KR200348329Y1 - 반전연소 무압관수식 온수 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 열매가 순환되고 버너(55)가 설치된 전면커버(62) 및 전열판(65)으로 양측이 밀폐되어 연소실(60)을 형성하는 노통(61)의 상부에 연소실(60)의 내부와 연결되는 연소가스통로(66)가 형성되도록 직사각형 형태의 연통(67)을 형성하되 상기 연통(67)에는 양측면을 관통하는 다수의 수관(68)을 형성하고, 상기 노통(61) 및 연통(67)의 바깥측에 열매로써 채워진 수실(70)을 형성하되 수실(70)의 상부에는 열교환기(71)를 형성하며, 수실(70)의 하부에는 전면커버측 연소실(60)과 연결된 배연통(75)을 형성함과 아울러 상기 배연통(75)에는 다수의 수관(76)을 형성하되 수관(76)을 포함한 배연통(75) 전체는 일측으로 기울어지게 형성하는 한편, 노통(61)의 하부와 배연통(75)의 상부 사이에 칸막이(80)를 형성하고, 노통(61)의 일측면과 배연통(75)의 일측 상부에 순환유도판(85)을 이격되도록 형성한 것을 특징으로 하는 반전연소 무압관수식 온수 보일러를 구성함으로써, 연소가스통로(66)에 의하여 연소실(60)의 용적을 증대되어 연소실 압력이 저하되므로 불완전연소, 소음, 역화현상, 배기온도 상승을 방지함과 아울러 열교환 면적 및 연소가스의 체류시간을 증대하여 열효율을 극대화할 뿐만 아니라, 전면커버(62)의 내부에 열매를 순환 가능토록 형성하여 종래에 방출되었던 열을 회수하고, 전면커버(62)의 과열을 방지하여 버너(55)의 파손을 방지하며, 탈착이 용이하여 연소실 내부의 점검, 수리, 청소가 용이한 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 관한 것이다.

Description

반전연소 무압관수식 온수 보일러{a boiler}

본 고안은 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실의 상측에 고온의 연소가스가 순환하도록 별도의 연소가스통로를 설치하여 연소실의 내부 체적을 증대시킴으로써 상대적으로 연소실 내부의 압력이 저하되어 불완전연소, 소음, 역화현상, 배기온도의 상승을 방지할 수 있음과 아울러 상기 연소가스통로 및 보일러 하부의 배연통에 다수의 수관을 형성하고 전면커버에 열매를 충전함으로써 열교환 면적을 최대화 하여 열효율을 극대화하는 한편, 열매가 자연순환 하도록 하여 순환펌프가 불필요한 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 무압관수식 온수 보일러는 무압으로 유지되는 보일러내의 관수 즉, 열매가 버너의 연소에 따라 상하로 순환되면서 비등점 이하의 온도로 가열되고, 가열된 관수가 열교환기의 온수 파이프를 순환하는 상수를 가열함으로써 급탕 온수를 공급하는 것으로, 하기에서 무압관수식 온수 보일러의 구성을 도 1을 참고하여 보다 상세히 살펴보되, 버너의 연소에 따라 발생한 연소가스가 연소실의 내부에서 반전되어 버너가 형성된 보일러의 전면측으로 배기되는 반전연소식 온수 보일러를 예로서 살펴본다.

종래 반전연소식 온수 보일러는, 보일러(10)의 본체(12) 내부에 설치되어 연소실(20)을 형성하는 노통(21)과, 상기 노통(21)의 바깥측에 열매로써 채워지는 수실(30)로 크게 구분되는바, 상기 노통(21)의 일측에는 버너(15)가 설치된 전면커버(22)로서 밀폐하되 타측은 전열판(25)으로 밀폐하고, 상기 수실에(30)는 다수의 온수 파이프(32)로 구성된 열교환기(31)를 설치함과 아울러 연소실(20)의 연소가스가 배연되는 연관(36)을 형성하여 상기 연소가스가 배기관(38)을 통하여 외부로 배출되도록 형성한다.

