JP2017512966A - 温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラー - Google Patents
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Abstract
本発明は、温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーに関するものであって、バーナーの点火・燃焼により発生される燃焼ガスを用いて暖房環水を加熱する温水暖房の潜熱熱交換器において、内部に暖房環水が移動するように暖房環水移動流路が形成された複数の暖房環水熱交換部が互いに隣接配置されるように繋がれ、前記各暖房環水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された上部熱交換部と、前記上部熱交換部の下側に位置し、内部に水道水が移動するように水道水移動流路が形成された複数の水道水熱交換部が隣接配置されるように繋がれ、前記各水道水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された下部熱交換部と、で構成される。【選択図】図４
Description
本発明は、温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーに関する。より具体的には、潜熱熱交換器を用いて水道水を予熱することにより、迅速に温水を使用できるようにし、排出される燃焼排気ガスから潜熱を回収し、伝熱効率を向上させるだけでなく、潜熱熱交換器の構造を改善することで製造費用を節減させ、伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーに関する。
一般的に、ボイラーは、家庭やオフィス、あるいは、その他の工場などのような多様な建築物に設置されて空気とガスが混合した混合燃料を燃焼させることにより発生する熱源との熱交換を通じて温水と暖房水を供給する。
このために、ボイラーは、空気とガスをそれぞれ外部から供給を受けて混合した後、その混合された混合燃料をバーナーに供給する燃料供給器と、前記燃料供給器から混合燃料の供給を受けて点火装置によって燃焼させることにより火炎を発生させるバーナーと、暖房環水がバーナーから供給された熱源と熱交換されるようにして暖房環水を暖房水に加熱する熱交換器とを含む。
特に、最近は、暖房環水がバーナーで発生された顕熱と１次に熱交換をする顕熱熱交換器及び暖房環水が前記顕熱熱交換器で熱交換を終えた燃焼ガスと２次に熱交換をする潜熱熱交換器を備えたコンデンシング熱交換器が多く使われており、これらのコンデンシング熱交換器を備えたボイラーをコンデンシングボイラーと言う。
また、家庭で使われている暖房及び温水ボイラーは、使用燃料に応じて油ボイラーとガスボイラーに分けることができるが、この中で最近は、大気汚染が少なく、使いやすいガスボイラーが主に使われている。
図１は、従来のコンデンシングガスボイラーのうち、下向き式コンデンシングガスボイラーを示す図面であって、図１に図示するように、従来のコンデンシングガスボイラーは、下部に暖房環水流入管１と暖房環水排出管２とが繋がれて暖房環水流入管１を通じて流入する暖房環水を保存する膨張タンク３と、前記膨張タンク３に繋がれた暖房環水排出管２を通じて排出された暖房環水を循環させる循環ポンプ４と、前記循環ポンプ４によって圧送された暖房環水が前記潜熱熱交換器５に設置された熱交換パイプ５ａを通りながら燃焼ガスの温度低下によって凝縮水が生成されるときに発生する潜熱と熱交換されるようにする潜熱熱交換器５と、前記潜熱熱交換器５を通じて１次的に予熱された暖房環水にバーナー７の熱エネルギーを伝達するための顕熱熱交換器６と、暖房稼働時には、暖房水供給管８に暖房水を供給し、温水使用時には、温水熱交換器９側に暖房水を供給する三方弁１０と、温水使用時に水道水を加熱させて暖房の消費先に温水を供給する温水熱交換器９などで構成される。
