KR100406133B1 - 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러에 관한 것으로, 본 발명은 가스를 연소시키기 위한 버너 및 송풍기와; 상기 연소실 내에서 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와; 상기 연소실 내부에서 발생한 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열로 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 연소실에는 내부격막과 외부격막으로 이루어진 연소실 벽체가 구비되고, 상기 현열부 및 잠열부 열교환기가 상기 연소실 벽체를 따라 하나의 라인으로 감아 올라가는 스테인레스 주름관에 의해 일체로 구성됨과 아울러 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기가 배치되며, 상기 버너와 송풍기가 상기 연소실의 내부에 순차적으로 내장되어 상기 버너의 점화 부위가 상기 연소실의 내부격막 상부 선단과 거의 일치되는 높이에 위치한 상태에서 상향 연소가 가능하게 되고, 상기 연소실의 외부격막 외측으로 배기가스를 배출하기 위한 배기구가 구비된 배기덕트가 설치됨과 더불어 연소실 하부 쪽으로 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

상향 연소식 콘덴싱 가스보일러{Upper burning type condensing gas boiler}

본 발명은 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실 벽체를 따라 열교환핀이 없는 스테인레스 주름관으로 감아 올려서 현열부 및 잠열부 열교환기를 일체형으로 간단하게 제작함과 동시에 상향 연소가 가능하면서 응축수가 배기가스와 동일 방향으로 흐를 수 있게 구성하고, 상기 연소실 내부에 버너 및 송풍기를 내장함으로써, 컴팩트 한 구조의 가스보일러를 제작할 수 있도록 한 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 사용되고 있는 난방 및 온수 보일러는 사용 연료에 따라 기름보일러와 가스보일러로 나뉘어진다.

이 중에서 최근에는 대기오염이 적고 사용이 편리한 가스보일러를 주로 사용하고 있으며, 그 연료로는 액화천연가스(LNG)를 주로 사용한다.

이러한 가스보일러는 가스공급관을 통과하여 공급된 가스가 점화트랜스에 의해 메인 버너를 통해 점화하도록 되어 있고, 또한 가스보일러 내부에 열교환장치가 설치되어 있으며, 급수 및 난방배관을 통해 옥상수조나 온수순환펌프 등이 설치되어 있다.

그런데, 통상적으로 가스보일러의 열효율은 약 75% ~ 80% 정도이고, 나머지 20% ~ 25%는 배기가스에 의한 손실인 것이다.

따라서, 이 배기가스가 가지고 있는 열을 회수하는 방법 중의 하나가 콘덴싱 열교환 기술인데, 이 콘덴싱 열교환 기술은 상기 배기가스가 나가는 통로에 재생 열교환기를 설치하여 배기가스를 응축시켜 열을 회수하므로 열손실을 최소화하고자 하는 것이다.

이처럼 상기 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌 수 있으나, 난방수를 가열하는 열원에 따라 크게 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다.

이 중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열 열교환기와 함께 현열 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식은 현열 열교환기만 구비하고 있다.

상기 콘덴싱 가스보일러는 열효율을 고려하여 주로 동 재질을 많이 사용하지만, 열교환기 내부에서는 응축시 발생하는 산성수분과 배기가스 중의 황산화물, 질소산화물 및 연소열에 의하여 부식이 발생하는 바, 이를 억제하기 위하여 근래에는 내식성을 갖춘 알루미늄 혹은 스테인레스 재질을 주로 사용한다.

상기 콘덴싱 가스보일러의 구성은 가스가 하측으로 이동하여서 열을 공급하도록 하는 하향 연소방식과 열이 상측으로 이동하면서 열을 공급하도록 하는 상향연소방식의 가스보일러를 사용하고 있다.

여기서는 종래 일반적인 콘덴싱 방식의 가스 보일러 구성에 대해서 살펴보기로 한다.

도 1은 종래 하향 연소식 콘덴싱 방식의 가스 보일러를 도시한 구성도이다.

여기에 예시한 가스 보일러는 외기의 온도변화에 따라 공기량을 조절하여 항상 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 공기비례제어 방식으로 송풍기(110)와 버너(120)가 연소기(100)의 상부에 배치되어 있다.

상기 연소기(100)의 상부에는 송풍기(110)의 작동에 따라 흡기덕트(130)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(120)가 설치되어 있으며, 버너(120) 아래에는 차례대로 현열부 열교환기(140)와 잠열부 열교환기(160)가 배치되어 있다.

