KR20150047282A

KR20150047282A - 보일러용 팽창탱크

Info

Publication number: KR20150047282A
Application number: KR1020130127166A
Authority: KR
Inventors: 이헌재; 주기동; 김규호
Original assignee: 린나이코리아 주식회사
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-05-04

Abstract

본 발명은 보일러용 팽창탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 초기 가동 시 팽창탱크 내에서 순환 공급되는 난방수의 가열 속도를 향상시켜 빠른 시간에 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 난방배관으로 공급된 난방수가 팽창탱크(50)로 환수되거나,
버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 뜨거운 난방수가 직수열교환기(40)를 거쳐 팽창탱크(50)로 환수되는 구성을 갖는 보일러에 있어서;
상기 보일러의 팽창탱크(50)는 난방에 필요한 물을 공급 또는 보충시키고, 난방수의 체적변화를 수용하는 내부공간(60)을 갖게 형성되며, 상기 내부공간(60)은 난방수 환수 입,출구가 포함된 난방공간(61)과 난방수 도피공간(62)이 격막(51)으로 구분되게 형성하고, 상기 격막(51) 하부에 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키는 이동홀(52)이 더 형성되어 달성된다.
그리고, 상기 팽창탱크(50)는 난방공간(61)이 도피공간(62)보다 같거나 더 큰 공간을 갖게 격막(51)이 형성되며, 상기 격막(51)은 팽창탱크(50) 내벽과 양단이 끼워져 조립되고, 격막(51) 하부의 이동홀(52)은 메쉬 형태를 갖게 한다.
또, 상기 팽창탱크(50)의 내부공간(60)에 형성된 격막(51) 하단에는 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키도록 공간 바닥면과 간격을 두고 틈새부(미도시)가 형성되어, 상기 틈새부는 메쉬 형태를 갖게 형성한다.

Description

보일러용 팽창탱크 {EXPANSION TANK FOR BOILER}

본 발명은 보일러용 팽창탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 초기 가동 시 팽창탱크 내에서 순환 공급되는 난방수의 가열 속도를 향상시켜 빠른 시간에 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 보일러는 연료를 연소시킬 때 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열하고, 가열되어 축열된 물을 강제적으로 순환시키는 순환펌프에 의해 실내에 설치되어 있는 난방배관으로 순환시켜 실내를 난방하게 되며, 아울러 데워진 물을 욕실과 부엌 등에 온수로 공급하는 기기이다.

이러한, 보일러는 열매체로서 물을 사용하는데, 상기 물은 가열 시 체적이 팽창하는 성질을 가지고 있으므로, 상기 난방배관을 포함한 물 순환부가 밀폐구조로 형성되는 경우, 내부 압력이 상승하면서 보일러의 손상을 유발할 우려가 있었다.

또, 난방수가 순환되는 과정에서 공기가 난방수에 잔류하게 되어 난방효율을 크게 저하하거나 부식의 위험성이 증가하므로, 이러한 공기를 난방수와 분리해 제거해야 한다.

따라서, 이를 해결하기 위해 보일러에 내압식 구조를 채용하거나, 물의 체적변화를 수용하고 공기를 배출해 보일러 내부 압력이 대기압을 유지하도록 하는 팽창탱크를 설치한다.

상기 팽창탱크는 물의 부피 팽창과 수축을 고려하여 보일러 내부에서 도피공간으로 마련된 것으로 상기 물 팽창량을 고려하여 형성되어 보일러 내부에 장착되어 진다.

즉, 일반적인 종래의 팽창탱크 내부 구조를 살펴보면 대한민국 특허 공개번호 10-2007-0071474호의 도 1에서와 같이 보일러(1')에서 난방에 필요한 물을 공급 또는 보충시키며, 비등에 의해 부피가 늘어나 넘치는 부분에 대해서는 환수시킬 수 있도록 한 함체 구성의 팽창탱크(50')를 구비한다.

상기 팽창탱크(50')는 속이 빈 탱크 형상으로 성형되며, 내부에는 항상 일정량의 난방수가 저장되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 보일러(1')의 난방 운전 상태에서는, 도 2a에서와 같이 버너(10')의 연소열이 열교환기(20')에 전달되며, 상기 열교환기(20')에서 팽창탱크(50')의 물을 순환펌프(30')를 통해 그 내부 관로에 공급시켜 열교환 됨으로써, 난방배관으로 가열된 난방수를 공급하며, 실내 난방을 마친 난방수는 환수관을 통해 팽창탱크(50')로 유입되어 체적의 변화를 완화한 다음 순환펌프(30')의 작동에 의해 열교환기(20')로 순환 이동하게 된다.