図１に図示された従来のコンデンシングガスボイラーの動作過程をよく見ると、暖房の消費先で熱を奪われた暖房環水は暖房環水流入管１を通って膨張タンク３に流入し、膨張タンク３を通って暖房環水排出管２に排出された暖房環水は循環ポンプ４を通って潜熱熱交換器５に供給されて潜熱熱交換器５に設置された熱交換パイプ５ａを通りながら燃焼ガスの温度低下で凝縮水が生成されるときに発生する潜熱と熱交換されることにより、温度が１次的に上昇する。
また、潜熱熱交換器５で温度の上昇した暖房環水は、顕熱熱交換器６を通じて燃焼ガスと２次的に熱交換されて温度が上昇し、このときに発生した凝縮水は、凝縮水排水路１３を通じて外部に排出される。
一方、顕熱熱交換器６で２次に加熱された暖房環水は、暖房水供給管８を通じて暖房の消費先に供給されるが、このとき、暖房水供給管８には三方弁１０が備えられて三方弁１０を通じて暖房水を温水熱交換器９に供給し、水道水流入管１１を通じて流入する水道水を温水に加熱させた後、温水排出管１２を通じて排出されるようにしたり、暖房の消費先に供給して熱を提供する。
しかし、前記のように構成された従来のコンデンシングガスボイラーは、暖房水のみを用いて水道水を温水に加熱するため、水道水を加熱するのに長い時間がかかるだけでなく、水道水を温水に加熱するのに過度に多くの熱量が消費される問題点があった。
また、暖房環水排出管２と繋がれて暖房環水が移動しながら熱交換される熱交換パイプ５ａの断面が円形になっていて、暖房環水と潜熱が熱交換される伝熱面積が少なく伝熱効率が著しく低下する問題点があった。
また、伝熱面積を大きくするために熱交換パイプ５ａを多数に構成するとしても、潜熱熱交換器の大きさの制限のため、熱交換パイプ５ａの数を増加させることが制限されるという問題点があった。
本発明は、前述するような問題点を解決するために案出されたものであり、潜熱熱交換器を用いて水道水を予熱することにより、迅速に温水を使用できるようにし、排出される燃焼排気ガスから潜熱を回収して伝熱効率を向上させるだけでなく、潜熱熱交換器の構造を改善することにより製造費用を節減させ、伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーを提供することを目的とする。
前述した本発明の目的は、バーナーの点火・燃焼により発生される燃焼ガスを用いて暖房環水を加熱する温水暖房の潜熱熱交換器において、内部に暖房環水が移動するように暖房環水移動流路が形成された複数の暖房環水熱交換部が互いに隣接配置されるように繋がれ、前記各暖房環水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された上部熱交換部と、前記上部熱交換部の下側に位置し、内部に水道水が移動するように水道水移動流路が形成された複数の水道水熱交換部が隣接配置されるように繋がれ、前記各水道水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された下部熱交換部と、で構成される温水暖房の潜熱熱交換器を提供することにある。
また、前記各暖房環水熱交換部と前記各水道水熱交換部は、２つのプレートが積層されて形成される。
また、前記各暖房環水熱交換部の下端と前記各水道水熱交換部の上端は、ブレージング溶接を介して繋がれる。
また、前記暖房環水熱交換部と前記水道水熱交換部は、２つのプレートが積層されて一体に形成される。
