KR20110127933A - 저탕식 보일러 - Google Patents

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KR20110127933A
KR20110127933A KR1020100047463A KR20100047463A KR20110127933A KR 20110127933 A KR20110127933 A KR 20110127933A KR 1020100047463 A KR1020100047463 A KR 1020100047463A KR 20100047463 A KR20100047463 A KR 20100047463A KR 20110127933 A KR20110127933 A KR 20110127933A
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Abstract

본 발명은 자체순환관 및 강제순환관를 연소실 내측에 코일타입으로 형성함으로써 적은 연료소모로 저수탱크 내의 물을 효율적으로 가열 순환시킬 수 있도록 한 저탕식 보일러에 관한 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저탕식 보일러는 내부에 난방수 및 온수용으로 사용되는 물이 저장되며, 저수량의 조절을 위하여 일측에 급수관과 배수관이 연결되는 저수탱크; 상기 저수탱크 내의 물을 가열시키는 가열수단을 가지며, 상기 저수탱크의 하부에 구비되어 상기 저수탱크를 가열시키는 연소실; 상기 저수탱크의 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 다시 상기 저수탱크의 타측으로 연결되며, 상기 저수탱크의 물을 가열하면서 순환시키는 자체순환관; 상기 저수탱크 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 난방관으로 이송시키는 출수관과, 상기 난방관을 통하여 실내의 방으로 유입된 물이 상기 실내의 방을 거친 후, 퇴수되는 물을 다시 연소실 내부를 경유하여 상기 저수탱크의 타측으로 이송하는 퇴수관을 가지는 강제순환관; 그리고 상기 강제순환관의 출수관 일단부에 구비되어, 상기 저수탱크의 물을 일방향으로 순환시키는 순환펌프를 포함하여 이루어진다.

Description

저탕식 보일러{Boiler}
본 발명은 저탕식 보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자체순환관 및 강제순환관를 연소실 내측에 코일타입으로 형성함으로써 적은 연료소모로 저수탱크 내의 물을 효율적으로 가열 순환시킬 수 있도록 한 저탕식 보일러에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 화목보일러와 전기보일러가 있으며, 화목보일러는 목재 등의 재료에 점화를 통해 발생하는 열로 저수탱크의 물을 가열하는 방법이 사용되고 있다.
또한, 전기보일러는 급수관을 통해 유입된 냉수를 전기히터를 통해 가열하여 온수를 가열하는 것으로, 온수를 가열하는 방법에 따라 급탕식 보일러와 저탕식 보일러로 나누어진다.
여기서, 상기 급탕식 전기보일러는 비교적 소형의 직수관으로 유입된 냉수가 펌프에 의해 대용량의 전열히터를 통해 고온으로 가열하여 배수관으로 배출한다.
이러한 급탕식 보일러는 대용량의 전기히터 의해 순간적으로 가열하여 냉수를 온수로 전환하는 데 신속하고 별도의 온수탱크가 사용되지 않으므로 소형으로 구비하여 벽걸이 형태로도 사용이 가능하므로 소형의 실내를 난방하거나 순간온수기용으로 많이 사용되고 있다.
그러나 이러한 급탕식 전기보일러를 이용하여 실내 난방 등을 하는 경우에는 대용량의 전기히터를 사용하는 데 따른 전기소비량이 많이 증가할 뿐만 아니라 보일러 가동이 중단되는 경우에는 곧바로 난방관에 있는 고온의 온수가 냉각이 급속히 진행되기 때문에 몇 시간씩 외출을 하고 돌아오는 경우에도 난방을 유지하기 위해 보일러를 지속적으로 가동해야 하므로 난방비용이 과도하게 발생하는 등 경제적인 부담이 커지게 되는 문제점이 있다.
또한, 저탕식 전기보일러는 급수관을 통해 대형으로 구비된 저수탱크에 저수된 저온수를 저수탱크 내에 설치된 전기히터를 통해 고온으로 가열하여 배수관으로 배출한다.