상기 현열부 열교환기(140)는 버너(120)에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(160)는 배기가스와의 열 접촉시 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다.

그리고, 상기 잠열부 열교환기(160)를 통과한 배기가스는 배기덕트(150)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(180)에 모아진 다음 외부로 배출된다.

또한, 보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(170)가 배치되어 있다.

상기 순환펌프(170)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을통해서 난방수 여과기(190)로 유입하게 된다.

상기 난방수 여과기(190)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(200)로 보내진다.

상기 기수 분리기(200)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.

이때, 상기 난방수 여과기(190)와 기수 분리기(200)사이에는 난방수의 압력이 과도하게 상승되는 것을 막기 위한 과압방지밸브(210)가 설치되어 있어, 난방수의 일부를 팽창탱크(220)로 보내 압력을 조절하게 된다.

상기 기수 분리기(200)를 통과한 난방수는 순환펌프(170)의 작동으로 라인 (L2)을 통해서 잠열부 열교환기(160)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(140)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다.

이처럼 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 삼방밸브(230)의 작동에 따라 실내로 공급된다.

그리고, 보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 열교환기가 도시되어 있다.

온수흐름스위치(240)의 작동에 따라 라인(L4)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(250)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L5)을 통해서 배출된다.

또한, 보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있다.

가스밸브(260)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 가스는 라인(L7)을 통해서 연소기(100) 상부의 노즐(270)로 공급된다.

이때, 가스의 공급량은 공기비례제어 전자밸브(280)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다.

이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(290) 및 점화봉을 통해 전달되는 스파크에 의해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(300)의 입력신호를 받는 컨트롤러(310)에 의해서 제어된다.

이와 같이 종래 콘덴싱 방식의 가스보일러는 열효율을 향상시킬 수 있는 이중구조의 열교환기가 구비되어 있는 바, 이는 상부의 현열부 열교환기(140)와 하부의 잠열부 열교환기(160)를 일체화시켜 사용하게 되므로 가스보일러에서 배기가스에 의해 외부로 방출되어 손실되던 에너지를 이용하여 에너지의 절약을 기할 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 상기 상부의 현열부 열교환기(140)는 버너(120)에서 발생한 연소 현열을 흡수하게 되는 바, 이는 현열부 열교환기(140)에 상하 배열된 현열교환파이프의 둘레에 브레이징 용접되어 있는 현열 열교환핀에서 현열을 흡수하여 현열교환파이프 내부로 흐르는 열매체에 전달하는 과정을 통해 이루어진다.

또한, 상기 하부의 잠열부 열교환기(160)는 상기 현열부 열교환기(140)에서 열교환을 마친 현열의 잔열 및 응축시 발생하는 응축 잠열을 흡수하게 되는 바, 이는 잠열부 열교환기(160)에 상하 배열된 잠열교환파이프의 둘레에 브레이징 용접되어 잠열을 흡수하는 잠열 열교환핀에서 잠열을 흡수하여 열매체에 전달하는 과정을 통해 이루어진다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 콘덴싱 가스보일러의 경우, 현열부와 잠열부를 별도로 제작하도록 되어 있어 그 구조가 복잡하고 제작성이 저하되는 문제점이 있었고, 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 열교환파이프의 외주면에 열교환핀을 브레이징 용접을 통해 형성시켜주도록 되어 있어 제작 공정이 복잡하다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기는 상향 연소가 불가능하고 하향 연소에서만 사용 가능하며, 종래 콘덴싱 가스보일러의 열교환기들은 작고 가벼우면서도 높은 열효율을 갖도록 형성하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 보다 효과적으로 해소 하고자 하는 방안으로 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소실 벽체를 따라 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관으로 감아 올려서 현열부 및 잠열부 열교환기를 일체형으로 간단하게 제작함과 동시에 상향 연소가 가능하면서 응축수가 배기가스와 동일 방향으로 흐를 수 있게 구성하고, 상기 연소실 내부에 버너 및 송풍기를 내장함으로써, 컴팩트한 가스보일러를 제작할 수 있도록 한 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 하향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 전체 구성을 설명하기 위한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 저면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 연소실 11 : 내부격막

