KR200316357Y1 - 가스보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스 보일러에 관한 것으로 가스 보일러(1)의 연소실과 연소통로관과 물탱크와 연도와 연소통로 교환 공간부와 난방수의 입구 및 출구와 연소용 발열체를 설치 하는 것등 상기한 구조를 효율적으로 구성시켜 가스의 연소량에 비해서 월등히 높은 열효율을 얻을 수 있는 가스 보일러이다. 보다 상세하게는 가스 보일러 내부의 버너구(26)앞에 연소용 발열체(24)를 설치하여 연소율을 향상시킬 수 있도록 하였고 또한 연소실(3) 내부에 연소실 칸막이(4)를 설치하여 연소된 연기가 상향 통로관으로 상향되고 하향 통로관으로 하향되도록 하였고 또한 연도를 이중관으로 형성하여 순환 펌프(9)에 의해 순환 유입되는 차가운 난방수를 연도물탱크 형성관 내부로 통과 하는 것 등 열효율을 높이는 구조와 특징을 갖도록 하여 각 사용자의 난방비 부담을 덜어 줄 수 있도록 한 것이다.

Description

가스 보일러{omitted}

본 고안은 가스 보일러에 관한 것으로 본 고안의 내용은 실용신안으로 등록된 열 증폭식 유류 겸용 전기 보일러(등록번호 20-0246942호)의 출원서에 첨부된 명세서와 도면에 포함된 내용으로써 그 내용 가운데는 가스 보일러로써의 역할을 수행할 수 있는 구조와 기능이 포함되여 있는 부분이 있으므로 가스 보일러로써의 역활을 수행할 수 있는 부분을 분할하여 별도로 실용신안 등록을 받고져 출원하게 된 가스 보일러에 관한 것이다.

보다 상세하게는 가스 보일러(1)의 연소실(3)과 연소실 칸막이(4)와 상향측 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)과 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)과 연소통로 교환 공간부(6)와 연도물탱크 형성판(23)과 연소용 발열체(24)와 연도(5)를설치하는 것 등 상기한 구조를 효율적으로 구성시켜 열 효율은 최대로 증대시키면서 구조는 실용적으로 제작하여 종래의 가스 보일러보다 난방비 부담을 획기적으로 덜수 있게 한 가스 보일러이다.

종래에도 일반적으로 가스 보일러의 기술 개발이 이루워져 왔다 하지만 완벽하다고만 볼 수 없다 미흡한 점도 있을 수 있다. 따라서 가스 보일러는 각 부품의 구조를 개선 내지 개량하여 효율적으로 구성시켜 열효율을 높이는 것과 열효율을 높일수 있는 더 좋은 방법을 찾는 것과 원가 절감을 갖게 하는 것과 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 연구 과제가 된다

이러한 관점에서 실용신안으로 출원된 보일러의 배출가스 재활용장치(출원 번호 20-1998-0003256)와 공고된 기름 보일러의 연소장치(공고번호 91-1195)와 종래의 가스 보일러는 완벽한 제품이라고 볼 수 없다.

따라서 상기한 종래의 가스 보일러는 전체적인 면을 더 고려하여 획기적으로 크게 개선 내지 개량하기 위하여 기술 개발이 이루워져야 할 필요성과 동시에 문제점을 갖는다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 달성하기 위하여 안출한 것으로 가스 보일러의 전체적인 면을 더 고려하여 획기적으로 크게 개선 내지 개량하기 위하여 가스 보일러의 가스 연소시에 연소율을 크게 향상시켜 열효율을 높일 수 있도록 하는 것과 연소 통로의 구조를 개선하여 가스 보일러의 가스 연소시에 가스 연소량을 줄이면서도 일단 연소된 열기를 가진 연기를 보일러 내부에서 체류시간을 길게 갖도록 하는 구조로 열효율을 높이는 것과 각 부품의 위치를 효율적으로 배치하여 열효율을 높이는 것과 다음은 보일러 내부에서 연소된 열기를 가진 연기를 보일러 밖으로 연도를 통해 배출될 때 그 연도에서 버려지는 열을 순환되는 난방수로 회수하는 방법 등을 강구하여 열효율을 높여서 난방비 부담을 줄여 줄 수 있도록 하는 것 등을 특징으로 하는 실용적인 가스 보일러를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 전체 구성을 개략적으로 도시한 사시도

도 2는 본 고안의 전체 구성을 개략적으로 도시한 종단면도

도 3은 본 고안의 연소실 구조를 알 수 있도록 한 횡단면 사시도

도 4는 본 고안의 물탱크와 연소 통로 일부를 나타낸 상하 횡단면 사시도

도 5는 도 4의 일부를 절단한 종단면 사시도.

