KR200374293Y1 - Boiler having combustion chamber creating vortex - Google Patents

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KR200374293Y1
KR200374293Y1 KR20-2004-0018662U KR20040018662U KR200374293Y1 KR 200374293 Y1 KR200374293 Y1 KR 200374293Y1 KR 20040018662 U KR20040018662 U KR 20040018662U KR 200374293 Y1 KR200374293 Y1 KR 200374293Y1
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Abstract

본 고안은 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러에 관한 것으로, 보일러의 몸체를 이루는 바깥몸체, 상기 바깥몸체의 하부에 설치되며 버너가 삽입되는 화구, 상기 화구와 수평방향으로 연통되며 연소가 일어나는 연소실, 상기 연소실의 상면에 결합되며 연소가스를 수직방향으로 상승시키기 위해 직립설치된 다수개의 연관, 상기 연관의 상면에 덮개 모양으로 결합되어 있는 소음통, 상기 소음통 중앙부에 연소가스를 배출하기 위해 관 모양으로 형성된 연도로 이루어진 보일러에 있어서, 상기 연소실은 상기 연관으로 연소가스가 배출되는 출구측 중앙부로 전열면적을 넓히기 위해 연소실 내측 둘레를 따라 볼록하게 돌출되어 형성된 돌출부와 상기 돌출부 사이에 형성된 개구부로 이루어진 협곡부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의한 본 고안에 의하면, 연소실에 형성된 협곡부가 연소가스에 와류를 발생시킴으로써, 연소실 내부 벽면에 골고루 열전달이 이루어지게 하고 연소가스가 연소실 내부에 체류하는 시간을 길게 함으로써 연소가스가 함유하고 있는 열에너지를 물에 충분히 전달하여 보일러의 열효율을 향상시킴으로써 연료소비량을 감소시키는 효과가 있다.The present invention relates to a boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure, an outer body constituting the body of the boiler, a crater installed in the lower portion of the outer body and the burner is inserted, a combustion chamber communicating in the horizontal direction with the burner, combustion occurs, A plurality of pipes coupled to an upper surface of the combustion chamber and installed upright to raise the combustion gas in a vertical direction, a noise box coupled to the upper surface of the pipe in a shape of a pipe, and a pipe shape to discharge the combustion gas to the center of the sound box. In the boiler formed of the flue formed, the combustion chamber is formed by the convex protrusion formed by the convex protrusion along the inner circumference of the combustion chamber to expand the heat transfer area to the central portion of the outlet side through which the combustion gas is discharged by the association and the gorge formed between the opening Characterized in that the made up. According to the present invention having such a configuration, the gorge formed in the combustion chamber generates a vortex in the combustion gas, thereby allowing heat transfer to the inner wall of the combustion chamber evenly and lengthening the time that the combustion gas stays in the combustion chamber. It is effective in reducing fuel consumption by improving thermal efficiency of the boiler by transferring thermal energy to water sufficiently.

Description

와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러{Boiler having combustion chamber creating vortex}Boiler having combustion chamber creating vortex

본 고안은 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연관으로 연소가스가 배출되는 연소실의 출구측 상단부에 형성된 돌출부와 상기 돌출부 사이에 형성된 개구부로 이루어진 협곡부를 형성함으로써 연소가스의 와류현상을 발생시켜 열전달을 촉진하고, 상기 와류현상에 의해 연소가스가 연소실내에 머무르는 시간을 지연되어 연소가스에 포함되어 있는 열에너지를 충분히 전달할 수 있는 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure, and more particularly, by forming a canopy formed by an opening formed between an upper end portion of an outlet side of a combustion chamber from which combustion gas is discharged and an opening formed between the protrusions. The present invention relates to a boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure capable of generating a vortex to promote heat transfer and delaying the time that the combustion gas stays in the combustion chamber due to the vortex phenomenon to sufficiently transfer the heat energy contained in the combustion gas.