이때, 상기 저수탱크에 저수된 물은 전기히터에 의해 서서히 가열되며, 온도차에 의해 저수탱크의 내부를 순환하면서 전체적으로 가열된다. 즉, 저수탱크에 저수된 물은 시간이 경과함에 따라 전체적으로 가열된다.
그러나 상기 저탕식 전기보일러는 사용자가 풍부한 난방수를 사용할 수 있도록 저수탱크를 크게 하였으나, 상기 대용량의 저수탱크 내에 설치되는 전기히터는 빠른 시간 내에 저수탱크에 채워진 물을 온수로 전환시키기에는 충분하지 못했다.
한편, 상기 저수탱크의 하부에 연소실이 구비되어, 상기 연소실 내에서 화목 및 기름을 이용한 버너 등을 통하여 상기 저수탱크를 직접적으로 가열시키기도 한다.
그러나 사용자가 풍부한 난방수를 사용할 수 있도록 대용량으로 구비된 저수탱크의 물을 가열하기 위해서는 연소실에서 화목 및 기름 등의 연료가 다량 공급되어야 하므로 효율적으로 저수탱크의 물을 가열할 수 없었으며, 이에 따라 물을 가열하는데 많은 연료가 소모된다는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 저탕식 보일러는 상기 저수탱크의 전체용량에 걸쳐 효율적인 가열이 되지 못하므로 저수탱크 내에 저장된 물을 가열하는데 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
그러므로, 저탕식 보일러 등의 저수탱크 내의 물을 가열하여 순환시키는 보일러 구조에서 저수탱크에 수용된 물을 화목 또는 기름 등의 연료소모를 최소화하면서 효율적으로 가열하여 온수를 순환시키는 보일러가 요구되는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 자체순환관 및 강제순환관를 연소실 내측에 코일타입으로 형성함으로써 적은 연료소모로 저수탱크 내의 물을 효율적으로 가열 순환시킬 수 있도록 한 저탕식 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저탕식 보일러는 내부에 난방수 및 온수용으로 사용되는 물이 저장되며, 저수량의 조절을 위하여 일측에 급수관과 배수관이 연결되는 저수탱크; 상기 저수탱크 내의 물을 가열시키는 가열수단을 가지며, 상기 저수탱크의 하부에 구비되어 상기 저수탱크를 가열시키는 연소실; 상기 저수탱크의 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 다시 상기 저수탱크의 타측으로 연결되며, 상기 저수탱크의 물을 가열하면서 순환시키는 자체순환관; 상기 저수탱크 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 난방관으로 이송시키는 출수관과, 상기 난방관을 통하여 실내의 방으로 유입된 물이 상기 실내의 방을 거친 후, 퇴수되는 물을 다시 연소실 내부를 경유하여 상기 저수탱크의 타측으로 이송하는 퇴수관을 가지는 강제순환관; 그리고 상기 강제순환관의 출수관 일단부에 구비되어, 상기 저수탱크의 물을 일방향으로 순환시키는 순환펌프를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 출수관은 상기 저수탱크로부터 출수되어 상기 연소실 내부를 경유하여 가열된 물을 상기 난방관 측으로 이송시키되, 타단에 상기 난방관과 온수용으로 사용되는 온수관에 택일적으로 물이 이송될 수 있도록 전환밸브가 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 강제순환관은 상기 출수관과 퇴수관이 상기 연소실의 내벽에 근접되어 수직방향으로 코일타입으로 상호 교번되어 구비되며, 상기 자체순환관은 상기 강제순환관의 내측공간에 일정거리만큼 이격되어 코일타입으로 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 강제순환관 및 자체순환관은 코일타입의 관 전체에 걸쳐 관 내부에 순환되는 물에 상기 연소실의 가열수단으로부터 발생되는 열이 전달될 수 있도록 콘 형상으로 구비됨이 바람직하다.