그러나, 상기한 바와 같은 반전연소식 온수 보일러(10)는 버너(15)에서 발생한 화염 및 고온의 연소가스가 전열판(25)에 의하여 버너(15)가 형성된 전면커버(22) 측으로 반전된 후 연관(36) 및 배기관(38)을 통하여 외부로 배출되는바, 연소가스의 흐름 때문에 연소실(20) 내부의 압력이 상승하여 불완전연소, 소음, 역화현상, 배기온도 상승 등의 문제점을 야기하였으며, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 반전연소식 온수 보일러(10)의 경우 연소실(20) 내부의 압력을 저하하는 수단으로 노통(21)의 크기를 크게 형성함으로써, 노통(21)의 직경에 따라 보일러(10)가 대형화되어 좁은 공간에 설치할 수 없는 등 보일러(10)의 설치에 있어 제약이 많이 따르고, 보일러(10) 전체의 용적이 커짐에 따라 수실(30) 내부의 가열하여야 할 열매의 용량이 늘어나므로 급탕 온수의 공급이 지연되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 반전연소식 보일러(10)는 반전되는 연소가스를 커버하기 위하여 내화재, 케스타블, 세라믹 등의 단열재로써 전면커버(22)를 형성하여 고온의 연소가스를 커버하였으나, 지속적인 보일러(10)의 사용에 따라 전면커버(22)가 과열되어 열손실의 원인이 될 뿐만 아니라 버너(15) 파손의 원인이 되고, 탈착이 불편하여 연소실(20) 내부의 점검, 수리, 청소가 용이하지 못하며, 화상 위험이 있다.

또한, 원통형 연소실(20)과 열매의 열교환 면적이 작고, 아울러 연소실 내부에서 고온의 연소가스가 오랫동안 체류하지 못하여 열효율이 떨어지며, 열교환기(31) 주변의 냉각된 열매와 노통(21) 주변의 가열된 열매가 충돌하여 원활히 순환하지 못하므로 별도의 순환펌프를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 연소실의 상측에 별도의 연소가스통로를 형성하여 보일러를 대형화하지 않고 연소실의 용적을 증대하여 압력을 저하함과 아울러 열교환 면적 및 연소가스의 체류시간을 증대함으로써 열효율을 극대화하고, 전면커버의 내부에 열매를 순환가능토록 형성하여 종래에 방출되었던 열을 회수하며, 전면커버의 과열로 인한 버너의 고장 및 파손을 방지함과 아울러 탈착이 용이하여 연소실 내부의 점검, 수리, 청소가 용이하고, 화상의 위험이 없으며, 열매가 자연순환 하도록 하는 한편, 열매의 용량을 줄여 급탕 온수의 공급이 원활하도록 한 반전연소 무압관수식 온수 보일러를 구성한다.

도 1은 종래 반전연소식 보일러의 개략적인 구성을 나타내는 측단면도

도 2는 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 측단면도

도 3은 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 정단면도

도 4는 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 정면도

도 5는 본 고안에 따른 보일러에 있어 전면커버와 열교환기의 커버를 개방한 정면도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

50 : 보일러 52 : 본체

55 : 버너 60 : 연소실

61 : 노통 62 : 전면커버

66 : 연소가스통로 67 : 연통

68 : 수관 70 : 수실

71 : 열교환기 75 : 배연통

76 : 수관 78 : 배기관

80 : 칸막이 85 : 순환유도판

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러(이하 "보일러"로 약칭 함)의 구성을 하기에서 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 살펴본다.

본 고안에 따른 보일러(50)는 본체(52)의 내부에 형성되어 연소실(60)을 형성하는 노통(61)과, 상기 노통(61)의 상부에 형성되어 연소가스통로(66)를 형성하는 연통(67)과, 상기 노통(61) 및 연통(67)의 바깥측에 열매로써 채워지는 수실(70)과, 수실(70)의 상부에 설치한 열교환기(71) 및 수실(70)의 하부에 설치한 배연통(75)과, 연소가스를 외부로 방출하는 배기관(78)으로 구성하는바, 하기에서 각 부분의 구성을 보다 상세히 살펴본다.

우선 연소실(60)의 구성을 살펴보면, 연소실(60)은 원통형의 노통(61)에 의하여 형성되는 것으로, 상기 노통(61)의 일측 전면에는 버너(55)가 설치된 전면커버(62)로써 밀폐하고, 상기 전면커버(62)의 내부에는 열매를 채우되 열매는 전면커버(62)의 하부에 형성된 유입구(63)로 공급되어 가열된 후 전면커버(62)의 상측에 형성된 유출구(64)로 배출되며, 상기 유입구(63) 및 유출구(64)는 보일러 본체(52)의 양측면을 각각 관통하여 수실(70)의 상측 및 하측에 각각 연결되는 한편, 일측에 전면커버(62)가 설치되는 노통(61)의 타측은 전열판(65)으로써 밀폐한다.

