KR20060006159A - 보일러용 평판형 연관 - Google Patents

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    • F23L17/16—Induction apparatus, e.g. steam jet, acting on combustion products beyond the fire

Abstract

본 발명은 폭과 길이가 대응되는 제 1 및 제 2 플레이트(100A)(100B)의 좌우측 양단부를 용접 결합하되, 상기 제 1 및 제 2 플레이트가 결합된 상태에서 하단에는 연소가스가 유입되는 가스유입구(110)가 형성되고 상단에는 연소가스가 유출되는 가스유입구(140)가 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 플레이트(100A)(100B) 사이에는 상기 가스유입구(110)와 가스유출구(140)를 연결하는 복수개의 지그재그형 가스유로(120)를 길이방향으로 형성하고, 상기 복수의 지그재그형 가스유로(120)의 도중에는 이웃하는 지그재그형 가스유로(120)가 상호 연통되도록 다수의 연결유로(130)를 횡방향으로 형성하는 보일러용 평판형 연관을 제공한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 가스보일러의 본체를 슬림화할 수 있고, 보일러의 단위면적당 중량이 감소되어 운반 및 설치가 간소해지며, 제조 비용을 현저하게 절감할 수 있고, 제조 공정과 제조 시간을 줄일 수 있음과 아울러 항시 일정한 품질을 갖는 제품을 제공할 수 있다. 또한, 연관에 가해지는 외부 압력에 대한 내압이 상승되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며, 종래 입형식 연관에서와 같이 버플 플레이트를 설치할 필요가 없고, 연관의 내부 청소를 용이하게 실시할 수 있으며, 다수개의 지그재그형 가스유로에 의해서 상승되어 올라오는 연소가스의 속도를 지연하도록 하며, 가스유로에 연통되게 형성되는 연결유로에 의하여 연소가스의 흐름이 난류가 발생되므로 연소가스의 통과속도가 일정하게 조절됨과 아울러 현저하게 저하되어 가스의 연소효율을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.
보일러, 수실, 연관, 평판, 지그재그형 가스유로

