KR100296559B1 - 상하향배기방식을겸한응축가스보일러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난방 배관에서 회수된 난방수가 주열교환기로 유입되기 전에 온도가 낮은 난방수를 고열의 배기가스로 가열함으로서, 일정한 가스 소모량에 대한 열효율을 극대화시켜 보일러의 가스소모량을 최소화 할 수 있는 상하량 배기방식을 겸한 응축 가스보일러에 관한 것으로, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.
연소실의 내부 하측에 버너가 장착된 가스보일러에 있어서; 상기 연소실의 상부 일측에는 배기공이 형성되고, 상기 배기공의 외측에는 제 1수직통로와 수평통로 및 제 2수직통로로 이루어진 배기실이 형성되며, 상기 배기실과 연소실의 버너 상측에는 열교환기가 장착됨을 특징으로 하는 배기가스를 이용한 응축 가스보일러.

Description

상하향 배기방식을 겸한 응축 가스보일러(A condensing boiler to improve thermal efficiency)
본 발명은 상하향 배기방식을 겸한 응축 가스보일러에 관한 것으로서, 특히, 난방 배관에서 회수된 난방수가 주열교환기로 유입되기 전에 온도가 낮은 난방수를 고열의 배기가스로 가열함으로서, 일정한 가스 소모량에 대한 열효율을 극대화시켜 보일러의 가스소모량을 최소화 할 수 있는 상하향 배기방식을 겸한 응축 가스보일러에 관한 것이다.
일반적으로, 가스보일러는 액화석유가스(LPG)나 액화천연가스(LNG) 또는 도시가스를 내부에서 연소시키고, 이 연소과정에서 발생되는 연소열을 이용하여 물을 가열한 후, 가열된 물을 순환펌프를 통해 실내의 난방배관으로 순환시켜 실내를 난방하거나 목욕탕 또는 주방으로 공급하는 장치이다.
도 2는 일반적으로 사용되는 상향 배기식 가스보일러의 연소실을 나타낸 것으로서, 연소실(100)의 내부 하측에는 외부로 부터 유입되는 가스와 공기와 혼합되어 연소되는 버너(110)가 장착되어 있으며, 버너(110)의 상부에는 가스의 연소시 발생되는 연소열을 이용하여 난방수가 가열 될 수 있도록 열교환기(120)가 장착되는 것이다.
특히 상기 열교환기(120)는, 난방수 공급부(122)와 난방수 배출구(123)를 가지며 다수의 벤딩부(124)가 형성된 열교환 파이프(121)와, 이 열교환 파이프(121)에 끼워지는 다수의 방열핀(125)으로 이루어진 것이다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 상향 배기식 가스보일러는, 열효율이 낮아 가스의 소비량이 많은 문제점을 가지고 있었다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해소하고져, 하향 배기방식의 응축 가스보일러가 사용되고 있으며, 도 3를 참조하여 하향 배기식의 응축 가스보일러를 설명하면 다음과 같다.
연소실(200)의 상측에는 공기와 가스가 공급되어 연소되는 버너(210)가 장착되고, 버너의 하측에는 난방수 공급부(222)와 난방수 배출부(223)를 가지며 다수의 방열핀(224)이 끼워진 열교환 파이프(221)로 구성된 열교환기(220)가 장착되며, 상기 연소실(200)의 하부에는 응축수 배출관(230) 및 배기관(240)이 장착됨을 특징으로 하는 것이다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 하향 배기식의 응축 가스보일러는 가스의 소비량을 줄일수는 있으나, 버너를 상측에 장착함으로서, 구조가 복잡함에 따라서 제품이 고가인 문제점을 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 난방 배관에서 회수된 난방수가 주열교환기로 유입되기 전에 온도가 낮은 난방수를 고열의 배기가스로 가열함으로서, 일정한 가스 소모량에 대한 열효율을 극대화시키고자 하는 상하향 배기방식을 겸한 응축 가스보일러를 제공함에 목적이 있는 것이다.
또한, 기존의 상향배출식 연소실을 이용함으로서, 부품수를 최소화 하고자 하는 목적도 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 연소실의 상부 일측에는 배기공이 형성되고, 상기 배기공의 외측에는 연소실에서 배출되는 배기가스가 수직으로 하강되는 제 1수직통로와 배기가스가 수평으로 이동되면서 응축수가 배축되는 수평통로와 배기가스가 외부로 배출되는 제 2수직통로로 이루어진 배기실이 형성되며, 상기 배기실과 연소실의 버너 상측에는 난방수 공급부가 형성되어 상기 제 1,2 수직통로를 관통하는 인입파이프와 상기 연소실에 장착된 중간파이프와 난방수 배출부가 형성되어 상기 제 1,2 수직통로를 관통하는 배출파이프로 구성된 열교환기가 장착되고, 상기 인입부 파이프중 제 1수직통로의 관통부분에는 다수의 방열핀이 장착된 보조열교환기가 구비되며, 상기 중간파이프에는 다수의 방열핀이 장착된 주열교환기가 장착됨을 특징으로 하는 것이다.
제1도는 본 발명의 응축 가스보일러의 연소실을 나타낸 구성도.
제2도는 종래 상향 배기식 가스보일러의 연소실을 나타낸 구성도.
제3도는 종래 하향 배기식 가스보일러의 연소실을 나타낸 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 연소실 2 : 배기실
21 : 제 1수직통로 22 : 수평통로
23 : 제 2수직통로 31 : 인입파이프
32 : 중간파이프 33 : 배출파이프
34 : 보조열교환기 35 : 주열교환기
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 응축 가스보일러를 나타낸 개략도로서, 그 구성을 설명하면 다음과 같다.
연소실(1)의 하측에는 공기유입공(12)과 가스공급부(13)가 형성되고, 연소실(1)의 내부 하측에는 버너(10)가 장착된 가스보일러에 있어서;
상기 연소실(1)의 상부 일측에는 배기공(11)이 형성되고; 상기 배기공(11)의 외측에는 연소실에서 배출되는 배기가스가 수직으로 하강되는 제 1수직통로(21)와, 배기가스가 수평으로 이동되면서 응축수가 배출되는 수평통로(22)와, 배기가스가 외부로 배출되는 제 2수직통로(23)로 이루어진 배기실(20)이 형성되며; 상기 배기실(20)의 제 1,2수직통로(21,23)와 연소실(34)의 내부 상측에는 보조 열교환기(34)와 주열교환기(35)가 동일파이프상에 구비된 열교환기가 장착됨을 특징으로 하는 것이다.
이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 열교환기는, 난방수 공급부(31a)가 형성되며 상기 제 1,2 수직통로 (22,24)를 관통하는 인입파이프(31)와, 상기 연소실(1)에 장착된 중간파이프(32)와, 난방수 배출부(33a)가 형성되며 상기 제 1,2 수직통로(22,24)를 관통하는 배출 파이프(33)로 구성되는 것이다.
특히, 상기 인입부 파이프(31)중 제 1수직통로(24)의 관통부분에는 다수의 방열핀(34a)이 장착된 보조열교환기(34)가 구비되며, 상기 중간파이프(32)에는 다수의 방열핀(35a)이 장착된 주열교환기(35)가 구성되는 것이다.
한편, 상기 배기실(20)를 이루는 수평통로(22)의 하측에는 보조 열교환기와 배기가스의 접촉시 발생되는 응축수를 배출하는 응축수 배출관(24)이 형성되는 것이다.
이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 연소실(1)의 내부 하측에 장착된 버너(10)에서 혼합가스가 연소되게 되면, 연소실(1)의 상측에 위치된 주열교환기(35)의 중간파이프(32)를 통과 하는 난방수가 가열되게 되는 것이다.
그리고, 상기 버너의 연소중 발생되는 배기가스는 연소실(1)의 상측에 형성된 배기공(11)을 통과 하여 상기 배기실(2)를 이루는 제 1수직통로(21)을 따라 하강됨과 동시에 보조 열교환기(34)와 충돌됨으로서, 보조 열교환기(34)가 장착된 인입파이프(31)을 통과하는 난방수가 주열교환기(35)로 유입됨에 앞서 1차적으로 가열된다. 따라서 적은량의 혼합가스의 연소로도 고효율을 얻을 수 있는 것이다.
또한, 상기 배기가스가 보조 열교환기(34)와 충돌되는 시점에서는 온도가 낮은 난방수가 통과되는 인입파이프(31)의 외경과 보조 열교환기(34)의 방열핀(34a)의 표면에 응축수가 맺히게 됨으로서, 이때 배출되는 응축수는 수평통로(23)에 형성된 응축수 배출관(24)을 통해 외부로 배출되는 것이다.
상기와 같이 본 발명은, 난방 배관에서 회수된 난방수가 주열교환기로 유입되기 전에 온도가 낮은 난방수를 고열의 배기가스로 1차 가열함으로서, 일정한 가스 소모량에 대한 열효율을 극대화시켜 보일러의 가스소모량을 최소화할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 기존의 상향배출식 연소실을 이용함으로서, 부품수를 최소화하여 보일러의 단가를 낮추고자 하는 목적도 있는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (1)

