KR101455650B1 - 이중커버를 구비하는 이코노마이저 - Google Patents

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Abstract

이중커버를 구비하는 이코노마이저가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이코노마이저는 개방부를 구비하는 몸체에 제1 방향으로 회동하여 개방부를 개폐 가능하도록 몸체에 연결되는 것으로, 내부면에는 열교환 배관이 결합되는 제1 커버; 및 몸체에 제1 방향과 반대되는 방향인 제2 방향으로 회동하여 제1 커버에 포개지거나 개방부를 개폐하도록 몸체에 연결되는 제2 커버를 포함한다.

Description

이중커버를 구비하는 이코노마이저{ECONOMIZER WITH DOUBLE COVER}
본 발명은 이코노마이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중커버를 구비하는 이코노마이저에 관한 것이다.
이코노마이저(Economizer)는 보일러 연소 배기가스의 남은 열을 이용하여 급수를 가열하는 장치로, 보일러 효율이 향상되어 연료를 절약시키고 보일러의 증발 능력이 증대될 뿐만 아니라, 급수를 가열하여 보일러수와의 온도차가 작아지기 때문에 급수로 인한 보일러의 무리한 응력이 생기지 않게 하는 등의 장점을 있어 많이 활용되고 있다.
상술한 이코노마이저는 보일러 연소 배기가스의 남은 열이 상기 이코노마이저의 내부를 통과할 수 있도록 절탄기관 또는 관 헤더 등으로 구성되고, 내부에는 열교환 배관이 설치되는 것이 일반적이다. 따라서, 급수가 이코노마이저 내부의 상기 열교환 배관을 통과할 때에, 상기 급수가 상기 보일러 연소 배기가스의 남은 열에 의해 승온되어 다시 배출되는 원리를 이용하게 된다.
그런데, 이코노마이저 내부에 배치된 열교환 배관에 급수가 흐를 때에는 문제되지 않지만, 상기 급수가 흐르지 않을 때에는 이코노마이저를 통과하는 연소 배기가스에 의해 상기 열교환 배관이 부식되는 문제점이 있었다. 그리고 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 이코노마이저 내부 열교환 배관에 급수가 흐르지 않을 경우 상기 연소 배기가스를 필요에 따라 이코노마이저 내부를 우회하여 통과할 수 있도록 바이패스(bypass) 연도를 별개로 형성해야 하므로 전체적인 제조비용 상승을 초래하게 되었다.
본 발명의 실시예들에서는 이코노마이저 내부에 배치된 열교환 배관을 이코노마이저의 외부로 적출 가능한 이코노마이저를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 개방부를 구비하는 몸체에 제1 방향으로 회동하여 상기 개방부를 개폐 가능하도록 상기 몸체에 연결되는 것으로, 내부면에는 열교환 배관이 결합되는 제1 커버; 및 상기 몸체에 상기 제1 방향과 반대되는 방향인 제2 방향으로 회동하여 상기 제1 커버에 포개지거나 상기 개방부를 개폐하도록 상기 몸체에 연결되는 제2 커버를 포함하는 이코노마이저가 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체와 상기 제1 커버 또는 제2 커버를 연결시키는 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 커버 또는 제2 커버의 내부면에 고정 설치되는 제1 고정링크 및 상기 몸체 내부면에 고정 설치되는 제1 회전링크와 결합하는 제1 링크와, 상기 제1 링크의 단부와 제2 회전링크를 통해 회전 가능하도록 결합하는 제2 링크와, 상기 제2 링크와 일단이 제3 회전링크로 연결되어 신축운동 하는 것으로 타단이 상기 몸체 내부면에 고정 설치되는 제2 고정링크와 결합하는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버 중 어느 하나의 커버가 상기 연결부로 상기 몸체에 연결되는 경우에, 다른 하나의 커버는 상기 몸체에 힌지 결합할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이코노마이저 몸체의 개방부를 회동에 의해 개폐하는 이중 커버를 형성하고 그 중 하나의 커버 내부면에 열교환 배관을 결합시킴으로써, 필요에 따라 상기 열교환 배관을 이코노마이저 몸체의 외부로 적출시키는 것이 가능하다.
