KR20100020087A - 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조 - Google Patents

응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조 Download PDF

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KR20100020087A
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Abstract

본 발명은 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 보일러의 연소실 냉각 구조는, 하부에는 버너가 상부에는 열교환기가 각각 설치되어 상향식 연소구조를 이루는 동시에, 내부에 연소실이 형성되는 연소실하우징을 구비하고 상기 연소실하우징을 통해 방열되는 열을 난방수가 흡수하도록 하고, 상기 연소실하우징은 상기 연소실과 접촉하는 내벽에서 형성된 응축수를 수거하는 응축수수거부; 및 상기 수거한 응축수를 외부로 배출하는 응축수배출부;를 포함한다.
보일러, 응축수, 배출

Description

응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조 {Cooling Structure for Boiler Combustion Chamber Comprising Saturation Water Discharger}
본 발명은 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 외벽을 통해 방열되는 열을 난방수가 흡수할 수 있는 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각구조에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 연료의 연소과정에서 발생되는 연소열을 이용하여 물을 가열시키고, 가열된 물을 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 난방장치이다.
도 1은 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러의 개략적인 구성을 보여주는 구성도이다.
난방모드가 작동되면 순환펌프(10)가 작동되어 난방수가 이송된다. 이송되는 난방수는 버너(12)의 연소열과 주열교환기(11)에서 열교환이 이루어져 가열되고 삼방밸브(15)를 거쳐 난방이 요구되는 각 실로 이송되어 난방이 이루어진다.
각 실에서 난방이 이루어져 온도가 하락된 난방환수는 팽창탱크(17) 및 순환펌프(10)를 거쳐 주열교환기(11)에서 재가열이 이루어진다. 상기 버너(12)의 외측 으로는 연소실(13)이 둘러싸고 있어 고온의 연소가스가 상측의 주열교환기(11)측으로 상승하도록 되어 있다.
미설명부호 14는 송풍기, 16은 급탕열교환기를 각각 나타낸다.
상기와 같이, 가스보일러를 실내 난방용이나 온수 공급용으로 사용하기 위해 상기 연소실(13)에서는 연료의 연소에 의해 고온의 열에너지가 발생되도록 버너(12)가 구비되어 있다.
이때 연소실(13) 내부에서 발생된 고온의 열에너지가 연소실(13) 외부로 전달되는 경우에는 연소실(13) 주변 장치에 열 손상을 일으키게 되므로 이를 방지하기 위하여 연소실(13)을 냉각시키는 장치가 필요하게 된다.
도 2는 종래 보일러의 연소실 냉각구조의 일실시예로서, 연소실하우징 내벽에 단열재를 사용하는 건식(Dry type) 연소실 냉각구조를 나타내는 단면도이다.
연소실의 중앙에는 유입된 가스와 공기를 혼합하여 연소시키는 버너(12)가 위치하고 있고, 연소실의 외벽은 연소실하우징(21)으로 이루어져 있으며, 상기 연소실하우징(21)의 내벽에는 단열재(25)가 부착되어 있다.
상기 단열재(25)에 의해 연소열이 연소실하우징(21)을 통해 외부로 방열되는 것이 방지된다. 또한 고온의 연소열로 인하여 연소실하우징(21)이 부식되는 현상도 방지하기 위한 것이다.
이와 같은 건식 연소실 냉각구조는 구조가 간단한 장점이 있으나, 방열되는 연소열을 난방수에 이용할 수 없으므로 후술하는 습식(Wet type) 연소실 냉각구조에 비하여 열효율이 떨어지는 단점이 있다.
도 3은 종래 보일러의 연소실 냉각구조의 다른 실시예로서, 연소실하우징 외벽에 난방수배관이 감겨진 습식(Wet type) 연소실 냉각구조를 나타내는 단면도이다.
연소실의 측면 둘레에는 난방수가 흐르는 난방수배관(35)이 연소실하우징(21) 외측 둘레에 접촉된 상태로 감겨져 있다. 연소실 내부에서 발생된 고온의 열이 연소실 외부로 방열되는 과정에서 일부의 열은 상기 난방수배관(35) 내부를 순환하는 난방수에 흡수된다.
이러한 습식(Wet type) 연소실 냉각구조는 난방수배관(35)을 순환하는 난방수가 열을 흡수하여 예열된 상태에서 열교환기(11)로 유입되므로 건식(Dry type) 연소실 냉각구조에 비하여 열교환기(11)에서의 열효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 종래 습식 연소실 냉각구조는 건식에 비하여 열효율은 좋으나, 난방수배관(35) 내부를 순환하는 난방수의 온도가 낮음으로 인해 연소실 내벽에 응축수가 발생할 가능성이 있다.
