JP2000018729A - 伝熱フィンを備えた熱交換器 - Google Patents

伝熱フィンを備えた熱交換器

Info

Publication number
JP2000018729A
JP2000018729A JP10317318A JP31731898A JP2000018729A JP 2000018729 A JP2000018729 A JP 2000018729A JP 10317318 A JP10317318 A JP 10317318A JP 31731898 A JP31731898 A JP 31731898A JP 2000018729 A JP2000018729 A JP 2000018729A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
heat transfer
gas flow
flow guide
transfer fins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10317318A
Other languages
English (en)
Inventor
Taishoku Bin
泰 植 閔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daewoo Electronics Co Ltd filed Critical Daewoo Electronics Co Ltd
Publication of JP2000018729A publication Critical patent/JP2000018729A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Fluid Heaters (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝熱フィンにガス流れガイド部を設置して高
温のガスが加熱管の全面に均一に広がるようにすること
により熱効率を向上させる伝熱フィンを備えた熱交換器
を提供する。 【解決手段】 本発明の熱交換器は、燃焼室の上部に位
置し、所定の離隔を置いて複数の暖房水加熱管が相互平
行に配列される。複数の伝熱フィンが相互並列に暖房水
加熱管に沿って整列され、暖房水加熱管が垂直に貫設さ
れる。伝熱フィンは、千鳥形に配置され複数列をなして
いる複数の加熱管挿入ホール;及び任意の列の隣接する
2つの加熱管挿入ホールの中央上部に下方に窪んだカー
ブ形に折曲形成されたガス流れガイド部;を含む。これ
により、下方から伝熱フィンに上昇した高温のガスが上
記加熱管挿入ホールにそれぞれ挿入配置された複数の加
熱管にぶつかって加熱管の下面に沿って上方に進行し、
ガス流れガイド部により上記2つの加熱管の上面にガイ
ドされることにより、熱効率の向上及び圧力損失の最少
化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は伝熱フィンを備えた
熱交換器に関し、より詳しくは、伝熱フィンにガス流れ
ガイド部を設置して高温のガスが加熱管の全面に均一に
広がるようにして熱効率を向上させた伝熱フィンを備え
た熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】ボイラーは、水の加熱により発生した温
水またはスチームを利用して暖房水または温水を提供す
るための装置である。このようなボイラーは多様な燃料
を用いており、使用燃料の特性によって瞬間加熱式と貯
湯式とに大別される。貯湯式ボイラーは、練炭またはオ
イルなどを燃料にして水を加熱した後、これを温水タン
クに貯蔵しておき、必要なときに暖房及び温水の供給を
行う。
【0003】一方、瞬間加熱式ボイラーは、ボイラーの
胴体内に主熱交換器または温水用熱交換器を備え、必要
なときに直ちに暖房または温水の供給を行う。ガスボイ
ラーは一般的に瞬間加熱式ボイラーに該当し、最近家庭
用暖房ボイラーとして広く普及されつつある。かかるガ
スボイラーは、主熱交換器の構成によってシングル方式
とデュアル方式とに分かれる。
【0004】シングル方式のシステムでは、主熱交換器
が暖房水の熱交換のみを行い、温水は別途の2次熱交換
器または温水用熱交換器により加熱される。温水の加熱
は主熱交換器により加熱された暖房水を利用して行われ
る。また、デュアル方式のシステムでは、主熱交換器に
より暖房水と温水の加熱が同時に行われる。主熱交換器
はバーナーのガス炎により直接加熱される暖房水加熱管
内に温水加熱管が設置され、温水が暖房水により熱交換
される。
【0005】しかしながら、上記デュアル方式のシステ
ムは暖房水加熱管内に温水加熱管が挿入される構造であ
るため、暖房水加熱管の体積が大きくなければならな
