KR20180088548A - 가스보일러용 벤츄리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러용 벤츄리장치에 관한 것으로서, 보일러의 팬모터에 연결 설치된 혼합관 하단에 공기공급관을 설치하되, 이 공기공급관 내에 내벽을 따라 환형으로 형성된 복수의 소직경 유로를 형성하고, 소직경 유로 중앙부에 나선형상의 대직경유로를 형성함으로써, 팬모터 고속 회전시 공기가 대직경유로를 따라 소용돌이치면서 상방을 향해 토출되어 공기흡입관 내에 흡입압을 형성하고, 이에따라, 유입구측 주변의 공기가 공기흡입관 내로 강제 흡입되어 소직경유로를 통해 균등하게 상방으로 이동한다.
본 발명에 따르면, 팬모터 고속 구동시 나선형상의 대직경유로를 통해 공기가 소용돌이치면서 상방으로 이동되어 공기공급관 내에 강제 흡입압을 형성하고, 이 흡입압에 의해 유입구 주변의 공기가 공기공급관 내로 강제 흡입되어 혼합관 내로 공급되는 공기 공급량이 증대되며, 이때, 팬모터의 고속 또는 저속 구동에 따라 공기 혼합관 내로 공급되는 공기량이 조절되고, 이 공기량 조절로 가스 공급비율에 대응하여 공기공급 비율을 자유롭게 조절하는 장점이 있다.

Description

가스보일러용 벤츄리장치{Venturi equipment for gas boilers}

본 발명은 가스보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기공급관 내에 내벽을 따라 복수의 소직경 유로를 형성하되, 소직경 유로 중앙부에 나선형상의 대직경유로를 형성하여, 팬모터 회전속도에 대응하여 공기공급관 내로 공급되는 공기의 공급량을 변화시키는 가스보일러용 벤츄리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가스보일러는 그 설치형태에 따라 벽걸이형과 바닥설치형으로 구분되고, 온수공급방식에 따라서는 보일러 몸체의 열교환기가 온수용 열교환기에 의하여 온수를 공급하는 방식과 별도의 온수저장탱크에 저장하여 필요할 때 온수를 공급하는 방식으로 구분되며, 아울러 난방수 순환방식에 따라서는 보일러 내의 난방순환회로가 대기와 차단되어 밀폐된 대기차단식과 보일러 내의 난방회로가 개방된 방식의 대기 개방식으로 구분된다.

이러한 가스보일러는 외부의 가스와 공기를 공급받아 혼합하고, 이 혼합된 혼합가스를 버너부로 공급함으로써, 버너부 내에서 혼합가스가 연소되어 점화작동되는 것이다.

그리고, 난방배관 및 관체에 물이 가득 채워진 상태에서 가스버너에 의해 가열되어 순환펌프에 의해 난방배관 및 급탕배관으로 공급되어 실내를 난방시키거나 급탕수로 공급되는 것이다.

특허문헌 1은 종래의 가스보일러를 나타낸 것으로서 이를 참조하면, 본체 내에 설치된 연소실과, 상기 연소실 일단에 결합된 버너와, 일단이 상기 버너에 연결되되 타단이 흡기관에 연결되어 상기 버너로 공기를 공급하는 공기공급관과, 일단이 상기 버너에 연결되되 타단이 외부의 가스관과 연결되어 상기 버너로 가스를 공급하는 가스공급관으로 구성된다.

이때, 상기 버너와 상기 공기공급관 사이에 설치된 공기흡입팬을 구동시키면, 상기 공기흡입팬에 의해 상기 공기흡입관 내에 흡입압이 형성되고, 이에따라, 상기 공기공급관 말단과 연결된 상기 흡기관의 흡기공을 통해 외부공기가 상기 흡기관 내로 공급된다.

그리고, 상기 흡기관 내로 공급된 공기는 상기 공기공급관을 통해 상기 버너로 공급된다.

이와 동시에, 상기 가스공급관을 통해 가스가 공급되고, 이 가스는 상기 버너로 공급되어 상기 공기와 혼합되면서 혼합가스로 변화된다.

