절탄기가 부착된 고효율 보일러{That the economizer attached the efficient boiler}
도 1은 본 발명에 따른 온수 보일러를 도시한 전체구성도. 도 2는 본 발명에 따른 절탄기의 내부 구성을 도시한 단면도. 도 3은 본 발명에 따른 절탄기를 도시한 평단면도. 도 4는 본 발명에 따른 다른 일 예인 증기 보일러를 도시한 구성도. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 1,1a : 보일러 2 : 보일러 본체 3 : 버너 4 : 가스연소실 5 : 연도 6 : 절탄기(economizer) 7 : 공급관 8 : 환수관 61 : 몸통 62 : 상부물집 62a : 하부물집 63 : 상부관판 63a : 하부관판 64 : 배기가스 흐름관 65 : 관체수 흐름관 66 : 온수공급관 67 : 온수배출관
본 발명은 절탄기가 부착된 고효율 보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온수나 증기보일러에 폐열회수와 함께 온수열교환을 동시에 수행하는 절탄기(economizer)를 설치하므로 열효율을 극대화할 수 있음과 연료 소모와 비용을 절감할 수 있는 고효율 보일러에 관한 것이다. 주지하는 바와 같이 동절기나 이름 봄 또는 늦은 가을과 같이 기온이 낮은 계절에 실내공간을 쾌적하고 따뜻하게 난방시키기 위한 난방수단으로 보일러가 이용되고 있으며, 이러한 보일러는 밀폐된 용기 내의 물이나 열매체를 연소열 또는 그 밖의 열원에 의해 가열시켜 가열된 물 또는 증기와 같은 열매체가 난방라인으로 순환되면서 실내공간을 난방시키게 된다. 한편, 온수에 의해 실내를 난방시키는 온수기름보일러의 경우에는 가열수단인 버너가 단시간 또는 일정시간 동안 밀폐된 관체의 물을 가열시켜 실내의 난방 및 급탕을 위해 기름이나 가스를 연소시키게 되는 데, 이때 사용되는 버너는 여러 종류가 사용되고 있지만 보통 사용되고 있는 버너의 경우 불완전 연소가 자주 발생하고, 연소효율이 낮은 문제점이 있다. 일반적인 보일러는 대부분 보일러에 연소실을 형성하여 버너에서 공급되는 연소열이 연관(열교환파이프)을 통해서 배출덕트로 배출되는데, 이때 배출되는 연소열이 높은 온도를 가지고 빠져나가므로, 많은 연소열이 낭비되어 열효율이 낮은 문제점이 있다. 이러한 배기가스에 의해 낭비되는 연소열을 잡기 위해 종래에 사용되는 온수나 증기 등의 보일러는 절탄기(economizer)에 온수발생을 하게 되는 열교환기를 별도로 설치하게 되므로 설치 비용이 과다하게 소요되어 경제성이 저하되며, 또한 절탄기와 열교환기를 설치하기 위한 배관 등의 각종 기기를 각각 연결 설치해야 하므로 그만큼 설치공간이 많이 필요하게 되어 공간 활용도가 떨어지게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 온수열교환과 연도 폐열회수를 동시에 수행할 수 있도록 하며 연소되는 폐열을 열원으로 사용하여 온수의 온도를 높일 수 있게 되므로 설치 작업의 간단화로 작업성을 향상시킬 수 있음과 함께 설치 공간을 최소화하여 공간 활용도를 향상시킬 수 있으며, 연료의 소모는 최소화하면서 열효율을 높일 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있도록 한 절탄기가 부착된 고효율 보일러를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가스챔버에 연결되어지는 연도에 절탄기(economizer)가 설치되어지되 절탄기는 상,하부관판에 연도와 연통되어지는 배기가스 흐름관이 구비되어지며, 배기가스 흐름관을 통해 유입되는 폐열을 회수하여 보일러 본체와 절탄기 본체에 연결된 환수관과 연통되어지게 되는 관체수 흐름관이 구비되어짐을 특징으로 하는 절탄기가 부착된 고효율 보일러를 제공함에 있는 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 온수 보일러를 도시한 전체구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 절탄기의 내부 구성을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 절탄기를 도시한 평단면도이다. 본 발명은 가스나 기름 등의 연료를 연소시켜 발생되는 연소열로 물을 가열시켜 가열된 물을 난방 등 필요한 곳에 공급하기 위한 온수 보일러(1)에 있어서, 기름이나 가스 등의 연료를 가열시켜 연소시키게 되는 버너(3)와, 상기 버너(3)에서 연소된 연소열로 물을 가열시키게 되는 보일러 본체(2)와, 상기 보일러 본체(2)에 연결되어진 가스연소실(4)과, 상기 가스연소실(4)에 연통되어 가스연소실(4)에서 연소된 폐열을 배출시키게 되는 연도(5)와, 상기 연도(5)에 연결되어 배출되는 폐열을 회수하여 물을 데우게 되는 절탄기(economizer)(6)로 구성되어진다. 상기 절탄기(economizer)(6)는 원통형의 몸통(61)이 형성되어지며, 몸통(61) 상,하단부의 연도(5) 외면 둘레에 각각 상부물집(62)과 하부물집(62a)이 형성되어지고, 상기 몸통(61) 내면의 상부물집(62) 하단에 상부관판(63)이 형성되고 몸통(61) 내면의 하부물집(62a) 상단에 하부관판(63a)이 형성되어진다. 