한편, 상기 자체순환관, 출수관 및 퇴수관은 상기 연소실 내벽에 근접되어 하측으로부터 상측으로 갈수록 내부공간이 좁아지도록 경사지게 감기는 코일타입으로 형성되되, 상단부가 중앙을 향하여 벤딩되어 밀폐되는 코일타입으로 형성되며, 각각의 관이 순번에 상관없이 상기 연소실 내벽에 근접된 위치로부터 상기 연소실 중앙 측으로 소정의 간격만큼 이격되어 순차적으로 3중 구조로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 저탕식 보일러의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 자체순환관 및 강제순환관를 구비됨으로써 적은 연료소모로 저수탱크 내의 물을 효율적으로 가열 순환시킬 수 있다.
둘째, 자체순환관, 출수관 및 퇴수관이 연소실 높이와 대응되어 코일타입으로 구비됨으로써 출수 및 퇴수된 물이 순환하면서 가열되어 가열효율을 극대화시킬 수 있다.
셋째, 자체순환관, 출수관 및 퇴수관이 연소실의 화력에 대응되어 원형 및 다각형의 콘 형상 코일타입으로 구비됨으로써 화력이 순환되는 관에 전체적으로 접촉되어 가열 효율을 현저히 증대시킬 수 있다.
넷째, 연소실 굴뚝이 저수탱크 내측을 관통하여 설치됨으로써 굴뚝으로 배출되는 손실 열을 저수탱크의 물에 전달시킬 수 있으며, 이에 따라 굴뚝으로 배출되는 열 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저탕식 보일러의 물이 순환되는 구조를 나타낸 전체구성도.
도 2는 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관 및 강제순환관의 형상 및 상호 배치관계를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관 및 강제순환관의 형상 및 상호 배치관계를 나타낸 결합사시도.
도 4는 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 굴뚝이 설치되는 구조를 나타낸 구조도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러에서 굴뚝이 설치되는 구조를 나타낸 구조도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관, 출수관, 퇴수관이 배치되는 구조를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 저탕식 보일러의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 저탕식 보일러의 물이 순환되는 구조를 나타낸 전체구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관 및 강제순환관의 형상 및 상호 배치관계를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관 및 강제순환관의 형상 및 상호 배치관계를 나타낸 결합사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 저탕식 보일러에서 굴뚝이 설치되는 구조를 나타낸 구조도이다.
도 1 내지 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저탕식 보일러는 저수탱크(300), 연소실(100), 자체순환관(500), 강제순환관 그리고 순환펌프(400)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 저수탱크(300)는 가정의 실내 난방을 위한 난방수 또는 온수용으로 사용되는 물이 내부에 저장되며, 저장되는 저수량 조절을 위하여 급수관(310) 및 배수관(330)이 일측에 연결된다.
이러한 저수탱크(300)는 저수량이 부족할 경우 상기 급수관(310)을 통하여 물이 공급되며, 저수량이 많거나 저장된 물이 오래되어 교체가 요구될 경우 상기 배수관(330)을 통하여 물을 배수시킨다.
이때, 상기 저수탱크(300) 내에 저장된 물이 오래되어 교체가 요구될 경우 저장된 물의 하부에 가라앉은 오물 등으로 인해 상기 배수관(330)이 막히지 않고, 오물을 내포하는 오래된 물을 안정적으로 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 배수관(330) 일측에 안전변(미도시)이 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 저수탱크(300)와 상기 급수관(310) 사이에는 보조탱크(200)가 구비되며, 상기 보조탱크(200)는 통상의 저탕식 보일러에서 사용되는 보충수 탱크가 적용됨이 바람직하다.
여기서, 상기 보조탱크(200)는 상기 저수탱크(300) 내의 물이 부족할 경우, 상기 급수관(310)을 통하여 급수되는 물을 임시적으로 저장한 후, 상기 저수탱크(300) 측으로 보충수를 공급한다.
