KR950004391Y1 - 무압보일러의 팽창탱크에 설치된 열교환기 - Google Patents
무압보일러의 팽창탱크에 설치된 열교환기 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 고안의 요부 조립 일부 단면도.
제2도는 제1도의 측면 요부 단면도.
제3도는 본 고안에 의한 팽창탱크의 단면도.
제4도는 본 고안의 다른 일실시예의 팽창탱크 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 보일러동체 2 : 관체수 상승관
3 ; 관체수 하강관 4 : 급탕용 열교환기
5 : 난방용 열교환기 6 : 팽창관
7 : 팽창탱크 17 : 열회수관
18 : 난방수출구관 19 : 난방수입구관
20 : 급탕수출구관 31 : 급탕수입구관
본 고안은 보일러의 열교환기에 연결되는 팽창탱크 내부로 열교환기를 형성하여 열효율을 증대하고 팽창탱크내의 보충수가 역류됨을 최소화하여 경제적인 보일러 사용과 그 기능을 실용화 할 수 있도록 고안된 무압보일러의 팽창탱크에 설치된 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 무압보일러는 연소관을 연소실 일측으로 편심 설치한 동체 상단에 관체수 상, 하관으로 연결된 열교환기와 이 열교환기 상부에 팽창탱크가 설치됨은 잘 알려진 기술이다.
이같이 설치된 상기 팽창탱크는 동체내부에 내장된 일차 가열수가 연소기와 상호 열교환을 이루며 대류작용에 의하여 관체수 상승관으로 상승하고 열교환기와 열교환을 이룬후 저온으로 된 관체수가 관체수 하강관으로 하류하여 동체로 반시계 방향으로 역류되어 또다시 열교환을 이룬후 대류작용을 한다.
여기에서 동체내에서 열교환을 이루고 열교환기로부터 역류되는 관체수의 일부가 증발하기 때문에 팽창탱크에서 물의 보충을 이루고 있다.
따라서, 종래에는 보일러의 관체수를 난방, 급탕매체로 사용하였는바, 건물이 가지고 있는 대기압 이상의 압력(수두압)을 직접 받으므로써 보일러 관체의 내압 상승으로 인한 기밀성, 내구성 등의 안정성 문제 때문에 무압관수식 보일러를 채택 사용하였다.
즉, 내압에 견디기 위해서는 철판, 파이프 두께등이 두꺼워지므로 제작원가가 증대되고, 용접등의 제반 제작과정의 어려움 때문에 보일러 관체내는 내압이 걸리지 않는 관수식 보일러를 채택하였다.
그러나, 무압관수식 보일러에도 관체의 온도상승으로 인한 고온의 팽창수를 흡수하고 관체수의 기화, 증발로 인한 감소량을 보충해 주는 역할을 하는 팽창탱크가 설치된다.
이와 같은 종래의 방법에 의하면 관체수의 온도상승으로 인한 고온의 관체수가 팽창탱크에 직접 상승 유입되므로써, 관체수의 증발과 비등의 원인으로 열손실을 가져오는데, 이러한 문제점에 의해 관체수의 높은 온도유지가 어렵게 되어 열교환 효율이 저하되는 결점이 있었다.
즉, 급탕출구와 난방출구의 온도가 급격히 저하되었던 것이고 관체수의 증발로 새로운 물보충이 이루어지기 때문에 불순물(물의 때, 용존산소, 칼슘, 마그네슘)등이 관체내로 공급되므로 보일러 전열면의 열전도율 등을 저하시키는 결점등이 있었다.
또한, 팽창탱크의 넘침 유도관으로 넘치거나 고온에 의한 증발이 계속되면 기관실 내부에 습기가 생성되어 작업환경의 저해와 누전의 위험성까지 생기는 문제로 인하여 관체수의 온도를 높게 유지할 수 없던 결점도 있었다.
본 고안은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 가열수의 온도상승으로 인한 기화 또는 증발을 방지하여 열손실을 줄일 수 있어서 열효율을 높이는데 그 목적이 있다.
또다른 목적에 있어서는 스케일 생성을 억제하여 보일러 사용수명을 연장시키는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 관체수의 팽창된 상부에 설치되어 있는 팽창탱크에 열회수 열교환기를 내장하여 온도가 상승하면 고온의 팽창수가 팽창탱크로 유입되는데, 이 유입되는 고온수를 급탕수 또는 난방 환수물을 열교환기로 통과시키므로서 온도를 감온하는 결과로 기화 또는 증발을 방지하게 된다.
