KR200398362Y1

KR200398362Y1 - 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛

Info

Publication number: KR200398362Y1
Application number: KR20-2005-0022453U
Authority: KR
Inventors: 장동현
Original assignee: 장동현
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2005-10-12

Abstract

본 고안은 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛에 관한 것으로, 증기보일러(200)의 연소로 발생된 증기가 난방배관(D)과 증기트랩(T)을 지나 응축수로 배출되고, 이 배출된 응축수를 환수하여 증기보일러(200)로 공급하는 응축수 환수유닛(100)에 있어서, 상기 응축수 환수유닛(100)은 밀폐계를 형성하도록 증기보일러(200)에 연결하되, 상기 난방배관(D)에 연결된 응축수환수관(120) 및 증기보일러(200)에 연결된 응축수공급관(150)이 구비되어, 환수된 응축수(W)를 저장하는 응축수탱크(110); 상기 응축수탱크(110)가 진공상태를 형성하도록 연결되는 진공펌프(300); 상기 응축수환수관(120)의 출구(124)를 수용하도록 응축수탱크(110)에 내장되어, 환수되는 응축수를 오버플로워시키는 응축수버킷(130); 상기 응축수버킷(130)으로 배출되는 응축수에서 발생된 기포가 부딪혀 기체를 분리하는 차폐커버(140); 상기 응축수탱크(110)에서 응축수공급관(150)을 통하여 증기보일러(200)로 응축수(W)를 이동시키기 위해, 증기보일러(200) 내부가 대기압 상태를 이루도록 외기의 유입을 단속하는 솔레노이드밸브(160);로 구성된다.

따라서, 본 고안은 쾌적한 환경으로 증기보일러의 난방을 이룰 수 있으며, 진공을 이루는 진공펌프의 오작동을 방지하여 증기보일러의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛{RETURN UNIT OF CONDENSED WATER FOR STEAM BOILER}

본 고안은 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축수탱크로 응축수가 환수되는 과정에서 발생되는 소음을 저감하여 쾌적한 난방환경을 제공하고, 응축수탱크로 환수되는 응축수에 함유된 기체를 분리하여 진공펌프의 오작동을 방지하며, 증기보일러로 응축수를 안정적으로 공급하는 동시에, 진공상태를 적절히 유지하여 증기보일러의 효율을 향상시킬 수 있는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛에 관한 것이다.

또한, 본 고안은 본 출원인의 선출원 1997년 특허출원 제3310호 “난방보일러의 난방수 순환방법과 난방보일러 장치”에 적용하여, 쾌적한 난방환경을 유지하면서, 증기보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 증기보일러는 고온의 증기를 이용하여 건물의 실내공간을 난방하는 것으로, 이러한 보일러는 가열방식에 따라 직접가열방식과 간접가열방식으로 구분된다.

상기 직접가열방식은 급수에 포함된 불순물이 급탕 또는 난방수에 공급되므로, 급탕수가 쉽게 오염될 뿐만 아니라, 용존산소 및 불순물로 인하여 관체에 배관부식과 더불어 스케일이 퇴적되어 보일러 수명이 단축는 문제점이 있었으며, 이러한 직접가열방식의 문제점을 해소하기 위해, 간접가열방식이 널리 사용되고 있으며, 상기 간접가열방식은 온수의 가열온도를 온수보일러에 비하여 높게 할 수 있으며, 보일러의 부피는 작게 형성하여, 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 갖고 있다.

그러나, 상술한 보일러는 대기압 이상으로 운전되어 보일러를 일정한 압력에 견디도록 관체를 내압용기로 형성하고, 보일러를 관리하는 관리인이 상시 상주하여야 하는 문제점으로, 최근에는 대기압 이하로 자동운전이 가능하고, 안전한 증기보일러가 널리 사용되고 있다.