이때, 상기 버너에서 생성된 혼합가스는 연소실 내에서 연소되면서 상기 연소실을 점화작동시키는 것이다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은 공기공급관이 단순한 관체 형상으로 형성되어 공기의 흐름이 일정하고, 공기공급관의 단면적 크기에 비례하도록 공기 이동량이 제한되어 공기 공급량을 조절할 수 없으며, 특히, 공기공급관을 통과하는 공기량이 공기흡입팬의 회전속도와 무관하여, 버너로 정해진량 이상의 공기가 공급되지 못하고, 버너로 공급되는 가스량에 비례하도록 공기를 자유롭게 공급할 수 없어 가스와 공기의 혼합비율이 저하되고, 이에따라, 혼합가스의 연소 효율이 저하되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 10-0268001 B1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 보일러의 팬모터에 연결 설치된 혼합관 하단에 공기공급관을 설치하되, 이 공기공급관 내에 내벽을 따라 환형으로 형성된 복수의 소직경 유로를 형성하고, 소직경 유로 중앙부에 나선형상의 대직경유로를 형성함으로써, 팬모터 고속 회전시 공기가 대직경유로를 따라 소용돌이치면서 상방을 향해 토출되어 공기흡입관 내에 흡입압을 형성하고, 이에따라, 유입구측 주변의 공기가 공기흡입관 내로 강제 흡입되어 소직경유로를 통해 균등하게 상방으로 이동하는 가스보일러용 벤츄리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는, 보일러 내부에 구비된 팬모터와; 상기 팬모터 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합하는 혼합관; 상기 혼합관 하단에 설치되고, 상기 팬모터의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관으로 공기를 안내하는 공기공급관;을 포함하는 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구가 형성되며, 상단에 상기 혼합관으로 공기를 배출하는 배출구가 형성되고, 상기 유입구와 배출구 사이에 외벽을 따라 환형으로 형성된 복수의 소직경유로를 형성하며, 상기 소직경유로의 중앙부에 나선형상의 대직경유로를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 혼합관은 그 내부에 상광하협 구조의 안내관을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관의 소직경유로는, 상기 대직경유로에 대응하도록 상기 대직경유로를 따라 나선형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 각각의 소직경유로가 어느 하나의 상기 소직경유로를 기준으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 갈수록 그 높이가 점차적으로 짧아지되, 그 내부의 단면적은 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서, 상기 공기공급관은, 복수의 상기 소직경유로의 면적이 서로 동일한 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 팬모터 고속 구동시 나선형상의 대직경유로를 통해 공기가 소용돌이치면서 상방으로 이동되어 공기공급관 내에 강제 흡입압을 형성하고, 이 흡입압에 의해 유입구 주변의 공기가 공기공급관 내로 강제 흡입되어 혼합관 내로 공급되는 공기 공급량이 증대되며, 이때, 팬모터의 고속 또는 저속 구동에 따라 공기 혼합관 내로 공급되는 공기량이 조절되고, 이 공기량 조절로 가스 공급비율에 대응하여 공기공급 비율을 자유롭게 조절할 수 있으며, 또한, 혼합관 내로 가스를 유입하는 가스유입구 주변에 흐르는 공기가 안정적으로 흐르도록 유도하여, 가스 공급이 균일하고 안정적이며, 혼합관 내의 가스와 공기를 효과적으로 혼합하고, 이에따라, 혼합가스 연소성능 향상과 동시에 난방 효율 상승으로 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치의 공기공급관을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치의 혼합관과 공기공급관을 나타낸 측단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 팬모터(110)는 보일러 내부에 구비된다.

상기 팬모터(110)는 보일러 내부에 설치된 버너 일단에 고정설치되어 상기 혼합관(120) 내로 가스와 공기를 강제 흡입한다.

상기 팬모터(110)는 상기 혼합관(120) 및 공기공급관(130) 내에 흡입압을 형성한다.

혼합관(120)은 상기 팬모터(110) 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합한다.

상기 혼합관(120)은 하부를 통해 공기를 공급받고, 외면에 형성된 관통공(120b)을 통해 가스를 공급받아, 그 내부에서 공기와 가스를 혼합한다.

상기 혼합관(120)은 상부를 통해 상기 팬모터(110) 방향으로 혼합가스를 토출한다.

상기 혼합관(120)은 그 내부에 상광하협 구조의 안내관(120a)을 형성한다.

상기 안내관(120a)은 그 하단에 가스 및 공기의 공급을 허용하는 공급구(121)를 형성한다.