또한, 상기 보조탱크(200)는 상기 저수탱크(300)가 과열되어 상기 저수탱크(300) 내의 증기압력이 증대될 경우, 상기 저수탱크(300) 내의 증기를 외부로 배출하여 상기 저수탱크(300)의 내부 압력을 조절한다.
한편, 상기 연소실(100)은 상기 저수탱크(300) 내의 물을 가열시키는 가열수단을 가지며, 상기 저수탱크(300)의 하부에 구비되어 상기 저수탱크(300) 내에 저장된 물을 가열한다.
이때, 상기 가열수단은 화목용 보일러의 경우에 내부공간에 화목이 수용되어 화목에 점화를 시키기 위한 별도의 점화수단(미도시)으로 구비될 수 있으며, 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110)로 구비될 수도 있다.
상기와 같이, 점화수단(미도시) 및 버너(110)가 구비됨으로써 상기 저수탱크(300) 내에 저장된 물을 가열시킬 수 있다.
물론, 상기 가열수단은 화목용 점화수단(미도시)와 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110) 외에도 전기에 의해 가열되는 전열코일(미도시) 등으로 적용될 수 있다.
이때, 상기 전열코일(미도시)은 상기 연소실(100) 내부의 자체순환관(500), 출수관(600), 퇴수관(700)의 사이 사이에 상기 각 관(500, 600, 700)의 형상과 대응되어 스크류 타입으로 배치됨이 바람직하며, 상기 버너(110)이 위치에도 핫 플레이트 타입의 가열수단으로 구비됨이 바람직하다.
물론, 상기 전열코일(미도시)는 상기 연소실(100) 내부의 상기 저수탱크(300) 바닥면 측에 배치될 수 있으며, 상기 저수탱크(300)의 물이 저장되는 저수공간의 물에 일부가 잠겨 직접적으로 열을 전달하도록 배치될 수도 있다.
상기와 같이, 상기 가열수단이 화목용 점화수단(미도시), 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110), 전열코일(미도시) 등으로 다양하게 적용됨으로써 화목용, 기름, 가스, 전기 등의 다양한 타입의 저탕식 보일러로 사용될 수 있다.
또한, 상기 자체순환관(500)은 일단이 상기 저수탱크(300)의 하부 일측에 연결되어 상기 연소실(100) 내부를 경유하여 상기 저수탱크(300)의 타측으로 연결된다.
이때, 상기 자체순환관(500)은 코일타입의 관으로 구비됨이 바람직하며, 코일타입의 관 전체에 걸쳐 관 내부에 순환되는 물에 상기 버너(110)를 통한 열전달이 극대화될 수 있도록 콘 형상의 코일타입으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 자체순환관(500)은 상기 저수탱크(300) 일측에 연결된 부분으로부터 상기 저수탱크(300)의 물이 이송되어 상기 연소실(100) 내부에 연장형성된 코일타입 관 부분을 경유하여 상기 연소실(100) 내의 열기로 인해 관 내부의 물이 가열되어 가열된 물이 상측으로 이동하려는 원리에 따라 상기 저수탱크(300)의 타측으로 이송되어 상기 저수탱크(300)의 물이 지속적으로 순환된다.
물론, 상기 자체순환관(500)은 상기 저수탱크(300) 일측에 연결되는 일단 부분에 별도의 펌프(미도시)가 구비되어, 상기 펌프(미도시)에 의해 상기 저수탱크(300) 내의 물을 지속적으로 순환시키면서 가열시킬 수도 있다.
한편, 상기 강제순환관은 상기 저수탱크(300)로부터 이송되는 물을 이송 중에 가열시키며, 가열된 온수를 실내의 방(800)으로 안내하는 출수관(600)과, 상기 방(800)을 경유한 물을 재가열 시켜 상기 저수탱크(300)로 이송시키는 퇴수관(700)을 포함한다.
여기서, 상기 출수관(600)은 일단이 상기 저수탱크(300) 일측 하부에 연결되어 상기 연소실(100) 내부공간을 경유하며, 타단이 난방관(630) 또는 온수관(650)에 택일적으로 연결된다.