따라서, 이코노마이저 내부에 급수를 공급할 필요가 없는 경우에는 열교환 배관을 이코노마이저 몸체의 외부로 적출시킴으로써, 상기 열교환 배관이 연소가스에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이코노마이저를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 이코노마이저의 커버 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 A 부분의 확대도이다.
도 6은 도 3의 B 부분의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 이코노마이저(100)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 이코노마이저(100)는 몸체(110)에 회동 가능하도록 결합되는 제1 커버(120)와, 제1 커버(120)에 포개지도록 몸체(110)에 회동 가능하도록 결합되는 제2 커버(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체(110)는 측부에 개방부(111, 도 3 참조)를 갖는 관 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위해서 본 명세서에서는 몸체(110)가 관 형태로 형성된 경우를 중심으로 설명하도록 한다. 몸체(110)의 한쪽에서 보일러 연소 배기가스가 투입하고, 다른 한쪽에서는 상기 보일러 연소 배기가스가 배출될 수 있다. 예컨대, 몸체(110)의 하방에서 보일러 연소 배기가스가 투입하여 몸체(110) 내부를 통과하고, 다시 몸체(110)의 상방으로 배출될 수 있다.
개방부(111)의 형상은 한정되지 않는다. 예를 들어, 개방부(111)는 몸체(110) 측부 일부를 원형 또는 다각형 형상으로 절개함으로써 형성될 수 있다. 개방부(111)의 크기 역시 특별히 한정되지 않는다. 다만, 개방부(111)를 통하여 이코노마이저(100) 내부에 배치된 열교환 배관(121)이 이코노마이저(100)의 외부로 적출될 수 있어야 하므로, 개방부(111)의 크기는 열교환 배관(121)보다는 큰 크기로 형성된다.
제1 커버(120)는 몸체(110)에 회동 가능하도록 연결되어, 개방부(111)를 개폐하는 기능을 한다. 즉, 제1 커버(120)는 몸체(110)에 일방향으로 회동 가능하도록 연결됨으로써, 제1 커버(120)가 열릴 때에 개방부(111)가 개방되고, 제1 커버(120)가 닫힐 때에 개방부(111)가 폐쇄될 수 있다. 제1 커버(120)는 연결부(140)를 통하여 몸체(110)에 회동 가능하도록 연결될 수 있고, 연결부(140)의 구체적인 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
제1 커버(120)는 개방부(111)를 개폐 가능한 형태로 형성되면 되고, 특정 형태로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 1에서와 같이 몸체(110)가 관 형태로 형성되는 경우에 제1 커버(120)는 곡면형으로 형성될 수 있다.
제1 커버(120)의 내부면에는 열교환 배관(121)이 결합될 수 있다. 여기에서 열교환 배관(121)은 통상의 이코노마이저 내부에 설치되는 열교환기 또는 열교환 배관을 의미하는 것으로, 특정 형태로 한정되지 않는다. 관련하여 도 1에서는 열교환 배관(121)을 단순한 원형으로 도시하였음을 밝혀둔다.
열교환 배관(121)은 이코노마이저(100)에 들어오는 급수를 연소 배기가스를 통해 열교환하여 승온시켜 배출하는 역할을 한다. 따라서, 제1 커버(120)의 외부면에는 상기 급수가 열교환 배관(121)으로 들어갈 수 있는 유입구(미도시)와, 상기 급수가 열교환 배관(121)을 거쳐 배출될 수 있는 배출구(미도시)가 형성될 수 있다.