이러한 증기보일러는 본 출원인의 선출원 1997년 특허출원 제3310호 “난방보일러의 난방수 순환방법과 난방보일러 장치”에 개시된 바와 같이, 일정한 진공상태를 유지하는 보충수저장통내에 일정한 수위를 유지하는 보충수의 수면상에 일정한 두께를 갖는 유지층을 형성하고, 상기 보충수 내에는 진공유동관에 내장된 응축수공급관의 일단을 수장하되 타단은 용수예열실에 연결하고, 상기 용수예열실에는 예열용수공급관을 설치하여 하부에 버너가 설치된 가열시의 상단에 연결하고, 상기 가열실에는 난방파이프연결관의 한단을 연결설치하여 난방파이프에 연결하되, 상기 난방파이프의 타단은 응축수저장통의 하단에 삽입연결된 난방수환수관에 연결한 구조로 이루어진다.

그러나, 상기 증기보일러는, 난방수를 순환시켜 보충수를 형성하는 과정에서, 보충수저장통에 저장된 보충수의 수위변화에 따라, 보충수의 배출로 인한 소음이 심하게 발생으로 되므로, 쾌적한 증기보일러의 난방환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 진공상태를 이루는 진공펌프로 기체가 분리되지 않은 보충수가 흡입되어 진공펌프의 오작동을 유발하게 되며, 이에 따라 적절한 진공상태를 이루지 못하게 되어 증기보일러의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 응축수탱크로 응축수가 환수되는 과정에서 발생되는 소음을 저감하여 쾌적한 난방환경을 제공하고, 응축수탱크로 환수되는 응축수에 함유된 기체를 분리하여 진공펌프의 오작동을 방지하면서, 증기보일러로 응축수를 안정적으로 공급하는 동시에, 진공상태를 적절히 유지하여 증기보일러의 효율을 향상시킬 수 있는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛에 관한 것이다.

또한, 본 고안은 본 출원인의 선출원 1997년 특허출원 제3310호 “난방보일러의 난방수 순환방법과 난방보일러 장치”에 적용하여, 쾌적한 난방환경을 유지하면서, 증기보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 증기보일러의 진공식 보충수 환수유닛에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 증기보일러의 연소로 발생된 증기가 난방배관과 증기트랩을 지나 응축수로 배출되고, 이 배출된 응축수를 환수하여 증기보일러로 공급하는 응축수 환수유닛에 있어서, 상기 응축수 환수유닛은 밀폐계를 형성하도록 증기보일러에 연결하되, 상기 난방배관에 연결된 응축수환수관 및 증기보일러에 연결된 응축수공급관이 구비되어, 환수된 응축수를 저장하는 응축수탱크; 상기 응축수탱크가 진공상태를 형성하도록 연결되는 진공펌프; 상기 응축수환수관의 출구를 수용하도록 응축수탱크에 내장되어, 환수되는 응축수를 오버플로워시키는 응축수버킷; 상기 응축수버킷으로 배출되는 응축수에서 발생된 기포가 부딪혀 기체를 분리하는 차폐커버; 상기 응축수탱크에서 응축수공급관을 통하여 증기보일러로 응축수를 이동시키기 위해, 증기보일러 내부가 대기압 상태를 이루도록 외기의 유입을 단속하는 솔레노이드밸브;로 구성하는 것이다.

여기서, 상기 차폐커버는, 응축수버킷을 내부에 수용하도록 이루어져, 분리된 기체가, 차폐커버의 하부에 형성된 개방공간을 지나, 응축수탱크의 진공흡입구로 상승되어, 진공펌프로 배기되는 것이 바람직하며, 이러한 차폐커버의 상부 외주연에는, 에어벤트가 천공되어, 내벽으로 부딪혀 기포에서 분리된 기체가 배기된다.

또한, 상기 증기보일러에는, 저장된 용수의 수위를 감지하도록 저수감지센서 및 만수감지센서가 장착되어, 용수의 수위에 따라 전기적으로 연결된 솔레노이드밸브의 개폐를 단속한다.

