KR100391894B1 - 콘덴싱보일러의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수의 입출구가 한쪽면에 형성된 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것으로, 보일러의 버너에서 발생된 현열 및 잠열을 흡수하는 다수의 열교환파이프가 내부에 설치된 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서, 상기 열교환파이프(300)가 상하좌우로 평행하게 다열로 배열됨과 아울러 열교환기(100) 내부에서 서로 대칭되는 파이프의 일측끝단이 'U'자 형태로 연결되며, 상기 열교환파이프(300)의 개방된 끝단에 열교환파이프(300)를 흐르는 온수가 하나의 유로를 형성하도록 인접 열교환파이프(300)간 연결유로를 형성할 수 있는 유로가이드 공간(510), 온수입구(520) 및 온수출구(530)가 형성된 캡(500)이 결합된 것을 특징으로 한다.

Description

콘덴싱보일러의 열교환기{heat exchanger of condensing boiler}

본 발명은 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 파이프가 상하좌우로 평행하게 다열로 배열된 잠열부 열교환파이프의 일측 끝단을 열교환실내에서 'U'자 형으로 일체로 연결하여 설치가 용이하고 전열면적을 확대할 수 있는 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것이다.

콘덴싱보일러에서 고온의 배기가스에서 열을 흡수하는 열교환기는 흡수하는 열원에 따라, 연소되는 불꽃에서 직접 열을 흡수하는 현열부 열교환기와 배기가스에서 열을 흡수하는 잠열부 열교환기로 나뉘어 진다.

통상 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기는 서로 연결되어 있으며, 상기 열교환기 난방수가 상기 열교환기를 순환한다. 이때, 상기 열교환기는 직선의 열교환파이프가 다열로 배열되어 열을 흡수하며, 이들 파이프는 열교환기 외부에서 연결된다.

위와 같은 종래의 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환실내에 직선의 열교환파이프가 다열로 배열되고 열교환실 외측에서 상기 열교환파이프들의 선단을 연결하여 전체적으로 하나의 순환로를 형성하도록 이루어져 있기 때문에 상기 다수의 열교환파이프를 열교환실 외부에서 하나하나 연결해야하는 불편함이 있었으며, 상기 열교환기를 단열하기 위한 단열재를 설치하는데에도 불편함이 있었다. 아울러, 열교환파이프의 연결부위가 열교환실 외측의 양쪽에 형성되어 있으므로, 열손실 및 구조가 복잡하고 크기가 커서 제조공정이 어렵고 비용이 상승한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 열교환파이프를 'U'자로 굴곡형성하여 열교환파이프를 연결부위가 열교환기의 일측에만 형성되도록 하고, 다수의 열교환파이프 연결을 하나의 사각형태의 캡으로 형성하여 간편하게 결합연결하도록 된 콘덴싱보일러의 열교환기를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리사시도

도 2는 도 1의 결합사시도

도 3은 도 2의 A - A 종단면도

도 4는 도 2의 B - B 횡단면도

도 5는 종래 열교환기의 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 열교환기 110 : 체결구멍

120 : 고정구멍 130, 220 : 응축수배출구

200 : 응축수받이 210, 240 : 구멍

230 : 지지대 250 : 턱

300 : 열교환파이프 400 : 덮개

410 : 배기구 420 : 턱

500 : 캡 510 : 유로가이드 공간

520 : 온수입구 530 : 온수출구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 콘덴싱보일러의 열교환기는, 보일러의 버너에서 발생된 현열 및 잠열을 흡수하는 다수의 열교환파이프가 내부에 설치된 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서, 상기 열교환파이프가 상하좌우로 평행하게 다열로 배열됨과 아울러 열교환기 내부에서 서로 대칭되는 파이프의 일측끝단이 'U'자 형태로 연결되며, 상기 열교환파이프의 개방된 끝단에 열교환파이프를 흐르는 온수가 하나의 유로를 형성하도록 인접 열교환파이프간 연결유로를 형성할 수 있는 유로가이드 공간, 온수입구 및 온수출구가 형성된 캡이 결합된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분리사시도를 도시한 것으로서, 열교환기 (100)는 응축수받이(200)를 고정하기 위한 체결구멍(110)이 전후면에 형성되어 있으며, 체결구멍(110)이 형성된 일측면에는 다수의 고정구멍(120)이 형성됨과 아울러 응축수배출구(130)가 형성되어 있다.

상기 열교환기(100) 내부에 설치결합되는 응축수받이(200)는 사면으로 턱(250)을 형성하고 있으며, 일측면에 응축수배출구(220)와 구멍(210)이 형성되어 있다. 또한 타측으로 꺽여진 부분에 구멍(240)이 형성된 'ㄴ' 모양의 지지대(230)가 형성되어 있다.

한편, 상기 응축수받이(200)는 상기 구멍(210, 240)과 열교환기(100)에 형성된 체결구멍(110)이 볼트 등의 체결수단에 의해 결합됨으로써 고정부착되며, 응축수받이(200)에 형성된 응축수배출구(220)는 열교환기(100)에 형성된 응축수 배출구(130)와 밀착되게 결합된다.

이때, 상기 응축수받이(200)의 전면과 열교환기(100)의 전면사이에는 열변형으로 인하여 결합부분에 틈새가 생기는 것을 방지하기 위해 고무재질의 가스켓을설치할 수 있다.