제1 커버(120)의 내부면에 열교환 배관(121)이 결합되므로, 열교환 배관(121)은 제1 커버(120)의 회동 동작에 따라 제1 커버(120)와 함께 움직일 수 있다. 따라서, 제1 커버(120)가 열릴 때에는 열교환 배관(121)이 몸체(110)의 개방부(111)를 빠져나와 몸체(110)의 외부에 위치하게 되고, 제1 커버(120)가 닫힐 때에는 열교환 배관(121)이 몸체(110)의 개방부(111)로 들어가서 몸체(110)의 내부에 위치하게 된다.
제2 커버(130)는 제1 커버(120)와 마찬가지로 몸체(110)에 회동 가능하도록 연결된다. 이 때, 제2 커버(130)는 힌지 결합을 통해 몸체(110)에 연결될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제2 커버(130)는 도 1에 도시된 연결부(140)를 통해 몸체(110)에 연결되는 것이 가능하며, 이 경우에 제1 커버(120)는 몸체(110)와 힌지 결합할 수 있다.
제2 커버(130)는 제1 커버(120)가 닫혀 있을 때에는 제1 커버(120) 상부면에 포개지도록 배치될 수 있다(도 1에서는 이 경우를 도시하고 있다). 그리고 제1 커버(120)가 열려 있을 때에는 몸체(110)의 개방부(111)를 개폐하는 기능을 한다. 즉, 제2 커버(130)는 제1 커버(120)가 열려 있을 때에도(이 경우 개방부(111)가 개방됨), 제1 커버(120)와 독립적으로 회동함으로써 개방부(111)를 개폐시킬 수 있다. 이를 위하여 제2 커버(130)는 제1 커버(120)의 회동방향과는 반대되는 방향으로 회동되도록 몸체(110)에 연결될 수 있으며, 이에 대해서는 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
제2 커버(130)는 제1 커버(120)와 마찬가지로 개방부(111)를 개폐 가능한 형태로 형성되면 되고, 특정 형태로 한정되는 것은 아니다. 그리고 제2 커버(130)는 제1 커버(120)가 닫혀 있을 때에는 제1 커버(120)의 상부면에 포개지도록 닫힐 수 있으므로, 제1 커버(120)의 형상과 대응하여 형성될 수 있다. 예컨대, 도 1에서와 같이 제1 커버(120)가 곡면형으로 형성되면, 제2 커버(130) 역시 곡면형으로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 이코노마이저(100)의 커버(120,130) 동작을 개략적으로 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 2는 제1 커버(120)가 닫혀 있고 제2 커버(130)가 열려 있는 경우를 도시하였고, 도 3은 제1,2 커버(120,130)가 모두 열려 있는 경우를 도시하였고, 도 4는 제1 커버(120)가 열려 있고 제2 커버(130)가 닫혀 있는 경우를 도시하였다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 커버(120)는 몸체(110)에 제1 방향으로 회동 가능하도록 연결될 수 있다. 그리고 제2 커버(120)는 몸체(110)에 상기 제1 방향과 반대되는 방향인 제2 방향으로 회동 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4에서는 제1 커버(120)가 도시된 도면을 기준으로 몸체(110)의 좌측으로 회동하고 있고, 제2 커버(130)는 몸체(110)의 우측으로 회동하고 있다. 그러나, 이는 하나의 일예에 불과하며, 제1 커버(120)와 제2 커버(130)의 회동 방향은 서로 바뀔 수도 있다.