아울러, 상기 응축수환수관에는, 체크밸브가 설치되어 응축수탱크로 환수된 응축수의 역류를 방지하게 된다.

상기 응축수공급관에는, 역지밸브가 설치되어 증기보일러에 저장된 용수가 응축수탱크로 유입되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 응축수 환수유닛은, 복수개의 난방배관에 각각 연결되도록 복수개로 이루어져, 난방배관의 사용에 따라 개별적으로 응축수를 환수하게 된다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 1은 본 고안의 실시예에 의한 전체적인 구성을 나타낸 구성도, 도 2는 본 고안의 실시예에 의한 요부를 확대한 단면도를 나타낸 것이다.

본 고안은 첨부된 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 증기보일러(200)의 연소로 발생된 증기가 난방배관(D)과 증기트랩(T)을 지나 응축수로 배출되고, 이 배출된 응축수를 환수하여 증기보일러(200)로 공급하는 응축수 환수유닛(100)에 있어서,

상기 응축수 환수유닛(100)은 밀폐계를 형성하도록 증기보일러(200)에 연결하되,

상기 난방배관(D)에 연결된 응축수환수관(120) 및 증기보일러(200)에 연결된 응축수공급관(150)이 구비되어, 환수된 응축수(W)를 저장하는 응축수탱크(110);

상기 응축수탱크(110)가 진공상태를 형성하도록 연결되는 진공펌프(300);

상기 응축수환수관(120)의 출구(124)를 수용하도록 응축수탱크(110)에 내장되어, 환수되는 응축수를 오버플로워시키는 응축수버킷(130);

상기 응축수버킷(130)으로 배출되는 응축수에서 발생된 기포가 부딪혀 기체를 분리하는 차폐커버(140);

상기 응축수탱크(110)에서 응축수공급관(150)을 통하여 증기보일러(200)로 응축수(W)를 이동시키기 위해, 증기보일러(200) 내부가 대기압 상태를 이루도록 외기의 유입을 단속하는 솔레노이드밸브(160);

로 구성된 것을 그 기술적인 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 응축수 환수유닛(100)이 증기보일러(200)와 밀폐계로 연결된다는 것은, 폐회로의 의미임을 분명히 밝혀둔다.

상기 응축수탱크(110)는 증기보일러(200)와 진공평형을 유지하면서 응축수(W)를 저장하는 것으로, 이러한 응축수탱크(110)의 상부에는 진공펌프(300)의 진공흡입관(310)에 연결되는 진공흡입구(112)와, 외부 공기를 유입하는 외기유입관(170)이 구비된다. 응축수탱크(110)의 하부에는, 응축수환수관(120)이 수직으로 관통되도록 관통공(114)이 형성되며, 그 일측에는 증기보일러(200)로 응축수(W)를 공급하는 응축수공급관(150)이 연결된다.

여기서, 상기 응축수환수관(120)은, 난방배관(D)에서 배출되는 응축수를 응축수탱크(110)로 환수하는 것으로, 이러한 응축수환수관(120)의 입구(122)는 난방배관(D)에 연결되고, 출구(124)는 응축수탱크(110)의 관통공(114)을 지나 수직으로 설치되며, 이 응축수환수관(120)의 출구측에는 체크밸브(126)가 설치되어, 환수되는 응축수의 역류를 방지하게 된다.

상기 응축수공급관(150)의 일측은, 응축수탱크(110)에 내장되면서 하향으로 절곡되어 역지밸브(152)가 설치되고, 타측은 증기보일러(200)의 응축수환수구(210)에 연결된다.

여기서, 상기 역지밸브(152)는, 증기보일러(200)에 저장된 용수가 응축수탱크(110)로 유입되는 것을 방지하게 된다.