12 : 외부격막 20 : 송풍기

30 : 버너 31 : 가스밸브

40 : 현열부 열교환기 50 : 잠열부 열교환기

41,51 : 스테인레스 주름관 60 : 배기덕트

61 : 배기구 70 : 응축수 배출구

80 : 난방수 유입구 81 : 난방수 배출구

90, 91 : 단열재 H : 열교환기

W : 연소실 벽체

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러는 연소실 내에 연소열을 제공할 수 있도록 가스밸브를 통해 유입된 가스를공기와 혼합하여 연소시키는 버너와; 상기 버너에 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 송풍기와; 상기 연소실 내에서 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와; 상기 연소실 내부에서 발생한 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열로 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 연소실에는 내부격막과 외부격막으로 이루어진 연소실 벽체가 구비되고, 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기가 상기 연소실 벽체를 따라 하나의 라인으로 감아 올라가는 스테인레스 주름관에 의해 일체로 구성됨과 아울러 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기가 배치되며, 상기 버너와 송풍기가 상기 연소실의 내부에 순차적으로 내장되어 상기 버너의 점화 부위가 상기 연소실의 내부격막 상부 선단과 거의 일치되는 높이에 위치한 상태에서 상향 연소가 가능하게 되고, 상기 연소실의 외부격막 외측으로 배기가스를 배출하기 위한 배기구가 구비된 배기덕트가 설치됨과 더불어 연소실 하부 쪽으로 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 저면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 상향 연소식 구성을 가지고 있다.

즉, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 연소실(10)의 하단부에 송풍기(20)가 설치되어 있고, 이 송풍기(20)의 위쪽에 버너(30)가 설치되어 가스밸브(31)를 통해 유입되는 가스와 공기를 혼합한 후, 연소실(10)에서 점화, 연소시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 본 발명에서는 상기 버너(30)와 송풍기(20)가 연소실(10) 내부에 내장되도록 되어 있다.

그리고, 상기 버너(30)의 상부 및 측부에는 본 발명의 특징적인 구성인 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)가 일체로 구성된 열교환기(H)를 설치하여 버너(30)의 연소열을 받아 열교환이 이루어지도록 구성되어 있다.

또한, 상기 연소실(10)의 하부로 내려올수록 상기 버너(30)에서 발생된 연소열이 직접 접촉하지 않고 간접적으로 접촉하게 되면서 임의의 설계지점에서 응축이 발생하게 되고, 상기 연소실(10)의 최 하부 쪽으로 배기덕트(60) 및 응축수 배출구 (70)를 설치하여 열교환 과정에서 발생된 응축수를 응축수 배출구(70)로 배출함과 더불어 나머지 배기가스를 배기덕트(60) 상에 구비된 배기구(61)를 통해 외부로 배출하도록 구성되어 있다.

즉, 상기 열교환기(H) 하부로부터 찬 유체(난방수)가 유입되고, 순차적으로 열교환기(H)의 하부로부터 상부 쪽으로 열교환기(H)의 관로를 통해 유체가 연소실 (10) 내부를 통과하면서 상기 버너(30)에서 발생한 연소열을 흡수하도록 되어 있다.

여기서, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러를 구성하고 있는 각 구성 요소들의 배치 상태를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 연소실(10)은 대략 사각형 단면을 갖도록 구비되어 있는 바, 이 연소실 (10)은 내부격막(11)과 외부격막(12)으로 이루어진 연소실 벽체(W)로 감싸지는 구조로 구성되어 있다.

이때, 상기 외부격막(12)은 연소실(10) 전체를 커버하는 형태로 형성되어 있고, 상기 내부격막(11)은 외부격막(12)보다 낮은 소정의 높이로 외부격막(12) 내측에 소정간격을 두고 형성되어 있다.

그리고, 상기 외부격막(12)의 외측으로는 연소실(10) 전체를 감싸도록 배기덕트(60)가 배치되는 구성으로 되어 있다.

이때, 상기 연소실(10)의 상부 쪽에 위치한 배기덕트(60) 상에 배기구(61)가 구비되어 있어 연소실(10)에서 생성된 배기가스가 상기 내부격막(11)과 외부격막 (12) 사이의 빈 공간을 통해 연소실(10)의 아래쪽 방향으로 빠져나온 뒤 외부격막 (12) 외측의 배기덕트(60)를 타고 상승하여 배기구(61)를 통해 빠져나가도록 되어 있다.

그리고, 상기와 같은 구성을 갖는 연소실(10) 내에는 열교환기(H)가 일체로 형성되어 있는 바, 상기 열교환기(H)는 내부격막(11)과 외부격막(12)으로 구성된 연소실 벽체(W)를 따라 연소실(10)의 하부에서 상부로 올라가면서 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관(41,51)이 하나의 라인으로 감겨져 있는 형상으로 구성되어있다.

