KR100446883B1 - 가스보일러의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스보일러의 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방수가 흐르는 난방수유입관을 열교환기 내부에 설치하고 열교환기의 하우징에는 단열부재를 구비하며 열교환파이프를 전조가공하여 가공은 용이하게 하면서 더 많은 열교환이 열교환기 내부에서 이루어지도록 하는 가스보일러의 열교환기에 관한 것이다.

이를 위하여, 난방수유입관의 전열면적을 크게 하여 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 난방수유입관을 상기 열교환기의 내부에 형성하고, 상기 열교환기의 하우징에 단열부재를 구비하며, 상기 열교환파이프는 내부는 동(銅) 재질의 파이프를 사용하고, 외부는 알루미늄을 전조가공한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 열교환기를 제공한다.

Description

가스보일러의 열교환기{HEAT EXCHANGER OF GAS BOILER}

본 발명은 가스보일러의 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방수가 흐르는 난방수유입관을 열교환기 내부에 설치하고 열교환기의 하우징에는 단열부재를 구비하며 열교환파이프를 전조가공하여 가공은 용이하게 하면서 더 많은 열교환이 열교환기 내부에서 이루어지도록 하는 가스보일러의 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 가스보일러는 가스를 연료로 하여 연소시킬 때 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열하고, 가열되어 축열된 물을 순환펌프를 사용하여 실내에 설치되어 있는 난방배관으로 순환시켜 실내를 난방하게 되며, 아울러 데워진 물을 욕실과 부엌 등에 온수로 공급하는 장치이다.

이러한 가스보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌 수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 방식으로 구분할 수 있다.

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

도 1은 종래 일반적인 가스보일러 열교환기의 측면 내부구성도이다.

도시된 바와 같이, 열교환기(10)의 하단에는 난방수유입구(20)를 통해 공급되는 난방수가 유입되는 난방수유입관(25)이 열교환기(10)의 하우징(15)에 권선되어 있고, 열교환기(10)의 내부에는 열교환을 위해 상기 난방수유입관(25)과 연결되는 열교환파이프(30)가 구비되어 있으며, 상기 열교환파이프(30)의 끝단에는 흡열한 난방수가 배출되는 난방수유출부(40)가 형성되어 있다.

이 때, 상기 열교환파이프(30)의 외부에는 다수의 핀(fin:35)이 경납용접(braze welding)되어 있다.

그리고, 상기 열교환기(10)의 하부에는 유입된 공기를 연소시키는 버너(미도시)가 구비되어 가스연료를 연소시키게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래 기술에 따른 가스보일러의 동작을 설명하면 다음과 같다.

보일러의 작동시, 유입되는 공기에 의해서 가스가 연소되면 연소열은 열교환기(10) 내부로 전달되며, 열교환기(10)의 하우징(15)에 권선된 난방수유입관(25)을 흐르는 난방수를 예열한 후, 열교환파이프(30)에서 직접적으로 난방수를 가열하고, 연소된 배기가스는 대기 중에 방출된다.

그러나, 종래의 열교환기(10)는 난방수가 유입되는 난방수유입관(25)을 열교환기(10)의 하우징(15)의 외부에 권선하여 설치하였기 때문에 열교환기(10)의 하우징(15)에 전달되는 열원 및 외부로 방출되는 열원을 부분적으로만 흡수할 수 있었고, 열교환기(10)의 외관이 복잡하게 형성되어 열교환기(10)의 소형화 및 콤팩트화를 달성하는 데에 문제점이 있었다.

또한, 상기 난방수유입관(25)의 흡열을 위하여 열교환기(10)를 단열할 수 없어 전체적으로 열교환기(10)의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

그리고, 상기 열교환파이프(30)는 상기 열교환파이프(30)의 외관에 다수의 핀(35)을 각각 경납용접하여 부착하였으므로 공정이 복잡하고 가공비용이 높아서 전체적으로 열교환기(10)의 가격이 상승하는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 난방수가 유입되어 흐르는 난방수유입관을 열교환기의 외부가 아닌 내부에 설치하고 열교환기의 하우징에는 단열부재를 구비함으로써 전열면적은 크게 하고 외부로 열이 방출되어 낭비되는 것은 방지하여 더욱 많은 열이 열교환기 내부로 흡수되도록 하고, 열교환파이프의 가공을 용이하게 하면서 경제적으로 생산하기 위하여 열교환파이프의 재질을 외부는 알루미늄 전조, 내부는 열전달율이 좋은 동관을 이용한 이중구조 또는 동관을 전조가공하여 장치의 소형화와 콤팩트화, 생산성 향상 및 경제성을 확보하는 가스보일러의 열교환기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 일반적인 가스보일러 열교환기의 측면 내부구성도.

도 2는 본 발명에 따른 가스보일러 열교환기의 측면 내부구성도.

도 3은 본 발명에 따른 가스보일러 열교환기의 정면 내부구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 열교환기 15: 하우징

20: 난방수유입구 25: 난방수유입관

30: 열교환파이프 35: 핀(fin)

40: 난방수유출부 45: 단열부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 난방수유입관을 통해 유입되는 난방수와의 열교환을 위하여 열교환파이프를 구비한 가스보일러의 열교환기에 있어서, 상기 난방수유입관의 전열면적을 크게 하여 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 난방수유입관을 상기 열교환기의 내부에 형성하고; 상기 열교환기의 하우징에 단열부재를 구비하며; 상기 열교환파이프는 내부는 동(銅) 재질의 파이프를 사용하고, 외부는 알루미늄을 전조가공한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 열교환기를 제공한다.