도 6은 본 고안의 외부구조를 알 수 있도록 한 평면도 이다

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1. 가스 보일러 10. 가스버너

2. 난방수 11. 연소통로 공간부 형성 칸막이

3. 연소실 12, 13, 14, 15, 16, 17. 상향측 연소통로관

4. 연소실 칸막이

5. 연도 18, 19, 20, 21 하향측 연소 통로관

6. 연소통로 교환 공간부 22. 연소실 물탱크 형성 원통형

7. 물탱크 23. 연도 물탱크 형성관

8. 난방수 출구 24. 연소용 발열체

9. 순환펌프

25. 온수용 파이프 34. 저수위 센서

26. 가스 버너구 35. 콘트롤러

27. 연기 배출구 36. 전원 스위치

28, 29. 연소통로관 형성판 37. 외장 케이스

30. 난방수 입구 38. 보온 단열재

31. 불꽃 39. 연도 난방수관

32. 과열차단 센서 41. 배기실

33. 온도 감지 센서

본 고안의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다

도 1은 본 고안의 전체 구성을 개략적으로 도시한 사시도

도 2는 본 고안의 전체 구성을 개략적으로 도시한 종단면도

도 3은 본 고안의 연소실 구조를 알 수 있도록 한 횡단면 사시도

도 4는 본 고안의 물탱크와 연소 통로 일부를 나타낸 상하 횡단면 사시도

도 5는 도 4의 일부를 절단한 종단면 사시도

도 6은 본 고안의 외부구조를 알 수 있도록 한 평면도 이다

본 고안은 하나의 커다란 물탱크를 갖는 원통형의 가스 보일러의 본체를 구성한다

가스 보일러(1)의 본체는 보온재로 감싸고 그 외부를 외장 케이스[도 6]의 (37)로 씌워 지도록 한다.

가스 보일러 본체 하부측에는 [도 3]에 도시한 것처럼 연소실(3)에 물탱크 형성 원통형(22)을 설치하여 난방수(2)가 연소실(3)의 연소열에 의해 가열되도록 하는 동시에 열손실을 막도록 설치된다.

다음은 가스 보일러(1)의 연소실(3)에 연소실 칸막이(4)를 설치한다. 이렇게 연소실 칸막이를 설치하는 것은 [도 3]에서 볼 수 있는 것처럼 상향 화살표시 된 곳(12, 13, 14, 15, 16, 17)은 연소실(3)에서 연소된 불꽃과 연기가 1차로 그곳을 통해서 상향되어 2차로 하향 화살표시된 곳(18, 19, 20, 21)으로 연소된 불꽃과 연기가 내려와서 연기 배출구(27)로 배출 되도록 한 구조로 만들기 위하여 연소실 칸막이(4)를 설치하는 것이며 그리고 각도면에 화살표시 된 곳은 주로 연소된 연기의 통로를 이해 할 수 있도록 하기 위한 화살 표시이다.

그리고 각도면에 점을 무리지어 찍어 놓은 것은 난방수를 나타낸 것이다. 다음은 연소실(3) 윗부분에는 [도 4]에 도시된 것처럼 물탱크(7)내부의 난방수(2)를 관통하는 상향측 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)이 설치되고 또 그 반대편에 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)이 설치되고 그 주위를 상하로 연소통로관 형성판 (28, 29)을 설치하여 물탱크(7)와 연소통로관을 구분해 주는 역할을 할 수 있도록 설치되며 또 연소통로관으로써 보일러 내부의 난방수(2)를 가열시켜 줄 수 있도록 설치된다.

그리고 [도 5]는 [도 4]의 연소통로관이 상하로 난방수(2)를 관통하여 연통되었으므로 연소된 불꽃과 열기를 가진 연기가 통과될 수 있음을 알 수 있도록 해주는 일부를 절단한 종단면 사시도이다.

그러므로 연소실(3)에서 연소된 불꽃과 열기를 가진 연기는 연소실 칸막이 때문에 상향 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)으로만 상승되고 다시 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)으로 하향될 수 있도록 하는 구조를 갖도록 하는 것은 적은 가스 연소량으로도 연소된 연기를 보일러 내부에서 체류시간을 길게 갖도록 하여 열효율을 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.

