KR20100008102U - 폐열 회수수단이 구비된 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배연관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 회수하고 재처리하여 난방효율을 증진하는 것은 물론 온수장치등과 같은 별도의 장치에 열원으로 재사용될 수 있도록 연료를 연소하여 난방을 하도록 된 보일러에 있어서; 보일러의 배기구(3)와 배연관(4)의 사이에 마련되어 외부로 배출되는 폐열을 열교환을 통해 회수하도록 양단에 상기 배기구(3) 및 배연관(4)이 연통되도록 결합되는 관상의 내관(5)과, 상기 내관(5)의 외주면을 외부와 밀폐되도록 감싸면서 마련되는 외통(6)으로 이루어지며, 상기 외통(6)에는 폐열과의 열교환을 통해 데워진 열매체(W)가 연결되는 제1연결구(7)와 제2연결구(8)가 구비되어 있는 회수수단을 포함하고 있는 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 제공한다.

보일러, 연탄, 연탄보일러, 급탕기, 열매체.

Description

폐열 회수수단이 구비된 보일러{A Boiler}

본 고안은 난방으로 하는것에 사용되는 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배연관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 회수하고 재처리하여 난방효율을 증진하는 것은 물론 온수장치등과 같은 별도의 장치에 열원으로 재사용될 수 있도록 된 폐열 회수수단이 구비된 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 보일러는 하부에 아궁이가 구비되며, 아궁이 상부에 구비되는 본체 내부에 아궁이와 연통되는 화덕들을 구비한 연소실이 형성되고, 연소실 내주면과 외부면 사이에 물탱크가 형성되며, 본체 상부에 각 연소실 상부를 개폐하는 뚜껑이 구비되고, 본체 측부에 송수관과 환수관이 물탱크와 연통되게 연결되고, 배연관이 연소실과 연통되게 구비되어있다.

이러한 종래 가정용 보일러는 연료인 연탄 외주면이 화덕을 가열하고, 상기 연탄 상부로 상승 되는 열은 연소실 상부로 상승 된 후 뚜껑에 의해 차폐되어 화덕 외주면과 연소실 사이의 공간을 통해 폐열로 연통으로 빠져나가기 때문에, 열효율이 낮은 단점이 있었다.

즉 연소실에서 연소되어 발생된 열이 물탱크를 가열하며, 배연관을 통해 외부로 잔열이 폐열로써 배출도록 되어 있어, 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 보일러의 배연관을 통해 외부로 배출되는 폐열을 회수하여 보조보일러 또는 급탕기의 열원으로 재사용되어 열효율의 증진에 따른 경제적인 이득을 창출할 수 있도록 된 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 폐열 회수수단이 구비된 보일러는 연료를 연소하여 난방을 하도록 된 보일러에 있어서; 보일러의 배기구와 배연관의 사이에 마련되어 외부로 배출되는 폐열을 열교환을 통해 회수하도록 된 회수수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안의 폐열 회수수단이 구비된 보일러는 특히 연탄보일러 또는 난로에 유용하게 적용되어 대기 중으로 버려지는 폐열을 회수수단을 통해 회수하여 별도의 열원으로 재활용함으로서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있으며, 경제적인 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 의한 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 보인 도면으로서, 본 실시예의 폐열 회수수단이 구비된 보일러(1)는 연료를 연소하여 데워진 열매체를 순환하여 실내외를 난방하도록 되어 있으며, 연소실(2)에서 연료의 연소로 발생된 폐열은 연소실(2)의 배기구(3)와 연통되어 설치된 배연관(4)을 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.

그리고 상기한 배기구(3)와 배연관(4)의 사이에는 외부로 배출되는 폐열을 열교환을 통해 회수하도록 된 회수수단이 구비되어 있다.

상기한 회수수단은 양단에 상기 배기구(3) 및 배연관(4)이 연통되도록 결합되는 관상의 내관(5)과, 상기 내관(5)의 외주면을 외부와 밀폐되도록 감싸면서 마련되는 외통(6)으로 이루어지며, 상기 외통(6)에는 폐열과의 열교환을 통해 데워진 열매체(W)가 순환되는 제1연결구(7)와 제2연결구(8)가 구비되어 있다.