상기 응축수버킷(130)은, 응축수환수관(120)의 출구(124)를 수용하여, 응축수환수관(120)의 출구(124)에서 배출되는 응축수가 오버플로워되는 동시에, 응축수의 배출로 발생되는 응축수환수관(120)의 소음을 저감시키기 위한 것으로, 이러한 응축수버킷(130)의 하부에는, 응축수환수관(120)의 출구측이 장착되는 장착공(132)이 형성되며, 상부는 개방되어 응축수가 항상 만수상태를 유지하게 되므로, 응축수환수관(120)의 출구(124)는 항상 응축수(W)에 수장된 상태를 유지하게 된다.

상기 차폐커버(140)는, 응축수버킷(130)에 채워진 응축수(W)에서 발생된 기포의 기체를 분리하는 것으로, 응축수버킷(130)을 내부에 수용하도록 응축수탱크(110)에 내장되어 지지암(142)으로 지지된다. 이러한, 차폐커버(140)의 하부에는 개방공간(146)이 형성되어, 그 내벽으로 부딪혀 분리된 기체가 이 개방공간(146)을 지나 응축수탱크(110)의 상부로 상승된다. 또한, 차폐커버(140)의 상부 외주연으로 복수개의 에어벤트(144)가 천공되어 차폐커버(140)의 개방공간(146)을 지나고 남은 기체를 배기시킨다.

상기 솔레노이드밸브(160)는, 응축수탱크(110)의 압을 증가시키도록 외기유입을 단속하며, 이에 따라 증기보일러(200)에서 진공압으로 응축수환수관(120)을 통하여 응축수(W)를 흡입한다. 이러한 솔레노이드밸브(160)는 응축수탱크(110)에 구비된 외기유입관(170)에 설치된다.

더하여, 솔레노이드밸브(160)에는, 증기보일러(200)의 용수 수위를 감지하도록 장착된 저수감지센서(220)와 만수감지센서(230)에 전선(222)(232)을 통하여 전기적으로 연결된다. 증기보일러(200)의 용수가 저수감지센서(220) 이하로 감지되면, 이 감지된 신호를 솔레노이드밸브(160)로 출력하여 솔레노이드밸브(160)를 개방하여, 응축수탱크(110)로 외기를 유입하고, 이러한 외기의 유입으로 응축수탱크(110)는 증기보일러(200)에 비하여 고압상태를 이루게 된다. 또한, 증기보일러(200)의 용수가 만수감지센서(230)에서 감지되면, 이 감지된 신호를 솔레노이드밸브(160)로 출력하여 솔레노이드밸브(160)를 폐쇄하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같으며, 도 1에 도시된 실선화살표는 응축수(W)의 환수방향을 나타낸 것이고, 점선화살표는 증기보일러(200)로 응축수(W)를 공급하는 공급방향을 나타낸 것이다.

먼저, 진공펌프(300)를 작동시켜 응축수탱크(110), 응축수환수관(120), 난방배관(D), 증기보일러(200)가 진공평형을 이루도록 형성한 상태에서, 증기를 발생시키도록 증기보일러(200)를 연소하면, 분배기(H)의 조작에 따라 난방배관(D)을 통하여 실내공간을 난방한 후, 증기트랩(T)을 지나면서 증기가 분리된 응축수(W)로 배출되어 응축수환수관(120)을 통하여 응축수탱크(110) 내부로 환수된다.

이어서, 응축수환수관(120)을 통해 환수된 응축수(W)는, 응축수버킷(130)으로 응축수(W)를 배출하여 응축수버킷(130)에 응축수(W)가 채워지며, 응축수환수관(120)에서 계속해서 배출되는 응축수(W)로 인하여, 응축수버킷(130)의 응축수(W)는 오버플로워되고, 이같이 오버플로워된 응축수(W)는 하부로 떨어져 응축수탱크(110)에 저장된다.

즉, 응축수환수관(120)의 출구(124)에서 배출되는 응축수(W)에는 일정한 기체가 함유되어 있으므로, 응축수버킷(130)에서 응축수(W)를 배출하는 과정에서 기포를 유발되면서, 그 중에 함유된 기체가 분리되어 응축수버킷(130)에 채워진 응축수(W)를 오버플로워시키는 것이다.