다음은 이 연소통로관 위에 [도 2]에서 볼 수 있는 것처럼 연소통로교환 공간부(6)가 설치된다.

이 연소통로교환 공간부(6)를 형성하기 위하여 본체의 물탱크보다 적은 직경으로 하는 원통형으로 된 연소통로 공간부 형성 칸막이(11)를 설치 하므로 연소통로교환 공간부(6)가 형성된다 그리고 이 연소통로 공간부 형성 칸막이(11) 위쪽과 그 둘레는 난방수(2)가 채워진다.

이 연소통로교환 공간부가 설치되므로 해서 연소실(3)에서 가스가 연소될 경우 연소실 칸막이(4)가 설치되여 있으므로 [도 2]에 화살표시 된 것처럼 상향측 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)으로만 연소된 불꽃과 연기가 상승되고 다시 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)으로 하향시키기 위하여 연소통로교환 공간부가 필요하다. 그리고 일단 하향측 연소통로관으로 하향된 연기는 배기실(41)을 거쳐 연도(5)로 배출된다. 상기와 같이 설치된 구조는 배기실(41)과 연기 배출구(27)가 보일러 하부측에 설치될 수 있었고 연소된 연기가 연도(5)를 통해 밖으로 급속히 배출되는 것을 지연시켜 주었고 또한 길게 형성된 연소통로관을 따라 연소된 연기가 통과됨으로 연소열을 회수할 수 있는 시간이 그만큼 길어지고 또한 일정한 연소통로관을 따라 연소된 연기가 통과됨으로 연소열 회수가 효율적으로 이루워진다.

이와 같은 구조는 각각의 부속품끼리 상호 조화를 이루워 난방수를 효율적으로 가열해주는 이상적인 구조이며 특히 연소통로 교환 공간부(6)의 기능은연소실(3)에서 연소된 열기를 가진 불꽃과 연기는 서로 상호 부디치고 혼합되어 연소율을 높여주는 동시에 연소통로 공간부 형성 칸막이(11)에 부디치게 되므로 난방수(2)를 가열해 주어 높은 열효율을 얻을 수 있도록 해주는 역할이 크다.

다음은 가스 보일러(1)의 물탱크(7)의 내부에는 [도 2]에 도시되어 있는 것처럼 온수용 파이프(25)가 내장 설치되어 온수를 사용할수 있도록 하였다.

그리고 가스 보일러(1)의 외측으로는 연도(5)가 이중관으로 형성된 것을 설치하였다. 그러므로 연도(5) 내부는 연소된 연기가 배출되는 통로이며 연도 물탱크 형성관(23)의 내부는 각 난방라인에서 순환펌프(9)에 의해 난방수 입구(30)로 회수되는 차가운 난방수를 1차적으로 통과시켜서 연도(5)를 통해 버려지는 연기에 의해 가열되도록 설치 하였으며 1차적으로 연도 물탱크 형성관(23)을 통과하여 가열된 난방수는 연도 난방수관(39)을 통과하여 난방수 보일러 유입구(40)를 통하여 가스 보일러 물탱크(7)내부로 유입된다

이와 같이 연도에 연도 물탱크 형성관(23)을 설치하여 배출되는 연기를 이용하여 회수하는 방법은 간단하면서도 투자한 노력에 비하면 매우 높은 열효율을 얻을 수 있는 것이다.

또한 본 고안의 가스 보일러(1)에서는 순환 유입되는 난방수를 1차적으로 연도 물탱크 형성관(23)을 통과하여 가열된 난방수를 연도 난방수관(39)을 거쳐 가스 보일러(1)의 가장 고온 부분인 보일러 상단 부분의 난방수 보일러 유입구(40)로 유입되어 보일러 물탱크(7)내부의 난방수(2)와 합류 되도록 설치 하였다. 따라서 난방수의 상호 합류 하는 지점의 상호 온도 차이는 보일러 내에서 가장 큰 부분이므로 상호 열교환이 급속도로 이루워져 열효율을 얻을 수 있도록 해주는 역할이 크다.

