KR20130136093A - 보일러 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열효율이 높고 신속하게 내부의 물을 가열할 수 있는 기름 보일러에 관한 것이다. 기름 보일러는 보일러 본체(10) 내부 하방에 유류 버너를 설치하고 지그재그로 배치된 온수관(18,19,20)을 상향 경사지게 설치하여서 된 기름 보일러에 있어서, 보일러 본체(10)의 상단에 연결된 배연관(14)의 하단부(15)가 보일러 내측으로 돌출되었으며, 상기 제1온수관(18)과 제2온수관(19) 사이 및 제2온수관(19)과 제3온수관(20) 사이에 화염이 와류되는 공간부(21),(22)가 형성되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 것이다. 본 발명에 의하면 온수가 단시간 내에 가열되고 열효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

기름 보일러{Oil Boiler}

본 발명은 연소된 화염의 와류에 의하여 단계적으로 열효율을 높이고 단시간 내에 배관을 통하여 흐르는 물의 온도를 빠른 시간내에 높일 수 있는 기름 보일러에 관한 것으로서, 더 상세하게 설명하면 보일러의 주벽에 두께가 얇은 물탱크를 형성하여 신속하게 물 탱크의 물이 가열되도록 하고 보일러의 내부 상방에 주벽의 물탱크와 연결되도록 배관된 온수 가열관을 경사지게 형성하여 보일러에서 가열된 온수의 순환을 원할하게 하며 보일러 상면벽에 형성된 배연관을 보일러 내측으로 돌출되게 형성하고 보일러 내부의 배연관 입구 하방에 화염 유도판을 부착하여 배출되는 화염이 보일러 상부에서 다단계로 와류 되도록 구성한 기름 보일러에 관한 것이다.

유류를 원료로 사용하는 기름 보일러는 보일러 주벽에 물탱크를 형설하고 보일러의 화실 상방에 화실 상방을 가로지르는 온수관을 횡설하여 주벽의 물탱크와 연통되도록 하고 온수관 내부에 들어있는 물과 보일러 주벽의 물이 가열되도록 하고 있다. 이러한 종래의 보일러는 화실에서 생성되는 화염이 보일러 상면에 형성된 연통으로 바로 배출되도록 되어 있어서 화염의 열기가 대부분 외부로 배출되게 구성되었다.

또한 종래의 보일러는 보일러 주벽에 형성된 물탱크에 다량의 물이 수용되도록 되고 보일러를 가로지르는 온수관의 직경이 크게 형성되어 있어서 연료를 점화시켜 물을 가열할 때 보일러의 물탱크 내벽면과 온수관이 가열되기 전에 온수관과 보일러의 내벽에 수분이 응결되어 물탱크와 온수관 내의 물을 요구하는 온도로 가열하는데 장시간이 요구되었다.

한국 실용신안등록 제0351371호에는 보일러를 물이 주입되는 2중 벽으로 형성하고 연소실 내부에 흡열핀을 갖는 방열판을 갖는 흡열관을 경사지게 형성하여서된 유류 겸용 보일러가 공개되었다. 이 보일러는 가열된 온수의 순환은 용이하게 이루어지지만 화염이 바로 배연관으로 배출되므로 열효율이 낮은 문제점이 나타날 수 있다.

본 발명의 목적은 전술한 종래 기름 보일러의 문제점을 해소하여 열효율을 향상시킨 기름 보일러를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 배연관의 입구를 연소실 내부로 돌출되게 형성하여 연소실 상방의 돌출된 배연관 주변에서 화염이 단계적으로 와류 되도록 하고 연소실 내부를 가로지르는 온수관을 상부의 보일러 내부 측벽에 화염 차단판을 설치하여 화염이 주벽에서 와류되도록 하며 보일러의 돌출된 입구측 하방에 수조를 설치하여 상승하는 화염이 상기 수조로 직접 가열하도록 한 기름 보일러에 의하여 달성된다.

