KR200435897Y1 - 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열 교환기 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열교환기 분리구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 뭄체의 내부에 형성되는 팽창탱크 내부에 별도의 열교환기를 수용하는 격벽을 형성하여 열효율을 높이면서 열교환 면적을 최대로 할 수 있는 특징이 있다.

반전연소, 무압관수식, 온수 보일러

Description

반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열 교환기 구조 { A boiler}

도 1은 본 고안의 요부가 조립된 상태의 사시도

도 2는 본 고안의 요부가 조립된 상태의 정 단면도

도 3은 본 고안의 요부가 조립된 상태의 정면도

도 4는 본 고안의 사용 상태를 나타낸 사시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10. 몸체 11. 격벽

12. 열교환기 파이프 13. 팽창탱크

14. 연소실 15. 버너

16. 수관 17. 연소가스통로

18. 노통 19. 배연통

20. 유입구 21. 유출구

22. 수실

본 고안은 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열교환기 분리구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 몸체의 내부에 형성되는 팽창탱크 내부에 별도의 열교환기를 수용하는 격벽을 형성하여 열효율을 높이면서 열교환 면적을 최대화하는 한편, 열매체가 자연 순환 하도록 하여 순환펌프가 불필요한 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열교환기 분리구조에 관한 것이다.

일반적으로 무압관수식 온수 보일러는 무압으로 유지되는 보일러내의 관수 즉, 열매체가 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 구성은 도 1을 참고하여 보다 상세히 설명하되, 버너의 연소에 따라 발생한 연소가스가 연소실의 내부에서 반전되어 버너가 형성된 보일러의 전면측으로 배기되는 반전연소식 온수 보일러를 예로써 살펴본다.

종래 반전연소식 온수 보일러는 보일러의 본체 내부에 설치되어 연소실을 형성하는 노통과, 상기 노통의 바깥측에 열매체로 채워지는 수실로 크게 구분되는바, 상기 노통의 일측에는 버너가 설치된 전면커버로서 밀폐하되, 타측은 전열판으로 밀폐하고 상기 수실에는 다수의 온수 파이프로 구성된 열교한기를 설치함과 아울러 연소실의 연소가스가 배연되는 연관을 형성하여 상기 연소가스가 배기관을 통하여 외부로 배출되도록 형성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 반전연소식 온수 보일러는 버너에서 발생한 화염 및 고온의 연소가스가 전열판에 의하여 버너가 형성된 전면커버 측으로 반전된 후, 연관 및 배기관을 통하여 외부로 배출되는바, 연소가스의 흐름 때문에 연소실 내부의 압력이 상승하여 불완전연소, 소음, 역화현상, 배기온도 상승 등의 문제점을 야기 하였으며, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 반전연소 온수보일러의 경우 연소실 내부의 압력을 저하하는 수단으로 노통의 크기를 크게 형성함으로써, 노통의 직경에 따라 보일러가 대형화되어 좁은 공간에 설치할 수 없는 등 보일러의 설치에 있어 제약이 많이 따르고 보일러 전체의 용적이 커짐에 따라 수실 내부를 가열하여야 할 열매체의 용량이 늘어나므로 급탕 온수의 공급이 지연되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 반전연소식 보일러는 반전되는 연소가스를 커버하기 위하여 내화제, 케스타블, 세라믹 등의 단열제로써 전면커버를 형성하여 고온의 연소가스를 커버하였으나, 지속적인 보일러의 사용에 따라 전면커버가 과열되어 열손실의 원인이 될 뿐만 아니라 버너 파손의 원인이 되고, 탈착이 불편하여 연소실 내부의 점검, 수리, 청소가 용이하지 못하며 화상 위험이 있다.

또한, 원통형 연소실과 열매체의 열교환 면적이 작고, 아울러 연소실 내부에서 고온의 연소가스가 오랫동안 체류하지 못하여 열효율이 떨어지며 열교환기 주변의 냉각된 열매체와 노통 주변의 가열된 열매체가 충돌하여 원활히 순환하지 못하므로 별도의 순환펌프를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

한편, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본원의 특허출원 제10-2004-0008142호의 " 반전연소 무압관수식 온수 보일러 "가 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 열매체가 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, 열매체가 자연 순환 되는 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 있어서, 상기 보일러 몸체 내부 상측에 팽창탱크를 형성시키되, 상기 팽창탱크 내부에는 열교환기 파이프를 삽입하여 고정함과 함께 상기 팽창탱크와 연소실을 분리하는 격벽을 형성하여 분리될 수 있는 열교환기 분리구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

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

도 1은 본 고안의 요부가 조립된 상태의 사시도이며, 도 2는 본 고안의 요부가 조립된 상태의 정 단면도이고, 도 3은 본 고안의 요부가 조립된 상태의 정면도이고, 도 4는 본 고안의 사용 상태를 나타낸 사시도이다.