일반적으로 종래의 보일러는 도 1에 도시된 바와 같이, 버너가 삽입되는 화구(10)가 보일러 바깥몸체(1)의 하부에 설치되고 상기 보일러 내부에는 화구(10)와 수평으로 연통되어 결합설치되는 연소실(20)이 형성되어 있고 상기 연소실(20)의 상면에 연소가스를 통과시키며 주위를 둘러싸고 있는 물을 가열시키기 위한 연관(30)이 다수개 결합된 구조로 되어 있으며 상기 연관(30) 상부에는 소음발생을 방지하기 위한 소음통(40)이 바깥몸체(1) 상면에 결합되어 있고 상기 소음통(40) 중앙부에는 연소가스를 외부로 배출하기 위한 연도(50)가 마련되어 있다.In general, as shown in Figure 1, the burner 10 is inserted into the burner is inserted into the lower portion of the boiler outer body (1), and the boiler inside the boiler 10 is connected in horizontal communication with the coupling is installed Combustion chamber 20 is formed and a plurality of associations 30 for heating the surrounding water while passing the combustion gas through the upper surface of the combustion chamber 20 has a structure coupled to the upper portion of the association 30 Noise box 40 for preventing the occurrence of noise is coupled to the upper surface of the outer body (1) and the flue (50) for discharging the combustion gas to the outside is provided in the center of the sound box (40).

상기 연소실(20)의 외부는 빈 공간에 물로 채워져 있어 버너에 의해 발생된 연소가스가 연소실 벽에 접촉하고 있는 물에 열에너지를 전달하게 되어 있고, 상기 연소실(20)에서 1차적으로 열에너지를 전달한 연소가스는 연소실(20) 상면에 수직방향으로 결합된 원주형상의 연관(30) 내부를 따라 보일러 상부로 이동하게 되는데, 연소가스가 연관(30) 내부를 이동하는 동안 상기 연관(30) 바깥면과 접촉하고 있는 물에 2차적으로 열에너지를 전달하게 된다.The outside of the combustion chamber 20 is filled with water in an empty space, the combustion gas generated by the burner is to transfer the thermal energy to the water in contact with the wall of the combustion chamber, the combustion that first transmitted the thermal energy in the combustion chamber 20 The gas moves to the upper part of the boiler along the inside of the columnar tube 30 coupled vertically to the upper surface of the combustion chamber 20. The combustion gas moves to the upper side of the tube 30 while the combustion gas moves inside the tube 30. Secondary energy is transferred to the water in contact.

그러나, 이러한 구조에 의한 종래의 보일러는 연소가스가 연소실(20) 내부에 머무르는 시간이 짧고 연소실(20)에서 연관(30)까지 곧바로 빠져나가게 되므로 연소가스에 함유되어 있는 열에너지가 연소실 외부에 채워져 있는 물에 충분히 전달될 수 없어 보일러의 열효율이 낮고 이로 인해 연료 소비량이 많아져 유지비용이 증가하는 문제점이 있다.However, the conventional boiler according to this structure has a short time for the combustion gas to stay inside the combustion chamber 20 and immediately escapes from the combustion chamber 20 to the pipe 30, so that the thermal energy contained in the combustion gas is filled outside the combustion chamber. There is a problem that the heat efficiency of the boiler is low because it can not be sufficiently delivered to the water, thereby increasing the fuel consumption to increase the maintenance cost.

따라서 본 고안은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 연소실 내부에 돌출부와 개구부로 이루어진 협곡부를 형성함으로써 상승하는 연소가스에 와류를 발생시키고, 이렇게 발생된 와류에 의해 연소가스가 연소실내에 머무르는 시간을 지연시킴으로써 연소실벽을 통해 물까지 열전달을 원활하게 하여 열효율을 향상시킬 수 있는 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, by forming a gorge consisting of a protrusion and an opening in the combustion chamber to generate a vortex in the rising combustion gas, and the combustion gas stays in the combustion chamber by the generated vortex It is an object of the present invention to provide a boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure capable of improving heat efficiency by smoothing heat transfer to water through a combustion chamber wall by delaying time.

도 1은 종래의 보일러 내부구조를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional boiler internal structure,

도 2는 본 고안의 보일러 내부구조를 나타내는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the boiler of the present invention.

*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명** Description of the symbols according to the main parts of the drawings *