이때, 응축수환수관(120)의 출구(124)에서 배출되는 응축수(W)는, 응축수버킷(130)에 채워진 응축수(W)로 인하여 일정한 기포형태를 이루게 되는데, 이같이 발생된 기포는 상부로 상승하여 차폐커버(140)의 내벽에 부딪혀 기체가 분리되며, 차폐커버(140)에 의해서 분리된 응축수(W)는, 응축수탱크(110)의 하부로 떨어져 응축수(W)로 저장된다.

또한, 차폐커버(140)에 의해서 분리된 기체는, 차폐커버(140) 하부의 개방공간(146)을 지나, 응축수탱크(110)의 상부로 상승하여 진공흡입구(112)로 배기된다.

따라서, 차폐커버(140)로 분리된 고온의 기체가 응축수탱크(110)의 하부에서 상부로 서서히 상승되어 진공흡입구(112)로 배기되므로, 응축수탱크(110) 내부는, 급작스런 온도변화를 이루지 않게 되어, 일정한 진공상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 응축수탱크(110)로 환수되는 응축수(W)에 함유된 기체를 연속적으로 분리하게 되면, 차폐커버(140)의 개방공간(146)까지 응축수(W)가 저장되는데, 이때 차폐커버(140)에 의해서 분리된 기체는 그 상부에 형성된 에어벤트(144)를 통하여 배기된다.

이와 같이, 응축수탱크(110)에 응축수(W)가 적절히 저장되면, 보일러(200)에 저장된 용수는 저수위를 이루게 되는데, 이러한 용수의 저수위 상태를 저수감지센서(220)에서 감지해서 솔레노이드밸브(160)로 전기적인 신호를 출력하여 솔레노이드밸브(160)를 개방하며, 솔레노이드밸브(160)의 개방에 따라 응축수탱크(110)로 외기가 유입되어 증기보일러(200)에 비하여 상대적으로 고압을 형성하게 되며, 이에 따라, 응축수탱크(110)에 저장된 응축수(W)를 증기보일러(200)에서 진공압으로 흡입하게 되는 것이다.

즉, 외기의 유입으로 대기압상태를 이루는 응축수탱크(110)는 진공압을 이룬 증기보일러(200)에 비하여 상대적으로 고압상태를 이루게 되므로, 증기보일러(200)에서 진공압에 의해 응축수탱크(110)의 응축수(W)를 흡입하게 되는 것이다.

이같이, 증기보일러(200)로 응축수(W)가 흡입되어 만수위를 이루게 되면, 만수감지센서(230)에서 만수위를 감지해서 솔레노이드밸브(160)로 전기적인 신호를 출력하여 솔레노이드밸브(160)를 폐쇄하게 되며, 솔레노이드밸브(160)의 폐쇄에 따라 응축수탱크(110)로 더 이상 외기가 유입되지 않는다.

이때, 진공펌프(300)를 작동하여, 응축수탱크(110)를 증기보일러(200)와 진공평형을 유지하게 되면, 상술한 바에 따라, 증기보일러(200)에서 배출된 증기가 난방배관(D)과 증기트랩(T)을 지나 응축수환수관(120)을 통하여 응축수탱크(110)로 환수되는 것이다.

여기서, 응축수공급관(150)에 설치된 역지밸브(152)에 의해서, 증기보일러(200)로 공급되는 응축수(W)는 응축수탱크(110)로 유입되지 않을 뿐만 아니라, 증기보일러(200)에 저장된 용수가 응축수탱크(110)로 유입되는 것을 방지하게 된다.

또한, 응축수환수관(120)에 설치된 체크밸브(126)에 의해서, 응축수탱크(110)로 환수되는 응축수(W)의 역류를 방지하게 된다.