또한, 상기 응축수받이(200)는 상기 응축수배출구(220)로 경사지게 형성됨과 동시에 테두리에 턱(250)이 형성되어 있어 열교환파이프(300)에서 떨어진 응축수가 한방향으로 배출되도록 형성되어 있다.

상기 응축수받이(200) 위에 설치되는 열교환파이프(300)는 'U'형태로 형성되어 있으며, 내측 및 상하로 반복 배열되어 열교환기(100)에 형성된 고정구멍(120)에 삽입결합된다.

상기 열교환기(100)의 상단에는 배기구(410)가 형성된 덮개(400)가 설치되어 상기 열교환파이프(300)를 통과한 배기가스를 한 곳으로 모아서 외부로 배출시킨다. 한편, 상기 덮개(400)에는 하향으로 돌출형성된 턱(420)이 형성되어 있다.

상기 열교환기(100)의 전면에는 온수입구(520), 온수출구(530) 및 응축수배출관(540)이 형성된 캡(500)이 결합설치되어 상기 열교환파이프(300)를 흐르는 온수의 유로를 정렬한다.

도 2는 도 1의 결합사시도를 도시한 것으로서, 열교환파이프(300)의 연결이 열교환기(100) 일측에 부착된 하나의 캡(500)에 의해서 이루어지므로, 배관이 간단하고 외부로 유출되는 열손실을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 3은 도 2의 A - A 종단면도를 도시한 것으로서, 버너에서 연소된 배기가스는 응축수받이(200)와 열교환기(100)가 형성한 열린공간을 통해 열교환파이프(300)로 유입된다(도 4 참조). 이렇게 열교환파이프(300)로 유입된 배기가스는 열교환파이프(300)를 지나면서 열을 냉각된 후 덮개(400)에 형성된 배기구(410)로 배출된다.

한편, 상기 덮개(400)에 형성된 턱(420)은 가장 윗부분에 설치된 열교환파이프(300)와 맞닿을 정도로 돌출형성되어 있어, 배기가스가 열교환파이프(300)를 지난 후 상기 배기구(410)로 배출되도록 유도한다. 이때, 상기 열교환파이프(300)는 배기가스가 모두 열교환파이프(300)를 거친후 배기될 수 있도록 인접된 열교환파이프(300)의 서로 지그재그형태로 설치되어 있다.

도 4는 도 2의 B - B 횡단면도를 도시한 것으로서, 응축수받이(200)는 응축수배출구(220)가 형성된 전면을 제외한 3면이 열교환기 몸체(100)와 떨어져 있어, 이 공간으로 배기가스가 유입되어 열교환파이프(300)를 지나 배기구(410)로 배출되며, 열교환기(100)와 접촉된 부분이 일측면에 한정되어 있고 접촉면적도 적으므로 열교환기(100) 몸체를 통한 열손실이 종래보다 줄어든다.

한편, 배기가스가 상기 열교환파이프(300)를 지나면서 냉각되어 발생한 응축수는 상기 응축수받이(200)를 통해 모아져 응축수배출구(220)를 통해 외부로 배출된다.

열교환기(100) 전면에 설치결합되는 캡(500)은 내부에 유로가이드 공간(510)이 형성되어 있어 열교환파이프(300)를 흐르는 온수의 흐름을 한 방향으로 정렬한다. 즉, 상기 캡(500)의 유로가이드 공간(510)이 인접한 열교환파이프(300)를 연결하도록 형성되어 있어 온수입구(520)로 유입된 온수가 모든 열교환파이프(300)를 거친 후 온수출구(530)로 배출되도록 하였다.

이때, 상기 유로가이드 공간(510)은 같은 열의 위치한 열교환파이프(300)를 동시에 인접된 열교환파이프(300)와 연결하므로 배기가스와 표면적을 크게 하기 위하여 다수의 지름의 작은 열교환파이프(300)사용하여도 온수의 흐름이 원활하다.

또한, 상기 캡(500)의 가운데 부분에는 응축수배출관(540)이 형성되어 있어 상기 응축수받이(200)에서 모아진 응축수가 외부로 배출되도록 하였다.

이상에서 설명한 일실시예는 열교환파이프(300) 하단에 응축수받이(200)를 설치구성하고 있으나, 상기 응축수받이(200)를 제거하고 상기 열교환파이프(300)의 사이간격을 보다 좁게하여 현열부 열교환기로 사용하는 것은 당업자에게 있어서는자명한 일이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 콘덴싱보일러의 열교환기에 의하면, 열교환파이의 연결부위에서 발생하는 열손실을 줄일 수 있는 장점과 열교환파이프의 연결배관을 보다 간단하게 하여 배관비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 보일러의 버너에서 발생된 현열 및 잠열을 흡수하는 다수의 열교환파이프가 내부에 설치된 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서,

   상기 열교환파이프(300)가 상하좌우로 평행하게 다열로 배열됨과 아울러 열교환기(100) 내부에서 서로 대칭되는 파이프의 일측끝단이 'U'자 형태로 연결되며, 상기 열교환파이프(300)의 개방된 끝단에 열교환파이프(300)를 흐르는 온수가 하나의 유로를 형성하도록 인접 열교환파이프(300)간 연결유로를 형성할 수 있는 유로가이드 공간(510), 온수입구(520) 및 온수출구(530)가 형성된 캡(500)이 결합된 것을 특징으로 하는 콘덴싱보일러의 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환파이프(300)에 다수의 핀형태의 구조물이 설치결합된 것을 특징으로 하는 콘덴싱보일러의 열교환기.