또, 보일러의 온수 운전 상태에서는, 도 2b에서와 같이 버너(10')의 연소열이 열교환기(20')에 전달되며, 상기 열교환기(20')에서 팽창탱크(50')의 물을 순환펌프(30')를 통해 그 내부 관로에 공급시켜 열교환 된 뜨거운 난방수가 직수열교환기(40')를 거쳐 팽창탱크(50')로 유입되게 한다.

이때, 상기 직수열교환기(40')에서 급수된 냉수와 상기 뜨거운 난방수가 열교환되어 온수를 얻게 되며, 이렇게 얻어진 온수는 온수관을 통해 공급되어 사용자가 온수를 이용할 수 있는 것이다.

그러나, 종래에는 온수 운전 가동에서 보일러 내부를 순환하는 관로의 물을 모두 데워야 하지만, 초기 팽창탱크 내부의 물 온도가 낮은 상태에서 상기 관로 내의 물이 가열되는데 시간이 지연되는 문제점이 있었다.

또, 상기 팽창탱크의 내부에 항상 일정량의 난방수가 저장된 상태에서, 온수 운전을 위한 보일러 가동 시 상기 팽창탱크에 저장된 난방수 전체를 데워야함으로써, 자원의 낭비가 증대되는 폐단이 발생되었다.

대한민국 공개특허번호 10-2007-0071474호 - 보일러의 시스턴구조(공개일자 2007년 07월 04일).

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 팽창탱크의 내부공간에 격막을 형성하여, 최소의 체적공간으로 난방수가 회수 및 공급되게 하여 난방수 가열속도를 향상시켜 온수 공급시간을 단축시킬 수 있도록 한 보일러용 팽창탱크를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 팽창탱크 내부에 격막을 형성하여 내부공간을 구획하면서도, 상기 구획된 내부공간이 연통되게 하여 난방 운전상태에서는 팽창탱크 내부 공간 전체를 사용할 수 있도록 한 보일러용 팽창탱크를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여,

버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 난방배관으로 공급된 난방수가 팽창탱크(50)로 환수되거나,

버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 뜨거운 난방수가 직수열교환기(40)를 거쳐 팽창탱크(50)로 환수되는 구성을 갖는 보일러에 있어서;

상기 보일러의 팽창탱크(50)는 난방에 필요한 물을 공급 또는 보충시키고, 난방수의 체적변화를 수용하는 내부공간(60)을 갖게 형성되며, 상기 내부공간(60)은 난방수 환수 입,출구가 포함된 난방공간(61)과 난방수 도피공간(62)이 격막(51)으로 구분되게 형성하고, 상기 격막(51) 하부에 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키는 이동홀(52)이 더 형성되어 달성된다.

그리고, 상기 팽창탱크(50)는 난방공간(61)이 도피공간(62)보다 같거나 더 큰 공간을 갖게 격막(51)이 형성되며, 상기 격막(51)은 팽창탱크(50) 내벽과 양단이 끼워져 조립되고, 격막(51) 하부의 이동홀(52)은 메쉬 형태를 갖게 한다.

또, 상기 팽창탱크(50)의 내부공간(60)에 형성된 격막(51) 하단에는 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키도록 공간 바닥면과 간격을 두고 틈새부(미도시)가 형성되어, 상기 틈새부는 메쉬 형태를 갖게 형성한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 의하면, 보일러의 온수 운전가동에서 팽창탱크 내부에 일정량 저장된 난방수를 격막으로 구분하고 난방공간에 있는 난방수 만을 순환시킴으로써, 상기 난방수를 일정온도 이상으로 가열하는 속도를 단축시킬 수 있다.

또, 난방 운전 가동에는, 상기 난방공간의 난방수를 우선 가열해 난방성능을 향상 시키면서, 상기 구분된 난방공간과 도피공간을 포함하는 내부공간 전체를 이용할 수 있어 난방수의 체적변화를 수용하고 제품의 파손 및 고장을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 보일러의 팽창탱크가 설치된 상태를 도시한 정면도.
도 2a는 종래 보일러의 난방 운전 가동상태를 도시한 전체 개략도.
도 2b는 종래 보일러의 온수 운전 가동상태를 도시한 전체 개략도.
도 3은 본 발명인 팽창탱크의 내부가 도시된 단면 사시도.
도 4a는 본 발명의 난방 운전 가동상태를 도시한 전체 개략도.
도 4b는 본 발명의 온수 운전 가동상태를 도시한 전체 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 초기 난방수 가열속도를 도시한 그래프.