い。即ち、本システムは、熱交換器の体積が大きいた
め、暖房容量の大きい場合には適していない。一方、シ
ングル方式のシステムでは、暖房水加熱管の内部に温水
加熱管が収納されないため、加熱管の直径は小さくて済
む。このような小径の加熱管を2〜3層の複数層に相互
平行をなすように配置すれば、熱交換の効率を向上させ
ることができる。
【0006】以下、図を参照しながら従来のシングル方
式の熱交換器について説明する。図1は従来のシングル
方式の熱交換器を備えたガスボイラーの断面図、図2は
図1の熱交換器に使用される伝熱フィンの斜視図、図3
は図1の熱交換器に使用される伝熱フィンの正面図であ
る。バーナーBの備えられた燃焼室には熱交換器Eが設
置される。熱交換器Eの上部には排気ファンF及びモー
タMの備えられた排気フードHが設置される。バーナー
Bにより燃焼された高熱のガスは上下方向に形成された
複数の伝熱フィン20を介して下方から上方に導かれ
る。この高温のガスは伝熱フィン20に貫設された暖房
水加熱管22を加熱する。流入口22aを通って加熱管
内に流入した水は、加熱により暖房水となって出口22
bを通って排出され、暖房管路(図示せず)に供給され
る。伝熱フィン20を介して上方に導かれた高温のガス
は排気フードHを通して排出される。
【0007】図において、参照番号20は伝熱フィンで
ある。図面番号32、34及び36はそれぞれ第1、第
2及び第3層の加熱管挿入ホールを示している。図面番
号24は加熱管22を貫通支持するためのスリーブであ
る。第1、3層の加熱管挿入ホール32、36と第2層
の挿入ホール34とは千鳥形に配置され、このような加
熱管22の千鳥形配置は、燃焼室からの燃焼ガスの流れ
を促進して伝熱面積を増加させる役割をする。
【0008】このような従来の熱交換器によるに、バー
ナーにより燃焼された高温のガスが暖房水加熱管22及
び伝熱フィン20に全量吸収できず、残熱が排気フード
Hを通って外部に排出されてしまうため、熱効率が低下
するという問題点があった。さらに、前述の問題点を克
服するためには、伝熱フィンのサイズを拡大する必要が
あるが、こうすれば、熱交換器の全体的な体積が増大す
るため問題とされていた。
【0009】また、従来の熱交換器によるに、高温に加
熱されたガスが千鳥形に配置された多数の加熱管を通過
する過程で乱反射することに因り、大きな圧力損失が発
生する。この場合、給気ファンの動力を増大する必要が
生じ、動力の無駄遣いが発生する。圧力損失を低減する
には、各々の加熱管の層間距離を広く確保する必要があ
るが、そのためには、伝熱フィンのサイズの拡大を余儀
なくされるため、熱交換器の全体サイズが大きくなると
いう問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、
伝熱フィンにガス流れガイド部を設置して高温のガスが
加熱管の表面全体に均一に広がるようにすることにより
熱効率を向上させた伝熱フィンを備えた熱交換器を提供
することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、高温の暖房水を提供するために燃焼室の
上部に位置し、相互に間隔を置いて平行に配列された複
数の暖房水加熱管と;暖房水加熱管に沿って相互並列に
整列され、上記暖房水加熱管が垂直に貫設される複数の
伝熱フィンと;を含み、上記伝熱フィンは、千鳥形に配
置され複数列をなしている複数の加熱管挿入ホールと;
任意の列の隣接する2つの加熱管挿入ホールの間の中央
上部に下方に窪んだカーブ形に折曲形成されたガス流れ
ガイド部と;を含み、これにより、下方から伝熱フィン
に上昇した高温のガスが上記加熱管挿入ホールにそれぞ
れ挿入配置された加熱管にぶつかって加熱管の下面に沿
って上方に進行し、上記ガス流れガイド部により上記2
つの加熱管の上面にガイドされるようにすることを特徴
とする。
【0012】本発明はまた、高温の暖房水を提供するた
めに燃焼室の上部に位置し、相互に間隔を置いて平行に
配列された複数の暖房水加熱管と;暖房水加熱管に沿っ
て相互並列に整列され、上記暖房水加熱管が垂直に貫設
される複数の伝熱フィンと;を含み、上記伝熱フィン
は、一列上に配置された複数の加熱管挿入ホールと;隣
接する任意の2つの加熱管挿入ホールの間の中央上部に
下方に窪んだカーブ形に折曲形成されたガス流れガイド
部と;を含む複数の単一ラインのサブ伝熱フィンを含
み、上記複数のサブ伝熱フィンは各列の加熱管挿入ホー
ルが千鳥形に配置されるように、単一の平面上に複数層
に整列して接合され、これにより、下方から伝熱フィン
に上昇した高温のガスが上記加熱管挿入ホールにそれぞ
れ挿入配置された加熱管にぶつかって加熱管の下面に沿
って上方に進行し、上記ガス流れガイド部により上記2
つの加熱管の上面にガイドされることを特徴とする。
