KR20120088912A - 온수 열교환 효율을 향상시킨 펠릿보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠릿보일러에 관한 것으로서, 펠릿연료를 공급받아 연소시키는 연소실과; 상기 연소실에 연결되며 상기 연소실에서 발생된 열에 의해 가열된 난방수가 이동되는 난방수공급관과; 상기 난방수순환관의 외주연에 결합되며 내부에 온수를 수용하고 상기 난방수와의 열교환을 통해 온수의 온도를 상승시키는 열교환부와; 상기 난방수공급관의 상하를 연결하여 상기 난방수가 상하로 순환되도록 하는 난방수순환관과; 상기 난방수순환관의 일영역에 구비되어 상기 난방수를 강제순환시키는 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

온수 열교환 효율을 향상시킨 펠릿보일러{PELLET BOILER ENHANCING WARM WATER HEAT TRANSFER EFFICIENCY}

본 발명은 펠릿보일러에 관한 것으로, 구체적으로는 온수 열교환 효율을 향상시킨 펠릿보일러에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 사무실, 공장 등에서는 난방수 및 온수의 공급을 위해 보일러가 사용되고 있다. 대부분의 보일러는 열효율이 높으며 연소 후 재를 남기지 않아 취급이 용이한 장점이 있는 기름보일러나 가스보일러가 사용된다.

그러나, 이러한 기름보일러나 가스보일러를 사용하기에는 기름이나 가스 등의 연료비 증가로 인해 경제적인 어려윰이 있어 농촌이나 산간 벽지 등에서는 그 설치 및 운용이 어려운 문제가 있다.

이에 따라 최근에는 가정이나 소규모의 업무용으로 목재는 물론 그 외 바이오매스 등을 포함한 다양한 펠릿연료를 이용한 보일러 사용이 증가하고 있다.

도1은 종래 펠릿보일러(10)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도시된 바와 같이 종래 펠릿보일러(10)는 연소실(13)에서 펠릿연료를 연소한 열기를 이용해 난방수를 가열한다. 난방수는 난방수관(15)을 통해 상하로 이동되며 난방처로 공급된다.

이 때, 난방수관(15)의 외측에는 샤워 등에 사용하는 온수를 공급하는 열교환기(17)가 결합된다. 열교환기(17)는 내부에 온수를 수용하며 난방수관(15)과의 열교환에 의해 온수를 가열한다.

그런데, 종래 펠릿보일러(10)는 열교환기(17)가 난방수관(15)의 상하로 감겨 있어 열교환 효율이 저하되는 문제가 있었다. 즉, 난방수관(15)을 이동하는 난방수는 연소실(13)에 가까운 하부영역은 상대적으로 온도가 높은 반면 연소실(13)로부터 이격된 상부영역은 온도가 낮아 상하영역의 온도편차가 크게 된다.

따라서, 난방수관(15)에 결합된 열교환기(17)도 난방수관(15)의 온도편차에 의해 온수가 균일한 온도로 열교환되지 못해 온수의 온도가 낮아지는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 난방수관을 유동하는 난방수를 순환시켜 상하 온도편차를 줄여 열교환기의 온수 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 펠릿보일러를 제공하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 펠릿보일러에 관한 것이다. 본 발명의 펠릿보일러는, 펠릿연료를 공급받아 연소시키는 연소실과; 상기 연소실에 연결되며 상기 연소실에서 발생된 열에 의해 가열된 난방수가 이동되는 난방수공급관과; 상기 난방수순환관의 외주연에 결합되며 내부에 온수를 수용하고 상기 난방수와의 열교환을 통해 온수의 온도를 상승시키는 열교환부와; 상기 난방수공급관의 상하를 연결하여 상기 난방수가 상하로 순환되도록 하는 난방수순환관과; 상기 난방수순환관의 일영역에 구비되어 상기 난방수를 강제순환시키는 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 난방수관을 유동하는 난방수를 순환시켜 상하 온도편차를 줄임으로써 펠릿보일러 열교환기의 온수 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 펠릿보일러의 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 펠릿보일러의 구조를 개략적으로 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 펠릿보일러의 난방수순환관의 구조를 도시한 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도2는 본 발명에 따른 펠릿보일러(100)의 구조를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도3은 본 발며엥 따른 펠릿보일러(100)의 난방수순환관(160)의 구조를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 펠릿보일러(100)는 펠릿연료를 연소시키는 연소실(120)과, 연소실(120)의 상부에 연결되며 내부에 난방수가 유동되는 난방수공급관(130)과, 난방수공급관(130)의 외측에 결합되며 내부에 온수가 수용되는 열교환부(140)와, 난방수공급관(130)의 상하영역을 상호 연결하는 난방수순환관(160)과, 난방수순환관(160)의 일영역에 구비되어 난방수를 강제순환시키는 순환펌프(170)를 포함한다.

