KR200320209Y1 - 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡에 관한 것으로, 흡기관(2)과 이 흡기관(2)내에 구비되는 배기관(3)으로 이루어져 2중구조를 갖는 보일러용 흡배기관(1)에서 상기 배기관(3)의 단부가 흡기관(2)의 내부에 위치하되, 이 배기관(3)의 단부에는 역풍의 유입을 방지하기 위한 콘(11)의 꼭지(12)가 내측을 향하도록 부착되고 외측 둘레에는 배기구(13)가 방사상으로 형성된 역풍유입방지용 캡(10)에 있어서, 상기 콘(11)의 중심으로부터 콘(11)의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로(14)가 방사상으로 형성된 것으로, 역풍시에는 콘에 부딪친 바람이 통로를 통해 측방향으로 빠른 속도로 배출되도록 하여 배기관을 통해 배출되는 배기가스가 베르누이의 원리에 의하여 더욱 효과적으로 배출될 수 있도록 하고, 측풍시에는 일측 통로로 유입된 공기가 대칭방향에 형성된 통로로 배출되어 상기한 역풍시와 같은 원리에 의하여 배기가스를 효과적으로 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

보일러 연도의 역풍유입방지용 캡 {EXHAUST PIPE CAP FOR BOILER}

본 고안은 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡에 관한 것으로, 역풍이나 측풍이 불더라도 연소실에서 연소된 배기가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 역풍유입방지용 캡의 선단에 부착된 콘의 중심으로부터 콘의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로를 방사상으로 형성하여 역풍시에는 콘에 부딪친 바람이 통로를 통해 측방향으로 빠른 속도로 배출되도록 하여 배기관을 통해 배출되는 배기가스가 베르누이의 원리에 의하여 더욱 효과적으로 배출될 수 있도록 하고, 측풍시에는 일측 통로로 유입된 공기가 대칭방향에 형성된 통로로 배출되어 상기한 역풍시와 같은 원리에 의하여 배기가스를 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

급배기 겸용 보일러의 연도에 부착되는 역풍유입방지 캡에 관한 종래의 기술로는 실용신안등록 제178492호, 동등록 제219176호 등이 개시되어 있다.

한편, 상기한 선등록실용신안들은 흡기관과 흡기관 내에 구비되는 배기관으로 이루어져 2중구조를 갖는 보일러용 흡배기관에서, 상기 배기관의 단부가 흡기관의 내부에 위치하되, 이 배기관의 단부에는 역풍의 유입을 방지하기 위한 콘의 꼭지가 내측을 향하도록 부착되고 외측에는 배기구가 방사상으로 형성된 가이드 캡이끼워진 형태로 이루어진 것으로, 이론상으로는 콘에 의해 배기관으로 역풍이 유입되는 것을 차단하고 콘에 부딪친 공기가 외측으로 반사되어 흐를 때 배기구를 통해 외부로 배출되는 배기가스도 함께 딸려 나가도록 함으로써 역풍유입의 방지와 더불어 배기효율을 높일 수 있도록 된 것이었으나, 실제로 이 콘에 의해 역풍이 배기관으로 유입되는 것은 차단할 수는 있었으나, 역풍이 콘에 부딪친 후 반사되어 외측으로 흐를 때, 역풍은 콘에만 집중되는 것이 아니고 전 범위에 걸쳐 유입되고, 원래의 역풍과 반사된 역풍은 거의 동일한 속도를 갖고 있어 서로 충돌될 경우 정체현상이 발생하게 됨으로써 반사된 역풍에 의한 배기가스의 배출을 돕는 효과는 미미한 정도에 불과하였다.

또한, 상기한 종래의 기술에 있어서는 단지 역풍을 방지하기 위하여 캡의 선단에 콘을 부착한 구조로 인해 측풍이 불 경우, 이 측풍이 콘의 저면을 따라 가이드 되어 배기관쪽으로 유입될 가능성이 다분하여 배기관에서 배출되는 배기가스의 원활한 배출을 저해하는 원인이 되었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 역풍이나 측풍이 불더라도 연소실에서 연소된 배기가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있는 개선된 구조의 역풍유입방지용 캡을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 흡기관과 흡기관 내에 구비되는 배기관으로 이루어져 2중구조를 갖는 보일러용 흡배기관에서 상기 배기관의 단부가 흡기관의 내부에 위치하되, 이 배기관의 단부에는 역풍의 유입을 방지하기 위한 콘의 꼭지가 내측을 향하도록 부착되고 외측 둘레에는 배기구가 방사상으로 형성된 역풍유입방지용 캡에 있어서, 상기 콘의 중심으로부터 콘의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로가 방사상으로 형성된 것으로, 역풍이 불 때에는 콘에 부딪친 역풍이 단면적이 좁은 통로를 통해 측방향으로 빠른 속도로 배출되도록 하여 배기관을 통해 배출되는 배기가스가 베르누이의 원리에 의하여 더욱 효과적으로 배출될 수 있도록 하고, 측풍시에는 일측 통로로 유입된 공기가 대칭방향에 형성된 통로로 배출되어 상기한 역풍시와 같은 원리에 의하여 배기가스를 효과적으로 배출시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 설치상태 사시도,