また、前記各プレートの外側面には、伝熱面積が増加されるように凹凸部が形成される。
前述した本発明の他の目的は、バーナーの点火・燃焼により発生される燃焼ガスを用いて暖房環水を加熱するコンデンシングガスボイラーにおいて、前記潜熱熱交換器と、膨張タンクから排出された暖房環水を前記潜熱熱交換器に流入させる暖房環水排出管と、水道水を前記潜熱熱交換器に流入させる水道水流入管と、前記潜熱熱交換器を通じて加熱された暖房水を顕熱熱交換器に流入させる暖房水流入管と、前記潜熱熱交換器を通じて加熱された温水を排出する温水排出管と、前記温水排出管を通じて温水の供給を受けて再度加熱する温水熱交換器と、を含むコンデンシングガスボイラーを提供することにある。
本発明の温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーは、暖房環水が移動しながら燃焼ガスと熱交換される複数の暖房環水熱交換部と、水道水が移動しながら熱交換される複数の水道水熱交換部とが上下２つの列に構成されるようにして潜熱熱交換器を構成するとき、より多くの数の暖房環水熱交換部と水道水熱交換部が使われることにより、暖房環水または水道水が燃焼ガスと熱交換される伝熱面積を大きくし、伝熱効率を向上させる効果がある。
また、複数の暖房環水熱交換部が隣接配置されるように連結し、複数の水道水熱交換部が隣接した下部に配置されるように連結するだけでなく、各暖房環水熱交換部の間と、各水道水熱交換部の間に燃焼ガス移動流路を形成させることにより、暖房環水または水道水が暖房環水熱交換部または水道水熱交換部を移動しながら、燃焼ガス移動流路を通る燃焼ガスと熱交換されるとき、暖房環水熱交換部または水道水熱交換部の両側を通過する燃焼ガスと熱交換されるようにすることにより、暖房環水または水道水が燃焼ガスと２つのプレートを通じて熱交換されるようにして伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる効果がある。
また、潜熱熱交換器を用いて水道水を１次的にあらかじめ予熱することにより、暖房水を用いて水道水を温水に加熱させるまでの時間を短縮させ、水道水を加熱するために使われる熱量も節約する効果がある。
また、２つのプレートを結合して一つの熱交換部を構成することで製造工程を簡略化させ、製造費用を節減させる効果がある。
以下、添付された図面を参照して本発明の一実施例による温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラーについて詳細に説明する。
図２は本発明によるコンデンシングガスボイラーの概略的な構成図である。
図２に図示するように、本発明によるコンデンシングガスボイラーは、暖房環水流入管２０を通じて流入された暖房環水を保存する膨張タンク４０と、前記膨張タンク４０から暖房環水排出管３０を通じて排出された暖房環水を循環させる循環ポンプ５０と、前記循環ポンプ５０によって圧送された暖房環水と水道水流入管６０を通じて流入された水道水が燃焼ガスの温度低下により凝縮水が生成されるときに発生する潜熱と熱交換されるようにする潜熱熱交換器１００と、前記潜熱熱交換器１００を通じて１次的に予熱された暖房水にバーナー９０の熱エネルギーを伝達するための顕熱熱交換器１３０と、前記潜熱熱交換器１００を通じて１次的に予熱された暖房水を前記顕熱熱交換器１３０に供給する暖房水流入管１８０と、暖房稼働時には、暖房水供給管１５０に暖房水を供給し、温水使用時には、温水熱交換器８０側に暖房水を供給する三方弁１４０と、水道水を潜熱熱交換器１００に供給する水道水流入管６０と、潜熱熱交換器１００を通じて加熱された温水を温水熱交換器８０に流入させる温水排出管７０と、温水熱交換器８０を通じて再度加熱された温水を供給する温水供給管１６０と、で構成される。