따라서, 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 응축수환수관(120)을 통하여 응축수(W)가 환수되면서 응축수버킷(130)으로 배출되는 과정에서 발생되는 소음을 저감시키므로, 조용한 상태로 증기보일러(200)를 구동할 수 있으며, 차폐커버(140)로 응축수(W)에 함유된 기체를 분리하여 진공펌프(300)의 오작동을 방지하면서, 응축수탱크(110)의 진공상태를 일정하게 유지할 수 있으며, 진공펌프(300)의 정확도를 향상하여 증기보일러(200)의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 응축수탱크(110)로 응축수(W)를 환수하여 기체를 분리하는 과정에서 응축수탱크(110)의 내부온도가 급상승하는 것을 방지하여, 진공상태를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

더하여, 난방배관(D)에서 배출되어 환수된 응축수(W)는 환수헤더를 거치지 않고 직접 응축수탱크(110)로 환수되므로, 환수라인을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 분배기(H)를 간소화할 수 있게 되어 경제적으로 원가를 절감할 수 있게 된다.

한편, 도 3a 내지 도 3d는 본 고안에 의한 다른 실시예를 나타낸 것으로, 상기 응축수 환수유닛(100)은, 복수개의 난방배관(D)에 각각 연결되도록 복수개로 이루어져, 응축수탱크(110a)(110b)(110c)에서 개별적으로 응축수(W)를 환수하여 순차적으로 증기보일러(200)로 공급하게 된다.

즉, 첨부된 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 제1 난방배관(D₁)은 10m, 제2 난방배관(D₂)은 30m, 제3 난방배관(D₃)은 50m의 길이로 이루어질 때, 분배기(H)를 거쳐 제1·제2·제3 난방배관(D₁)(D₂)(D₃)에서 배출되는 응축수(W)는, 제1 응축수 환수유닛(100a)의 응축수환수관(120a)을 통하여 환수되고, 그 다음으로 제2 응축수 환수유닛(100b), 제3 응축수 환수유닛(100c) 각각의 응축수환수관(120b)(120c)으로 응축수가 환수되는 것이다.

이때, 상기 제1·제2·제3 난방배관(D₁)(D₂)(D₃)에는 각각 제1·제2·제3 증기트랩(T₁)(T₂)(T₃)이 설치되고, 상기 제1·제2·제3 응축수 환수유닛(100a)(100b)(100c)에 각각 구비된 응축수공급관(150a)(150b)(150c)은 상호 연결되어 압에 따라 증기보일러(200)로 응축수(W)를 순차적으로 공급하며, 진공펌프(300)에 연결되는 진공흡입관(310)은 분기되어 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)의 진공흡입구(112a)(112b)(112c)와 각각 연결된다.

또한, 상기 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)에는, 제1·제2·제3 외기유입관(170a)(170b)(170c)이 설치되고, 이 제1·제2·제3 외기유입관(170a)(170b)(170c) 각각에는 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)가 설치되어, 외기의 유입을 단속하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 다른 실시예에 의한 작용을 참부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 3a 내지 도 3d에 도시된 실선화살표는 응축수(W)의 환수방향을 나타낸 것이고, 점선화살표는 증기보일러(200)로 응축수(W)를 공급하는 공급방향을 나타낸 것이다.

상기 응축수 환수유닛(100)은, 복수개로 이루어져 난방배관(D)과 각각 연결되므로, 난방배관(D)의 길이에 따라 응축수(W)를 개별적으로 환수하게 된다.