【0013】本発明によるに、ガスボイラーのバーナー
により燃焼された高温のガスが熱交換器を通過しながら
暖房水加熱管の下部だけでなく、加熱管の上部全面にわ
たってガイドされる。これにより、高温のガス熱が乱反
射されず、ガス流れガイド部によりガイドされながら加
熱管の全面にわたって迅速に吸収されるため、熱効率の
大幅な上昇と共にガスの圧力損失の最少化が図れる。
【0014】また、伝熱フィンに吸収された高温のガス
熱がガス流れガイド部を通って加熱管に迅速に吸収され
るため、熱効率を大幅に上昇させることができ、さらに
伝熱フィンの熱負荷の低減により部品保護の効果が得ら
れる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図4乃至図6を参照しなが
ら、本発明の一実施例による伝熱フィンを備えた熱交換
器を詳しく説明する。図4に示すように、参照番号22
0は金属薄板からなる単一ラインのサブ伝熱フィンであ
る。参照番号222は加熱管挿入ホールである。参照番
号226は加熱管228を貫通支持するためのスリーブ
である。任意の隣接した2つの加熱管挿入ホール222
と222との間にはその中央上部に下方に窪んだカーブ
形のガス流れガイド突出部224を折曲形成する。例え
ば、下方に窪んだ弧状に形成される。該弧状のガス流れ
ガイド突出部224は加熱管の設置方向に沿って伝熱フ
ィン220の表面の一方向にのみ突設するか、或いは両
方向に突設することができる。上記ガス流れガイド突出
部224はその下部に配置された上記加熱管228及び
228に隣接するよう配置される。
【0016】図6において、参照番号210、230は
他の単一ラインのサブ伝熱フィンである。参照番号21
2、232は加熱管挿入ホールである。参照番号21
6、226、236は加熱管228を貫通支持するため
のスリーブである。参照番号214、224、234は
下方に窪んだカーブ形のガス流れガイド突出部である。
図6に示すように、本発明の伝熱フィン200は単一ラ
インのサブ伝熱フィン210、220、230が千鳥形
に、即ち、上下層の加熱管挿入ホールが互いに食い違っ
た状態で配列されるように、単一の平面状に整列して接
合される。
【0017】本発明の熱交換器は、このような複数の伝
熱フィン200が垂直並列に設置され、上記複数の伝熱
フィン200に貫設された加熱管228で構成される。
上記加熱管挿入ホール212、222、232には暖房
水加熱管228、228、228がそれぞれ貫設され
る。暖房水加熱管228は伝熱フィン200と直交する
形態で貫設され、一定の間隔を置いて相互平行に配列さ
れる。
【0018】以下、本発明の作用及び効果を説明する。
ガスボイラーの下部に設置されたバーナーにより燃焼さ
れた高温のガスは、相互並列に配置された複数の伝熱フ
ィン200と200との間を通過しながら上昇する。上
記高温のガスは、伝熱フィン200を垂直貫通しながら
相互平行に配列された複数の暖房水加熱管228の間を
通過しながら加熱管228を加熱する。上記加熱管22
8内に流入した水は、加熱により高温の暖房水となって
加熱管228の外部に排出され暖房管路(図示せず)に
供給される。
【0019】バーナーで加熱された高温のガスが上昇し
て伝熱フィン220及び220の間を通過するとき、上
記高温のガスは任意の加熱管228及び228の下部に
ぶつかって、両側に分散しながら該当加熱管228の下
面に沿って上部に進行する。こうして、加熱管228は
その下面に沿って進行する高温のガスにより加熱され
る。
【0020】上記高温のガスは加熱管228及び228
の間の中央上部に形成された上記ガス流れガイド突出部
224の下面にぶつかって両側に分散し、両側に配置さ
れた上記2つの加熱管228及び228の上面に沿って
流動する。これにより、加熱管228はその上面に沿っ
て進行する高温のガスにより加熱される。上記のような
本発明の伝熱フィンを備えた熱交換器によれば、ガスボ
イラーのバーナーにより燃焼された高温のガスが熱交換
器を通過しながら加熱管の間の中央上部に形成された上
記ガス流れガイド突出部により暖房水加熱管の下部だけ
でなく加熱管の上部全面にわたってガイドされながら流
動する。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の伝熱フィ
ンを備えた熱交換器によるに、高温のガス熱が乱反射さ
れず、ガス流れガイド部によりガイドされながら加熱管
の全面にわたって迅速に吸収されるため、熱効率が大幅
に向上すると共にガスの圧力損失が最少化する。従っ
て、小型の伝熱フィンでも高い熱効率を得ることがで
き、熱交換器の小型化が図れる。
【0022】また、高温のガス熱が乱反射されず、ガス
流れガイド部によりガイドされながら加熱管の上面に沿
って上方に流動し、ガス圧力の損失が最小化するため、