그리고, 상기 연소실(60)의 상측에는 연소가스통로(66)가 형성되도록 직사각형 형태의 연통(67)을 설치하되, 상기 연통(67)의 양측면을 관통하는 다수의 수관(68)을 형성하여 연통의 양측 수실(70)에 채워진 열매가 순환할 수 있도록 형성함과 아울러 연통(67)의 상단은 연소가스통로(66)의 내부를 확인하는 점검구로서 개폐 가능토록 형성하여 덮개판(69)으로 밀폐한다.

수실(70)의 구성을 살펴보면, 수실(70)의 내부에는 열매로써 채워지는바, 수실(70)의 상부에는 상기 연통(67)을 중심으로 하여 양측으로 다수의 온수 파이프(72)로 구성되는 열교환기(71)를 설치한다.

또한, 상기 수실(70)의 하부에는 배연통(75)을 형성하되 상기 배연통(75)은 전면커버(62)측 노통(61)의 하단부와 연결하여 연소실(60)의 연소가스가 배연통(75) 및 배연통(75)과 연결된 배기관(78)을 통하여 외부로 배출되도록 하되, 배연통(75)의 내부에는 배연통(75)의 바깥 양측 수실(70)의 열매가 순환할 수 있도록 다수의 수관(76)을 관통하여 형성하며, 상기 수관(76)을 포함하는 배연통(75) 전체는 일측면이 높고 타측면은 낮게 기울어지도록 형성한다.

한편, 수실(70)은 열매가 일측방향으로 자연순환 할 수 있게 수실(70)을 양측으로 분할하는바, 노통(61)의 하단부와 배연통(75)의 상단 사이를 얇은칸막이(80)로써 막아 수실(70)의 양측을 구분하고, 아울러 노통(61)의 일측면 및 배연통(75)의 일측상부에는 냉각된 열매와 가열된 열매를 구분하는 순환유도판(85)을 절곡하여 일체로 형성하되, 순환유도판(85)은 상기 노통(61)과 배연통(75)에 다소 이격하여 형성한다.

상기한 바와 같이 구성한 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 작용효과를 하기에서 살펴보면, 연소실(60)을 형성하는 노통(61)의 직경을 크게 형성하지 않고 노통(61)의 상부에 연소실(60)과 연결되는 연통(67)을 형성하여, 결과적으로 보일러(50)를 대형화하지 않은 상태에서 연소실(60)의 체적이 늘어나 내부의 압력이 낮아짐으로써 불완전연소 및 소음, 역화현상, 배기온도 상승을 방지할 수 있고, 동일한 규모의 보일러에서 연소실(60)의 체적이 늘어남에 따라 상대적으로 가열하여야 할 열매의 용량이 줄어 급탕 온수의 공급 시간을 단축하는 등 온수의 공급이 원활하다.

그리고, 버너(55)의 연소에 따른 화염 또는 고온의 연소가스가 연소실(60)의 전열판(65)에서 반전되어 연소가스통로(66)를 순환하여 전면커버(62)가 형성된 연소실(60)의 상부로 통하여 배연통(75)으로 유입된 후, 배기관(78)을 통하여 외부로 배출됨으로써, 연소가스의 체류시간이 길어질 뿐만 아니라, 연통(67)과 배연통(75) 자체 및 그에 형성된 다수의 수관(68)(76)에 의하여 열교환하는 접촉면적이 증대하여 열효율을 극대화한다.

또한, 상기 연소실(60)에서 반전되는 화염 또는 고온의 연소가스에 의하여 가열되는 전면커버(62)는 그 내부에 열매가 채워지고 상기 열매는 보일러(50) 본체의 수실(70)과 연결되어 전면커버(62)에서 가열된 열매의 열량은 결국 열교환기(71)에 의하여 급탕 온수로 이동하므로, 전면커버(62)가 과열되지 않음과 아울러 열효율이 증가하고, 전면커버(62)의 과열에 따른 버너(55)의 고장 및 파손과 함께 화상의 우려가 없으며, 열매를 배출할 경우 무게가 가벼워져 전면커버(62)의 탈착이 용이하므로 연소실(60) 내부의 점검, 수리, 청소가 용이하다.