상기 안내관(120a)은 그 내부로 유입되는 공기압에 의해 음압을 형성하여, 상기 관통공(120b)을 통해 상기 혼합관(120) 내로 유입된 가스가 빨려들어가도록 유도한다.

상기 관통공(120b)은 외부의 가스공급관(101)과 연결된다.

공기공급관(130)은 상기 혼합관(120) 하단에 설치되고, 상기 팬모터(110)의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관(120)으로 공기를 안내한다.

상기 공기공급관(130)은 중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구(131)가 형성되며, 상단에 상기 혼합관(120)으로 공기를 배출하는 배출구(132)가 형성되고, 상기 유입구(131)와 배출구(132) 사이에 외벽을 따라 환형으로 형성된 복수의 소직경유로(133)를 형성하며, 상기 소직경유로(133)의 중앙부에 나선형상의 대직경유로(134)를 형성한다.

상기 공기공급관(130)의 소직경유로(133)는 상기 대직경유로(134)에 대응하도록 상기 대직경유로(134)를 따라 나선형상으로 형성된다.

상기 소직경유로(133)는 서로 다른 길이 및 단면적을 갖는다.

상기 공기공급관(130) 내에 형성된 복수의 상기 소직경유로(133)는 상기 안내관(120a)의 공급구(121) 형상에 대응하도록, 서로 이웃하여 연속 형성되거나 혹은 상기 공기공급관(130) 내벽을 따라 환형으로 이격되게 형성될 수 있다.

상기 소직경유로(133)가 이격되게 형성된 경우, 상기 소직경유로(133)의 간격은 사용자에 의해 자유롭게 선택형성될 수 있다.

상기 공기공급관(130)에서 상대적으로 길이가 짧게 형성된 상기 소직경유로(133)는 그 단면적이 넓게 형성되고, 상대적으로 길이가 길게 형성된 상기 소직경유로(133)는 그 단면적이 좁게 형성된다.

상기 공기공급관(130)은 각각의 소직경유로(133)가 어느 하나의 상기 소직경유로(133)를 기준으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 갈수록 그 높이가 점차적으로 짧아지되, 그 내부의 단면적은 넓어지게 형성된다.

상기 소직경유로(133)는 상기 팬모터(110) 고속 구동시 상기 공기공급관(130)의 유입구(131) 테두리 주변에서 공급되는 공기를 상방으로 통과시킨다.

상기 대직경유로(134)는 상기 팬모터(110) 저속 구동시 공기를 하방에서 상방으로 수직 통과시킨다.

상기 대직경유로(134)는 상기 팬모터(110) 고속 구동시 공기를 나선형상으로 소용돌이치면서 상방으로 치솟아 오르도록 안내한다.

상기 소직경유로(133) 및 대직경유로(134)는 그 단면이 원형, 반원형, 타원형 또는 다각형상으로 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는 다음과 같이 사용된다.

이하의 설명에서, 보일러의 내부에 설치되는 상세 구성들은, 당업계의 기술자라면 누구나 공공연하게 실시하고 있는 기술로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

먼저, 보일러를 가동시키게 되면, 상기 보일러 내에 설치된 팬모터(110)가 회전구동되고, 이 팬모터(110)에 의해 상기 혼합관(120) 및 상기 공기공급관(130) 내에 흡입압이 형성된다.

여기서, 상기 팬모터(110)는 사용자의 조작에 의해 저속 또는 고속으로 선택 구동될 수 있고, 먼저, 상기 팬모터(110)가 저속으로 구동되는 것을 예로 들어 설명한다.

이때, 상기 팬모터(110) 하단에는 혼합관(120)이 설치되어 있고, 또한, 상기 혼합관(120) 하단에는 상기 공기공급관(130)이 연결 설치된 구조이다.

그리고, 상기 혼합관(120)은 가스공급관(101)과 연결되고, 상기 가스공급관(101)을 통해 공급되는 가스가 상기 혼합관(120)으로 공급된다.

여기서, 상기 가스공급관(101)은 상기 혼합관(120)의 관통공(120b)에 연결되고, 이 관통공(120b)을 통해 가스를 공급하여, 상기 혼합관(120)과 상기 안내관(120a) 사이 공간으로 가스가 유입된다.

특히, 상기 가스공급관(101)상에는 가스밸브(101a)가 설치되어 있어, 이 가스밸브(101a)로 상기 가스공급관(101)을 통해 공급되는 가스의 흐름을 제어할 수 있다.