이때, 상기 출수관(600)의 타단에는 전환밸브(610)가 구비되어 상기 전환밸브(610)에 의해 상기 난방관(630) 또는 온수관(650) 측으로 택일적으로 물을 이송시키며, 상기 전환밸브(610)는 삼방밸브로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 퇴수관(700)은 상기 출수관(600)을 통하여 상기 난방관(630)을 거쳐 상기 방(800)으로 이송되어 열교환되고 난 후, 상기 방(800)으로부터 퇴출되는 물을 재가열하여 상기 저수탱크(300)로 이송시킨다.
상세히, 상기 퇴수관(700)은 일단이 상기 방(800)과 연결되어 상기 연소실(100) 내부공간을 경유한 후, 타단이 상기 저수탱크(300) 하단부 일측에 연결된다.
여기서, 상기 출수관(600)과 퇴수관(700)은 상기 연소실(100) 내벽에 근접되어 수직방향으로 코일타입으로 상호 교번되어 배치되며, 이때 상기 자체순환관(500)은 강제순환관인 상기 출수관(600)과 퇴수관(700)의 내측공간에 일정거리 이격되어 배치됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 출수관(600), 퇴수관(700) 및 자체순환관(500)은 수직방향으로 코일타입으로 구비되되, 아래가 넓고 위가 좁은 직경을 가지는 하광상협(下廣上狹)의 콘 형상으로 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 출수관(600), 퇴수관(700) 및 자체순환관(500)은 상기 연소실(100)의 형상과 대응되어 원형 및 다각형의 콘 형상으로 구비된다.
상술한 바와 같이, 상기 출수관(600), 퇴수관(700) 및 자체순환관(500)이 원형 및 다각형의 콘 형상으로 구비됨으로써 상기 버너(110)로 인해 발생하는 상기 연소실(100) 내부공간의 열기가 관 전체에 고르고 효율적으로 접촉할 수 있다.
한편, 상기 출수관(600)은 이송되는 물이 효율적으로 데워지며, 관 내부의 물이 일방향으로 원활히 이송될 수 있도록 가열된 물이 상측으로 이동하려는 원리에 따라 상기 연소실(100)의 하부로부터 상측을 경유하여 코일타입으로 형성됨이 바람직하다.
물론, 상기 퇴수관(700)도 이송되는 물이 효율적으로 데워지며, 관 내부의 물이 일방향으로 원활히 이송될 수 있도록 가열된 물이 상측으로 이동하려는 원리에 따라 상기 연소실(100)의 하부로부터 상측을 경유하여 코일타입으로 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 출수관(600) 및 퇴수관(700)으로 이루어진 강제순환관은 상기 연소실(100) 내부에 위치하는 코일타입 부분에 있어서, 상단부가 개방된 개방형 타입으로 구비될 수 있으며, 상단부가 밀폐된 밀폐형 타입으로 구비될 수도 있다.
여기서, 밀폐형 타입은 상단부가 상기 출수관(600) 및 퇴수관(700)의 직경이 내측 중앙으로 점점 작아지면서 벤딩되어 상단부가 밀폐된 형상으로써 이러한 밀폐형 타입은 상단부가 상기 저수탱크(300)의 바닥면에 대응되어 밀착되며, 이에 따라 상기 저수탱크(300)에 열전달이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같은 출수관(600), 퇴수관(700) 및 자체순환관(500)은 상기 연소실(100) 내부의 열기가 관 외면에 전체적으로 접촉되어 열전달이 극대화될 수 있도록 코일타입 등으로 감기되, 수직방향으로 상호 일정거리만큼 이격되어 구비된다.
더욱이, 상기 출수관(600), 퇴수관(700) 및 자체순환관(500)은 상기 연소실(100) 내부열기의 접촉면적을 최대화하여 열전달효율을 증대시킬 수 있도록 외주 표면적이 넓은 주름관, 특히 열전달 효율이 높은 금속재질로 이루어진 금속주름관으로 구비됨이 바람직하다.