이하, 첨부된 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작동 례를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명인 보일러용 팽창탱크는, 보일러의 초기 가동 시 팽창탱크 내에서 순환 공급되는 난방수의 가열 속도를 향상시켜 빠른 시간에 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

우선, 본 명세서 상에서 사용되는 대략적인 방향기준을 설명하면, 본 발명인 보일러는 버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되며, 상기 열교환기(20)에서 팽창탱크(50)의 물을 순환펌프(30)를 통해 그 내부 관로에 공급시켜 열교환 하게 된다.

그리고, 상기 열교환되면서 가열된 난방수가 난방배관으로 공급되면서 실내난방을 하고, 상기 실내 난방을 마친 난방수는 환수관을 통해 팽창탱크(50)로 유입되어 체적의 변화를 완화한 다음 순환펌프(30)의 작동에 의해 열교환기(20)로 순환 이동하는 난방 운전 상태를 갖는다.

또, 온수 운전 상태에서는, 버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되며, 상기 열교환기(20)에서 팽창탱크(50)의 물을 순환펌프(30)를 통해 그 내부 관로에 공급시켜 열교환 된 뜨거운 난방수가 직수열교환기(40)를 거쳐 팽창탱크(50)로 유입되게 한다.

이때, 상기 직수열교환기(40)에서 급수된 냉수와 상기 뜨거운 난방수가 열교환되어 온수를 얻게 되며, 이렇게 얻어진 온수는 온수관을 통해 공급되어 사용자가 온수를 이용할 수 있는 것이다.

본 발명은, 상기 팽창탱크(50)에서 초기 보일러 가동시 공급되거나 환수되어 재공급되는 난방수의 가열 속도를 향상시켜 빠른 시간에 난방 및 온수를 공급함으로써, 소비자의 만족도를 향상시키도록 한 것이다.

이를 위해, 도 3에서와 같이 상기 팽창탱크(50)의 내부공간(60)에 격막(51)을 형성해 난방공간(61)과 도피공간(62)으로 구분한다.

상기 팽창탱크(50)는 난방수의 부피 팽창량을 고려한 내부공간(60)을 갖고, 상기 내부공간(60)에 항상 일정량의 난방수가 저장되며, 난방수환수 입,출구를 통해 난방수를 공급 및 환수 시키면서 난방수의 체적변화를 수용할 수 있게 한다.

여기에, 상기 내부공간(60)은, 격막(51)을 이용해 난방수환수 입,출구가 형성된 난방공간(61)과 난방수 도피공간(62)으로 구분되게 하며, 상기 격막(51) 하부에 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키는 이동홀(52)이 더 형성하게 된다.

이때, 상기 팽창탱크(50)의 내부공간(60)은, 난방공간(61)이 도피공간(62)보다 같거나 더 큰 공간을 갖게 격막(51)을 형성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 격막(51)의 다른 실시예로 팽창탱크(50) 내벽과 양단이 끼워져 조립되는 분리형으로 제작하는 것도 본 발명에 포함됨을 밝혀둔다.

즉, 상기 격막(51)을 하나의 플레이트로 형성하고, 상기 격막(51)이 장착되는 팽창탱크(50)의 내벽면에 끼움홈을 성형하여, 상기 격막(51)이 착탈 가능하게 한 것이다.

그리고, 상기 격막(51) 하부에는 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키는 이동홀(52)을 형성하거나, 공간 바닥면과 간격을 두고 틈새부(미도시)를 형성시켜 난방공간(61)의 난방수가 도피공간(62)으로 이동될 수 있게 한다.

또, 상기 격막(51) 하부에 형성되는 이동홀(52) 및 틈새부는, 메쉬형태를 갖고 구멍을 형성하는 것이 좋다.

상기와 같이 구성된 팽창탱크(50)가 장착된 보일러의 온수 운전 상태 실시예를, 도 4a 및 도 4b를 참고해 설명하면 보일러 초기 가동 시 버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되며, 상기 열교환기(20)에서 팽창탱크(50)의 물을 순환펌프(30)를 통해 그 내부 관로에 공급시킨다.