Description

보일러용 평판형 연관{Plate type combustion pipe in boiler}
도 1은 본 발명에 의한 보일러용 평판형 연관의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도.
도 3은 도 1의 B-B'선 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 평판형 연관이 적용된 보일러의 평면도.
도 5는 도 4의 C-C'선 단면도.
도 6은 도 4의 D-D'선 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 평판형 연관에서의 연소가스의 흐름상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 ; 보일러 본체 20 ; 버너
30 ; 화실 40 ; 수실
50 ; 온수코일 60 ; 연도
100 ; 평판형 연관 100A,100B ; 제 1 및 제 2 플레이트
110 ; 가스유입구 120 ; 지그재그형 가스유로
130 ; 연결유로 140 ; 가스유출구
본 발명은 보일러의 열교환부에 설치되는 연관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소가스의 흐름을 지연시킴과 아울러 열교환 면적을 증대시키도록 내부에 복수의 지그재그형 가스유로와 가스유로에 대하여 횡방향으로 연결유로를 형성하여서된 보일러용 평판형 연관에 관한 것이다.
일반적인 가스보일러는 화실에서 버너에 의해 발생된 화염이 입형식 수직 연관을 거쳐서 연도를 통해 연통으로 배출되며, 상부의 수직 연관들의 주위에는 난방 및 급탕을 위한 온수코일이 감겨져 있는 형태로 배치되어 있고, 화실의 둘레에는 온수코일과 연결되는 물탱크가 설치되어 있다.
이와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 가스보일러는 화실에서 버너의 화염에 의해 발생되는 연소가스가 수직 연관을 통과하면서 온수코일과의 열교환에 의하여 난방수 및 급탕을 만들어내는데, 상부측으로 이동되는 연소가스가 수직 연관을 통과시에만 열교환이 이루어지기 때문에 열교환 효율이 현저하게 떨어질 뿐 아니라, 수직 연관을 통과한 고온의 연소가스가 그대로 외부로 배출되므로 열에너지를 제대로 활용하지 못하고 낭비하는 문제가 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 수직 연관의 내부에 연소가스의 흐름을 지연시키기 위하여 몸체에 다수개의 절곡편이 형성된 버플 플레이트를 거치하고 있는 바, 다수의 수직 연관에 일일이 버플 플레이트를 설치하게 되므로 제조비용이 상승되고, 설치하는데 따른 번거로움이 있는 등의 문제가 있다.
또한, 종래의 보일러에서 수개의 좌형식 수평 연관을 적층타입으로 연통되게 설치하는 경우에는 좌형식 수평연관을 상호 용접결합하는데 따른 제조공정이 복잡한 문제가 있고, 보일러의 좌형식 수평 연관 내부에 발생되는 이물질이나 그을음의 청소작업이 불가능하다는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 연관 내부에서 연소가스의 흐름을 지연시켜 열교환 효율을 향상시킨 보일러용 연관을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하여 제조비용을 절감한 보일러용 연관을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 청소가 용이해지도록 한 보일러용 연관을 제공하려는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폭과 길이가 대응되는 제 1 및 제 2 플레이트의 좌우측 양단부를 용접 결합하되, 상기 제 1 및 제 2 플레이트가 결합된 상태에서 하단에는 연소가스가 유입되는 가스유입구가 형성되고 상단에는 연소가스가 유출되는 가스유입구가 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 플레이트 사이에는 상기 가스유입구와 가스유출구를 연결하는 복수개의 지그재그형 가스유로가 길이방향으로 형성됨을 특징으로 한다.
상기 복수의 지그재그형 가스유로의 도중에는 이웃하는 지그재그형 가스유로가 상호 연통되도록 다수의 연결유로가 횡방향으로 형성된 것이 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 1은 본 발명에 의한 보일러용 평판형 연관의 사시도, 도 2는 도 1의 A-A'선 단면도, 도 3은 도 1의 B-B'선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 평판형 연관이 적용된 보일러의 평면도, 도 5는 도 4의 C-C'선 단면도, 도 6은 도 4의 D-D'선 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 평판형 연관에서의 연소가스의 흐름상태도이다.
본 발명 실시예에 의한 평판형 연관(100)은 서로 폭과 길이가 동일한 제 1 플레이트(100A)와 제 2 플레이트(100B)의 좌우 양단이 결합되어 있고, 제 1 플레이트(100A) 및 제 2 플레이트(100B) 사이에는 제 1 및 제 2 플레이트가 결합된 상태에서 상단에서 하단까지 연결되는 복수개의 지그재그형의 가스유로(120)가 형성되어 있다. 이러한 평판형 연관(100)의 하단에는 연소가스가 유입되는 가스유입구(110)가 지그재그형 가스유로(120)와 대응되는 수만큼 형성되어 있고, 평판형 연관(100)의 상단에는 가스유출구(140)가 형성되어 있다.
또한, 복수개의 지그재그형 가스유로(120)들 사이에는 유로와 유로를 연결하는 다수의 연결유로(130)가 지그재그형 가스유로(120)들을 가로지르는 횡방향으로 형성되어 있다.
이와 같이 구성되는 평판형 연관(100)은 프레스 가공에 의하여 제 1 플레이트(100A)와 제 2 플레이트(100B)를 압착하여 지그재그형 가스유로(120) 및 연결유로(130)를 형성하며, 제 1 및 제 2 플레이트(100A)(100B)의 좌,우측 양단을 용접하 면 조립이 완료되기 때문에 제조 작업이 매우 간편해지게 된다.
즉, 종래 입형식 수직 연관의 제조시에는 플레이트를 관형상으로 롤링작업을 실시한 후에 길이방향으로 용접을 실시해야 하므로 작업이 번거롭고, 또한, 좌형식 수평 연관의 제조시에는 적층되는 수개의 수평 플레이트를 일일이 용접해야하는 번거로움이 있는 반면에, 본 발명에 의한 평판형 연관은 제조 작업이 현저하게 간소화되는 것이다.
