KR20150024206A - 열교환 방식의 보일러 - Google Patents

Abstract

보일러 내부의 연소실에서 발생한 연소가스가 각각 연결되어 있는 수관식 파이프 틈사이로 이동하면서 열교환 파이프를 가온 되게 하고 통과된 연소가스는 상부에 형성한 연결 열교환파이프의 틈 사이를 거쳐 차단보일러에 의해 진행 방향을 바꾸어 거꾸로 배출된 후 이중관 파이프의 내부와 외부를 가온하며 배출되면서 이중관의 내부에 위치하고 있는 물을 가온되게 한 후 연소가스는 폐가스 배출구(17)로 배출되게 한 것으로, 수관과 이중관을 혼합하여 사용할 수 있으며, 수관 또는 이중관만으로 보일러를 구성하여 사용할 수도 있는 것으로 수관과 이중관을 겸용으로 사용할 수 있어 사용 목적에 따라 선택적으로 보일러를 구성할 수 있으며, 열교환 파이프를 이중관으로 형성하여 각각의 파이프와 파이프 이중관 틈사이로 물이 흐르게 하여 단시간에 물을 가온하여 온수를 만들어 사용할 수 있으며, 다수개의 열교환 파이프를 한조로 보일러를 구성하고 여로조로 형성된 보일러를 여러 개 연결하여 보일러의 크기와 높이를 조절할 수 있어 사용되는 장소에 맞게 공간을 활용할 수 있으며 수리 및 보수를 할 때 비용절감과 시간 절약을 할 수 있으며, 전기히터가 고장이 났을 경우 개별로 교체가 가능하며, 감전이나 합선으로 인한 위험이 없어 안전사고 방지의 효과가 있는 것이다.

Description

열교환 방식의 보일러{Boiler}

본 발명은 열교환 방식의 보일러에 관한 것으로 보다 상세하게는 철판을 전혀 사용하지 않고 열교환 파이프만을 사용하여 만든 이중관 및 수관식에 관한 보일러이다.

일반적으로 가정, 사무실, 공장 등에서는 난방수 및 온수의 공급을 위해 보일러가 사용되고 있다. 대부분의 보일러는 열효율이 높으며 연소 후 재를 남기지 않아 취급이 용이한 장점이 있는 기름보일러나 가스보일러가 사용되거나, 최근에는 가정이나 소규모의 업무용으로 목재는 물론 그 외 바이오매스 등을 포함한 다양한 펠릿연료를 이용한 보일러 사용이 증가하고 있으며 동일 기술분야의 선행기술로는 특허출원번호 10-2011-0085999호가 개시되어 있다.

상기와 같은 종래의 기름보일러나 가스보일러를 사용하기에는 기름이나 가스 등의 연료비 증가로 인해 경제적인 어려움이 있어 농촌이나 산간 벽지 등에서는 그 설치 및 운용이 어려웠으며, 종래 펠릿보일러는 열교환기가 난방수관의 상하로 감겨 있어 열교환 효율이 저하되었으며, 난방수관을 이동하는 난방수는 연소실에 가까운 하부영역은 상대적으로 온도가 높은 반면 연소실로부터 이격된 상부영역은 온도가 낮아 상하영역의 온도편차가 크게 된다. 따라서, 난방수관에 결합된 열교환기도 난방수관의 온도편차에 의해 온수가 균일한 온도로 열교환 되지 못해 온수의 온도가 낮아지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 보일러 내부의 연소실에서 발생한 연소가스가 각각 연결되어 있는 수관식 파이프 틈사이로 이동하면서 열교환 파이프를 가온 되게 하고 통과된 연소가스는 상부에 형성한 연결 열교환파이프의 틈 사이를 거쳐 차단보일러에 의해 진행 방향을 바꾸어 거꾸로 배출된 후 이중관 파이프의 내부와 외부를 가온하며 배출되면서 이중관의 내부에 위치하고 있는 물을 가온되게 한 후 연소가스는 폐가스 배출구(17)로 배출되게 한 것으로, 수관과 이중관을 혼합하여 사용할 수 있으며, 수관 또는 이중관만으로 보일러를 구성하여 사용할 수도 있는 것이다.

이와 같이 된 본 발명은 수관과 이중관을 겸용으로 사용할 수 있어 사용 목적에 따라 선택적으로 보일러를 구성할 수 있으며, 열교환 파이프를 이중관으로 형성하여 각각의 파이프와 파이프 이중관 틈사이로 물이 흐르게 하여 단시간에 물을 가온하여 온수를 만들어 사용할 수 있으며, 다수개의 열교환 파이프를 한조로 보일러를 구성하고 여로조로 형성된 보일러를 여러 개 연결하여 보일러의 크기와 높이를 조절할 수 있어 사용되는 장소에 맞게 공간을 활용할 수 있으며 수리 및 보수를 할 때 비용절감과 시간 절약을 할 수 있으며, 전기히터가 고장이 났을 경우 개별로 교체가 가능하며, 감전이나 합선으로 인한 위험이 없어 안전사고 방지의 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 보일러의 내부 단면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 도 1의 B-B선 단면도
도 4는 도 1의 C-C선 단면도
도 5는 도 1의 D-D선 단면도
도 6은 도 1의 E-E선 단면도
도 7은 도 1의 F-F선 단면도
도 8은 도 1의 G-G선 단면도
도 9는 본 발명에 의한 보일러의 내부 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 이중관 및 수관으로 형성한 혼합용 보일러로서 보일러(1) 내부에 철판을 전혀 사용하지 않고 열교환 파이프만을 사용하여 만든 이중관 및 수관식에 관한 보일러이다.