즉 배연관(4)을 통해 배출되는 폐열을 열교환을 통해 흡열하여 열매체(W)를 데워 새로운 열원으로 사용하도록 되어 있다.

그리고 상기한 외통(6)의 제1연결구(7)는 보일러(1)의 순환관(9)의 종단과 연결되며, 제2연결구(8)는 보일러(1)의 순환수 회수관(10)과 연결되어, 순환관(9)을 통해 순환되어 식혀진 열매체(W)를 회수되는 열로 데울 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예의 보일러(1)는 연소실(2)에서 데워져 실내외를 순환하여 난방을 수행한 열매체(W)가 회수관(10)을 통해 회수될 때에 외통(6)의 내부에서 폐열과의 열교환을 통해 가열되어 온도가 상승됨으로서, 연소실(2)에서 재 가열될 때에 보다 신속히 필요한 온도로 가열될 수 있어 열효율이 극 대화 되도록 되어있다.

도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예의 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 보인 도면으로서, 상기한 내관(5)에 내부를 관통하는 세관(11)이 다수개가 마련되어 있는 것으로 이루어져 상기 세관(11)을 통해 외통(6)의 열매체(W)가 내관(5)의 내부를 순환되도록 되어 있어, 내관(5)을 경유하는 폐열과의 접촉면적이 증대되어, 열교환 효율이 증진되도록 되어 있다.

도 6은 본 고안에 따른 또 다른 실시예의 폐열 회수수단이 구비된 보일러를 보인 도면으로서, 상기한 외통(6)의 제1연결구(7)는 열매체(W)가 충진된 저장탱크(12)의 입수관(13)과 연결되고, 제2연결구(8)는 상기 저장탱크(12)의 퇴수관(14)과 연결되어 저장탱크(12)에 충진된 열매체(W)를 데울 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기한 저장탱크(12)의 내부에는 열매체(W)의 열을 열교환할 수 있도록 된 코일관(15)이 구비되어 있으며, 상기 코일관(15)의 양단에는 별도의 급수장치와 연관되어 급수장치의 열원으로 제공될 수 있도록 되어 있다.

즉 상기 저장탱크(12)의 열매체(W)는 외통의 내부에서 폐열과의 열교환으로 데워져 입수관(13)을 통해 유입되어 사용되어 지거나, 코일관(15)을 데워 별도의 열원으로 제공되고, 식혀진 열매체(W)는 외통(6)의 제2연결구(8)를 통해 공급되도록 순환되는 것으로, 열매체(W)는 자연대류에 의해 외통(6)과 저장탱크(12)의 내부를 순환되도록 되어 있다.

이와 같이 저장탱크(12)의 내부를 순환하는 열매체(W)는 내부에 마련된 코일관(15)을 가열하여 코일관(15)의 내부에 충수된 순환수를 데울 수 있도록 되어 있 다.

즉 상기 코일관(15)을 통해 유입된 열은 각종 일(난방, 급탕)을 수행하는 장치들의 열원으로 이용이 되도록 되어 있다.

상기한 저장탱크(12)에는 내부에 발생하는 증기(에어: air))를 외부로 배출하도록 된 에어배출관(16)이 구비되어 있으며, 내부의 열매체(W)를 보충할 수 있도록 된 공급관(17)이 마련되어 있다.

상기한 보일러(1)는 바람직하게는 연탄을 연료로 하여 난방을 하도록 된 연탄보일러로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

상기에서 열매체(W)는 물로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 저장탱크(12)에 공급관(17)을 통하여 열매체(W)를 충진하며, 열매체(W)는 상기 저장탱크(12)와 외통(6)에 충진된다.

상기와 같이 열매체(W)가 저장탱크(12)와 외통(6)에 충진된 상태에서 상기 보일러(1)를 가동하여 난방을 한다.

상기와 같이 보일러(1)의 연소실(2)에서 연료가 연소되어 난방이 진행되는 중에 상기 배기구(3) 및 배연관(4)을 통해 폐열이 외부로 배출되며, 상기 폐열이 배출되는 동안에 배기구(3)와 배연관(4)이 사이에 위치된 내관(5)을 통과하는 폐열과 열매체(W)와의 열교환이 이루어진다.