한편, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)를 통해 유입된 공기는 상기 대직경유로(134)를 통해 상방으로 이동된 후 상기 배출구(132)를 통해 상기 혼합관(120) 내로 공급된다.

이때, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)로 공급된 공기는 상기 소직경유로(133)에 비해 상대적으로 단면적이 크게 형성된 상기 대직경유로(134)로 유입되고, 이에따라, 상기 소직경유로(133)로 공기 공급이 제한되어 상기 대직경유로(134)를 통해 수직방향으로 통과된다.

특히, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)로 공급된 공기는, 상기 대직경유로에 비해 상대적으로 공기저항이 큰 상기 소직경유로(133)에 차단되어 우회하고, 이때, 상기 소직경유로(133)에서 우회된 공기는 상기 소직경유로(133)에 비해 상대적으로 공기저항이 작은 상기 대직경유로(134)로 통과된다.

이때, 상기 소직경유로(133)는 상기 대직경유로(134)에 비해 상대적으로 그 단면적이 작고, 상기 대직경유로(134)는 상기 소직경유로(133)에 비해 그 단면적이 넓게 형성되어 상기 소직경유로(133)와 상기 대직경유로(134)의 공기저항 차이가 발생되는 것이다.

여기서, 상기 팬모터(110)가 저속으로 구동됨으로써, 나선형상의 상기 대직경유로(134)를 통과하는 공기 흐름이 직선형태를 유지하면서 상기 대직경유로(134)를 통과함으로, 상기 혼합관(120)내로 가스를 유입하는 상기 안내관(120a)의 공급구(121) 주변에 흐르는 공기는 상기 대직경유로(134)를 통과하는 직선형태의 층류를 형성하여, 가스가 상기 안내관(120a)의 공급구(121)를 통해 상기 안내관(120a)내로 안정적으로 공급되도록 유도한다.

그리고, 상기 혼합관(120) 내로 공급되는 공기는 상기 혼합관(120)의 안내관(120a) 내로 공급되면서 상기 안내관(120a)과 상기 혼합관(120) 사이의 하단부에 음압을 형성하고, 이에따라, 상기 관통공(120b)을 통해 공급되는 가스가 상기 가스공급관(101)내의 가스공급압과 더불어, 상기 혼합관(120) 내로 공급되는 공기압에 이끌려 상기 안내관(120a) 내로 공급된다.

그러면, 상기 안내관(120a) 내에서 혼합된 혼합가스는 상기 팬모터(110)에 의해 강제 흡입되어 상기 보일러 내에 설치된 버너로 공급되고, 이 버너에서 점화되는 것이다.

반면, 상기 팬모터(110)를 고속으로 구동시키게 되면, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131)로 공급되는 공기의 유속이 상승되고, 이때, 상기 공기공급관(130)의 대직경유로(134)를 통과하는 공기가 나선형상으로 소용돌이치면서 상방으로 치솟아 상승 된다.

여기서, 상기 대직경유로(134)를 통과하는 공기의 유속에 의해 상기 공기공급관(130) 내에 강제 흡입력이 발생되고, 이에따라, 상기 공기공급관(130)의 유입구(131) 테두리에 음압이 형성되면서 공기가 상기 공기공급관(130) 내로 이끌려 유입된다.

그리고, 상기 공기공급관(130) 내로 이끌려 강제 유입되는 상기 유입구(131) 주변의 공기는, 상기 팬모터(110)에서 형성한 음압이 상기 소직경유로(133)의 공기 저항력 보다 상대적으로 큰경우, 상기 공기공급관(130) 내면을 따라 상방으로 이동되다가 상기 소직경유로(133)를 통과하여 상방으로 토출된다.

이때, 각각의 상기 소직경유로(133)는 시계방향 또는 시계반대방향으로 갈수록 그 길이가 짧고, 그 내부면적이 크게 형성됨으로써, 상기 공기공급관(130)의 어느 일측 방향으로 공기가 과잉 공급된다 하더라도, 길이가 길고 내부면적이 좁게 형성된 상기 소직경유로(133)를 통과하는 공기는 상대적으로 유속이 상승되어 신속하게 상방으로 토출되되, 길이가 짧고 내부면적이 크게 형성된 상기 소직경유로(133)를 통과하는 공기는 상대적으로 짧은 거리를 통과하여, 상기 소직경유로(133)를 통해 공기가 환형으로 균등하게 토출된다.