바람직하게, 상기 열교환파이프는 동(銅) 재질의 파이프를 전조가공한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 열교환기를 제공한다.

이하, 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 가스보일러의 열교환기에 대하여 자세히 설명하기로 하며, 종전에 설명한 종래의 구조와 동일하거나 유사한 부품에는 동일명칭 및 동일부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 가스보일러 열교환기의 측면 내부구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가스보일러 열교환기의 정면 내부구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가스보일러의 열교환기는 종래기술과 연계하여, 유사한 구성의 열교환기(10)의 하우징(15)에 권선 형성되어 난방수유입구 (20)를 통해 난방수를 유입하는 난방수유입관(25)과, 상기 난방수가 유동하면서 버너에 의한 연소열을 이용하여 직접적으로 열교환하는 열교환파이프(30)와, 상기 열교환파이프(30)를 통해 가열된 난방수가 배출되는 난방수유출부(40)를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 가스보일러의 열교환기는 비콘덴싱 방식의 가스보일러에 한정하지 아니하고, 콘덴싱 방식의 가스보일러에도 해당한다.

여기서 본 발명의 요지구성은, 상기 열교환기(10)의 하우징(15)에 단열부재 (45)를 구비하고, 열교환기(10)에 외부에 권선되던 난방수유입관(25)을 상기 열교환기(10)의 내부에 구비하며, 상기 열교환파이프(30)는 부식 방지를 위해 내부는 동(銅) 재질, 외부는 알루미늄 재질의 파이프 또는, 동 재질의 파이프를 전조가공(轉造加功)하여 구성한 것이다.

이 때, 상기 열교환파이프(30)는 전체적으로 동 재질의 파이프를 전조가공하여 사용할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 가스보일러의 열교환기의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

외부로부터 유입되는 공기를 이용하여 상기 버너에서 가스가 연소되면 연소열은 열교환기(10) 내부로 전달되며, 열교환기(10)의 내벽에 형성되어 난방수를 유입하는 난방수유입관(25)에서 난방수가 예열된다.

이어서, 상기 난방수는 열교환파이프(30)를 지나면서 직접적으로 가열되어 난방수는 축열한 후, 난방수유출부(40)를 통해 배출되며, 연소된 배기가스는 대기 중에 방출된다.

이 때, 상기 열교환기(10)의 내부에서는 단열부재(45)에 의하여 보다 많은 열교환이 이루어지게 된다.

또한, 상기 난방수유입관(25)이 열교환기(10)의 외부가 아닌 내부에 구비되므로, 종래의 열교환기(10)의 하우징(15)에 의해 방사되던 열을 일측으로만 받아 예열되던 난방수유입관(25)은 전열면적을 넓혀 흡열할 수 있게 된다.

상기 난방수유입관(25)이 열교환기(10)의 내부로 구비됨에 따라, 외부로 권선되어 차지하던 부피를 보상받게 되므로, 상기 열교환기(10)는 소형화되고, 외관이 정비되어 컴팩트화를 이룰수 있게 된다.

그리고, 열교환파이프(30)의 내부는 동(銅) 재질의 파이프를 사용하고, 외부는 알루미늄을 전조가공하여 사용하므로 별도의 경납용접 과정이 불필요하므로 가공공정이 간소화되고 생산성이 향상된다.

이상에서, 상기 열교환기(10)는 일반적인 가스보일러의 것으로 예시 및 도시하였으나, 본 발명의 목적은 난방수유입관(25)을 열교환기(10)의 내부에 형성하고, 열교환기(10)의 하우징(15)에 단열부재(45)를 구비하여 열전달 효율을 높이는 것에 있다.

그러므로, 상기와 같은 구성에 한정하지 않고 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 가스보일러의 열교환기에 의하면, 난방수가 유입되어 흐르는 난방수유입관을 열교환기의 외부가 아닌 내부에 설치하고 열교환기의 하우징에는 단열부재를 구비함으로써 전열면적은 크게 하고 외부로 열이 방출되어 낭비되는 것은 방지하여 더욱 많은 열이 열교환기 내부로 흡수되도록 하고, 열교환파이프의 가공을 용이하게 하면서 경제적으로 생산하기 위하여 열교환파이프의 재질을 외부는 알루미늄 전조, 내부는 열전달율이 좋은 동관을 이용한 이중구조 또는 동관을 전조가공하여 장치의 소형화와 콤팩트화, 생산성 향상을 이루는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Claims (2)

1. 난방수유입관(25)을 통해 유입되는 난방수와의 열교환을 위하여 열교환파이프 (30)를 구비한 가스보일러의 열교환기에 있어서,

   상기 난방수유입관(25)의 전열면적을 크게 하여 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 난방수유입관(25)을 상기 열교환기(10)의 내부에 형성하고;

   상기 열교환기(10)의 하우징(15)에 단열부재(45)를 구비하며;

   상기 열교환파이프(30)의 내부는 동(銅) 재질의 파이프를 사용하고, 외부는 알루미늄을 전조가공한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 열교환기.
2. 난방수유입관(25)을 통해 유입되는 난방수와의 열교환을 위하여 열교환파이프 (30)를 구비한 가스보일러의 열교환기에 있어서,

   상기 난방수유입관(25)의 전열면적을 크게 하여 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 난방수유입관(25)을 상기 열교환기(10)의 내부에 형성하고;

   상기 열교환기(10)의 하우징(15)에 단열부재(45)를 구비하며;

   상기 열교환파이프(30)는 동(銅) 재질의 파이프를 전조가공한 것을 특징으로 하는 가스보일러의 열교환기.