난방수공급관(130)은 연소실(120)에서 펠릿연료를 연소시켜 발생된 열에 의해 가열된 난방수가 이동되는 통로를 제공한다. 난방수공급관(130)을 통해 이동되는 난방수는 연결관(미도시)을 통해 라디에이터 또는 방과 같은 난방처로 공급된다.

열교환부(140)는 난방수공급관(130)의 외측에 상하로 나선형으로 코일형태로 감겨 결합된다. 열교환부(140)는 내부에 온수를 수용한다. 열교환부(140)는 온수유입구(141)를 통해 유입된 온수를 난방수와의 열교환을 통해 온도를 상승시킨 후 온수배출구(143)를 통해 배출시킨다.

난방수순환관(160)은 난방수공급관(130)의 상하영역에 결합되어 난방수공급관(130)을 유동하는 난방수가 상하로 순환되도록 한다. 이에 의해 상대적으로 연소실(120)에 가까워 온도가 높은 하부영역의 난방수와 상대적으로 온도가 낮은 상부영역의 난방수가 서로 순환되어 난방수공급관(130) 상부영역과 하부영역의 온도편차가 줄어들게 된다. 따라서, 난방수공급관(130) 내부의 난방수의 온도가 균일하게 조절될 수 있다.

순환펌프(170)는 난방수순환관(160)의 관로상에 배치되어 난방수가 상하로 순환될 수 있도록 구동력을 제공한다. 순환펌프(170)에 의해 난방수가 강제로 순환되어 난방수의 온도가 빠른 시간 안에 균일하게 조절될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 펠릿보일러(100)의 작동과정을 도2를 참조하여 설명한다.

연소실(120)에서 펠릿연료를 연소하면 난방수공급관(130) 내부의 난방수가 가열된다. 이 때 난방수공급관(130)의 하부영역의 난방수의 온도가 상부영역의 난방수의 온도보다 높아지게 된다.

이 때, 난방수순환펌프(170)가 구동되어 난방수순환관(160)을 통해 난방수가 상하로 순환되면 상하영역의 난방수의 온도편차가 줄어들게 된다.

이에 의해 난방수공급관(130)의 외측에 결합된 열교환부(140)와 난방수공급관(130)의 열교환 효율이 높아져 난방수의 온도도 높아지게 된다. 따라서, 사용자가 온수밸브를 틀었을 때 종래 펠릿보일러에 비해 따듯한 온도의 온수를 제공받을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 펠릿보일러는 난방수를 순환시켜 온수 입구부위 및 온수 출구 부위의 온도 편차를 해소하여 열교환기 전체가 고르게 높은 온도의 난방수와 열교환을 시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

이에 의해 온수의 온도를 높일 수 있으며 상대적으로 적은 양의 열교환기를 사용하더라도 높은 온도의 온수를 사용자에게 공급할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 펠릿보일러의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 펠릿보일러 110 : 커버
120 : 연소실 130 : 난방수공급관
140 : 열교환기 160 : 난방수순환관
170 : 순환펌프

Claims (1)

1. 펠릿보일러에 있어서,
   펠릿연료를 공급받아 연소시키는 연소실과;
   상기 연소실에 연결되며 상기 연소실에서 발생된 열에 의해 가열된 난방수가 이동되는 난방수공급관과;
   상기 난방수순환관의 외주연에 결합되며 내부에 온수를 수용하고 상기 난방수와의 열교환을 통해 온수의 온도를 상승시키는 열교환부와;
   상기 난방수공급관의 상하를 연결하여 상기 난방수가 상하로 순환되도록 하는 난방수순환관과;
   상기 난방수순환관의 일영역에 구비되어 상기 난방수를 강제순환시키는 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 펠릿보일러.

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