したがって、暖房環水排出管３０と水道水流入管６０を通じて暖房環水と水道水が潜熱熱交換器１００に流入されて１次的に予熱された後、暖房環水は、顕熱熱交換器１３０に流入されて再度加熱され、温水は、温水排出管７０を通って温水熱交換器８０を通りながら暖房水と熱交換されて温水に加熱される。
本発明の場合、水道水が暖房水によってのみ加熱されるのではなく、１次的に潜熱熱交換器１００を通って予熱されることで、水道水を温水に加熱する時間を短縮させるだけでなく、水道水を加熱するときに消費される熱量も節約される。
一方、図３は本発明によるコンデンシングガスボイラーの熱交換器を示す斜視図であり、図４は本発明によるコンデンシングガスボイラーの内部に潜熱熱交換器が備えられた状態を示す分解斜視図であり、図５は本発明によるコンデンシングガスボイラーに使われる潜熱熱交換器を示す斜視図である。
図３ないし図５に図示するように、前記潜熱熱交換器１００は、暖房環水が移動しながら燃焼ガスと熱交換される上部熱交換部１１０と、水道水が移動しながら燃焼ガスと熱交換される下部熱交換部１２０とで構成される。
前記上部熱交換部１１０は、複数の暖房環水熱交換部１１１がブレージング溶接などを介して隣接配置されるように繋がれ、前記各暖房環水熱交換部１１１の間には、燃焼ガスが通るように燃焼ガス移動流路１０１が形成される。
前記下部熱交換部１２０は、複数の水道水熱交換部１２１がブレージング溶接などを介して隣接配置されるように繋がれ、前記各水道水熱交換部１２１の間にも、燃焼ガスが通るように燃焼ガス移動流路１０１が形成される。
一方、図６（ａ）は暖房環水熱交換部に形成された暖房環水流入口及び暖房環水排出口と、水道水熱交換部に形成された水道水流入口及び水道水排出口を示す斜視図、（ｂ）は暖房環水熱交換部に形成された暖房水流入口及び暖房水排出口と、水道水熱交換部に形成された温水流入口及び温水排出口を示す斜視図である。
図６に図示するように、前記上部熱交換部１１０を構成する前記暖房環水熱交換部１１１は、ステンレス材質からなる第１暖房環水熱交換プレート１１２と第２暖房環水熱交換プレート１１３の２つのプレート１１２、１１３が積層されて形成され、内部には、暖房環水が移動しながら前記暖房環水熱交換部１１１の間に形成された燃焼ガス移動流路１０１を通過する燃焼ガスと熱交換されるように暖房環水移動流路１１１ａが形成される。
前記第１暖房環水熱交換プレート１１２の一側には、前記暖房環水排出管３０を移動する暖房環水が前記暖房環水熱交換部１１１の内部に流入するように暖房環水流入口１１２ａが形成され、前記暖房環水流入口１１２ａには、暖房環水流入ホール１１２ａ−１が形成されて暖房環水は前記暖房環水流入ホール１１２ａ−１を通過して前記暖房環水熱交換部１１１の内部に流入する。
また、前記第１暖房環水熱交換プレート１１２の他側には、前記暖房環水熱交換部１１１の内部に形成された暖房環水移動流路１１１ａを移動しながら燃焼ガスと熱交換されて温度の上昇した暖房水が前記暖房環水熱交換部１１１の外部に排出されるように暖房水排出口１１２ｂが形成され、前記暖房水排出口１１２ｂには、暖房水排出ホール１１２ｂ−１が形成されて、温度の上昇した暖房水は前記暖房水排出ホール１１２ｂ−１を通過して前記暖房環水熱交換部１１１の外部に排出される。
一方、前記第２暖房環水熱交換プレート１１３の一側には、前記暖房環水流入口１１２ａを通じて流入された暖房環水のうち前記暖房環水移動流路１１１ａに移動しなかった暖房環水が前記暖房環水熱交換部１１１の外部に排出されるように暖房環水排出口１１３ａが形成され、前記暖房環水排出口１１３ａには、暖房環水排出ホール１１３ａ−１が形成されて、暖房環水が前記暖房環水排出ホール１１３ａ−１を通過して前記暖房環水熱交換部１１１の外部に排出される。