본 발명은 신속하게 온수를 가열할 수 있도록 소량의 물이 주입되는 두께가 얇은 2중 벽으로 형성되는 보일러 본체, 보일러 본체의 좌ㆍ우 측벽에 형성된 수조 내의 물이 원활하게 유통되도록 하기 위하여 양측 수조를 경사지게 연결하도록 지그재그로 배치된 연결관 및 수조의 상방에 하단 유입구가 연소실 내부로 돌출되게 형성된 배연관 및 배연관의 하방에 설치되고 화염이 바로 배연관으로 배출되지 않고 연소실 상부에서 와류되도록 하는 수조를 포함하는 기름 보일러로 구성된다.

본 발명에서 보일러 본체는 2중 벽으로 형성되고 상기 2중 벽 사이의 간격이 좁아서 소량의 물이 2중 벽으로 구성된 수조 내부로 유입되도록 되었다. 상기 보일러 본체의 내부 하방에는 유류 연소기가 설치되었다.

상기 연소실 내부에는 좌ㆍ우 측벽에 형성된 수조를 연통시키는 온수관이 경사지게 설치되었으며, 상기 온수관 상방의 측벽에는 연소실에서 상승하는 화염이 와류되도록 하는 화염 유도판이 부착되었다.

연소실의 상판은 평면으로 형성될 수도 있고 돔형으로 형성될 수 있다. 상기 상판의 중앙부에는 배연관이 부착되었는데, 이 배연관의 입구를 형성하는 하단부는 연소실 내부로 돌출되어 있어서 화염이 바로 연기와 함께 배출되지 않고 배연관의 돌출된 하단부 주변에서 와류 되도록 되었다. 상기 배연관의 하단부 하방에는 온수판이 설치되었는바, 이 온수판의 일측 단부는 보일러 주벽에 형성된 온수 탱크와 연통되고 타측 단부는 보일러 상판에 형성된 물탱크와 연결되었다.

이러한 구성에 의하면 연소에 의하여 발생하는 화염이 배연구의 입구를 통하여 바로 배출되지 않고 연소실 상부에서 와류 되면서 배출이 지연되므로 연소실 상부에서 완전 연소가 이루어져서 외부로 배출되는 연기의 온도가 현저히 낮아지게 된다.

본 발명은 수도관으로부터 물을 공급받고 보일러 본체의 온수 탱크 하방에 물을 공급하는 보조 탱크, 보일러의 상단의 배수구와 온수 배관에 밸브를 통하여 연결된 연결관, 연결관의 지관이 하단에 연결된 온수 저장조, 온수 저장조의 측벽과 실내 온수 배관에 연결된 보조 연결관 및 실내 온수관과 보일러 온수 탱크 하방을 연결하는 환수관을 포함하는 보일러 시스템에도 관계된다.

본 발명에 의하면 보일러의 주벽에 형성된 온수 탱크의 두께가 얇게 형성되고 연소실 내부에 설치된 온수관의 직경도 좁게 형성되어 있어서 보일러 가동 초기에 보일러의 내벽과 온수관의 주벽에 물방울이 응결되지 않으며, 온수관 사이에 단계적으로 공간부를 형성하여 열효율을 최대한 높일 수 있으며, 따라서 신속하게 온수 탱크와 온수관의 물을 최단시간에 요구하는 온도로 가열할 수 있으며, 배연관의 하단이 연소실 내부에 돌출되어 있어서 보일러 내부 상방에서 화염이 와류 되므로 온수 가열 효과가 우수하게 된 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 의한 보일러 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 기름 보일러의 종단면도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

본 발명은 보일러 본체(10), 보일러 본체(10)의 상단에 연결된 온수 저장조(30)를 포함한다.