  1. 연소실(1)의 내부 하측에 버너(10)가 장착된 가스보일러에 있어서;
    상기 연소실(1)의 상부 일측에는 배기공(11)이 형성되어 그 외측에는 연소실에서 배출되는 배기가스가 수직으로 하강되는 제 1수직통로(21)와 배기가스가 수평으로 이동되는 수평통로(22)와 배기가스가 외부로 배출되는 제 2수직통로(23)로 이루어진 배기실(20)이 형성되며, 상기 배기실(20)과 연소실(1)의 버너(10) 상측에는 난방수 공급부(31a)가 형성되어 상기 제 1,2 수직통로(22,24)를 관통하는 인입파이프(31)와 상기 연소실(1)에 장착된 중간파이프(32)와 난방수 배출부(33a)가 형성되어 상기 제 1,2 수직통로(22,24)를 관통하는 배출파이프(33)로 구성된 열교환기가 장착되고, 상기 인입부 파이프(31)중 제 1수직통로(24)의 관통부분에는 다수의 방열핀(34a)이 장착된 보조열교환기(34)가 구비되며, 상기 중간파이프(32)에는 다수의 방열핀(35a)이 장착된 주열교환기(35)가 장착됨을 특징으로 하는 배기가스를 이용한 응축 가스보일러.
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