また、前記第２暖房環水熱交換プレート１１３の他側には、温度の上昇した暖房水が前記暖房環水熱交換部１１１の内部に流入するように暖房水流入口１１３ｂが形成され、前記暖房水流入口１１３ｂには、暖房水流入ホール１１３ｂ−１が形成されて、暖房水が前記暖房水流入ホール１１３ｂ−１を通過して前記暖房環水熱交換部１１１に流入された後、前記暖房水排出口１１２ｂに形成された前記暖房水排出ホール１１２ｂ−１を通じて外部に排出される。
加えて、前記各プレート１１２、１１３の外側面には、暖房環水または水道水と燃焼ガスの伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる凹凸部１１２ｃが前記暖房環水熱交換部１１１の長さ方向に沿って形成される。
一方、前記下部熱交換部１２０は、複数の水道水熱交換部１２１がブレージング溶接などを介して隣接配置されるように繋がれ、前記各水道水熱交換部１２１の間には、燃焼ガスが通るように燃焼ガス移動流路１０１が形成される。
前記下部熱交換部１２０を構成する前記水道水熱交換部１２１は、前記暖房環水熱交換部１１１と同じようにステンレス材質からなる第１水道水熱交換プレート１２２と第２水道水熱交換プレート１２３の２つのプレートが積層されて形成され、内部には、水道水が移動しながら燃焼ガスと熱交換されるように水道水移動流路１２１ａが形成される。
前記第１水道水熱交換プレート１２２の一側には、水道水流入管６０を移動する水道水が前記水道水熱交換部１２１の内部に流入するように水道水流入口１２２ａが形成され、前記水道水流入口１２２ａには、水道水流入ホール１２２ａ−１が形成され、水道水は前記水道水流入ホール１２２ａ−１を通過して前記水道水熱交換部１２１の内部に流入する。
また、前記第１水道水熱交換プレート１２２の他側には、前記水道水熱交換部１２１の内部に形成された水道水移動流路１２１ａを移動しながら燃焼ガスと熱交換されて温度の上昇した温水が前記水道水熱交換部１２１の外部に排出されるように温水排出口１２２ｂが形成され、前記温水排出口１２２ｂには、温水排出ホール１２２ｂ−１が形成されて、前記温水排出ホール１２２ｂ−１を通過して温水が前記水道水熱交換部１２１の外部に排出される。
一方、前記第２水道水熱交換プレート１２３の一側には、前記水道水流入口１２２ａを通じて流入された水道水のうち前記水道水移動流路１２１ａに移動しない水道水が前記水道水熱交換部１２１の外部に排出されるように水道水排出口１２３ａが形成され、前記水道水排出口１２３ａには、水道水排出ホール１２３ａ−１が形成されて、水道水が前記水道水排出ホール１２３ａ−１を通過して前記水道水熱交換部１２１の外部に排出される。
また、前記第２水道水熱交換プレート１２３の他側には、温度の上昇した温水が前記水道水熱交換部１２１に流入するように温水流入口１２３ｂが形成され、前記温水流入口１２３ｂには、温水流入ホール１２３ｂ−１が形成されて、温水が前記温水流入ホール１２３ｂ−１を通過して前記水道水熱交換部１２１に流入された後、温水排出口１２２ｂに形成された温水排出ホール１２２ｂ−１を通じて水道水熱交換部１２１の外部に排出される。
加えて、前記各プレート１２２、１２３の外側面には、水道水と燃焼ガスとの伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる凹凸部１２２ｃが前記水道水熱交換部１２１の長さ方向に沿って形成される。