먼저, 도 1 및 도 2와 같이 본 고안에 따른 보일러 몸체(10)는 연소실(14)의 내부와 연결되는 연소가스통로(17)가 형성되도록 노통(18)을 형성하고 배연통(19)의 양측면을 관통하는 다수의 수관(16)을 형성하여 배연통(19)의 양측 열매체가 순환하도록 구성된다.

상기 배연통(19)의 전면은 점검구로서 개폐 가능한 덮개판(미도시됨)으로 커버하는 한편, 버너(15)가 설치된 전면커버의 내부에 열매체를 채우고, 도 4와 같이 전면커버의 일측 하부에는 유입구(20)를 형성하되, 타측 상부에는 유출구(21)를 형성하며 상기 유입구(21)와 유출구(21)는 몸체(10)의 양측 상부와 하부를 각각 관통하여 도 2와 같이 수실(22)과 연결되는 구성이다.

한편, 몸체(10) 내부 상측에는 격벽(11)을 형성하여 팽창탱크(13)를 형성하게 된다.

그리고, 상기 팽창탱크(13)의 내부에는 수개의 파이프로 형성되는 열교환기 파이프(12)를 고정하게 된다.

또한, 수실(22)의 하부에는 도 1 및 도 2와 같이 배연통(19)을 형성하되, 상기 배연통(19)은 전면 커버측 노통(18)의 하단부와 연결하여 연소실(14)의 연소가스가 배연통(19) 및 배기관을 통하여 외부로 배출되는 구성이다.

이때, 배연통(19)의 내부에는 배연통의 바깥 양측 수실(22)의 열매체가 순환할 수 있도록 다수의 수관(16)을 관통하여 형성하며, 상기 수관(16)을 포함하는 배연통(19) 전체는 일측면이 높고 타측면은 낮게 구성되는 것은 본원 선출원된 내용과 동일 내지 유사하다.

그러나, 본원 고안은 수실(22)의 상부측에 격벽(11)을 형성하여 팽창탱크(13)를 형성시키되, 상기 팽창탱크(13)의 내부에는 도 1 및 도 2, 도 3, 도 4와 같이 열효율을 극대화 할 수 있는 열교환기 파이프(12)를 수개 형성하게 된다.

즉, 소정의 온도를 항상 유지하는 팽창탱크(13)에 가열되는 열교환기(12)를 형성하므로 인하여 연소가스의 체류시간은 길어질 뿐만 아니라 열교환 되는 접촉면적이 증대하여 열효율을 극대화 할 수 있는 구성이다.

또한, 연소실(14)에서 반전되는 화염 또는 고온의 연소가스에 의하여 가열되는 전면부는 그 내부에 열매체가 채워지고 상기 열매체는 수실(22)과 연결되어 가열된 열매체의 열량은 결국 팽창탱크(13) 내부에 수용된 열교환기(12)에 의하여 급탕 온수로 이동하므로 열효율은 증가하고, 과열에 따른 버너의 고장 및 파손의 우려가 전혀 없다.

그리고, 수실(22) 내부에 채워진 열매체는 수관(16)을 통하여 팽창탱크(13) 내부에 수용된 열교환기(12) 파이프로 이동되면서 열매체의 체류시간을 장시간으로 유지할 수 있다.

결과적으로 소정의 온도를 유지하는 팽창탱크(13) 내부에 수용된 수개의 열교환기(12)는 항상 고온을 유지하면서 순환되므로 순환 펌프가 없이도 수실 내부의 열매체가 자연 순환될 수 있는 특징이 있다.

이와 같은 본 고안의 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 의하면, 팽창탱크 내부에 가열된 온도를 열교환기에 의해 사용하므로 인하여 열교환 면적을 증대할 수 있는 특징과 함께 손실되는 열량을 회수하여 열효율을 극대화하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 반전연소 무압관수식 온수 보일러에 있어서,

   상기 보일러 몸체 내부 상측에 팽창탱크를 형성시키되, 상기 팽창탱크 내부에는 열교환기 파이프를 삽입하여 고정함과 함께 상기 팽창탱크와 연소실을 분리하는 격벽을 형성하여 열교환 면적을 증대시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 반전연소 무압관수식 온수 보일러의 팽창탱크 내부에 형성되는 열교환기 구조

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