한편, 상기 연소실(100)은 내부의 압력조절을 위하여 상기 버너(100) 등의 가열수단으로 인해 발생한 연소가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 상부 일측에 굴뚝(900)이 구비된다.
여기서, 상기 굴뚝(900)은 연소가스의 배출로 인한 열손실을 최소화할 수 있도록 상기 연소실(100)로부터 연통 연결되며, 상기 저수탱크(300) 외면에 밀착되어 감싸도록 구비된다.
이때, 상기 굴뚝(900)은 상기 연소실(100) 내부공간과 연통되는 배기관(910)을 가지며, 상기 배기관(910)은 상기 저수탱크(300) 외면에 밀착되는 부분이 상기 저수탱크(300) 외면과 대응되어 최대면적으로 갖는 단면으로 구비됨이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저탕식 보일러는 상기 출수관(600), 퇴수관(700), 자체순환관(500)이 코일타입으로 구비되고, 상기 굴뚝(900)이 상기 저수탱크(300)의 외면을 감싸는 코일타입으로 구비됨으로써 물이 순환되는 중에 지속적으로 가열되어 적은 연료로도 물을 빨리 가열하여 순환시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러에서 굴뚝이 설치되는 구조를 나타낸 구조도이다.
먼저, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러는 도 1 내지 4를 참조하여 설명한 저탕식 보일러와 굴뚝이 설치되는 구조에 대한 차이가 있는 것으로, 이하에서 동일부호에 대한 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 굴뚝이 설치되는 구조에 대하여서만 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 한편, 상기 연소실(100)은 내부의 압력조절을 위하여 상기 버너(100) 등의 가열수단으로 인해 발생한 연소가스를 외부로 배출시킬 수 있도록 상부 일측에 굴뚝(900')이 구비된다.
상기 굴뚝(900')은 연소가스의 배출로 인한 열손실을 최소화할 수 있도록 상기 연소실(100)로부터 연통되어 상기 저수탱크(300) 내측을 관통하여 코일타입으로 경유한 후, 상기 저수탱크(300)의 외측으로 일정길이만큼 연장형성된다.
이때, 상기 굴뚝(900')은 상기 연소실(100) 내부공간과 연통되는 배기관(910')을 가지며, 상기 배기관(910)은 상기 저수탱크(300) 내의 물과 접촉하는 접촉면적 이 넓게 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 굴뚝(900')은 상기 저수탱크(300) 내부의 물이 유동하면서 고르게 접촉될 수 있도록 코일타입으로 형성되되, 수직방향으로 일정간격 이격되어 구비됨이 바람직하다.
상기와 같이, 굴뚝(900')이 상기 저수탱크(300) 내측을 관통하여 설치됨으로써 상기 굴뚝(900')으로 배출되는 손실 열을 상기 저수탱크(300)의 물에 전달되어 상기 굴뚝(900')으로 배출되는 열 손실을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러에서 자체순환관, 출수관, 퇴수관이 배치되는 구조를 나타낸 예시도이다.
먼저, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저탕식 보일러는 도 1 내지 4를 참조하여 설명한 저탕식 보일러에서 출수관(600), 퇴수관(700), 자체순환관(500)의 형상 및 출수관(600), 퇴수관(700), 자체순환관(500)이 연소실(100)에 배치되는 구조가 변경된 것으로, 동일구조에 대한 부호는 도 1 내지 4를 함께 참조하며, 변경된 차이를 가지는 구성을 도 6을 참조하여 이하에서 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')의 형상은 상측으로 갈수록 내부공간이 좁아지도록 경사지게 감기는 코일타입으로 형성된다.
즉, 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')은 하부로부터 상부로 갈수록 좁아지게 콘 형상 코일타입으로 형성되며, 연소실(100)의 내부공간 형상에 대응되어 원형 또는 다각형의 콘 형상 코일타입으로 형성된다.