1 : 외통 10 : 화구1: outer cylinder 10: crater

20 : 연소실 21 : 협곡부20: combustion chamber 21: canyon

21a : 돌출부 21b : 개구부21a: projection 21b: opening

21c : 용접부 30 : 연관21c: weld 30: association

40 : 소음통 50 : 연도40: sound box 50: year

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안의 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러는, 보일러의 몸체를 이루는 바깥몸체, 상기 바깥몸체의 하부에 설치되며 버너가 삽입되는 화구, 상기 화구와 수평방향으로 연통되며 연소가 일어나는 연소실, 상기 연소실의 상면에 결합되며 연소가스를 수직방향으로 상승시키기 위해 직립설치된 다수개의 연관, 상기 연관의 상면에 덮개 모양으로 결합되어 있는 소음통, 상기 소음통 중앙부에 연소가스를 배출하기 위해 관 모양으로 형성된 연도로 이루어진 보일러에 있어서, 상기 연소실은 상기 연관으로 연소가스가 배출되는 출구측 중앙부로 전열면적을 넓히기 위해 연소실 내측 둘레를 따라 볼록하게 돌출되어 형성된 돌출부와 상기 돌출부 사이에 형성된 개구부로 이루어진 협곡부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Boiler having a combustion chamber of the vortex generating structure of the present invention for realizing the object as described above, the outer body constituting the body of the boiler, the crater is installed in the lower portion of the outer body, the burner is inserted, in the horizontal direction with the crater A combustion chamber communicating with and combusting, a plurality of pipes coupled to an upper surface of the combustion chamber and installed upright to raise the combustion gas in a vertical direction; In the boiler consisting of a flue formed in a tubular shape for discharging the combustion chamber, the combustion chamber is formed between the protrusion and the protrusion formed to protrude convexly along the inner circumference of the combustion chamber to widen the heat transfer area to the outlet side central portion where the combustion gas is discharged. Consists of a gorge consisting of openings formed in It is characterized by.

또한, 상기 돌출부는 중앙부에서 연소실 상부와 연소실 하부가 용접결합되어 있는 용접부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the protrusion is characterized in that the welding portion is welded to the upper combustion chamber and the lower combustion chamber is formed in the center portion.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 2는 본 고안의 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러를 나타내는 정단면도로서, 본 고안의 보일러는 보일러의 몸체를 이루는 바깥몸체(1)가 있고 상기 바깥몸체(1)를 관통하는 형상으로 화구(10)가 보일러의 하단부에 고정결합되어 있다.Figure 2 is a front sectional view showing a boiler having a combustion chamber of the vortex generating structure of the present invention, the boiler of the present invention has an outer body (1) constituting the body of the boiler and the crater (shape) penetrating the outer body (1) 10) is fixedly attached to the bottom of the boiler.

상기 화구(10)는 환형의 플랜지 하면에 원통모양의 파이프가 결합된 것으로서 버너가 상기 파이프에 삽입될 수 있도록 형성되어 있고 상기 버너를 화구(10)에 체결하기 위해 플랜지면에 볼트구멍이 형성되어 있다.The crater 10 is a cylindrical pipe coupled to the lower surface of the annular flange is formed so that the burner can be inserted into the pipe and a bolt hole is formed in the flange surface for fastening the burner to the crater 10 have.

상기 화구(10)의 내측 끝단부는 연소실(20)에 결합되어 있고 상기 연소실(20)은 소정의 깊이로 보일러 내부에 빈 공간을 형성하고 있는데, 상기 연소실(20) 상부에는 수 개의 연관(30)이 수직상방으로 결합되기 위한 구멍이 형성되어 있어 버너의 화염으로 인해 고온, 고압의 상태로 만들어진 연소가스는 상기 구멍을 통해 상승하게 된다.The inner end of the crater 10 is coupled to the combustion chamber 20 and the combustion chamber 20 forms an empty space inside the boiler to a predetermined depth, and several associations 30 are formed above the combustion chamber 20. Holes for vertically coupling are formed so that the combustion gas made at high temperature and high pressure due to the flame of the burner rises through the holes.

상기 연소실(20)은 상기 연관(30)으로 연소가스가 배출되는 출구측 중앙부로 볼록하게 돌출된 돌출부(21a)가 연소실(20) 내측 둘레를 따라 형성되어 있고 상기 돌출부(21a) 사이에 개구부(21b)가 형성되어 있는데, 이와 같이 돌출부(21a)와 개구부(21b)로 이루어진 협곡부(21)는 연소가스에 와류를 발생시키고 이러한 와류는 연소가스에 의한 물에의 열전달을 더욱 촉진시켜 보일러의 열효율을 향상시키는 작용을 하게 된다.The combustion chamber 20 has a protrusion 21a protruding convexly to the outlet side central portion through which combustion gas is discharged into the plumbing 30, and is formed along the inner circumference of the combustion chamber 20, and an opening (between the protrusions 21a) is formed. 21b) is formed, and the gorge 21 formed of the protrusion 21a and the opening 21b generates vortices in the combustion gas, and the vortices further promote heat transfer to the water by the combustion gas, It will act to improve the thermal efficiency.