이때, 상기 스테인레스 주름관(41,51)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연소실(10)의 하단부 쪽에서 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구(80)로 형성되고, 이 난방수 유입구(80)로부터 시작하여 연소실(10)의 측벽 전체를 하부에서 상부 쪽으로 빈틈없이 감은 상태에서 연소실(10) 상부면 전체를 감은 다음, 상기 난방수 유입구(80) 반대쪽 끝단이 연소실(10)의 일측 하단부 쪽으로 연장되어 연소실(10) 내부를 거쳐 지나온 난방수를 배출 할 수 있는 난방수 배출구(81)로 형성되도록 되어 있다.

이와 같이 본 발명에서는 상기 열교환기(H)가 하나의 라인으로 형성된 스테인레스 주름관(41,51)으로 이루어지고, 이로 인해 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)가 일체로 형성되는 구조로 되어 있다.

이때, 하나의 라인으로 형성된 스테인레스 주름관(41,51)에 의해 일체로 형성된 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)의 구분은 상기 연소실(10) 하부에 구비되는 버너(30)에서 직접적인 연소열을 받고 있는지의 여부로 결정되게 되는 바, 본 발명에서는 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)의 구분이 내부격막 (11)의 높이에 의해 결정된다.

즉, 상기 잠열부 열교환기(50)는 내부격막(11)에 의해 버너(30)의 연소열에 직접적으로 노출되는 것이 차단되어 있다.

이와 같이 상기 내부격막(11)에 의해 버너(30)의 연소열과 직접적인 접촉이 차단된 상기 잠열부 열교환기(50)에서는 연소 과정에서 발생한 배기가스가 연소실(10)을 빠져나가는 과정에서 접촉하면서 배기가스의 잠열을 받아 잠열부 열교환기 (50)의 표면에서 응축이 일어나도록 되어 있다.

그리고, 상기 스테인레스 주름관(41,51)이 배치되어 있는 외부격막(12)의 외측에 별도의 단열재(91)가 부착되어 감싸져 있는 바, 이는 연소실(10) 내의 열 손실을 최대한 줄일 수 있도록 하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 단열재(91)는 현열부 열교환기(40)의 외측 부위만을 단열하고 있을 뿐 잠열부 열교환기(50) 외측까지는 단열하지 않고 있다.

한편, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 버너(30)와 송풍기(20)가 연소실(10) 내부에 내장되어 있는 바, 상기 버너(30)의 점화가 일어나는 점화 부위가 상기 연소실(10)의 내부격막(11) 상부 선단과 거의 일치되는 높이로 연소실(10) 내에 내장되어 있다.

이와 같이 상기 버너(30)와 송풍기(20)가 연소실(10) 내부에 내장되게 되면, 가스보일러 자체의 부피 및 크기를 크게 줄일 수 있어 가스보일러의 구조 및 크기를 컴팩트한 구조로 제공할 수 있게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보도록 한다.

본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러의 사용상태를 살펴보면, 미 도시된 스위치를 작동하여 가스보일러를 가동하게 되면, 가스밸브(31)를 통해 가스가 유입되어 공기와 혼합된 가스가 버너(30)에서 점화가 이루어져 연소실(10)의 내부에서 연소열을 발생하게 된다.

이와 더불어 도시되지 않은 순환펌프의 작동으로 상기 난방수 유입구(80)를통해 상기 열교환기(H)를 순환하게 되는 유체(난방수)가 유입되게 되는 바, 난방수 유입구(80)로 유입되는 유체는 연소실(10)에서 가열 전이기 때문에 차가운 상태로 유입되게 된다.

이렇게 유입된 차가운 유체는 잠열부 열교환기(50)를 거치면서 연소실(10)을 빠져 나오는 배기가스와 열교환을 일으켜 가열(예열)되게 된다.

즉, 상기와 같이 연소실(10)에서 연소가 일어나게 되면, 연소실(10)의 내부격막(11) 위쪽에 구성되어 있는 현열부 열교환기(40)에 열이 가해짐과 더불어 배기가스가 생성되어 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)를 구분하는 내부격막 (11)과 외부격막(12) 사이의 빈 공간을 통해 빠져나가게 되는 바, 이렇게 빠져나가는 배기가스가 상기 잠열부 열교환기(50)를 지나면서 잠열부 열교환기(50) 내부를 따라 흐르는 유체 사이에서 열교환을 일으키게 되고, 잠열부 열교환기(50)에서는 배기가스의 잠열을 흡수하여 가열(예열)이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 상기 잠열부 열교환기(50)의 내부를 지나가는 유체의 차가운 온도와 배기가스의 뜨거운 온도가 만나게 되면서 잠열부 열교환기(50)를 구성하는 스테인레스 주름관(51) 표면에는 응축수가 생성되게 된다.