이로써 관체수의 온도를 높게 유지할 수 있어 급탕, 난방출구 온도를 높게 유지할 수 있게 된다.
또한, 온도를 감온하는 결과에 따라 관체수의 기화도는 증발을 막게 되어서 팽창탱크의 보충수만으로 회유할 수 있고, 경우에 따라서 부구의 작동을 미세하게 상승시켜 적은량의 보충수만이 공급토록 하기 때문에 스케일 방지 및 열전도율 억제를 예방하게 된다.
이하, 첨부된 실시도면에 의하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 고안의 요부를 나타내는 일부 조립 단면도이고, 제2도는 제1도의 측면 요부 단면도인 것으로, 본 고안에 의하면 보일러동체(1) 상부에 관체수 상, 하 승하강관(2)(3)으로 연결된 급탕용 열교환기(4)와 난방용 열교환기(5)에 팽창관(6)으로 연결된 팽창탱크(7)가 구성된다.
상기 보일러 동체(1)에는 연소기(8)를 부착시킨 화실(9)이 편심되어 설치되고 이 화실(9) 일측에는 다단의 연소관(10)을 호형상으로 형성하였으며, 화실(9)과 관체수 상하 승하관(2)(3)에 연결된 급탕용 열교환기(4)와 난방용 열교환기(5) 내부에는 물을 가지는 교환관(11)(11a)이 내장되었으며, 외부에는 연결관(12)이 엘보우(13)에 의하여 연결되었다.
이같은 열교환기(4)(5) 상부에는 팽창관(6)으로 연결된 팽창탱크(7)가 설치되는데 이 팽창탱크(7)의 상부 일측에는 보충수 공급관(14)과 연결관 부구(15)가 설치되고, 타측에는 넘침관(16)이 부착되었으며, 내부 바닥면으로는 다단의 열회수관(17)이 형성되어 좌측으로 인출되어 난방수출구관(18)과 난방수입구관(19)에 연결된다.
상기 열회수관(17)은 팽창탱크(7)의 우측으로 인출되어 난방수출구관(18)과 난방수입구관(19)으로도 연결될 수 있으며, 좌우측으로 인출되는 열회수관(17)은 급탕수출구관(20)이나 급탕수입구관(21)과도 선택적으로 연결된다.
한편, 본 고안에 의하여 상호 연결되는 연결관(12)이나 난방수출구관(18), 입구관(19)과 급탕수출구관(20), 입구관(21)에는 사용량에 따라 순환펌프(22)(22a)를 설치하며 그 작업면적과 작업환경에 따라 통상의 방법으로 이룰 수 있도록 구성된다.
결국, 본 고안의 기술적 핵심구성은 연소기(8)가 편심되면서 연소관(10)과 연결된 보일러동체(1)의 상부에 관체수상승관(2) 및 관체수하강관(3)에 의하여 연결된 급탕용 열교환기(4) 및 난방용 열교환기(5)가 팽창관(6)에 의하여 상부에 위치한 관체수(23)의 팽창탱크(7)와 연결된 무압보일러에 있어서, 팽창탱크(7)의 내부에 일단이 난방수입구관(19) 및 급탕수입구관(21)에 연결되고, 타단이 난방수출구관(18) 및 급탕수출구관(20)에 연결된 다층의 열회수관(17)이 설치된 구성을 특징으로 하는 무압보일러의 팽창탱크에 설치된 열교환기에 대한 것이다.
도면중 미설명부호 23은 관체수, 24는 배기후드, 25는 보충수, 26은 압력온도계를 표시한다.
이와 같은 구성으로 이루어지는 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
관체수(23)에 의한 열교환기를 급탕용 열교환기(4) 및 난방용 열교환기(5)로서 설치한 것 이외로 부차적으로 추가하여 팽창탱크(7)의 내부에 열회수관(17)으로서 설치하여 열회수관(17) 내부의 온수가 급탕회로 및 난방회로에 직접 합류하여 부차적으로 가열하게 되므로 급탕 및 난방을 위한 열효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 팽창탱크(7) 내부의 보충수(25)의 열회수를 촉진하여 보충수의 증발 및 오버플로우현상을 감소시키므로서 보충수의 보충을 줄일 수 있고, 난방회로의 난방수의 고온화를 촉진하여 보일러동체(1) 및 난방회로 내부의 물때 등을 감소시킬 수 있어 열전도율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 고안은 보일러 사용을 위하여 연소기(버어너)(8)를 점화시켜 화실(9)을 가열하면 보일러동체(1)에 채워진 관체수(23)가 가열하게 되며, 화실(9)과 연관된 연소관(10)에 의하여 관체수(23)가 대류작용을 이룬다.