상기 돌출부(21a)는 연소실(20) 내측 둘레를 따라 판 형상을 용접결합시킬 수도 있으나, 본 고안에서는 상기 돌출부(21a)의 내측부 형상을 볼록한 형상으로 함으로써 연소실(20) 내측면이 물과 접촉하는 전열면적을 넓혀 열전달을 더욱 촉진시킬수 있는 구조로 되어 있고, 이를 위해 상기 돌출부(21a)의 내측 끝단부에는 상기 돌출부(21a)의 가운데를 중심으로 상부와 하부로 나뉘어져 있어 상기 상부연소실과 하부연소실의 접합지점을 용접하여 결합한 용접부(21c)가 형성되어 있다.The protrusion 21a may weld the plate shape along the inner circumference of the combustion chamber 20, but in the present invention, the inner surface of the combustion chamber 20 is in contact with water by making the inner shape of the protrusion 21a convex. The heat transfer area is widened to promote heat transfer. To this end, the inner end of the protrusion 21a is divided into an upper part and a lower part around the center of the protrusion part 21a. The welded part 21c which welded and joined the junction point is formed.

어떠한 커다란 수조나 저수지로부터 관로쪽으로 물이 유입되면 관로입구의초입에서 유수단면이 일단 축소되었다가 곧 확대되어 관속을 꽉차서 흐르게 되고, 이 경우 유속은 축소된 부분의 유속에서 꽉차서 흐를때의 유속으로 급변하는데 이때 초입의 관벽면 부근에서 소용돌이 현상이 발생하게 된다. 이와같이 관의 입구, 출구 또는 유수의 단면적변화, 방향변화 및 장애물 등이 있는 곳에서는 유속이 급변하면서 소용돌이가 생기는데 이러한 현상을 와류현상이라 한다.When water enters the pipeline from a large tank or reservoir, the surface of the means is once reduced at the entrance of the pipeline and then expands to flow through the pipe, in which case the flow rate flows at the flow of the reduced portion. In this case, the vortex phenomenon occurs in the vicinity of the tube wall surface of the entrance. In this way, there is a vortex as the flow velocity changes rapidly at the inlet, the outlet, or where there is a change in the cross-sectional area, direction change, and obstacles. This phenomenon is called vortex phenomenon.

따라서 본 고안의 경우 상기 협곡부(21)의 입구 측에서 상승하던 연소가스중 일부는 협곡부(21)의 중앙부에 형성된 개구부(21b)를 통해 연관(30)쪽으로 빠져나가게 되고, 나머지 연소가스는 협곡부(21)의 돌출부(21a)에 부딪쳐 충돌하면서 와류를 발생시키게 된다.Therefore, in the present invention, some of the combustion gas rising at the inlet side of the canyon 21 passes through the opening 21b formed at the center of the canyon 21 toward the associative 30, and the remaining combustion gas is The vortex is generated while colliding with the protrusion 21a of the canyon 21.

이러한 와류현상으로 인해 연소가스는 연소실(20)을 곧바로 빠져나가지 않고 소용돌이 치는 과정에서 연소실(20) 벽면에 열을 골고루 전달하게 되고, 연소공기가 연소실(20) 내부에 체류하는 시간이 길어지게 되므로 연소가스와 연소실(20) 벽 사이에 충분한 열전달이 이루어지게 되므로 연소실(20) 바깥을 채우고 있는 물을 적은 연료만으로도 가열할 수 있게 되는데, 이러한 효과는 연소실 내부로 볼록하게 돌출된 돌출부(21a)가 형성되어 있음으로 인해 전열면적이 넓어져 열전달이 더욱 활발하게 이루어지게 된다.Due to the vortex phenomenon, the combustion gas does not immediately exit the combustion chamber 20, but evenly transmits heat to the wall of the combustion chamber 20 in the process of swirling, and the time for which the combustion air stays inside the combustion chamber 20 becomes long. Since sufficient heat transfer is made between the combustion gas and the wall of the combustion chamber 20, the water filling the outside of the combustion chamber 20 can be heated with only a small amount of fuel. This effect is achieved by the projections 21a projecting convexly into the combustion chamber. Due to the formation, the heat transfer area becomes wider, thereby making the heat transfer more active.