제1 커버(120)와 제2 커버(130)는 모두 몸체(110)에 힌지(hinge) 결합할 수 있다. 그리고, 제1 커버(120)가 연결부(140)를 통해 몸체(110)에 결합하고 제2 커버(130)는 몸체(110)에 힌지 결합할 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다. 다만, 본 명세서에서는 도면에 도시된 것과 같이, 제1 커버(120)는 연결부(140)를 통해 몸체(110)에 연결되고, 제2 커버(130)가 힌지 결합하는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
예를 들면, 도 2에서와 같이 제2 커버(130)의 우측 단부가 몸체(110)의 우측부에 힌지 결합함으로써, 제2 커버(130)가 몸체(110)의 우측으로 회동할 수 있다. 그리고, 도 3에서와 같이 제1 커버(120)의 좌측 단부가 연결부(140)를 통해 몸체(110)의 좌측부에 결합함으로써, 제1 커버(120)가 몸체(110)의 좌측으로 회동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 커버(120)가 닫혀 있는 상태에서 제2 커버(130)가 몸체(110)의 우측으로 회동하여 열릴 수 있다. 이 때, 제1 커버(120)의 좌측 단부는 몸체(110)에 연결부(140)를 통해 연결되고, 제1 커버(120)의 우측 단부는 몸체(110)에 걸림쇠(미도시)나 볼팅 등을 통해 고정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 커버(130)가 열려 있는 상태에서 제1 커버(120)가 몸체(110)의 좌측으로 회동하여 열릴 수 있다. 이 때, 제1 커버(120)의 내부면에는 열교환 배관(121)이 결합되어 있으므로 열교환 배관(121)은 제1 커버(120)의 열림과 함께 몸체(110)의 외부로 적출되고, 몸체(110)의 개방부(111)는 개방된다. 이 경우에는 작업자가 열교환 배관(121) 및 몸체(110) 내부를 청소하거나 보수하는 것이 가능해 진다는 장점이 있다.
도 4를 참조하면, 제1 커버(120)가 열려 있는 상태에서 제2 커버(120)가 닫힐 수 있다. 따라서, 열교환 배관(121)이 몸체(110)의 외부로 적출되어 있는 상태에서 몸체(110)의 개방부(111)가 폐쇄된다. 이 때, 제2 커버(120)의 좌측 단부는 몸체(110)에 걸림쇠(미도시)나 볼팅 등을 통해 고정될 수 있다.
상술한 과정을 통하여 이코노마이저(100)의 몸체(110)외부로 열교환 배관(121)을 적출시키는 것이 가능하다. 따라서, 이코노마이저(100) 내부에 급수를 공급할 필요가 없는 경우에는(예를 들어, 난방 등을 위한 온수 공급이 불필요한 여름철) 열교환 배관(121)을 이코노마이저 몸체(110)의 외부로 적출시킴으로써, 열교환 배관(121)이 이코노마이저(100) 내부를 흐르는 연소가스에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 2의 A 부분의 확대도이고, 도 6은 도 3의 B 부분의 확대도이다.
도 5를 참조하면, 몸체(110)와 제1 커버(120)를 연결시키는 연결부(140)는 관절 링크(joint link)들이 적절하게 결합됨으로써 형성될 수 있다.
예를 들어, 연결부(140)는 제1 커버(120)의 내부면에 고정 설치되는 제1 고정링크(141) 및 몸체(110) 내부면에 고정 설치되는 제1 회전링크(143)와 결합하는 제1 링크(146)와, 제1 링크(146)의 단부와 제2 회전링크(144)를 통해 회전 가능하도록 결합하는 제2 링크(147)와, 제2 링크(147)와 일단이 제3 회전링크(145)로 연결되어 신축운동하는 것으로 타단이 몸체(110) 내부면에 고정 설치되는 제2 고정링크(142)와 결합하는 구동부(148)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1 고정링크(141)와 제2 고정링크(142)는 각각 제1 링크(146)와 구동부(148)의 위치를 고정시킨다. 제1 회전링크(143)는 회전 가능한 것으로 제1 링크(146)와 결합함으로써, 제1 링크(146)를 제1 회전링크(143)를 축으로 하여 회전시킬 수 있다. 제1 링크(146)의 단부는 제2 링크(147)와 제2 회전링크(144)를 통해 결합하고, 제2 링크(147)는 구동부(148)와 제3 회전링크(145)를 통해 결합한다. 이 때, 제2 회전링크(144) 및 제3 회전링크(145)의 회전에 의해 제1 링크(146) 및 제2 링크(147)는 관절 운동을 한다. 그리고 구동부(148)는 신축운동을 통해 제1 링크(146) 및 제2 링크(147)가 상기 관절 운동을 하게 구동력을 제공한다. 여기에서 구동부(148)는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 유압 실린더일 수 있다. 또한, 구동부(148)의 신축운동은 자동 또는 수동적으로 제어하는 것이 가능하다.