이때 연도(5) 외부측인 연도 물탱크 형성관(23) 외부는 보온 단열재로 감싸여진다 그리고 연도(5)의 아래쪽에 순환펌프(9)를 장착하여 작동되도록 하였다 또한 [도 2]에 도시되여 있는 것처럼 연소실 내부의 버너구(26) 앞쪽에는 연소용 발열체(24)를 설치하고 버너구(26)에는 가스버너를 장착 설치하였다 그리고 가스보일러 물탱크 내부에 난방수(2)가 채워진 부분에 [도 2]에 도시된 것처럼 과열 차단 센서(32)와 온도 감지 센서(33)와 저수위 센서(34)를 부착 설치하여 감지 신호를 콘트롤러(35)로 보낼수 있도록 연결시키며 또한 콘트롤러에 의해 각 기능이 수행되도록 구성되며 또한 순환 펌프(9)와 가스 버너(10)도 콘트롤러에 의해 자동으로 작동되도록 설치된다. 그리고 전원 스위치(36)도 설치하여 교류 전류에 연결된다

이상 상기한 바와 같은 구조로 구성된 것으로 본 가스보일러(1)는 콘트롤러(35)에 의해 자동으로 제어되고 작동되는 과열 차단 센서(32)와 온도 감지 센서(33) 저수위 센서(34)와 순환펌프(9)와 가스버너(10)가 각각 설치되여 각 기능이 수행되고 있다. 그러므로 전원 스위치(36)를 작동시켜 놓으면 가스 보일러(1) 내부의 난방수(2)가 보일러 콘트롤러(35)에 세팅된 설정 온도 이하로 식으면 가스 버너(10)가 작동되어 연소실(3) 내부로 가스와 공기를 불어 넣어주며 자동으로 점화 시켜주어 연소가 이루워진다 따라서 연소된 열기를 가진 불꽃과 연기는 가스버너(10)가 계속해서 불어 넣어주는 가스와 공기의 압력으로 인하여 연소통로를 따라서 연도(5)를 통해 밖으로 배출된다.

따라서 [도 2]에 도시된 것처럼 버너구(26)앞에 설치된 연소용 발열체(24)가 제일 먼저 열을 받아 빨갛게 달아오르므로 해서 열을 발산하므로 가스 연소를 촉진시켜 주므로 불완전 연소를 방지하여 주는 동시에 열효율을 높여주게 된다 또한 연소통로와 연도(5)의 청결 상태가 보다 양호하므로 열전달이 잘되어 열효율을 높여주게 된다.

이렇게 연소된 열기를 가진 불꽃과 연기는 연소실(3) 내부에 설치된 연소실 칸막이(4) 때문에 [도 1]과 [도 2]에 화살 표시 된 것 처럼 상향측 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)으로만 상승되고 이 상승된 연기는 연소통로 교환 공간부(6)를 통해 불꽃과 열기가 서로 부디치고 혼합되는 과정에서 연소율을 더욱 상승시켜주면서 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)으로 이동되고 하향되여 연소실 칸막이 뒤쪽 배기실(41)을 거쳐 연기 배출구(27)에 연결되여 설치되여 있는 연도(5)를 통과하여 밖으로 배출된다.

이와같은 방법으로 즉 한 보일러 내부에서 연소된 연기가 상향되고 하향되게 배출되도록 한 것은 적은 가스 연소량으로도 연소된 불꽃과 열기를 가진 연기를 보일러 내부에서 체류시간을 길게 갖도록 하므로 보일러 내부의 난방수(2)를 가열해주는 시간이 그만큼 길게되어 열효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

이러한 과정을 거쳐 가열된 난방수(2)는 보일러의 내부에 부착되여있는 온도 감지 센서(33)가 온도를 감지하여 콘트롤러(35)로 신호를 보내면 콘트롤러에 세팅된 설정 온도에 의하여 순환 펌프(9)가 작동되여 가열된 난방수는 난방수 출구(8)를 통하여 각각 난방 라인으로 공급되어 난방이 이루워진다

이때 순환펌프(9)에 의해 순환되는 난방수(2)는 난방라인(미도시됨)으로 공급되고 난방라인 에서 난방수 입구(30)를 통하여 회수되는 차가운 난방수는 [도 1]과 [도 2]에 도시되여 있는 것 처럼 연도(5)의 외부인 연도 물탱크 형성관(23) 내부를 통과하여 연도 난방수관(39)을 지나 가스 보일러(1)의 가장 고온 부분인 난방수 보일러 유입구(40)로 유입되어 순환된다

다음은 [도 6]에 도시되여 있는 것처럼 연기 배출구(27)를 보일러의 좌, 우에 설치해 놓고 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한다 또한 난방수 출구(8)도 좌, 우에 설치해 놓고 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한다.

