부 배출관을 시스턴탱크 안에 설치함으로써, 종래 별도로 구성할 때보다 제품(가스보일러)의 크기를 보다 컴팩트한 사이즈로 만들 수 있게 되고, 종래 각 부품을 별도로 제작하던 것을 부품의 병합을 통해 부품의 단일화와 제조원가의 절감 및 조립공수의 감소 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

현열 열교환기(30)와 잠열 열교환기(40) 및 시스턴탱크(70)를 갖춘 콘덴싱 가스보일러에 있어서,

상기 시스턴탱크(70)안에 잠열 열교환기(40)에서 발생하는 응축수(61)를 모으는 응축수 수집통(사이폰관;60)을 설치하는 것을 특징으로 하는 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러.
제1항에 있어서,

상기 시스턴탱크(70)의 배수구(71)와 응축수 수집통(60)의 응축수 배출구(62)를 병용 사용하고, 잠열 열교환기(40)에서 응축수 수집통(60)까지의 응축수 배수관(63)의 일부를 시스턴탱크(70)에 내장되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 시스턴탱크를 이용한 콘덴싱 가스보일러.