したがって、潜熱熱交換器１００の上部には、暖房環水が移動する複数の暖房環水熱交換部１１１が互いに隣接配置されるように繋がれた上部熱交換部１１０が形成され、下部には、水道水が移動する複数の水道水熱交換部１２１が互いに隣接配置されるように繋がれた下部熱交換部１２０が形成され、暖房環水排出管３０を移動する暖房環水は、上部熱交換部１１０を通りながら暖房環水熱交換部１１１の間を通過する燃焼ガスと熱交換されて１次的に温度が上昇した後に暖房水流入管１８０を通じて顕熱熱交換器１３０に提供され、水道水流入管６０を移動する水道水は、下部熱交換部１２０を通りながら水道水熱交換部１２１の間を通過する燃焼ガスと熱交換されて温度が１次的に上昇した後に温水排出管７０を通って温水熱交換器８０に提供され、温水熱交換器８０を通じて２次的に温度が上昇する。
前記のように構成された本発明の場合、暖房環水が移動しながら燃焼ガスと熱交換される複数の暖房環水熱交換部１１１と、水道水が移動しながら燃焼ガスと熱交換される複数の水道水熱交換部１２１とが上下２つの列に構成されるようにして潜熱熱交換器１００を構成するとき、より多くの数の暖房環水熱交換部１１１と水道水熱交換部１２１が使われることにより、暖房環水または水道水が燃焼ガスと熱交換される伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる。
また、複数の暖房環水熱交換部１１１が互いに隣接配置されるように連結し、複数の水道水熱交換部１２１が互いに隣接配置されるように連結するだけでなく、各暖房環水熱交換部１１１の間と、各水道水熱交換部１２１の間に燃焼ガス移動流路１０１を形成させることにより、暖房環水と水道水が暖房環水熱交換部１１１と水道水熱交換部１２１を移動しながら燃焼ガス移動流路１０１を通る燃焼ガスと熱交換されるとき、各熱交換部１１１、１２１の両側を通過する燃焼ガスと熱交換されることで、暖房環水または水道水が燃焼ガスと２つのプレート１１２、１１３、１２２、１２３を通じて熱交換されるようにして伝熱面積を大きくして伝熱効率を向上させる。
また、２つのプレート１１２、１１３、１２２、１２３を結合して一つの熱交換部１１１、１２１を構成することにより、製造工程を簡略化させ、製造費用を節減させる。
一方、図１０は本発明によるコンデンシングガスボイラーに使われる潜熱熱交換器の他の実施例を示す概略図である。
図１０に図示するように、前記各暖房環水熱交換部１１１の下端と前記各水道水熱交換部１２１の上端は、ブレージング溶接を介して互いに繋がれるが、前記暖房環水熱交換部１１１と前記水道水熱交換部１２１をそれぞれ個別に構成せず、面積の大きい２つのプレート１１２’、１１３’を積層して、上部には暖房環水移動流路１１１ａ’が形成されるようにし、下部には水道水移動流路１２１ａ’が形成されるようにして、暖房環水熱交換部１１１’と水道水熱交換部１２１’が一体になるように構成することにより、暖房環水熱交換部１１１と水道水熱交換部１２１が溶接を介して繋がれたとき、溶接された連結部分が外部の衝撃やボイラーの長期間使用によって破損されることを防止することもできる。
以下、本発明によるコンデンシングボイラーに構成された潜熱熱交換器に、暖房環水と水道水が移動しながら熱交換される過程を図７ないし図９を参照して詳細に説明する。
まず、暖房環水排出管３０を移動する暖房環水は、上部熱交換部１１０を構成する複数の暖房環水熱交換部１１１に流入するが、暖房環水は、暖房環水熱交換部１１１の暖房環水流入口１１２ａに形成された暖房環水流入ホール１１２ａ−１を通過して一番目に位置する暖房環水熱交換部１１１の内部に流入する。
一番目に位置する暖房環水熱交換部１１１の内部に流入された暖房環水中の一部は、暖房環水移動流路１１１ａを通りながら暖房環水熱交換部１１１の間を通過する燃焼ガスと熱交換される。このとき、燃焼ガスの温度低下によって凝縮水が生成されるときに発生する凝縮潜熱と熱交換される。
凝縮潜熱と熱交換されて温度の上昇した暖房水は、暖房水排出口１１２ｂに形成された暖房水排出ホール１１２ｂ−１を通過した後、暖房水排出口１１２ｂに繋がれた暖房水流入管１８０を通って顕熱熱交換器１３０に提供される。