이때, 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')의 각 상단부가 중심을 향하여 벤딩되어 밀폐되는 코일타입으로 형성됨이 바람직하며, 이와 같이 상단부가 밀폐된 구조로 구비됨으로써 연소실(100) 내의 열기가 벽면 방향보다는 위로 향하는 성향에 따라 상기 연소실(100) 내의 열기의 전달 효율이 현저히 증대될 수 있다.
물론, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')의 형상은 상측으로 갈수록 내부공간이 좁아지도록 경사지게 감기는 코일타입으로 형성되되, 상단부가 개방된 타입으로 형성될 수도 있다.
더욱이, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')이 상기 연소실(100) 내부에 배치되는 배치구조는 상기 출수관(600')이 가장 외측에 배치되고, 상기 출수관(600')의 내측 공간에 상기 퇴수관(700')이 배치되며, 상기 퇴수관(700')의 내측 공간에 상기 자체순환관(500')이 배치되는 3중 관 구조로 배치됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')의 배치는 외측, 중앙, 내측에 대응되어 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')의 순으로 배치될 수 있다.
물론, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')가 배치되는 위치는 어떠한 관이던지 각각 외측, 중앙, 내측에 위치하도록 배치될 수도 있다.
이때, 가장 외측에 배치되는 관은 상기 연소실(100) 내부의 열기가 관 전체에 걸쳐 고르게 흡수될 수 있도록 상기 연소실(100)의 내벽에 근접되어 구비됨이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700'), 자체순환관(500')이 상기 연소실(100) 내부공간에 원형 또는 다각형의 콘 형상 코일타입으로 3중 관 구조로 배치됨으로써 버너(110)로부터 발생되는 열기가 수직방향으로 층층이 형성된 관 전체에 걸쳐 고르게 접촉되어 열전달 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 상술한 바와 같은 출수관(600'), 퇴수관(700') 및 자체순환관(500')은 상기 연소실(100) 내부의 열기가 관 외면에 전체적으로 접촉되어 열전달이 극대화될 수 있도록 코일타입 등으로 감기되, 수직방향으로 상호 일정거리만큼 이격되어 구비된다.
더욱이, 상기 출수관(600'), 퇴수관(700') 및 자체순환관(500')은 상기 연소실(100) 내부열기의 접촉면적을 최대화하여 열전달효율을 증대시킬 수 있도록 외주 표면적이 넓은 주름관, 특히 열전달 효율이 높은 금속재질로 이루어진 금속주름관으로 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 연소실(100) 내부에 구비되는 가열수단은 화목용 보일러의 경우에 내부공간에 화목이 수용되어 화목에 점화를 시키기 위한 별도의 점화수단(미도시)으로 구비될 수 있으며, 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110)로 구비될 수도 있다.
상기와 같이, 점화수단(미도시) 및 버너(110)가 구비됨으로써 상기 저수탱크(300) 내에 저장된 물을 가열시킬 수 있다.
물론, 상기 가열수단은 화목용 점화수단(미도시)와 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110) 외에도 전기에 의해 가열되는 전열코일(미도시) 등으로 적용될 수 있다.
여기서, 상기 전열코일(미도시)은 상기 연소실(100) 내부의 자체순환관(500'), 출수관(600'), 퇴수관(700')의 사이 사이에 상기 각 관(500', 600', 700')의 형상과 대응되어 스크류 타입으로 배치됨이 바람직하며, 상기 버너(110)이 위치에도 핫 플레이트 타입의 가열수단으로 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 전열코일(미도시)은 자체순환관(500'), 출수관(600'), 퇴수관(700')의 사이 사이에 배치되되, 가장 내측에 위치한 관(500')의 내측 또는 가장 외측에 위치한 관(600')의 외측에도 택일적으로 구비될 수 있다.
즉, 상기 전열코일(미도시)은 자체순환관(500'), 출수관(600'), 퇴수관(700')의 3중 배치구조와 대응되어 3중 구조로 배치될 수 있다.