즉, 고온의 물은 상승하고 저온의 물은 하강하는 것으로, 연소관(10)에 의하여 제1도에서와 같이 상승되는 관체수(23)는 관체수 상승관(2)으로 유입되어 급탕용 열교환기(4)와 난방용 열교환기(5)로 공급되어 열교환을 이룬후 여기서 온도가 떨어지게 된 저온 관체수 하강관(3)으로 유입 하강하여 화실(9) 상부에서 동체(1) 저부로 반시계 방향으로 대류작용을 이루어 연소관(10)으로 재차 보내어진다.
이렇게 연속적인 순환작용할때 연소기(8)의 계속적인 연소작업과 연소관(10)의 연소율이 상승되어서 급탕용 열교환기(4)와 난방용 열교환기(5)로 보내진 관체수(23)의 온소상승으로 인하여 관체수(23)가 팽창관(6)을 통하여 팽창탱크(7)로 상승 유입됨과 동시에 더욱 승화될 때에는 넘침관(16)을 통하여 관체수(23)가 넘쳐지기 때문에 본 고안에서는 팽창탱크(7) 내부에 팽창수 열교환기(17)를 다단으로 형성시켜 효율적인 열교환을 이루어 열효율을 증대시킨다.
즉, 고온에 의하여 팽창탱크(7)로 상승 유입되는 관체수(23)과 대응하는 팽창수 열회수관(17)에 의하여 열교환을 이룬후 열회수관(17)의 고온수를 난방수 출구관(18)으로 보내어 난방을 이루게 하여 난방수 입구관(19)으로 회유하도록 하거나, 급탕수 출구관(20)으로 보내어 사용을 이루게 함으로써 경제적인 온수사용을 이룰 수 있게 한다.
또한 본 고안에 의하면 팽창탱크(17)로 유입되는 관체수(23)가 열교환에 의해 넘치지 못하게 됨으로 보충수(25)가 적당량 유지하여 원만한 보충작용을 이룸과 동시에 공급되는 보충량도 적어지거나 더워진 후 유입되므로 불순물(물때, 용존산소, 칼슘, 마그네슘)에 의한 열전도율 저하를 방지할 수 있게 되어 경제적이고 효율적인 사용을 이룬다.
이와 같은 본 고안은 팽창탱크(7)내에 팽창수 열회수관(17)을 다단으로 설치하여 난방수출구관(18)과 난방수입구관(19)에 연결하거나 급탕수출구관(20)이나 급탕수입구관(21)에 연결하므로서, 급탕, 난방용 열교환기(4)(5)에서 고온에 의하여 팽창탱크(7)로 상승 유입되는 관체수(23)와 열교환을 이룸으로써 경제적이고 효율적인 사용을 이룰 수 있으며, 팽창탱크(7) 외부로 관체수(23)가 고온팽창에 의한 넘침을 방지하여 기관실의 습기로 인한 작업환경 저해를 예방하며 누전의 위험을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 팽창탱크(7)의 보충수(25)가 더워진 상태를 유지하고 증발이나 기화를 적게 하기 때문에 불순물을 유입을 최소화 할 수 있게 한 것으로 사용자에게 실사용 가치를 고양시킨 신규유용의 고안인 것이다.
Claims (1)
- 연소기(8)가 편심되면거 연소관(10)과 연결된 보일러동체(1)의 상부에 관체수 상승관(2) 및 관체수 하강관(3)에 의하여 연결된 급탕용 열교환기(4) 및 난방용 열교환기(5)가 팽창관(6)에 의하여 상부에 위치한 관체수(23)의 팽창탱크(7)와 연결된 무압보일러에 있어서, 팽창탱크(7)의 내부에 일단이 난방수입구관(19) 및 급탕수입구관(21)에 연결되고, 타단이 난방수출구관(18) 및 급탕수출구관(20)에 연결된 다층의 열회수관(17)이 설치된 구성을 특징으로 하는 무압보일러의 팽창탱크에 설치된 열교환기.
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