KR200381896Y1 - 보일러 - Google Patents

Abstract

가열버너로부터의 열풍이 안내되며 열교환수와 접하는 열풍가이드 통로내에 열풍의 이동속도를 감속시켜서 열풍으로부터 열교환수로의 열교환이 충분히 이루어질 수 있도록 열풍안내부재를 채용한 보일러에 대해 개시한다. 이 보일러는 열교환수(25)가 수용된 보일러몸체(100)와, 보일러몸체(100) 내부에 수용되며 가열버너(30)에 의한 연소가 이루어지는 연소실(33)과, 연소실(33)과 연결되고 열교환수(25)내에서 열풍을 안내하는 통로를 형성하는 가열관(34)과, 가열관(34)과 연결되어 연소가스를 배기시키는 배기통로(35)와, 가열관(34)내에 수용되어 열풍을 나선방향으로 안내하는 가이드바아(200)를 구비한다. 이와 같은 보일러는 열풍이 가열관(34)을 통과하는 속도가 감속되고 잔류시간이 길어지게 되어 고온의 열풍으로부터 가열관(34)으로의 열전달 효율이 향상되게 된다. 이에 따라서 연료비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 열교환수(25)의 가온시간이 단축되고, 배출되는 배기가스의 배출온도를 낮추어서 주변 대기오염을 방지한다.

Description

보일러{A boiler}

본 고안은 보일러에 관한 것으로써, 더 상세하게는 가열버너로부터의 열풍이 안내되며 열교환수와 접하는 열풍가이드 통로내에 열풍의 이동속도를 감속시켜서 열풍으로부터 열교환수로의 열교환이 충분히 이루어질 수 있도록 열풍안내부재를 채용한 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 온수 또는 난방용 보일러는 온수탱크 내부에 가열버너에 의한 연소가 이루어지는 연소실을 구성하고, 가열버너의 열풍을 안내하는 가이드덕트를 온수탱크내부에 일정패턴으로 구성하여 가이드덕트를 통하여 열교환이 이루어지도록 한다.

도 1은 일예의 온수보일러를 나타낸 단면도로서, 온수탱크(1)내에 연소실(5)이 마련되어 있고, 연소실(5)에서 연소된 연소열은 복수의 가열관(4)을 경유하여 배기되도록 되어 있으며, 입수관(2)을 통하여 입수된 냉수가 가열관(4) 주위를 순환한 후 출수관(3)을 통하여 온수로서 배출된다.

그러나 상기와 같은 구조의 보일러는 연소실(5)에서 연소된 연소열이 단순히 가열관(4)을 경유하여 배기되는 구조를 가짐으로써, 가열관(4)을 경유하는 동안 연소열이 가열관(4)을 통하여 충분히 열전달이 이루어지지 못하므로 열효율이 저하되고 연료비가 증가되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 연소실에서 연소된 연소열이 가열관을 경유하는 동안 가열관을 통한 연전달률이 향상되도록 그 구조가 개선된 보일러를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하는 본 고안 보일러는 열교환수가 수용된 보일러몸체와, 상기 보일러몸체 내부에 수용되며 가열버너에 의한 연소가 이루어지는 연소실과, 상기 연소실과 연결되고 상기 열교환수내에서 열풍을 안내하는 통로를 형성하는 가열관과, 상기 가열관과 연결되어 연소가스를 배기시키는 배기통로와, 상기 가열관내에 수용되어 상기 열풍을 나선방향으로 안내하는 안내수단을 구비하여서, 상기 열풍이 가열관을 경유할때 나선방향으로 회전하면서 경유하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내수단은 나선형상으로 권회된 가이드바아인 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안의 특징에 의하면, 본 고안 보일러는 연소실에서 연소된 연소열의 열풍이 가열관을 나선방향으로 회전하면서 경유하게 되므로 열풍이 가열관내에서 장시간 잔류되어 열풍의 고온이 가열관측으로 효율적으로 전달된다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안 실시예의 보일러를 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조하면, 이는 열교환수(25)가 일정수위 수용되는 열교환수챔버(20)와, 상기 열교환수챔버(20)와 연통되어 상부에 마련되며 압력제어밸브(103)가 마련된 증기챔버(10)와, 상기 증기챔버(10)에 수용되며 일단이 냉수가 공급되는 냉수관(41)과 연결되고 타단이 온수가 배출되는 온수관(42)과 연결되는 열교환관(40)과, 상기 열교환수챔버(20)를 가로질러 마련되며 그 일단에 설치된 가열버너(30)에 의한 연소가 진행되어 열교환수(25)를 가열시키는 연소실(33)을 구비한다.