이때, 순환펌프(30)에 의해 공급되는 팽창탱크(50) 내부의 난방수는, 난방수 환수 입,출구가 형성된 난방공간(61)에 저장된 난방수를 공급되게 한 것이다.

따라서, 난방공간(61) 및 도피공간(62)이 포함된 내부공간(60) 전체 난방수 보다 난방공간(61) 내에 저장된 난방수를 공급함으로써 초기 온도가 낮은 난방수를 신속하게 가열하며, 순환되는 난방수의 가열속도를 향상시킬 수 있게 된다.

그러므로, 상기와 같이 가열된 난방수가 도4b에서와 같이 직수열교환기(40)를 거치면서, 이 직수열교환기(40)에 급수된 냉수와 상기 뜨거운 난방수가 열교환 하면서 온수를 얻게 되고, 이렇게 얻어진 온수는 온수관을 통해 공급되어 사용자가 온수를 이용할 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명이 적용된 보일러의 도4a에서와 같이 난방 운전 상태에서는, 초기 보일러 가동 시 난방공간(61)의 난방수가 공급되면서 열교환기(20)에서 열교환되어 난방배관으로 공급하게 된다.

따라서, 난방공간(61)에 저장된 난방수를 빠르게 가열하여 실내난방이 신속히 이루어지게 되고, 실내 난방을 마친 난방수는 환수관을 통해 팽창탱크(50)로 유입되어 체적의 변화를 완화시키게 된다.

이때, 상기 난방공간(61)으로 환수된 난방수의 체적변화량에 따라 격막(51) 하부의 이동홀(52)을 통해 도피공간(62)으로 이동되어 난방수의 체적 변화를 완화시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 팽창탱크(50) 내부공간(60)에 격막(51)을 형성하여, 난방공간(61)과 도피공간(62)으로 구분시킴으로써, 도 5에서와 같이 초기 보일러 가동 시 난방공간(61)에 저장된 난방수를 열교환기(20)를 통해 가열되는 시간이 종래 난방수 가열 시간보다 단축되어 보다 신속하게 온수를 공급하고, 난방시간을 단축할 수 있어 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 - 버너 20 - 열교환기
30 - 순환펌프 40 - 직수열교환기
50 - 팽창탱크 51 - 격막
52 - 이동홀 60 - 내부공간
61 - 난방공간 62 - 도피공간

Claims

버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 난방배관으로 공급된 난방수가 팽창탱크(50)로 환수되거나,
버너(10)의 연소열이 열교환기(20)에 전달되어, 팽창탱크(50) 내부의 난방수를 순환펌프(30)를 통해 관로에 공급시켜 상기 열교환기(20)에서 열교환 되어 뜨거운 난방수가 직수열교환기(40)를 거쳐 팽창탱크(50)로 환수되는 구성을 갖는 보일러에 있어서;
상기 보일러의 팽창탱크(50)는 난방에 필요한 물을 공급 또는 보충시키고, 난방수의 체적변화를 수용하는 내부공간(60)을 갖게 형성되며, 상기 내부공간(60)은 난방수 환수 입,출구가 포함된 난방공간(61)과 난방수 도피공간(62)이 격막(51)으로 구분되게 형성하고, 상기 격막(51) 하부에 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키는 이동홀(52)이 더 형성함을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.
청구항 1에 있어서, 팽창탱크(50)는 난방공간(61)이 도피공간(62)보다 같거나 더 큰 공간을 갖게 격막(51)이 형성됨을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.
청구항 1에 있어서, 팽창탱크(50)의 내부공간(60)에서 격막(51)이 상기 팽창탱크(50) 내벽과 양단이 끼워져 조립됨을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.
청구항 1에 있어서, 격막(51) 하부의 이동홀(52)은 메쉬 형태를 갖고 형성함을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.
청구항 1에 있어서, 팽창탱크(50)의 내부공간(60)에 형성된 격막(51) 하단에는 난방공간(61)과 도피공간(62)을 연통시키도록 공간 바닥면과 간격을 두고 틈새부가 형성됨을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.
청구항 5에 있어서, 격막(51) 하단의 틈새부는 메쉬 형태를 갖고 형성함을 특징으로 한 보일러용 팽창탱크.