JP6714070B2 - 熱交換器 - Google Patents
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Description
前記第1燃焼ガス流動ホール203は、燃焼室(C)で発生した燃焼ガスが顕熱部200Aと流路キャップ400との間に形成される燃焼ガスバイパス流路400aに流動するための流路を提供し、前記第2燃焼ガス流動ホール204は、前記燃焼ガスバイパス流路400aを通過した燃焼ガスが前記潜熱部200Bの燃焼ガス流路に流動するための流路を提供する。
そして、前記第1貫通口H1および第5貫通口H5を順に通過する熱媒体のうち一部の流量の熱媒体は、それぞれの単位プレート200−1〜200−11の内部に並列構造で設けられた潜熱部熱媒体流路P1を通過して前記第1貫通口H1および第5貫通口H5と対角線の方向に位置する第2貫通口H2および第6貫通口H6を順に通過し、前記第1プレート200a−12と第2プレート200b−12との間に設けられる水タンク冷却部(B)に向かって流動する。
100 バーナー
200 熱交換部
200A 顕熱部
200B 潜熱部
200B−1 第1潜熱部
200B−2 第2潜熱部
200−1〜200−12 単位プレート
200a−1〜200a−12 第1プレート
200b−1〜200b−12 第2プレート
200−A 第1プレート群
200−B 第2プレート群
200−C 第3プレート群
201 熱媒体入口
202 熱媒体出口
203 第1燃焼ガス流動ホール
204 第2燃焼ガス流動ホール
210 第1平面部
220 第1突出部
221 第1ガイド部
222 第1間隔維持部
230 第2突出部
240 第1フランジ部
241 第1切開部
250 第2平面部
260 第1陥没部
261 第2ガイド部
262 第2間隔維持部
270 第2陥没部
280 第2フランジ部
281 第2切開部
290 熱媒体遮断部
300 燃焼ガス排出部
310 下部蓋
311 凝縮水排出管
320 燃焼ガス排出管
400 流路キャップ
400a 燃焼ガスバイパス流路
A1 第1開放口
A2 第2開放口
B 水タンク冷却部
B1 第1断熱板
B2 第2断熱板
C 燃焼室
D 燃焼ガス通過部
H1〜H8 貫通口
H3’、H7’ 第1閉塞部
H4’、H8’ 第2閉塞部
H3−1、H4−1 第1フランジ部
H7−1、H8−1 第2フランジ部
P1 潜熱部熱媒体流路
P2 潜熱部燃焼ガス流路
P3 顕熱部熱媒体流路
P4 顕熱部燃焼ガス流路
Claims (15)
- 複数のプレート間の空間に熱媒体が流動する熱媒体流路と、
バーナー(100)で燃焼した燃焼ガスが流動する燃焼ガス流路が隣接して交互に形成された熱交換部(200)を具備し、
前記熱交換部(200)は、燃焼室(C)の外側を包み込み、積層されたプレートの集合体の一側領域で構成されて前記バーナー(100)の燃焼によって発生した燃焼ガスの顕熱を利用して熱媒体を加熱する顕熱部(200A)と、前記積層されたプレートの集合体の他側領域で構成されて前記顕熱部(200A)で熱交換を終えた燃焼ガスに含まれた水蒸気の潜熱を利用して熱媒体を加熱する潜熱部(200B)と、で構成され、
前記複数のプレートは直立に配置されて前後方に積層され、
前記顕熱部(200A)の後方には、前記顕熱部(200A)の上部に形成された燃焼ガス流路を通過した燃焼ガスが前記潜熱部(200B)の燃焼ガス流路に流入するように、燃焼ガスバイパス流路(400a)を提供する流路キャップ(400)が結合されたことを特徴とする、
熱交換器。 - 前記顕熱部(200A)の上部には、前記燃焼室(C)で発生した燃焼ガスが前記顕熱部(200A)と流路キャップ(400)との間に形成される前記燃焼ガスバイパス流路400aに流動するための複数個の第1燃焼ガス流動ホール(203)が形成され、前記顕熱部(200A)の下部には、前記燃焼ガスバイパス流路400aを通過した燃焼ガスが前記潜熱部(200B)の燃焼ガス流路に流動するための複数個の第2燃焼ガス流動ホール204が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記複数のプレートは、第1プレートと第2プレートとが積層された単位プレートが多数で積層されて構成され、前記単位プレートの第1プレートと第2プレートとの間に前記熱媒体流路が形成され、隣接して積層される単位プレートのうち一側に位置する単位プレートを構成する第2プレートと、他側に位置する単位プレートの第1プレートとの間に前記燃焼ガス流路が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1プレートは、第1平面部(210)と、前記第1平面部(210)の一側から前方に突出し、中央には第1開放口(A1)が形成されて前記顕熱部(200A)を構成する第1突出部(220)と、前記第1平面部(210)の他側から前方に突出し、前記潜熱部(200B)を形成する第2突出部(230)からなり、前記第2プレートは、第