상기 보일러몸체(100)에는 상기 냉수관(41)과 온수관(42)이 연결되는 챔버체(50)가 결합되며, 상기 챔버체(50)는 격벽에 의해서 냉수챔버(51)와 온수챔버(52)로 분할되어 있다.

상기 냉수챔버(51)에는 복수의 열교환관(40)의 입구측이 연결되고, 온수챔버(52)에는 복수의 열교환관(40)의 출구측이 연결된다.

또한, 상기 연소실(33)의 타단과 연결되어서는 상기 열교환수챔버(20)의 일측 측벽에 형성되는 제1열풍챔버(31)와, 상기 제1열풍챔버(31)의 반대측 상기 열교환수챔버(20)의 타측 측벽에 형성되는 제2열풍챔버(32)와, 상기 열교환수챔버(20)를 가로질러 상기 제1,2열풍챔버(31)(32)를 상호 연결시키는 복수의 가열관(34)이 마련되어 있다.

따라서 상기 제1,2열풍챔버(31)(32)는 열교환수챔버(20)의 양측에 위치되고, 상기 연소실(33) 및 가열관(34)은 열교환수챔버(20)를 가로질러 마련된다.

또한, 상기 제2열풍챔버(32)와 연결되어서는 배기통로(35)가 형성되며, 이 배기통로(35)는 상기 열교환수챔버(20)의 바닥부분을 경유하여 상기 열교환수챔버(20)의 측벽에 접하여 설치된다.

본 고안 실시예에서는, 상기 제1열풍챔버(31)와 상기 배기통로(35)사이에는 상기 열교환수챔버(20)로부터의 열교환수(25)를 우회시키는 우회통로(21)를 형성하였다.

이 경우 우회통로(21)를 경유하는 열교환수(25)는 제1열풍챔버(31)와 배기통로(35)의 전도열에 의해서 가열되고, 더욱이 배출되는 배기가스열을 이용함으로써 에너지 이용효율을 높인다.

한편, 본 고안 실시예의 특징적 구성으로서, 상기 가열관(34)내에 수용되어 상기 열풍을 나선방향으로 안내하는 안내수단을 구비한다.

상기 안내수단은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 나선형상으로 권회된 가이드바아(200)를 상기 가열관(34)에 수용시킨 구조를 가진다.

상기 가이드바아(200)의 채용으로 상기 열풍이 가열관(34)을 경유할때 나선방향으로 회전하면서 경유하게 된다. 이에 따라서 열풍이 가열관(34)을 통과하는 속도가 감속되어 고온의 열풍으로부터 가열관(34)으로의 열전달 효율이 향상되게 된다.

미설명부호 101은 압력계이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안 실시예의 보일러는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 열교환수챔버(20)에 일정 수위로 열교환수(25)를 급수관(102)을 통하여 급수시키고, 증기챔버(10)를 진공으로 설정시킨 후 가열버너(30)를 작동시킨다.

연소실(33)에서의 연소열은 제1열풍챔버(31) 및 가열관(34)을 경유하여 제2열풍챔버(32)로 순환되면서 열교환수(25)를 가열시킨다.