즉 폐열의 열이 열매체(W)로 전이되고 폐열은 식혀진 상태로 외부로 배출됨 으로써, 배출되는 열의 열량은 대폭적으로 작아진다.

상기에서 폐열과 열매체(W)의 열교환 중에 내관(5)의 내부를 경유하는 폐열은 상기 세관(11)과의 접촉에 따라 열교환이 촉진되도록 되어, 열교환 효율이 증진되도록 되어 있다.

상기와 같이 열매체(W)로 폐열의 열이 열교환되어 열매체(W)가 데워지면 열매체(W)는 자연대류에 의하여 외통(6)에서 상기 저장탱크(12)로 순환된다.

상기와 같이 저장탱크(12)로 유입된 열매체(W)는 코일관(15)을 가열하여 코일관(15)의 내부를 순환하는 순환수의 온도를 상승시키도록 되어 있다.

이와 같이 온도가 상승된 코일관(15)의 순환수는 별도의 난방배관 또는/및 급탕기의 토출구로 공급되어 일(난방, 온수공급)을 수행하도록 되어 있다.

그리고 상기 코일관(15)과의 열교환에 의해 온도가 저하된 열매체(W)는 자연대류에 의하여 외통(6)의 제2연결구(8)로 순환되어 상기 단계들을 반복하도록 되어 있어 지속적인 폐열의 재처리를 수행하도록 되어 있다.

상기와 같이 폐열이 난방 또는 온수공급 등의 일을 수행하는 에너지로 재활용되는 중에 저장탱크(12)의 열매체(W)인 물이 기화되어 내부의 압력이 증대되면 상기 에어배출관(16)을 통해 배출하도록 되어 있으며, 이에 따라 열매체(W)를 공급관(17)을 통해 지속적으로 보충하도록 되어 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 보일러용 폐열 처리장치를 보인 개략 사시예시도,

도 2는 동 사용상태 예시도

도 3은 동 일부 확대 단면 예시도,

도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 보일러용 폐열 처리장치를 보인 일부확대 단면 예시도,

도 6은 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 보일러용 폐열 처리장치를 보인 개략 예시도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보일러, 2 : 연소실,

3 : 배기구, 4 : 배연관,

5 : 내관, 6 : 외통,

7 : 제1연결구, 8 : 제2연결구,

9 : 순환관, 10 : 회수관,

11 : 세관, 12 : 저장탱크,

13 : 입수관, 14 : 퇴수관,

15 : 코일관, 16 : 에어배출관,

17 : 공급관.

Claims (6)

1. 연료를 연소하여 난방을 하도록 된 보일러에 있어서;

   보일러의 배기구와 배연관의 사이에 마련되어 외부로 배출되는 폐열을 열교환을 통해 회수하도록 된 회수수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러
2. 제 1항에 있어서;

   상기한 회수수단은 양단에 상기 배기구 및 배연관이 연통되도록 결합되는 관상의 내관과, 상기 내관의 외주면을 외부와 밀폐되도록 감싸면서 마련되는 외통으로 이루어지며, 상기 외통에는 폐열과의 열교환을 통해 데워진 열매체가 순환되는 제1연결구와 제2연결구가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러
3. 제 2항에 있어서;

   상기한 내관에는 내부를 관통하는 세관이 다수개가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러
4. 제 1항 및 2항에 있어서;

   상기한 외통의 제1연결구는 보일러의 순환관의 종단과 연결되며, 제2연결구 는 보일러의 순환수 회수관과 연결되어, 순환관을 통해 순환되어 식혀진 열매체를 회수되는 열로 데울 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러
5. 제 1항 및 2항에 있어서;

   상기한 외통의 제1연결구는 열매체가 충진된 저장탱크의 입수관과 연결되고, 제2연결구는 상기 저장탱크의 퇴수관과 열결되어 저장탱크에 충진된 열매체를 데울 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러
6. 제 5항에 있어서;

   상기한 저장탱크의 내부에는 열매체의 열을 열교환할 수 있도록 된 코일관이 구비되어 있으며, 상기 코일관의 양단에는 별도의 급수장치와 연관되어 급수장치의 열원으로 제공될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열 회수수단이 구비된 보일러

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