また、暖房環水移動流路１１１ａを介して移動しない残りの暖房環水は、二番目に位置する暖房環水熱交換部１１１に移動した後、一部は、暖房環水移動流路１１１ａを移動しながら燃焼ガスと熱交換された後、一番目に位置する暖房環水熱交換部１１１の暖房水流入口１１３ｂに形成された暖房水流入ホール１１３ｂ−１を通って暖房水排出ホール１１２ｂ−１を通過した後、暖房水流入管１８０を通じて顕熱熱交換器１３０に提供され、残りの一部は、次の位置の暖房環水熱交換部１１１に移動して前記のような過程を繰り返すことになる。
一方、上部熱交換部１１０の下側に位置する下部熱交換部１２０には、水道水流入管６０を移動する水道水が流入するが、水道水は、一番目に位置する水道水熱交換部１２１の水道水流入口１２２ａに形成された水道水流入ホール１２２ａ−１を通過して水道水熱交換部１２１の内部に流入され、流入された水道水中の一部は、水道水移動流路１２１ａを移動しながら各水道水熱交換部１２１の間に形成された燃焼ガス移動流路１０１を通る燃焼ガスと熱交換される。このとき、水道水も燃焼ガスの温度低下で凝縮水が生成されるときに発生する凝縮潜熱と熱交換される。
凝縮潜熱と熱交換されて温度の上昇した温水は、温水排出口１２２ｂに形成された温水排出ホール１２２ｂ−１を通過して外部に排出された後、温水排出口１２２ｂに繋がれた温水排出管７０を通って温水熱交換器８０に提供される。
また、水道水移動流路１２１ａを介して移動しない残りの水道水は、二番目に位置する水道水熱交換部１２１に移動した後、一部は燃焼ガスと熱交換されて温度が上昇した後、一番目に位置する水道水熱交換部１２１の温水流入口１２３ｂに形成された温水流入ホール１２３ｂ−１を通って温水排出口１２２ｂに形成された温水排出ホール１２２ｂ−１を通過した後、温水排出管７０を通じて温水熱交換器８０に提供され、残りは、次の位置の水道水熱交換部１２１に提供された後、前記のような過程を繰り返すことになる。
前記のような過程を経ながら、暖房環水は、潜熱熱交換器１００の上部に形成された上部熱交換部１１０を通じて１次に温度が上昇した後、顕熱熱交換器１３０に提供されて２次に温度が上昇することになり、水道水は、潜熱熱交換器１００の下部に形成された下部熱交換部１２０を通じて１次に温度が上昇した後、温水熱交換器８０に提供されて２次に温度が上昇することになる。
以上で、本発明の好ましい一実施例を説明したが、本発明は、多様な変化と変更及び均等物を使用でき、前記実施例を適切に変形して等しく応用できることが明確である。したがって、前記記載内容は、下記の特許請求の範囲の限界によって決まる本発明の範囲を限定するものではない。
１、２０ 暖房環水流入管
２、３０ 暖房環水排出管
３、４０ 膨張タンク
４、５０ 循環ポンプ
５、１００ 潜熱熱交換器
６、１３０ 顕熱熱交換器
７、９０ バーナー
８、１５０ 暖房水供給管
９、８０ 温水熱交換器
１０、１４０ 三方弁
１１、６０ 水道水流入管
１２、１６０ 温水供給管
７０ 温水排出管
１３、１７０ 凝縮水排水路
１８０ 暖房水流入管
１００ 潜熱熱交換器
１０１ 燃焼ガス移動流路
１１０ 上部熱交換部
１１１ 暖房環水熱交換部
１１１ａ 暖房環水移動流路
１１２ 第１暖房環水熱交換プレート
１１３ 第２暖房環水熱交換プレート
１１２ａ 暖房環水流入口
１１２ａ−１ 暖房環水流入ホール
１１２ｂ 暖房水排出口
１１２ｂ−１ 暖房水排出ホール
１１３ａ 暖房環水排出口
１１３ａ−１ 暖房環水排出ホール
１１３ｂ 暖房水流入口
１１３ｂ−１ 暖房水流入ホール
１２０ 下部熱交換部
１２１ 水道水熱交換部
１２１ａ 水道水移動流路
１２２ 第１水道水熱交換プレート