도 2는 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 사시도,

도 3은 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 측면도,

도 4는 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 정면도,

도 5는 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 단면도,

도 6은 설치상태 단면도,

도 7은 무풍시의 공기흐름도,

도 8은 역풍시의 공기흐름도,

도 9는 측풍시의 공기흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 흡배기관(연도) 2 : 흡기관

3 : 배기관 10 : 역풍유입방지용 캡

11 : 콘 12 : 꼭지

13 : 배기구 14 : 통로

15 : 리브 16 : 캡 본체

16a : 대직경부 16b : 소직경부

이하, 본 고안을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 의한 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡의 설치상태 사시도, 캡만의 사시도, 측면도, 정면도 및 단면도이고, 도 6은 흡배기관에 설치한 상태의 단면도이다.

상기 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 고안은 흡기관(2)과 이 흡기관 (2)내에 구비되는 배기관(3)으로 이루어져 2중구조를 갖는 보일러용 흡배기관(1)에서 상기 배기관(3)의 단부가 흡기관(2)의 내부에 위치하되, 이 배기관(3)의 단부에는 역풍의 유입을 방지하기 위한 콘(11)의 꼭지(12)가 내측을 향하도록 부착되고 외측 둘레에는 배기구(13)가 방사상으로 형성된 역풍유입방지용 캡(10)에 있어서, 상기 콘(11)의 중심으로부터 콘(11)의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로 (14)가 방사상으로 형성된 것이다.

도면중 부호 15는 콘(11)을 캡(10)의 본체(16)에 부착시키기 위한 리브로서, 이 리브(15)사이에 배기가스가 외부로 배출되는 배기구(13)가 형성되어 있고, 각각의 배기구(13)내측으로는 상기 콘(11)의 저부에 형성된 통로(14)가 위치하고 있다.

상기 캡(10)의 본체(16)는 흡기관(2)에 끼워지는 대직경부(16a)와 배기관(3)에 끼워지는 소직경부(16b)의 이중구조로 이루어져 있으며, 상기 대직경부(16a)와 콘(11)의 선단사이는 대략 4센티미터정도 이격되어 있으며, 콘(11)의 꼭지(12)는 상기 대직경부(16a)의 선단부분에 접해있다.

상기 콘(11)의 내측 각도는 약 90도 내외로 형성되어 있고, 이 콘(11)의 저부에 형성되는 통로(14)는 이 콘(11)에 대해 약 25~30°정도씩 더 확개되어 있고, 이 통로(14)는 U자형 단면형태로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 역풍방지용 캡이 보일러의 흡배기관(연도)에 설치되어 무풍시의 배기가스 배출상태와, 역풍시 및 측풍시의 배기가스 배출상태를 구분하여 설명하기로 한다.

도 7은 무풍시의 공기흐름도를 도시한 것으로, 무풍시에는 보일러의 연소실에서 연소된 고온의 배기가스가 흡배기관의 내측에 위치한 배기관(3)을 통해 캡(10)의 외측 둘레에 형성된 배기구를 통해 외부로 배출되며, 외기는 외측의 흡기관(2)에 형성된 흡기구(2a)를 통해 보일러쪽으로 유입되면서 내측의 배기관(3)을 통해 외부로 배출되는 배기가스와 열교환을 이루어 예열된 상태로 흡입된다.