2平面部(250)と、前記第2平面部(250)の一側から後方に陥没して前記第1突出部(220)との間に顕熱部熱媒体流路(P3)を形成し、中央には前記第1開放口(A1)と対応する第2開放口(A2)が形成された第1陥没部(260)と、前記第2平面部(250)の他側から後方に陥没して前記第2突出部(230)との間に潜熱部熱媒体流路(P1)を形成する第2陥没部(270)からなることを特徴とする、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記第1プレートと第2プレートとを積層する時、前記第1平面部(210)と第2平面部(250)とは互いに当接し、前記第2突出部(230)と第2陥没部(270)とは互いに異なる方向に折り曲げられた形態で構成されることを特徴とする、請求項4に記載の熱交換器。
- 前記第1突出部(220)には前記燃焼ガス流路に向かって突出した複数の第1間隔維持部(222)が形成され、前記第1陥没部(260)には前記燃焼ガス流路に向かって突出し、前記第1間隔維持部(222)と対応する位置に形成された複数の第2間隔維持部(262)が形成されたことを特徴とする、請求項4に記載の熱交換器。
- 前記第1間隔維持部(222)の突出した端部と前記第2間隔維持部(262)の突出した端部とは、当接するように形成されたことを特徴とする、請求項6に記載の熱交換器。
- 前記プレートは、前記顕熱部(200A)が上部に位置し、前記潜熱部(200B)が下部に位置するように直立構造からなり、前記バーナー(100)は、前記燃焼室(C)の空間に正面から水平方向に挿入されて組み立てられることを特徴とする、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記顕熱部(200A)を構成するプレートは、前記潜熱部(200B)を向く側領域の垂直方向の幅(E1)が前記潜熱部(200B)の反対側領域の垂直方向の幅(E2)より大きく形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記潜熱部(200B)は、前記熱媒体が流入する熱媒体入口(201)と、前記複数のプレートとの間に形成され、前記熱媒体入口(201)に並列に連通する複数の潜熱部熱媒体流路(P1)からなり、前記顕熱部(200A)は、前記熱媒体が流出する熱媒体出口(202)と、前記複数のプレートとの間に形成され、前記潜熱部熱媒体流路(P1)と前記熱媒体出口(202)との間に直列に連結される複数の顕熱部熱媒体流路(P3)からなることを特徴とする、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記顕熱部熱媒体流路(P3)の間には顕熱部燃焼ガス流路(P4)が設けられ、前記潜熱部熱媒体流路(P1)の間には前記顕熱部燃焼ガス流路(P4)と連通する潜熱部燃焼ガス流路(P2)が設けられたことを特徴とする、請求項10に記載の熱交換器。
- 前記潜熱部(200B)には前記潜熱部熱媒体流路(P1)を並列に連結するために、前記潜熱部熱媒体流路(P1)と連通する一側の貫通口(H1、H5)と他側の貫通口(H2、H6)が対角線の方向に形成され、前記顕熱部(200A)には前記顕熱部熱媒体流路(P3)を直列に連結するために、前記顕熱部熱媒体流路(P3)と連通する一側の貫通口(H3、H7)と他側の貫通口(H4、H8)が対角線の方向に形成されたことを特徴とする、請求項10に記載の熱交換器。
- 前記顕熱部の一側の貫通口(H3、H7)を通じて顕熱部熱媒体流路(P3)に流入した熱媒体は、両方向に分岐して対角線の方向の他側に形成された貫通口(H4、H8)に向かって流動し、前記貫通口(H4、H8)を通じて顕熱部熱媒体流路(P3)に流入した熱媒体は、両方向に分岐して対角線の方向の一側に形成された前記貫通口(H3、H7)に向かって流動することを特徴とする、請求項12に記載の熱交換器。
- 前記顕熱部(200A)には、前記一側の貫通口(H3、H7)を通じて顕熱部熱媒体流路(P3)に流入した熱媒体が、対角線の方向の他側に形成された貫通口(H4、H8)に向かって流動するように誘導するための第1閉塞部(H3’、H7’)と、前記他側の貫通口(H4、H8)を通じて顕熱部熱媒体流路(P3)に流入した熱媒体が、対角線の方向の一側に形成された貫通口(H3、H7)に向かって流動するように誘導するための第2閉塞部(H4’、H8’)が形成されたことを特徴とする、請求項13に記載の熱交換器。
- 前記顕熱部の一側の貫通口(H3、H7)には前記燃焼ガス流路に向かって突出して、突出した端部が当接する第1フランジ部(H3−1)と第2フランジ部(H7−1)が形成され、
前記顕熱部の他側の貫通口(H4、H8)には前記燃焼ガス流路に向かって突出して、突出した端部が当接する第1フランジ部(H4−1)と第2フランジ部(H8−1)が形成されたことを特徴とする、請求項12に記載の熱交換器。
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