１２３ 第２水道水熱交換プレート
１２２ａ 水道水流入口
１２２ａ−１ 水道水流入ホール
１２２ｂ 温水排出口
１２２ｂ−１ 温水排出ホール
１２３ａ 水道水排出口
１２３ａ−１ 水道水排出ホール
１２３ｂ 温水流入口
１２３ｂ−１ 温水流入ホール
１１２ｃ、１２２ｃ 凹凸部
２、３０ 暖房環水排出管
３、４０ 膨張タンク
４、５０ 循環ポンプ
５、１００ 潜熱熱交換器
６、１３０ 顕熱熱交換器
７、９０ バーナー
８、１５０ 暖房水供給管
９、８０ 温水熱交換器
１０、１４０ 三方弁
１１、６０ 水道水流入管
１２、１６０ 温水供給管
７０ 温水排出管
１３、１７０ 凝縮水排水路
１８０ 暖房水流入管
１００ 潜熱熱交換器
１０１ 燃焼ガス移動流路
１１０ 上部熱交換部
１１１ 暖房環水熱交換部
１１１ａ 暖房環水移動流路
１１２ 第１暖房環水熱交換プレート
１１３ 第２暖房環水熱交換プレート
１１２ａ 暖房環水流入口
１１２ａ−１ 暖房環水流入ホール
１１２ｂ 暖房水排出口
１１２ｂ−１ 暖房水排出ホール
１１３ａ 暖房環水排出口
１１３ａ−１ 暖房環水排出ホール
１１３ｂ 暖房水流入口
１１３ｂ−１ 暖房水流入ホール
１２０ 下部熱交換部
１２１ 水道水熱交換部
１２１ａ 水道水移動流路
１２２ 第１水道水熱交換プレート
１２３ 第２水道水熱交換プレート
１２２ａ 水道水流入口
１２２ａ−１ 水道水流入ホール
１２２ｂ 温水排出口
１２２ｂ−１ 温水排出ホール
１２３ａ 水道水排出口
１２３ａ−１ 水道水排出ホール
１２３ｂ 温水流入口
１２３ｂ−１ 温水流入ホール
１１２ｃ、１２２ｃ 凹凸部
Claims (6)
- バーナーの点火・燃焼により発生される燃焼ガスを用いて暖房環水を加熱する温水暖房の潜熱熱交換器において、
内部に暖房環水が移動するように暖房環水移動流路が形成された複数の暖房環水熱交換部が互いに隣接配置されるように繋がれ、前記各暖房環水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された上部熱交換部と、
前記上部熱交換部の下側に位置し、内部に水道水が移動するように水道水移動流路が形成された複数の水道水熱交換部が隣接配置されるように繋がれ、前記各水道水熱交換部の間には、燃焼ガスが移動するように燃焼ガス移動流路が形成された下部熱交換部と、で構成される、
温水暖房の潜熱熱交換器。 - 前記各暖房環水熱交換部と前記各水道水熱交換部は、２つのプレートが積層されて形成される請求項１に記載の温水暖房の潜熱熱交換器。
- 前記各暖房環水熱交換部の下端と前記各水道水熱交換部の上端は、ブレージング溶接を介して繋がれる請求項２に記載の温水暖房の潜熱熱交換器。
- 前記暖房環水熱交換部と前記水道水熱交換部は、２つのプレートが積層されて一体に形成される請求項１に記載の温水暖房の潜熱熱交換器。
- 前記各プレートの外側面には、伝熱面積が増加されるように凹凸部が形成される請求項２または請求項４に記載の温水暖房の潜熱熱交換器。
- バーナーの点火・燃焼により発生される燃焼ガスを用いて暖房環水を加熱するコンデンシングガスボイラーにおいて、
請求項１に記載された潜熱熱交換器と、
膨張タンクから排出された暖房環水を前記潜熱熱交換器に流入させる暖房環水排出管と、
水道水を前記潜熱熱交換器に流入させる水道水流入管と、
前記潜熱熱交換器を通じて加熱された暖房水を顕熱熱交換器に流入させる暖房水流入管と、
前記潜熱熱交換器を通じて加熱された温水を排出する温水排出管と、
前記温水排出管を通じて温水の供給を受けて再度加熱する温水熱交換器と、を含む、
コンデンシングガスボイラー。
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