各々の加熱管の層間間隔を減少させることができる。従
って、熱交換器のコンパクト化が可能となる。また、各
々の加熱管の層間間隔が減少すれば、加熱管とガス流れ
ガイド部との距離が短くなる。これにより、伝熱フィン
に吸収された高温のガス熱がガス流れガイド部を通って
加熱管に迅速に吸収されるため、熱効率が大幅に向上す
ると同時に伝熱フィンの熱負荷が低減され、部品保護の
効果が得られる。
【0023】さらに、上記ガス流れガイド部を下部の加
熱管と近接設置することにより、加熱管からガス流れガ
イド部に伝導された熱を迅速に吸収することができる。
従って、バーナーから上昇する高温のガスによる伝熱フ
ィンの損傷を防止することができる。以上、本発明を具
体的な実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限
定されず、当業者の通常の知識の範囲内でその変形や改
良が可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のシングル方式の熱交換器を備えたガスボ
イラーの断面図である。
【図2】図1の熱交換器に用いられる伝熱フィンの斜視
図である。
【図3】図1の熱交換器に用いられる伝熱フィンの正面
図である。
【図4】本発明による単一ラインのサブ伝熱フィンの斜
視図である。
【図5】図4のサブ伝熱フィンの部分斜視図である。
【図6】図4の単一ラインのサブ伝熱フィンを複数接合
して形成した熱交換器用伝熱フィンである。
【符号の説明】
200 伝熱フィン 210、220、230 サブ伝熱フィン 212、222、232 加熱管挿入ホール 214、224、234 ガス流れガイド突出部 216、226、236 スリーブ 228 加熱管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温の暖房水を提供するために燃焼室の
    上部に位置し、相互に間隔を置いて平行に配列された複
    数の暖房水加熱管と;暖房水加熱管に沿って相互並列に
    整列され、上記暖房水加熱管が垂直に貫設される複数の
    伝熱フィンと;を含み、 上記伝熱フィンは、千鳥形に配置され複数列をなしてい
    る複数の加熱管挿入ホールと;任意の列の隣接する2つ
    の加熱管挿入ホールの間の中央上部に下方に窪んだカー
    ブ形に折曲形成されたガス流れガイド部と;を含み、 これにより、下方から伝熱フィンに上昇した高温のガス
    が上記加熱管挿入ホールにそれぞれ挿入配置された加熱
    管にぶつかって加熱管の下面に沿って上方に進行し、上
    記ガス流れガイド部により上記2つの加熱管の上面にガ
    イドされることを特徴とする伝熱フィンを備えた熱交換
    器。
  2. 【請求項2】 上記ガス流れガイド部は、下方に窪んだ
    弧状であることを特徴とする請求項1に記載の伝熱フィ
    ンを備えた熱交換器。
  3. 【請求項3】 上記ガス流れガイド部は、加熱管の設置
    方向に沿ってサブ伝熱フィンの表面の一方向にのみ突設
    されるか、或いは両方向に突設されることを特徴とする
    請求項1に記載の伝熱フィンを備えた熱交換器。
  4. 【請求項4】 高温の暖房水を提供するために燃焼室の
    上部に位置し、相互に間隔を置いて平行に配列された複
    数の暖房水加熱管と;暖房水加熱管に沿って相互並列に
    整列され、上記暖房水加熱管が垂直に貫設される複数の
    伝熱フィンと;を含み、 上記伝熱フィンは、一列上に配置された複数の加熱管挿
    入ホールと;隣接する任意の2つの加熱管挿入ホールの
    間の中央上部に下方に窪んだカーブ形に折曲形成された
    ガス流れガイド部と;を含む複数の単一ラインのサブ伝
    熱フィンを含み、上記複数のサブ伝熱フィンは各列の加
    熱管挿入ホールが千鳥形に配置されるように、単一の平
    面上に複数層に整列して接合され、 これにより、下方から伝熱フィンに上昇した高温のガス
    が上記加熱管挿入ホールにそれぞれ挿入配置された加熱
    管にぶつかって加熱管の下面に沿って上方に進行し、上
    記ガス流れガイド部により上記2つの加熱管の上面にガ
    イドされることを特徴とする伝熱フィンを備えた熱交換
    器。
JP10317318A 1998-06-30 1998-11-09 伝熱フィンを備えた熱交換器 Pending JP2000018729A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980025593A KR100279267B1 (ko) 1998-06-30 1998-06-30 가스 보일러용 열교환기의 전열판