이때, 상기 소직경유로(133)를 통과한 공기는 상기 안내관(120a)의 공급구(121)로 공급되면서, 수직선 형태의 측류를 형성하여 가스가 상기 공급구(121)를 통해 상기 안내관(120a)내로 안정적으로 공급되도록 유도한다.

이어서, 상기 대직경유로(134)를 통해 상방으로 토출되는 공기는 소용돌이치면서 상기 혼합관(120) 내로 공급되고, 이때, 상기 대직경유로(134)를 통해 소용돌이치면서 상방으로 치솟아 오르는 공기는, 상기 안내관(120a)내의 공기와 가스의 회전을 유도하여, 상기 안내관(120a) 내에서 가스와 공기의 혼합이 원활하게 이루어진다.

이후, 상기와 동일한 방법에 의해 상기 혼합관(120) 내에서 가스와 혼합된다.

즉, 상기 팬모터(110)를 고속으로 구동하게 되면, 상기 공기공급관(130) 내로 상기 유입구(131) 주변의 공기가 강제 흡입되어, 상기 공기공급관(130) 내로 공급되는 공기 공급량 증대와 동시에, 상기 혼합관(120) 내로 공급되는 공기압에 의해 상기 안내관(120a) 하단으로 이끌려 들어가는 가스의 유입량이 동시에 증대되는 것이다.

상기와 같이 공기공급관(130) 내에 대직경유로(134) 및 소직경유로(133)를 형성하여, 팬모터(110)의 고속 또는 저속 구동에 따라 공기공급관(130) 내로 공급되는 공기 흡입량을 조절하는 구조는, 팬모터(110) 고속 구동시 나선형상의 대직경유로(134)를 통해 공기가 소용돌이치면서 상방으로 이동되어 공기공급관(130) 내에 강제 흡입압을 형성하고, 이 흡입압에 의해 유입구(131) 주변의 공기가 공기공급관(130) 내로 강제 흡입되어 혼합관(120) 내로 공급되는 공기 공급량이 증대되며, 이때, 팬모터(110)의 고속 또는 저속 구동에 따라 공기 혼합관(120) 내로 공급되는 공기량이 조절되고, 이 공기량 조절로 가스 공급비율에 대응하여 공기공급 비율을 자유롭게 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 가스보일러용 벤츄리장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 기술의 요지를 벗어남이 없이 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

101 : 가스공급관 101a : 가스밸브
110 : 팬모터 120 : 혼합관
120a : 안내관 120b : 관통공
121 : 공급구 130 : 공기공급관
131 : 유입구 132 : 배출구
133 : 소직경유로 134 : 대직경유로

Claims (5)

1. 보일러(100) 내부에 구비된 팬모터(110)와;
   상기 팬모터(110) 하단에 설치되고, 가스와 공기를 공급받아 혼합하는 혼합관(120);
   상기 혼합관(120) 하단에 설치되고, 상기 팬모터(110)의 구동에 의해 공기를 강제 흡입하여, 상기 혼합관(120)으로 공기를 안내하는 공기공급관(130);
   을 포함하는 가스보일러용 벤츄리장치에 있어서,
   상기 공기공급관(130)은,
   중공형 관체 형상으로 형성되고, 하단에 공기를 강제 흡입하는 유입구(131)가 형성되며, 상단에 상기 혼합관(120)으로 공기를 배출하는 배출구(132)가 형성되고, 상기 유입구(131)와 배출구(132) 사이에 외벽을 따라 환형으로 형성된 복수의 소직경유로(133)를 형성하며, 상기 소직경유로(133)의 중앙부에 나선형상의 대직경유로(134)를 형성한 것을 특징으로 가스보일러용 벤츄리장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 혼합관(120)은 그 내부에 상광하협 구조의 안내관(120a)을 형성한 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)의 소직경유로(133)는,
   상기 대직경유로(134)에 대응하도록 상기 대직경유로(134)를 따라 나선형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)은,
   각각의 소직경유로가 어느 하나의 상기 소직경유로(133)를 기준으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 갈수록 그 높이가 점차적으로 짧아지되, 그 내부의 단면적은 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 공기공급관(130)은,
   복수의 상기 소직경유로(133)의 면적이 서로 동일한 면적을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 가스보일러용 벤츄리장치.

Images