한편, 역풍시에는 도 8에 도시된 바와 같이 콘(11)으로 역풍이 불어오면 이 역풍은 콘(11)의 중심부에서 콘(11)의 저부 외측으로 형성된 U자형 통로(14)를 통해 다시 외측으로 배출되는데, 이때 통로(14)를 통해 유입된 역풍은 단면적이 좁은 통로(14)를 거치게 되면서 속도가 빨라지게 되어 콘(14)의 경사를 따라서 외측으로 방사상으로 배출되게 된다. 즉, 콘(11)으로 유입된 역풍이 콘(11)에 방사상으로 형성된 통로(14)를 통해 빠른 속도로 배기구(13)쪽으로 배출될 경우에는 배기관(3)을 통해 배출되는 상기한 역풍의 배출속도보다 상대적으로 느린 속도의 배기가스 흐름에 변화가 발생하게 되는데, 이 변화는 베르누이의 원리에 의하여 설명될 수 있다. 즉, 베르누이의 원리는 유체의 속력과 압력사이의 관계를 정리한 것으로, 유체의 속력이 증가하면 압력이 감소하며, 유체의 흐름은 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 것으로, 결국 본 고안은 배기구(13)로 배출되는 배기가스에 비해 콘(11)으로 유입되어 좁은 통로(14)를 통해 다시 배출되는 역풍의 속도가 빠르고, 상대적으로 압력은 배기가스에 비해 역풍이 낮으므로 압력이 높은 배기가스는 압력이 낮은 역풍의 흐름을 따라 외부로 배출되는 것이며, 따라서 역풍이 불더라도 역풍 자체가 배기가스를 배출시키는데 도움을 주게 되어 원활한 배기가스의 배출이 가능하게 되는 것이다.

또, 측풍시에는 도 9에 도시된 바와 같이 캡(10)의 일측에 형성된 통로(14)로 측풍이 유입되면 이 측풍은 콘(11)의 대칭방향에 형성된 또다른 통로(14)로 배출되게 되며, 이 측풍도 상기한 역풍시와 같은 원리에 의하여 좁은 통로(14)를 통해 배출될 때 역풍시의 설명에서와 마찬가지로 베르누이의 원리에 의해 배기가스를 배출시키는데 도움을 주게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 역풍이나 측풍이 불더라도 연소실에서 연소된 배기가스의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 역풍유입방지용 캡 선단에 부착된 콘의 중심으로부터 콘의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로를 방사상으로 형성하여 역풍시에는 콘에 부딪친 바람이 통로를 통해 측방향으로 빠른 속도로 배출되도록 하여 배기관을 통해 배출되는 배기가스가 베르누이의 원리에 의하여 더욱 효과적으로 배출될 수 있도록 하고, 측풍시에는 일측 통로로 유입된 공기가 대칭방향에 형성된 통로로 배출되어 상기한 역풍시와 같은 원리에 의하여 배기가스를 배출시킬 수 있도록 한 것으로, 본 고안에 의하면 실제로 역풍이나 측풍이 불더라도 이 역풍이나 측풍이 통로를 갖는 콘의 구조에 의해 연소실에서 연소된 배기가스의 배기를 도와주게 되므로 보일러의 정상적인 연소가 가능한 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 흡기관(2)과 이 흡기관(2)내에 구비되는 배기관(3)으로 이루어져 2중구조를 갖는 보일러용 흡배기관(1)에서 상기 배기관(3)의 단부가 흡기관(2)의 내부에 위치하되, 이 배기관(3)의 단부에는 역풍의 유입을 방지하기 위한 콘(11)의 꼭지(12)가 내측을 향하도록 부착되고 외측 둘레에는 배기구(13)가 방사상으로 형성된 역풍유입방지용 캡(10)에 있어서,

   상기 콘(11)의 중심으로부터 콘(11)의 후방 외측을 향하여 개방된 복수개의 통로(14)가 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 캡(10)은 흡기관(2)에 끼워지는 대직경부(16a)와 배기관(3)에 끼워지는 소직경부(16b)로 이루어진 본체(16)를 포함하며, 상기 콘(11)의 꼭지(12)는 상기 대직경부(16a)의 선단부에 접하도록 상기 콘(11)이 캡(10)의 본체(16)에 복수개의 리브(15)로 연결되며, 이 리브(15)사이에 배기가스가 외부로 배출되는 배기구(13)가 형성되어 있고, 각각의 배기구(13)내측으로는 상기 콘(11)의 저부에 형성된 통로(14)가 위치하는 것을 특징으로 하는 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 콘(11)의 내측 각도는 약 90도 내외로 형성되고, 이 콘(11)의 저부에 형성되는 통로(14)는 이 콘(11)에 대해 약 25~30°정도씩 더 확개된 것을 특징으로 하는 보일러 연도의 역풍유입방지용 캡.