한편, 수실(70) 내부에 채우진 열매는 노통(61), 연통(67), 배연통(75) 및 칸막이(80)로써 양측이 구분되는바, 배연통(75) 및 배연통(75)의 내부에 형성한 다수의 수관(76)이 기울어져 가열된 열매는 배연통(75)과 수관(76)의 상측부로 대류하여 열매가 일측 방향으로 순환하도록 유도한다.

아울러, 노통(61)의 일측면 및 배연통(75)의 일측 상부에 절곡하여 형성한 순환유도판(85)이 이격 설치되어, 노통(61)의 일측에서 가열된 냉매가 일측 열교환기(71)에 의하여 냉각된 열매와 충돌하여 순환을 방해하지 않도록 함으로써, 궁극적으로 열매의 대류를 유도하므로 강제 순환펌프가 없이도 수실(70) 내부의 열매가 자연순환 한다.

상기한 바와 같이 구성한 본 고안에 따른 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 의하면, 보일러를 대형화하지 않고 연소실의 용적을 증대하여 압력을 저하함으로써 불완전연소, 소음, 역화현상, 배기온도 상승을 방지하고, 연소가스의 체류시간을 증대함과 아울러 연소가스통로와 배연통에 다수의 수관을 형성하여 열교환 면적을 증대하는 한편 종래 전면커버에서 손실되는 열량을 회수하여 열효율을 극대화하는 효과가 있다.

또한, 전면커버의 과열을 방지하여 그에 따른 버너의 고장 및 파손을 예방하고, 탈착이 용이하여 연소실 내부의 점검, 수리, 청소가 용이하며, 전면커버에 의한 화상의 위험이 없을 뿐만 아니라, 열매가 자연순환하여 강제 순환펌프를 필요치 않으며, 열소실의 용적이 커짐에 따라 상대적으로 가열되는 열매의 용량이 줄어 급탕 온수의 공급시간을 단축하는 등 온수의 공급이 원활한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 일측은 버너(55)가 설치된 전면커버(62)로 밀폐되고 타측은 전열판(65)으로 밀폐되어 본체(52)의 내부에 연소실(60)을 형성하는 노통(61)과, 노통(61)의 바깥측에 열매로써 채워진 수실(70)과, 수실(70)의 상부에 형성된 열교환기(71)와, 다수의 수관(76)이 형성되고 수실(70)의 하부에 형성되어 전면커버측 연소실(60)과 연결된 배연통(75)과, 배연통(75)으로 부터 배기되는 연소가스를 외부로 배출하는 배기관(78)이 형성된 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 있어서;

   연소실(60)의 내부와 연결되는 연소가스통로(66)가 형성되도록 노통(61)의 상부에 직사각형 형태의 연통(67)을 형성하고, 연통(67)의 양측면을 관통하는 다수의 수관(68)을 형성하여 연통(67)의 양측 열매가 순환하도록 함과 아울러, 연통(67)의 상부는 점검구로서 개폐 가능한 덮개판(69)으로 커버하는 한편, 상기 열교환기(71)는 연통(67)의 양측 설치하며; 버너(55)가 설치된 전면커버(62)의 내부에 열매를 채우고, 전면커버(62)의 일측 하부에는 유입구(63)를 형성하되 타측 상부에는 유출구(64)를 형성하며, 상기 유입구(63)와 유출구(64)는 본체(52)의 양측 상부와 하부를 각각 관통하여 수실(70)에 연결되도록 형성한 것을 특징으로 하는 반전연소 무압관수식 온수 보일러.
2. 제 1항에 있어서;

   배연통(75) 및 배연통(75)의 내부에 형성된 다수의 수관(76)은 일측이 높고 타측은 낮게 형성하여 기울어지게 형성하고, 노통(61)의 하부와 배연통(75)의 상부 사이에 칸막이(80)를 형성하며, 노통(61)의 일측면과 배연통(75)의 일측 상부에 순환유도판(85)을 이격되도록 형성하여 수실(70)의 좌우가 구분되어 열매가 자연순환하는 것을 특징으로 하는 반전연소 무압관수식 온수 보일러.