이러한 평판형 연관(100)에는 하단에 형성된 가스유입구(110)를 통해 연소가스가 유입되어 지그재그형으로 형성된 가스유로(120)를 통과하여 상단에 형성된 연소가스 유출구(140)를 통해 배출되는데, 평판형 연관(100)의 내부에 형성된 가스유로(120)가 지그재그형으로 형성되어 있기 때문에 통과하는 고온의 연소가스가 직선형 연관과 같이 단시간 내에게 유출되지 않고 지그재그형 가스유로(120)의 굴곡되게 형성된 경로를 통과하게 되므로 연소가스의 흐름이 지연된다.
또한, 지그재그형 가스유로(120)들의 횡방향으로 형성된 다수의 연결유로(130)에 의하여 가스의 유출속도는 가일층 지연되는 상태가 된다.
이와 같은 본 발명에 의한 판형 연관이 적용된 가스보일러는 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 가스보일러의 본체(10)의 하부에 버너(20)가 설치되어 있는 화실(30)이 형성되고, 화실(30)의 상부에 수실(40)이 형성되어 있는 가스보일러에서 본체(10)의 상부에 버너(20)에서 발생되는 연소가스를 전달하는 평판형 연관(100)을 하단의 가스유입구(110)가 화실(30)과 연통되고, 상단의 가스유출구(140)가 연도(60)와 연통되도록 입형으로 설치하여 구성한다. 도면중 미설명 부호 50은 온수코일을 나타낸 것이다.
이처럼 설치되는 평판형 연관(100)은 가스보일러의 본체(10)의 수실(40) 내부에 일렬로 세워져 고정되도록 설치하고, 이처럼 일렬로 세워진 평판형 연관(100)들의 좌우 양쪽 공간부에 1개씩의 평판형 연관(100')을 추가하여 설치할 수 있다.
본 발명의 실시예에는 12개의 평판형 연관(100)을 일렬로 설치하고, 그 좌우측에 각각 1개의 평판형 연관(100')이 더 설치되어 있다.
이러한 평판형 연관(100)(100')마다에는 연소가스가 통과하는 지그재그형 가스유로(120)가 각각 5개씩 형성되어 있으므로 종래의 수직 연관이 20개 미만의 갯수가 설치되는 것을 감안하면, 그에 비하여 3배 이상인 70개의 연소가스의 통로를 갖는 것이라 할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 평판형 연관이 적용된 가스보일러는 버너(20)에서 발생되는 연소가스가 화실(30)에서 가스유입구(110)를 통해 평판형 연관(100)(100')의 내부로 유입되어 지그재그형 가스유로(120)들을 통과하게 되므로 연관을 통과하는 연소가스의 진행속도가 현저하게 지연된다.
또한, 지그재그형 가스유로(120)의 도중에는 다수의 연결유로(130)가 지그재그형 가스유로(120)들이 연통되게 횡방향으로 형성되어 있기 때문에 도 7에 도시한 바와 같이, 지그재그형 가스유로(120)를 통과하면서 상방향으로 이동되는 연소가스는 좌,우방향으로 연통된 연결유로(130)쪽으로 분산되면서 이웃하는 지그재그형 가스유로(120)들을 통해 다시 상승되는 연소가스와 부딪히게 되면서 연소가스 흐름이 지체되는 것이다. 이와 같은 연결유로(130)는 평판형 연관(100)(100')을 통과하는 연소가스에 의한 연관의 전열면적을 증대시키는 것이며, 연소가스의 완충 작용 및 난류의 형성으로 인해 보일러 본체 내부의 압력을 일정하게 조절하는 역할을 수행하게 된다.
이처럼, 평판형 연관(100)을 통과하는 연소가스의 진행속도가 현저하게 지연되면서 고온의 연소가스에 의해 평판형 연관(100)의 온도가 크게 상승되므로 평판형 연관(100)을 통해 수실(40)을 순환하는 난방수와의 열교환 효율이 상승되며, 아울러 평판형 연관(100)의 외주에 감겨져 있는 온수코일(50)과의 열교환도 원활하게 실시되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 보일러용 평판형 연관은 판상으로 제조되기 때문에 연관이 설치되는 가스보일러의 본체를 슬림화할 수 있고, 보일러의 단위면적당 중량이 감소되어 운반 및 설치가 간소해지며, 제조 비용을 현저하게 절감하는 효과가 있다.
또한, 평판형 연관의 제조하는 공정이 단순하기 때문에 종래 기술과 비교하여 제조 공정과 제조 시간을 줄일 수 있음과 아울러 항시 일정한 품질을 갖는 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.
아울러 연관의 형태가 평판형으로 제조되므로 수실에 설치된 상태에서 연관에 가해지는 외부 압력에 대한 내압이 상승되어 제품의 품질을 향상시키는 효과도 있다.
그리고, 본 발명은 종래 입형식 연관에서와 같이 버플 플레이트를 설치할 필 요가 없게 되어 추가 비용을 절감할 수 있고, 연관의 내부 청소를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 연관에 형성된 다수개의 지그재그형 가스유로에 의해서 상승되어 올라오는 연소가스의 속도를 지연하도록 하며, 가스유로에 연통되게 형성되는 연결유로에 의하여 연소가스의 흐름이 난류가 발생되므로 연소가스의 통과속도가 일정하게 조절됨과 아울러 현저하게 저하되어 가스의 연소효율을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 폭과 길이가 대응되는 제 1 및 제 2 플레이트(100A)(100B)의 좌우측 양단부를 용접 결합하되,
    상기 제 1 및 제 2 플레이트가 결합된 상태에서 하단에는 연소가스가 유입되는 가스유입구(110)가 형성되고 상단에는 연소가스가 유출되는 가스유입구(140)가 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 플레이트(100A)(100B) 사이에는 상기 가스유입구(110)와 가스유출구(140)를 연결하는 복수개의 지그재그형 가스유로(120)가 길이방향으로 형성되어 상기 가스유로(120)를 통과하는 연소가스의 통과속도를 지연하도록 구성함을 특징으로 하는 보일러용 평판형 연관.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 지그재그형 가스유로(120)의 도중에는 이웃하는 지그재그형 가스유로가 상호 연통되도록 다수의 연결유로(130)가 횡방향으로 형성되어 상기 가스유로(120)를 통과하여 상승하는 연소가스가 가스유로(120)와 통공된 상기 연결유로(130)에 의해서 난류가 발생되어 연소가스의 속도가 조절됨과 아울러 저하되어 가스의 연소효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 보일러용 평판형 연관.
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