즉, 실내를 난방하는 난방배관(D)은, 난방의 위치에 따라 그 길이가 짧은 것에서부터 그 길이가 긴 것들로 이루어지는데, 이러한 난방배관(D)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 가장 짧은 길이를 갖는 10m의 제1 난방배관(D₁)과, 30m의 제2 난방배관(D₂)과, 40m의 제3 난방배관(D₃)으로 이루어질 때, 이 제1 난방배관(D₁)에서 배출되는 응축수(W)는 제1 응축수 환수유닛(100a)의 응축수환수관(120a)을 통하여 환수되어 제1 응축수탱크(110a)의 내부 온도가 상승되므로 흡입력이 저하되고, 이어서 제2 난방배관(D₂)에서 배출되는 응축수(W)가 제2 응축수 환수유닛(100b)(100c)의 응축수환수관(120b)을 통하여 환수되어 제2 응축수탱크(110b)의 내부온도가 상승되므로 흡입력이 저하되며, 마지막으로 제3 난방배관(D₃)에서 배출되는 응축수(W)가 제3 응축수 환수유닛(100c)의 응축수환수관(120c)을 통하여 제3 응축수탱크(110c)로 환수되는 것이다.

상술한 바에 따라, 각각의 응축수탱크(110a)(110b)(110c)에 응축수(W)가 저장되면, 보일러(200)에 저장된 용수는 저수위를 이루게 되는데, 이러한 용수의 저수위 상태를 저수감지센서(220)에서 감지해서 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)로 전기적인 신호를 출력하여 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)를 개방하며, 이 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)의 개방에 따라 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)로 외기가 유입되어 증기보일러(200)에 비하여 상대적으로 고압을 형성하게 되며, 이에 따라, 각 응축수탱크(110a)(110b)(110c)에 저장된 응축수(W)를 증기보일러(200)에서 진공압으로 흡입하게 되는 것이다.

이같이, 증기보일러(200)로 응축수(W)가 흡입되어 만수위를 이루게 되면, 만수감지센서(230)에서 만수위를 감지해서 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)로 전기적인 신호를 출력하여 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)를 폐쇄하게 되며, 제1·제2·제3 솔레노이드밸브(160a)(160b)(160c)의 폐쇄에 따라 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)로 더 이상 외기가 유입되지 않는다.

이어서, 진공펌프(300)를 작동하여, 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)를 증기보일러(200)와 진공평형을 유지하게 되면, 상술한 바에 따라, 증기보일러(200)에서 배출된 증기가 제1·제2·제3 난방배관(D₁)(D₂)(D₃)과 제1·제2·제3 증기트랩(T₁)(T₂)(T₃)을 지나 제1·제2·제3 응축수환수관(120a)(120b)(120c)을 통하여 제1·제2·제3 응축수탱크(110a)(110b)(110c)로 환수되는 것이다.

이때, 제1·제2·제3 응축수 환수유닛(100a)(100b)(100c)은, 도 3c에 도시된 바와 같이, 증기보일러(200)에 연결된 길이에 따라 순차적으로 응축수(W)를 흡입하게 되어, 도 3d와 같은 상태를 이루게 된다.

따라서, 다량의 응축수(W)를 증기보일러(200)로 공급하여, 응축수(W) 부족에 대한 증기보일러(200)의 오작동을 미연에 방지할 수 있으며, 분배기(H) 작동에 따라 난방배관을 선택적으로 사용하게 되므로, 효율적으로 응축수(W)를 환수할 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 하나의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하며, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 않고 첨부된 청구범위 내에서 다양하게 변형하여 실시 할 수 있다.

예를 들어, 본 고안의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형성 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 응축수가 환수되는 과정에서 발생되는 소음이 대폭 저감되어, 조용하면서 쾌적한 상태로 난방을 이룰 수 있으며, 응축수에 함유된 기체가 분리되어 진공펌프로 유입되므로, 진공펌프의 오작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따라 진공펌프의 정확성을 향상시키게 되므로, 응축수탱크의 진공상태를 적절히 유지할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

또한, 본 고안은 차폐커버로 인하여, 응축수에 함유된 기체를 분리하는 과정에서 응축수탱크 내부온도의 급상승하는 것을 방지할 수 있으므로, 응축수탱크 내부의 진공상태를 적절히 유지할 수 있는 효과가 있다.