KR25593/1998 1998-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000018729A true JP2000018729A (ja) 2000-01-18

Family

ID=19541992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10317318A Pending JP2000018729A (ja) 1998-06-30 1998-11-09 伝熱フィンを備えた熱交換器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2000018729A (ja)
KR (1) KR100279267B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6688380B2 (en) 2002-06-28 2004-02-10 Aavid Thermally, Llc Corrugated fin heat exchanger and method of manufacture
JP2014224659A (ja) * 2013-05-17 2014-12-04 パナソニック株式会社 フィン付き熱交換器
JP2020143841A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 株式会社パロマ 熱交換器及び給湯器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367520B1 (ko) * 2013-07-29 2014-02-27 화신주방산업(주) 증기 취사기
CN112577187A (zh) * 2020-12-02 2021-03-30 邢台职业技术学院 一种内部热循环低氮燃烧燃气锅炉

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6688380B2 (en) 2002-06-28 2004-02-10 Aavid Thermally, Llc Corrugated fin heat exchanger and method of manufacture
JP2014224659A (ja) * 2013-05-17 2014-12-04 パナソニック株式会社 フィン付き熱交換器
JP2020143841A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 株式会社パロマ 熱交換器及び給湯器
JP7256522B2 (ja) 2019-03-06 2023-04-12 株式会社パロマ 熱交換器及び給湯器

Also Published As

Publication number Publication date
KR100279267B1 (ko) 2001-02-01
KR20000004175A (ko) 2000-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4738225A (en) Heat transfer apparatus for water heater
KR100570291B1 (ko) 보일러/급탕기용 공용열교환기
KR20090063438A (ko) 콘덴싱 보일러
KR101287693B1 (ko) 하이브리드 보일러
JP2000018729A (ja) 伝熱フィンを備えた熱交換器
KR20180007984A (ko) 열교환기의 연소열 손실 방지 구조
JP2007010245A (ja) 温水機器
KR20030004024A (ko) 열교환기
KR102642538B1 (ko) 고성능 고효율 보일러
KR100437667B1 (ko) 상향연소에 의한 응축잠열 회수 콘덴싱 가스보일러
KR100398050B1 (ko) 가스보일러
KR100515636B1 (ko) 가스보일러의 열교환기 구조
KR0115274Y1 (ko) 열교환기의 전열핀
KR100512297B1 (ko) 수관식 증기 및 급탕 보일러
KR200381896Y1 (ko) 보일러
JP2652337B2 (ja) 熱交換装置
KR200330705Y1 (ko) 온수보일러
JP2023035367A (ja) 二次熱交換器およびボイラー装置
JPH09189491A (ja) 熱交換器
KR0114427Y1 (ko) 열기기용 열교환기
KR20010025427A (ko) 응축 가스 보일러의 일체형 열교환기
KR100848870B1 (ko) 저온 부식이 방지된 보일러용 공기 예열기
KR200174049Y1 (ko) 보일러
JPS5919223Y2 (ja) 温風暖房機
KR200223213Y1 (ko) 보일러