이상 상기한 바와 같이 본 고안은 가스 보일러(1)의 연소실(3)내부인 버너구(26)앞에 연소용 발열체(24)를 설치하여 가스 연소율을 향상 시켰으며 동시에 불완전 연소를 방지 해주는 효과도 있게 되었고 따라서 연소통로와 연도의 청결 상태가 보다 양호하므로 열전달이 잘되어 열효율 크게 향상시키게 되었다

다음은 연소실 내부에 연소실 칸막이(4)를 설치하여 연소된 불꽃과 열기를 가진 연기가 상향측 연소통로관으로 상승되고 연소통로 교환 공간부(6)를 통해서 다시 반대쪽 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)으로 하향되게 하여 적은 가스 연소량으로도 불꽃과 열기를 가진 연기를 보일러 내부에서 체류시간을 길게 갖도록 하여 열효율을 높였다 또한 일정한 연소통로관을 따라 연소된 연기가 통과되므로 연소열의 회수가 효율적으로 이루워진다.

또한 연소실(3)에서 연소된 불꽃과 열기를 가진 연기가 상향연소통로관(12,13, 14, 15, 16, 17)을 거쳐서 연소통로 교환 공간부(6)에 이르게 되면 불꽃과 연기는 서로 상호간 부디치고 혼합되어 2차적으로 연소율을 높여주는 동시에 연소 통로 공간부 형성 칸막이(11)에 부디치게 되므로 난방수(2)를 가열해 주므로 열효율을 얻을 수 있도록 해주는 역할이 크다

다음은 연도(5)를 이중관으로 형성하여 순환펌프(9)에 의해 난방라인에서 회수되는 차가운 난방수를 연도 물탱크 형성관(23) 내부로 통과시켜서 1차적으로 난방수가 가열될 수 있도록 하여 버려지는 연기를 이용하여 열효율을 높일 수 있었다

또한 연기 배출구(27)가 보일러 하부측에 설치되여 있으므로 연소된 연기가 연도를 통하여 급속히 보일러 밖으로 배출되는 것을 지연시켜주는 효과도 있게 되었다.

또한 순환펌프(9)에 의해 순환 유입되는 난방수를 1차적으로 연도 물탱크 형성관(23)을 통과하여 가열된 난방수를 연도 난방수관(39)을 거쳐 가스 보일러(1)의 가장 고온 부분인 보일러 상단 부분의 난방수 보일러 유입구(40)로 유입되어 보일러 물탱크(7)내부의 난방수(2)와 합류되도록 설치하였다 따라서 난방수의 상호 합류하는 지점의 상호 온도 차이는 보일러 내에서는 가장 큰 부분이므로 상호 열교환이 급속도로 이루워져 열효율을 얻을 수 있도록 해주는 역할이 크다.

상기한 바와 같이 본 고안은 가스 보일러의 일부분을 개선 내지 개량한 것이 아니라 가스 보일러의 전반적인 부분을 개선 내지 개량하였으며 각 부품의 구조를 개선하여 열효율을 높이는 구조로 구성하였으며 열효율은 최대로 증대시키면서 구조는 실용적인 특징을 갖도록 하는 가스 보일러를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 가스를 에너자원으로 사용하는 가스 보일러에 있어서 가스 보일러(1)의 내부에 가스 연소에 의해 난방수가 효율적으로 가열되게 물탱크(7)를 설치한 것과 연소실(3)과 연소실 칸막이(4)를 설치한 것과 상향측 연소통로관(12, 13, 14, 15, 16, 17)과 연소통로 교환 공간부(6)와 하향측 연소통로관(18, 19, 20, 21)과 배기실(41)을 서로 연통되게 설치한 것과 연소실 내부이며 버너구(26) 앞에 연소용 발열체(24)를 설치한 것과 연기배출구(27)를 보일러 하부에 설치한 것과 보일러 물탱크 하부에 난방수 출구(8)를 설치한 것과 가스 보일러(1)의 외부로는 연기 배출구에 연도(5)를 상향설치 하고 연도(5) 하부에 난방수 입구(30)를 설치하여 연도(5) 외측으로는 유입되는 난방수가 통과될 수 있도록 연도 물탱크 형성관(23)을 설치해서 연도 난방수관(39)을 거쳐 보일러 물탱크(7) 상단 부분인 난방수 보일러 유입구(40)로 유입되도록 설치한 것으로 구성 되여짐을 특징으로 하는 가스 보일러.