그리고, 이렇게 잠열부 열교환기(50)를 지나면서 가열된 난방수는 현열부 열교환기(40)를 구성하고 있는 스테인레스 주름관(41) 내부를 따라 흐르면서 연소실 (10)의 직접적인 연소열에 의해 가열되어 난방수의 가열 속도가 보다 빨라지게 된다.

또한, 이렇게 데워진 난방수는 난방수 배출구(81)를 통해 배출되어 각 가정이나 사무실에 설치된 난방배관을 통과하면서 실내를 난방하게 된다.

그리고, 상기 난방배관에서 난방을 수행한 후에 난방수는 재차 난방환수관(도시안됨)을 통하여서 상기 잠열부 열교환기(50)로 복귀되어지게 된다.

한편, 상기 잠열부 열교환기(50)에서 배기가스의 잠열을 받아 열교환이 이루어지는 과정에서 발생하게 되는 응축수는 하부로 낙하하게 되어 응축수 배출구(70)를 통하여 외부로 배출되게 되고, 상기 잠열부 열교환기(50)와 열교환이 이루어진 배기가스는 응축수와 동일방향으로 연소실(10)을 빠져 나온 후에 연소실(10)의 외측에 설치된 배기덕트(60)를 타고 올라가 배기구(61)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연소실 내에 열교환기를 일체로 형성함에 있어서, 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기를 부식에 강하면서 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관을 통해 하나의 라인으로 구성함으로써, 열교환기 제작이 용이하게 되는 장점이 있게 된다.

또한 연소실 하부에 버너와 송풍기를 배치하여 상향 연소 방식을 채용함과 더불어 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기를 배치함으로써, 연소실에서의 직접적인 연소열(현열)과 연소실을 빠져나가는 배기가스의 잠열의 흡수율을 극대화하여 고 효율의 열교환을 실현할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관을 사용하여 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성함에 따라 열교환 면적이 넓어지게 되어 열교환 효율이 향상됨은 물론, 생산 현장에서 종래와 같이 열교환기를 제작할 때, 열교환핀을 부착하기 위해 브레이징 용접 작업을 할 필요가 없어 제품 생산성이 크게 개선되는 효과가 있다.

또한, 종래의 상향방식의 콘덴싱 가스보일러가 배기가스가 배출되는 구조가 복잡하여서 크기가 커지고 구조가 복잡한 반면에 본 발명은 내부에 배기가스 이동로가 형성되므로 구조가 간단하고 사이즈가 콤팩트하여지는 장점을 지닌다.

Claims (3)

1. 연소실 내에 연소열을 제공할 수 있도록 가스밸브를 통해 유입된 가스를 공기와 혼합하여 연소시키는 버너와; 상기 버너에 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 송풍기와; 상기 연소실 내에서 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와; 상기 연소실 내부에서 발생한 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열로 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서,

   상기 연소실에는 내부격막과 외부격막으로 이루어진 연소실 벽체가 구비되고,

   상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기가 상기 연소실 벽체를 따라 하나의 라인으로 감아 올라가는 스테인레스 주름관에 의해 일체로 구성됨과 아울러 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기가 배치되며,

   상기 버너와 송풍기가 상기 연소실의 내부에 순차적으로 내장되어 상기 버너의 점화 부위가 상기 연소실의 내부격막 상부 선단과 거의 일치되는 높이에 위치한 상태에서 상향 연소가 가능하게 되고,

   상기 연소실의 외부격막 외측으로 배기가스를 배출하기 위한 배기구가 구비된 배기덕트가 설치됨과 더불어 연소실 하부 쪽으로 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외부격막은 연소실 전체를 커버하는 형태로 형성되고, 상기 내부격막은 외부격막 보다 낮은 소정의 높이로 외부격막 내측에 소정간격을 두고 형성되며, 상기 외부격막에는 단열재가 부착되는 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스테인레스 주름관에 의해 하나의 라인으로 구성된 현열부 및 잠열부 열교환기의 경계 구분은 연소실에서 상기 버너의 연소열과 직접 접촉되는지의 여부에 따라 결정됨에 따라 연소열을 차단하는 상기 내부격막의 설치 높이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.