도 6을 참조하여 부연 설명하면, 구동부(148)가 신장하여 제2 링크(147)를 가력하면, 제2 링크(147)는 다시 제1 링크(146)를 가력하게 된다. 이 때, 제1 링크(146)는 제1 고정링크(141)에 고정되어 있으므로, 제2 회전링크(144) 및 제3 회전링크(145)의 회전에 의해 제1 링크(146)와 제2 링크(147)가 관절 운동을 하게 되고, 이에 따라 제1 링크(146)가 제1 회전링크(143)를 축으로 반시계 방향으로 회전하게 됨으로써 제1 커버(120)가 몸체(110)의 좌측 방향으로 회동하여 열리게 된다. 구동부(148)가 축소하면 상술한 운동이 역으로 일어나게 되므로, 제1 커버(120)가 회동하여 닫히게 된다.
한편, 본 발명은 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 이코노마이저(100)를 포함하는 선박을 추가적으로 제공할 수 있다. 선박의 기관에서 발생하는 배기를 활용하여 난방시스템의 열원으로 사용할 때에 엔진 배기관에 이코노마이저(100)는 한 대 또는 복수 대가 설치될 수 있다. 이 때, 여름철과 같이 난방시스템이 불필요한 경우에는 온수 공급이 필요하지 않으므로, 이코노마이저(100) 내부에 배치된 열교환 배관(121)을 몸체(110) 외부로 적출함으로써, 배기 가스에 의한 열교환 배관(121)의 부식을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 이코노마이저 110: 몸체
111: 개방부 120: 제1 커버
121: 열교환 배관 130: 제2 커버
131: 힌지 140: 연결부
141: 제1 고정링크 142: 제2 고정링크
143: 제1 회전링크 144: 제2 회전링크
145: 제3 회전링크 146: 제1 링크
147: 제2 링크 148: 구동부

Claims (3)

  1. 개방부를 구비하는 몸체에 제1 방향으로 회동하여 상기 개방부를 개폐 가능하도록 상기 몸체에 연결되는 것으로, 내부면에는 열교환 배관이 결합되는 제1 커버; 및
    상기 몸체에 상기 제1 방향과 반대되는 방향인 제2 방향으로 회동하여 상기 제1 커버에 포개지거나 상기 개방부를 개폐하도록 상기 몸체에 연결되는 제2 커버를 포함하는 이코노마이저.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체와 상기 제1 커버 또는 제2 커버를 연결시키는 연결부를 더 포함하고,
    상기 연결부는
    상기 제1 커버 또는 제2 커버의 내부면에 고정 설치되는 제1 고정링크 및 상기 몸체 내부면에 고정 설치되는 제1 회전링크와 결합하는 제1 링크와,
    상기 제1 링크의 단부와 제2 회전링크를 통해 회전 가능하도록 결합하는 제2 링크와,
    상기 제2 링크와 일단이 제3 회전링크로 연결되어 신축운동 하는 것으로 타단이 상기 몸체 내부면에 고정 설치되는 제2 고정링크와 결합하는 구동부를 포함하는 이코노마이저.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 커버 또는 상기 제2 커버 중 어느 하나의 커버가 상기 연결부로 상기 몸체에 연결되는 경우에, 다른 하나의 커버는 상기 몸체에 힌지 결합하는 이코노마이저.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080069339A (ko) * 2007-01-23 2008-07-28 이형락 전열 온수보일러
JP2010164237A (ja) 2009-01-15 2010-07-29 Tlv Co Ltd 復水回収装置
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