더하여, 본 고안은 복수개의 응축수 환수유닛을 난방배관에 각각 연결하여, 다량의 응축수를 증기보일러로 안정되게 공급할 수 있으며, 용수 부족에 의한 보일러의 오작동을 미연에 방지할 수 있고, 분배기 작동에 따라 난방배관을 선택적으로 사용하게 되므로, 효율적으로 응축수를 환수할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 고안은 본 출원인의 선출원 1997년 특허출원 제3310호 “난방보일러의 난방수 순환방법과 난방보일러 장치”에 적용하여, 쾌적한 난방환경을 유지하면서, 증기보일러의 열효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1 은 본 고안의 실시예에 의한 전체적인 구성을 나타낸 구성도.

도 2 는 본 고안의 실시예에 의한 요부를 확대하여 나타낸 확대단면도.

도 3a 내지 도 3d 는 본 고안의 다른실시예에 의한 작동상태를 나타낸 작동도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 응축수탱크 112 : 진공흡입구

120 : 응축수환수관 122 : 입구

124 : 출구 126 : 체크밸브

130 : 응축수버킷 132 : 장착공

140 : 차폐커버 144 : 에어벤트

146 : 개방공간 150 : 응축수공급관

200 : 증기보일러 300 : 진공펌프

310 : 진공흡입관 D : 난방배관

H : 분배기 T : 스팀트랩

W : 응축수

Claims

증기보일러(200)의 연소로 발생된 증기가 난방배관(D)과 증기트랩(T)을 지나 응축수로 배출되고, 이 배출된 응축수를 환수하여 증기보일러(200)로 공급하는 응축수 환수유닛(100)에 있어서,

상기 응축수 환수유닛(100)은 밀폐계를 형성하도록 증기보일러(200)에 연결하되,

상기 난방배관(D)에 연결된 응축수환수관(120) 및 증기보일러(200)에 연결된 응축수공급관(150)이 구비되어, 환수된 응축수(W)를 저장하는 응축수탱크(110);

상기 응축수탱크(110)가 진공상태를 형성하도록 연결되는 진공펌프(300);

상기 응축수환수관(120)의 출구(124)를 수용하도록 응축수탱크(110)에 내장되어, 환수되는 응축수를 오버플로워시키는 응축수버킷(130);

상기 응축수버킷(130)으로 배출되는 응축수에서 발생된 기포가 부딪혀 기체를 분리하는 차폐커버(140);

상기 응축수탱크(110)에서 응축수공급관(150)을 통하여 증기보일러(200)로 응축수(W)를 이동시키기 위해, 증기보일러(200) 내부가 대기압 상태를 이루도록 외기의 유입을 단속하는 솔레노이드밸브(160);

로 구성된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 차폐커버(140)는,

상기 응축수버킷(130)을 내부에 수용하도록 이루어져, 분리된 기체가, 차폐커버(140)의 하부에 형성된 개방공간(146)을 지나, 응축수탱크(110)의 진공흡입구(112)로 상승되어, 진공펌프(300)로 배기되는 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 차폐커버(140)의 상부 외주연에는, 그 내벽으로 부딪혀 기포에서 분리된 기체가 배기되도록, 복수개의 에어벤트(144)가 천공된 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 증기보일러(200)에는, 저장된 용수의 수위를 감지하도록 저수감지센서(220) 및 만수감지센서(230)가 장착되어, 용수의 수위에 따라, 전기적으로 연결된 솔레노이드밸브(160)의 개폐를 단속하는 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 응축수환수관(120)에는, 체크밸브(126)가 설치되어, 응축수탱크(110)로 환수된 응축수(W)의 역류를 방지하는 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 응축수공급관(150)에는, 역지밸브(152)가 설치되어, 증기보일러(200)에 저장된 용수가 응축수탱크(110)로 유입됨을 방지하는 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 응축수 환수유닛(100)은, 복수개의 난방배관(D)에 각각 연결되도록 복수개로 이루어져, 개별적으로 응축수(W)를 환수하는 것을 특징으로 하는 증기보일러의 진공식 응축수 환수유닛.