상기 연소실(20)로부터 빠져나온 연소가스는 연소실(20) 상면의 구멍과 결합된 수 개의 연관(30) 내부로 분배되어 상승하게 되는데, 이렇게 연소가스가 상승하는 과정에서 상기 연관(30) 주위의 빈 공간에 채워져 있는 물에 열에너지를 전달하게 된다.Combustion gas escaping from the combustion chamber 20 is distributed into several associations 30 coupled to the holes in the upper surface of the combustion chamber 20 and rises. Thermal energy is transferred to the water filled in the empty space.

보일러의 상부에는 소음통(40)이 바깥몸체(1) 상부에 덮개 형상으로 결합되어 있고 상기 소음통(40) 중앙부에는 연소가스를 배출하기 위한 연도(50)가 관 모양으로 형성되어 있는데, 상기 연관(30)을 통과하면서 열에너지를 물에 전달한 연소가스는 상기 소음통(40) 하부에 모여 연도(50)를 통해 배출됨으로써 열교환 과정이 끝나게 된다.The upper portion of the boiler is coupled to the top of the outer cylinder (1) in the shape of a cover shape, and the flue (50) for discharging the combustion gas is formed in a tubular shape in the center of the noise cylinder (40), the Combustion gas passing heat energy to the water while passing through the tube 30 is collected in the lower portion of the noise chamber 40 and discharged through the flue 50, thereby completing the heat exchange process.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러에 의하면, 연소실이 돌출부와 개구부로 이루어진 협곡부를 형성하고 있어 연소실로 유입된 연소가스에 와류를 발생시킴으로써, 연소실 내부 벽면에 골고루 열전달이 이루어지게 하고 연소가스가 연소실 내부에 체류하는 시간을 길게 함으로써 연소가스가 함유하고 있는 열에너지를 물에 충분히 전달하여 보일러의 열효율을 향상시킴으로써 연료소비량을 감소시키는 효과가 있다.As described in detail above, according to the boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure according to the present invention, the combustion chamber forms a gorge consisting of a protrusion and an opening, thereby generating vortices in the combustion gas introduced into the combustion chamber, thereby evenly spreading on the inner wall of the combustion chamber. By making heat transfer and lengthening the time that the combustion gas stays in the combustion chamber, the heat energy contained in the combustion gas is sufficiently delivered to the water to improve the thermal efficiency of the boiler, thereby reducing fuel consumption.

Claims (2)

보일러의 몸체를 이루는 바깥몸체, 상기 바깥몸체의 하부에 설치되며 버너가 삽입되는 화구, 상기 화구와 수평방향으로 연통되며 연소가 일어나는 연소실, 상기 연소실의 상면에 결합되며 연소가스를 수직방향으로 상승시키기 위해 직립설치된 다수개의 연관, 상기 연관의 상면에 덮개 모양으로 결합되어 있는 소음통, 상기 소음통 중앙부에 연소가스를 배출하기 위해 관 모양으로 형성된 연도로 이루어진 보일러에 있어서,Outer body forming the body of the boiler, the lower body of the outer body is installed burner is inserted into the burner, the combustion chamber is in communication with the fire in the horizontal direction, the combustion chamber, the combustion is coupled to the upper surface of the combustion chamber to raise the combustion gas in the vertical direction In the boiler consisting of a plurality of pipes upright installed in order to, a noise cylinder is coupled to the upper surface of the tube in the shape of a tube, the flue formed in the tubular shape to discharge the combustion gas in the center of the noise cylinder, 상기 연소실은 상기 연관으로 연소가스가 배출되는 출구측 중앙부로 전열면적을 넓히기 위해 연소실 내측 둘레를 따라 볼록하게 돌출되어 형성된 돌출부와 상기 돌출부 사이에 형성된 개구부로 이루어진 협곡부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러.The combustion chamber includes a vortex comprising a projection formed by convexly protruding along the inner circumference of the combustion chamber and an opening formed between the projections so as to widen the heat transfer area to the outlet side central part through which the combustion gas is discharged. Boiler with combustion chamber of production structure. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 중앙부에서 연소실 상부와 연소실 하부가 용접결합되어 있는 용접부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 와류생성구조의 연소실을 갖는 보일러.The boiler having a combustion chamber having a vortex generating structure according to claim 1, wherein the protruding portion has a welded portion formed by welding the upper portion of the combustion chamber and the lower portion of the combustion chamber at a central portion thereof.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116817456A (en) * 2023-05-24 2023-09-29 威海吕氏进出口有限公司 Biomass energy-saving environment-friendly normal-pressure hot water boiler

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