보일러(1)의 내측 중앙으로 차단벽(3)을 형성하여 양쪽을 구분지어 일측은 하부에 버너 연결구(20)가 형성되어있는 연소실(2)을 구비하고, 타측은 상부에 폐가스 배출구(17)와 차단 보일러(10)가 형성되도록 하며, 연소실(2)의 상측으로 다수개로 형성한 연결 파이프(4)와 열교환 파이프(7)를 수관 파이프(6)로 연결하여 구비하고, 폐가스 배출구(17)의 하측으로는 다수개로 형성한 연결 파이프(4)와 열교환 파이프(7)를 외부 파이프(12)와 내부 파이프(13)로 구성된 이중관 파이프로 연결하여서 된 것이다.

상기 버너 연결구(20)로 열원이 공급되면 연소실(2)에서 연소 가스가 발생하게 되어 연결 파이프(4) 틈(5) 사이로 연소가스가 통과하면서 수직으로 세운 수관 파이프(6)를 가열하고 통과된 연소가스는 상부에 형성된 연결 열교환파이프(7)와 파이프(7) 틈(8) 사이로 연소가스가 이동하여 차단벽(3) 상측의 이동통로(9)를 따라 이동토록 하였고 이동된 연소가스는 차단보일러(10)에 의해 진행 방향을 바꾸어 보일러(1)의 바닥 방향으로 이동하여 열교환 파이프(7)와 열교환 파이프(7)의 틈 사이(11)로 이동하여 외부 파이프(12)와 내부 파이프(13)를 가열하게 되어 외부 파이프(12)와 내부 파이프(13)의 틈 사이(24) 구비되어 있는 물을 가온하며, 연소가스는 보일러(1) 내부 저면의 연소가스 이동통로(15)로 따라 연결 파이프(4)와 연결 파이프(4)의 틈 사이(16)와 내부 파이프(13)의 내부를 거치며 상부에 형성된 폐가스가 되어 폐가스 배출구(17)로 배출되게 한 것이다.

상기의 연소가스가 이동되는 과정에 무거운 분진재는 자동적으로 재처리통(18)에 떨어지도록 하였고 떨어진 연소재는 청소구(19)로 청소하게 하므로 분진재로 인한 보일러 효율에 지장을 주지 않는 것이다.

상기 보일러(1) 하부에 온수물을 공급할 수 있는 공급관(21)을 형성하고 공급관(21)의 상측 수직방향으로 수관파이프(22)를 구비하여, 연결관(4,7)을 수관 파이프(6)와 외부 파이프(12)와 내부 파이프(13)로 형성된 이중관으로 연결하고, 수관에 공급된 물이 가열되어 증기가 되면 1차 증기모음통(26)과 2차 증기모음통(27)으로 모이게 되어 배출구(29)로 배출하여 사용할 수 있도록 한 것이다. 상기 1차 증기모음통(26)과 2차 증기모음통(27)은 하나 이상 설치되어 연결관(28)으로 연결되어 있으며, 연결관(25)으로 증기를 1차 증기통(26)과 2차 증기통(27)에 공급할 수 있도록하여 증기를 배출구(29)로 배출되게 하여 순간적으로 가열된 온수나 스팀을 사용할 수 있도록 한 것이다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1보일러 2연소실 3차단 보일러 4연결관 5틈 사이
6수관 파이프 7연결관 8틈 사이 9페가스 이동통로
10차단보일러 11틈 사이 12외부파이프 13내부파이프
14틈 사이 15페가스 이동통로 16틈 사이
17페가스 배출구 18재처리통 19재처리문 20버너입구
21물 공급관 22수관 파이프 23온수 공급관
24틈사이 25연결관 파이프 26 1차 증기모음통
27 2차 증기 모음통 28증기통 연결관
29증기 배출구 30자동 분출구 31온수물 청소구
32연소실 청소구

Claims (3)

1. 보일러(1)의 내측 중앙으로 차단벽(3)을 형성하여 양쪽을 구분지어 일측은 하부에 버너 연결구(20)가 형성되어있는 연소실(2)을 구비하고, 타측은 상부에 폐가스 배출구(17)와 차단 보일러(10)가 형성되도록 하며, 연소실(2)의 상측으로 다수개로 형성한 연결 파이프(4)와 열교환 파이프(7)를 수관 파이프(6)로 연결하여 구비하고, 폐가스 배출구(17)의 하측으로는 다수개로 형성한 연결 파이프(4)와 열교환 파이프(7)를 내부 파이프(12)와 외부 파이프(13)로 구성된 이중관 파이프로 연결하여 수관 파이프와 이중관 파이프를 같이 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 열교환 방식의 보일러.
   
   
2. 제 1항에 있어서,
   수관 파이프(6)를 사용하지 않고, 내부 파이프(12)와 내부 파이프(13)로 구성된 이중관 파이프만을 사용하여 보일러를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환 방식의 보일러.
   
3. 제 1항에 있어서,
   내부 파이프(12)와 내부 파이프(13)로 구성된 이중관 파이프를 사용하지 않고 수관 파이프(6) 만을 사용하여 보일러를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환 방식의 보일러.
   

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