도 2 및 3에 따르면 보일러 본체(10)는 전ㆍ후방 측벽과 상ㆍ하벽 및 버너 출입구(11)를 제외한 전체 측벽이 모두 2중벽(12),(13)으로 형성되었으며, 2중벽(12),(13) 사이는 온수가 들어있는 온수 탱크를 형성하도록 되었다. 보일러 본체(10)의 상면 중앙에는 배연관(14)이 부착되었으며 이 배연관(14)의 하단(15)은 보일러 상면벽 내측으로 돌출되었다. 보일러 본체의 상면벽의 일측 연부에는 온수 배출구(16)가 형성되었으며 측벽의 하단에는 유입구(17)가 형성되었다. 상기 보일러 본체를 구성하는 내외 측벽(12),(13) T사이의 간격은 좁게 되어 있어서 온수 탱크 내의 물이 쉽게 가열되게 되었다. 상기 두 측벽 사의의 간격은 6∼10mm 정도로 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 보일러 본체(10)의 내부에는 지그재그 형태로 되도록 세줄로 배치된 일군의 제1온수관(18), 상기 온수관 상방에 배치된 제2온수관(19) 및 제2온수관 상방에 배치된 제3온수관(20)이 설치되었는데, 상기 온수관들은 각개 제1온수관(18)이고 제2온수관(19) 사이 및 제2온수관(19)과 제3온수관(20) 사이에 일정한 간격의 공간부(21),(22)가 형성되어 있어서, 상기 제1온수관(18) 사이를 통과한 화염과 제2온수관(19) 사이를 통과한 화염이 상기 공간부에서 와류되도록 되었다. 상기 온수관들은 신속하게 가열되도록 15∼20mm 구경을 갖는, 가는 파이프로 형성되고 가열된 온수가 용이하게 순환되도록 전면벽에서 후면벽 측으로 상향 경사지게 설치되었으며 측벽에 형성된 온수 탱크에 연결되었다. 제1온수관(18) 하방에는 버너(23)가 설치되었으며, 이 버너에는 유류 공급관(24)이 연결되었다. 온수관(20)과 배연관(14) 하단부(15) 사이에는 저수조(25)가 배치되었는데, 이 저수조(25)의 일측벽은 연결관(26)에 의하여 보일러의 온수 탱크와 연결되었으며, 상기 수조(25)의 반대측 단부는 상면에서 보일러 상면부에 형성된 온수 탱크와 연결관(27)으로 연결되었다. 상기 저수조(25)가 상부 온수관(20) 사이의 양측 내벽(12)에는 화염 유도판(28)이 상향 경사지게 배치되어 화염을 저수조(25) 측으로 유도하도록 함으로서 수조 내의 물이 신속하게 가열되도록 하였다.

본 발명에 의하면 연소실 내부를 가로지르는 온수관의 직경이 좁아서 보일러 가동 초기에 신속하게 가열되므로 온수관 주변에 수분이 응결되는 일이 없어서 물 탱크 내부의 물이 신속하게 가열될 뿐만 아니라 온수관(18)과 온수관(19) 사이에 형성된 공간부(21)가 형성되고, 제2온수관(19)과 제3온수관(20) 사이에 공간부(22)가 형성되어 있어서 온수관(18),(19)을 통과한 화염이 상기 공간부(21),(22)에서 와류되고 또한 저수조(25) 상방에 보일러 내측으로 돌출되게 형성된 배연관(14)의 하단 주변에서도 화염이 와류 되므로 화염이 보일러 내부에 머무는 시간이 길게 되어 능률적이면서도 효율적으로 온수 탱크 및 온수관 내의 물이 가열되게 된다.

본 발명에 의한 온수 난방 시스템은 도 1에 도시되었는데, 보일러 본체(10)의 상단과 가옥이나 온실 및 실내의 난방 배관 사이에 온수 공급관(31)이 연결되었으며, 온수 배관을 거친 물은 환류관(32)을 거쳐 보일러 본체(10)의 하부로 공급되게 되었다. 본 발명에 의한 보일러 본체(10)가 고열의 온수를 배출하므로 이러한 고열의 온수를 저장하기 위하여 보일러 본체와 근접한 위치에 온수 저장조(30)가 설치되었으며, 이 온수 저장조(30)의 하단은 온수 공급관(31)에서 분지된 지관(33)과 연결되었다.