응축수는 연소실하우징(21)의 부식 원인이 되므로, 응축수 발생을 억제하기 위해 난방수배관(35) 내부를 흐르는 난방수와의 온도 차이를 작게 하는 방법을 상정할 수 있다. 그러나 이와 같은 방법에 의하면 열효율 향상에 한계가 생기는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 응축수가 발생하는 경우 이를 연소실 외부로 배출함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각구조를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 보일러의 연소실 냉각 구조는, 하부에는 버너가 상부에는 열교환기가 각각 설치되어 상향식 연소구조를 이루는 동시에, 내부에 연소실이 형성되는 연소실하우징을 구비하고 상기 연소실하우징을 통해 방열되는 열을 난방수가 흡수하도록 하고, 상기 연소실하우징은 상기 연소실과 접촉하는 내벽에서 형성된 응축수를 수거하는 응축수수거부; 및 상기 수거한 응축수를 외부로 배출하는 응축수배출부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 응축수에 의한 보일러의 불완전 연소와 수분에 의한 부식을 방지하며, 습식 냉각구조 하에서 예열되는 난방수와 연소실 내부의 온도차가 커도 되므로 열효율이 향상된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본발명의 일실시예에 따른 보일러 연소실의 냉각구조 일부를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 보일러 연소실의 냉각구조는 연소실(3)이 형성되는 연소실하우징(410), 연소실하우징(410)의 측면 둘레에 배치된 난방수배관(35)을 포함한 다. 연소실(3) 내부에는 열에너지를 공급하는 버너(미도시)를 포함한다.
연소실하우징(410)은 연소실(3)의 측면을 하우징하며 연소실(3)과 접촉하는 내벽(415), 응축수수거부(420) 및 응축수배출부(430)를 포함한다.
응축수수거부(420)는 연소실하우징(410)의 내벽(4)에서 형성된 응축수를 수거하고, 응축수배출부(430)는 수거한 응축수를 외부로 배출한다.
본실시예에 따른 보일러는 습식 냉각구조를 갖는다. 습식 냉각구조는 연소실의 내부와 난방수배관(35) 내부를 흐르는 난방수와의 온도차로 인해 연소실하우징(410)의 내벽(415)에 응축수가 발생한다.
응축수수거부(420)는 연소실하우징(410)의 내벽(415)에서 형성된 응축수를 수거하도록 형성되기 위해, 연소실하우징(410)의 하판(440)의 가장자리를 따라 형성되는 것이 바람직하다. 응축수수거부(420)는 연소실하우징(410)의 하판(440)의 가장자리가 연소실(3)의 바깥 방향으로 볼록하게 형성되는 요철 형상인 것이 더욱 바람직하다. 수거된 응축수는 응축수수거부(420)의 요철에 의해 응축수배출부(430)로 가이드되어 연소실(3) 외부로 배출된다.
응축수의 원활한 배출을 위해, 응축수수거부(420)의 바닥면은 응축수배출부(430) 측으로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
도 5 내지 도 7은 본발명의 일실시예에 따른 보일러 연소실의 단면을 각각 나타내는 단면도이다. 도 4의 AA' 단면이 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 보일러는 연소실(3)이 형성되는 연소실하우징(410), 열에너지를 공급하는 버너(12)를 포함한다. 연소실하우징(410)은 연소실(3)과 접촉하는 내벽(415), 응축수수거부(420) 및 응축수배출부(500)를 포함한다.
응축수수거부(420)는 연소실하우징(410)의 내벽(415)에서 형성된 응축수를 수거하고, 응축수배출부(500)는 수거한 응축수를 외부로 배출한다.
도 5를 참조하면, 응축수배출부(500)는 응축수수거부(420)의 일부인 개구부일 수 있다. 이 개구부를 통해 응축수는 외부로 배출된다.
도 6을 참조하면, 응축수배출부(510)는 연소실 외측 방향으로 돌출된 형상으로 구성될 수 있다. 응축수배출부(510)에 배관을 연결하여, 보일러 외부로 응축수를 배출할 수 있다.
도 7을 참조하면, 응축수배출부(520a, 520b)는 두 개 또는 그 이상일 수 있다. 응축수배출부가 복수인 경우, 응축수를 더 빨리 외부로 배출할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
도 1은 일반적인 난방/온수 겸용 가스보일러의 개략적인 구성을 보여주는 구성도,
도 2는 건식(Dry type) 연소실 냉각구조를 나타내는 단면도,
도 3은 습식(Wet type) 연소실 냉각구조를 나타내는 단면도,
도 4는 본발명의 일실시예에 따른 보일러 연소실의 냉각구조 일부를 나타내는 사시도, 및
도 5 내지 도 7은 본발명의 일실시예에 따른 보일러 연소실의 단면을 각각 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
3: 연소실 420: 응축수수거부
430: 응축수배출부

Claims (5)

  1. 하부에는 버너가 상부에는 열교환기가 각각 설치되어 상향식 연소구조를 이루는 동시에, 내부에 연소실이 형성되는 연소실하우징을 구비하고 상기 연소실하우징을 통해 방열되는 열을 난방수가 흡수하도록 하는 보일러의 연소실 냉각 구조에 있어서,
    상기 연소실하우징은
    상기 연소실과 접촉하는 내벽에서 형성된 응축수를 수거하는 응축수수거부; 및
    상기 수거한 응축수를 외부로 배출하는 응축수배출부;를 포함하는 보일러의 연소실 냉각 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축수수거부는 상기 연소실하우징의 하판 가장자리를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축수수거부의 바닥은 상기 응축수배출부 쪽으로 경사진 것을 특징으로 하는 보일러의 연소실 냉각 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축수배출부는 상기 연소실하우징의 외측 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 보일러의 연소실 냉각 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축수배출부는 복수 개인 보일러의 연소실 냉각 구조.
KR1020080078735A 2008-08-12 2008-08-12 응축수 배출구를 구비한 보일러의 연소실 냉각 구조 KR20100020087A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190111562A (ko) * 2018-03-23 2019-10-02 김동호 엑스트림 콘덴싱 보일러

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