물론, 상기 전열코일(미도시)는 상기 연소실(100) 내부의 상기 저수탱크(300) 바닥면 측에 배치될 수 있으며, 상기 저수탱크(300)의 물이 저장되는 저수공간의 물에 일부가 잠겨 직접적으로 열을 전달하도록 배치될 수도 있다.
더욱이, 상기 전열코일(미도시)는 상기 출수관(600'), 퇴수관(700') 및 자체순환관(500')의 각각의 외면에 밀착되어 스크류 타입으로 감겨 구비될 수도 있다.
상기와 같이, 상기 가열수단이 화목용 점화수단(미도시), 기름 또는 가스를 연료로 하는 버너(110), 전열코일(미도시), 핫 플레이트(미도시) 등으로 다양하게 적용됨으로써 화목용, 기름, 가스, 전기 등의 다양한 타입의 저탕식 보일러로 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 연소실 110: 버너
300: 저수탱크 400: 순환펌프
500, 500': 자체순환관 600, 600': 출수관
610: 전환밸브 630: 난방관
650: 온수관 700, 700': 퇴수관
900, 900': 굴뚝 910, 910': 배기관

Claims (5)

  1. 내부에 난방수 및 온수용으로 사용되는 물이 저장되며, 저수량의 조절을 위하여 일측에 급수관과 배수관이 연결되는 저수탱크;
    상기 저수탱크 내의 물을 가열시키는 가열수단을 가지며, 상기 저수탱크의 하부에 구비되어 상기 저수탱크를 가열시키는 연소실;
    상기 저수탱크의 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 다시 상기 저수탱크의 타측으로 연결되며, 상기 저수탱크의 물을 가열하면서 순환시키는 자체순환관;
    상기 저수탱크 일측으로부터 상기 연소실 내부를 경유하여 난방관으로 이송시키는 출수관과, 상기 난방관을 통하여 실내의 방으로 유입된 물이 상기 실내의 방을 거친 후, 퇴수되는 물을 다시 연소실 내부를 경유하여 상기 저수탱크의 타측으로 이송하는 퇴수관을 가지는 강제순환관; 그리고
    상기 강제순환관의 출수관 일단부에 구비되어, 상기 저수탱크의 물을 일방향으로 순환시키는 순환펌프를 포함하여 이루어진 저탕식 보일러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출수관은 상기 저수탱크로부터 출수되어 상기 연소실 내부를 경유하여 가열된 물을 상기 난방관 측으로 이송시키되, 타단에 상기 난방관과 온수용으로 사용되는 온수관에 택일적으로 물이 이송될 수 있도록 전환밸브가 구비됨을 특징으로 하는 저탕식 보일러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 강제순환관은 상기 출수관과 퇴수관이 상기 연소실의 내벽에 근접되어 수직방향으로 코일타입으로 상호 교번되어 구비되며, 상기 자체순환관은 상기 강제순환관의 내측공간에 일정거리만큼 이격되어 코일타입으로 구비됨을 특징으로 하는 저탕식 보일러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 강제순환관 및 자체순환관은 코일타입의 관 전체에 걸쳐 관 내부에 순환되는 물에 상기 연소실의 가열수단으로부터 발생되는 열이 전달될 수 있도록 콘 형상으로 구비됨을 특징으로 하는 저탕식 보일러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자체순환관, 출수관 및 퇴수관은 상기 연소실 내벽에 근접되어 하측으로부터 상측으로 갈수록 내부공간이 좁아지도록 경사지게 감기는 코일타입으로 형성되되, 상단부가 중앙을 향하여 벤딩되어 밀폐되는 코일타입으로 형성되며, 각각의 관이 순번에 상관없이 상기 연소실 내벽에 근접된 위치로부터 상기 연소실 중앙 측으로 소정의 간격만큼 이격되어 순차적으로 3중 구조로 배치됨을 특징으로 하는 저탕식 보일러.
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