상기 지관(33)에는 온수의 유입을 조절하는 밸브(34)가 설치되고 지관이 부착된 하류측 공급관(31)에도 밸브(35)가 부착되었다. 본 발명의 보일러 본체(10)에서 생산되는 온수가 난방에 필요한 온도보다 높아지는 경우에는 공급관(31)의 밸브(35)를 닫고 지관(33)의 밸브를 열어서 고온수가 바로 난방 배관으로 공급되지 않고 온수 저장조(30) 속으로 유입되도록 한다. 상기 온수 저장조(30)에는 급수 보조 탱크(36)가 연결되었으며, 상기 급수 보조 탱크(36)와 온수 저장조(30)는 연결밸브를 통하여 연결되어 급수 보조 탱크(36)로부터 온수 저장조(30)로 공급되는 물의 양을 조절하거나 차단할 수 있도록 되었다. 상기 급수 보조 탱크(36)는 수도관(37)과 연결되었으며 급수 보조 탱크(36) 내부에는 급수되는 물의 수위가 낮아졌을 때 물을 공급하도록 하는 부수장치를 설치할 수도 있다.

상기 온수 저장조(30)에는 배출관(38)이 부착되었으며 이 배출관(38)은 밸브(39)를 갖고 있고 공급관(31)에 부착된 펌프(40)을 통하여 온수 배관에 연결되도록 되었다.

보일러 본체에서 가열된 온수가 너무 높은 온도로 가열되었을 때는 상기 밸브(35)를 잠그고 밸브(34)를 개방하여 높은 온도로 가열된 온수가 바로 난방 배관으로 공급되지 않고 지관(33)을 통하여 온수 저장조(30)로 공급되어 저장되도록 하며, 이때 배출관(38)의 밸브를 열어서 온수 저장조(30)에 들어있는 물이 펌프를 통하여 난방 배관으로 공급되도록 한다.

10...본체 11...버너 출입구
12,13...2중벽 14...배연관
15...하단부 16...배출구
17...유입구 18...제1온수관
19...제2온수관 20...제3온수관
21,22...공간부 23...버너
24...공급관 25...저수조
26,27...연결관 28...유도판
30...온수 저장조 31...온수 공급관
32...환류관 33...지관
34,35...밸브 36...급수 보조 탱크
37...수도관 38...배출관
39...밸브 40...펌프

Claims (6)

1. 보일러 본체(10) 내부 하방에 유류 버너를 설치하고 지그재그로 배치된 온수관(18,19,20)을 상향 경사지게 설치하여서 된 온수 보일러에 있어서, 보일러 본체(10)의 상단에 연결된 배연관(14)의 하단부(15)가 보일러 내측으로 돌출되었으며, 상기 제1온수관(18)과 제2온수관(19), 제3온수관(20)을 단계적으로 형성하여 그 사이 및 제2온수관(19)과 제3온수관(20) 사이에 화염이 와류 되는 공간부(21),(22)가 형성되도록 하여서 된 기름 보일러.
2. 제 1항에 있어서, 보일러의 내외 측벽(12),(13) 사이의 간격이 6∼10mm 임을 특징으로 하는 기름 보일러.
3. 제 1항에 있어서, 온수관의 내경이 15∼20mm 임을 특징으로 하는 기름 보일러.
4. 제 1항에 있어서, 돌출된 배연관(14) 하단부(15)와 제3온수관(20) 사이에 저수조(25)가 설치되고, 상기 저수조(25)는 보일러 측벽의 온수 탱크와 보일러 상면의 온수 탱크에 연결되었음을 특징으로 하는 기름 보일러.
5. 제 1항에 있어서, 저수조(25)와 제3온수관(20) 사이의 보일러 본체 내벽(12)에 화염 유도판(28)이 상향 경사지게 부착되었음을 특징으로 하는 기름 보일러.
6. 보일러 본체(10)가 펌프(40)를 거쳐 온수 배관에 연결되고 온수 배관에서 나온 냉각된 물이 환류관(32)을 통하여 보일러 본체(10)의 온수 탱크 하방으로 순환되게 된 보일러 시스템에 있어서, 온수 저장조(30)가 지관(33)을 통하여 상기 공급관(31)에 연결되었으며, 상기 지관(33)과 지관 하류에 각각 밸브(34),(35)가 부착되고 온수 저장조(30)는 밸브(39)를 갖는 배출관(38)에 연결되고 상기 배출관은 공급관(31)의 순환 펌프(40)를 통하여 공급관(31)에 연결되었음을 특징으로 하는 보일러 시스템.

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