이와 같이 열교환수(25)는 연소실(33),제1,2열풍챔버(31)(32) 및 복수의 가열관(34)의 표면과 접합으로써 넓은 표면적으로 인하여 가열시간이 단축된다.

한편, 연소열의 열풍은 가열관(34)을 경유할때 가이드바아(200)에 의해서 나선방향으로 회전하면서 경유하게 되는 바, 이때 열풍이 가열관(34)내에서 장시간 잔류하게 되므로 고온의 열풍으로부터 가열관(34)으로의 열전달 효율이 향상되게 된다. 이에따라서 연료를 절약할 수 있으며, 배기온도를 낮추어서 주변 대기오염을 방지시킨다.

또한, 우회통로(21)를 통하여 열교환수(25)가 우회되도록 함으로써 제1열풍챔버(31) 및 배기통로(35)를 통한 전도열을 이용함으로써 열효율을 높인다.

또한, 증기챔버(10)를 진공으로 형성함으로써 열교환수(25)의 비점을 낮춰서 연료비를 절김시킬 뿐만 아니라 빠른 시간에 열교환이 이루어지도록 한다.

이와 같이 가열된 열교환수(25)는 증기챔버(10) 공간에 증발되면서, 냉수관(41)을 통해 냉수가 공급되는 열교환관(40)을 가열하여 열교환을 행하고 온수로서 온수관(42)을 통해 배출된다.

열교환관(40)은 열교환수(25)의 수면 상부에 전체적으로 놓임으로써, 증기열에 의해서 전체적으로 골고루 동일한 온도로 열교환이 이루어지게 된다.

온수관(42)을 통해 배출된 온수는 생활용수로서 이용하거나 난방에 이용된다.

한편, 보일러의 가동에 따른 증기챔버(10)의 압력이 설정압 이상으로 높아지면 압력제어밸브(103)에 의해서 설정압으로 제어된다.

상술한 바와 같은 본 고안은 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 상기 실시예에 한정되지 아니하고 많은 변형을 가하여 실시될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 고안은 가열관(34)을 통과하는 열풍을 나선방향으로 안내하는 안내수단으로서 나선형으로 권회된 가이드바아(200)를 가열관(34)에 수용시킨 구조를 가짐으로써, 열풍이 가열관(34)을 경유할때 나선방향으로 회전하면서 경유하게 되므로 열풍이 가열관(34)을 통과하는 속도가 감속되고 잔류시간이 길어지게 되어 고온의 열풍으로부터 가열관(34)으로의 열전달 효율이 향상되게 된다.

이에 따라서 연료비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 열교환수(25)의 가온시간이 단축되고, 배출되는 배기가스의 배출온도를 낮추어서 주변 대기오염을 방지한다.

도 1은 일예의 보일러 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 본 고안 실시예의 보일러를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 A-A 단면도,

도 4는 도 3의 요부 확대도,

도 5는 본 고안 보일러에 채용되는 가이드바아를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...증기챔버 20...가열수챔버

21...우회통로 25...가열수

30...가열버너 31...제1열풍챔버

32...제2열풍챔버 33...연소실

34...연결관 35...배기통로

40...열교환관 200...가이드바아

Claims (2)

1. 열교환수(25)가 수용된 보일러몸체(100)와,

   상기 보일러몸체(100) 내부에 수용되며 가열버너(30)에 의한 연소가 이루어지는 연소실(33)과,

   상기 연소실(33)과 연결되고 상기 열교환수(25)내에서 열풍을 안내하는 통로를 형성하는 가열관(34)과,

   상기 가열관(34)과 연결되어 연소가스를 배기시키는 배기통로(35)와,

   상기 가열관(34)내에 수용되어 상기 열풍을 나선방향으로 안내하는 안내수단을 구비하여서,

   상기 열풍이 가열관(34)을 경유할때 나선방향으로 회전하면서 경유하도록 한 것을 특징으로 하는 보일러.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안내수단은 나선형상으로 권회된 가이드바아(200)인 것을 특징으로 하는 보일러.