또한 상기 몸통(61) 내부에는 연도(5)와 연통되어 상,하부관판(63,63a)에 폐열이 통과하게 되는 배기가스 흐름관(64)이 고정되어지며, 상기 몸통(61) 내부에 상부물집(62)과 하부물집(62a)에 연통되어 상,하부관판(63,63a)에 고정되어진 관체수 흐름관(65)이 형성되어진다. 이때 상기 배기가스 흐름관(64)과 관체수 흐름관(65)은 절탄기(6)의 용량이나 크기에 따라 적어도 하나 이상의 다수개가 형성되어짐이 바람직한 것이다. 상기 보일러 본체(2)와 상부물집(62)에는 순환펌프(7a)가 설치된 공급관(7)이 연결 설치되어지며, 보일러 본체(2)와 하부물집(62a)에는 관체수 흐름관(65)을 통해 예열된 물을 보일러 본체(2)로 환수하게 되는 환수관(8)이 연결 설치되어진다. 상기 절탄기(6)의 몸통(61)에는 온수를 공급하고 배출하게 되는 온수공급관(66)과 온수배출관(67)이 연결되어진다. 상기에서 보일러 본체(2)에는 난방공급관(11)과 난방환수관(12)이 연결되어지며, 온수 보일러(1)를 작동시킬 수 있는 자동 제어부(13)와 온도계(14) 및 온도조절기(15)가 설치되어진다. 본 발명에 따른 절탄기(6)는 온수 보일러(1)뿐만 아니라 바람직하게는 첨부된 도면 도 4에 도시된 바와 같이 증기 보일러(1a)에 적용되어질 수 있는 것이다. 이때 상기 증기 보일러(1a)에 적용되어지는 절탄기(6)의 내부 구성은 상기의 온수 보일러(1)에 사용되는 구성과 동일하게 적용되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 상기 증기 보일러(1a)의 보일러 본체(2)에는 버너(3)로부터 가열된 물의 증기를 공급하게 되는 증기공급관(21)이 설치되어지며, 증기공급관(21)은 절탄기(6)의 상부물집(62)과 연결 설치되어지되 증기공급관(21)에는 전자밸브(25)가 설치되어진다. 또한 상기 절탄기(6)의 하부물집(62a)에는 관체수 흐름관(65)을 통해 하부물집(62a)으로 공급되는 응축수를 급수펌프(26)에 의해 보일러 본체(2)내로 급수하게 되는 급수관(27)이 연결 설치되어진다. 상기의 증기 보일러(1a)의 보일러 본체(2)에는 수면계(22)와 압력조절기(24) 및 압력계(23)가 설치되어진다. 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용효과를 살펴보면 아래와 같다. 상기 버너(3)에서 공급되는 기름이나 가스 등의 연료를 가열시켜 발생되는 연소열을 보일러 본체(2)내에 설치되어지는 배관 등의 기기를 거쳐 난방공급관(11)이나 증기공급관(21)을 통해 공급하게 되며, 이와 함께 버너(3)에 의해 연소되는 연료는 가스연소실(4)에서 연소되어지고, 연소된 폐열은 연도(5)를 통해 배출되어지게 되는 것이다. 이때 상기 연도(5)를 통해 배출되어지는 폐열의 온도가 220 ~ 250℃ 정도의 고온이기 되기 때문에 절탄기(6)의 상부물집(62)과 하부물집(62a)에 연통되어진 관체수 흐름관(65)을 통과하게 되는 관체수가 폐열의 높은 온도에 의해 예열되어져 보일러 본체(2)내로 순환되어지게 되는 것이다. 이와 같이 상기 보일러 본체(2)내로 높은 온도로 예열된 물이 순환되어지게 되므로 적은 연료로도 난방효율을 높일 수 있게 되는 것이다. 그리고 상기 절탄기(6) 내부의 배기가스 흐름관(64)으로 고온의 폐열이 통과되어짐에 따라 폐열의 높은 온도가 절탄기(6)에 연결된 온수공급관(66)을 통해 절 탄기(6)내로 유입되어지는 온수의 온도를 상승시켜주면서 온수배출관(67)을 통해 배출시키게 되는 것이다. 그리하여 상기 절탄기(6) 내에 폐열이 회수되는 배기가스 흐름관(64)을 통과하게 되는 고온의 폐열을 회수하여 관체수 흐름관(65)을 통해 보일러 본체(2)로 순환시켜 보일러 열원으로 사용하면서 온수열교환을 동시에 수행할 수 있게 되므로 연료 소모를 최소화할 수 있으며, 종래에서처럼 절탄기와 온수발생을 하는 별도의 열교환기를 따로 설치할 필요없이 절탄기(6)내에 일체로 설치하게 되어 보일러 설비기기의 구매 비용을 절감함은 물론 설치공간을 감소시켜 고효율의 경제적인 보일러를 공급할 수 있게 되는 것이다. 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 온수나 증기 보일러에 폐열을 회수하게 되는 절탄기내에 연도와 연통되는 배기가스 흐름관과 보일러 본체와 배관을 통해 연결된 관체수 흐름관에 의해 폐열회수와 함께 폐열을 이용하여 온수열교환을 동시에 수행할 수 있는 기능을 구비하게 되므로 종래에서와 같이 복수의 입출구 배관을 단순화하여 설치작업의 간편화는 물론 설치 비용을 절감할 수 있음과 설치공간을 줄여 공간활용도를 높일 수 있으며, 또한 연도로 버려지는 폐열을 효율적으로 회수하여 사용할 수 있어 연료소모를 줄여 연료비를 절감할 수 있음과 함께 난방효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다. |
